Устройство и принцип работы бойлера

Как работает и из чего состоит нагреватель воды

Содержание:

1. 1. Устройство проточного водонагревателя
   1. 1.1. Нагревательный элемент
   2. 1.2. Горелка
   3. 1.3. Теплообменник
   4. 1.4. Регуляционные и защитные элементы
2. 2. Накопительные водонагреватели
   1. 2.1. Бак
   2. 2.2. Термоизоляция
   3. 2.3. Анод
   4. 2.4. Система защиты
   5. 2.5. Система управления
3. 3. Устройство бойлера косвенного нагрева
   1. 3.1. Диффузор
   2. 3.2. Циркуляционный насос

Специфика каждого вида водонагревателей подразумевает свои плюсы и минусы, а так же особенности ухода. Конечно, каждая модель имеет свои дополнительные функции, параметры и характеристики. Здесь указан наиболее общий, базовый принцип работы и устройства агрегатов для нагрева воды.

Устройство проточного водонагревателя

Электрические и газовые проточные водонагреватели имеют ряд общих черт, основанных на схожем принципе работы.

Вода в этих аппаратах не задерживается, а прямиком из водопровода попадает в водозаборную точку (душ или кран), предварительно нагревшись во время движения через нагревательный элемент. Им является ТЭН – если это электрические водонагреватели, или теплообменник – если газовые. Основной момент – производительность и мощность аппаратов. Какое количество воды может производить аппарат в единицу времени и, соответственно, температура воды зависят от этих характеристик.

Проточные водонагреватели могут быть разнообразной конфигурации. По схеме строения проточный аппарат имеет следующие составляющие:

1. Вытяжная труба
2. Теплообменник
3. Газовая горелка
4. Вентилятор (формирователь тяги)
5. Пульт управления
6. Датчик потока
7. Горячая вода к крану
8. Подвод газа
9. Подвод холодной воды
10. Холодная вода к крану

Принцип работы проточных водонагревателей может осуществляться двумя способами: напорным или безнапорным, и, соответственно, они делятся на два типа – однофазные и трехфазные. Напорные или трехфазные агрегаты способны обслуживать как одну, так и сразу несколько водозаборных точек. Их принцип работы основан на давлении при входе в устройство и внутри его. А безнапорные или однофазные агрегаты, как правило, имеют дело только с одной водозаборной точкой, они работают при давлении только на входе в водонагреватель.

Нагревательный элемент

Нагревательным элементом в электрических проточных водонагревателях является так называемый ТЭН или термоэлектронагреватель, который может быть «мокрого» и «сухого» типа. ТЭН «мокрого» типа предполагает его прямой контакт с водой, что, с одной стороны, производит максимально качественный нагрев воды и позволяет экономить электричество, а с другой – увеличивает риск поражения электрическим током в случае неполадок. Тогда как ТЭН «сухого» типа предполагает наличие воздушного пространства между нагревательным элементом и водой, ТЭН в таких устройствах заключен в металлическую колбу. Сторонники «мокрого» типа считают, что такой вариант неэффективен, ведь воздух принято считать теплоизолятором. Однако, специалисты, разрабатывающие «сухой» метод, говорят о высоком качестве работы, благодаря новым технологиям и прогрессивным конструкциям инструментов.

Горелка

Если говорить о газовых проточных водонагревателях, то здесь нагревательным элементом выступает газовая горелка. Зажигать газ вы можете по-разному, в зависимости от модели аппарата, однако, на сегодняшний день более популярными считаются колонки с автоматическим или электронным розжигом, хотя не ушли в прошлое и модели с «кнопкой» или пьезой для зажигания газа. С электророзжигом пламя автоматически генерируется при включении воды и затухает при выключении. Такие устройства способны самостоятельно возобновлять работу при перебоях в электроснабжении. Единственным минусом может служить то, что придется менять батарейки.

В газовом проточном агрегате температура воды зависит от ее объема, а так же мощности работы инструмента. Мощность вы можете регулировать самостоятельно, однако, если вы увеличите напор воды или включите где-либо еще один кран, температура воды спадет. Разработки не стоят на месте, и уже модели газовых проточных водонагревателей с модуляционной горелкой способны самостоятельно регулировать мощность, чтобы не возникало резких перепадов.

Теплообменник

Вода, нагреваясь, проходит через теплообменник, качество которого является очень важным для газовой колонки. Стальной теплообменник позволит вам сэкономить при покупке, но значительно сократит срок эксплуатации. Самым лучшим по праву считается медный теплообменник, который увеличивает не только время службы, но и КПД агрегата.

А что же происходит с продуктами сгорания, ведь мы имеем дело с газом, а не электричеством? Существует два типа водонагревателей: с открытыми и закрытыми камерами сгорания. Открытая камера сгорания предполагает выход отходов в дымоход, а закрытая – принудительный отвод продуктов в специальное устройство (коаксиальный дымоход).
Важным является то, что такой аппарат очень реагирует на сильные перепады давления воды.

Регуляционные и защитные элементы

Регулировать температуру и производить контроль работы водонагревателя – функция термостата. Именно он защищает аппарат от перегрева и непредвиденных поломок. Система регулировки происходит следующим образом: вы самостоятельно устанавливаете нужную вам температуру при помощи терморегулятора, а термостат автоматически ее поддерживает до тех пор, пока вам опять не захочется ее изменить. Если уровень воды падает менее чем на 3-5%, термостат отключает устройство, а точнее, прекращает работу ТЭНа.

Очень важным элементом, как в электрических, так и в газовых водонагревателях является магниевый анод. Он защищает практически все элементы от коррозии. Не будь его, агрегаты служили бы не более полугода, именно через такое время следует периодически менять анод.

Но для защиты устройства немаловажную роль играет и внутреннее покрытие бака. Оно может быть из стеклофарфора, эмали, высокотемпературной керамики, пенополиуретана или другого материала.

Необходимой так же является теплоизоляция бака, чем она выше и качественнее, тем меньше тепловых потерь и затрат на нагрев воды. Особую роль теплоизоляция играет, конечно, в накопительных водонагревателях.

Мощность их может быть абсолютно любой, она может составлять 3300 Вт, как, например, в модели Ariston Bravo M 3323 U-PV1 или 25,1 Вт в модели Bosch WST 120 RO, а может составлять 26200 Вт, как в моделях Bosch GWH 15-2 COD H и Bosch GWH 15-2 CO P. Производительность водонагревателя узнается по характеристике «минимальный поток воды». Так модель Термекс ID 80 H (RZB80-D) при мощности 2000Вт имеет минимальный поток воды – 6 л/мин. Некоторые аппараты содержат и сведения о максимальной температуре нагрева, например в Термекс ID 80 H (RZB80-D) она составляет 60 градусов С.

Накопительные водонагреватели

Схема накопительного водонагревателя выглядит примерно следующим образом:

• корпус;
• бак, защищенный специальным покрытием;
• магниевый анод;
• термоизоляция;
• камера сгорания, открытого или закрытого типа, либо электрический ТЭН;
• термостат;
• у газовых агрегатов вытяжной колпак, газовая горелка;
• блок управления;
• система защиты;
• температурный датчик;
• предохранительный клапан;
• электрический кабель (для электрических моделей);
• лампочка-индикатор.

Принцип работы накопительных водонагревателей основан на том, что холодная и горячая вода имеют разную плотность. Так в аппарате она расположена слоями, внизу – холодная (она имеет большую плотность), вверху – горячая. Холодная вода попадает и, не смешиваясь с горячей, выталкивает ее к водозаборной точке. В связи с этим вы получаете непрерывный поток стабильно горячей воды, без каких-либо сбоев в работе и лишних затрат. Нагрев воды осуществляется благодаря ТЭНу или газовой горелке, в зависимости от типа аппарата. Накопительные модели обеспечат стабильно горячую воду из нескольких водозаборных точек.

Резервуар с водой в электрических моделях может достигать от 10 до 100 и более литров, соответственно, и время нагрева будет варьироваться, исходя из габаритов и мощности аппарата. Так в модели Ariston PRO ECO 80 H объемом 80л время нагрева составляет 186 мин, а в модели Термекс IF 30 V (RZB30-F) объемом 30 л – всего 50 мин. Однако в водонагревателе Ariston TI SHAPE Plus 100 H EE, объем которого 100л, вода нагревается всего за 170 мин, при мощности 1500 Вт. Внутри бак должен быть покрыт высококачественными экологически чистыми материалами, ведь качество воды, ее температура, а так же срок годности прибора зависит именно от них.

Объем баков газовых моделей может составлять более чем 300 л, так модель Ariston NHRE 60 имеет объем 350л. Накопительные водонагреватели – это еще и мощнейшие в своем роде устройства: мощность того же Ariston NHRE 60 составляет 67000 Вт, а у Ariston NHRE 18 – 22000 Вт при объеме в 175 л.

