stran06

Проект вылржен в деталях (60 статей, включая подходы к проектированию) на Дзене, "Оптимальное строительство". Дзен, "Оптимальное строительство" https://dzen.ru/optim_stroi

В рамках проекта, для поверки практикой ряда решений, конструктивов, технологий был построен полноразмерный полигон с пятном застройки 160 м2.

Что получилось.

Размеры (по стенам, не по свесам крыши) дом 9*11 + гараж 5.5*7 + веранда 2*5.5 + терраса 3*4. Все, кроме террасы - в теплом контуре.

Жесткость перекрытия 1/1250. Впятеро жестче СП.

Слои утеплителя (и сопротивления), пол, стена, потолок: 400(13), 300(10), 550(18). Пеноизол. Не догма, спорный материал, но мне другой не привезти было. По дороге брод, фуры не идут, а в доме более 120 м3 утеплителя.

Правильный слой пола, пачка винстона для масштаба :)

Конструктивами стены ПОЛНОСТЬЮ РЕШЕНА ПРОБЛЕМА УСАДКИ УТЕПЛИТЕЛЯ. Может быть любой, теперь это не важно. Утеплитель - бесформенный, заливка, засыпка.

Слои утепления без мостиков холода, включая отсутствие мостиков по сопряжениям пол-стена, стена-потолок.

Двери 100 мм пеноплекса, без мостиков холода (исключая контур из дюймовки по периметру), до улицы две таких двери, третья обычная финка с тамбуром 300 мм.

Окна 12 м2 (на жилую 80 м2 с глубиной комнат 4 м), сопротивление 1.5 (два I-стекла, третье М, обе камеры аргон, 19 мм)

Отопление теплые водяные полы, электрокотел 5 кВт (ТЭНы 1.7 и 3.4 кВт, меньше не было). 3.4 кВт хватает до -35С, в доме +23-24С.

Построен на открытой местности (под Вологдой, полуброшенная деревня, зимуют два дома). Ниже -43С, еше было, в сороковник - полет нормальный.

Сейчас (ночью -5, днем +10, солнце) - две недели, как отопление отключено (пару раз ночью таки включал, было до -8С, к утру дом остывал до +20С).

Рекуператоры посчитаны, спроектированны (на теплоАКБ), но не сделаны ("и так сойдет", короче заленился). Вентиляция через приоткрытые окна, примерно 50-60 м3/ч на двоих, контроль по датчику СО2 (700-800ррм). Влажность зимой 40-45%. При -40С - на уличной стороне окон по зазору проветривания - иней, зазор на окнах начинает обмерзать, раз в пару дней, сантиметр льда, приходится скалывать, для Вологды (единицы таких дней) - решение ветиляции через окна на грани, но прокатит, для Воркуты (сороковник неделями) - не прокатит.

Электрика - топология звезда, к каждому потребителю свой кабель и автомат. В главном щите занято 49 мест на динрейке. На кухню, котел, санузел, гараж, улицу - дифавтоматы. Есть переключатель на резерв (генератор).

Сантехника без понтов, унитаз, ванна, две мойки.

Полы хороший линолеум, потолок ПВХ, стены обои и покраска по ГК.

Стройка в одну каску + на 5 недель нанимался мужик в помощь, примерно 15 тыс в неделю, за 12 часв в день, пятидневка. Стройка в 58 годиков, онкобольным (лейкоз). Это я к тому, что "пацаны, не очкуйте, стройтесь".

Старт 13 июня, под крышей и со стенами 5 октября. Этот этап в режиме упал, очнулся, к станку.

Заселение конец следующего июня (на все чуть больше года). Доделки по мелочи (плимтуса, полки, короба...) еще месяца три, без фанатизма.

Планировка затгчена под блочное строительство. Вначале санузел, прихожая, техкомната, кухня-гостиная, спальня. Появились дети - пристрой двух детских, не задевая жизнь в основном доме. Дети выросли и уехали, детские превращаются в гостевые, на зиму отсекаются от теплого коетура.

Цена квадрата ПОД КЛЮЧ, в ценах 2018 - 10 тыс. руб.

