Выбираем отопление с верхней разводкой и розливом: двухтрубная и однотрубная системы и схемы

Как выбрать оптимальную разводу труб отопления? Прежде всего следует проанализировать эксплуатационные характеристики системы и особенности ее функционирования. В некоторых случаях лучшим вариантом будет отопление с верхней разводкой и розливом: системы и схемы для нее следует подбирать с особой тщательностью.

Особенности верхней разводки отопления

Что из себя представляет подобная схема магистрали? Типичный верхний розлив системы отопления отличается от нижнего расположением подающей трубы. Она находится под потолком помещения или на чердаке (для одноэтажного дома).

Ее применение может быть актуально в нескольких случая. Прежде всего – проблемы с установкой нижних горизонтальных труб. Это объясняется невозможностью прокладки магистрали. Еще одним вариантом, когда двухтрубная система отопления с верхней разводкой будет оптимальной — монтаж гравитационной схемы. В этом случае напор воды из подающего стояка будет равномерно распределяться по подключенным радиаторам отопления.

Специалисты выделяют такие преимущества системы отопления с верхней разводкой:

• Минимальные тепловые потери. В верхней части помещения температура всегда выше, чем в нижней. Поэтому теплоотдача от поверхности труб будет компенсироваться повышенным нагревом воздуха. В результате этого большая часть тепловой энергии будет поступать в радиаторы;
• Упрощенный монтаж. Примечательно, что однотрубная вертикальная система отопления с верхней разводкой может устанавливаться непосредственно под потолком либо в чердачном помещении. Но при этом нужно учитывать расположение мебели — нежелательно чтобы она закрывала подводящие патрубки;
• Улучшенные гидродинамические показатели системы. Правильно спроектированная система отопления с верхним розливом имеет минимум разветвлений и угловых поворотов.

Однако нужно знать и недостатки подобной схемы. Для прокладки трубопроводов потребуется большее количество материала, чем при использовании системы с нижней разводкой. Как следствие — возрастает общий объем теплоносителя, потребуется установка котла с повышенными характеристиками мощности.

Для однотрубной вертикальной системы отопления с установленной верхней разводкой основной проблемой может быть появление воздушных пробок. Поэтому на каждом радиаторе должны быть установлены краны Маевского.

Однотрубная система отопления с верхней разводкой

В каких случаях актуально установка двухтрубной вертикальной системы отопления с верхней разводкой? Чаще всего подобная схема применима для небольших домов площадью до 100 м². Рассмотрим пример организации для самой распространенной системы с естественной циркуляцией теплоносителя.

В зависимости от способа подключения радиаторов схема отопления с верхним розливом естественной циркуляцией разделяется на два типа – с попутным и встречным движением теплоносителя.

Встречная схема

Характеризуется последовательным подключением радиаторов и различным направлением движения воды в основной и обратной трубе. В этом случае система отопления однотрубная с верхней разводкой, схема которой имеет ряд особенностей, отличается такими параметрами:

• Невозможность регулировки степени нагрева в каждом радиаторе;
• Зависимость нагрева теплоносителя от протяженности магистрали. Чем дальше радиатор установлен от котла — тем ниже температура поступающей в него воды. Чтобы нормализовать температурный режим во всех помещениях следует устанавливать батареи с различным числом секций;
• Соблюдение угла наклона верхней подающей магистрали. В среднем на 1 м.п. наклон в сторону движения жидкости должен составлять 5-7 мм.

Обязательно для верхнего розлива в системе отопления должен быть предусмотрен расширительный бак. Он располагается в самой верхней точке и выполняет несколько функций. Основной является стабилизация давления при нагреве воды в трубах. Если же установлен бак открытого типа — через него можно доливать теплоноситель.

Увеличить напор воды можно с помощью разгонного коллектора – вертикальной трубы, устанавливаемой сразу после котла. Однако минимальная высота этого элемента должна быть 3 м, что делает невозможным его монтаж в квартирах.