Все накопительные аппараты в свою очередь делятся на вертикальные и горизонтальные, в зависимости от своей конфигурации. Некоторые модели, такие как Термекс IF 50 V (RZB50-F) являются образцами плоских водонагревателей нового поколения.

Термоизоляция

При заборе горячей воды, холодная поступает в накопительный водонагреватель автоматически и нагревается до заданной температуры. В газовых моделях тепло передается через камеру сгорания, а продукты горения выходят через специальные трубы внутри бака за счет естественной или принудительной тяги, в зависимости от того, открытая это или закрытая камера сгорания. Выключенный аппарат еще долгое время сохраняет горячую воду благодаря теплоизоляции, благодаря ей же обеспечивается и прекрасное качество воды. В таких агрегатах маловероятно образование накипи.

Это качество очень важно именно для накопительных моделей, так как их основные функции – нагрев и хранение воды. Чем выше термоизоляция – тем экономнее использование устройства и тем лучше само качество воды.

И, конечно же, никуда не обойтись без анода, который передает поток электродов к тому месту, где есть или намечается повреждение в защитном покрытии. От качества магниевого анода зависит и длительность службы водонагревателя. Соответственно, если вы не поскупитесь приобрести дорогой и качественный аппарат, вам не придется в скором времени менять в нем анод.

Как правило, накопительные водонагреватели имеют даже больше функций, чем проточные. Так модель Термекс ER 100 V имеет функцию антибактериальной очистки воды, а Термекс Ultra Slim RZL 40 – функцию ускоренного нагрева воды.

Система защиты

Автоматическая система защиты предохранит аппарат от «замерзания» и перегрева. Стоит сказать, что система защиты в накопительных водонагревателях включает в себя систему клапанов, которая иногда носит название «группа безопасности». Предохранительный или редукционный клапан пропускает воду только в одном направлении и контролирует давление воды внутри бака.

Особенность этой группы состоит в том, что она не всегда идет в комплекте с самим водонагревателем и иногда приходится приобретать её отдельно.

Редуктор давления призван компенсировать перепады давления воды в системе водопровода. Если он не входит в комплект, его стоит приобрести дополнительно, однако, установка его достаточно сложна и требует вмешательства специалистов.

Система управления

Существуют водонагреватели с гидравлической и электронной системой управления. Разница между ними состоит в том, что гидравлическое управление зависит от давления воды на выходе: чем оно выше, тем ниже температура воды. А электронное управление осуществляет микропроцессор, встроенный в аппарат. Это очень удобно, так как независимо от напора вы будете получать воду необходимой температуры. Такой функцией обладают модели Ariston AM 50SH2.0 Ei3 FE и Термекс ID 80 H (RZB80-D).

Устройство бойлера косвенного нагрева

Собственно, почему нагрев называется косвенным? В бойлере вода нагревается не непосредственно от нагревательного элемента, а через промежуточный теплоноситель – антифриз или ту же воду. То есть от системы отопления или отопительного котла она идет через змеевик (теплоноситель) и нагревает воду непосредственно в самом бойлере.

Устройство бойлера содержит в себе все те же компоненты, что и обычные водонагреватели:

1. Индикатор температуры
2. Трубчатый теплообменник
3. Гильза термоэлемента
4. Сухой керамический термоэлемент
5. Рабочий термостат с наружным блоком управления; предохранительный термостат
6. Крышка электроподсоединения
7. Труба подачи холодной воды
8. Гильза рабочего и предохранительного термостата
9. Труба подачи теплой воды
10. Магниевый анод
11. Стальной эмалированный резервуар
12. Полиуретановая изоляция 42 мм без фреона
13. Кожух водонагревателя
14. Циркуляция – только в нагревателях с теплообменником 1 м2
15. Второй выход для горячей воды.

Специфичным будет только: змеевик (трубчатый теплообменник)

Это греющий элемент в стальном патроне, через который проходит вода или антифриз. Он подключается к системе или котлу отопления через отдельный контур с насосом.

Время нагрева воды напрямую зависит от мощности и площади поверхности змеевика.

Он может быть «двойным», такой теплообменник имеет меньшую высоту свивания и обеспечивает более мощный и концентрированный нагрев. А так же возможен «змеевик в змеевике», который находится глубоко в бойлере для равномерного и плодотворного нагрева воды. Покрыт он специальной эмалью, соответствующей всем гигиеническим нормам.

Диффузор

На входе холодной воды он разделяет ее с горячей, чтобы не снижать температуру. К тому же он регулирует направление потока.

Циркуляционный насос

Обеспечивает необходимый проток через змеевик и поддерживает заданный уровень температуры воды.

Бак бойлера может быть объемом как 60 так и 200 литров, настенного или напольного типа. Диапазон мощности может варьироваться от 10 до 45 кВт.

Как работает бойлер

Понимая принцип работы бойлеров разных видов, можно значительно облегчить себе задачу по выбору подходящего водонагревателя. В зависимости от типа это оборудование имеет значительные отличия в конструкции и способах нагрева воды, которые определяют его оптимальное применение. Например, модели, работающие на недорогом газовом топливе, подходят только для газифицированных домов. Электрические используются повсеместно, но требуют больших расходов на энергоресурсы. Бойлеры косвенного нагрева нуждаются в наличии отопительного котла или альтернативного источника энергии.

Из этой статьи вы узнаете, чем еще различаются бойлеры и какие особенности их работы нужно учитывать при выборе водонагревателя.

Принцип работы накопительных водонагревателей

Бойлер состоит из резервуара для воды, слоя теплоизолятора и внешнего декоративного корпуса. Внутри резервуара установлены нагреватели (один или два), датчики, регистрирующие разные параметры, и система управления, отвечающая за нагрев и поддержание заданной температуры.

Вода в накопительном водонагревателе всегда горячая, так как работает бойлер практически непрерывно. Принцип действия всех моделей похож:

• При первом включении водонагревателя в накопительный бак поступает холодная вода через подающую трубу, подключенную к централизованной системе или автономному источнику (скважине или колодцу).
• После заполнения резервуара включается нагревательный элемент. Он подогревает воду до заданной температуры, при достижении которой устройство отключается.
• При включении одной или нескольких точек водоразбора уровень содержимого бака уменьшается. Освободившееся место занимает холодная вода, которая снова подогревается. За включение и отключение нагревателя отвечает встроенный термостат. Равномерная температура в емкости достигается благодаря движению естественных конвекционных потоков. Нагреватель располагается внизу резервуара, поэтому горячая вода в соответствии с законами физики поднимается, смешиваясь с холодной.
• При отсутствии водоразбора бойлер продолжает работать на нагрев. Со временем вода в емкости охлаждается, поэтому термостат регулярно включает нагревательный элемент для поддержания заданной температуры.

На подводящем патрубке в целях безопасности смонтирован предохранительный клапан, отводящий излишки воды в канализацию при превышении давления в резервуаре. Например, в случае непредвиденного закипания бойлера. Также на входе холодной воды устанавливают обратный клапан, предупреждающий слив жидкости обратно в водопровод при отсутствии в нем давления.

Дополнительные компоненты

В устройстве накопительного водонагревателя также может присутствовать:

• ручной регулятор температуры или электронное управление, позволяющее задавать и поддерживать параметры нагрева в автоматическом режиме;
• магниевый анод, защищающий бак от коррозии и образования кальциевых отложений (накипи);
• термостат, отвечающий за работу бойлера в требуемом температурном режиме;
• датчики, считывающие различные параметры бойлера — температуру воды, давление в баке, величину тяги и т.д.

Остальные конструктивные особенности водонагревателя зависят от того, какой нагреватель установлен в резервуаре — газовая горелка, электрический ТЭН или змеевик с циркулирующим теплоносителем.

Газовые накопительные бойлеры

В газовых бойлерах вода нагревается за счет выделения тепла при сжигании газа в горелке, находящейся в камере сгорания внизу корпуса. Выделяющееся тепло направляется в жаровую трубу, проходящую по всей высоте накопительного бака. Поэтому нагрев осуществляется не только от горелки. Основной теплообмен происходит через стенки газохода, по которому отводятся продукты сгорания.

Работает бойлер по общему принципу — газовая горелка включается и отключается при срабатывании термостата, получающего сигнал от температурного датчика. Поджигает топливо пьезоэлемент или электроподжиг. Такое оборудование относится к пожароопасным. Поэтому в конструкции предусмотрены средства защиты — автоматический контроль пламени на запальнике и тяги в жаровой трубе. При их отсутствии термопара срабатывает и перекрывает подачу газа в топку.

Различаются водонагреватели по типу камеры сгорания и способу розжига горелки.

Открытая камера сгорания

Эти модели имеют атмосферную горелку, получающую воздух непосредственно из помещения. Отработанные газы отводятся через дымоход благодаря естественной тяге. Поэтому в комнате, где работает такой бойлер для нагрева воды, должно быть окно с открывающейся форточкой или приточно-вытяжная вентиляция.

