Отопление в деревянном доме может базироваться на различных типах теплогенераторов, теплоносителях, трубопроводах, схемах контура отопления и должно учитывать специфику древесины: ее склонность к растрескиванию при высыхании, значительному деформированию, поглощению и отдаче влаги.
Теплогенератор
Выбор теплоносителя для водяного отопления
Схемы водяного отопления деревянного дома
Однотрубная отопительная система
Двухтрубная система отопления
Важные нюансы отопления в деревянном доме
Компенсаторы расширения
Прокладка и разводка труб
Усадка стен, изоляции труб
Обустройство дымохода или котельная
Экологичные и красивые дома из бревен или бруса становятся все более популярными благодаря своей доступности, скорости возведения и способности формировать уникальный микроклимат. Такое жилье обеспечит прохладу летом и тепло – зимой, если при проектировании отопительной системы была корректно учтена усадка дома.
Теплогенератор
Качественное отопление в частном доме может базироваться на различных типах источников тепловой энергии, но обязательно должно учитывать специфику древесины, особенно ее склонность к растрескиванию при высоких температурах, резкому поглощению и отдаче влаги, деформированию при ускоренной усушке. В качестве теплогенератора могут выступать:
печь;
классический или биокамин;
газовые или электрические котлы;
тепловой насос или пушка.
Одни варианты подходят только для небольших строений, другие потребляют много энергоресурсов, третьи требуют постоянного контроля и ручного добавления топлива, четвертые отличаются высокой ценой и сложностью в монтаже. Для домов площадью от 80-100 кв. м оптимальным выходом станет оборудование отдельной котельной с установкой отопительного котла, применением трубной разводки, металлического дымохода и алюминиевых или биметаллических радиаторов, отличающихся повышенной теплоотдачей. Если в доме есть газопровод или существует возможность подключения к близко расположенной магистрали, лучше всего установить газовое отопительное оборудование, для которого характерны экономичность, долговечность и высокая продуктивность.
Важно знать, что для легализации газового отопления необходимо пройти согласовательные процедуры в Газтехнадзоре. Если нет желания загромождать интерьер секционными нагревателями или панелями, можно задействовать систему «теплых полов» или «теплый плинтус», который выстроит тепловую завесу вдоль стен и не пустит в помещение холодный воздух. Но какой бы алгоритм отопления не был реализован, в обязательном порядке необходимо позаботиться о качественной теплоизоляции стен и кровли. Тогда тепло будет долго держаться в комнатах, а расход энергоресурсов снизится до возможного минимума.
При укладке коммуникаций нужно избегать повреждений элементов несущих конструкций, чтобы не нарушить равномерность распределения нагрузок стен, перекрытий и крыши. Также необходимо избегать прямых контактов сильно разогретых и покрытых конденсатом труб с деревянными поверхностями . Для этого выполняется изоляция как отопительных коммуникаций, так и водопровода. Такое нехитрое действие позволяет предотвратить пересушку или излишнее увлажнение древесины.
Выбор теплоносителя для водяного отопления
Наиболее востребованной является гидравлическая отопительная система, которая отличается эффективностью, простотой обслуживания и длительным эксплуатационным ресурсом. Жидкостной теплоноситель, циркулируя по контуру из труб, приносит тепло к обогревательным приборам и возвращается в котел для подогрева. В качестве рабочей среды отопления чаще всего применяется вода . Но такой теплоноситель не подходит для домов, которые используются в качестве временного загородного жилья на выходные или праздники. При отъезде теплогенератор необходимо отключать. Чтобы в морозы вода не замерзала и не разрушала трубы и радиаторы, придется регулярно опорожнять и заполнять систему. Это не только неудобно и занимает много времени, которое могло бы быть потрачено на обогрев остывших помещений, но и вредно для оборудования. Свежая вода богата солями и кислородом, которые выступают основными источниками коррозии и твердых отложений на стенках труб и теплообменника.
