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.

Одноконтурная система отопления

В современном мире все чаще используется индивидуальное отопление в частных домах. Такая система может быть разных типов – одноконтурная и двухконтурная. Одна из самых популярных – система отопления одноконтурного котла с упрошенной схемой. Что особенного в такой системе отопления и чем она отличается от других. Попробуем разобраться на конкретных примерах.

Содержание статьи:

Система отопления одноконтурного котла

Система одноконтурного газового отопления отличается от остальных типов числом магистралей, используемых в ней. Для того, чтобы подать теплоноситель к радиатору используется только одна труба. Разделение происходит условно на подачу и обратку.

Кроме труб в одноконтурную систему отопления входят следующие части:

1. Котел. Главный элемент системы. Энергия при сжигании топлива передается пропускаемой среде. После этого она попадает в радиаторы, где происходит теплообмен и передача тепла в комнате.
2. Радиатор. Основной теплообменный элемент. Устанавливается в каждом помещении, которое нужно отапливать. Теплообмен нельзя организовать без этого элемента, так как сечения трубы и их общая площадь не дают достаточного тепла.
3. Расширительный бак. Бывает двух видов – открытого и закрытого типа. Данный элемент необходим для компенсации давления, возникающего при нагреве воды. Закрытый тип предпочтительней из-за невозможности испарения теплоносителя. Также такой расширительный бак можно ставить в любой точке системы, в отличие от открытого (только в верхней точке).
4. Остальные запасные части и фурнитура. К ним относятся краны, клапаны давления и температуры, другие небольшие запасные части, важные для системы.

Важно! Стоит обратить внимание, что в одноконтурной отопительной системе циркуляция может происходить как естественным, так и принудительным путем. Во втором случае, будет необходим специальный циркуляционный насос.

Одноконтурный газовый котел для системы отопления

Одноконтурные газовые котлы осуществляют равномерный прогрев помещения. Если провести аналогию с двухконтурными, то первые будут намного экономичнее. Также стоит отметить удобство в установке и монтаже устройства.

Данный тип котлов классифицируется по разным параметрам:

1. По способу установки – настенные и напольные. Более продвинутыми и мощными являются напольные котлы, которые также обладают автономным режимом работы.
2. По принципу использования тепловой энергии. Подразделяются на конденсационные и конвекционные. В первом виде за тепловую энергию будет отвечать дополнительный теплообменник. Во втором, тепло выделяется при сжигании воздушно-газовой смеси.

Основными характеристиками котлов являются:

1. Мощность. Самый важный параметр для выбора котла. Составляет обычно 12-45 кВт. От мощности зависит площадь отапливаемого помещения. Если взять котел максимальной мощности, то площадь может достигать 250 кв.м. От этого параметра также зависит скорость прогрева комнат.
2. Тип камеры сгорания. Бывают открытого и закрытого типа. В котлах с открытой камерой сгорания устанавливается вертикальный дымоход. При этом удаление продуктов сгорания происходит естественным путем. В закрытом все наоборот, выход отработанных газов происходит принудительным путем. Дополнительная турбина выводит отработку, а коаксиальный дымоход помогает циркуляции воздуха.
3. Тип теплообменника. По типу теплообменника подразделяются на битермический и монотермический. Первый тип содержит два контура, один внутри другого. Такие котлы гораздо дешевле, но менее долговечны. Монотермические имеют два контура, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга, что увеличивает срок службы.

Как же выбрать котел?

Первое, на что нужно обратить внимание, это производитель котла. Если рассматривать лучшие варианты, то это немецкие производители. Правда и цена у них дороже всех, что соответствует их качеству. Напольные котлы гораздо мощнее настенных. Котлы с закрытой камерой сгорания будут стоить дороже. Обратить внимание нужно и на доступность к эксплуатации, есть ли возможность нормальной работы устройства.

Подключение одноконтурного котла к системе отопления

Котел подключается к системе при помощи нескольких принципиальных схем. Какая из них будет использована зависит непосредственно от типа самой системы – открытая или закрытая, естественная или принудительная, наличие теплых полов и так далее. Немало важную роль играет и тип одноконтурного котла.

