Схемы разводки систем отопления

Доброго времени суток, уважаемые читатели! Схемы разводки отопления бывают однотрубные и двухтрубные, с верхней и нижней разводкой, вертикальные и горизонтальные, тупиковые и со встречным движением воды. В основном в жилых домах и зданиях преобладает вертикальная однотрубная схема разводки. С семидесятых годов и до окончания советского времени отопление большей части зданий строили именно по однотрубной системе. Да и в новые времена отопление немалой части зданий смонтировано именно по этой схеме.

Раньше объяснялось это тем, что однотрубная система требует меньшего расхода труб, проще в монтаже, более устойчива по гидравлике (если не применять регулирующую арматуру). Да и сейчас немало сторонников у данной схемы разводки отопления. Если зайти на тематические форумы, то там можно встретить темы, где идут жаркие споры между сторонниками и противниками однотрубной системы.

Что из себя представляет однотрубная система, например с нижней разводкой? Это система, в которой вода уходит из подачи снизу вверх в стояк, и пройдя вертикально все здание, возвращается через другой, параллельный стояк в обратку.Такая разводка называется вертикальная нижняя однотрубная.

По такой схеме подключено подавляющее число многоэтажек, построенных на закате советской эпохи. Отличия только в том, что где то разводка делалась с перемычками, или по другому замыкающими участками, где то без перемычек, где то с трехходовыми кранами на перемычке. На фото с перемычкой и трехходовым краном. Реже встречается верхняя однотрубная схема разводки отопления. Схема эта характерна тем, что из теплоузла выходит так называемый главный стояк большого диаметра, и затем уже с верхнего этажа разводка идет сверху вниз.

Кроме этого, схема разводки отопления может быть с тупиковым или попутным движением воды. Тупиковое движение воды, это когда вода затекает в радиатор в одном направлении, а выходя из него движется в противоположном направлении, как на фото ниже.

Схема с попутным движением воды, когда вода затекает в радиатор в одном направлении, и выходя из него, движется в том же направлении, как на фото ниже.

Принципиальное отличие между между этими двумя схемами в том, что разводку отопления с попутным движением воды легче сбалансировать по гидравлике. Разрегулировка в такой системе встречается гораздо реже, чем в схеме с тупиковым движением воды. Дело в том, что все циркуляционные кольца в системе с попутным движением примерно равны между собой по длине, сооответственно и потери давления примерно одинаковы. В системе же с тупиковым или встречным движением, чем дальше стояк от теплоузла, тем длинее циркуляционное кольцо, в которое он входит. Отрегулировать по гидравлике такую систему гораздо труднее. Все так, но за хороший баланс по гидравлике в системе с попутным движением приходиться платить повышенным расходом трубопровода, то есть протяженность труб больше, чем в системе с тупиковым движением.

Есть у однотрубной системы и недостатки, и самый главный, что на ней трудно приживается современная регулирующая арматура ( балансировочные клапаны , радиаторные термостаты). Действительно, если поставить на радиатор в однотрубной системе регулятор с термоголовкой (термостат), то он будет только снижать или повышать температуру в комнате, то есть регулировать внутреннюю температуру, не более того.Экономии теплоэнергии у вас не будет, так как теплоноситель, миновав радиатор с термостатом, в том же количестве уйдет далее по стояку к другим радиаторам. С балансирочными клапанами вроде попроще, ставят их на однотрубную схему разводки отопления. На стояк, который идет с подачи ставят обычный запорный кран, на стояк, который уходит в обратку — балансировочный клапан. Есть схемы, где оба кран балансировочные. Вообщем, конечно, можно при желании отбалансировать однотрубную систему.

Однако, все же более лучшей для регулировки является двухтрубная система отопления.

Гидравлическая регулировка здесь намного проще, зачастую балансировочные клапаны по стоякам и не требуется. Двухтрубную систему можно регулировать даже просто обычным запорным краном советского образца.

Но обычно используют стандартную схему обвязки радиаторов с обычным запорным шаровым краном на одном поводящем трубопроводе к радиатору, и регулирующим краном на другом трубопроводе к радиатору. Можно очень даже неплохо отбалансировать систему. Двухтрубная система также бывает с верхней и нижней разводкой. с тупиковым и встречным движением воды, вертикальной и горизонтальной.