С отделкой, инженеркой, работой, материалами (без опыта, где чего и подешевле, стройка одновременно с переездом в новый регион), дорогими транспортными (по дороге брод, камаз-шаланда после долгих уговоров лезет за 18 тыс., фура не идет ни за какие деньги).

В цену не входит септик и скважина (уже были).

Тема для молодых, имеющих возможность дистанционого заработка. Или пенсионеров.

Бизнес план альтернативы ипотечной петли на пальцах: собираются деньги на материалы и землю (в полуброшенной деревне, у меня около 1000 р/сотка), пацан увольняется и с апреля стартует. Девчонка пашет на еду.

К июлю - дом под крышей.

В августе - можно въезжать на уровне "матрасик вон в том углу", отопление конвектором, электрика удлинителями, вода в колодце, туалет в зеленом домике, но за съем уже не платим.

К новому году - нормальная жизнь.

Строить нужно ТОЛЬКО БЫСТРО. На кураже, за сезон. Иначе... - плохо все иначе...

Вдвоем (два пацана) построят два дома, почти вдвое быстрей, чем каждый свой в одиночку.

Проблема одна (кроме заработка). Дети. Школа и секции. В деревне удручающе.

Зато за окошком, "моя прелесть" радует :)

ЗЫ. Планировки по просьбам трудящихся

Вариант 1, стартовый, до появление мелких.

Вариант 2, появились дети, пристрой двух детских.

Вверху группа безопасности, предохр. клапан, манометр, расширительный, воздушник. Воздушники кроме этого, стоят на коллекторах подачи и обратки.

Ничего сложного, главное заливать по одному контуру, закрывая остальные и не забыть открыть все воздушники. Заливаем в коллектор подачи, через прозрачный шланг, периодически включая насос. Пока, при включении, уровень не перестанет уходить. Закрываем этот контур, открываем следующий. Потом, некоторое время скидываем воздух (воздушниками, подливаем теплоноситель по мере выхода воздуха из системы.

Сверху, все это накрыто ОСП 9 мм (не потому что правильно, а потому что вон в том углу лежало) и линолеумом. В паре спален - крашенный оргалит.

Сколько стоит.

• Полкилометра трубы PE-RT2

• 60 литров пропиленгликоля

• циркуляционный насос

• коллектор на 7 контуров (краны подачи, термоголовки обратки, два воздухоотводчика, краны слива/залива)

• эл. котёл 5 кВт

• настраиваемые байпасный клапан,

• группа безопасности (предохранительный клапан, расширительный бак, воздухоотводчик, манометр).

• фитинги

• крепеж трубы

• Всего на 56 тыс. руб. Цены начала 2019-го

Теплоносителя, кстати не хватило, примерно 10 литров, хотя брал с запасом (расчетным) 5 литров. Видимо либо трубы расширяются, либо внутренний диаметр чуть больше указанного.

Что хорошо, что хреново в таком решении, в чем риски.

Хорошо цена, простота, время монтажа.

Хреново - температурная зебра, рост температуры теплоносителя и как следствие рост теплопотерь (перегрев пола). Для обычных конструктивов пола (слои утепления 150-200 мм с кучей мостиков холода) - решение не приемлимо вообще. В моем случае, схема рабочая, но на грани. Тепловая зебра заметна при старте разогрева. Потом, даже босиком не замечаешь, но, если искать специально, обнаружить можно (на грани чувствительности). По температуре теплоносителя при -43С, уже говорил, 55С, это много.

Правильная конструкция (без стяжки)

Точно так же кладем улитку трубы. Шаг 200 мм, для такого дома, более, чем достаточен, для любого климатического района страны.

Между трубами, укладываем полоски ГВЛ, 20 мм, либо два слоя по 10. Швы и над трубами, заливаем плиточным клеем. На этот же клей, кладем сверху ЦСП 10 мм, стыкую без зазора в центра, оставляя зазор у стен. Далее, любое финишное покрытие.

