Водяное отопление, местное и центральное. Составными частями системы водяного местного отопления являются: котел, сеть батарей, а также, возможно, бак-накопитель или конденсатор (рис. 61). В качестве топлива в таких системах используются нефть, газ, уголь, дрова, торф и др. В населенных пунктах обычно применяется центральное отопление, в этом случае котел заменяют теплообменником. Центральное отопление было создано с целью максимального сокращения сернистых выбросов и использования разнообразных видов топлива, например торфа и нефти. Для твердого топлива объем воды в системе увеличивают за счет применения резервуара-накопителя. Котел служит для нагрева воды в накопителе с интервалом 1 сут. Количество теплоты, сохраненное в изолированном накопителе, с помощью циркуляционного насоса передается в сеть батарей для обогрева комнат и других помещений дома. Объем накопителя 1 — 3 м3.
Аналогичным способом может быть использована теплота земли, переданная в отопительную систему с помощью теплового насоса, который подключается к системе водяного отопления. Батареи отопления устанавливают в каждой комнате, температуру регулируют с помощью термостатных вентилей. При этом температура в каждой комнате регулируется отдельно в интервале от 14 до 24 °С. В ванных комнатах и входных наружных тамбурах используют спаренные батареи. В помещении для сушки одежды батареи отопления подключают к сети, подающей теплую воду, так как в летние месяцы сеть отопительных батарей отключается.
Воздушное отопление (рис. 62).
При воздушном отоплении в качестве источника теплоты обычно используется центральное теплоснабжение или водогрейный котел. В систему воздушного отопления входят установка для подогрева воздуха, которая с помощью теплообменника подогревает забираемый снаружи воздух, а также сеть распределительных вентиляционных каналов. Приточный воздух поступает в распределительный канал, который находится под полом или в пустотах пустотелых плит перекрытий. Вытяжные каналы расположены внутри изоляции верхнего перекрытия. Система также забирает теплоту отработанного воздуха и использует ее вновь для обогрева комнат. Каналы имеют теплоизоляцию. Их изготавливают из оцинкованной жести. Перед введением системы в эксплуатацию ее испытывают на герметичность.
Электроотопление (рис. 63) является самым дешевым по затратам на его создание. Обогрев помещений может производиться или с помощью специальных батарей, или за счет лучистого обогрева. Батареи устанавливают, следуя тому же принципу, который используется в системе водяного центрального отопления: под окнами в каждой комнате, где вертикальный конвекционный поток самый большой. Применяется также слаботочная электрическая отопительная панель из тонколистового материала, которая может охватывать всю стену. Расчетная мощность такой панели примерно 150 Вт/м2.
Систему лучистого отопления устанавливают под панелями или плитами перекрытий. Максимальная толщина электропроводящих листов системы 12 мм. Под каждым элементом устанавливают твердые листы минеральной ваты толщиной 50 мм. Обогревательный элемент крепят непосредственно к брусьям с помощью проволочных скруток. Размеры элементов и их мощность рассчитывают в соответствии с размером комнатных помещений так, чтобы мощность излучения была примерно равна 150 Вт/м2. При аккумуляторном электроотоплении эксплуатируется наиболее дешевая, так называемая ночная, энергия, которая собирается в период, когда потребление энергии не является максимальным.
В качестве накопителя или конденсатора могут применяться массивные накопители. Теплоту можно также аккумулировать с помощью контактов сопротивления, расположенных в плите пола, из которой сделан настил перекрытия, либо в каменных стенах. Недостаток, характерный для накопителя любого типа с прямым принципом работы, — неустойчивость температуры в комнате. Этот недостаток можно устранить путем совмещения электрического и водяного центрального отопления. В данном случае накопитель (конденсатор) заряжается ночью в то время, когда цена энергии является наиболее низкой. При этом термостатные вентили батарей контролируют однородность температуры. Для таких систем существуют автоматические приборы, регулирующие ночную и дневную температуру в пределах 2 — 5 °С и заключающие отопление в установ-ленное время. Таким образом можно сберегать энергию в тот период, когда в квартире никого нет.
Печное отопление
Традиционным способом обогрева является печное отопление. В настоящее время его используют главным образом как запасную систему отопления и для создания уюта в небольших городских домах. В качестве основной системы отопления она применяется на дачах, летних виллах и в домах, где проводят свободное время.
Раньше для обогрева использовались камины открытого типа (рис. 64), но поскольку они имеют низкий коэффициент полезного действия, то в настоящее время для обогрева помещений чаще стали применять очаги, аккумулирующие теплоту: печи и плиты (рис. 65).