Закрытая камера сгорания

В закрытой камере сгорания создается принудительная тяга с помощью вентилятора установленного в коаксиальный дымоход (это две, вставленные друг в друга трубы). С его помощью одновременно удаляются продукты сгорания и нагнетается воздух для горелки, что позволяет не устраивать дополнительную вентиляцию. Эти устройства безопаснее в эксплуатации и не требуют наличия полноценного дымохода, но не работают без электричества в отличие от энергонезависимых водонагревателей с атмосферной горелкой.

Способы розжига горелки

Большинство моделей бойлеров эконом класса оснащаются пьезоэлементом, который поджигает газ при нажатии на специальную кнопку. Выполняется эта операция вручную, поэтому многие потребители сегодня выбирают усовершенствованный вариант розжига — электроподжиг, запускающийся автоматически при поступлении холодной воды в бак. Такие бойлеры для нагрева воды работают без участия человека.

Электрические бойлеры

В электробойлерах вода нагревается с помощью одного или двух электроТЭНов, количество которых зависит от объема накопительного бака. Нагреватели устанавливаются в нижней части резервуара на фланцевое соединение. Холодная вода подается снизу. На подающем патрубке устанавливается рассекатель, предупреждающий смешивание поступающих потоков с содержимым резервуара. Как следствие, холодная вода равномерно распределяется по нижней части бака и быстро прогревается при включении прибора.

За работу ТЭНа отвечает термостат, контролирующий параметры температурного режима и не допускающий чрезмерного нагрева жидкости. Допустимая температура воды в электроводонагревателях составляет 85°C. Если по какой-либо причине термостат сломается или произойдет другая внештатная ситуация, при достижении критического значения сработает защита ТЭНа — он автоматически отключится.

Типы электроТЭНов

Для нагрева воды в бойлере используются два вида электронагревателей:

• Традиционный «мокрый» ТЭН в виде медной трубки изогнутой формы, напрямую контактирующий с водой. Он быстрее нагревает воду, но при выходе из строя спирали может ударить током человека, включившего горячую воду.
• «Сухой» ТЭН, размещающиеся в специальной колбе, которая изолирует нагреватель от контакта с горячей водой. Такой элемент более безопасен — если ТЭН перегорит, защитная колба не допустит пробоя на воду.

Водонагреватель с «сухим» нагревателем удобнее и долговечнее в эксплуатации. Небольшие размеры такого ТЭНа позволяют устанавливать в одном приборе сразу два элемента, что значительно ускоряет нагрев воды.

Бойлеры косвенного нагрева

Этот вид водонагревателя имеет внутреннее устройство, отличающееся от выше рассмотренных приборов, так как работает бойлер для нагрева воды такого типа по другому принципу. В стандартном исполнении прибор не имеет собственного нагревателя и не вырабатывает тепло самостоятельно. Энергия для подогрева воды поступает извне – от автономного котла отопления или альтернативного источника энергии. Для этого внутри бака установлен теплообменный змеевик с циркулирующим теплоносителем. Такие модели энергонезависимы эксплуатируются только в холодное время, когда работает отопительная система.

Производители компенсируют этот недостаток, дополнительно комплектуя водонагреватель электрическим ТЭНом. В этом случае пользоваться прибором можно в любое время года, экономя энергоресурсы.

К недостаткам такого водонагревателя относят крупногабаритные размеры и низкую скорость подогрева воды в режиме косвенного нагрева. В электрорежиме бойлер работает аналогично электрическим моделям.

Как работает бойлер косвенного нагрева

Теплоноситель, за циркуляцию которого отвечает насос котла, поступает в верхнюю часть змеевика и, пройдя через теплообменник, возвращается в отопительное оборудование через нижний патрубок. Это обеспечивает оптимальный прогрев содержимого резервуара. При отсутствии в контуре отопления насоса его придется установить отдельно, на подводящей линии перед водонагревателем. Посмотрите подробное видео, как подключить такой бойлер

Типы теплообменника

Чаще всего в накопительный бак устанавливают змеевик из стали или латуни, по которому циркулирует теплоноситель. От количества и размера шага витков зависит скорость нагрева воды — чем их больше, тем эффективнее работает бойлер и быстрее достигается заданная температура.

Второй вариант теплообменника представляет собой конструкцию из двух емкостей разного диаметра, вставленных друг в друга. В меньший бак закачивается холодная вода, нагревающаяся от теплоносителя, циркулирующего в промежутке между стенками резервуаров. В таких бойлерах вода нагревается за считанные минуты благодаря большей площади теплообмена.

Некоторые модели косвенных бойлеров оснащаются системой рециркуляции, позволяющей получить горячую воду в любой удаленной точке дома, не дожидаясь слива холодной. В этом случае потоки нагретой жидкости постоянно двигаются по трубам благодаря работе двух насосов, установленных в контуре.

Системы с рециркуляцией оборудуется расширительным бачком объемом в ⅕ от емкости накопительного резервуара для компенсации увеличения объема жидкости при нагреве. Устанавливают его на «холодной» стороне. Рядом с бачком монтируют воздухоотводчик, предохранительный и обратный клапан.

Советы по выбору водонагревателей

Сегодня производители предлагают несколько разновидностей накопительных водонагревателей, различающихся по конструкции и устройству. Выбирать устройство нужно с учетом требований потребителей ГСВ и под конкретные условия эксплуатации. Не каждая модель универсальна и подходит для любого дома. Поэтому перед покупкой выясните у консультантов магазина, как работает бойлер для нагрева воды этого типа.

При выборе модели обратите внимание на следующие моменты:

• Способ нагрева воды — газовая горелка, электроТЭН или теплоноситель из отопительной системы.
• Объем резервуара — чем он больше, тем больше водоразборных точек обслужит водонагреватель. Для семьи из трех-четырех человек достаточно емкости 80-100 литров.
• Материал бака — предпочтительнее выбирать модели с резервуаров из нержавеющей стали или с титановым покрытием, они служат до 7-12 лет. Стеклокерамика и эмаль прослужат меньше, но стоят дешевле.
• Функционал — ручное или электронное управление, наличие защитных средств, таймера, дополнительные возможности.
• Производитель оборудования — лучше покупать приборы от известных компаний, уже зарекомендовавшие себя на российском рынке. Это будет гарантией качества и надежной долговечной работы бройлера.

Компании «Мособлгаз» рекомендует продукцию от таких брендов, как Bosch, Ariston, Electrolux, Viessmann, Thermona, Gorenje и т.д. Наши инженеры давно работают с этим оборудованием и уверены в его качестве. Мы не только продаем, но и занимаемся установкой, обслуживанием и ремонтом бойлеров различных типов, поэтому точно знаем, какие приборы надежны и имеют наименьший процент отказов. При сомнениях в выборе оборудования обращайтесь к консультантам «Мособлгаза», наши специалисты помогут подобрать подходящий вариант.

Устройство и принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Стандартный принцип работы накопительного электрического водонагревателя объясняется взаимосвязью между конструктивными элементами водогрейного оборудования и простыми законами элементарной физики.

Температура и скорость нагрева, а также объём воды напрямую зависят от нескольких факторов, которые обязательно должны учитываться при выборе бойлера.

Устройство электрического водонагревателя накопительного

Базовая комплектация накопительного водогрейного оборудования электрического типа представлена:

• стандартным корпусом;
• баком с теплоизолирующим слоем;
• нагревательными элементами в виде ТЭНов;
• защитным магниевым анодом;
• термостатом;
• блоком для управления;
• системой безопасности;
• индикаторным элементом;
• электрическим кабелем.

В подобном типе оборудования использование горячей воды возможно исключительно после полного нагрева, поэтому предварительный процесс подготовки жидкости является обязательным.

Корпус водогрейного прибора

Электрические накопительные бойлеры, как правило, характеризуются наличием внешней оболочки, представленной стальным корпусом. Водогрейные приборы с минимальным полезным объемом, который не превышает 15 л, чаще всего выпускаются с высокопрочным пластиковым корпусом.

Горизонтальный накопительный водонагреватель

Модельный ряд, представленный водонагревательными приборами с объемом в 30 л, чаще всего имеют комбинированный металло-пластиковый корпус. По форме в настоящее время выпускаются приборы цилиндрического, прямоугольного и slim типа.

Как производится установка водонагревателя в ванной комнате, вы узнаете на нашем сайте. Общие правила и рекомендации.

Критерии выбора электрического бойлера для воды представлены здесь.

Какой водонагреватель лучше выбрать — проточный или накопительный? Сравнение этих приборов приведено по ссылке.

Особенности бака

Наиболее современные накопительные водонагреватели обладают баком, выполненным на основе стабилизированных и высокопрочных стальных сплавов, которые характеризуются устойчивостью к коррозийным изменениям.

Внутренняя поверхность покрывается слоем стеклофарфора, который подвергается высокотемпературному обжигу. Стеклофарфоровое покрытие является химически нейтральным и коррозионно-устойчивым.