Попутное движение воды

В этом случае направление движения горячего и застывшего теплоносителя одинаково. Для улучшения эксплуатационных технические характеристики для верхней и нижней разводки отопления специалисты рекомендуют для каждого радиатора устанавливать байпас. Это прямой отрезок трубы, соединяющий входной и выходной патрубки радиатора. В комплектацию байпаса обязательно входит запорная арматура. В качестве дополнительного элемента контроля можно установить терморегулятор. В таком случае батарею может попадать не весь объем теплоносителя. Регулировка осуществляется с помощью запорной арматуры. Для подобной схемы отопления однотрубной с верхней разводкой присущи такие положительные качества:

• Возможность осуществлять ремонтные работы без остановки системы. Для этого весь поток воды направляется через байпас;
• Установка терморегулятора вместе с трехходовым клапаном формирует систему автоматического регулирования степени нагрева радиатора.

Однако система отопления с верхней разводкой и установленными басами по стоимости выше чем обыкновенная проточная. Это связано с монтажом дополнительных материалов и комплектующих.

Диаметр трубы байпаса должен быть на 1 размер меньше основной магистрали. Таким способом можно избежать ситуации, когда весь объем теплоносителя будет протекать по резервному контуру.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой

Установка двухтрубной системы отопления с верхней разводкой минимизирует или полностью устраняет многие вышеописанные недостатки. В данном случае подключение радиаторов происходит параллельно.

Для ее монтажа необходимо значительно больше материалов, так как устанавливаются две параллельные магистрали. По одной из них протекает горячий теплоноситель, а по другой – остывший. Почему эту систему отопления с верхним розливом предпочитают для частных домов? Одним из весомых преимуществ является относительно большая площадь помещения. Двухтрубная система может эффективно поддерживать комфортный уровень температуры в домах с общей площадью до 400 м².

Кроме этого фактора для схемы отопления с верхним розливом отмечают такие важные эксплуатационные характеристики:

• Равномерное распределение горячего теплоносителя по всем установленным радиаторам;
• Возможность установки регулирующей арматуры не только на обвязку батарей, но и на отдельные контуры отопления;
• Монтаж системы водяного теплого пола. Коллекторная система распределения горячей воды возможна только при двухтрубном отоплении.

Оптимальная вместимость открытого расширительного бака составляет 5% от общего объема воды в системе. Причем он должен быть заполнен только на 1/3.

Для организации принудительного верхнего розлива в системе отопления необходим монтаж дополнительных узлов – циркуляционного насоса и мембранного расширительного бака. Последний заменит открытый расширительный бак. Но место его установки будет другим. Мембранные герметичные модели монтируются на обратной магистрали и обязательно на прямом участке.

Преимуществом подобной схемы является необязательное соблюдение уклона трубопроводов, характерное для верхней и нижней разводки отопления с естественной циркуляцией. Требуемый напор будет создаваться циркуляционным насосом.

Но есть ли у двухтрубной принудительной системы отопления с верхней разводкой недостатки? Да, и один из них – зависимость от электроэнергии. Во время отключения электричества перестает работать циркуляционный насос. При большом гидродинамическом сопротивлении естественная циркуляция теплоносителя будет затруднена. Поэтому при проектировании схемы системы отопления однотрубной с верхней разводкой нужно выполнить все требуемые расчеты.

Также следует учитывать такие особенности монтажа и эксплуатации:

• При остановке насоса возможно обратное движение теплоносителя. Поэтому на ответственных участках необходим монтаж обратного клапана;
• Чрезмерный нагрев теплоносителя может стать причиной превышения критического показателя давления. Помимо расширительного бака в качестве дополнительной меры защиты устанавливают воздухоотводчики;
• Для повышения эффективности работы системы отопления с верхней трубной разводкой нужно предусмотреть автоматическую подпитку теплоносителем. Даже небольшое снижение давления ниже нормы может привести к уменьшению нагрева радиаторов.

Независимо от выбранной схемы системы отопления с верхним розливом нужно предусмотреть два вида регулировки степени нагрева воды – количественный (с помощью запорной арматуры) и качественный (изменение мощности котла). Тогда работа отопления будет не только эффективной, но и безопасной.

