Обустройство и ремонт дома быстро и дешево. Коммуникации и интерьер своими руками всего за 2 месяца

Источник водоснабжения

Для начала давайте разберемся с тем, каким требованиям должен соответствовать основной источник водоснабжения. Ведь тип и характер системы водоснабжения вашего дома зависят от того, какой источник ее питает. Он определяет установку того или иного оборудования, что, в свою очередь, уже влияет на финансовую сторону вопроса.

Во-первых, источник водоснабжения должен обладать достаточным запасом воды с учетом перспективы; во-вторых, он должен обеспечивать постоянное (бесперебойное) снабжение водой; в-третьих, вода, им поставляемая, должна иметь высокие питьевые качества: это позволит использовать самую простую и экономичную фильтрационную систему. Ну и в-четвертых, хороший источник водоснабжения не должен требовать дополнительных установок для усиления его мощности, поскольку это может повлиять на состояние окружающей среды.

Конечно, лучшим источником водоснабжения является артезианская скважина, причем глубиной более 125 м. Защищенные водонепроницаемыми породами, артезианские воды надежно закрыты для проникновения загрязняющих веществ, и именно этим определяются их высокие санитарные показатели.

На первом месте после артезианских идут грунтовые воды, к которым относятся ключи и родники, и уже затем наземные источники – озера, реки, водохранилища и т. д. (рис. 1.1).

Наиболее распространенной разновидностью водной системы является насыщенный водой пористый пласт. Он напрямую связан с наземными источниками. Отличительная особенность такого пласта – пониженный уровень растворенных солей, место расположения – между водоупорными грунтовыми слоями либо выше их. Глубина залегания – до 500 м.

Межпластовые воды – превосходный источник водоснабжения. Это обусловлено их высокими питьевыми качествами и стабильностью запасов.

Выше 500-метровой отметки находится область активного водообмена, которую составляют верховодка и грунтовые воды. Верховодка находится на маленьких глубинах, так как основной источник ее питания – атмосферные осадки и воды наземных водоемов. Объемы воды нестабильны и зависят от уровня выпадения осадков в конкретном регионе. Отсутствие защитных слоев способствует повышенному загрязнению верховодки, в связи с чем она не является пригодной для водоснабжения дома.

Рис. 1.1. Система подземных вод: А – верховодка; Б – грунтовые воды, образующие зону активного водообмена; В – безнапорные межпластовые воды; Г – напорные подземные воды: 1 – проницаемые породы; 2 – непроницаемые породы – водоупоры; 3 – буровые скважины и уровни воды в них (артезианская фонтанирует); 4 – уровни воды: а – свободный (у грунтовых вод); б – напорный; 5 – родник

Всякая ли вода пригодна к использованию

Проникая через определенные слои пород, вода насыщается различными элементами и таким образом становится магниевой, кремниевой, известковой, минеральной и т. д.

На степень жесткости воды влияет концентрация сернокислых (минеральных) солей. Жесткая вода непригодна для эксплуатации. В частности, при ее кипячении на стенках сосудов образуется обильная накипь. В такой воде невозможно готовить продукты, и она не растворяет мыло. Оптимальная жесткость качественной питьевой воды – 1,0–2,0 мг-экв./л.

Некоторые из химических веществ оказывают влияние на органолептические свойства воды (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Химические вещества (допустимые нормы)

Заключение о пригодности питьевой воды источника выносят службы санитарно-эпидемиологического контроля по результатам химического анализа на основании следующих представленных им материалов:

♦ результатов обследования источника водоснабжения с описанием санитарного состояния источника и указанием возможных причин его загрязнения, а также мероприятий, необходимых для его защиты;

♦ данных органолептического, химического и бактериологического анализов воды;

♦ технико-экономических предложений о способах и условиях использования источника (очистка, обеззараживание, способ забора и подачи воды и т. д.).

Заключение санитарных органов по конкретному источнику водоснабжения сохраняет свою силу в течение одного года. Возможность использования его после одного года должна быть подтверждена санитарными органами.

На основании заключения о качестве воды разрабатывается система очистных фильтров.

Арматура водопроводной сети

Всю арматуру водопроводной сети можно подразделить на три основные группы:

♦ запорно-регулирующая – задвижки и затворы, регуляторы давления, автоклапаны и др.;

♦ предохранительная – предохранительные клапаны, вантузы (воздушные клапаны), гасители гидравлических ударов (при давлении от 23 кг/см²), обратные клапаны;

♦ водоразборная – колонки, краны, смесители, выпуски пожарных гидрантов.

Запорно-регулирующую арматуру устанавливают в местах:

♦ ответвлений магистральных трубопроводов;

♦ оснований пожарных стояков (более 5 кранов);

♦ подводок к сливным канализационным устройствам (краны, бачки и т. п.);

♦ подводок к водонагревательным устройствам.

Обратные клапаны предохранительной арматуры допускают движение воды только в одном направлении. При ее обратном движении клапан автоматически закрывается.

Чтобы более экономно расходовать воду, я рекомендую использовать керамические уплотнители и термостатические смесители (водоразборная арматура).

Для установки некоторой арматуры (задвижек, вантузов, выпусков пожарных гидрантов) предназначено такое сооружение, как водопроводный колодец. Его размер зависит от количества и размеров трубопроводных приборов и приспособлений. Материалами корпуса колодца чаще всего являются кирпич, железобетон; материалом крышек люка – чугун.

Для некоторых видов арматуры водопроводной сети установлено рабочее давление:

♦ 0,6 МПа (для хозяйственно-питьевого водопровода);

♦ 0,9 МПа (для отдельно установленных противопожарных водопроводов).

Трубы из хорошего, качественного материала – основа основ любой водопроводной сети. Поэтому при выборе водопроводных труб следует учитывать:

♦ прочность (внутри – давление воды, снаружи – слой грунта);

♦ долговечность;

♦ качественность (гладкость) внутренних стенок;

♦ водонепроницаемость;

♦ наименьшую подверженность коррозии;

♦ герметичность;

♦ морозоустойчивость;

♦ экономичность.

Теперь проведу ликбез в области материалов, из которых изготавливают водопроводные трубы. Выбор за вами!

Наиболее распространенным материалом для изготовления труб является металл (табл. 1.2–1.4).

Таблица 1.2. Стальные трубы

Таблица 1.3. Чугунные трубы

Таблица 1.4. Медные трубы

Для предотвращения коррозии металлические трубы покрывают цинком, однако этот метод полностью не устраняет проблему.

Еще одним видом водопроводных труб являются асбестоцементные, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с металлическими (табл. 1.5).

Таблица 1.5. Асбестоцементные трубы

К трубам нового поколения можно отнести трубы из пластиковых материалов (табл. 1.6).

Таблица 1.6. Трубы из пластиковых материалов

Пластиковые трубы изготавливают из следующих материалов: полипропилен (РР), поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (РЕ), полиэтилен низкого давления (ПНД), сшитый полиэтилен (РЕХ), металлополимеры (металлопластик) (PEX-AL-PEX).

При покупке будьте внимательны: у качественных труб не должно быть видимых деформаций (вздутий, трещин, неровных краев). И не забудьте включить в расчет стоимости труб стоимость соединительных деталей к ним.

Крепежные, соединительные части водопровода называют фитингами. Они обеспечивают прочность и герметичность конструкции. Их устанавливают в местах соединений, разветвлений и поворотов труб. Материал фитинга зависит от материала, из которого изготовлена труба.

Поливочные краны. Их основная функция – орошение территории. Место вывода кранов – внешние стены дома (в углублениях стен). Высота – 0,35-0,4 м от уровня земли, расстояние между кранами – 50–70 м.

Место соединения наружного и внутреннего водопровода называется водопроводным вводом. Трубы вводов закладывают по следующим правилам: 0,5 м ниже глубины замерзания почвы, а при отсутствии замерзания – на 1 м. Диаметр трубы ввода должен быть на 350–450 мм меньше диаметра отверстия ввода в здание. Количество вводов зависит от функционального назначения здания. Беспрерывная подача воды возможна лишь при двух и более вводах.

Разумеется, если вы рачительный хозяин, вам не нужно объяснять необходимость установки счетчиков воды, которые контролируют объем ее расхода на вводах внутреннего водопровода.

Счетчики подразделяются на одноструйные, многоструйные, турбинные, вентильные и импульсные. Последние предназначены для передачи данных о расходе воды на расстоянии (дистанционно).

При выборе счетчика воды следует обращать внимание на его характеристики (область учета, расход, предельные нормы потери напора), а также условия установки. Если счетчик показывает менее 18–20 % потери напора, его следует заменить меньшим по размеру (калибру).

Водомеры – это счетчики водомерных узлов. Они показывают потребительский расход воды. Их данные позволяют контролировать перерасход, чтобы использовать воду более экономно.

Расположение водомерных узлов – в теплом и сухом месте. Помещение должно быть удобным для осмотра и располагаться рядом с вводом в дом.

Представляю вашему вниманию существующие нормы расхода воды (табл. 1.7).

Таблица 1.7. Нормы расхода воды на одного человека

Хозяйственно-питьевое водоснабжение частных жилых домов может осуществляться как от централизованных систем водоснабжения, так и от индивидуальных источников. Конечно, наиболее оправданно с экономической точки зрения использование первых, так как в этих случаях поставщик водопроводной воды обязан гарантировать ее качество. Однако в небольших населенных пунктах централизованный водопровод зачастую попросту отсутствует, и хозяину приходится решать вопрос водоснабжения своего дома самому или совместно с соседями. При этом, как правило, приходится сооружать колодец.

Внутренний водопровод

Внутренний водопровод обслуживает основные сантехнические узлы в самом доме. Его системы включают водомерные и разводящие узлы, стояки, вводы в дом (обычно два), подводки к санитарным устройствам (краны, сливные бачки и т. д.). При необходимости в систему включают различные насосные установки.

Системы внутреннего водопровода предназначены для хозяйственно-питьевых, пожарных и технических нужд (производственное использование).

Рекомендую с помощью специалистов подобрать систему фильтров для воды, поскольку самостоятельно и путем использования только одного фильтра избавиться от всех разнородных примесей невозможно.

В зависимости от расположения магистральных трубопроводов водопроводы бывают с верхней и нижней разводкой. Все они подразделяются на тупиковые, кольцевые, комбинированные и зонные. Выбор типа сети внутреннего водопровода зависит от условий подачи и расхода воды, размещения водоподающих установок.