Устройство накопительного водонагревателя для вертикального монтажа

Особая кристаллическая структура стеклофарфорового бака способна выдержать даже очень высокие деформирующие нагрузки. Защиту внутреннего бака осуществляет магниевый анод, который эффективно предотвращает процессы коррозии электрохимического типа.

Нагревательные элементы и магниевый анод

Одним из основных конструктивных элементов водогрейного оборудования является стальной фланец, используемый для фиксации термо-электронагревателя в виде нихромовой спирали в медном кожухе, а также магниевого жертвенного анода и термостата.

Особенностью опорного фланца съемного типа является его закрепление на корпусе оборудования посредством обычного резьбового или болтового соединения.

Блок управления

Блок, отвечающий за управление и контроль водогрейной системы, включает в себя целый набор датчиков и специальных приборов, что позволяет осуществлять выбор и последующий контроль температурного режима нагреваемой воды, а также расход холодного и горячего водоснабжения. Также посредством специальных приборов производится контроль наполненности бака водой.

Принцип работы

Рассмотрим, как работает накопительный водонагреватель электрический. Накопительное водогрейное оборудование электрического типа отличается особым принципом функционирования, основанным на перемещении наиболее горячих водяных слоев вверх, и сдвиге холодной воды, обладающей высокой плотностью, в нижнюю часть резервуара с нагревательными элементами.

Первичное подключение водонагревательного прибора к электрической сети сопровождается включением ТЭНа и подогревом воды до температурного режима, при котором термостатные контакты провоцируют размыкание электрической цепи.

Принцип работы водонагревателя

Процессу инверсии подогретой до заданных показателей воды в подающую магистральную систему препятствует установленное обратное клапанное устройство. Именно благодаря наличию такой арматуры движение водного потока происходит только в одном направлении.

Открывание расходного крана в водоразборной точке вызывает поступление горячей воды к потребителям посредством специального патрубка, что сопровождается снижением показателей давления внутри накопительного резервуара. В результате происходит заполнение водогрейного бака холодной водой из водопроводной системы.

Присутствие на входном патрубке функционального рассекателя не позволяет горячей воде смешиваться с поступающими внутрь водогрейного резервуара холодными водяными потоками. Рассекающее устройство распределяет струю и одновременно снижает скорость её перемещения. Именно по этой причине поток холодной воды равномерно распределяется по самой нижней части водогрейного прибора, что позволяет установленному ТЭНу осуществлять эффективный нагрев.

Схема работы накопительного водонагревателя

Стандартная схема работы водогрейного оборудования базируется на принципе разделения нескольких водных слоев, отличающихся разным температурным режимом. Отбор горячей жидкости из водонагревателя производится через патрубок горячего водоснабжения.

Такая трубка имеет строго определенную длину, достигающую верхнего, наиболее прогретого слоя. Законы физики не позволяют располагать параллельно водогрейный прибор вертикальной конструкции.

Электрическая схема накопительного водонагревателя

Факторы, от которых зависит скорость нагрева

В любых накопительных водогреях, функционирующих с использованием электрической энергии, процесс нагрева воды осуществляется одним или двумя нагревательными элементами, которые могут обладать различными показателями мощности.

Комплектация небольших по объёму резервуаров (не более 15 л) представлена, как правило, одним нагревательным элементом мощностью 1,0 кВт. В накопительных электрических водонагревателях полезным объёмом 50 л чаще всего устанавливается ТЭН на 1,5 кВт. Высокомощные водогрейные конструкции, имеющие резервуар на уровне 100 л, оснащаются нагревательным элементом с мощность в 2,0-2,5 кВт.

Такой вариант нагревательного элемента носит название «мокрый».

Вода нагревается при соприкосновении с нагревательным элементом.

Время нагрева воды напрямую зависит от таких факторов, как мощность бойлера, площадь поверхности нагревательного элемента, а также коэффициент тепловой отдачи.

Современные проточники очень удобны в эксплуатации. Подключение проточного водонагревателя к электросети можно произвести своими руками, нужно лишь знать некоторые тонкости.

О том, что такое магниевый анод, для чего он нужен и как его заменить, читайте в этой публикации.

Чтобы сохранить воду в нагретом состоянии в условиях уже отключенного нагревательного элемента, необходимо изолировать накопительный резервуар от тепловых потерь. Поэтому крайне важно приобретать современное накопительное водогрейное оборудование, обладающее достаточным количеством высококачественного и долговечного теплоизоляционного материала.

Устройство и принцип работы водонагревателя

Бесперебойный доступ к горячей воде обеспечивает человеку комфорт в жилых, производственных и офисных помещениях. Наличие возможности подключения к централизованным сетям горячего водоснабжения не гарантирует постоянную подачу подогретой воды в связи с профилактическими работами и аварийными ситуациями. Для загородных домов, дач и других строений, где нет магистральных тепловых сетей эта проблема многократно усиливается. Есть ли выход из этой ситуации? Конечно, есть! Необходимо просто установить водонагреватель и доступ к горячей воде будет обеспечен практически круглогодично.

Современное водонагревательное оборудование использует в своей работе различные виды энергоносителей: электроэнергию, природный газ, жидкое и твердое топливо. Одним из самых распространенных видов водонагревателей являются электрические приборы в разнообразных исполнениях. В этой статье мы рассмотрим основные типы такого электротермического оборудования, принцип работы водонагревателей, а также их конструктивные и технологические особенности. В заключение будут приставлены наиболее популярные модели бойлеров и водонагревателей на российском рынке такой техники.

Типы электрических водонагревателей

Наиболее экономичный способ нагрева холодной воды — это использование газовой колонки, но в большинстве случаев этот нагревательный прибор просто невозможно установить. В многоэтажных домах чаще всего отсутствуют специальные системы отвода отходов горения природного газа, а многие частные дома и дачи не газифицированы. Поэтому в этом случае монтаж электрических приборов для получения горячей воды не имеет альтернативы. Все электрические водонагреватели делятся всего на два типа: накопительные (бойлеры) и проточные. Ниже мы кратко рассмотрим принцип действия каждого типа по отдельности.

1. Электрический накопительный водонагреватель (бойлер). Этот прибор чаще всего называют бойлером. Устройство представляет собой простой бак для воды с установленными нагревательными элементами (ТЭНами) и электронными или механическими системами управления. Сама емкость имеет термоизоляцию от внешней среды, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Принцип работы накопительного водонагревателя статический. Бак заполняется холодной водой и она нагревается с помощью ТЭНов. Весь процесс нагрева и поддержания необходимой температуры происходит под управлением блока автоматики.

1. Проточный электрический водонагревательный прибор. Принцип работы проточного водонагревателя динамический. В этом устройстве нет накопительной емкости для холодной воды. Процесс нагрева воды ТЭНами происходит в специальных трубах и змеевиках при постоянном потоке водной среды через эти элементы. Как и в накопительных системах, в проточных водонагревателях реализован принцип механического или автоматического управления с помощью электронного блока. Для быстрого нагрева сильного потока воды до необходимой температуры проточный электронагреватель должен иметь достаточную мощность, что является определенным недостатком.

Эти два типа электрических водонагревателей могут иметь различное исполнение. Существуют приборы с косвенным нагревом, где тепловая энергия передается воде через дополнительный теплоноситель в теплообменном модуле. В этом случае нагревательные элементы подогревают специальную жидкость, которая, в свою очередь, передает тепло холодной воде в теплообменнике. Кроме того, в качестве элементов нагрева могут использоваться не только ТЭНы, но и другие устройства, например, инфракрасные источники.

Но все эти устройства намного дороже, поэтому в основном используются проточные и накопительные водонагреватели с прямым подогревом воды нагревательными элементами сопротивления, то есть ТЭНами. Ниже мы более подробно рассмотрим устройство, принцип работы, преимущества и недостатки обеих типов электрического водонагревательного оборудования. Это позволит вам сделать правильный выбор устройства для бесперебойного обеспечения горячей водой своего жилья, офиса или хозяйственного помещения.

Накопительный водонагреватель

Устройство накопительного водонагревателя довольно простое. Главным элементом прибора является емкость для воды, изготовленная из нержавеющей стали или алюминия. Если бак изготовлен из простой стали, то его внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, улучшающими его эксплуатационные характеристики коррозионную стойкость. В накопительном баке устанавливается нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких ТЭНов. ТЭНы могут быть «мокрыми» или «сухими». В первом случае нагревательный элемент контактирует непосредственно с водой, а во втором он помещается в трубку, которая и нагревает воду.

Вся эта конструкция помещается во внешний кожух и изолируется от него специальным термоизоляционным материалом. В баке устанавливается термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматики и информационным модулям. На внешней оболочке прибора монтируется система управления, механическая или электронная. Ниже представлена классическая схема накопительного водонагревателя в разрезе с минимально-необходимым набором элементов.

