Особенности отопления деревянного дома

Древесина — натуральный материал, который широко использовался в строительстве ранее и не утратил популярность в настоящее время. Это объясняется не только ее экологичностью, но и рядом положительных технологических качеств. Конструкции из дерева обладают высокой прочностью и при этом отличаются небольшой массой. Материал легко обрабатывается и обладает устойчивостью к агрессивным средам.

Однако анизотропия свойств, высокая гигроскопичность и способность древесины поглощать влагу становятся причиной изменения эксплуатационных характеристик и приводят к нарушению геометрии конструктивных элементов дома и их растрескиванию.

При проектировании отопительной системы деревянного дома учитывают следующие обстоятельства:

• Строение в процессе эксплуатации дает усадку, а элементы из древесины склонны к усушке. При использовании печного отопления расположенные вблизи источника тепла конструкции рассыхаются, изменяют свою геометрическую форму и растрескиваются, образуя щели. Использование современных отопительных котлов позволяет избежать возникновения подобных негативных явлений и обеспечивает комфортную температуру в помещениях.

• Равномерный прогрев дома позволяет обеспечить условия для равномерной усадки и высыхания конструкций. Таким образом, концентрация тепла в одном месте нежелательна, и следует предпочесть схемы отопления с равномерным распределением тепловой энергии.

• В первый год эксплуатации деревянного дома важно обеспечивать определенный температурный режим и уровень влажности. 

• При монтаже следует учитывать, что деревянные конструкции дома подвижны, особенно это проявляется при переходе от теплого сезона к холодному и наоборот. 

• Необходимо уделить должное внимание теплоизоляции трубопроводов.

• При использовании электрического отопления желательно предусмотреть альтернативный источник электроэнергии на случай перебоев.

• Дома из бруса или бревен следует хорошо утеплять снаружи, чтобы свести потери тепла к минимуму.

Перед началом монтажа отопительной системы необходимо выбрать оптимальную схему и адаптировать ее к существующим условиям. При этом предпочтение отдается не только наиболее эффективной, но и безопасной системе теплоснабжения. 

Разводка труб должна быть технически грамотной и не служить источником потенциальной опасности. Во избежание аварийных ситуаций следует придерживаться следующих рекомендаций:

• При монтаже необходимо предусматривать компенсаторы и скользящие крепления. В среднем усадка деревянного дома составляет 5%, что приводит к изменению положения отопительных приборов и трубопровода. Таким образом, обязательно следует учитывать это обстоятельство и адаптировать отопительную систему с учетом возникновения явления усадки.

• Во избежание контакта трубопровода и отопительных радиаторов с деревянными поверхностями следует использовать проходные гильзы. Только в этом случае исключается зональное расширение конструктивных элементов и их деформация. При прокладке трубопровода в деревянном полу использование стальных гильз позволяет не допустить появления этих негативных явлений. 

• При сооружении дымохода следует предпринять необходимые меры безопасности, исключающие воспламенение деревянных конструкций дома. Продукты горения имеют высокую температуру, которая может достигать 700 ℃. Безопасный дымоход предполагает надежную теплоизоляцию в межэтажных перекрытиях и в местах контакта со стенами. 

Для отопления деревянного дома пригодны различные виды теплоснабжения, однако эффективность их в данных условиях отличается. Кроме этого, важно учитывать доступность того или иного теплоносителя в местности, в которой расположено строение.

Монтаж отопительной системы осуществляется с учетом следующих основных факторов:

• Вид топлива.

• Тип теплогенератора.

• Схема расположения отопительных приборов и трубопровода.

• Постоянные расходы на обогрев дома.

В состав системы отопления входят:

• котел, в котором нагревается теплоноситель;

• отопительные приборы (радиаторы);

• трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель от нагревательного устройства к радиаторам и обратно.