Нижняя разводка наиболее характерна для жилых домов. При таком устройстве трубы помещают в подвальном помещении здания.

Кольцевые и комбинированные сети применимы в многоэтажных и общественно-промышленных зданиях, где требуется бесперебойная подача воды.

Зонные сети могут быть совмещены друг с другом или действовать самостоятельно, под верхним или нижним напором. Они подходят для зданий с малым количеством этажей, в этом случае рационально применение схемы верхней разводки (в самой верхней части здания).

Если дом имеет два этажа и более, санитарно-технические устройства и соответствующую (водоразборную) арматуру размещают строго друг над другом, прокладывая трубопроводы по кратчайшей траектории.

Несомненное удобство и экономичность представляет собой единая система водопроводов. В этом случае вода во всех установках подходит для питья и подается с равным напором (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Схема питьевого водопровода:

а – запорные вентили; б – распределительный коллектор; 1 – водоразборная арматура; 2 – поливочный трубопровод; 3 – запорный вентиль; 4 – опускной кран; 5 – распределительный коллектор; 6 – обратный клапан; 7 – счетчик расхода воды

Для того чтобы внутренний водопровод функционировал нормально, напор воды на вводе в дом должен быть таким, чтобы водой полноценно снабжались и самые верхние, и наиболее удаленные водоподающие системы. На силу напора также влияет сопротивление ходу воды. Итак, на основании этого можно сделать расчет:

Н = 10 + 4 (n – 1),

где 10 – потери напора на 1-м, 4 – на каждом следующем этаже; n – количество этажей.

Гарантированный (минимальный) напор в наружном водопроводе в местах присоединения ввода должен составлять не менее 10–12 м водяного столба.

При недостаточном напоре в наружном водопроводе в систему водоснабжения включают специальные установки: насосы, водонапорные баки или пневмобаки. Напор, превышающий максимальные нормы, может повредить сети и соединенные с ними установки (рис. 1.3).

В зависимости от требуемого напора и оборудования различают следующие системы водоснабжения.

♦ Система под напором. Применяется, когда гарантийный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода постоянно больше напора, необходимого для нормальной работы всех водоразборных устройств, или равен ему. Такая система является самой простой и наиболее распространенной и характерна для зданий высотой до 5–6 этажей.

♦ Система с водонапорным баком. Используется при гарантированном напоре, меньшем, чем напор наружного водопровода во время активного использования, и высоком при небольшом потреблении воды. В этом случае бак является водяным накопителем и в момент «пикового» потребления подает воду.

Имейте в виду, что водонапорный бак требует строительства дополнительного этажа.

♦ Повысительные насосные установки. Применяются в том случае, когда потребление воды в доме равномерно, при напоре в наружном водопроводе ниже требуемой допустимой нормы. Место установки – подвал.

♦ Водонапорный бак с повысительной насосной установкой. Ее применяют при неравномерном потреблении воды, вызванном низким минимальным (гарантийным) напором. Причина – недостаток воды в наружном водопроводе. Водонапорный бак восполняет недостаток воды, выступая в качестве регулятора работы повысительной насосной установки.

Рис. 1.3. При мелкой аварии водопровода можно несколько раз обмотать это место строительным скотчем. Однако это только временная мера (фото автора, 2008 г.)

♦ Водонасосная (пневматическая) система с повысительными насосными установками. Она состоит из раздельных или совмещенных баков, оснащенных специальным оборудованием (компрессорами, клапанами, манометрами и др.).

Я рекомендую использовать усиленные насосы и пневматические баки. Гидропневмобак в составе автоматических насосных установок заметно снижает энергопотребление путем уменьшения количества включений насоса, накапливая при этом воду про запас.

Горячее водоснабжение индивидуальных домов и коттеджей

В зависимости от режима и объема потребления горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд системы горячего водоснабжения подразделяются на местные и централизованные.

Местные системы используются для подогрева и эксплуатации воды в конкретном месте. При этом используются электро– или газонагреватели, которые размещаются в основном в кухнях и ванных комнатах. Для экономии денег неплохо будет обзавестись счетчиком (рис. 1.4).

В централизованных системах вода подогревается в одном общем центре, а затем по трубопроводной сети подается к сантехническим узлам дома.

К таким системам относятся системы с приготовлением горячей воды в водонагревателях, присоединяемых к тепловой сети (закрытые системы теплоснабжения); с непосредственным водоразбором из тепловой сети (открытые системы теплоснабжения); с приготовлением горячей воды непосредственно в водогрейных котлах, баках-аккумуляторах, установленных в котельных.

Основное достоинство открытых схем – отсутствие водонагревательных устройств, что, в свою очередь, продлевает срок эксплуатации трубопровода, предохраняя его от коррозии.

Материалом труб для горячей воды служит оцинкованная сталь или термопластик. Если вы используете стальные трубы, наилучшей защитой от коррозии является пластиковое покрытие внутренней поверхности труб. Следите и за температурой воды: она также влияет на образование коррозии. В жилых домах рекомендуется поддерживать температуру воды +60… 70 °C.

Рис. 1.4. Счетчик газа (фото автора, 2009 г.)

Еще одним из способов борьбы с коррозией является использование специального фильтра, через который вода проходит непосредственно перед тем, как попасть в водопровод. Наполнитель фильтра – металлическая стружка. Проходя через стружку, вода окисляет ее, что уменьшает содержание в воде главного источника коррозии – кислорода.

Прокладка труб для сетей горячего водоснабжения должна производиться с уклоном от 0,002. Это делается с целью максимального удаления воздуха.

Для индивидуальных домов в качестве водонагревательного оборудования используют, в частности, проточные и накопительные водо-и электронагреватели, отопительные (двухконтурные) котлы (рис. 1.5), газовые колонки (рис. 1.6).

Рис. 1.5. Отопительный котел – сердце вашего дома, читатель! Но он также представляет собой опасность. Поэтому ставим импортный – с автоматикой (фото автора, 2009 г.)

Рис. 1.6. Газовая колонка. Ю. Казаков советует приобрести вот такую простую, но надежную (фото автора, 2009 г.)

Система горячего водоснабжения индивидуального жилого дома или коттеджа состоит из теплогенератора и трубопровода с запорной арматурой или смесителей.

Основная функция теплогенератора – нагревание воздуха за счет вырабатываемого тепла от сжигания топлива. Дымовые отходы выводятся наружу через специальное устройство (теплообменник).

Часто, в целях экономии, используют один, общий теплогенератор и для подогрева воды, и для системы отопления (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Совмещение водяного отопления и горячего водоснабжения с емким водонагревателем и одноточечным водозабором: 1 – генератор тепла; 2 – основной стояк; 3 – разводящая линия отопления; 4 – расширительный сосуд; 5 – воздушная линия; 6 – подающая линия; 7 – водопроводная подводка; 8 – обратный клапан; 9 – обратная отопительная линия

Вместе с тем при таком совмещении могут возникать некоторые неблагоприятные последствия. Главная причина их возникновения – системное различие в режимах потребления тепла.

Режим отопительной системы равномерен, в отличие от системы горячего водоснабжения с ее всплесками активности утром и вечером. Расход тепла в эти часы превышает расход тепла на отопление. А это снижает эффективность совмещенного генератора (уменьшает выработку тепла для отопительной системы).

Температура воды в совмещенном теплогенераторе не должна быть выше +80 °C. В противном случае возникает опасность термических травм при пользовании горячей водой. К тому же при более высокой температуре начинается интенсивный процесс отложения накипи, что увеличивает степень коррозии труб и устройств.

Хорошим решением будет выбор угольного теплогенератора: его отличает автономность и простота конструкции, что снижает расходы на техобслуживание. Кроме того, целесообразно использовать тепловые аккумуляторы, которые являются своеобразными «накопителями» теплой воды (подогретой в ночные часы, когда действует льготный тариф). Их установка – реальная экономия электроэнергии!

В целях рационального использования энергии также часто устанавливают расширительный бак – аккумулятор подогретой воды. При отсутствии потребления горячая вода «питает» отопительную систему, охлаждается и вновь попадает в теплогенератор.

Таким образом, расширительный бак имеет следующие основные функции:

♦ поддержание стабильного водяного давления;

♦ компенсация объема воды при незначительных потерях или уменьшении температуры;

♦ сбор и удаление воздуха, выделяющегося при нагревании воды.

Расширительный бак подает горячую воду к водопроводным кранам. Каждое включение крана понижает уровень воды в баке. Поддержка уровня может производиться вручную или автоматически (из водопровода).

Бак должен быть достаточно вместительным. При его недостаточном объеме вода не успеет подогреться полностью и поэтому вам придется уменьшать ее расход собственноручно (через питательный вентиль). Однако вместе с тем бак слишком больших размеров будет довольно сложно установить самостоятельно.

К недостаткам расширительных баков можно отнести потерю ими тепла при установке вне помещения, а также то, что в открытых баках вода «забирает» воздух и это приводит к коррозии труб и устройств.

Открытые расширительные баки рекомендуется устанавливать в верхней части дома (на чердаке). При этом обязательным является применение теплоизоляционных материалов – чтобы вода не замерзла зимой на холодном чердаке.

Чтобы исключить полное опустошение бака при максимальном расходе воды, необходимо присоединять разборную линию горячего водоснабжения к расширительному баку на высоте 100–160 мм от уровня его дна.

Разновидностью расширительных баков являются мембранные. Их емкость наполняют газом (например, азотом) или воздухом под давлением, за счет чего мембрана бака прогибается до определенного уровня. Повышение температуры увеличивает объем воды, что усиливает прогиб мембраны. А это, в свою очередь, повышает давление газа под мембраной и воды над ней.

Для защиты такого бака от повреждения установите на него предохранительный клапан.

Достоинства мембранных расширительных баков:

♦ снижение интенсивности коррозии;

♦ снижение потерь тепла (за счет уменьшения испарений);

♦ отсутствие необходимости установки в верхней части здания;

♦ экономичность монтажа.

Широкое применение для отопления и горячего водоснабжения нашли газовые водонагреватели типа АГВ, работающие на природном газе.

В их конструкцию входит емкость, предназначенная для аккумуляции нагретой воды. Таким образом, при использовании данных приборов не нужны дополнительные аккумуляторы.