Выходом из ситуации станет применение в качестве теплоносителя нетоксичного антифриза на основе пропиленгликоля (существует несколько видов антифризов на основе различных веществ, с различными характеристиками, в том числе и расширения. Некоторые теплоносители, например пропиленгликоль, в сочетании с полипропиленовыми трубами рекомендуется использовать только в системах с принудительной циркуляцией. Теплоноситель на основе глицерина лишён данного недостатка, однако намного дороже по стоимости.), сохраняющего свои свойства при сильном охлаждении. Такая рабочая среда рассчитана на службу до 10 отопительных сезонов, что вполне оправдывает первоначальные затраты. При этом нет необходимости заполнять трубы чистым антифризом, достаточно использовать его смесь с водой. Пропорции состава определяются реальными климатическими условиями и максимальной зимней температурой:
до -20С (65% воды, 35% антифриза);
до -25С (60% воды, 40% антифриза);
до -30С (55% воды, 45% антифриза);
до -35С (50% воды, 50% антифриза).
Если смесь для отопительной системы содержит 55-70% антифриза, жидкость не замерзает при температурах ниже -45-65С, что более чем достаточно даже для северных регионов.
К основным недостаткам антифризного теплоносителя следует отнести его сниженную по сравнению с водой теплоемкость (на 15%), способность к расширению, повышенную вязкость, текучесть и агрессивность к резине, из-за чего все разъемные соединения должны герметизироваться специальными устойчивыми прокладками . Кроме того, необходимо использовать котельное оборудование, трубопроводы и системы разводки, в которых технически предусмотрено применение антифризного раствора, более мощные батареи, и отказаться от некоторых видов полимерных и оцинкованных труб. На этапе проектирования отопления в частном доме все эти моменты легко решаемы и позволяют получить готовую к использованию систему обогрева.
Схемы водяного отопления деревянного дома
Отопительные системы могут быть с естественной (самотечные) или принудительной циркуляцией рабочей среды. В первом случае учитываются законы гравитации и разность температур нагретого и охлажденного теплоносителя. Во втором – жидкость двигается за счет давления, нагнетаемого специальным циркуляционном насосом. Для доставки тепла к обогревательным приборам применяются схемы с однотрубной или двухтрубной разводкой.
Однотрубная отопительная система
Чтобы лучше понять эффективность и принцип работы однотрубной отопительной системы , рассмотрим ее установку на примере деревянного дома в несколько этажей. Сразу уточним, что наличие единственного контура предусматривает подъем горячей воды в высшую точку системы за счет меньшей плотности и массы по сравнению с остывшей жидкостью. Тем самым обеспечивается начальный импульс для самотека. Перемещаясь по магистрали, теплоноситель последовательно проходит отопительные приборы, отдавая каждому часть накопленного тепла. Сразу заметно неравномерное распределение тепловой энергии между верхними и нижними этажами. Для небольшого одноэтажного деревянного дома эта разница несущественна, но для просторных и высоких строений имеет ключевое значение. Выровнять температурные показатели позволит увеличенное число секций на дальних от котла радиаторах.
Схема однотрубной отопительной системы
Чтобы остывшая рабочая среда смогла самотеком снова попасть в теплообменник для нагрева, теплогенератор необходимо размещать ниже уровня радиаторов . Применение циркуляционного насоса позволяет нивелировать это требование и делает отопление в частном доме намного эффективней благодаря ускоренному движению рабочей среды.
В упрощенном виде монтаж однотрубной системы отопления можно описать так:
установка котла;
монтаж расширительного бака и радиаторов;
прокладка трубной магистрали;
установка циркуляционного насоса (при необходимости);
подключение коммуникаций к приборам;
установка радиаторных вентилей.
Чтобы улучшить показатели работы однотрубного обогрева, применяются специальные перемычки – байпасы, позволяющие перенаправить и перераспределить поток теплоносителя по стояку.
Двухтрубная система отопления
Двухтрубная отопительная система
Двухтрубная отопительная система намного эффективней благодаря одновременному поступлению нагретого теплоносителя в радиаторы по отдельной магистрали. Пройдя по секциям одного отопительного прибора, рабочая среда сразу попадает в обратку и возвращается в котел.
Кроме равномерного нагрева всех радиаторов, еще одним важным преимуществом двухтрубного обогрева является его вариативность. Можно легко добавлять новые отопительные приборы и продлить магистрали в нужном направлении. Таким образом, достраивая дом, нет необходимости в замене всей системы отопления.
