Горизонтальное и вертикальное отопление (однотрубное) — схемы и варианты. Преимущества и недостатки

В современной отопительной практике применяется большое число различных схем системы водяного отопления зданий. Однако, несмотря на такое многообразие, все эти схемы можно подразделить на две основные группы.

Первая группа характеризуется последовательным прохождением воды через, отопительные приборы с последовательным охлаждением в них греющей воды, как указано, например, на картинке. Такие схемы называют однотрубными

Ко второй группе относятся схемы, при которых в системе горячая вода распределяется параллельно по всем нагревательным приборам. Из каждого нагревательного прибора вода возвращается уже непосредственно в котел, не заходя в другие нагревательные приборы. Эти схемы называют двухтрубными.

Двухтрубные схемы системы водяного отопления появились значительно позднее однотрубных, а именно в 60-х годах прошлого века. Однако однотрубные схемы до сих пор продолжают успешно конкурировать с двухтрубными, а поэтому должны изучаться не менее детально.

Однотрубные системы отопления могут осуществляться с вертикальной (а) и с горизонтальной (б) прокладкой трубопроводов. Отдельные элементы сети трубопроводов имеют особое название в зависимости от их назначения или положения в отапливаемом здании: главный стояк 1, горячая магистраль 2, подающий горячий стояк 3, подающая ветка к прибору 4, обратная ветка у прибора 5, перемычка у прибора (шунт) 6, сборная магистраль 7, горизонтальная подающая ветвь 8, обратный стояк (стояк охлажденной воды) 9, расширительная труба (соединяет систему отопления с расширительным сосудом) 10, труба Для наполнения системы водой (наполнительная труба) 11, труба для спуска воды из системы (спускная труба) 12.

Кроме того, на схемах условно показаны места установки регулировочной и запорной арматуры: пробочные краны а на стояках, ветках и магистралях, краны двойной регулировки б на горячих ветках у нагревательных приборов, краны в для выпуска воздуха из приборов при горизонтальной схеме.

Краны для выпуска воздуха могут быть автоматического и ручного действия. Краны ручного действия обычно изготовляются такой конструкции, чтобы их могло обслуживать лишь лицо, ответственное за работу всей системы отопления, а отнюдь не жильцы дома. В качестве примера на рисунке показаны два таких крана (а и б) оба с квадратным концом шпинделя, который поворачивается лишь при помощи специального торцевого ключа. Вариант б предусматривает установку шпинделя непосредственно в радиаторной пробке.

Горизонтальные и вертикальные схемы однотрубной системы отопления в свою очередь имеют несколько вариантов в зависимости от способа присоединения нагревательных приборов к стояку или к ветке системы.

Пять основных вариантов той и другой схемы приведены на картинке.

Во всех пяти вариантах горизонтальной однотрубной системы каждый нагревательный прибор снабжается краном для удаления воздуха из прибора, что пока является существенным недостатком этой системы, так как кранов автоматического действия мы пока еще не имеем. Первый вариант однотрубной горизонтальной, а равно и вертикальной системы имеет еще и тот недостаток, что ввиду отсутствия перемычки для пропуска воды мимо приборов ограничивается возможность установки кранов при этих приборах для местного регулирования их теплоотдачи.

Регулировка при этих вариантах схемы производится путем прикрытия приборов ширмами или матерчатыми занавесками.

При вертикальной схеме возможна также установка крана у одного из двух приборов, присоединенных к общему стояку. При горизонтальной схеме регулировка может осуществляться групповыми кранами а, что оказывается достаточным, когда ветка обслуживает отдельное помещение, например зрительный зал или производственный цех.

Кроме того, однотрубно-горизонтальные системы при всех вариантах имеют некоторые недостатки

1. требуют прокладки горизонтальных подающих ветвей непосредственно над чистым полом помещений, что затрудняет уборку помещения в нижнем горизонтальном углу за трубопроводами;
2. не допускают прокладки труб с необходимыми уклонами (трубы обычно монтируются горизонтально, особенно при первом варианте системы), благодаря чему затрудняется спуск воды из системы;
3. не обеспечивают надлежащей компенсации удлинения труб вследствие жесткого закрепления узловых соединений труб с нагревательными приборами, что ведет к расстройству всех резьбовых соединений, а в отдельных случаях и к выпучиванию труб при их нагревании.