Безнапорная нагревательная система используется при наличии в доме только одной точки водоразбора. Это система открытого типа. Горячая вода подается в водоразборные краны и смесители под небольшим давлением, которое полностью «гасится» в кране в местах подводки водопровода к теплогенератору. В такой системе расширительный бак также выполняет функцию аккумулятора. Если водоразбор горячей воды отсутствует, то вода поступает прямо из бака в трубопровод и к отопительным приборам.

В систему включена воздушная линия, препятствующая разрежению в трубе, которое может возникать из-за расположения водоразборных точек ниже расширительного сосуда.

Для уравнивания давления горячей и холодной воды рекомендуется установка уравнительного бака.

К безнапорным водоподогревателям относятся, в частности, электрические подогреватели воды и водогрейные колонки, работающие на твердом топливе.

Водогрейные колонки устанавливаются в ванных комнатах либо в кухнях – в специально отгороженном месте. Они используются в частных домах при наличии печного отопления и при отсутствии газовой подводки.

Основная деталь водогрейной колонки – цилиндрический корпус, состоящий из листовой стали толщиной, как правило, до 3 мм. Внутри корпуса находятся топка и газовый теплообменник (рис. 1.8). Место заполнения колонки водой – между кожухом и трубой. Подача холодной воды осуществляется через смеситель, забор горячей – через вентиль горячей воды. Переключение смесителя обеспечивает подачу воды в душевую.

При печном отоплении водогрейную стальную колонку монтируют в кухонный очаг.

Бесспорными преимуществами обладают системы отопления с использованием электроэнергии.

Рис. 1.8. Схема водогрейной колонки:

а – с чугунной топкой; б – со встроенной стальной топкой; 1 – водяной бак; 2 – топка; 3 – смеситель; 4 – кольцо топки; 5 – сливной штуцер; 6 – заполнитель из смеси глины с асбестом; 7 – подставка

Достоинства электронагревателей:

♦ удобство эксплуатации;

♦ экономичность;

♦ компактность;

♦ высокие санитарно-гигиенические показатели.

Устройство электронагревателей воды представлено на рис. 1.9.

Электронагреватели классифицируют на проточные (скоростные) и накопительные (емкостные).

Соединительная вставка проточных электронагревателей подает к ним воду прямо из водопровода. Оптимальный способ их установки – стыковка шланга душевого смесителя с входным отверстием водонагревателя.

Рис. 1.9. Схема электронагревателя воды:

1 – трубчатый нагреватель; 2 – емкость; 3 – регулятор; 4 – кожух; 5 – холодная вода; 6 – горячая вода

К их достоинствам можно отнести: ♦ высокотехнологичность изготовления;

♦ высокую производительность (до 6 л горячей воды в минуту);

♦ надежность и удобство эксплуатации;

♦ компактность.

Накопительные электронагреватели состоят из емкости (бака), нагревающей воду до +70 °C. Время подогрева зависит от объема бака. Когда вода станет нужной температуры, ТЭНы (нагревательные элементы внутри накопителя) автоматически отключаются. Предусмотрено также восстановление объема воды путем автозабора из водопроводных систем.

Считается, что накопительные нагреватели потребляют меньше энергии. Это связано с меньшей потребляемой мощностью в отличие от проточных. Однако накопительные требуют больше времени для нагрева воды, тогда как проточные нагревают воду моментально за счет большей мощности. Экономичность работы проточных нагревателей возможна лишь в случае расхода электроэнергии только во время эксплуатации воды, тогда как накопительные требуют постоянной «подпитки» электричеством.

Нагреватели, относящиеся к напорной нагревательной системе, имеют объем до 1000 л и обслуживают несколько водоподающих устройств (многоточечный водоразбор). Напорная система находится под постоянным давлением.

Такие подогреватели оснащены закрытым воздухосборником, вверху которого располагается водоподающая линия. Удаление воздуха происходит через водоразборные краны. Постоянный контроль водяного давления при многоточечном водоразборе – гарантия одновременной и бесперебойной работы водоподающих устройств.

Во многих странах мира (особенно в южных, где повышенная солнечная активность) в качестве альтернативного источника энергии постепенно завоевывают популярность солнечные батареи (рис. 1.10). В нашей стране также налажено их производство (в частности, в Краснодарском крае).

Рис. 1.10. Реальность XXI в.: солнечные батареи могут и воду нагреть, и снабдить аккумулятор электричеством (фото автора, 2009 г.)

Основное место установки солнечных батарей – крыша дома, угол расположения – от 30 до 50°. Это способствует максимальному поглощению батареей солнечных лучей.

Днем при активном солнце солнечная батарея работает в максимальную силу, энергия идет по прямому назначению: нагревает аккумулятор (бак с водой) и дает заряд аккумуляторной батарее. Ночью или в пасмурную погоду тепло от аккумулятора поступает в систему отопления и горячего водоснабжения, и аккумуляторная батарея вырабатывает электроэнергию (рис. 1.11). Основное отличие солнечных батарей от других источников электропитания – отсутствие угрозы короткого замыкания.

Рис. 1.11. Ноу-хау Ю. Казакова – установка для подогрева воды с солнечной батареей и баком – аккумулятором горячей воды (схема): 1 – солнечная батарея; 2 – аккумулятор горячей воды; 3 – расширительный бак; 4 – нагревательный элемент; 5 – электронагреватель; 6 – водопровод; 7 – трубопровод горячей воды; 8 – канализационный сток

Различают солнечные батареи (фотоэлементы) и солнечные коллекторы. Фотоэлементы обладают низким КПД, зато коллекторы на 20 лет могут обеспечить энергией для горячего водоснабжения и отопления семью из трех человек. Стоимость этой установки – около $3000.

Средняя мощность солнечной батареи площадью 10 м² в летние месяцы – 1 кВт в течение 5 ч. Зимой, за счет короткого светового дня, отдача уменьшается в 5 раз. КПД солнечных элементов зависит от поглощения поверхностью батареи света. Даже кратковременное исчезновение солнца снижает выходную мощность на 50 % и более.

Оптимальной энергосистемой для дома будет следующая: солнечные батареи, ветрогенератор (ветряк) и бензогенератор. Все эти устройства «страхуют» друг друга, обеспечивая бесперебойную выработку энергии, и контролируют уровень заряда аккумуляторов, чтобы исключить их полное разряжение. Стоимость такой системы – $7000–8000.

Очистные установки местной канализации

В случае отсутствия выхода на централизованную канализационную сеть возникает необходимость проведения местной канализации. Приступая к работе, помните о том, что устройство канализационных систем должно проводиться с учетом геологических условий данной местности, чтобы исключить загрязнение окружающей среды (вода, почва). Полное соответствие СНиПу обязательно!

Очистные установки местной канализации включают следующие элементы: септики, фильтрующие колодцы (колодцы-фильтры), выгребные ямы, грунтовые биофильтры и др.

Септики

Септики представляют собой подземную систему местной механической очистки сточных вод (так называемый почвенный метод). Она наиболее всего подходит для частного дома при отсутствии централизованной канализационной системы. Рекомендуется размещать данную систему очистки на расстоянии 10–20 м от дома и так, чтобы полностью исключить размытие грунта под фундаментом и затопление подвальных помещений. Сточную трубу для слива загрязненных вод из септика закладывают на глубину 1,2 м (при отсутствии угрозы промерзания грунта). Если вы живете в зоне низких температур, трубы (изготовленные, как правило, из чугуна или пластика) следует утеплить.

Материал изготовления септиков – бетон, железобетон, кирпич, бутовой камень.

Минимальные размеры септика: глубина (от уровня воды до дна) – 1,3 м, ширина – 0,8 м, диаметр – 1 м. Такой септик идеально подходит для семьи до 4 человек при наличии в доме ванной комнаты и туалета. При диаметре септика 1,5 м и глубине 2,5 м его производительность составит 1 м³ в сутки.

Принцип действия септика таков. Сточные (фекальные) воды из дома попадают в отстойник, находящийся в септике, который состоит из одной или нескольких камер (отсеков), расположенных последовательно. Пройдя через отсеки, на выходе сточные воды осветляются, затем попадают в поля подземной фильтрации (рис. 2.1). Такая система способна очистить воду почти на 100 %.

Рис. 2.1. Схема полей подземной фильтрации:

1 – приточная вентиляция; 2 – оросительная сеть; 3 – септик с дозирующей камерой; 4 – воздуховод

В зависимости от объема проходящих через септики сточных вод они бывают однокамерными или многокамерными (рис. 2.2).

Внутренние стенки септика покрывают цементным раствором с применением арматуры (стальные пруты, сетки и т. п.), дно бетонируют. Внешнюю поверхность покрывают жирной глиной. Если септик изготовлен из бетона или железобетона, толщина глиняного слоя должна составлять не менее 20 см, если из кирпича или камня – не менее 30 см.

Рис. 2.2.

Схема двухкамерного септика:

1 – подача сточной воды; 2 – вентиляционная вытяжка; 3 – выход осветленной воды; 4 – крышки колодцев

Материалом перекрытия, как правило, служат деревянные (обработанные смолой) щиты или железобетон. Бесспорно, более целесообразно с практической точки зрения в качестве материала перекрытия использовать железобетон, однако довольно часто используется дерево – как более дешевый и доступный вариант.

Если перекрытие деревянное, оно сверху покрывается рубероидом и засыпается землей с толщиной слоя от 15 до 20 см (необходимо учитывать климатические особенности данной местности).

Для устойчивости и обеспечения горизонтального положения деревянный щит укрепляют бревнами, а затем подготавливают бетонную смесь, для которой берут по одной части цемента и щебня и три части песка (я рекомендую использовать цемент марок от 300 до 500). Далее этот состав смешивают в водонепроницаемом резервуаре до получения однородной массы. Добавляют щебень, тщательно вымешивают «на сухую», а затем начинают постепенно добавлять воду, продолжая перемешивать.

Бетонную смесь кладут равномерным слоем толщиной 5–7 см. Необходимо покрывать как поверхность деревянного щита, так и 10–20 см земли вокруг него. Затем на бетонную смесь кладут арматуру, снова покрывают слоем бетона (толщиной 10–20 см). Когда бетон немного застынет, бревна под щитом убирают.

