Система отопления бревенчатого дома

Мы очень благодарны гостеприимным хозяевам этого дома, за то, что они позволили нам рассказать и показать, как происходили все этапы строительства инженерных систем в их замечательном и уютном жилище. Ведь тот опыт, который рождается только в процессе постоянного поиска наиболее эффективных и правильных решений, является ценнейшей информацией, которая сможет оказаться полезной и для вас при строительстве вашего Дома Мечты.
Дом наших Заказчиков расположен в живописнейшем месте северной части Ленинградской области - в поселке Сосново.

Нашу компанию пригласили для проектирования и монтажа систем отопления, водоснабжения, канализации и вентиляции, на том этапе строительства, когда коробка здания еще не имела окон, дверей и внутренней отделки. Пол цокольного этажа на тот момент представлял собой бетонную монолитную плиту, между цокольным и первым этажом была отлита бетонная же плита-перекрытие, а между первым и вторым этажами были только деревянные лаги. Именно, отсутствие полов, на этапе монтажа систем отопления, водоснабжения и канализации, является одним из главных условий создания современной, надежной и красивой системы. Также, на момент прихода нашей компании на этот объект, Заказчик уже смонтировал силами другого подрядчика электрическую разводку.
Так вот, тогда дом выглядел так.

А внутри была следующая картина.
Цокольный этаж.
Создание пола на этом этаже предполагалось таким образом: на бетонную плиту укладывается теплоизоляция – пенополистирол толщиной 100 мм. Затем заливается стяжка толщиной 70 мм, и ровнитель с плиткой дают ещё 30 мм. В этом «пироге» и следовало проложить трубопроводы канализации, холодного и горячего водоснабжения, радиаторного и внутрипольного отопления.

Первый этаж.
Конструкция будущего пола аналогична цокольному этажу, но пенополистирол не 100, а 50 мм. Это связано с тем, что под монолитной плитой цокольного этажа грунт, и, соответственно теплопотери относительно высокие, а под первым этажом – отапливаемый цокольный этаж и теплоизоляция 50 мм будет позволять системе внутрипольного отопления греть стяжку, полезно отдавая тепло помещениям первого этажа, а не плите-перекрытию.

Второй этаж. Перекрытия между первым и вторым этажом. Видно, что электрическая разводка выполнена в перекрытии. Пока не сделан потолок первого и пол второго этажа, мы имеем полную свободу творчества - наши трубопроводы для радиаторов второго этажа могут быть проложены в пространстве потолка первого этажа, в выпилах в лагах со стороны пола второго этажа, а могут, как электрическая разводка, проходить сквозь лаги.

Итак, мы приступили к проектированию.
Первое.
Вид топлива, на котором должен работать котел. Природного газа, который на сегодняшний день является самым недорогим видом топлива, на участке нет, и перспективы его появления весьма туманны. Изначально, Закачик - человек технически очень и очень грамотный, знакомый со многими инновационными системами теплогенерации, планировал в качестве источника тепла установить воздушный тепловой насос. Мы не понаслышке знакомы с установками подобного рода, и понимаем, как много факторов необходимо принять во внимание сравнивая и оценивая рентабельность, удобство и надёжность пользования того или иного вида теплового насоса или какой-то иной системы теплогенерации.
Воздушный тепловой насос, то есть установка, получающая тепло из окружающей атмосферы, имеет огромное преимущество по сравнению, например, с тепловым насосом с грунтовыми зондами или коллекторами, который использует тепло недр земли. При применении воздушного теплового насоса нам не требуются дорогостоящие работы по бурению скважин и монтажу в них зондов или прокладка коллекторов в земле. Можно установить саму установку или непосредственно на улице (Viessmann Vitocal 350-A наружного исполнения) или в помещении (то же внутреннего типа). Однако, есть и серьезный минус. Если тепловые насосы, использующие тепло недр земли (Viessmann Vitocal 200-G, Vitocal 222-G, Vitocal 300-G ), могут являться единственными источниками тепла в доме и работать весь отопительный сезон, то воздушный тепловой насос требует альтернативного источника тепла, например дизельного, электрического или твердотопливного котла. Дело в том, что при достижении, так называемой, точки бивалентности, в зависимости от наружной температуры и теплопотребления, контроллер теплового насоса включает дополнительно к тепловому насосу второй теплогенератор, так как сам справиться с тепловой нагрузкой уже не может в силу особенностей конструкции.
Так вот, предполагалось построить котельную, основным источником тепла в которой был бы воздушный тепловой насос, а альтернативным источником был бы дизельный котел. Модель насоса была определена - это Viessmann Vitocal 350-A наружного исполнения. Место установки насоса на участке было определено, теплотрасса "дом-тепловой насос" проложена. Также были проложены силовой и управляющий кабели.

