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.

Правильная схема разводки отопления частного дома на примерах

Виды разводки

Горизонтальная разводка отопления в зависимости от своей конструкции может быть:

Однотрубная

Схема однотрубного подключения

Как можно понять по рисунку, в данном варианте тёплая и холодная жидкость проходят по одной и той же трубе, а радиаторы по отношению друг к другу подключены последовательно.

Конечно же, цена такой конструкции выходит гораздо ниже благодаря экономии материалов, но также всплывает и несколько ощутимых недостатков:

Вода остывает за тот период пока пройдёт через весь контур, что значительно понижает коэффициент полезного действия и увеличивает затраты на обогрев помещения.

• Ощутимая разница между температурами первого и последнего радиаторов в цепи. Это негативно влияет на равномерность распределения тепла.
• Сложность проведения регулировки своими руками. Каждое изменение работы одного из радиаторов будет оказывать влияние и на функционирование всех остальных.

Регулировка работы отопительного радиатора

Неудобства в проведении ремонтных работ, так как даже самая мелкая реставрация будет требовать отключения всей системы.

Двухтрубная

Схема двухтрубного подключения

Здесь уже имеется масса преимуществ перед предыдущим вариантом, и потенциал горизонтальной разводки реализован в полной мере:

• Жидкость, протекающая по батареям, не успевает остывать, так как подача теплоносителя происходит по одной трубе, а отвод остывшей воды – по другой.
• Нагрев радиаторов происходит параллельно, что даёт возможность добиться на них одинаковой температуры, и, следовательно, лучшего микроклимата в доме.
• Возможность регулирования температурного режима. Это позволяет более экономно использовать систему отопления, уменьшая её мощность в периоды потепления на улице.

Двухтрубная лучевая

Схема двухтрубного лучевого подключения

Она же коллекторная, так как предусматривает монтаж коллектора в каждой квартире, который будет распределять подачу теплоносителя к каждому радиатору индивидуально.

Пример коллектора системы горизонтального отопления

Такая разводка труб хоть и имеет несколько минусов:

• Большое количество материалов, что в значительной степени увеличивает стоимость системы.
• Необходимость в наличии циркуляционных насосов.

Но большое количество плюсов всё же делает её наиболее прогрессивной и востребованной:

• Допустимость регулировки производительности каждого радиатора персонально. Это предоставляет уникальные возможности по контролю микроклимата вашего дома.
• Каждый из контуров является замкнутой самодостаточной системой. Их можно оборудовать дополнительными девайсами, а при необходимости проведения ремонтных работ не потребуется отключать всё отопление, достаточно будет перекрыть нужную батарею.
• Не требуются воздухоотводы на радиаторах, они уже имеются на коллекторе.

Пример счётчика тепла

Общие советы по монтажу

Перед монтажом трубопровода необходимо установить все крепления, закончить сварочные работы. Трубы, которые перед прокладкой хранились или перевозились при минусовой температуре, выдерживают не меньше суток при температуре выше 10°C. Прежде чем начинать установку необходимо их выровнять и в дальнейшем не допускать прогибов.

Трубы к стенам и опорам крепят хомутами или крюками. Расстояние от крепежа до резьбовых соединений должно быть больше 5 см

Для водопроводных стояков используют трубы с наружным диаметром не менее 20-ти мм, для этажной разводки — с диаметром 16 мм и 14 мм. Лучше использовать как можно меньше разборных соединений. Нужно чтобы все соединительные элементы отвечали типу (серии) труб и также как арматура и ревизия, находились в доступных местах.

Горизонтальные участки водопровода должны иметь уклон в сторону водоспускной арматуры для возможности слива воды, подъем делают в сторону устройства, через который будет выходить воздух при заполнении системы водой. При монтаже вертикальных конструкций не допускают их наклона больше чем 2 мм на каждый метр.

Осуществляя вертикальную установку трубопровода, трубы ГВС размещают справа от труб ХВС. При горизонтальной разводке холодный водопровод размещают снизу под горячим во избежание образования конденсата.