Труба, подающая сточные воды от дома к септику, должна располагаться на 5 см выше, чем труба, выводящая осветленную воду из септика в дренажную систему. Вентиляция осуществляется через стояк внутренней канализации.

Трубопровод канализации часто монтируют из полиэтиленовых труб высокой плотности (ПВП). Их укладывают на слой подсыпки из гравия, щебня или крупного песка толщиной 20–50 см. Длина прямого участка оросительных линий должна быть не более 20 м при уклоне 0,001-0,003.

Керамические трубы располагают с небольшим расстоянием на стыках (10–20 мм). Над стыками устанавливают специальные накладки (например, из стеклоткани). Асбестоцементные трубы снизу надрезают в половину диаметра. Ширина – около 15 мм, расстояние между надрезами – до 0,2 м.

Фильтрующий колодец

Как я уже говорил, вода, предварительно осветленная септиком, может поступать в фильтрующий колодец. Его устанавливают исключительно в песчаных (супесчаных) грунтах при объеме сточных вод до 1 м³. Если грунт относится к слабопроницаемому (либо водонепроницаемому) типу, применение фильтрующих колодцев (полей подземной фильтрации) невозможно. В этом случае целесообразно применение одно– или двухступенчатых песчано-гравийных фильтров.

Если колодец прямоугольный, наиболее целесообразно устанавливать его размером 2,7×2 м, глубиной не менее 2,5 м. Для круглого колодца наиболее подходящим диаметром будет 1,5–2 м, глубина – не менее 2,5 м. Внутреннюю поверхность стенок покрывают цементным раствором.

На дне колодца устраивают фильтр высотой от 0,5 до 1 м. Фильтрационный материал донного фильтра – щебень, гравий и т. п. Для обсыпки основания и внешних стенок колодца используется материал, аналогичный материалу фильтра. В стенках колодца делают дренажные отверстия.

Расстояние от колодца до дома должно быть не менее 8 м, до водозаборного колодца – от 50 м (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Местная система канализации с септиком и фильтрующим колодцем:

1 – внутренние сети канализации; 2 – выпуск; 3 – смотровой колодец дворовой сети; 4 – септик; 5 – фильтрующий колодец; 6 – слой щебня; 7 – самый высокий уровень грунтовых вод Максимальный уровень грунтовых вод в этом случае должен быть ниже донного фильтра не меньше чем на 1 м.

Выгребная яма

Выгребную яму делают из расчета не менее 0,5 м³ на человека. Оптимальными размерами будут следующие: длина – от 2,5 до 3 м, ширина – от 0,8 до 1 м, глубина – около 1,5 м.

Материал стенок ямы – бетон, кирпич, камень, дерево. Стенки покрывают цементным раствором. Дно ямы должно располагаться под уклоном к очистному люку. Оно покрывается слоем жирной глины толщиной 25–30 см. На этот слой кладут доски либо бетон. Перекрытие выполняют из железобетона, изоляционным материалом служит жирная глина толщиной слоя около 30 см, сверху слоя насыпают землю. На внешние стенки выгребной ямы также наносится уплотненный слой жирной глины такой же толщины.

Очистной люк размером около 0,7×0,7 м устанавливают над перекрытием и на уровне грунта. Он должен быть оснащен двумя герметичными крышками. Если вы будете изготавливать стены из дерева, то позаботьтесь о том, чтобы они были плотными, хорошо проконопатьте их и дважды покройте битумом.

Внутренняя канализация

Монтаж канализации в частном доме и квартире практически одинаков, за исключением того, что в квартире все канализационные трубы соединяются с общим канализационным стоком, а в частном доме – с индивидуальным.

К системе внутренней канализации относятся:

♦ сеть трубопроводов (отводки, стояки, выпуски, коллекторы и т. п.);

♦ приемники сточных вод (умывальники, раковины, унитазы);

♦ оборудование для перекачки (очистки) сточных вод;

♦ вентиляционные трубопроводы;

♦ гидравлические затворы (сифоны) для защиты от проникновения внутрь помещения канализационных газов;

♦ ревизии, прочистки (устанавливаются при засорах);

♦ установки локальной очистки водостока (бензиноуловители, нейтрализаторы и т. п.);

♦ смотровые колодцы.

Трубопроводы внутренней канализации работают по самотечному типу и включают отводные трубы, стояки и выпуски.

Материалами отводных труб чаще всего служат пластик (ПВП) и чугун. Материал для заделывания раструбов – обработанная смолой пенька, цемент, асбестоцемент. Ведут трубы по стенам, над полом. Отвод сточных вод может осуществляться также по открытым или закрытым каналам.

Для того чтобы сделать разъемное соединение в трубе удобным для эксплуатации и ремонта, на ее концах устанавливают сгоны (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Сгоны в канализационной трубе (фото автора, 2009 г.)

Стояки размещают в зависимости от расположения санитарных приборов. Диаметр стояка должен быть равен диаметру самой большой из присоединенных к нему отводных труб, однако не меньше 50 мм. Трубы для стояков изготавливаются из чугуна или пластика (ПВП).

Для вентилируемых стояков вентиляционным отверстием служит их верх, выведенный на крышу дома. Расстояние от окон должно быть не менее 4 м. Диаметр вытяжки – от 100 мм.

Выпуск – это фрагмент трубы от основания стояка до ближайшего смотрового колодца. Завершающий (последний) дворовой колодец является контрольным. Выпуски, как и стояки, изготавливают из пластика (ПВП) или чугуна. Место их прокладки – в подвальных помещениях, под полом или потолком. При этом обязательным является соблюдение определенного уклона и расстояния (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Рекомендуемые размеры выпусков, соединяющих стояки и оси смотровых колодцев

Минимальная длина выпуска от стены (рис. 2.5) до оси колодца при плотном непросадочном грунте – 3 м, а при неустойчивом просадочном грунте – 5 м.

Рис. 2.5. Прокладка выпуска через фундамент стены

Централизованная канализация

Централизованная канализация бывает двух типов: общесплавная и раздельная.

При общесплавной нефильтрованные (дождевые, талые) воды смешиваются с бытовыми водоотходами в канализационной сети.

Раздельная подразумевает, что дождевые воды следуют по изолированным водостокам (ливневкам) и поступают в природные водоемы (озера, реки и т. д.). Такой метод вывода и очистки сточных вод является самым экономически выгодным (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Раздельная система канализации

В системе централизованной канализации сточные воды поступают из здания в дворовые линии городской канализации и далее в канализационный коллектор. Для свободного прохода сточных вод трубы вкапывают в землю под небольшим углом. Если уровень вкапывания больше уровня водоема, в который выходит сток, то на конце коллектора устанавливают систему перекачки со специальными насосами. Их функция – перекачка сточных (фекальных) вод по напорному коллектору в главные (городские) очистные системы.

Перегной осадка происходит в отстойниках, процесс ускоряется в ме-тантенках (герметизированных реакторах-смесителях) за счет термического воздействия. При перегнивании образуется метан, который часто используют в качестве топлива, а осадок (высушенный ил) становится удобрением.

Методов очистки сточных вод существует несколько. Например, в городской канализации используется метод очистки специальными микроорганизмами. Они существуют в кислородной среде и уничтожают грязевые отходы сточных вод.

Естественная очистка (с помощью фильтрационных полей) – так называемый почвенный метод. Загрязненные воды проходят сквозь специально обработанную почву.

Искусственная очистка – воздушный метод – подразумевает, что сточные воды продуваются воздухом в аэроемкостях со специальными биодобавками (активным илом). Затем воды попадают во вторичные отстойники, где происходит антибактериальная обработка электролизом (или с применением хлора). После этого идет сброс обработанной воды в водоемы.

В местах поворотов или изменения уклона труб, а также присоединения новых линий устанавливаются смотровые колодцы. Если длина прямой линии свыше 40 м, колодцы устанавливают вдоль нее (при диаметре трубы от 125 мм). Материал колодца – кирпич или железобетон. Материал крышки люка – чугун. Крышка должна находиться на одном уровне с поверхностью земли (дворового настила).

Если вы будете укладывать канализационные трубы в траншее по одной в ряд, рекомендую заделывать стыки глиной – это довольно экономично и просто. Единственным недостатком является то, что корни растущих вблизи трубопровода деревьев могут разрушить глиняный стык. В этом случае для заделки стыков (раструбов) используйте битум (битумную мастику). Длина одного звена трубы должна быть не менее 3 м.

Принцип укладки раструбов канализационных труб – навстречу сточным водам. Нужный угол определяют нивелиром.

Наклон дворовых сетей должен быть не менее 0,007. Меньший наклон влияет на скорость прохождения водостока по трубопроводу, уменьшая ее. В результате это будет приводить к отложению осадка и, соответственно, засору труб. Однако слишком большой наклон также не рекомендуется – трубы будут быстро изнашиваться. Максимально – 15 мм на 1 м.

Для прочистки труб предназначены небольшие уплотненные люки (так называемые ревизии). Место их расположения – рядом с поворотами трубопровода и соединением труб. На прямых участках ревизии располагают на расстоянии до 12 м.

Проникновению канализационных газов внутрь дома препятствуют специальные сифоны (гидравлические затворы). Устанавливают их в местах возможных вредных испарений – под умывальником, ванной, раковиной и т. д. Унитазы обычно оснащены водяными затворами, поэтому не нуждаются в установке сифонов.

Прокладка канализационных сетей может проводиться открытым либо скрытым способом. Открытым сети прокладываются в подвалах, коридорах, нежилых (технических) помещениях. Трубопроводы крепятся к стенам, колоннам, потолкам. Скрытый способ – когда трубопровод «утапливают» и заделывают в стены, строительные конструкции, землю и т. д.

Самый распространенный метод прокладки труб для канализационной и отопительной системы дома – открытый. Для этого из керамзитобетона монтируют специальные санитарно-технические кабины (блоки) (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Санитарно-техническая кабина:

1 – канализационный стояк; 2 – стояк водопровода; 3 – стояк горячего водоснабжения; 4 – регистр; 5 – отопительный стояк

Расчет внутренней канализации

Расчет внутренней канализации – необходимая и очень важная процедура, требующая особой тщательности исполнения. При этом можно пользоваться формулами, которыми рассчитываются параметры внутреннего водопровода. Однако следует обязательно учитывать тот факт, что расход сточных вод некоторых устройств (унитазы, ванны) при их наполнении будет больше расхода водопроводного стока. От этого зависит и выбор диаметра труб.