Оставалось построить здание, в котором бы разместилась дизельная котельная - Заказчик был категорически против размещения дизельного оборудования в жилом доме. И в этот момент были внесены серьезные изменения в проект дома (аппетит приходит во время еды) - к дому должен быть пристроен бассейн. Соответственно, тепловая нагрузка увеличивалась - подогрев воды в бассейне и отопление самого помещения бассейна. А раз увеличивается нагрузка - мы должны увеличивать мощность источника тепла. И вот, здесь, как раз, оказалась критическая точка в рентабельности применения воздушного теплового насоса. Увеличение его мощности, приводило к тому, что из действительно эффективного устройства он переходил в разряд дорогих технических игрушек - вроде инновационно, эффективно, экологично - но срок окупаемости сильно отодвигался.
Такое тоже бывает...
В общем, было принято решение не совсем распрощаться с идеей использования тепла окружающей среды, но отложить на время - теплотрасса и кабели проложены, и в любой момент тепловой насос может быть установлен - ковырять благоустроенный участок не придется. А в данный момент был выбран более традиционный, но, при этом, не менее инновационный и энергоэффективный вариант – газовый конденсационный котел Viessmann Vitodens 200, работающий на сжиженном газе. Конденсационный котел отличается от обычного газового котла тем, что в нем мы полезно используем не только тепло, выделяющееся при сжигании газа, но и тепло, образуемое при конденсации пара. Тем самым, конденсационный котел имеет гораздо более высокий КПД. При использовании конденсационного котла в составе низкотемпературной системы отопления (внутрипольное отопление), можно добиться экономии 20% газа в течении года. В нашем случае для хранения сжиженного газа предполагалось применить газгольдер емкостью 4,8 м3. И тепловой насос и газовый конденсационный котел способны работать в режиме максимальной энергоэффективности в том случае, если раздаваться это тепло будет через низкотемпературную систему отопления. Такой системой является внутрипольное отопление, или, говоря обычным языком, "тёплый пол". Поэтому, приоритетной системой в доме должна была стать система внутрипольного отопления. Последовательность монтажа трубопроводов систем отопления, водоснабжения и канализации, практикуемая в нашей компании, следующая: Первой монтируется система внутренней канализации. Мы используем систему шумопоглощающих труб Rehau Raupiano (piano – по нашему, по итальянски – значит «тихо»). Шумопоглощения, немецкие производители этих труб, добились за счет более толстых стенок труб и специальных композитов, а также за счет использования оригинальной системы крепления. Так, трубы крепятся к стенам здания с помощью специальных хомутов и кронштейнов, которые не передают звук стене.

На первом этаже (стены - бревно, пол - плита), радиаторы устанавливались с помощью напольных кронштейнов. Во-первых, это позволило не зависеть от кривизны вертикальной поверхности – ведь дом строился по технологии ручной рубки, а не из калиброванного бревна. Во-вторых, несмотря на то, что на момент выполнения этих работ сруб уже отстоял полтора года, оставалась вероятность того, что при дальнейшей усадке могут произойти неприятные процессы с горизонтальностью расположения радиатора, как минимум, и нарушением герметичности в местах соединения радиатора с трубами, как максимум.