Как работает накопительный водонагреватель? Все довольно просто! Принцип действия бойлера построен на свойствах воды с разной температурой. Как мы знаем из школьного курса физики теплая жидкость стремится вверх, а холодная вниз. Именно на этом физическом явлении и построена работа всех накопительных водонагревателей. Снизу прибора подается холодная вода и нагревается ТЭНом. Поднимаясь она удаляется из бака через высокий патрубок забора горячей воды. Сам процесс простой, но для надежного функционирования всей системы требуется установка дополнительных элементов и систем как внутри бака, так и на защитном кожухе.

Внутри накопительной емкости устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент позволяет заметно уменьшить коррозию внутренних частей бойлера. А также в баке устанавливается термостат, позволяющий регулировать температуру воды и отключать ТЭНы при достижении необходимого температурного режима. Весь процесс нагрева и отбора горячей воды в бойлере представлен на следующем рисунке.

В большинстве электрических накопительных водонагревателей устанавливаются датчики температуры, с выводом показаний на электронный дисплей или механический термометр. Подача холодной воды осуществляется через кран с обратным предохранительным клапаном. Управление режимами работы бойлера осуществляется как электронными модулями, так и механическими регуляторами в более простых моделях. К достоинствам накопительных электрических водонагревателей можно отнести возможность нагрева больших масс воды и низкое энергопотребление, а к недостаткам высокую стоимость.

Проточный водонагреватель

Устройство проточного водонагревателя полностью отличается от схемы принципа действия накопительного оборудования. Этот прибор не имеет емкости для накопления воды, а ее нагрев происходит при постоянном потоке жидкости через нагревательный модуль. В качестве такого модуля используется конструкция из труб с ТЭНами, которые могут располагаться как снаружи, так и внутри конструкции. Лучшим материалом для изготовления нагревательного модуля является медь, но в более дешевых моделях может быть использована нержавеющая сталь или алюминий.

Кроме модуля для нагрева воды в состав прибора входят различные дополнительные устройства. Датчик потока воды необходим для определения минимального напора воды, при котором можно эксплуатировать водонагреватель. Температурный датчик, регулятор температуры (термостат) предназначены для управления режимами работы. Тепловой предохранитель отключает систему при превышении максимально возможных температурах потока воды. На нижеприведенной картинке показана классическая схема электрического проточного водонагревателя в разрезе.

Как работает проточный водонагреватель? Этот процесс будет понятен даже школьнику! Из представленной схемы понятно, что холодная вода попадает в прибор через патрубок, а доступ в нагревательный модуль ей открывает реле давления. При низком давлении водонагреватель функционировать не будет. Регулятор температуры управляет процессом нагрева. Вода, нагретая до необходимой температуры, выводится наружу и подается в смеситель для использования потребителем. К достоинствам проточных электрических водонагревателей можно отнести невысокую стоимость и мгновенный нагрев воды, а к недостаткам высокое электропотребление и особые условия к электропроводке.

Обзор рынка электрических водонагревателей

В настоящее время на российском рынке электрического водонагревательного оборудования присутствует большее количество производителей как отечественных, так и иностранных. Конечно в основном доминируют иностранные производители такие как MTS и Lorenzi Vasco, но называть их продукцию чистым импортом нельзя. Большинство компаний открывает в России собственные производственные мощности полного цикла, с изготовлением основных комплектующих изделий. Это позволяет снизить себестоимость продукции и сделать ее доступной широкому кругу покупателей. Одной из таких компаний является итальянская корпорация Thermex, продукция которой уже практически стала российским брендом.

Более двадцати лет компания «Термекс» успешно работает в России, открывает собственные заводы и обеспечивает наш рынок электрическими водонагревателями высокого качества. Модельный ряд от этого производителя включает все типы электрического оборудования для нагрева воды. Популярность водонагревателя Термекс среди потребителей очень высока за счет инновационных идей, используемых при его изготовлении. Принцип работы водонагревателя Термекс, независимо от типа устройства, не отличается от аналогичных изделий других производителей. Но сразу следует сказать, что продукция компании завоевала доверие российского покупателя своими техническими характеристиками и доступной ценой.

Чем же так хороши водонагреватели от корпорации «Термекс»? Все очень просто! Модельный ряд продукции очень широк и позволяет практически любому потребителю подобрать оборудование для нагрева воды под свои нужды. Электрические накопительные водонагреватели Термекс выпускаются в широком диапазоне внутренних объемов от 10 до 300 литров. Проточные нагреватели различной мощности позволяют практически мгновенно нагреть проточную холодную воду до необходимой температуры.

К другим преимуществам электрических водонагревателей Термекс можно отнести следующие технологические и конструктивные особенности:

• модельный ряд накопительных водонагревателей состоит как из круглых, так и плоских моделей различного объема с лаконичным дизайном;
• качественная теплоизоляция изделий и автоматический контроль режимов работы позволяют значительно экономить электроэнергию;
• в различных моделях используется как электронное, так и механическое управление, что позволяет оптимизировать весь процесс нагрева воды;
• баки накопительных водонагревателей изготавливаются из специальной нержавеющей стали с высокой антикоррозионной стойкостью;
• в проточных водонагревателях нагревательный модуль полностью производится из меди, что повышает его надежность и долговечность;
• в некоторых моделях накопительных водонагревателей внутренняя поверхность баков покрывается биостеклофарфором, который полностью исключает коррозию емкости.

Кроме этого, в модельный ряд продукции от компании «Термекс» входят электрические водонагреватели с комбинированной системой нагрева воды.

Где купить

Максимально быстро приобрести оборудование для нагрева воды можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Заключительная часть

Выбор типа оборудования для нагрева вода зависит от условий использования данной техники и финансовых возможностей потребителя. Если вам необходима основательная система с большими объема, то следует отдать предпочтение накопительным приборам, невзирая на затраты. Для тех кому горячая вода необходима здесь и сейчас в небольших объемах отлично подойдут проточные водонагреватели.

Видео по теме

Фундамент с подвалом

Фундамент с подвалом

Частный дом с подвалом нельзя назвать редкостью. Подвальное помещение делает строение многофункциональным, ведь в нем можно хранить продукты, разные вещи и материалы, а также редко используемые инструменты. Кроме того подвал позволяет получить больше полезного пространства. Особенно это актуально в том случае, когда нельзя расширить площадь или возвести дополнительный этаж.

• Виды подвальных помещений и их особенности
• Виды фундаментов, подходящих для строительства дома с подвалом
• Столбчатый фундамент
• Плитное основание
• Основание в виде монолитной бетонной ленты
• Основание из бетонных блоков
• Строительство фундамента для дома с подвалом
• Основные этапы выполнения работ
• Строительство плитного фундамента для дома с подвалом

Виды подвальных помещений и их особенности

Перед строительством фундамента необходимо определить, для какой цели будет построен подвал. В зависимости от этого выбрать определенный вид подвального помещения:

Разновидности подвальных помещений

• Погреб. В таком подвале хранят фрукты, овощи и другие продукты питания. Для поддержания их свежести отопительная система в подвальном помещении не требуется.
• Помещение для хранения инвентаря, инструментов и коммуникационных устройств. В таком подвале можно организовать бойлерную, прачечную или разместить холодильники.
• Дополнительная жилая площадь. Такой подвал может быть обустроен для размещения бильярдной комнаты, бассейна или комнаты для отдыха. В этом случае в подвальном помещении следует продумать организацию систем отопления и вентиляции.
• Мастерская. При правильном обустройстве подвал вполне может стать местом для творческих работ или ремонта техники. Кроме того здесь можно расположить строительные инструменты и материалы.
• Гараж. Обустроив специальный въезд, подвальное помещение можно использовать в качестве места для стоянки любого вида транспорта. Дополнительно следует предусмотреть место для хранения инструментов, которые могут потребоваться в случае выполнения ремонтных работ. Читайте также нашу более раннюю статью, если Вы планируете сделать фундамент под гараж, стоящий отдельно или рядом с домом.

к оглавлению ↑

Виды фундаментов, подходящих для строительства дома с подвалом

Подвальное помещение строится параллельно с фундаментом дома, поэтому следует подробно ознакомиться с типами фундаментов, которые подходят для обустройства подвала.

Столбчатый фундамент

Этот тип основания отличается довольно короткими сроками возведения с высокой стоимостью монтажных работ. Объясняется это необходимостью использования специальной техники для установки столбов и выполнения специальных расчетов для определения количества опор и их расположения.

Конструктивные особенности столбчатого основания делают затруднительным обустройство подвального помещения, поэтому дом с подвалом на таком основании возводится очень редко.

Плитное основание

Фундамент в виде монолитной железобетонной плиты требует больших материальных и трудовых затрат. Строительство такого основания заключается в заливке плиты, которая будет одновременно служить полом в подвальном помещении. В этом случае вход в здание сделать не так просто, необходимо устанавливать достаточно сложную лестничную конструкцию. Плитный фундамент для дома с подвалом можно назвать идеальным вариантом в том случае, если строительство ведется на проблемных неустойчивых грунтах.