Для расхода стока (дк) до 8 л/с можно воспользоваться следующей формулой:

дк = дв + док,

где дв – водорасход, л/с, при арматуре приемников сточных вод, отводящих стоков;

док – норма расхода стоков от прибора с наибольшим расходом (в 1 с).

При расходе стока свыше 8 л/с

дк = дв.

Для трубопроводов с максимальным диаметром 150 мм скорость движения стоков должна быть от 0,7 м/с.

При расчете канализации необходимо предусматривать наполнение (h/d) – соотношение высоты уровня воды с диаметром трубы. Так, при диаметре трубы 50 или 100 мм наполнение должно быть от 0,3 до 0,5. При диаметре 125, 150 или 200 мм – от 0,3 до 0,6 (при уклоне 0,008).

Если сточные воды достаточно очищены, то диаметр труб значения не имеет. Однако наполнение должно быть около 0,8.

Кроме перечисленного, значение имеет и уклон трубопровода. При диаметре трубы 50 мм рекомендуемый уклон 0,025-0,035, при диаметре 100 мм – от 0,012 до 0,020, при диаметре 150 мм – 0,007-0,010.

В домах, оснащенных сантехническими кабинами, рассчитывают только выпуски, объединяющие стояки.

При пересечении подземных сетей расстояние между внешними поверхностями стенок труб должно быть от 0,2 м, при наличии трубопровода – от 0,5 м.

Если канализационная сеть проходит над трубопроводом, его следует изолировать. Для этого его помещают в стальную трубу-футляр размером 3 м, по 1,5 м в каждую из сторон от участка пересечения.

Согласование документации

Завершающим этапом проектирования канализационной системы должно стать оформление проектной документации в надлежащем учреждении.

Предоставляемый вами проект должен включать:

♦ план строительства (участок, дом, хозпостройки на участке и прилегающей к нему зоне);

♦ схему проходящих коммуникационных сетей (водоснабжения, газопровода, теплоснабжения, канализации, телефонных кабелей, электрокабелей);

♦ профиль – высоту расположения канализационного трубопровода с пересекаемыми сетями.

Далее проект обязательно должен быть согласован со всеми задействованными службами и лицами (в первую очередь местным «Водоканалом», а также энергетиками, газовиками, связистами и т. д.). Приступать к его практической реализации можно только после получения разрешения на проведение земляных работ. Иначе, не зная, можно порвать под землей чужие сети соседей или организаций.

Имейте в виду, что, если сброс сточных вод вашего дома осуществляется в централизованную канализацию, вы должны заключить договор с водопроводно-канализационным хозяйством, представляющий собой обязательство оплаты услуги по сбросу сточных вод.

По окончании работ до скрытия (засыпки) траншей канализационная сеть представляется для контроля водопроводно-канализационной службе. Ее представитель проверяет соответствие сети разработанному проекту. Если все правила соблюдены, подписывается акт принятия.

Обшие требования к отопительным системам

Уют и комфорт в доме невозможно представить себе без надежного отопления. Давайте рассмотрим виды систем теплоснабжения и попробуем определить наиболее подходящую для вашего дома.

Элементами, составляющими систему теплоснабжения домов, прежде всего являются отопительные приборы. Их функция – выработка и передача тепла от теплоносителя. Вырабатываемое тепло сообщается воздуху, который и является основным теплоносителем для всего жилого пространства дома.

Необходимо иметь в виду, что для отопления индивидуальных домов в сельской местности из-за значительной удаленности потребителя тепловой энергии от источника (ТЭЦ, котельной) неприменимо централизованное теплоснабжение. В силу этого наиболее рациональными системами для отопления частных жилых строений считаются местные (рис. 3.1).

Рассмотрим основные требования к приборам отопительной системы.

♦ Санитарно-гигиенические. Низкая температура корпуса, минимальная площадь горизонтальной поверхности (это уменьшает накопление пыли), простота содержания самого прибора и дополнительных конструкций.

♦ Эксплуатационные. При максимальном (в рабочем состоянии) гидростатическом давлении внутри отопительной установки должны обеспечиваться:

• надлежащая регулировка (управление) теплоотдачей;

• гидроизоляция;

• теплоустойчивость.

Рис. 3.1. Вот он, старенький, но дешевый и надежный отечественный газовый котел для отопления вашего коттеджа! (Фото автора, 2009 г.)

♦ Экономические. Оптимальные (минимальные) затраты на изготовление, монтаж и эксплуатацию приборов.

♦ Теплотехнические. Отопительные приборы должны иметь максимальную плотность удельного теплового потока (Вт) на 1 м². Температура отопительного прибора – не более +95 °C. При более высоких температурах создается угроза повышения радиации.

♦ Архитектурно-строительные. Соответствие отопительного прибора интерьеру помещения, минимальный объем на единицу теплового потока.

Кроме того, отопительные приборы должны иметь высокую механическую прочность.

Индивидуальная однотрубная отопительная система должна предусматривать присоединение к наружным теплосетям, которые обслуживаются общей или индивидуальной котельной, а также применение емкостных водонагревателей (бойлерных котлов).

Главными критериями при выборе теплоносителя являются температура и теплоемкость (масса и объем).

Основные типы отопления:

♦ электрическое;

♦ воздушное;

♦ водяное;

♦ печное.

Рассмотрим подробнее каждый из них.

Электрическое отопление

Электрическое отопление имеет ряд бесспорных преимуществ, среди которых: простота эксплуатации и монтажа, высокий уровень гигиеничности, компактные размеры отопительных приборов, а также возможность регулировки тепловой энергии. При этом существует и недостаток – высокая стоимость оборудования.

Основными системами электрического отопления являются:

♦ конвективная – простые и панельные конвекторы (рис. 3.2), тепловентиляторы, устанавливаемые на пол или монтируемые на стены. КПД – 50 %;

Рис. 3.2. Панельный конвектор

♦ лучистая – инфракрасные, длинноволновые обогреватели, устанавливаемые на потолок (рис. 3.3). КПД – 90 %;

♦ излучающие пленки и теплые полы (рис. 3.4).

Рис. 3.3. Инфракрасный излучатель

Рис. 3.4. Установка теплого пола

Воздушное отопление

К теплообменникам, в основном применяемым в воздушном отоплении, относятся калориферы и тепловентиляторы (рис. 3.5). Принцип их действия таков. Сгорающее топливо (или непосредственно сам электронагреватель) сообщает свое тепло внутренней поверхности отопительного устройства. Последняя, постепенно охлаждаясь, через стенки устройства прогревает воздух помещения.

Чем больше поверхность отопительного прибора, тем эффективнее будет теплообмен. Скорость движения воздуха внутри прибора также увеличивает КПД теплообменника. Поэтому, например, у огневоздушных теплообменников, которые работают по принципу естественной тяги, есть существенный минус – недостаточный воздушный напор, в связи с которым возникает опасность перегрева разделительной стенки. Установка внутри отопительного прибора вентиляторов устраняет эту проблему, но тут же возникает новая – неравномерное распространение теплого воздуха (в связи с его большим объемом). Негативным фактором является также шум от работы вентиляторов.

Рис. 3.5. Тепловентилятор

Водяное отопление

Водяное отопление обладает огромным преимуществом по сравнению с воздушным. Теплоемкость и плотность воды больше, чем у воздуха, в тысячи раз, а коэффициент ее теплопередачи больше в 50 раз.

К основным элементам водяного отопления относятся:

♦ водонагреватели (топливные котлы, электрокотлы (преобразователи электрической энергии в тепловую), теплообменные аппараты (централизованное отопление)) (рис. 3.6, 3.7);

♦ отопительные устройства (простые и панельные конвекторы, радиаторы, трубы (ребристые, гладкие) и т. п.) (рис. 3.8);

Рис. 3.6. Электроводонагреватель

♦ трубопроводы (предназначены для движения горячей воды от водонагревателя к отопительным приборам и обратно);

♦ расширительная емкость для воды (при нагревании объем жидкости возрастает);

♦ запорно-регулирующая арматура (место установки – трубопровод).

Рис. 3.7. Новый тип энергосберегающих газовых котлов (фото автора, 2009 г.)

Рис. 3.8. Радиатор

Различают системы водяного отопления с естественным и механическим побуждением движения воды. В системах с механическим побуждением циркуляция воды происходит в основном за счет действия циркуляционного насоса, который устанавливают на трубопроводе, подводящем охлажденную воду к водонагревателю. В таких системах водонагреватель может быть расположен на одном уровне с отопительными приборами и даже выше них, а диаметры трубопроводов меньше, чем в системах с естественным побуждением.

По типу движения воды системы водяного отопления подразделяются на системы с естественной циркуляцией (рис. 3.9) и системы с искусственной (механической) циркуляцией.

Рис. 3.9. Схема системы водяного отопления с естественной циркуляцией (верхняя разводка):

1 – котел; 2 – главный стояк; 3 – разводящая линия; 4 – горячие стояки; 5 – обратные стояки; 6 – обратная линия; 7 – расширительный бак; 8 – сигнальная линия

Система естественной циркуляции воды применяется в индивидуальных домах малой этажности. Циркуляция воды происходит благодаря гидростатическому напору, который возникает за счет разности температуры и плотности воды (подогретая вода легче охлажденной).

Циркуляция при всех прочих равных условиях усиливается по мере увеличения расстояния по вертикали между отопительными приборами и водонагревателем, в связи с чем последний стараются размещать по возможности ниже.

В системе естественной циркуляции цикл движения воды выглядит следующим образом (см. рис. 3.9): котел (1) – главный подающий стояк (2) – магистральный трубопровод (3) – подающие стояки (4) – нагревательные приборы – обратные стояки (5) – обратная линия (б).

Опускаясь вниз, охлажденная вода, будучи более тяжелой, вытесняет своей массой более легкую подогретую воду обратно, в главный подающий стояк. Такой «водоворот» отопительной системы – постоянный процесс.