Самой перспективной и современной представляется горизонтальная система разводки отопления. Ведь самый главный и неустранимый недостаток вертикальных систем отопления, что однотрубных, что двухтрубных — это невозможность поставить счетчик потребления теплоэнергии на отдельно взятую квартиру или даже этаж. Все это, кстати, очень тормозит реальное энергосбережение, так как стимула нет никакого, раз счет за тепло выставляют по каким то расчетным цифрам. Пусть даже в подвале, в теплоузле, и стоит общедомовой прибор учета тепла. Горизонтальная разводка отопления подразделяется на лучевую и периметральную. Периметральная — как становится понятно из названия, разводка по периметру помещения. Более удобной для регулировки и учета является лучевая разводка отопления.

Ввод, регулировка и учет такой такой системы отопления напоминает ввод электричества в квартиру. Также распределительные шкафы, только вместо автоматических выключателей, УЗО, электросчетчиков, и проводки — балансировочная арматура, приборы учета и контроля, распределительные коллекторы.

Сам я придерживаюсь стороны приверженцев двухтрубной схемы разводки отопления. Хотя понятно, что в советское время широкое применение однотрубной системы было оправдано с точки зрения капитального строительства и темпов возведения жилья.

Буду рад комментариям к статье.

Схемы систем отопления

Классические схемы систем отопления

Схема системы отопления с верхней разводкой и тупиковым движением теплоносителя

В тупиковых системах отопления дома движение горячей воды, поступающей из подающей магистрали, прямо противоположно движению уже остывшей воды из обратной магистрали. При этом, длина циркуляционных колец неодинакова, так же, как и сопротивление в них (чем ближе расположен отопительный прибор к главному стояку, тем больше он прогревается и наоборот). Водяную систему с верхней разводкой разумней всего использовать в домах с подвалом или же в строениях без подвала с круглой крышей.

Схема системы отопления с верхней разводкой и попутным движением теплоносителя

В системах отопления дома с попутным движением теплоносителя все циркуляционные кольца одинаковы по протяженности, за счет чего работа стояков и нагревательных приборов происходит в одинаковых условиях, то есть, прогрев отопительных приборов равномерен, вне зависимости от их удаленности от главного стояка. Данные системы используются в случае, когда невозможно провести увязку циркуляционных колец между собой в тупиковой системе теплоносителя.

Схема системы отопления с нижней разводкой и попутным движением теплоносителя

К системам с попутным движением теплоносителя относят тип устройства, где все циркуляционные кольца имеют одинаковую длину и одинаково прогреваются от главного стояка. Такие системы целесообразно использовать в системах с установленным насосом для искусственной циркуляции. При нижней разводке труб горячая вода поступает в магистральную трубу из отопительного котла из подвального помещения, после чего распределяется по радиаторам и стоякам.

Схема системы отопления с нижней разводкой и тупиковым движением теплоносителя

К тупиковым системам относятся такие схемы подключения, в которых все имеющиеся циркуляционные кольца имеют различную длину. Самое короткое кольцо проходит через главный стояк, максимально приближенный к отопительному котлу, а самое дальнее кольцо проходит через стояк, максимально удаленный от отопительного котла. При нижней разводке нагретая вода поступает в магистральную трубу с горячей водой снизу, из подвала, после чего распределяется по всем стоякам и радиаторам отопительной системы.

Системы отопления с горизонтальными однотрубными и двухтрубными ветками

Системы отопления с горизонтальными стояками представляют собой систему, где все радиаторы с одного этажа подключены к единому стояку. Однотрубные системы отличаются тем, что не имеют обратных стояков, за счет чего температура воды в них несколько ниже (горячая вода из подачи смешивается с остывшей водой из радиаторов). Двухтрубные системы имеют обратные стояки, поэтому способны максимально эффективно прогревать помещения здания, однако, количество труб в такой системе достаточно большое, за счет чего увеличивается время монтажа.

Лучевая (коллекторная) схема системы отопления

С каждым днем все больше клиентов компании «Тепломеханика» предпочитают нижнюю подводку к радиаторам через блоки нижнего подключения. В нижнем способе подводки используются арматурные блоки подключения и есть возможность реализовать все достоинства металлоплимерных трубопроводов, например, проложить трубопровод скрыто в стене или в полу здания. Благодаря такой схеме подключения приборов отопления и прокладке трубопровода, выполняется коллекторная поэтажная разводка или ее комбинация с одно- и двухтрубной системой.