Видеоматериал поможет наглядно увидеть разницу для различных схем отопления:

Схема водяного отопления: варианты реализации и основные элементы

По каким признакам могут различаться схемы водяного отопления? Как может быть реализовано отопление многоквартирного или частного дома? Из каких элементов оно состоит? Давайте постараемся разобраться.

Обычно на виду лишь отопительные приборы. Сегодня мы постараемся выяснить, что прячется, так сказать, за кулисами.

Классификация

Начнем с обзора свойств, которыми различаются разные схемы.

Последовательная и лучевая разводки

В первом случае радиаторы монтируются к общему трубопроводу. Последовательная разводка не означает, что каждый радиатор разрывает основной розлив. Напротив — очень часто между его врезками монтируется байпас, позволяющий регулировать температурный режим отопительного прибора независимо от других.

Важно: при установке любой дросселирующей арматуры байпас обязателен. В противном случае мы станем регулировать проходимость не подводки радиатора, а всего контура.

Лучевая (коллекторная) разводка означает, что на подающем и обратном трубопроводе монтируются гребенки с дросселями или вентилями, от которых теплоноситель разводится парой подводок к каждому отопительному прибору. Недостаток такого решения очевиден: расход трубы многократно увеличивается.

• Управление температурным режимом делается очень удобным. Из одной точки владелец дома или квартиры может регулировать теплоотдачу каждого радиатора.
• Каждая пара ведущих от коллектора труб обслуживает только один отопительный прибор. Раз так — можно обойтись меньшим диаметром трубы, который, в свою очередь, позволяет уложить подводку в стяжку или пространство между лагами чернового пола. Трубы не будут оставаться на виду и портить дизайн помещения.

На фото — коллектор отопления.

Однотрубные и двухтрубные схемы

Разницу между ними легче объяснить на примерах.

Типичная однотрубная система отопления — Ленинградка, простая разводка, представляющая собой проложенное по периметру дома кольцо розлива. Отопительные приборы разрывают его или, что правильнее, подключаются параллельно.

Что дает такая реализация отопления?

• Дешевизну. Понятно, что одна труба обойдется дешевле двух.
• Исключительную отказоустойчивость. Пока теплоноситель циркулирует в контуре — остановка его движения в отдельном отопительном приборе и его разморозка невозможны в принципе.

Цена этих качеств — большой разброс температур на радиаторах, максимально близких к источнику тепла и удаленных от него. Впрочем, теплоотдачу легко выровнять дросселями или варьированием количества секций у батарей. Кроме того, контур должен быть неразрывным: дверь или панорамное окно придется обводить розливом снизу или сверху.

Варианты горизонтальной однотрубной схемы.

В случае двухтрубного отопления мы прокладываем два независимых розлива — подающий и возвратный. Каждый радиатор представляет собой перемычку между ними.

Важно: балансировка двухтрубного отопления дросселями обязательна. Иначе весь объем теплоносителя пойдет через ближние отопительные приборы; дальние могут быть разморожены. Прецеденты были.

Тупиковые и попутные схемы

В тупиковой разводке подающий розлив достигает дальней точки контура, после чего теплоноситель возвращается к исходной точке по обратке, двигаясь в противоположном первоначальному направлении.

Однако в том случае, если отопительный контур опоясывает по периметру весь дом или квартиру, теплоноситель может вернуть в исходную точку и продолжив движение в том же направлении. В этом случае схема называется попутной.

Разумеется, подразделение по этому признаку возможно только у двухтрубных схем.

Верхний и нижний розлив

Типичная для пятиэтажек советской постройки схема — когда в двухтрубной системе отопления оба розлива расположены внизу, в подвале. Каждая пара соединенных на верхнем этаже стояков служит перемычкой между ними. Это так называемый нижний розлив.

Нюанс: под розливом у профессионалов понимается и направление движения теплоносителя, и труба, по которой он движется к стоякам.

В домах с верхним розливом подающий трубопровод вынесен на чердак. Перемычкой между подающим и обратным трубопроводами служит КАЖДЫЙ стояк.