Циркуляция воды усиливается, если увеличить вертикальное расстояние между водонагревателем и отопительными устройствами. Для этого водонагреватель устанавливается как можно ниже (нижняя разводка) (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Схема системы водяного отопления с естественной циркуляцией (нижняя разводка):

1 – котел; 2 – воздушная линия; 3 – разводящая линия; 4 – горячие стояки; 5 – обратные стояки; 6 – обратная линия; 7 – расширительный бак; 8 – сигнальная линия

Типы присоединений отопительных приборов:

♦ однотрубные – присоединение к одному стояку;

♦ двухтрубные – параллельное присоединение к горячему и обратному стоякам;

♦ проточные – последовательное прохождение воды через все отопительные приборы, примыкающие к стояку.

Горизонтальная однотрубная система водяного отопления применима в индивидуальных домах (до двух этажей). Эта система характеризуется совместным функционированием подводки, стояка и магистрали.

Главная предпосылка нормального функционирования системы водяного отопления – удаление из нее воздуха. Для этого рекомендуется вертикальная (или с уклоном) прокладка трубопроводов. Над ними устанавливают воздухоотводящие устройства. Для систем с естественной циркуляцией характерна прокладка горизонтальных труб с уклоном по направлению движения воды. Нижние магистрали всегда прокладывают с уклоном в сторону водонагревателя. Рекомендуемый уклон на 1 м трубы – 5 мм.

Существуют определенные правила установки нагревательных приборов под окнами:

♦ центры прибора и окна должны совпадать (максимально допустимое отклонение – 20 мм);

♦ для простоты уборки минимальное расстояние от пола до основания прибора должно быть 60 мм;

♦ минимальное расстояние от верха прибора до подоконника – 50 мм (с целью удобства доступа при ремонте);

♦ ребра следует располагать вертикально;

♦ для всех нагревательных устройств должна использоваться одноуровневая установка;

♦ радиаторы необходимо размещать на кронштейнах.

Монтаж и регулировка водяного отопления

В целом монтаж отопительной системы подразумевает установку нагревательных устройств (расширительных баков, котлов, радиаторов и т. д.) и сборку трубопроводной системы (установку запорно-регули-рующей и измерительной арматуры). Начинают монтаж с установки нагревательных приборов или сборки стояков.

Монтажную регулировку системы водяного отопления проводят при пробном (проверочном) пуске отопительной системы. По ее завершении на корпусах кранов устанавливают стационарные розетки с узким отверстием, в которое вставляют рукоятку (ее помещают на квадратный верх шпинделя). Рукоятка поворачивает стакан, что уменьшает проходное отверстие корпуса. Таким же способом производится вторичная регулировка.

Количественная регулировка теплоотдачи производится из общей (центральной) или местной (предназначенной непосредственно для прибора) точки. При этом измеряют количество воды, поступающей в отопительную установку.

Применяемая для местного регулирования арматура – краны двойной регулировки или трехходовые краны. При этом их обязательно устанавливают на всех подводках нагревательных приборов.

Составляющие детали крана двойной регулировки:

♦ корпус;

♦ бронзовый стакан (полый с двумя боковыми отверстиями, находится внутри корпуса);

♦ шпиндель (имеет внизу наружную резьбу, соединен со стаканом).

Принцип действия крана таков. При вращении шпинделя стакан двигается вверх и вниз, при этом боковые отверстия полностью или частично закрывают проход корпуса.

Трехходовые краны применяют при регулировке нагревательных устройств однотрубной системы с нижней разводкой.

Запорно-регулирующая арматура (проходные краны, задвижки, вентили) предназначена для отключения частей системы и регулировки их функционирования.

Радиаторы

Использование панельных радиаторов в сочетании с терморегулиру-ющей арматурой в зданиях с индивидуальными тепловыми системами, например в коттеджах, обеспечивает существенную экономию энергии, а значит и денег.

Установка радиаторов подразумевает следующие этапы.

1. Развертывание (свертывание) ниппелей (при группировке радиаторных секций). При этом используются радиаторные ключи, у которых имеются отверстия для ручки, и плоская отвертка определенной ширины – достаточной для свободного прохождения отвертки сквозь ниппельные отверстия (с упором на внутренние грани).

2. Отсоединение радиаторных секций. Для этого прибор закрепляют на верстаке и в ниппельные отверстия вставляют два радиаторных ключа. В целях обеспечения одновременного развертывания ниппелей данную операцию должны проводить два человека.

3. Присоединение радиаторных секций. Две соединяемые части кладут на верстак. Ниппели смазывают олифой, одевают прокладки, а затем вкручивают ниппели вручную на 1–2 резьбовые линии. После этого подводят к ним дополнительную радиаторную секцию и производят одновременное (двумя ключами) завертывание ниппелей в секции до упора. Тем самым предотвращается перекос радиаторных частей.

4. Гидравлическая прессовка для выявления трещин (протечек). Собранный радиатор подключают к гидравлическому прессу, после чего одновременно производятся выпуск воздуха и заполнение радиатора водой. Пресс создает нужное давление. Если отсутствует протечка (при ее наличии стрелка манометра падает), радиатор готов к установке. Устранить протечку можно благодаря подтяжке ниппелей.

Перед окончательной установкой на стене радиаторы следует огрунтовать и окрасить.

Печное отопление

Данный вид отопления рассмотрим более подробно, поскольку оно еще используется в 50 % домов сельской местности в странах СНГ. Кроме самого распространенного топлива – дров – применяют природный газ.

При установке печи учитываются особенности архитектуры дома, количество этажей, материал стен и размеры ограждающих элементов.

Достоинства печного отопления:

♦ низкая стоимость (относительно других видов);

♦ простота устройства;

♦ большой выбор видов топлива;

♦ вентиляция отапливаемых помещений.

Недостатки печного отопления:

♦ низкий КПД (по сравнению, например, с водяным);

♦ неравномерное распределение теплого воздуха;

♦ переохлаждение подвальных помещений;

♦ громоздкость используемых конструкций (потери полезной площади около 5–6 %);

♦ постоянная потребность в топливе;

♦ неудобства эксплуатации (загрязнение помещения топливными отходами – шлаком, золой и т. п.);

♦ риск отравления угарным газом (в основном по причине неправильного ухода);

♦ пожароопасность.

По продолжительности работы все отопительные печи можно подразделить на два основных типа:

♦ периодического действия (топятся 1–2 раза в сутки);

♦ длительного горения (топка продолжается несколько суток, при этом используется жидкое топливо или сортированный уголь).

По количеству вырабатываемого тепла печи подразделяются на теплоемкие и нетеплоемкие. Теплоемкость печей определяется их активным объемом (всей нагревающейся площадью). У печей, считающихся теплоемкими, активный объем более 0,2 м³, у нетеплоемких – меньше 0,2 м³.

Нетеплоемкие печи не держат тепло, поэтому их следует топить постоянно. Область применения – дома, не рассчитанные для постоянного проживания.

Теплоемкие печи, которые сохраняют тепло до 12 ч, топят 2 раза в сутки, до 8 ч – 2–3 раза, до 3–4 ч – с небольшими интервалами от 5 раз в сутки.

В зависимости от используемых материалов все печи классифицируются следующим образом (по возрастанию их теплоемкости):

♦ чугунные (без футеровки (защитной отделки));

♦ стальные (с внутренней футеровкой из огнеупорного кирпича);

♦ кирпичные (устанавливаются в металлических футлярах);

♦ из огнеупорного бетона;

♦ кирпичные (со штукатуркой);

♦ кирпичные изразцовые.

Основные элементы печного устройства представлены на рис. 3.11.

Принцип действия печи таков. Тепло, выделяемое в ней при сгорании топлива, передается помещению через стенки топливника и газоходов; охладившиеся газы отводятся наружу через дымовую трубу.

Рис. 3.11. Устройство бытовой печи:

1 – шанцы; 2 – подтопочный канал; 3 – топливник; 4 – проем в перекрытии топливника (хайло); 5 – прочистные отверстия; 6, 7 – задвижки; 8 – дымовой канал (дымоход); 9 – разделка; 10 – перекрытие; 11 – теплоизоляция; 12 – выдра; 13 – дымовая труба; 14 – перекрыша; 15 – душник; 16 – конвективная система; 17 – камера; 18 – свод; 19, 20 – дверцы; 21 – зольниковая камера (поддувало, зольник); 22 – гидроизоляция; 23 – фундамент

Установка печи

Перед кладкой печи необходимо определить ее место в помещении. Она должна не «конфликтовать» с другими конструкциями дома и гармонично вписываться в интерьер.

Чаще всего печь устанавливают в ближайшем к входной двери углу капитальной внутренней стены (здесь же проходят и дымовые каналы). Это освобождает часть полезной площади помещения. При капитальных ремонтах зданий печи необходимо устанавливать как можно ближе к дымовой трубе, чтобы топить можно было из коридора или другого нежилого помещения.

Рекомендую в качестве наиболее практичного варианта открытую установку отопительной печи, при которой весь ее массив будет отдавать теплоту непосредственно в помещение.

Между стеной дома и боковыми стенами печи всегда оставляют небольшой промежуток – отступку, ширина которой варьируется довольно сильно – от 0,14 до 2 м. Отступка меньше 0,14 м уменьшает теплоотдачу стены, расположенной в ней. Ширина отступки больше 2 м не допускается (это может нарушить систему дымоходов печи).

Для отопления двух смежных помещений печь устанавливают во внутренней перегородке между ними. Угловая (прямоугольная) печь, расположенная в перегородке, способна отапливать три смежных помещения. Основным преимуществом размещения печей таким образом является то, что это упрощает установку дымовой трубы, поскольку одна из внутренних перегородок служит ей опорой. Толщина опорной перегородки – 1 кирпич (не менее 0,25 м).

Печи в двухэтажном доме располагают таким образом, чтобы одна обогревала не более трех помещений на одном этаже. В этих случаях могут также применяться двухъярусные печи. Они имеют одну общую топку, которая находится на первом этаже.

При установке печи следует учитывать, что отдача тепла помещениям дома каждой из ее сторон должна равняться теплопотере. Все поверхности печи должны быть рабочими, то есть беспрепятственно отдавать тепло помещениям дома. Кроме того, необходимо предусмотреть легкий доступ к печи для контроля ее работы и чистки.

Необходимо отметить, что при эксплуатации печи могут возникать неудобства, связанные с циркуляцией воздушных масс. Теплый воздух поднимается вверх, а охлаждаясь, опускается вниз. Это создает дискомфорт жильцам дома. Чтобы этого не происходило, иногда печь размещают у стен внешнего ограждения.