Принципы коллекторной системы

Однотрубная система водяного отопления с принудительной и естественной циркуляцией

Выбирая способ обогрева жилища в зимний период, среднестатистический домовладелец стремится убить 2 зайцев: смонтировать эффективно работающую схему с наименьшими вложениями. Распространенное решение — водяная однотрубная система отопления, подходящая для небольших частных домов площадью 50…250 м². В определенных условиях она потребует меньших затрат, нежели другие, более современные типы разводок – коллекторная, двухтрубная и петля Тихельмана.

Устройство и принцип раздачи теплоносителя

Система называется однотрубной, поскольку нагретая вода подается и уходит из радиаторов отопления по единому коллектору. Трубопровод является общим для всех батарей, подсоединенных к магистральной ветви. То есть, входная и выходная подводка каждого отопительного прибора подключается к одной трубе, как показано на примере схемы теплоснабжения одноэтажного здания.

Классический вариант закрытой схемы с принудительным движением теплоносителя, подключенной к газовому котлу

Как работает однотрубная радиаторная система отопления:

1. Поступающий от котла прогретый теплоноситель достигает первой батареи и делится тройником на два неравных потока. Основная масса воды продолжает двигаться прямо по магистрали, меньшая часть затекает в радиатор (примерно 1/3).
2. Отдав тепло стенкам батареи и охладившись на 10—15 °С (в зависимости от мощности и реальной отдачи радиатора), малый поток через выходящий патрубок возвращается в общий коллектор.
3. Смешиваясь с основным потоком, охлажденный теплоноситель снижает его температуру на 0.5—1.5 градуса. Смешанная вода доставляется к следующему отопительному прибору, где цикл теплообмена и охлаждения главного потока повторяется.
4. В результате каждая последующая батарея получает теплоноситель с более низкой температурой. В конце остывшая вода направляется обратно в котел по той же магистрали.

Важный момент. Чтобы схема отопления работала стабильно, диаметр раздающей трубы должен значительно превышать размеры радиаторных подводок. Правило не касается вертикальных стояков с верхним розливом, где теплоносителю помогает течь вниз сила тяжести (читайте ниже о видах систем).

Чем ниже температура циркулирующей воды, тем меньше тепла достается последним обогревателям. Проблема решается тремя способами:

• в конце магистрали ставятся батареи повышенной мощности – наращивается число секций либо увеличивается площадь панельных стальных радиаторов;
• путем увеличения диаметра трубы и производительности насоса повышается расход теплоносителя через основной коллектор;
• комбинация двух предыдущих вариантов.

Подключение радиаторов к единой распределяющей магистрали – главное отличие однотрубной разводки от остальных двухтрубных систем, где подача и возврат теплоносителя организован по двум раздельным ветвям.

Схемы однотрубных систем

Для обогрева загородных коттеджей и квартир многоэтажных домов применяется всего 2 типа однотрубных схем:

1. Классическая ленинградская система отопления с нижней горизонтальной разводкой представлена выше на первой картинке.
2. Радиаторная сеть с вертикальными стояками.

Справа изображена классическая «ленинградка» с нижним подключением батареи, слева — подсоединение к однотрубному стояку

«Ленинградка» предусматривает подключение радиаторов к общей кольцевой магистрали, проложенной горизонтально над полом. Классика жанра – нижнее боковое присоединение обеих подводок. При более современном подходе трубы подключаются к батарее диагонально, мастера-монтажники практикуют оба метода.

Вторая схема применяется в многоквартирных и двухэтажных частных домах. Сквозь перекрытия проходят вертикальные одинарные стояки, к ним схеме присоединены батареи на каждом этаже. Подача воды в стояки предусматривается из нижнего или верхнего горизонтального коллектора.

Вертикальные разводки многоквартирных домов с нижним и верхним розливом

Примечание. Обратите внимание: общая линия «ленинградки» с горизонтальной нижней разводкой — цельная труба, не меняющая диаметр на всем протяжении. На однотрубных стояках предусмотрены перемычки – байпасы, пропускающие часть теплоносителя мимо батарей.