Основание в виде монолитной бетонной ленты

Фундамент ленточного типа является самым популярным и надежным вариантом, так как позволяет равномерно распределить нагрузку от основного строения. При обустройстве подвального помещения можно использовать вертикальные части бетонной ленты в качестве стен. Поэтому высота подвала становится определяющим значением при вычислении глубины заложения фундамента ленточного типа.

Основание из бетонных блоков

Блочный фундамент можно назвать разновидностью ленточных оснований, так как возводится посредством установки армированных блоков. Блочные элементы также становятся стенами подвального помещения. Скрепление блоков выполняется с помощью бетонного раствора. Сложностью возведения такого основания можно назвать необходимость использования специальной техники для укладки блоков, так как они имеют достаточно большой вес. Читайте также подробную статью о строительстве фундамента из блоков ФБС и про то, как правильно выбрать фундаментные бетонные блоки.

Строительство фундамента для дома с подвалом

Любые строительные работы предполагают использование определенного набора материалов и инструментов. При строительстве фундамента для дома с подвалом потребуется следующее:

• Лопата.
• Бетономешалка.
• Ножовка или пила.
• Топор.
• Емкости для переноса готового бетонного раствора.
• Песок.
• Щебенка.
• Цемент.
• Прутья арматуры и вязальная проволока.

Перед началом строительных работ необходимо провести расчет необходимого количества материалов для каждого из этапов процесса, включая песчаную подушку, гидроизоляцию, обустройство дренажной системы и непосредственную заливку фундамента.

Очень важно правильно выбрать высоту подвального помещения, так как от этого зависит глубина заложения фундамента. Здесь во внимание принимаются следующие факторы:

• Высота подвального подвала должна позволять свободно перемещаться человеку среднего роста. В большинстве случаев это значение составляет 2,2-2,4 метра.
• Уровень залегания грунтовых вод. Подошва фундамента не может обустраиваться ниже данной отметки, поэтому необходимая высота достигается за счет повышения уровня первого этажа.

к оглавлению ↑

Основные этапы выполнения работ

Строительство ленточного фундамента для дома с подвальным помещением начинается с разметки участка. Для выполнения работы на этом этапе потребуются деревянные колышки и строительный шнур или веревка. Строительную площадку предварительно очищают от крупного мусора и лишней растительности, включая кустарники, а также пни и корни деревьев. В соответствии с проектом дома отмечают углы и устанавливают там колышки, между которыми натягивают шнур. Правильность углов при этом определяется по диагоналям, они должны быть одинаковыми. Ранее мы подробно рассказывали о том, как разметить фундамент под дом своими руками.

Следующим этапом является рытье котлована, здесь рекомендуется применить специальную технику в виде мини-экскаватора. В этом случае можно выполнить работу в несколько раз быстрее.

Дно котлована тщательно выравнивают и засыпают слоем песка в 20 см. Поверхность ровняют, поливают водой и очень хорошо утрамбовывают. В результате на дне котлована образуется своеобразная подушка из песка.

Далее приступают к монтажу опалубки, с помощью которой можно создать ровный каркас фундамента. Опалубку делают из разных подходящих материалов, ее элементы могут быть пластиковыми или металлическими. Однако самым доступным материалом являются деревянные доски с идеально ровной и гладкой поверхностью. Доски сколачивают в щиты, которые фиксируют специальными распорками. Это препятствует деформации и разрушению опалубочной конструкции под большим весом бетонной массы. Если интересно, то у нас еще есть статья о том, как грамотно выбрать доски для опалубки.

Внутри опалубки следует установить армирующий каркас, он повысит прочность фундамента и сделает его более устойчивым к нагрузкам разного рода. Подбирая диаметр арматурных прутьев, следует принимать во внимание общий вес возводимого строения и глубину заложения фундамента. Читайте подробную статью о том, как правильно рассчитать кол-во и смонтировать арматуру для фундамента, или можно прочитать про такую экзотику (пока), как стеклопластиковая арматура.

Траншею с опалубкой и армирующим каркасом заливают раствором. Работу выполняют постепенно, с уплотнением каждого слоя. Для этой цели используется специальное оборудование. Поверхность залитого фундамента выравнивают и всю конструкцию оставляют на месяц. За это время бетонная масса застывает и набирает необходимую прочность. Мы также писали о том, что делать, если после заливки появились трещины в фундаменте.

Дальнейшие работы предполагают гидроизоляцию стен подвала и их утепление. И вновь рекомендуем обратиться к нашей статье о гидроизоляции фундамента и подвала.

Строительство плитного фундамента для дома с подвалом

Фундамент в виде монолитной плиты для дома с погребом строится по следующей схеме:

1. Проектирование и выполнение необходимых расчетов, приобретение материалов и аренда соответствующей техники.
2. Выемка грунта для котлована. Этот этап предполагает выполнение предварительной разметки участка с отметкой контуров будущего строения. Дно готового котлована тщательно выравнивают и утрамбовывают с помощью ручных приспособлений.
3. Создание подушки из песка и щебня. В процессе выполнения работ на этом этапе каждый слой песка и щебня проливают водой и хорошо уплотняют.
4. Заливка стяжки из жидкого бетона. Цементная стяжка необходима для выравнивания поверхности основания под монолитную плиту фундамента. Кроме того этот слой создает своеобразный гидробарьер для подвального помещения дома.
5. Укладка гидроизоляционного и теплоизоляционного слоя.
6. Создание монолитного основания под дом с погребом. Для этого устанавливают опалубку, которая способствует созданию правильной формы фундамента и удерживает бетон в процессе его высыхания. Также необходимо выполнить армирование плиты с обязательным выпуском арматуры для связки бетонных стен и плитного основания. После заливки бетона важно следить за его состоянием, при этом нельзя допускать пересыхания верхнего слоя. Для этой цели бетонную поверхность поливают водой.
7. Устройство дренажной системы при высоком уровне залегания грунтовых вод. Этот этап предполагает укладку специальных труб ниже уровня залегания подошвы фундамента. Читайте о том, как выполнить дренаж плитного фундамента.
8. Обработка цоколя гидроизоляционными и теплоизоляционными материалами и создание отмостки. Дополнительно рекомендуется делать и гидроизоляцию отмостки вокруг дома.

Сделать фундамент для дома с подвалом можно своими руками, но для этого нужно иметь большой опыт в строительстве и определенные знания в этой сфере. Поэтому лучше всего доверить работу квалифицированным мастерам, которые составят проект, сделают соответствующие расчеты и качественно выполнят все этапы строительства.

Как сделать фундамент с подвалом

Фундамент с подвалом — сложная конструкция, которая отличается от обычного основания. Она работает в других условиях и испытывает другие нагрузки. По материальным затратам и трудоемкости она сравнивается со строительством надземного этажа, поэтому решение об обустройстве подвала под домом должно быть просчитанным.

Основные типы подвальных помещений

Подвал под домом — несомненное удобство. Он увеличивает площадь, которую можно использовать для различных нужд. В цокольном этаже размещают:

• кладовые;
• погреб;
• технические помещения;
• гараж;
• сауну, баню, бассейн;
• тренажерный зал;
• мастерскую;
• бильярдный зал;
• комнаты отдыха.

В цокольном этаже можно разместить множество профильных объектов

В зависимости от назначения в подвальном помещении должен поддерживаться определенный температурный и влажностный режим, осуществляться вентиляция.

Например, в бильярдной или мастерской нужно предусмотреть отопление, а в погребе это совсем не обязательно.

В кладовой потолок может находиться на высоте 1,8 метра, тогда как в бильярдной или комнате отдыха рекомендуемая величина не менее 2,3-2,5 метра.

Доступ в кладовую или погреб предусматривается через люк или неширокую лестницу с дверью. В гараже устанавливают распашные или подъемные ворота.

Отметка пола подвала может быть:

• ниже подошвы фундамента;
• выше нее;
• на одном уровне.

В данном видео вы подробнее узнаете о фундаменте:

Углубление существующего или нового подвала ниже подошвы фундамента не рекомендуется, если не проведены оценка состояния конструкций, инженерные изыскания, предварительный расчет основания на прочность и устойчивость. В противном случае это может привести к уменьшению несущей способности грунта, неравномерной осадке и появлению трещин. Порой последствия приобретают катастрофический характер.

Важно. Перед строительством фундамента с подвалом нужно предусмотреть варианты использования помещений, составить план прокладки коммуникаций. Это поможет избежать перерасхода средств на переделку и реконструкцию в будущем.

Особенности устройства фундамента

Стены подвала выполняют функцию основания для всего дома. Они передают вертикальную нагрузку от строения грунтам. Помимо этого, на конструкцию воздействует боковое давление, которое увеличивается с глубиной.