Еще одним минусом является то, что данная установка требует теплоизоляции газоходов (во избежание отложения конденсата на их внутренней поверхности). А это, свою очередь, ухудшает тягу и увеличивает степень загрязнения комнат.

Если в доме все помещения примыкают к общему коридору, печи располагают с доступом к ним из него (или из подсобок). При этом помещения должны хорошо вентилироваться. Каналы печного отопления и вентиляции располагают отдельно и на расстоянии один от другого. Обычно внешнюю поверхность печи штукатурят. В качестве отделочных материалов используются керамическая плитка, листовая сталь, асбестоцемент и т. п.

Конструкция печи зависит от вида применяемого топлива и связана с особенностями ее возведения, а также используемым материалом, толщиной стенок и высотой.

Габариты печи – основной фактор создания оптимальной температуры внутренних помещений дома. Работа грамотно устроенной печи – в стабильном и равномерном распределении теплого воздуха, пожаро-безопасности, удобстве в ремонте и эксплуатации. Такая печь должна не нарушать архитектуру дома, вписываться в интерьер, работать на местном топливе, не портить экологию окружающей среды.

Расчет отопления должен производиться с учетом теплопотерь остальных конструктивных элементов дома: дверей, стен (с учетом материалов изготовления), окон, различных перекрытий, необходимо учитывать также температуру воздуха вне здания и т. д.

Дымовые каналы

Отвод дымовых газов происходит или через внутристенные газоходы, или через насадные (коренные) дымовые трубы.

Внутристенные дымовые каналы располагают в кирпичной кладке стен. Они соединяются непосредственно с самой печью через горизонтальные металлические патрубки размером до 40 см. Насадные трубы помещают над печью.

Стенки топливника и газоходов изготавливают из кирпича, керамики, огнеупорного бетона. На газоходах не допускается установка вентиляционных решеток.

Существует классификация конвективных систем печей и соединения газоходов:

♦ последовательное соединение газоходов:

• однооборотные системы (один подъемный канал);

• двухоборотные (два подъемных канала);

• многооборотные (более двух подъемных каналов);

♦ параллельное соединение газоходов:

• однооборотные системы;

• двухоборотные;

• бесканальные;

♦ комбинированные газоходы (со свободным движением газов и нижним прогревом):

• последовательные системы;

• параллельные;

• бесканальные (надтопочная часть);

♦ последовательное соединение газоходов с расположением вокруг тепловоздушных камер.

Неисправности печей и их устранение

Наиболее распространенные неисправности печного оборудования и способы их устранения представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Неисправности печей, их причины и способы устранения

Чтобы избежать возникновения неисправностей в печном оборудовании, необходимо строго следовать правилам топки, которые предусматривают горизонтальную укладку дров в топливнике, обязательную просушку сырого топлива, использование дров одинаковой толщины (6–9 см). Не рекомендуется применять легковоспламеняющиеся вещества: бензин, спирт, керосин и т. д.

Перед топкой следует открыть топочную дверцу и задвижку (вьюшку). Когда дрова разгорятся, нужно одновременно закрыть топочную дверцу и прикрыть поддувальную дверцу. Несвоевременное и неплотное закрывание дымовой трубы после окончания топки приводит к тепло-потерям и охлаждению печи.

По окончании топки убедитесь, что дрова полностью прогорели. Тлеющие дрова (при закрытой дверце) могут выделять опасный для здоровья угарный газ.

Не забывайте о том, что печь требует постоянного ухода, ее необходимо содержать в чистоте. Для этого существует множество приспособлений:

♦ ерш трубочистный для чистки внутренних стенок дымоходов от сажи;

♦ гиря трубочистная для чистки дымовых каналов и удаления обрушения внутри печной конструкции;

♦ ложка трубочистная для удаления мусора по окончании чистки;

♦ электролампочка на шнуре (в металлической оплетке, мощностью не более 500 Вт) для определения неплотностей в кладке;

♦ металлическая проволока для очистки дымовых каналов и вычищения завалов;

♦ ведро трубочистное с одной плоской гранью для сбора мусора и сажи после чистки печи;

♦ кочерга;

♦ совок;

♦ метелка-кисточка.

Чистка дымоходов производится через прочистные отверстия, чистка топливника и зольниковой камеры – через поддувальную дверцу.

Совокупность устройств, предназначенных для выработки, преобразования, распределения и потребления электрической и тепловой энергии, называется энергосистемой. Энергоснабжение зданий включает в себя теплоснабжение, газоснабжение и электроснабжение.

Теплоснабжение

Система теплоснабжения имеет три составляющие: источник теплоты, трубопроводы и система теплопотребления с нагревательными приборами. Все системы теплоснабжения классифицируются в соответствии со следующими показателями:

♦ радиус действия;

♦ тип источника теплогенератора;

♦ вид теплоносителя;

♦ количество трубопроводов.

По радиусу действия системы теплоснабжения бывают местные, центральные и централизованные. К местным можно отнести электропечи, газовые системы отопления. Выработка и передача тепла в них совмещены. Такие системы располагают в небольших помещениях.

Центральные системы теплоснабжения подразумевают теплоснабжение здания любой величины от единого источника. Например, от котла, расположенного в подвальных помещениях дома либо котельной.

Система централизованного теплоснабжения обслуживает сразу несколько зданий.

По виду теплоносителя системы теплоснабжения подразделяются на паровые и водяные. В основном в котельных используются тепловые сети – трубопроводы, по которым теплоноситель (пар или горячая вода) следует из котельной или ТЭЦ к потребителям.

При выборе теплопроводящих путей следует принять во внимание следующие параметры:

♦ уровень защиты от деформации и разрушения (от нагрузок извне);

♦ тепловые потери при эксплуатации;

♦ степень надежности и долговечности.

Оборудование тепловых сетей включает в себя компенсаторы, опоры и запорную арматуру.

Наиболее выгодной с точки зрения экономии является бесканальная прокладка (в монолитных оболочках или засыпная) тепловых сетей, которая обойдется дешевле на 30–40 %. При данном варианте прокладки механическое воздействие со стороны грунта передается на теплопровод, покрытый теплоизоляцией; строительные конструкции отсутствуют.

В случае совмещенной прокладки теплопроводы прокладывают в коллекторах (проходных каналах) вместе с остальными коммуникациями (водопроводом, кабелями, газопроводом с давлением до 0,6 Па). В проходных каналах необходимо обязательно предусмотреть вентиляцию, их высота должна составлять от 1,8 до 2 м. Люки выхода нужно устанавливать по трассе канала через каждые 300 м на глубину 0,5–1,0 м. Все люки должны быть снабжены откидной лестницей.

Трубопроводы тепловых сетей изготавливают из стали (способ изготовления – бесшовный горячекатаный). Их диаметр – 0,025-0,4 м. Устанавливают с уклоном 0,002. Вверху размещают воздухоспусковые устройства, внизу – дренажные спуски. Запорную арматуру располагают на каждом из ответвлений в точках присоединения к магистрали и отдельному зданию.

Укладка трубопроводов в каналах производится на подвесные полы. Установка опоры зависит от веса теплоносителя, а также от веса и диаметра труб.

Газоснабжение

Источник газоснабжения – природный газ, транспортируемый по магистральным трубопроводам. Материал изготовления труб – сталь горячей сварки. Глубина закладки газопровода должна гарантировать его защиту от повреждений. Минимальной является глубина не менее 0,8 м до верхней точки трубы. При транспортировке влажного газа газопровод прокладывают ниже зоны промерзания грунта с уклоном от 0,002. Внизу газопровода ставят устройства для отвода конденсата.

Газопроводы с низким давлением совмещают с другими коммуникационными системами – теплопроводом, водопроводом, канализацией. Все коммуникации должны сообщаться в проходных коллекторах при постоянной вентиляции.

Перед закладкой газопроводы изолируют антикоррозионными материалами (полиэтиленом, битумом).

Для равномерного распределения газа стояки размещают по всем этажам здания. При воздушной прокладке газопровода (по стене здания) вводы располагают в кухонных помещениях, при подземной прокладке – рядом с лестницей.

Газовые плиты устанавливают в кухонном помещении с высотой не менее 2 м. Обязательно наличие естественной вентиляции (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Подводка газа к газовым приборам:

1 – газовый стояк; 2 – дымоход; 3 – вытяжная вентиляция; 4 – газовый водонагреватель; 5 – кран газового водонагревателя; 6 – кран газовой плиты; 7 – сгон; 8 – газовая плита

Если вы используете 2-конфорочную плиту, объем кухни должен быть не менее 8 м³, при 4-конфорочной – не менее 15 м³.

В связи с возможностью аварии запрещена прокладка газопроводов и установка газовых приборов в подвальных помещениях.

Электроснабжение

Электрооборудование представляет собой весь комплекс устанавливаемых в зданиях электротехнических устройств, к которым относятся: электрические машины, осветительные приборы, электроприборы систем отопления, вентиляции и водоснабжения. Электроэнергия передается и распределяется с помощью электрических сетей.

Электрические сети прокладывают с помощью изолированных (кабели и провода) и неизолированных проводников (медные, алюминиевые и стальные провода и шины).

Все электрооборудование, к которому относятся трансформаторы, измерительные приборы, кабели, аппараты защиты и т. п., можно объединить под общим понятием – электроустановки. В своей совокупности они являются электроприемниками энергии.

Электроустановки, называемые подстанциями, служат для преобразования и распределения электроэнергии. Их конструкционные составляющие:

♦ преобразователи энергии (трансформаторы и т. п.);

♦ распределительные устройства (мощностью как до, так и выше 1000 В);

♦ аккумуляторная батарея;

♦ устройства управления;

♦ вспомогательные установки.

Подстанция, работающая на постоянном напряжении (без преобразования и трансформации энергии), называется распределительным пунктом. Область его применения – городская электрическая сеть, промышленные здания.

Питающей считается сеть, идущая от распределительного устройства или пункта до вводного или вводно-распределительного устройства, а также главного распределительного щита. Распределительная сеть идет от вводного, вводно-распределительного устройства или распределительного щита здания до распределительных щитков. Групповая – от распределительных щитков здания до осветительных приборов, розеток и других электроприборов.