Оба типа разводок могут функционировать с принудительной и естественной циркуляцией воды (самотеком). Схемы видоизменяются в зависимости от условий эксплуатации:

Для работы «ленинградки» в самотечном режиме придется нарастить внутреннее сечение кольцевого коллектора до 40—50 мм, сделать уклоны и поднять от котла вертикальный разгонный участок, иначе протока через радиаторы не будет. Открытый расширительный бак подсоединяется к высшей точке, как изображено на принципиальной схеме отопления одноэтажного дома.

Высота разгонной петли — под потолок котельной. Затем труба опускается к полу и горизонтально идет к радиаторам
Реализовывать самотечный принцип в двухэтажном здании лучше по схеме со стояками, проходящими сквозь нужные комнаты. Труба подачи Ø40—50 мм поднимается прямо к расширительной емкости, установленной на чердаке. В стороны от нее расходятся горизонтальные ветви с уклонами, подающие сверху воду к стоякам и радиаторам. На подъеме можно смонтировать байпасный узел с циркуляционным насосом.

Открытая гравитационная схема с вертикальными однотрубными стояками

Закрытая одноконтурная разводка с напорной циркуляцией представлена в начале этого раздела. В двухэтажном доме «ленинградку» нужно сделать двухконтурной – предусмотреть отдельную горизонтальную петлю с подачей теплоносителя через перекрытие, как показано на аксонометрической схеме.

Изначально ленинградская система задумывалась как дешевый вариант подачи тепла к приборам конвекционного отопления. Но при желании к магистрали можно подключить небольшой контур водяного теплого пола. Понадобится второй циркуляционный насос, обратный и трехходовой клапан, регулирующий температуру воды.

Важно. Контур напольного обогрева допускается присоединять в конце магистрали, за последним радиатором. Одно условие: необходимо обеспечить в коллекторе требуемый расход теплоносителя – увеличить диаметр и повысить производительность главного насоса. Иначе теплый пол отнимет часть тепла у батарей.

Сравнение по цене монтажа

Приверженцы однотрубных отопительных сетей любят напоминать о дешевизне данного типа разводки. Уменьшение затрат по сравнению с двухтрубной схемой обосновывается вдвое меньшим количеством труб. Мы утверждаем следующее: «ленинградка» обойдется дешевле тупиковой системы в одном случае — если паять отопление из полипропилена.

Докажем наше утверждение расчетами – возьмем в качестве примера одноэтажное жилище размерами 10 х 10 м = 100 м² (в плане). Нанесем на чертеж раскладку «ленинградки», посчитаем фитинги с трубами, затем сделаем аналогичную прикидку тупиковой разводки.

Общий обратный коллектор, проходящий через коридор, позволяет сохранить небольшой диаметр кольцевой линии. Если его убрать, сечение труб вырастет до Ø25 мм (внутренний)

Итак, для устройства однотрубного отопления понадобится:

• труба Ду20 на коллектор (снаружи Ø25 мм) – 40 м;
• тр. Ду25 Ø32 мм на обратку – 10 м;
• тр. Ду10 Ø16 мм на подводки – 8 м;
• тройник 25 х 25 х 16 (наружный размер) – 16 штук;
• тройник 25 х 25 х 20 – 1 шт.

Справка. Перемычку обратки, идущую по коридору, можно не делать. Тогда для 9 радиаторов придется нарастить сечение кольцевой магистрали до размера Ду25 (наружный – 32 мм).

Ориентируясь по следующей планировке, выясним потребность в трубах и фитингах для двухтрубной сети:

• тр. Ду15 Ø20 мм – 68 метров (магистрали);
• тр. Ду10 Ø16 мм – 22 м (подводки радиаторов);
• тройник 20 х 20 х 16 мм – 16 шт.

Теперь найдем актуальные цены на сантехнические фитинги и трубы из 3 материалов: армированный полипропилен PP-R, металлопластик PEX–AL–PEX и сшитый полиэтилен PEX от известных производителей. Результаты расчетов занесем в таблицу:

Примечание. Мы не учитываем стоимость батарей, радиаторных кранов и монтажа однотрубной «ленинградки» — предположим, что вы собираете систему своими руками. Стоимость определена в рублях РФ, но данный факт особой роли не играет, соотношение цен сохранится для любой страны.