Какая схема лучше? Трубно сказать однозначно.

• При нижнем розливе вся запорная арматура и резьбовые соединения находятся в подвале. Утечки не затопят квартиры.
• С другой стороны, запуск циркуляции в отопительной системе усложняется многократно. Завоздушиваются ведь перемычки между парными стояками; а они находятся в квартирах, доступ в которые часто проблематичен.

В случае верхнего розлива все воздушные пробки вытесняются в находящийся в верхней точке подающего трубопровода расширительный бак, откуда воздух стравливается через вентиль или автоматический воздухооотводчик.

Одна из схем верхнего розлива.

Естественная и принудительная циркуляция

Давайте представим себе некий замкнутый объем, заполненный водой. А теперь поместим в него нагревательный элемент любого типа. Что произойдет с жидкостью?

Нагревшись, вода в полном соответствии с законами физики расширится, уменьшит свою плотность. После чего будет вытеснена окружающими ее более холодными и плотными массами в верхнюю часть сосуда.

Именно этот эффект лежит в основе работы гравитационной системы отопления. Как она устроена?

• После котла розлив поднимается вертикально вверх, формируя разгонный коллектор. В его верхней точке монтируется воздушник (в случае открытой системы без избыточного давления — расширительный бак открытого типа).
• Остальная часть контура проходит с небольшим постоянным уклоном по контуру дома. Остывающая вода проделывает путь через розлив самотеком, отдавая тепло отопительным приборам. Достигнув котла, она повторно нагревается — и далее по кругу.

Такая схема отказоустойчива и энергонезависима, однако имеет ряд недостатков:

• Напор в гравитационной схеме невелик, и для обеспечения циркуляции приходится минимизировать гидравлическое сопротивление розлива, завышая его диаметр. Это означает большие расходы и… пожалуйста, придумайте сами антоним к слову «эстетика».
• Проложенная не по уровню, а с уклоном труба тоже не добавляет изысканности дизайну помещения.
• Наконец, система с естественной циркуляцией прогревает дом весьма долго и после прогрева имеет большой разброс температур в начале и в конце контура.

Принудительную циркуляцию в автономных схемах обеспечивает маломощный циркуляционный насос. В подключенных к центральному отоплению домах он не нужен: перепад давления между подающим и обратным трубопроводами теплотрассы обычно составляет не менее 2 кгс/см2.

Любопытное решение — схема, построенная как гравитационная, но с врезанным в нее насосом. Причем последний не разрывает основной контур, а врезается параллельно ему. Между врезками розлив снабжается вентилем или обратным клапаном (исключительно шариковым, обладающим минимальным гидравлическим сопротивлением и не требующим большого перепада для срабатывания).

Возможна работа и с принудительной, и с естественной циркуляцией.

Предложенная схема способна работать в двух режимах:

1. При наличии электроэнергии насос обеспечивает быстрый и равномерный прогрев всех отопительных приборов. При этом байпас закрыт (вентилем или сработавшим обратным клапаном).
2. Без электричества открывается байпас, после чего система продолжает работать уже с естественной циркуляцией.

Такая реализация позволит вам обогреть свой дом и не бояться отказа отопительного оборудования из-за отсутствия энергоснабжения.

Оборудование

Итак, мы собираемся своими руками смонтировать водяное отопление. Какие основные элементы будет включать наша схема?

Котел

Наиболее дешевы в эксплуатации бытовые газовые котлы отопления. В Подмосковье затраты на отопление магистральным газом дома площадью 200 м2 не превышают 3000 рублей в месяц.

Котлы могут быть энергозависимыми (с электронным розжигом) и энергонезависимыми (использующими пьезорозжиг и пилотную горелку). Первые заметно экономичнее — пилотная горелка расходует до 20 % общего количества газа.

На втором месте по экономичности — твердотопливные котлы. Уголь и дрова будут прекрасным решением там, где нет магистрального газа. Однако использование твердого топлива подразумевает частые загрузки: в сутки вам придется растапливать котел как минимум дважды.

Есть, впрочем, ряд способов решить эту проблему.