Разбивка сетей на группы производится в зависимости от типа электроприборов. Таким образом, можно выделить следующие сети:

♦ розеточные, осветительные и т. д.;

♦ дымовыводящие;

♦ снеговыводящие;

♦ воздушно-тепловые;

♦ силовые (подъемные, открывающие механизмы);

♦ теплых полов;

♦ вентиляции (кондиционирования);

♦ кухонного оборудования;

♦ охранного оборудования;

♦ пожарного оборудования;

♦ тепло-, газо– и водоснабжения;

♦ канализации;

♦ телекоммуникационные и т. д.

Необходимо учитывать, что некоторые электроприемники групповых сетей работают на напряжении не более 12 В (слаботочная система).

По типу установленных электроприемников различают дома 1-й и 2-й категории.

Дома 1-й категории. Площадь – свыше 600 м², наличие всех типов сетей, высокий уровень автоматизации и комфорта (установка современного и дорогого электрооборудования). Отсутствует какое-либо ограничение по использованию электроустановок.

В эту же категорию входят и дома среднего класса, в которых используется менее дорогое электрооборудование.

Дома 2-й категории – это дома пониженного комфорта. Имеют ограниченное количество сетей с минимальной автоматизацией.

Состав их энергообеспечения:

♦ групповые осветительные (розеточные) сети;

♦ групповые сети для питания стиральных машин, плит, телерадиоаппаратуры, холодильников, пылесосов и т. п.

Категории электроприемников

Электроприборы здания подразделяются на категории в зависимости от качества электроснабжения.

Первая категория. Остановка или перерыв в электроснабжении создает угрозу для жизни и нарушает работу особо важных установок.

Вторая категория. Перерыв в электроснабжении нарушает нормальную деятельность большого числа людей (жилые, общественные здания).

Третья категория. Электроприемники, не входящие в 1-ю и 2-ю категорию.

В частных домах среднего и высшего класса категория электроприемников (2-я или 3-я) устанавливается на усмотрение владельцев.

Рассмотрим категории электроприемников, применяемых в жилых зданиях, более подробно.

Приемники электроснабжения 2-й категории:

♦ установки центральной диспетчерской;

♦ оборудование компьютерной сети;

♦ мини-АТС;

♦ серверное и контроллерное оборудование;

♦ насосы и установки оборудования для тушения пожаров;

♦ системы пожарной сигнализации;

♦ сигнальные системы оповещения при пожаре;

♦ аварийное освещение;

♦ комплексные установки охранной сигнализации и камер наблюдения.

Приемники электроснабжения 3-й категории:

♦ электрооборудование для комнат здания – прихожая, вестибюль, холл и т. п.;

♦ некоторые электродвигатели насосов и вентиляторов;

♦ бытовое (рабочее) освещение;

♦ электробытовые приборы;

♦ помещения для занятий спортом, сауны.

Определившись с категорией электроприемника, нужно выбрать схему питающей сети.

У электроприемников первой категории обеспечение электроэнергией – от двух разных источников, которыми являются, например, отдельные распределительные пункты подстанций или распределительный пункт и автономный источник питания (газовый, бензиновый или дизельный электрогенератор и т. д.).

У электроприемников второй категории питание происходит также от двух разных источников электроэнергии. При этом анализ надежности для приемников данной категории не является существенным.

Электроприемники третьей категории иногда устанавливают в зданиях среднего и высшего классов. Это происходит в случае нехватки мощности для электропитания и в целях рационального обеспечения электроэнергией.

Определение установленных и расчетных нагрузок (мощностей)

Для предоставления в госнадзор заявки на выделение мощностей, а также для определения расчетных токов электрокабелей необходимо произвести соответствующие расчеты. При этом следует учитывать, что установленная (заявленная) мощность будет являться суммой номинальных мощностей всех электроприемников здания.

Расчетные нагрузки представляют собой произведение суммы установленных нагрузок отдельных групп электроприемников и коэффициентов спроса и участия в максимуме нагрузки.

Чем выше класс здания, тем больше вероятность погрешности при определении расчетной нагрузки. В общих же случаях формула расчетной мощности для зданий выглядит следующим образом:

K¹_cP₁ + K²_cP₂,

где P₁ – заявленная мощность электробытовых и осветительных приборов, а также розеточных сетей (удельная мощность одной розетки – 100 Вт);

P₂ – суммарная мощность двигателей сантехнического оборудования;

K¹_c, K²_c – коэффициенты спроса (в зависимости от заявленной мощности) (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Соотношение заявленной мощности и коэффициентов спроса

Проектированию и точным расчетам обычно подлежат следующие составляющие системы электропитания:

♦ распределитель;

♦ резервный электрогенератор;

♦ источник бесперебойного питания;

♦ вводное устройство;

♦ автоматический ввод резерва;

♦ стабилизатор напряжения.

Наиболее просты в разработке схемы автоматического ввода резервного генератора, источника бесперебойного питания и резервного электрогенератора.

Установка электрооборудования

Прежде чем приступить к проведению электросети, определите местонахождение всех розеток, выключателей, осветительных приборов.

Домовые щитки устанавливают на высоте от 1,4 до 1,7 м от поверхности покрытия.

Автоматический выключатель – это вводное распределительное устройство. При установке снаружи здания применяются выключатели (рубильники) с пылезащитным покрытием.

Предохранители (пробки) обычно размещают в прихожей, рядом со счетчиком (рис. 4.2).

Наиболее приемлемый тип устанавливаемого предохранителя – автоматический.

Проводка (место ввода до выключателя и счетчика) представляет собой двужильный кабель (провод) с изоляцией, сечением от 0,25 см². При протягивании линии проводки сквозь стену с обеих сторон отверстия вставляют свинцовую трубку или фарфоровые изоляторы.

Далее от выключателя электропроводку ведут к стенам и потолкам.

Рис. 4.2. Двухфазовый счетчик электричества (фото автора, 2009 г.)

Способы прокладки электропроводки:

♦ открытый;

♦ скрытый под штукатуркой;

♦ скрытый на штукатурном слое;

♦ нижняя разводка (под полом);

♦ в каналах;

♦ подвеска (на специальном тросе).

Способ прокладки зависит от конструкции дома. Открытая проводка применима для нежилых (неотапливаемых) помещений дома (подвалы, чердаки). Скрытая проводка особенно рекомендуется для сантехнических комнат здания (ванна, туалет). При скрытой проводке трубы и каналы должны быть скрыты по всей своей протяженности. Глубина «утапливания» – от 1 см. Если проведение прокладки в каналах, трубах или в штукатурном слое недопустимо, то стены штробят, после укладки провода (кабеля) места штробления заделывают и выравнивают стены.

Рекомендую использовать проводку в трубах. В случае неисправности (обрыв провода, короткое замыкание) к ней будет обеспечен легкий доступ.

Условия правильного размещения нижней разводки:

♦ надежность покрытия и достаточная толщина пола;

♦ надежность закрепления проводов на основе пола;

♦ гладкость и ровность поверхности основы пола;

♦ отсутствие мусора (для предотвращения повреждений проводки).

Особое внимание следует уделять расположению электропроводки и электроприборов в ванных (душевых кабинах), туалетах. Недопустима установка электрических устройств и электропроводки в пределах пространства, огороженного дном ванны (или поддоном душевой кабины). Розетки при этом размещают на расстоянии не менее чем 60 см от перпендикуляра к внешнему краю ванной (душевой) и не менее 10 см от внешнего края раковины.

Установка заземления производится в соответствии с эксплуатационными правилами. Заземляющий провод (заземлитель) присоединяется к трубе электроприборов (стиральной машины, плиты). Перед соединением трубу очищают от краски, на очищенный участок надевается стальной хомут (с достаточно толстым проводом, изготовленным из меди). Заземлитель присоединяется к водопроводной сети.

Осветительные приборы

Прежде всего рассмотрим принципы правильного освещения:

♦ свет не должен быть слишком резким (ослепляющим) или слишком тусклым – это отрицательно сказывается на зрении;

♦ осветительные приборы прикрываются абажуром, открытый источник света устанавливается выше уровня глаз;

♦ рабочее пространство (кабинет, кухня) должно быть хорошо освещено;

♦ разница освещения двух соседних рабочих помещений (при постоянном присутствии людей) не должна быть более 30 %.

Помните, что самый щадящий и правильный свет – рассеянный (отраженный) – дают электроприборы с закрытым источником света (с плафонами, абажурами и т. п.).

Интенсивность и направленность света связаны с функциональными особенностями помещения. Ниже представлены желательные типы освещения помещений и деталей интерьера дома:

♦ прихожая – яркое освещение (потолочный светильник, плафон) (рис. 4.3);

Рис. 4.3. Потолочный светильник

♦ зеркало – бра по обеим сторонам (на уровне лица) (рис. 4.4);

Рис. 4.4. Бра

♦ зал, гостиная – система «двойного» освещения: общее (источник рассеянного света у потолка) и местное (бра, настенный светильник, настольная лампа и т. д.);

♦ кухня – система «двойного» освещения: общее и местное (рекомендовано применение ламп дневного света) (рис. 4.5);

♦ спальня, детская – к общему освещению добавляется ночник (источник приглушенного рассеянного света);

♦ рабочее помещение – требуется размещение дополнительных источников освещения с удобной регулировкой интенсивности и направления света.

Стационарные (настенные, потолочные) осветительные приборы устанавливаются методом глухого подсоединения к выпускам электропроводки в стенах и потолках. Люстры (абажурные конструкции) вешают на крюк с жестким потолочным креплением. При использовании замыкателя проводка ламп соединяется с потолочной проводкой.

Рис. 4.5. Лампа дневного света

При установке розеток необходимо иметь в виду, что они должны соответствовать местонахождению подключаемых к ним электроприборов, а также требованиям безопасности (в частности, быть недосягаемыми для детей).

Выключатели следует устанавливать внизу, на уровне опущенной руки, – это сделает их доступными детям.

Хорошим вариантом будет установка сенсорных выключателей. Они реагируют на движение, автоматически включая (выключая) свет при входе (выходе) человека из помещения.

К инструментам и приспособлениям для ремонта электрооборудования относятся следующие:

♦ пассатижи (с изоляцией ручек);

♦ отвертка (с резиновой (пластмассовой) изоляцией);

♦ контрольная лампочка;

♦ изоляционная лента;

♦ резиновые перчатки;

♦ запасные предохранители (пробки).