Радиаторы Kermi (Германия) – стальные панельные отопительные приборы, применяемые нами в 90 процентах случаев. Демократичные цены, широкий диапазон типоразмеров (от 400 мм до 3000 мм шириной), возможность подключения снизу, и, самое главное – из проданных и смонтированных нами, многих тысяч радиаторов за пятнадцать лет работы, ни один!!! из них не вышел из строя!
На этой фотографии виден блок шаровых кранов, с помощью которого, при необходимости проведения, например, отделочных работ, радиатор можно за считаные минуты перекрыть и снять. Кстати, монтировать радиаторы Kermi, можно не снимая полиэтиленовую упаковку.

После установки радиаторов и подводки к ним трубопроводов в теплоизоляционных кожухах (теплоизоляция труб нужна для того, чтобы тепло отдавалось только там где это необходимо), был уложен пенополистирол.

Исключение из правила. В одном помещении Заказчики хотели в качестве отопительных приборов видеть что-то, чуть более оригинальное, чем Kermi. К сожалению, напольные кронштейны для стальных трубчатых радиаторов Zehnder (Германия), либо выглядят не очень эстетично (на наш взгляд), либо, если выбрать вариант более красивый, они будут несъемными (основание кронштейна заливается в стяжке, а верх кронштейна, на заводе приварен к самому радиатору). Исходя из вышесказанного, крепили эти радиаторы к стене.

Следующий этап – укладка плёнки и арматурной сетки и демпферной ленты. Сетка, во-первых армирует стяжку, а во-вторых, позволяет зафиксировать трубопроводы системы внутрипольного отопления с нужным шагом и конфигурацией. Демпферная лента уложена по периметру помещений и позволяет компенсировать температурные расширения стяжки. При достаточно большой площади помещения с помощью демпферной ленты выполняется еще и деформационный шов. Укладываем «теплый пол».

Все эти трубы должны куда-то прийти или откуда-то выйти. Для того, чтобы обеспечить раздачу теплоносителя к отопительным приборам, устанавливаются распределительные коллекторы. Аналогичные, немного отличающиеся коллекторы, ставятся и на раздачу теплоносителя по контурам «теплого пола». Слева коллектор внутрипольного отопления, справа – радиаторный коллектор. Точнее, справа, мы в одном коллекторном шкафу установили две коллекторные группы – радиаторы этого этажа и следующего. Сделано это было с целью избавиться от коллекторного шкафа и самого коллектора на следующем – втором этаже. С радиаторными коллекторами такой номер легко проходит – воздух из системы отопления при заполнении системы теплоносителем и эксплуатации удаляется непосредственно на самих радиаторах с помощью «крана Маевского». У нас лишь незначительно увеличивается расход трубы. Но система внутрипольного отопления не позволяет этого сделать – точка выпуска воздуха должна быть выше уровня укладки труб «теплого пола».

На снимке ниже показана коллекторная группа внутрипольного отопления. На подающем коллекторе (снизу) установлены расходомеры, позволяющие, при необходимости уравнять расходы по различным контурам. Это необходимо при большой разности линейных длин контуров. А на обратном коллекторе (сверху) установлены регулирующие вентили. С помощью голубых пластиковых колпачков можно вручную регулировать температуру в различных помещениях. Самое главное условие для этого – не забыть во время монтажа обозначить, какой контур, к какому помещению относится. Когда залита стяжка и труб не видно, сделать это очень тяжело. А если, еще не забыть, на этом этапе, проложить управляющие кабели (на снимке справа) от мест установки терморегуляторов в помещениях, к коллектору, а также подвести кабель электропитания туда же, то установив вместо голубых колпачков термические сервопривода, мы сделаем процесс локального регулирования по помещениям, автоматизированным.