Как это проектировать

Гидравлика. Ну, если у Вас площади отдельных контуров не более 20 м2 (а больше и не стоит) и контуров до десятка, то гидравлический расчет сводится к берем самый дохлый циркуляционный насос, шланг 16, шаг 200 мм. Все прокачает и на этом гидравлический "расчет" закончен.

Если иное, или просто охота посчитать, качаем VALTEC.PRG.3.1.3. Программа для теплотехнических и гидравлических расчетов и развлекаемся.

Теплопотери и мощности. Достаточная (про мощность двигателя ролс-ройса). Тут примерно так же. Шаг 200, площадь контура до 20 м2 - достаточна по тепловыделению до -50С.

Практика. При -43С улицы, +23С дома, отапливаемой площади 80 м2, двоих чел. в доме, концентрации СО2 порядка 800-1000 ррм (воздухообмен около норматива, 60 м3/ч) - потребная мощность отопления 4-4,5 кВт (от ветра).

Если кому прям вот нужно посчитать - сделаю отдельную статью. Но обычно, такие расчеты никто не считает.

В целом - ведете улитку указанной трубой с указанным шагом, ограничивая указанную площадь контура и этим, все расчеты можете считать завершенными.

Как настраивать и управлять.

В зависимости от целей. Если Вы живете в доме, и задача ограничена поддержанием заданной температуры, то достаточной вот такого устройства

Включают в последовательно биметаллической релюшке котла. Регулятор котла (температуры теплоносителя) выкручиваем градусов на 60, он теперь будет аварийным.

Соотв. приблуда отключает/включает релюшки управления ТЭНами.

Открываете полностью краны тех комнат, где постоянная обитаемость, ну и прихожую заодно. Остальные прикрываете кранами обратки и(или) подачи соотв. контура.

Насколько прикрываете - метод тыка. Ориентировочно речь идет о 90% диапазона регулирования на первых полутора оборотов крана. Я обычно в спальнях делаю попрохладней, регулирую шагами, по 45 градусов.

Никаких регулирующих термоголовок, расходомеров в этом случае нафиг не нужно.

Тяжелый случай

Приеду послезавтра к 18:00, хочу чтоб автоматика обеспечила +22 на кухне и +18 в спальне, причем строго к 18:00, и шоб не было лишнего перетопу!

Короче, если нужны такие извраты, то:

• Ищем (на али) приблуду "thermostat electric actuator valve head" На момент написания - 250 руб, на каждый контур. Приблуда - умеет управлять краном коллектора ТП.

• Для включения приблуды, ищем самые дешевые оптосимисторы (без снабберной части, не нужна).

• Оптосимистор цепляем к ардуинке, черри... (раньше была замечательная отладочная платформа на ванвайре - Бенукс, увы - померла). Ну и развлекаеся со скриптами, начиная с парсинга прогнозов погодных сайтов, кончая расчетными модельками разных переходных процессов.

Мне, такое, как-то не понадобилось :) Хотя в эскизах, системку накидывал (под Бенукс).

Что лить в систему.

Либо дистиллированную воду, либо пропиленгликоль, либо разбавленный спирт/паленка/водка.

Лучший теплоноситель - вода (теплоемкость, вязкость), минус один - риск заморозить, если надолго отключить и уехать.

Пропиленгликоль - народ говорит про замены край через 5 лет, пока идет шестой год, отличий в работе не заметно.

Косяки спирта - баланс между рисками замерзания и пожароопасностью. Пара физ. фактов:

• 5% (объемные проценты) спирт, на границе ГЖ и ЛВЖ (горючая и легко воспламеняемая жидкости). ГОСТ 12.1.044-89, граница между ГЖ и ЛВЖ - +61С, этанол 5% - как раз +61,8С

• Эти 5%, замерзают уже при -2.

Ну и пара табличек в пруфы:

В целом, если спирт, то от 40% и с пониманием, что оно горючее и его много (более 60 л на площадь пола 80 м2)

При этом, все колеса еще на земле. Ход колеса - оценивайте сами, его диаметр 1200 мм. Собственно за год эксплуатации, вывесить колесо удалось один раз. Когда слетел в канаву метра полтора глубиной.