Для компенсации усилий на сдвиг подошву фундамента рекомендуется уширять. Все расчеты проводят согласно методике, описанной в СНиП 2.02.01-83, 2.09.03-8 «Пособие по проектированию зданий и сооружений».

Готовые проекты, как правило, рассчитаны на конкретные почвенные условия в зоне строительства. Если геологические параметры отличаются, расчетное сопротивление грунта увеличивают на коэффициент запаса. Тогда конструкции будут иметь резервную прочность.

Основная характеристика, определяющая глубину заложения фундамента и возможность устроить подвал под домом, — высота грунтовых вод. Ее устанавливают при инженерно-геологических исследованиях участка. Не рекомендуется пол цокольных помещений приближать вплотную к границе подземной влаги. Минимальное расстояние от УГВ должно быть не меньше 0,5 метра.

Важно. При высоком уровне грунтовых вод целесообразность строительства подвала под большим вопросом. Никакая, даже самая качественная и современная гидроизоляция, не спасет подземную конструкцию от протечек. Реальный выход здесь — устройство кессонного погреба.

Строительство фундамента под дом с подвалом отличается от обычного рядом особенностей. Предстоит проделать:

• более объемные земляные работы;
• устройство дренажа для отвода почвенной влаги;
• более тщательную гидроизоляцию поверхностей;
• утепление стенок и пола;
• внутреннее обустройство помещений;
• монтаж вентиляционной системы, если предусмотрено — отопления.

Строительство данного сооружения имеет ряд особенностей

Для удобного доступа в подвал устраивают лестницу с дверью или люком. Если в помещении будут расположены котел, бойлер или другое сложное оборудование, предусматривают их безопасную эксплуатацию и возможность ремонта.

Цокольный этаж перекрывают железобетонными плитами или балками из дерева с подшивкой потолка. Можно в уровне перекрытий устроить теплые полы.

Виды фундаментов под подвал

При строительстве домов самыми распространенными являются конструкции:

• ленточные;
• плитные;
• свайные.

Для обустройства фундамента для подвала чаще применяют первые два вида, в которых конструкции сразу совмещают функции основания дома и стенок помещения, а в плитных — пола цокольного этажа.

Можно выкопать небольшой подвал или погреб в доме на свайном фундаменте. Главное — отступить от опор на некоторое расстояние, чтобы не ослабить толщу грунта и предохранить основание от перекоса и заваливания.

Ленточные фундаменты выполняют из монолитного бетона марки не ниже М200 или сборных элементов — блоков, вертикальных панелей, кирпича, камня.

Плитные монтируют из отдельных элементов или заливают на площадке. Для рабочих стержней применяют арматуру класса А400, А500, для конструктивных — А240.

Технология строительства фундамента

Возведение основания дома включает подготовительные, земляные, строительные и отделочные работы, прокладку коммуникаций.

Надежность эксплуатации подвала во многом зависит от качественно выполненных земляных работ, устройства водоотведения и дренажа, гидро-, теплоизоляции, вентиляции.

Земляные работы

Котлован выкапывают вручную или с помощью экскаватора. Нижняя отметка должна находиться на уровне заложения подошвы с учетом песчано-гравийной подсыпки 20-30 см и бетонной плиты или пола — 10-20 см. Чтобы поверхностные воды не заполняли яму, работы нужно проводить в как можно более сжатые сроки.

Дренаж

Одновременно с земляными работами устраивают дренаж. По периметру дома укладывают перфорированные трубы для сбора почвенных вод. Их закольцовывают и располагают под углом к коллектору, откуда накопившиеся стоки откачивают или направляют в канализацию.

От поверхностной влаги убережет ливневка — проложенная вдоль отмостки система сбора дождевой и талой воды.

Гидроизоляция

На подготовленное основание монтируют сборные элементы, выполняют кладку из кирпича или блоков, или устраивают монолитный фундамент для дома с подвалом. Поверхности конструкций изолируют от попадания влаги. Используют любой из экономически целесообразных в конкретных условиях способов для создания защитного барьера:

• обмазочную гидроизоляцию;
• рулонную;
• наплавляемую;
• напыляемую;
• проникающую;
• мембранную;
• экранную.

Все зазоры и щели должны быть тщательно заделаны, чтобы исключить возможные протечки при случайных стоках или подъеме грунтовых вод.

Теплоизоляция

Утепление наружных поверхностей и пола проводят не гниющими и не боящимися влаги материалами. Наиболее распространенные — пенополистирол или пенопласт, они обладают нужными характеристиками и удобны в использовании. Плиты теплоизолятора просто приклеивают к поверхности стенок или укладывают под стяжку.

Хороший теплозащитный эффект получают с помощью:

• штукатурки с пенополистиролом или вермикулитом;
• напыления пенополиуретана;
• термопанелей.

Важно. Утепление подвала, цоколя и отмостки снижает потери энергии на отопление дома, уменьшает силы морозного пучения, продлевает срок службы конструкций.

Вентиляция

Нормальный воздухообмен — один из факторов для поддержки оптимального микроклимата в подвале. Без полноценной вентиляции на поверхности стен и потолков собирается конденсат, провоцируя развитие плесневых грибков. К тому же в заглубленных помещениях скапливается газ радон, вредный для здоровья человека.

Для удаления загрязненного воздуха и притока свежего устраивают естественную, принудительную или комбинированную систему вентиляции в подвале. Для этого прокладывают вытяжные каналы, монтируют турбины или вентиляторы.

Тип системы и техническое оснащение выбирают с учетом нужных параметров и объема воздуха. Для небольших помещений достаточно вентиляции с естественной циркуляцией воздушных масс, крупные площади нуждаются в более мощных устройствах. В них предусмотрены очистители, нагреватели или охладители для создания требуемого микроклимата.

Внутренняя отделка

Для отделки помещений подвала рекомендуется использовать материалы, не боящиеся влаги. Деревянные элементы нужно обработать от гниения.

Для окраски выбирают силикатные влагостойкие эмульсии. Хорошо зарекомендовала себя гашеная известь. Она обладает высокой паропроницаемостью и бактерицидными свойствами.

Не забываем о внутренней отделки

Штукатурят стены цементно-песчаным раствором: он быстро сохнет, не боится повышенной влажности.

Для внутренней отделки применяют:

• декоративный кирпич;
• керамическую плитку;
• пластиковые панели;
• гипсокартон;
• деревянную вангонку, планкен.

При качественно выполненных гидро-, теплоизоляции и вентиляции и низком УГВ риск порчи дорогих отделочных материалов незначителен.

Подготовка к строительству фундамента с подвалом

На строительной площадке выполняют подготовительные работы:

1. Расчищают территорию, удаляют деревья и кусты в пятне застройки.
2. Срезают верхний слой почвы толщиной 30 см для рекультивации и переносят его на компостирование.
3. Перемещают существующие коммуникации в безопасное место.
4. Предварительно выравнивают участок.
5. Размечают план дома на местности, разбивают оси и устанавливают обноски.
6. Устраивают водоотвод для защиты от поступления воды в котлован.

К месту строительства организовывают проезд грузовой и землеройной техники. Ограждают площадку, где ведутся земляные работы. Определяют расход и закупают материалы. Складируют их в удобном и доступном месте.

Для освещения стройплощадки понадобятся временные электросети. Предусматривают укрытия для рабочих — бытовки, вагончики, а также санузлы.

Строительство фундамента под подвал: этапы работы

Имея навык строителя, можно возвести фундамент своими руками для дома, дачи или гаража с подвалом. Поможет в этом пошаговая инструкция.

Этапы строительства включают:

1. Разметку колышками и шнуром плана подвала согласно проекту или чертежу. Отмечают первую точку, рулеткой отмеряют длину одной из сторон. Чтобы узнать положение остальных вершин, используют теодолит, угольник или правило египетского треугольника.
2. Выставление обноски. На двух колышках или брусках перпендикулярно закрепляют дощечку, вбивают в землю по углам попарно – по одной на каждую из пересекающихся сторон. Фиксируют положение осей гвоздями, натягивают шнур.
3. Рытье котлована. Выкапывают яму под фундамент и подвал с учетом толщины стенки. Глубина равна проектной плюс высота подсыпки и пола 30-50 см.
4. Устройство щебеночно-песчаной подушки. На дно котлована насыпают инертный материал слоями по 10 см, уплотняют трамбовкой, песок проливают водой.
5. Установка опалубки под монолитную плиту или ленту. Если основание из сборных элементов, монтируют фундаментные подушки или ФБС. В небольших подвалах стенки кладут из мелкоразмерных блоков или кирпича, не забывая об армировании. В местах прохождения коммуникаций устанавливают гильзы.
6. В опалубку помещают арматурные каркасы, заливают бетоном М200-М400. Смесь уплотняют вибраторами или трамбовками.

После затвердевания снимают щиты, проводят работы по гидро- и теплоизоляции, монтируют дренажную систему. Выполняют обратную засыпку.