• Газогенераторные твердотопливные котлы разбивают процесс сжигания топлива на два этапа. Вначале оно тлеет при ограниченном доступе воздуха, образуя горючий пиролизный газ; потом этот газ дожигается в собственной топке. Газогенераторный котел способен работать на одной закладке не 2-5, а 8-12 часов.
• Устройства верхнего горения используют тление тонкого верхнего слоя угля или дров. На угле котел может проработать до 5 суток без обслуживания и чистки.
• Простое и универсальное решение — использование теплоаккумулятора (теплоизолированной емкости объемом 300-2000 литров). Работая на полной мощности, котел после растопки нагревает воду в баке. Следующие несколько часов накопленная тепловая энергия постепенно отдается отопительным приборам.

Наконец, соляровые и электрические котлы мало отличаются по расходам на отопление. Они обеспечивают максимальную стоимость киловатт-часа тепла. Кроме того, не везде можно обеспечить требующуюся для отопления электричеством мощность.

Ориентировочные затраты на отопление с разными источниками тепла.

Трубы

Их выбор определяется тем, идет ли речь о центральном или автономном отоплении.

Оптимальный материал для ЦО — это стальные трубы нескольких типов.

• Черная сталь дешева, однако подвержена коррозии. Кроме того, стальные стояки и подводки требуют больших затрат времени и сил на монтаж. Соединения чаще всего выполняются сваркой.
• Оцинкованная сталь защищена цинковым слоем от коррозии; собирать подводку из оцинковки будет правильным ТОЛЬКО на резьбах. Сварка нарушает защитное покрытие, в том числе внутри трубы.
• Наконец, прекрасный материал — гофрированная нержавейка. Трубы соединяются компрессионными фитингами с силиконовым уплотнителями и легко гнутся.

Почему именно сталь? Потому, что в системе ЦО вы не защищены от превышения расчетной температуры и гидроударов. Лучше переплатить при монтаже отопления, а не при устранении последствий прорыва грязного кипятка.

А вот автономное отопление подразумевает, что все параметры постоянны и подконтрольны вам. Отсюда и выбор материалов:

• Металлопластик с пресс-фитингами.

Важно: компрессионные фитинги с накидными гайками на отоплении и горячей воде лучше не применять. После нескольких циклов нагрева и охлаждения они начинают течь.

• Полипропилен. Желательно — армированный: армирование не только увеличивает прочность трубы на разрыв, но и уменьшает ее тепловое расширение.
• Сшитый полиэтилен. Помимо прочности, эти трубы обладают еще одним достоинством: они гибки и поставляются в бухтах длиной до 500 метров, что полезно при лучевой разводке с укладкой труб в стяжку.

Так соединяются трубы из сшитого полиэтилена.

Отопительные приборы

И здесь стоит разделить центральное и автономное отопление.

В системах ЦО лучше применять стальные трубчатые радиаторы, стальные конвекторы и биметаллические радиаторы. Алюминий нежелателен.

Причем не только с точки зрения прочности: инструкция по применению алюминиевых радиаторов особо оговаривает способность этого металла к ускоренному разрушению в сочетании с медным водопроводом. Металлы образуют гальваническую пару.

Поскольку вы не можете знать, из чего сделаны подводки у соседей — лучше не рисковать.

А вот для автономного отопления алюминиевые радиаторы безоговорочно являются лучшим выбором.

Безопасность

• Расширительный бак. Он вмещает избыток теплоносителя при его расширении, сопутствующем нагреву.
• Предохранительный клапан — дополнительная страховка от переполнения контура. Клапан срабатывает и сбрасывает избыток теплоносителя, когда его давление достигает заданного порогового значения.
• Манометр или термоманометр устанавливаются для визуального контроля параметров.
• Автоматический воздухоотводчик или ручной воздушник монтируются в верхних точках контуров и в воздушных карманах.

Схема монтажа группы безопасности.

Заключение

Как обычно, некоторое количество дополнительной информации о применяемых схемах отопления и отопительном оборудовании вы найдете в прикрепленном к статье видео. Теплых зим!