Как видите, затраты на полипропиленовые тройники и трубы практически одинаковы для обеих схем – плечевая оказалась дороже всего на 330 руб. По другим материалам однозначно выигрывает двухтрубная разводка. Причина кроется в диаметрах – цены труб большего сечения резко увеличиваются сравнительно с «ходовыми» размерами 16 и 20 мм.

Вы можете взять более дешевую сантехнику других производителей и выполнить расчет – соотношение вряд ли изменится. Заметьте, мы пропустили отводы 90° для поворотов труб и остальную мелочевку, поскольку не знаем точное количество. Если скрупулезно подсчитать все материалы, стоимость «ленинградки» увеличится еще больше. К аналогичным выводам пришел эксперт, демонстрирующий расчеты на видео:

Плюсы и минусы однотрубных разводок

Постараемся дать объективную оценку и выделим реальные достоинства однотрубных водяных систем:

1. Закрытую схему с мембранным расширительным бачком проще монтировать. Одна труба прокладывается быстрее, чем две.
2. Одинарную магистраль либо стояк проще упрятать в стены, нежели двухтрубные ветви (пример ниже на фото). Ложка дегтя: кольцевой коллектор пересекает дверные проемы, затрудняющие прокладку.
3. Отопительная сеть со стояками незаменима, когда необходимо организовать самотек в здании на 2—3 этажа. Нет смысла проходить сквозь перекрытие двумя трубопроводами, одной вертикальной лини вполне достаточно.
4. Монтаж обходится дешево в одном случае: когда самотечная схема системы отопления применяется в одноэтажном частном доме. Экономия достигается за счет прокладки одной магистрали вместо двух (вспомните, для самотека априори нужны трубы больших диаметров Ø48—57 мм).
5. Система закрытого типа поддается автоматическому регулированию посредством радиаторных термостатических вентилей. Оговорка: надо учитывать специфику работы отопительных приборов и правильно подобрать арматуру. Ниже мы вернемся к данному вопросу.

Трубы малых диаметров замуровываются в стенах, больших — закрываются декоративными экранами

Примечание. Прямое подключение участка теплых полов нельзя отнести к преимуществам данной схемы. Нагревательный контур столь же просто подсоединяется к двухтрубной разводке.

Главная проблема «ленинградки» – остывание теплоносителя по мере продвижения к дальним батареям. Невозможно наращивать секции радиаторов и сечение магистрали до бесконечности, оптимальное количество приборов – 4—5 шт. на одном контуре.

Перечислим другие недостатки:

1. Гидравлическая неустойчивость — влияние одной батареи на работу остальных. Если перекрыть первый радиаторный вентиль, последующие приборы получат более горячую воду и станут перегревать комнаты.
2. Чтобы теплоноситель хорошо затекал в радиаторы при закрытой ленинградской схеме, нужно применять полнопроходную арматуру на ответвлениях. Увеличение гидравлического сопротивления подводки заставляет течь воду дальше по прямой, расход теплоносителя через батарею уменьшается.

Слева изображен стандартный угловой вентиль с небольшим отверстием, справа — радиаторный термостатический клапан с увеличенным проходным сечением

«Ленинградка» и вертикальная разводка дороже двухтрубной плечевой схемы. Если прибавить затраты на дополнительные радиаторные секции, то стоимость монтажа из сшитого полиэтилена сравнится с лучевой системой, где фитинги не применяются, зато есть распределительная гребенка.

Схема сложна в расчете и настройке (балансировке). Мощность и площадь поверхности теплоотдачи батарей надо определить максимально точно.

Дополнительный минус самотечных разводок – большие диаметры труб, проложенных с уклоном 3—5 мм на погонный метр. Выходящие из потолков стояки торчат на виду и портят интерьер помещений. Замуровать трубопроводы в стены не всегда возможно, приходится изощряться и делать декоративные короба.