Как залить фундамент под дом с подвалом: особенности ленточного и блочного основания, заливка

Как известно, во время строительства частного дома всегда хочется организовать все так, чтобы было побольше полезной площади. Но если нет возможности расширить пространство и возвести дополнительные этажи, то почему бы не сделать подземный этаж – это же не так сложно. Ведь по сути, это просто хорошо обустроенный подвал.

«Хорошо обустроенный» означает как минимум то, что в него не попадает вода, и нет конденсата на стенах. И для того чтобы обеспечить все это – важно, прежде всего, правильно залить фундамент дома с подвалом.

В этой статье мы рассмотрим, как это делается, и какие тут существуют нюансы.

Начнем с самого главного.

Какой тип фундамента можно делать

Стоит отметить, что универсальной рекомендации относительного того, какой делать фундамент для такого проекта, быть не может. Хотя бы потому, что тип грунта везде разный, глубина прохождения грунтовых вод отличается, уровень промерзания почвы и т.п.

Поэтому нужно внимательно изучить особенности конкретного объекта, а уже потом принимать решение о применении той или иной технологии, а возможно комбинации нескольких.

Но в целом, описанные ниже способы применяются наиболее часто, так что ознакомиться с ними стоит однозначно.

Ленточное основание

В стандартном виде представляет собой ленту бетона по периметру дома шириной сантиметров 40-50 и глубиной (ниже уровня земли) 1,5 – 2 метра. Но, конечно, в случае если вы хотите делать полноценный подземный этаж, то в этой ситуации фундамент для дома с подвалом должен быть глубиной не менее двух метров – чтобы по помещению можно было ходить в полный рост.

Преимущества у такого типа основания следующие:

• Довольно-таки приемлемая цена реализации проекта;
• Относительная простота технологии. Ленту вполне реально сделать своими руками и постепенно, не за один подход (в отличие от плитного фундамента, например, где очень желательно произвести заливку всего бетона за один раз);
• Высокая надежность такого основания. Как правило, ленточный периметр может выдерживать значительные нагрузки, и если все сделано правильно, то усадка дома будет минимальной. Соответственно в уже готовом доме будут целее стены и все элементы конструкции;
• Боковую плоскость ленточного фундамента (за счет того, что она сплошная и относительно ровная) несложно утеплять и наносить на нее гидроизоляционный слой из битума или, например, рубероида.

• Технология не требует присутствия спецтехники на объекте. Траншею можно без особых трудностей выкопать своими руками с помощью обычной лопаты.

Совет: если вы будете работать лопатами, то не рекомендуем использовать обычные штыковые – поищите на рынке так называемые «лопаты-американки».
Ими, за счет слегка изогнутой формы, копать на порядок легче и быстрее, чем обычными – проверено на практике!

Что же касается недостатков ленточного основания, то можно выделить один существенный минус, который, как правило, можно наблюдать на многих строительных площадках. Речь идет о непрофессионализме, а порой даже полной некомпетентности проектировщиков и самих строителей.

Такие «спецы» часто неправильно определяют тип и особенности грунта (а зачастую вообще даже не пытаются это делать), подбирают не те материалы для приготовления смеси, экономят на устройстве армопояса и т.п. В итоге фундамент под дом с подвалом в принципе получается, но только вот с критическими дефектами.

Из-за того, что бетон некачественный, в его структуре быстро появляются трещины, сколы, что влечет за собой нарушение гидро- и теплоизоляционного слоя. Последствия несложно представить…

Поэтому дадим дельный совет: если собственных знаний и навыков для проектирования и заливки фундамента под такой дом недостаточно, то не пожалейте средств и возьмите хотя бы одну консультацию у специалиста в этом вопросе.
Денег уйдет немного, но зато в итоге вы получите действительно сухой и комфортный цокольный этаж.

Из блоков

В данном случае имеются в виду стандартные фундаментные блоки из бетона.

Из них делать основание для цокольного этажа или подвала, конечно, можно, только вот существуют определенные нюансы.

1. Необходимо применять минимум раствора для соединения блоков. Если толщина швов будет слишком большая, то в будущем цементно-песчаная смесь разрушится и туда начнет попадать вода.
2. За счет наличия швов на плоскости, создание гидроизоляционного слоя цокольного фундамента будет делом непростым. Потому что при усадке дома блоки вполне могут немного сдвинуться относительно друг друга, а это, конечно, ничего хорошего не принесет.
   Так что нужно непременно учитывать этот факт и в тех точках, где проходят швы, дополнительно крепить специальные армировочные сетки, возможно перемычки. В общем, нужно сделать все, чтобы в будущем не повредилась гидроизоляция.
3. С блоками невозможно работать самостоятельно, так как они очень тяжелые.

Вывод очень простой: данный материал применять можно, но легче, надежнее и быстрее будет сделать ленточный фундамент под дом с подвалом – особенно если работы вы планируете выполнять своими руками, без привлечения сторонних бригад и техники.

Поэтому именно ленточную технологию мы и рассмотрим в качестве наглядного примера.

Заливаем фундамент

Стоит отметить, что в зависимости от особенностей конкретного проекта, в приведенную ниже инструкцию могут вноситься существенные изменения, так как универсального, шаблонного решения в таком деле быть никак не может.

Например, мы будем рассматривать основание, которое делается для стандартного кирпичного дома, но возможно, вам нужно сделать фундамент для дома из бруса с подвалом. А тут уже можно немного сэкономить…

Брус ведь намного легче камня, а значит можно сделать ленту немного тоньше, арматуру использовать меньшей толщины, пропорцию компонентов бетона делать иной и т.п.

Так что точно следовать советам, или же вносить коррективы – зависит только от нюансов вашей ситуации.

И вернемся к практике – краткая пошаговая инструкция.

1. Роется котлован внутри периметра будущего дома. Его глубина должна быть не менее двух метров.
2. Грунт на дне котлована максимально выравнивается (по горизонту), сверху засыпается слой песка, который тщательно трамбуется. Песок в данном случае является как бы нивелирующим и амортизационным слоем между землей и будущей бетонной плитой.

1. Сверху песка нужно раскатать полосы рубероида с размером нахлеста не менее 15 см. Причем места соединений полос нужно обработать битумной мастикой, а края по периметру ямы завернуть вверх по стенам примерно на полметра в высоту. То есть, получится своеобразная гидроизоляционная «чаша».

Совет: не используйте рубероид на картонной или бумажной основе, так как он очень быстро порвется – уже во время заливки бетонной плиты по дну котлована.
Лучше всего применять материал на пленочной основе, потому что он более прочный сам по себе и кроме того имеет свойство немного растягиваться при необходимости.

1. По дну ямы, сверху гидроизоляции делается каркас из арматуры диаметров не менее 6 миллиметров, который будет основой будущей плиты. По сути, такой каркас напоминает большую сетку с размером ячеек примерно 50 на 50 см.

1. От горизонтального каркаса нужно выпустить вверх, вдоль периметра стен, арматуру. Хватит высоты в полметра. Это нужно затем, чтобы «связать» между собой металлом стены будущего подвала и «пол» – то есть бетонную плиту, залитую по горизонтали по дну котлована.
2. После вязки арматуры заказываем (или делаем своими руками) бетонную смесь и заливаем ее на дно ямы. Толщина плиты должна быть не менее 30 см.

Обратите внимание на то, что для плиты использовать арматуру длиной менее четырех метров очень нежелательно, потому что в таком случае значительно понизится уровень прочности монолита «на излом».
Также не стоит заливать бетон в несколько подходов.
Если не получается сделать так, чтобы смесь была залита за один раз, то хотя бы не давайте ей полностью высохнуть до момента подачи нового объема раствора.

1. Когда плита схватится, и по ее поверхности можно будет ходить, по периметру котлована делается опалубка (из досок или плит QSB) для заливки стен, внутри которой предварительно вяжется все тот же каркас из арматуры только уже по вертикали.

На заметку!
Опалубка делается на некотором расстоянии от плоскости стенок котлована (обычно хватает полметра).
Это нужно затем, чтобы потом между ними было пространство, достаточное для более-менее комфортного крепления утеплителя и гидроизоляционного слоя.

1. Если опалубка готова, в нее заливается бетон, и когда он высохнет, доски разбираются.
2. Внешняя плоскость стен грунтуется, на нее наносится шпателем битумная мастика, а затем после того, как она высохнет, сверху клеятся листы пенополистирола. Пространство между стенами и землей засыпается грунтом.

1. Сверху периметра стен укладываются плиты перекрытия.

В принципе, на этом фундамент под дом с подвалом готов – остается сверху цокольного этажа построить собственно сам дом.

Вывод

Мы с вами ознакомились с тем, как в большинстве случаев делается фундамент под дом с полноценным цокольным этажом, а также с тем, как делается гидроизоляция и утепление такого основания. Надеемся, что эта информация вам пригодится на практике, а если хотите узнать больше, то просмотрите еще и видео в этой статье.