Важные нюансы отопления в деревянном доме
Компенсаторы расширения
Как уже упоминалось, главные особенности монтажа отопительной системы связаны с использованием древесины в качестве основного строительного материала дома. Даже хорошо просушенный брус содержит некоторое количество влаги и со временем усыхает и поддается частичной деформации. В масштабах отдельного конструктивного элемента такие изменения можно считать незначительными. Но с учетом больших площадей стеновых, напольных и потолочных поверхностей сдвиги становятся критичными и могут составлять десятки сантиметров. Применение стандартных коммуникаций и жестких креплений приведет к заломам (разрывам) труб , разрушению межтрубных соединений и изоляции, повреждению оборудования.
Компенсатор сильфонный для системы отопления
Именно поэтому на основных магистралях устанавливаются специальные компенсаторы , которые оборудованы гофрированной поверхностью, устойчивы к динамическим нагрузкам и обладают способностью сжиматься и растягиваться . Скользящие крепления обеспечат свободу перемещения труб. Открытый монтаж труб зачастую нарушает общую эстетическую целостность деревянного интерьера, поэтому желательно отдать предпочтение скрытой укладке коммуникаций.
Прокладка и разводка труб
Трубы укладываются под пол, в межэтажные перекрытия, за фальшстены. Важно заранее точно определить место расположения трубной разводки . Специалисты настоятельно рекомендуют использовать коллекторы и оборудовать коммуникации таким образом, чтобы в межэтажных перекрытиях и под полом не было ни одного стыка. Это приводит к некоторому увеличению строительного бюджета, но полностью исключает риск протечек в недоступном для оперативного ремонта месте.
В качестве материала магистралей для теплоносителя используются качественные трубы из сшитого полиэтилена или полипропилена, которые рассчитаны на беспроблемную эксплуатацию до 50 лет. Стоит отметить, что подбор труб стоит осуществлять с учётом выбранного теплоносителя и самой схемы разводки отопительной системы (например, если в качестве теплоносителя выбран этиленгликоль то система отопления должна быть с принудительной прокачкой теплоносителя, в противном случае велика вероятность разрыва труб).
Для обустройства фальшстен, которые будут декорировать коммуникации, не стоит применять мягкие утеплители, неспособные самостоятельно держать форму. Лучше всего использовать специальные плиты с идеально ровным покрытием из стеклосетки. Они легко крепятся друг к другу благодаря наличию соединения «шип паз».
Если на пути прокладки коммуникации оказывается несущая балка или стена , необходимо выполнить обводящий поворот трубы и ни в коем случае не штробить древесину, снижая конструктивную прочность здания.При укладке коммуникаций под полом допускается проделывание отверстий в лагах.Если есть пожелание организовать систему теплых полов, нельзя использовать монолитную бетонную стяжку. Существует удобная финская технология с монтажом коммуникаций в сухую стяжку на основание из нескольких слоев гипсокартона или цементно-стружечной плиты. Для заполнения пустот применяется плиточный клей.
Усадка стен, изоляции труб
Усадка деревянного строения – естественный процесс уменьшения и сжатия стен за счет испарения влаги из пор древесины. Интенсивность этого процесса зависит от вида применяемого материала. Меньше всего усадке поддаются дома из клееного бруса и бруса камерной сушки. Но такие материалы более дорогие. Чаще всего используются доступные по цене бревно и брус естественной влажности, которые дает значительную усадку. Прежде чем устанавливать отопление в частном доме, желательно дать ему отстояться 8-12 месяцев . Если такой возможности нет, монтаж труб выполняется с применением компенсаторов и скользящих креплений.
Теплоизоляция труб отопления
На дерево одинаково пагубно влияют сильное термическое воздействие и влага в виде конденсата на трубах, которые приводят к растрескиванию, деформациям, появлению плесени и гнили. Наиболее экономичным и правильным способом устранения этих проблем станет теплоизоляция магистралей специальным трубчатым материалом.
Обустройство дымохода или котельная
отдельно стоящая кирпичная труба с собственным фундаментом, которая возвышается над домом на высоту до 2 метров. Такая конструкция обеспечивает отменную тягу, эффективно отводит продукты горения и надежно защищает деревянный дом от температурного воздействия.
Монтаж газового котла необходимо выполнять на огнеупорную напольную или стеновую основу. Если в качестве источника тепла применяется твердотопливный теплогенератор, необходимо позаботиться о полноценной котельной, в которой не горячими являются все горизонтальные и вертикальные поверхности.