Советы по выбору диаметров труб и подключению

Однотрубный вариант отопления можно спроектировать и смонтировать самостоятельно, не прибегая к сложным расчетам гидравлики. Упростим задачу и дадим полезные рекомендации по устройству одноконтурных систем:

1. Максимальное число нагревательных приборов на одной петле закрытой «ленинградки» – 5 шт. Чтобы доставить к батареям нужный объем теплоносителя, хватит трубы Ø25 мм (Ду20). Подводки делаем из патрубков Ø16 мм.
2. Если в силу объективных причин количество радиаторов на 1 кольце закрытой системы необходимо увеличить, сечение магистрали наращивается до диаметра 32 мм (Ду25), подводки – до 20 мм. Ставить на один трубопровод более 7 батарей экономически нецелесообразно, дешевле проложить 2 меньших линии.

Примеры устройства «ленинградки» в деревянном доме и офисном помещении

Минимальный диаметр горизонтального коллектора при естественной циркуляции – Ду40, наружный – Ø48 мм. В двухэтажном доме разгонный стояк и начало раздающих ветвей делается из трубы Ду50 (Ø57 мм), отдаленные участки уменьшаются до размера Ду32. Вертикальные линии до радиаторов – Ду20—25 в зависимости от тепловой мощности обогревателей.

Для автоматического регулирования теплоотдачи подбирайте полнопроходные клапаны с термоголовками. В стандартных радиаторных вентилях отверстие чересчур маленькое.

Подключение к настенному либо напольному газовому котлу производится по типовой схеме, изображенной внизу на картинке. Похожим образом делается обвязка электрического водогрейного аппарата.

К твердотопливному котлу «ленинградку» лучше присоединять через трехходовой смесительный клапан и буферную емкость. Поскольку в системе слишком мало теплоносителя, существует риск перегрева и закипания. Самотечную разводку, вмещающую более 200 литров воды, допускается подключать к ТТ-котлу напрямую.

Типовая схема стыковки двухконтурного настенного котла с «ленинградкой»

Важное уточнение. При сборке домовой сети теплоснабжения часто используются полипропиленовые трубы PN 22—28, армированные стекловолокном, алюминиевой фольгой или базальтовым волокном. В сортаменте ППР-труб STABI отсутствует типоразмер 16 мм, минимальный внешний диаметр составляет 20 мм. Соответственно, радиаторные подводки делаются сечением 20 х 2.8 мм.

Перечисленные рекомендации помогут правильно организовать отопление, если применять однотрубные разводки с умом. Разбор распространенных ошибок и вопросов касательно монтажа «ленинградки» смотрите в очередном видео:

Напоследок о сфере применения

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, используйте однотрубные сети отопления в подходящих условиях:

1. «Ленинградка» хорошо работает в одноэтажных дачах и небольших домиках площадью до 150 м². Если квадратура не превышает 70 м², достаточно одного общего кольца для всех батарей, в противном случае система делится на 2 контура либо прокладывается трубопровод большего сечения.
2. В 2-этажном здании можно собрать гравитационную однотрубную схему открытого типа либо закрытый вариант с нижней разводкой – на выбор. В случае перебоев с электроснабжением предпочтительнее организовать самотек и поставить циркуляционный насос на байпасе.
3. Самотек с разгонным коллектором, применяемый в одноэтажных постройках, отличается инерционностью. Радиаторы прогреваются медленно, вода сильно остывает из-за малой скорости течения, котел работает в экстремальном режиме. Эту схему лучше не использовать вовсе, она морально устарела и без насоса нормально работать не будет.

Трубы отопления легко прятать в домах из современных пористых материалов, например, газобетона

Не стесняйтесь делить «ленинградку» на 2—3 отдельных поэтажных петли с оптимальным числом батарей на каждой. Не объединяйте радиаторы всех этажей в единый циркуляционный контур – последние приборы останутся холодными.

Однотрубная ленинградская система – подходящий вариант для устройства автономного отопления 2—3—комнатной квартиры.

Совет. Не стоит монтировать однотрубную разводку в жилых домах большой площади и сложной конфигурации с разносторонним и многоуровневым расположением комнат.

Мастера, доказывающие незаменимость однотрубных систем отопления, часто ссылаются на многоэтажные дома советской постройки, мол, там по 20 батарей на стояке работает. Но забывают упомянуть о давлении и производительности насосов централизованной сети, недостижимой в частных домах. Не слушайте горе-специалистов и применяйте оптимальные варианты систем – двухтрубную, коллекторную либо попутную.