Однако однотрубно-горизонтальные системы имеют и неоспоримые преимущества перед всеми вертикальными как однотрубными, так и двухтрубными системами, а именно: минимальный расход металла (труб и приборов), особенно при первом варианте; простота начертания сети, позволяющая производить монтаж всей системы отопления скоростными методами с широким применением изготовленных заводским способом элементов сети и не требующая пробивки междуэтажных перекрытий, как при всех вертикальных однотрубных и двухтрубных системах.

Этими преимуществами и объясняется широкое распространение у нас горизонтальных однотрубных систем водяного отопления вплоть до 80-х годов прошлого века. В наше время эти системы вновь привлекают к себе внимание, что объясняется, главным образом, стремлением к максимальной экономии металла. Этим особо подчеркивается необходимость рационализации горизонтальных однотрубных систем отопления в целях устранения отмеченных выше их недостатков.

Значительно большее распространение имеют вертикально-однотрубные системы водяного отопления с перемычкой и краном двойной регулировки у каждого нагревательного прибора. При этой схеме часть воды всегда проходит по перемычке мимо прибора, что является недостатком схемы. Установка крана на перемычке (вариант 2) хотя и позволяет направить всю воду из стояка через нагревательный прибор, но связана с другим недостатком, исключающим применение этой схемы, а именно: кран на перемычке даже при полном открытии не дает заметного понижения температуры наружной поверхности прибора и, следовательно, не позволяет производить регулировку теплоотдачи прибора в практически необходимом диапазоне.

Наиболее совершенной считается схема ( вариант 4) с трехходовым (шунтовым) краном у каждого нагревательного прибора, позволяющим регулировать количество воды, проходящей через прибор, от 0 до 100%. Распространение этой схемы требует наличия упомянутых шунтовых кранов 2. Шунтовый кран может быть с успехом заменен дроссельным клапаном.

Вертикальная и горизонтальная схемы разводки системы отопления. Возможность установки теплосчетчика

Разводка отопления – это схема расположения нагревательных приборов и соединяющих их труб. От вида разводки существенно зависит эффективность работы отопительной системы, ее экономичность и эстетичность.
Основные виды разводки отопления:

• Однотрубные и двухтрубные
• Горизонтальные и вертикальные
• Тупиковые и со встречным движением теплоносителя
• Отопление с верхней и нижней разводкой

Конкретная система отопления должна иметь по одному из двух признаков из всех четырех групп характеристик. К примеру, разводка может быть однотрубной горизонтальной с верхней разводкой отопления и тупиковым движением теплоносителя, а может быть двухтрубной горизонтальной с нижней разводкой и встречным движением теплоносителя и т.д.
Рассмотрим эти схемы исходя из возможности установки теплосчетчика для квартирного учета тепла.

Вертикальная разводка системы отопления

Наибольшее распространение получила в Советском Союзе в период с 1960-ого по 1999-ый года из-за дешевизны и простоты прокладки инженерных коммуникаций. О проблемах, связанных с ее применениям, инженеры того времени не слишком задумывались.

Однотрубная вертикальная система отопления

Такая система разводки распространена преимущественно в домах старой постройки до начала 2000 года. В таких домах подающая магистраль проходит по техническому этажу или в подвале дома, а теплоноситель поступает в каждую батарею последовательно (постепенно остывая) по вертикальным стоякам.

Преимущества: небольшой расход труб. Из-за него некоторые недобросовестные застройщики продолжают создавать дома с такой разводкой по сей день.
Недостатки: невозможность отключения отдельных отопительных приборов, и невозможность их регулировки, перерасход нагревательных приборов, и большие теплопотери теплоносителя. Что подразумевает невозможность установки квартирных приборов учета тепловой энергии.

Если при однотрубной разводке теплоноситель двигается по одному цельному контуру через все радиаторы, то при двухтрубной системе идёт два стояка: из одного теплоноситель поступает в радиатор, а в другой уходит.

Двухтрубная вертикальная система отопления

При двухтрубной системе отопления с нижней разводкой подающий и обратный магистральные трубопроводы проходят в полу нижнего этажа здания или в подвале, а теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор.