Камины же служат в основном как декоративный элемент интерьера. Коэффициент полезного действия печей зависит от того, сколько дымовых газов можно охладить в ней, прежде чем они будут выброшены в атмосферу. Разница температур дымовых газов камина открытого типа и очага, аккумулирующего теплоту, до поступления этих газов в дымоход составляет 500 — 600°С.
Очаги функционируют по принципу противотока (дымовые газы поднимаются в верхнюю часть очага, сгорая там при температуре 800 — 850°С, а затем попадают по боковым каналам вниз, отдавая теплоту массе печи). Дымовые газы остывают в печи примерно на 200°С и при выбросе в атмосферу имеют еще достаточно высокую температуру — около 70°С. Выходящие дымовые газы должны обязательно иметь указанную температуру, так как в ином случае содержащиеся в них сернистые соединения конденсируются на стенках дымовой трубы, разъедая ее. Температура дымовых газов плит, печей (в бане), котлов центрального отопления и изготовленных на заводе очагов при выбросе в атмосферу немного выше — 200 —250°С. Минимальная толщина стены очагов, выложенных из керамического кирпича, составляет 110 мм. Металлические детали, используемые в них, выполнены из чугуна, так как тепловое расширение чугуна меньше, чем обычной стали.
Если в качестве материала для заполнения отверстий в печах используется стальной лист, тогда допуск на расширение должен быть соответствующим образом увеличен, чтобы корпус очага не попортился при тепловом расширении заслонки. В аккумуляторных очагах всегда должны быть заслонки для устья, с помощью -которых можно регулировать количество воздуха, участвующего в процессе горения, а также препятствовать оттоку подогретого воздуха наружу на конечной стадии топки. В правильно построенных печах есть также канал для подачи вторичного воздуха в верхнюю часть топки, чтобы газы, находящиеся в топке, полностью сгорали.
В камине предусматривают перепускной канал для использования его в летнее время. Он устраивается непосредственно в дымовой трубе, чтобы дымовые газы не подогревали бы напрасно массу очага.
Печи изготавливают также промышленным способом из хорошо обожженных керамических элементов, которые, являясь тяжелым материалом, обладают хорошей способностью аккумулировать теплоту.
В этом случае стенки очага могут быть более тонкими (толщиной не менее 50 мм) и размеры печи будут меньше. Коэффициент полезного действия очага не зависит от материала. Очаги из керамических элементов собирают из готовых деталей с помощью металлических направляющих листов и специального состава для крепления керамики.
Промышленным способом изготавливают также плиты, имеющие металлический корпус. Внутренние детали таких плит отлиты из огне-стойкой массы, которую применяют для изготовления элементов топок пекарных печей и каминов. Расстояния от печей и очагов до воспла-меняющихся строительных деталей приведены на рис. 66.
Дымовые трубы. Дымовые трубы делают из кирпича, предназначенного для кладки труб, или из блоков для дымовых труб. Преимущество выложенных труб заключается в том, что они обладают меньшей теплопроводностью, чем, например, металлические. Минимальная толщина стенки дымовой трубы 110 мм. Промышленность выпускает также металлические дымовые
Наружный корпус дымовых труб должен быть выложен из кирпича внахлестку, методом кромка на кромку. Согласно противопожарным правилам швы кладки дымовых труб должны быть тщательно уплотнены с внутренней стороны.
Фундаментная плита под стояком расположенных рядом дымовых труб должна быть толщиной 120 — 150 мм при мелкозаглублен- ном фундаменте (рис. 67). В основании, имеющем проветриваемое подполье, фундамент под шахты дымовых труб может быть или сплошной, или в виде монолитной плиты, которая отлита на несущих балках перекрытия. Мостик холода можно ликвидировать с помощью
Рис. 66. Расчетные расстояния от плиты и духовки до ограждающих конструкций
Рис. 67. Изоляция дымоходов а — фундамент печи и дымоходов, устроенный на земляном основании; б — фундамент печи и дымоходов в доме с подвальным пространством;
1 — керамзитобетонное или железобетонное основание толщиной 200 мм; 2 — толь би-тумный; 3 — утрамбованная гравийная засыпка; 4 — теплоизоляционный слой
плиты толщиной 200 мм из легкого бетона, например на основе керам-зитового гравия. Расстояния от ис-точников открытого огня до сгораемых строительных конструкций показаны на рис. 68, 69. Пример объединения шахт дымохода рядом расположенных печи и камина приведен на рис. 70. Размеры сечений дымовых труб зависят от вида очага.
П. Юрмалайнен
Строим сами деревянный дом