Особенностью подключения данного типа котла к системе состоит в том, что подключить к нему можно только две трубы. Одна будет служить для подачи в котел теплоносителя, другая – для выхода уже нагретой жидкости.

Схема одноконтурной системы отопления

Схема работы данной системы очень проста:

1. Теплоноситель подогревается котлом и поступает в разводку
2. По трубе подогретая жидкость поступает к первому радиатору
3. Далее, пройдя через первый радиатор, теплоноситель поступает в следующие по очереди.
4. Пройдя крайний радиатор, жидкость поступает в котел. Цикл повторяется.

Схема одноконтурной системы отопления

Такая схема работы работает на принудительном или гравитационном принципе. В первом случае давление в системе обеспечивается циркуляционным насосом. Его устанавливают между крайним радиатором и котлом. Насос нагнетает давление в трубах, поэтому никаких дополнительных уклонов и врезок не нужно. По такому принципу собирают системы с нижней разводкой. Труба тянется почти у пола по всему периметру отапливаемых помещений. Эта система очень проста в сборке. Кроме того, интерьер от наличия данной системы не страдает.

Виды одноконтурной системы отопления

Одноконтурные системы отопления классифицируются по ряду признаков и параметров. Основными типами таких систем являются

По причине высокого коэффициента температурного расширения воды, как отмечалось выше, необходимо компенсировать избыточное давление и объем теплоносителя, чтобы избежать прорыва труб. Этот процесс осуществляется за счет установки расширительного бака. Внутри его находится полимерная мембрана, которая позволяет полностью заполнять бак.

При использовании таких устройств получаем систему закрытого типа, которая полностью автоматизирована. При этом в качестве топлива для котла может выступать как газ, так и пеллеты, мазут и так далее. Эта система отличается повышенной безопасностью, благодаря возможности аварийного отключения.

Чуть раньше использовались в основном открытые одноконтурные системы отопления. Здесь устанавливался специальный патрубок для вывода избыточного давления.

Системы также делятся, как уже рассматривалось, на схемы с естественной и принудительной циркуляцией.

Виды разводки одноконтурной системы отопления (верхняя и нижняя)

С вертикальной схемой разводки

Одноконтурная система вертикального типа не позволяет по отдельности отключать каждый радиатор отопления. Однако к достоинствам можно отнести тот факт, что материалов и труб на данную разводку уйдет гораздо меньше. Разводка вертикального типа позволяет распределить тепло максимально равномерно по всей комнате, однако площадь помещения при этом будет весьма ограничена. Данную схему целесообразно применять для многоэтажных зданий (от трех и выше).

Вертикальный тип разводки позволяет исключить из схемы использование циркуляционного насоса. Такое решение может быть применено и для частных домов. Следует учитывать, что данную систему нельзя будет масштабировать, а регулировать тепло в каждой из комнат не удастся.

Вертикальная разводка бывает верхнего и нижнего расположения. Каждой из разновидностей характерны некоторые особенности. При верхнем типе вертикальной разводки, подача будет осуществляться с чердака, на которому будет расположена специальная емкость. Из нее теплоноситель будет поступать в стояки, подводящие тепло к радиаторам.

Нижний тип вертикальной разводки характеризуется наличием емкости в подвальном помещении, откуда жидкость будет поступать в стояки. Далее по стоякам среда движется вверх, через радиаторы отопления в каждой из квартир. Если такую разводку монтировать по двухконтурной схеме, ее тепло в радиаторах можно будет регулировать. В одноконтурной системе вертикальной разводки регулировать теплоотдачу не получится.

Основным преимуществом является легкость монтажа и малое количество материала, требуемого на разводку по системе. К недостаткам относится неравномерность распределения тепла, отсутствие возможности регулировать температурный режим, а также низкая теплоотдача.

Система отопления «Паук»

Эта система относится к одноконтурному отоплению естественного типа циркуляции. В данный момент, данная разновидность разводки признана морально устаревшей и используется в отдаленных населенных пунктах, где могут возникнуть трудности с энергоснабжением.

Название схема подключения получила от внешнего вида, напоминающего паука. Котел при этом устанавливается в чердачном помещении, а от него отходят стояки. Установка, в основном, производится своими силами.