Преимущества: хорошая регулировка системы отопления, возможность отдельного отключения каждого отопительного прибора, отсутствие перерасхода отопительных приборов.

Недостатки: увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой, практическая невозможность установки квартирных теплосчётчиков.

Причины невозможности установки квартирных теплосчетчиков в домах с вертикальной разводкой отопления

• Метрологическая проблема. Теплосчетчик считается работающим корректно, когда разница температур теплоносителя между входом и выходом (подачей и обраткой) составляет более 3 о С. Тепловое потребление 1 радиатора в зависимости от типоразмеров, коэффициента оребрения и площади обогрева составляет от 0,5 о С до 2 о С.
• Необходимость установки теплосчетчиков на каждый стояк, что дорого и весьма хлопотно. В дальнейшем пользователю придется вручную снимать показания с каждого из счетчиков, суммировать их и подавать в теплоснабжающую организацию. Риск математической ошибки и человеческого фактора. Высокие расходы на поверку, что частично нивелирует экономию от установки и увеличивает окупаемость.
• В паспорте теплосчетчика написана область применения прибора. Например, для Ultraheat T-230 — «Счетчик применяется для учета потребляемой энергии в квартирах, коттеджах, многоквартирных домах и объектах малого бизнеса… измерение температуры в подающем и обратном трубопроводе производится…. и т. д. и т. п.». Нигде нет слова про батарею, да подающего и обратного трубопровода на батарее нет.

Все вышеперечисленные причины являются аргументами для теплоснабжающих организаций не принимать в коммерческий учет теплосчетчики установленные в домах с вертикальной разводкой системы отопления.

Единственный способ организовать учет тепла при вертикальной схеме разводки отопления это распределители тепла.

Горизонтальная разводка системы отопления

В данном случае магистральный трубопровод идет через все этажи, на каждом этаже расположены ниши отопления, в которых через отводы от стояков каждое из помещений на этаже имеет свое собственное подключение (по горизонтальным трубам расположенным в полу) к общей системе отопления.

Горизонтальные однотрубные схемы используются редко, у них довольно узкая область применения и они не используются для обогрева многоквартирных домов, поэтому здесь рассмотрим варианты двухтрубной разводки.

Двухтрубная горизонтальная (поэтажная) система отопления с разводкой по периметру

Посмотрев на рисунок можно увидеть что от магистральных подающего и обратного стояков по периметру помещения в полу проложены трубопроводы к каждому отопительному прибору. Каждая квартира имеет свой собственный ввод системы отопления. Ниша отопления с магистральными стояками может быть расположена как в самой квартире, так и в коридорах общего пользования (на этаже расположения квартиры или на 1 этаж ниже расположения квартиры) в зависимости от проекта разводки внутридомового отопления.

Каждый радиатор оборудован кранами Маевского для спуска воздуха и зачастую на каждом из поэтажных отводов отопления установлены автоматические воздухосборники.

Данная схема разводки наиболее распространённая в многоэтажных жилых домах из-за простоты исполнения и ценовой доступности для застройщиков.

Преимущества: аналогичные двухтрубной вертикальной системе, плюс отсутствуют стояки на каждом отопительном приборе (кроме магистральных стояков). Возможно поэтажное отключение системы отопления и применение радиаторов с нижним подключением, что, наряду с прокладкой магистральных трубопроводов в конструкции пола или в плинтусе, позволяет максимально уменьшить количество открытых труб и улучшить эстетику интерьера помещений.

В таких системах отопления можно использовать квартирные теплосчётчики.

Недостатки: необходимость применения компенсаторов давления при высокой этажности зданий, усложнение эксплуатации ввиду наличия воздушных кранов на каждом нагревательном приборе, высокие теплопотери в полу и через ограждающие конструкции.

Двухтрубная поэтажная система отопления с коллекторами на каждом этаже (лучевая)

В нишах отопления на отводах от магистрального трубопровода (стояка) на каждом этаже располагаются коллекторы — подающий и обратный. От коллекторов подающие и обратные трубопроводы под полом подводятся индивидуально к каждому радиатору в квартире.