Следующий этап – заливка стяжки. Перед выполнением этой части строительных работ, мы обязательно опрессовываем трубопроводы систем радиаторного и внутрипольного отопления. Необходимо убедиться, что все соединения выполнены надлежащим образом – то есть они герметичны. Да и сами трубопроводы могут оказаться бракованными или механически поврежденными. Правда, с первым вариантом нам сталкиваться никогда не приходилось, а вот повреждения труб до заливки стяжки случаются часто. Строители - не со зла - могут их: просверлить, порезать болгаркой, лопатой, пробить саморезом, гвоздем, прожечь электросваркой. За каждым из этих способов «вредительства», на нашей памяти, есть реальные объекты. Поэтому, на момент начала заливки стяжки и вплоть до момента окончания этой операции, необходимо контролировать давление в системе. В стяжку нужно обязательно добавлять пластификатор – химический компонент, делающий бетон более пластичным и плотным – без воздушных пустот. Существует два варианта решения задачи с пластификатором – можно заказать бетон уже с добавленным на заводе пластификатором, а можно приобрести пластификатор отдельно (например, производитель трубы для «теплых полов» Rehau, производит и пластификатор), и добавлять его в бетон непосредственно на объекте.
Не залитый участок.
В этом месте будет устанавливаться чугунный напольный радиатор, в стиле ретро. Срок поставки его достаточно большой, и чтобы из-за одного радиатора стройка не встала, решили не заливать это место. Когда радиатор появится, трубы выставим по месту, и, уже тогда, строители зальют оставшийся участок.

Заливка в процессе.

Строители оставляют место, где в дальнейшем будет устанавливаться камин, без теплоизоляции, теплого пола и стяжки. В противном случае есть риск того, что такая тяжелая конструкция как каминная печь, что-нибудь раздавит.

Следующий ход за строителями. Мы работаем в очень плотном контакте с ними - они подстраиваются под наши этапы работы, мы под их стадии стройки. От этого взаимодействия зависят все, поэтому нормальная рабочая атмосфера является залогом того, что каждый достойно выполнит свою работу, и заказчик, в итоге, не столкнется с какими-либо проблемами. Так вот, все ближе момент, когда в доме потребуется тепло. На улице сентябрь, отделочные работы продолжаются, и для того, чтобы мы могли включить отопление, контур дома необходимо закрыть – то есть вставить окна-двери.

Как, уже говорилось выше, сруб продолжает «садиться», поэтому окна не крепят жестко к срубу – они держатся за скользящие опоры, а сверху оставляется зазор, заполняемый сжимаемым теплоизолятором, например Paroc или Ursa.

Особо внимательный читатель заметит, что на фото выше радиатор не опирается на напольные кронштейны, а висит на стене. Да, радиаторы на втором этаже мы крепили к стенам, не боясь усадки сруба – всё-таки мы уже близко кровле, это верх сруба, и величина остаточной усадки здесь невелика.
Итак, система отопления практически готова к запуску. Нам остается смонтировать котел, а точнее комплекс оборудования с ним связанный. Наши рекомендации строителям по подготовке помещения котельной, следующие – для того, чтобы все получилось красиво и надежно - как минимум, та стена, на которой будет располагаться оборудование, должна быть к нашему приходу уже отделанной.

Желательно защитить дорогое оборудование стрейч-пленкой на период технологического перерыва в наших работах.
Оборудование готово к запуску.
Монтаж газгольдера.

Технический директор Сергей Харченко опытным взглядом окидывает местность.
Исходя из тепловой нагрузки, был определен требуемый объем газгольдера 4,8 м3. При такой ёмкости хранилища, в среднем, одной заправки должно хватить на большую часть отопительного сезона.
Как говорится в известной пословице – семь раз отмерь, один раз выкопай котлован под газгольдер.

Предварительный ввод газопровода в дом.

Работа спецтехники.

Верхушка айсберга (горловина газгольдера).

Вводной газопровод.

Чуть не забыли об одной маленькой детали. Газ в дом пришел, в котле сгорел, тепло пошло по трубам… А продукты сгорания? Вариантов отвода этих самых продуктов сгорания в случае с нашим котлом, несколько. Самый простой и бюджетный вариант, это коаксиальная труба через стену.