В сравнении с переломкой

Недостатки:

• неповоротливость (бОльший радиус поворота)

• меньшая скорость ползанья в торфяных/грязевых лужах (переломка ползет за счет складывания, как змея)

Преимущества:

• Устойчивость на склонах, рельефе, безопасность. Там, где в переломке секция уже кувыркается, рамная уверенно стоит.

• Несравнимо устойчивей на воде. Впрочем, тут переломки приспособились блокировать секции от проворота по оси. Если не забудут...

• Возможность скомпоновать единое обитаемое пространство

• бОльшая грузоподъемность, большая общая прочность, жесткость, надежность, ресурс

• бОльшая живучесть. Ну, например возможность вернутся из леса своим ходом на трех колесах

• Несравнимо более высокая проходимость. Да, тут нет ошибки, несмотря на то, что в торфяном окне, переломка при прочих равных пойдет быстрее, проходимость выше у рамной. Поясню:

Про проходимость.

Это параметр, а любой параметр желательно измерять, сравнивать и пр.

Как измерить проходимость?

Да, очень просто, по времени прохождения маршрута. Кто быстрей прошел, тот и проходимей. Еще раз, время всего маршрута, а не время прохождения лужи возле вон той помойки. .

Скорость по помойкам - это для жиперов. Для вездеходчиков - маршрут.

.Смотрим на картинку ниже.

На практике, относительно скорости переломки, еду на передачу быстрее. Чем ухабистей дорога, тем бОльший разрыв. Через поле поперек борозды - разница в (комфортных) скоростях, практически вдвое. Догнать эту машину на переломке - без шансов.

Собирают из НОВЫХ запчастей
Движок 20 лс. Лончин. В реале (и паспорте) это 10 кВт, т.е.14 лс, расчет по оборотам и моменту - тоже 10 кВт, но на всех сайтах, магазинах, эти китайцы стоят как 20 лс, не знаю почему 14 (13,6) округляется до 20, видать так солиднее :)
Расположение движка - посередине машины, можно нырять мордой, до движка не достанет.
Колеса - ВИ-З (КРАЗ -лапоть), 1300*520, ободранные 1200*530, давление 60-80 мм рт.ст. В снегу 20-60 мм рт.ст.
Трансмиссия: - движок-ремень-самопальный понижающий шестеренчатый редуктор - коробка 10-ки - карданы-мосты УАЗ.
Дифы коробки и переднего моста - заварены. Колеса переднего моста отключаются/включаются хабами. Т.е. два варианта:

• недопривод (задние ведущие с дифом, как на легковушке)

• полный привод с блокировкой межосевого дифа и дифференциала переднего моста).

И что, на переломках ставим крест?

Нет конечно. Всегда вопрос цены, собственного веса, грузоподъемности, местных условий, целей...

При этом, если речь идет о машинах с уазовскими мостами, на колесах размеров ВИ-3, весом за 800 кг и близкими ценами - есть простой критерий выбора:

• Если примерно половину времени всех своих маршрутов Вы идете в режиме активного ползания "змеей", то Ваш выбор - переломка.

• Если нет - рамная машина. На ней маршрут будет пройден быстрей.

Причем, если совсем тяжкие маршруты, болота категории III (желтый редкий мох, болото заполненное растекающимся торфом, плавающей торфяной коркой) - то в рамках караката, либо забываем про уазовские мосты, т.е. это колеса начиная от ВИ-3 (или больше), на жигулевских мостах, предельно облегченная техника с минимальной загрузкой.

Далее, будет собственно про эксплуатацию, поломки/ремонты/хотелки/доделки...

А пока, для пытливых: кто догадается, нафига две эти дырки в заднем борту? :)

Еще один миф, про инерционные дома, которые "экономичны", про "инерция наше все" и т.д.

Типа преамбулы. Это уже моя песочница (теория управления), поэтому позволю себе простые, наглядные модели.