Отопительные котлы, используемые для обогрева деревянного дома, в зависимости от энергоносителя бывают газовыми, твердотопливными и электрическими. Выбор теплогенератора зависит от технических характеристик устройства и особенностей условий эксплуатации.

Использование природного газа в качестве энергоносителя — наиболее экономичный, эффективный и безопасный вариант отопления деревянного дома. В качестве теплогенератора применяют следующие отопительные устройства:

• Конвекционные газовые котлы. Принцип действия построен на конвективной передаче тепла. КПД оборудования достигает 87-92%.

• Конденсационные газовые котлы. Дополнительно используется энергия фазового перехода, что позволяет повысить КПД до 105-110%.

Преимущества газовых котлов:

• Высокая энергоэффективность.

• Экономичность.

• Простота управления.

• Большинство моделей энергонезависимы.

• Обеспечение горячей водой.

В случае удаленности дома от газовой магистрали придется рассмотреть альтернативные варианты отопления.

   Электроэнергия — оптимальная замена газу, если доступ к нему ограничен. Для отопления деревянного дома можно использовать одну из модификаций электрических котлов:

• Устройства, нагревательным элементом которых служат ТЭНы.

• Приборы, нагревающие теплоноситель при прохождении тока между анодом и катодом.

• Аппараты, принцип действия которых основан на электромагнитной индукции. 

Электрические котлы обладают рядом достоинств:

• Компактные габариты;

• Несложный монтаж.

• Не нуждаются в оборудовании специального помещения.

• Отсутствуют продукты горения, поэтому нет необходимости в установке дымохода.

• Безопасная и комфортная эксплуатация.

• Возможность подготовки воды для горячего водоснабжения.

• Величина КПД приближается к 100%.

Все виды твердого топлива отличаются экологичностью и доступностью, поэтому по популярности твердотопливные котлы соперничают с газовыми теплогенераторами. Такое котельное оборудование — экономичный и энергоэффективный вариант отопления деревянного дома.

К достоинствам твердотопливных котлов относят:

• Экологичность.

• Безотказная работа агрегата, несложный монтаж и обслуживание оборудования обеспечивается применением простых и проверенных технологий.

• Возможность использования различных видов твердого топлива.

• Некоторые модели энергонезависимы.

• Разнообразие моделей дает возможность подобрать наиболее оптимальный для эксплуатации в конкретных условиях.

• Минимальные требования при оборудовании котельной.

Работа бюджетных твердотопливных котлов может сопровождаться образованием сажи и копоти, очистка которых — трудоемкий процесс. Лучше всего обратить внимание на современные модели, которые не требуют большого внимания при эксплуатации и не нуждаются в частом обслуживании.

Дымоход соединен с котлом и проходит через межэтажные перекрытия и крышу. По нему движутся нагретые газы, которые при нарушении технического регламента монтажа могут стать причиной пожара. Таким образом, правильная организация отвода продуктов сгорания в деревянном доме — гарантия не только эффективной работы газового или твердотопливного котла, но и залог безопасности.

Радиаторы — отопительные приборы, предназначенные для распределения тепла по объему помещения. Современные стальные, алюминиевые и биметаллические радиаторы — эффективное оборудование, которое не только выполняет основную функцию, но и служит украшением интерьера.

Отопительные приборы этого типа состоят из одной или нескольких панелей из листовой стали. В штампованных пластинах предусмотрены вертикальные каналы, по которым движется теплоноситель. Радиаторы собираются из заготовок с использованием роликовой сварки и соединяются попарно с помощью патрубков.

Стальные панельные радиаторы имеют повышенную теплоотдачу за счет установки П-образного оребрения из листовой стали, толщина которой меньше материала панелей. Модели, состоящие из нескольких панелей, оборудованы кожухом, позволяющим увеличить конвективную передачу тепла.

Панельные радиаторы просты в монтаже, так как имеют небольшую монтажную глубину. Для соединения с трубами предусматривается нижний или боковой подвод в зависимости от конструкции.