Неприметно и надежно.
Коаксиальная – это значит, состоящая из двух труб разного диаметра, одна из которых находится внутри другой. Коаксиальная труба – это безопасно, эффективно, экологично и комфортно.
• Безопасно – дымовые газы, удаляемые по внутренней трубе, охлаждаются воздухом для горения, поступающим по полости между наружной и внутренней трубами.
• Эффективно – холодный воздух, поступающий для горения, нагревается, соприкасаясь с трубой с горячими дымовыми газами. В результате повышается КПД.
• Повышенный КПД говорит о более полном сжигании топлива, а значит и о более высокой экологичности установки.
• Комфортно – теплогенератор не использует для горения воздух из помещения – более простая система вентиляции, меньше пыли и т.д. Единственный минус вывода такой трубы через стену, в нашем случае - это слишком маленькая высота возможного выхода трубы. Помещение, где расположен котел, находится в цокольном этаже, поэтому труба выйдет на улицу примерно на высоте 50 см от будущей отмостки. Соответственно, зимой ей будет угрожать снег, да и в целом, опять же повторюсь, в нашем случае, такая конструкция будет выглядеть не очень эстетично. Конструкция и дым, поднимающийся вдоль фасада. Во многих случаях это совершенно не принципиально, но профессионал всегда должен оценивать не только технологическую, но и архитектурно-эстетическую сторону вопроса. Учитывая эти нюансы, решено было отводить продукты сгорания по коаксиальной трубе, но не через стену, а через кровлю. Все плюсы данной концепции при этом сохраняются, но стоимость дымохода увеличивается. В основном, увеличение происходит не только из-за многократного увеличения длины дымохода, но из-за сложности правильного прохода кровли. Виссманн предлагает оригинальные комплектующие систем отвода продуктов сгорания для различных кровель. Мы можем выбрать даже цвет деталей дымохода, видимых с улицы, и подобрать их в тон кровле. Для прохода черепичной кровли приглашены специалисты, которые ранее монтировали ее на этом доме.
Ну вот, отопление включено. В доме тепло и сухо. Строители спокойно продолжают отделочные работы, не опасаясь появления грибка на стенах. Мы же можем спокойно рассказать о системе вентиляции. Одна из больших ценностей рубленого дома – это естественное поддержание в нем микроклимата за счет природных особенностей дерева. Деревянные дома "дышат" в прямом смысле этого слова. Древесина имеет строение, внутри которого протекает постоянный воздухообмен. Благодаря этому в деревянном доме происходит естественная фильтрация воздуха. Скапливающаяся в доме влага в виде пара свободно проходит через стену и отводится наружу. Она не конденсируется на внутренней поверхности стен, и зимой дом не промерзает. Поэтому, большого смысла, делать систему приточно-вытяжной вентиляции в рубленых домах, нет. Природный материал сделает все сам. Цокольный же этаж в нашем доме – бетонный. Да и все помещения в нем: бильярдная, спортзал, бассейн, зона-спа и техническое помещение, по своему характеру использования, требуют хорошего вентилирования.
Наш Заказчик строит современный энергоэффективный дом, мы занимаемся современным энергоэффективным оборудованием. Поэтому, при выборе вентиляционной установки, сомнений не было – система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла. Под рекуперацией, в данном случае, мы подразумеваем подогрев входящего приточного воздуха, теплом удаляемого воздуха. Коэффициент теплоотдачи теплообменника установки Viessmann Vitovent 300 превышает 90%, и это позволяет свести к минимуму потери тепла при вентилировании и значительно снизить затраты на отопление.

Разместить установку, логичней всего, оказалось в том же техническом помещении цокольного этажа, где расположен котел.

Все отверстия в наружных бетонных стенах и внутренних кирпичных перегородках делались силами специалистов по алмазному бурению. Вот так, не очень симпатично, техническое помещение выглядело сначала.

А вот так, после работы отделочников.

Забор чистого воздуха с улицы.

Бильярдная.

Отопление дома запущено, а на улице установилась холодная погода. Мы провели тепловизионное обследование этого дома. Тепловизор показал много интересного.

На этом этапе мы делаем небольшую паузу, т.к. наша часть монтажных работ закончена. В доме будут продолжаться отделочные работы, и наладка системы в комплексе, возможна только после их завершения. Мы обязательно расскажем вам о финальных шагах и покажем новые фото.