На воде, при скорости стремящейся к нулю, сила сопротивление движению тоже стремится к нулю. Работы (энергия) - это произведение силы на расстояние. Если задача причалить судно, то при околонулевых силах, затраты энергии будут тоже околонулевые и равные для причаливания океанского лайнера и байдарки.

Это с позиций физики в идеальных условиях (ну там всякие ветра, волнения - уберем сильным колдунством).

А с позиций "как оно по жизни" - для причаливания лайнера, за час ерзанья потребуется с десяток тонн соляры. А на байдарку - пара взмахов веслом.

И никаких противоречий с физикой нет, просто в реалии, никто не хочет швартовок длительностью примерно в вечность. Надо побыстрей.

А побыстрей, это управление и ОШИБКИ УПРАВЛЕНИЯ (без которых, управления не бывает). Лайнер нужно вначале разогнать (вложив бездну энергии), потом тормознуть (выкинуть вложенную энергию на подогрев моря). Потом снова разогнать и т.д. И на каждый чих - соляра ведрами.

Авто на трассе и в городе. Один вес, одно сопротивление качению, МЕНЬШЕЕ воздушное сопротивление (меньшие скорости) и бОльший расход топлива.

Потому что в городе, возникает задача управление скоростью, светофоры там, которые опускают скорость до нуля, а на последующий разгон требуется 0.5mv^2, которые у следующего светофора будут скинуты на разогрев колодок. И, замечу, чем больше масса машины, тем бОльшая разница между расходами трасса - город, тем бОльшая цена ошибок управления.

Ровно тоже, происходит в инерционных домах. У нас - разогрета плита пола, под уличную -40С. В течении суток, на улице теплеет до -10С, в доме, неизбежно станет жарко, люди открывают форточки, выбрасывая тепло, тем больше, чем больше его было запасено, т.е. чем больше теплоемкость (теплоинерция) дома.

При резком похолодании, при старте разогрева дома после какой-то консервации, возникает другая проблема, мощность источников тепла достаточная для поддержания +24С при -45С, вдруг, становится недостаточной. при каких-то -15С, слишком долго разогревается и люди в дополнение к теплым полам, лепят радиаторы.

Все это разумеется не на уровне "ой все пропало", но вполне заметные явления.

Короче, цепляю интересную табличку.

Короче выводы:

• инерция за год, нифига не наэкономила, скорей немного проиграла.

• Снижение температуры в доме, дает на треть бОльший выигрыш для утепленных домов и меньший для инерционных, 9,7%, против 6,3%.

При этом, разумеется, инерционные дома могут экономить. Но, уже не ЭНЕРГИЮ, а ФИНАНСЫ. Т.е. если топите печкой, нифига не экономите, если электро по ночному тарифу - то экономия.

Еще раз повторю. Речь не о драматических разницах в энергии. Речь скорей о комфорте.

Ну и о том, что теплые полы, позволяют немного экономить на разнице в целевой температуре. Опять таки, вопреки лозунгам зафанатевших теплопольшиков - немного. В пределах 0,5-1 градуса. Т.е., если вам с батареями комфортно при +24С, с теплым полом, будет примерно также, при +23С.

Теплоинерция и теплоАКБ.

Не синонимы. Да, к примеру, в стяжке теплого пола, можно накопить теплоэнергию. Но, это аналог АКБ, который дико течет, саморазряд у него.

Его нельзя зарядить сегодня, а использовать через неделю, когда потребовалось. Он за пару суток, разрядится в ноль, вне зависимости, нужно Вам в эти сутки тепло, или нет.

Поэтому, все же более перспективным, считаю теплоАКБ. Который, в случае хорошо утепленного дома, требуется в разы меньшей и емкости и мощности.

Ну и уже не мифы, а просто прикинем параметры и цену простейшего теплоАКБ.

Пойдем от печки (котла). Теплотворная способность дров, где-то 15 МДж/кг. Пусть в котле сгорает 5 кило дров в час. Это мощность порядка 5*15000/3600=20 кВт, с учетом КПД в воду пойдет поток 14 кВт, или 14*3600=50МДж. Нам нужно, чтоб этот залп не разорвал хомячка на куски. Ограничим диапазон нагрева в 30С (с +30С, до +60С) для пластиковой емкости.