Закрывают каналы или проводят замоноличивание трубопровода только после пробного запуска системы и проверки ее на работоспособность, наличие протечек и повреждений

При эксплуатации водопровода с горячим водоснабжением происходит такое явление, как тепловое расширение, которое особенно характерно для изделий из полипропилена. При этом трубы могут удлиняться, это приводит к повреждениям и протечкам.

Правильное расположение креплений и самокомпенсация таких участков трубопровода, как изгибы, повороты, прокладки «змейкой» препятствуют деформации.

Воздушная система

Принцип действия воздушной системы состоит в нагреве воздуха непосредственно возле агрегата (как правило, печи, котла или камина). Далее горячие воздушные потоки принудительно (при помощи вентиляционной системы) или под действием гравитации распространяются по дому, обеспечивая его теплом. Недостатками принудительного способа являются затраты электроэнергии, гравитационного – возможность нарушения схемы движения воздуха из-за открытых дверей, сквозняков.

В качестве теплогенератора в частном доме может быть установлен дровяной, газовый или жидкотопливный агрегат. Преимуществами системы можно назвать сравнительно простое обслуживание и максимальную энергонезависимость (особенно в случае гравитационного распространения тепла). В то же время есть у нее и недостатки:

• необходимость правильно проектировать и проводить воздуховоды еще на этапе строительства здания. Встроить их в уже построенное жилье практически невозможно;
• обязательная теплоизоляция воздушных каналов;
• высокая стоимость монтажа, даже если выполнять работы самому.

Однотрубная схема

Отопительная система с однотрубной разводкой выглядит следующим образом: в процессе работы устанавливают одну трубу, которая создает замкнутый контур. К этому контуру подключают приборы отопления из каждого отдельного помещения.

Система обустраивается двумя методами: горизонтальным и вертикальным.

Наибольшей популярностью пользуется однотрубная система с нижней разводкой, обустроенная по горизонтальному методу, ее конструкция довольно простая. Трубы в этом случае укладываются с небольшим уклоном для естественного движения теплоносителя.

Перед тем как сделать разводку от котла отопления в многоэтажном доме следует ознакомиться с некоторыми нюансами монтажных работ. В частности речь идет о следующем: на отводе, идущему к первому прибору отопления на первом этаже, устанавливают запорное устройство, с помощью которого можно перекрывать подачу и создавать нужное давление для естественного перемещения теплоносителя по трубам и батареям верхних этажей.

При вертикальной разводке стояки должны располагаться строго вертикально, а трубы в этом случае следует брать немного большего диаметра.

Преимуществом системы однотрубного типа с нижней разводкой батарей в частном доме является возможность естественного движения теплоносителя по трубам и радиаторам. Другими словами, система может работать без циркуляционного насоса.

Среди других преимущественных моментов можно выделить следующее:

• Возможность экономии. Для обустройства системы труб и других материалов требуется намного меньше.
• Схема разводки доступна и понятна даже неопытному новичку.
• Простые расчеты гидравлической нагрузки на элементы системы.

Однако система однотрубного типа имеет один существенный недостаток: приборы отопления, расположенные дальше от котла, нагреваются меньше. Это происходит из-за значительного снижения температуры теплоносителя при перемещении по системе. Следовательно, дальние от котла комнаты почти всегда будут холодными

Поэтому важно знать, как правильно сделать разводку отопления.

Но эта проблема имеет решение, причем не одно, а несколько:

• Если увеличить число секций в дальних приборах отопления.
• Если использовать специальные термостатические клапаны, позволяющие регулировать давление теплоносителя в каждом радиаторе.
• Если врезать в систему специальный насос, который способствует более быстрому перемещению теплоносителя по системе и равномерно распределяет тепло по всем приборам отопления.

Система отопления с однотрубной разводкой вполне подходит для обогрева частного дома площадью до 100 квадратных метров без использования дополнительных способов отопления.