Существуют различные варианты исполнения отопительных приборов этого типа. В одних трубки соединены вверху и внизу коллекторами, другие представляют собой секции, соединенные сваркой. Стальные трубчатые радиаторы изготавливаются из штампованных заготовок и представляют собой неразборную конструкцию.

Алюминий — высокотехнологичный металл, который обладает небольшой массой и высокой прочностью. Алюминиевые радиаторы передают тепло за счет конвекции и излучения, что обеспечивает их высокую эффективность.

Преимущества алюминиевых радиаторов:

• высокая теплоотдача;

• межколлекторные трубы имеют увеличенное проходное сечение;

• высокое значение рабочего давления;

• привлекательный вид изделий;

• конструкция обладает небольшой массой.

Для изготовления биметаллических радиаторов используются два металла: алюминий и сталь, поэтому они сочетают в себе достоинства этих материалов:

• высокие показатели теплопроводности;

• устойчивость к воздействию коррозии, гидро- и пневмоударам;

• способность работать при повышенных давлении в системе.

Изделия отличаются оригинальным дизайном и нетребовательны к качеству используемого теплоносителя.

Трубопровод отопительной системы обеспечивает циркуляцию нагретого теплоносителя от котла к радиаторам и обратно к теплогенератору для нагрева остывшей жидкости. Кроме традиционных стальных труб, производители предлагают современные металлопластиковые, полиэтиленовые и полипропиленовые трубы. 

Металлопластиковые трубы имеют многослойную конструкцию, состоящую из чередующихся слоев алюминия и пластика, соединенных между собой клеящим специальным составом. Они способны выдерживать температурные перепады, устойчивы к воздействию химических веществ, не склонны к коррозии и накоплению на стенках отложений. Для соединения металлопластиковых труб используют латунные фитинги, которые обеспечивают быстрый и надежный монтаж.

Для производства этого вида труб используют сшитый полиэтилен, который получают из полиэтилена низкого давления. Продукция отличается экологичностью, прочностью, устойчивостью к коррозии и агрессивным средам. Внутренняя гладкая поверхность не допускает образования налета и скоплению солей, что позволяет использовать полиэтиленовые трубы не только для отопления, но и горячего водоснабжения. Для соединения отрезков труб используются бронзовые, латунные и полимерные фитинги без резиновых уплотнений.

Материалом труб этого вида служит специальный полипропилен, который характеризуется высокой прочностью и устойчивостью к температурным воздействиям. Однако при воздействии повышенных температур материал склонен к текучести и может деформироваться. При монтаже отопительной системы с использованием полипропиленовых труб возрастает потребность в поворотных фитингах, так как изделие довольно жесткое и плохо гнется.

Для монтажа трубопровода применяют диффузионную сварку на прямых участках и полипропиленовые фитинги — на поворотах. В результате образуется надежное соединение, которое может работать без протечек длительное время.

Стальные трубы — традиционный материал, который на протяжении многих лет использовался для монтажа системы отопления. Сталь обладает высокими прочностными характеристиками, хорошей теплоотдачей и устойчивостью к механическим воздействиям. Трубы из стали способны выдерживать перепады температур без деформации.

Основной недостаток материала — склонность к коррозии. Использование нержавеющих или оцинкованных труб помогает решить эту проблему, однако, стоимость отопительной системы при этом существенно возрастает.

Шероховатость внутренней поверхности и снижение давления в трубопроводе создает условия для образования наростов, которые снижают пропускную способность и производительность отопительной системы. 

Монтаж стального трубопровода оправдан в тех случаях, когда отсутствует техническая возможность контроля температуры теплоносителя или теплоноситель имеет повышенную температуру.

У отопительной системы деревянного дома нет принципиальных отличий от традиционных решений, однако она имеет некоторые особенности, связанные с используемым строительным материалом. При выборе компонентов системы и монтаже следует учитывать это обстоятельство, что позволит обеспечить в жилище комфорт и безопасность.