Система отопления Паук

Однотрубная система «Ленинградка»

«Ленинградка» признана наиболее надежной системой отопления. Относится также к естественному типу циркуляции. Учитывая легкость сборки, соотношение цены и качества, и эффективность нагрева помещения – это оптимальный вариант разводки на данный момент. Такая схема представляет собой систему из последовательно соединенных батарей отопления с одной трубой. Нагрев теплоносителя осуществляется с помощью котла. Этот вариант идеально подходит для небольших коттеджей с использованием насоса для циркуляции жидкости.

Одноконтурная система отопления в частном доме

Как уже говорилось ранее, система отопления с одним контуром отличается простотой и удобством монтажа, малыми затратами на материалы и существенную экономию электроэнергии при естественном типе циркуляции. Этот вариант доступен для установки в загородных домах, а также в отдаленных пунктах, где возможны перебои с электроэнергией.

Если рассмотреть недостатки этого вида отопления, то можно выделить неравномерность распределения тепла во всех помещениях. Так, помещение, которое находится ближе к котлу, будет всегда теплее, чем самое отдаленное от него. Это происходит из-за того, что при прохождении жидкости по трубам возникают тепловые потери.

Одноконтурная система отопления в частном доме

Одноконтурная система отопления в двухэтажном доме

Если рассматривать схемы отопления в двухэтажных домах, то самым простым и в тоже время эффективным выбором будет схема «Ленинградка». Система монтируется без всяких сложностей своими руками. Она достаточно экономична при работе на котле газовом или электрическом, а также при печном отоплении. При выборе данной разводки для двухэтажного дома, можно добиться двухкратного сокращения числа необходимых на монтаж материалов, по сравнению с двухконтурной системой отопления. К положительным сторонам также можно отнести:

1. Бюджетность и малая трудоемкость при монтаже.
2. Ремонтопригодность
3. Позволяет не нарушать интерьер комнат.
4. Возможность подключения к системе контуров теплых полов.

Одноконтурная система отопления в двухэтажном доме

Такую систему легко спрятать под полы или провести разводку под ними. Трубы можно располагать как в вертикальном, так и горизонтальном положении. Однако систему в случае двухэтажного дома, нужно будет дополнить циркуляционным насосом. К недостаткам следует отнести:

1. Необходимость проведения сварочных работ и тестирования всех соединений.
2. Неравномерность отдачи тепла от радиаторов в разных комнатах.
3. Невозможность подключения теплых полов при горизонтальной разводке.

В заключение, отметим, что принцип действия однотрубной отопительной системы основан на том, что жидкость в разогретом состоянии более легкая и вытесняется в верхнюю точку системы холодной водой. Теплоноситель при остывании перетекает вниз, через все радиаторы отопления, отдавая тепло в комнату. Именно поэтому, расположенные на отдалении от котла радиаторы, нагреваются меньше. Это является самым серьезным недостатком одноконтурной системы.

Стоит обратить внимание, что однотрубная система не позволяет регулировать объем поступающей жидкости в радиаторы.

Для того, чтобы разность температур была компенсирована, радиаторы, расположенные ближе к котлу, необходимо сделать меньшей площади, в то время как радиаторы, отдаленные от нагревателя следует приобретать с большим числом секций. Увеличить эффективность одноконтурной системы можно установкой циркуляционного насоса (интенсивное поступление жидкости под давлением в радиаторы отопления) и правильной установкой радиаторов. В последнем случае, это позволяет снизить теплопотери при установке ближних к котлу батарей в самых теплых помещениях, с минимумом окон. В тоже время, для более эффективного нагрева, просто устанавливаются большие радиаторы.

Одноконтурная система очень популярна. Она имеет широкое применение, благодаря ряду неоспоримых преимуществ:

1. Низкая стоимость монтажа – минимальное количество труб и фурнитуры, отсутствие затрат на вызов специальных бригад (все можно сделать своими руками)
2. Эстетичный вид – интерьер не нарушается, видна только одна труба, которую также можно спрятать под пол или забетонировать.
3. Выбор потока горячей воды осуществляется наличием ручных или автоматических кранов.
4. Укладка трубы под межкомнатными дверями.

Таким образом, данная система широко используется в частных домах и коттеджах.