Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Недорогой и надёжный способ обогрева! Газовое отопление: принцип работы, плюсы и минусы

Газовый котёл как источник тепла используется повсеместно и считается оптимальным средством обогрева помещения.

Природный газ — самый доступный и недорогой энергоноситель. Поэтому газовое отопление столь популярно.

Даже при отсутствии возможности подключения к магистрали, можно рассматривать альтернативные проекты газификации дома (газгольдер, газовые баллоны).

Система газового отопления

Применение газовых котлов для отопления помещений — наиболее распространённый способ обогрева частных домов. При отоплении дома газом не появляется никаких отходов: ни пыли, ни грязи.

Различают напольные и настенные котлы. Они обладают следующими характеристиками:

1. Напольные приборы имеют значительную массу из-за установленных в них чугунных теплообменников. Им требуется отдельное помещение. Работают они до 50 лет благодаря антикоррозийным свойствам чугуна.
2. Настенные газовые котлы могут устанавливаться на кухне или в коридорах. Теплообменники в них выполнены из стали, поэтому они имеют меньший вес и довольно презентабельный вид, приборы хорошо вписываются в домашний интерьер. Служат от 15 до 20 лет, имеют более низкую стоимость.

Выделяют два типа котлов: одноконтурные, используемые исключительно для отопления, и двухконтурные, которые также подогревают воду.

Приборы классифицируют и по типу камеры сгорания. Она бывает:

• открытой — потребляет воздух из помещения (соответственно необходима дополнительная вентиляция);
• закрытой — берёт уличный воздух.

Принцип работы, схема

Устройство отопительной системы с применением газового котла стандартно. В ней присутствуют:

• источник тепла;
• вода в качестве теплоносителя;
• циркуляционный насос;
• трубопровод;
• расширительный бак;
• отопительные элементы;
• запорно-регулирующая арматура.

Фото 1. Схема отопления частного дома при помощи газового котла. Для обогрева используются радиаторы и теплые полы.

На рынке представлено множество моделей газовых котлов, но принципиально они между собой практически ничем не отличаются. Используя внутренние датчики и терморегуляторы, контроллер подаёт в камеру сгорания природный газ. В теплообменнике вода нагревается до необходимой температуры и насосом нагнетается в отопительный контур. Нагрев будет идти до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура.

В дальнейшем автоматика станет поддерживать температуру на заданном уровне, не требуя контроля со стороны человека. Двухконтурные котлы подразумевают использование воды из теплообменника в бытовых нуждах, но забор жидкости для поддержания баланса несколько ограничен и зависит от размеров и мощности агрегата. Некоторые газовые котлы применяют в системе «тёплый пол» и даже для обогрева бассейнов и теплиц.

Плюсы и минусы

Газовые котлы самые экономичные источники тепла, но у них есть и другие положительные стороны:

• Могут отапливать помещения больших размеров.
• Имеют высокий коэффициент полезного действия (80—95%).
• Быстро прогревают помещения.
• Нет необходимости следить за котлом, все максимально автоматизировано.
• Если по каким-либо причинам пламя горелки погаснет, то сработает её повторный розжиг.
• Просты в эксплуатации и обслуживании.
• Имеют длительный срок службы (от 15 лет).
• Позволяют контролировать температуру в доме до градуса.
• Использование таких котлов безопасно.
• Устройства компактны.

Минусы газовых котлов:

• Экономически нецелесообразно размещать эти приборы в домах площадью меньше 100 м 2 , использование их в таких условиях считается крайне опасным.
• Установка газового котельного оборудования требует оформления необходимой документации (требуется получить разрешение от Газтехнадзора).
• Необходим монтаж дымохода для отвода отработавших газов.
• Помещение, в котором установлен котёл, должно иметь отдельный выход на улицу и принудительную вентиляцию воздуха (особенно для котлов с открытой камерой горения).
• При низком давлении газа или выходе из строя горелки КПД прибора резко падает.
• Требуется установка дорогостоящей автоматики, обеспечивающей контроль безопасности.

Наиболее выгодной выглядит установка газового котла в доме, подключённом к магистральной сети газоснабжения. От центральной трубы делается подвод к дому непосредственно до отопительного оборудования, что позволяет полностью забыть о вопросе обогрева помещения, доставке энергоносителя и расходах на эксплуатацию. Эти системы отопления соответствуют всем современным экологическим стандартам.

В систему автономного газового отопления входит газгольдер или газовые баллоны. Установку газгольдера на участке желательно планировать и учитывать при застройке.

Это позволит сделать разводку газопровода под землёй до котельной и кухни. Использование баллонов практически ничем не ограничено.

При расчёте эффективности отопления частных домов сжиженным газом нужно учитывать, что один 50-литровый баллон вмещает 35—42 литра газа. Расход на отопление 100 кв. м. в сутки у любого котла равен 15 л. Необходимо также помнить, что баллоны заправляют раз в неделю. Отопление дома газовыми баллонами можно считать выгодным при выполнении следующих условий:

• Площадь дома меньше 100 кв. м.
• Здание обладает хорошим утеплением.
• Газовый котёл является резервным.
• В будущем планируется газификация населённого пункта.