Для нагрева литра воды на градус, нужно 4,18 кДж. На 30С - 4,18*30=125 кДж.

50 000 кДж (50МДж), нам хватит для нагрева 50000/125=400 литров воды. Еще раз, одна топка, при которой за час сгорит 5 кило сухих дров, нагреет бак в 400 л. на 30С.

Насколько хватит этой энергии? Я на примере своего дома, при -6С. Для нагрева на 30С (до +24С в доме), мне хватает мощности в 1,7 кВт. 50 МДж я сожру за 50/1.7=29,4 часа. Т.е. при -6С улицы, хватит одной топки в сутки.

Сколько может стоить такой АКБ? Ну, самый наглый вариант - 130 руб + пара дырявых бочек 200 л которые "вон там валяются" (130 руб. стоит пластиковый вкладыш в такую бочку).

Контур нагрева для теплых полов и предварительного нагрева бойлера - внаглую крутим спираль из труб теплого пола. Ну и утепление, коробка из двух-трей слоев пеноплекса 50 мм, с перехлестом швов. Грубо, если коробка 2*1*1 метр, это 10 м2, или примерно 12 тыс. за пеноплекс слоем 100 мм. Если покупать пластиковую бочку, то на 500 л, начиная с 9 тыс.

При -36С улицы, топить (греть теплоАКБ) - придется дважды в день.

Или брать бак удвоенной емкости. Который все равно придется топить дважды (с одного раза запаса дров в печке не хватит) :)

Или большой теплообменник (кубовый) и большую печку (киловатт на 30), этого хватит на сутки при серьезных морозах (одна топка в сутки).

Есть НО. Все это верно, для домов с очень малыми теплопотерями. Для плохо утепленных домов, изба, камень... - объемы теплоАКБ сразу идут в кубах. И прогреть такое, пятилитровым котлом, уже не получится, там все размеры и цены растут в логарифмической прогрессии.

Впрочем, о связи цен на инженерку с потребными мощностями, уже писал. Тепловой насос на 3 кВт - 30 тыс, на 20 кВт - поллимона, и, вот это все, что следует знать о последствиях слабого утепления..

Иллюстрация второго варианта.

Это Вологда, 2015 год, стандартный трехчасовой метеографик, посчитано количество часов в год, при разных температурах.

Наблюдаем четко выраженное бимодальное распределение. Это не особенность года, либо Вологды. Моды, это переходы осень-зима и зима-весна (пик в районе нуля) и весна-лето, лето-осень (температура болтается в районе 12-15С).

На примере первого варианта, мы убедились, что снижение потребности отопления до нуля, вносит резкую нелинейность.

Опять возьмем два дома:

• - местность - Вологда.

• - тепловыделение 500 Вт

• - потери 200 Вт/С (брус, бревно...) и 28 Вт/С (суперпупер утепление)

• - в домах хотим +20С

• - начало отопительного сезона для первого дома - 20-500/200=17,5С
  для второго дома 20-500/28=2,1С

Равно снижаем потери обоих домов, так, что начало отопительного снижается на 2С.

У первого года, начало отопительного снизится до 15,5, длительность отопительного снизится примерно на 400 часов.

У второго дома, начало отопительного снизится до нуля, длительность отопительного снизится больше чем на ПОЛТОРА МЕСЯЦА, на 1220 часов (в инж. месяце 730 часов).

Иллюстрация потерь и затрат, для домов с разным утеплением.

Абсцисса - температура улицы, ордината - годовые энергозатраты на отопление при данной температуре. Интеграл кривых - полные энергозатраты года. Данные те же, метеоархив, Вологда, 2015.

Коротко по домам:

• 187 - обычный брус/бревно

• 70 - хорошо утепленный дом

• 18 - утепление на грани фантастики, по мне, реализуемо в домике 6*6, больше вряд ли.

Коротко окончательный вывод:

При снижении потерь дома в 10 раз, затраты на отопление падают в 209 раз.

Хотели покороче - вот :)