Преимущества: аналогичны двухтрубным горизонтальным системам отопления при более высокой надежности системы в целом, высокий уровень энергоэффектиности и меньшие энергозатраты на обогрев.

Недостатки: большая протяженность подводящих трубопроводов, высокая стоимость.

Лучевая схема разводки является инновационной для нашей страны. Сегодня такая система приобретает все большую популярность в строительстве.

В таких системах отопления можно использовать квартирные теплосчётчики.

Горизонтальная и вертикальная разводка отопления в МКД

В многоквартирных домах можно встретить разные типы системы отопления, каждый из которых имеет свои минусы и свои плюсы. От выбранного типа системы зависит теплообеспечение многоквартирного дома и его эффективность.

Что такое разводка отопления

Разводкой системы отопления называется схема, по которой располагаются нагревательные приборы и соединительные трубы между ними. Эффективность работы всей системы зависит именно от типа разводки, так же, как эстетичность и экономичность. Наиболее популярными являются горизонтальная и вертикальная схемы разводки, так как трубопровод может принимать либо строго горизонтальное, либо строго вертикальное положение.

Важно! Вертикальная разводка имеет основной лежак, который проходит в подвале здания. От этого стояка отходят стояки с меньшим диаметром, к каждому из которых присоединяются радиаторы и трубы в квартирах. Этот тип выбирают достаточно часто благодаря его дешевизне. Большую значимость имеет простота в монтаже и дальнейшем использовании.

Горизонтальная разводка отличается особыми хорошими эстетическими, техническими и эксплуатационными характеристиками. Подобная коммуникация может быть как двухтрубной, так и однотрубной системой. Второй вариант не используется при обогреве многоквартирных домов и имеет достаточно узкую специализацию. В отоплении многоквартирных домов используется двухтрубная система отопления.

Горизонтальная система разводки

Система горизонтальной двухтрубной разводки имеет собственные плюсы и минусы. Ее не придется отключать полностью при наличии неисправности в ней — достаточно отключить один конкретный узел. Устанавливаются компенсаторы, которые будут контролировать перепады давления, и не будут допускать поломок из-за изменения давления в трубах. Эта разводка предполагает, что будут присутствовать обязательно два основных стояка, располагающиеся в специальном техническом общедомовом помещении или подъезде, подающего и обратного потока воды.

Важно! Первый отвечает за подачу горячей воды постоянной температуры, а второй — за отток охлажденной воды, которая прошла весь дом. Каждый этаж располагает коллектором, который разветвляется на два крана для квартиры. От этих кранов прокладываются трубы, которые прячутся в стяжке пола и питают все радиаторы теплом. Они выглядят гораздо эстетичнее и аккуратнее, чем советские образцы отопления.

Положительные стороны ее использования вполне очевидны:

• Контроль за тепловым расходом упрощен, так как управление чаще всего установлено дистанционное и автоматическое;
• Есть возможность регулирования, осуществляемая автономно для каждой квартиры исходя из назначения помещений;
• Чаще всего монтаж выполняется во время ремонта, чтобы не портить внешний вид дома;
• Небольшие затраты на монтаж и простая сборка;
• Материалы внутридомовых инженерных коммуникаций изготавливаются износостойкими, поэтому средний срок их службы составляет от 50 лет.

К ее недостаткам можно отнести тот факт, что достаточно часто приходится настраивать работу всех отопительных коммуникаций и системы в жилом доме вручную, что бывает сложно. Важно относиться аккуратно к этим внутридомовым инженерным коммуникациям, потому что эта система отопления является хрупким сооружением, подверженным механическим повреждениям.

Вертикальная система

В некоторых многоэтажных домах используется иная схема отопления — вертикальная. Чаще всего ее устанавливали в советское время с 60 годов прошлого столетия по 99 год. Она была очень популярна из-за серьезной дешевизны прокладки труб. Эта система отопления также бывает как однотрубной, так и двухтрубной.

К преимуществам вертикальной системы отопления можно отнести серьезную экономию труб. По этой причине часть застройщиков продолжает возводить дома именно с этой разводкой. Недостатков значительно больше — невозможно перекрыть отдельные отопительные приборы, нет возможности контролировать их нагревание, за счет этого часто происходит перегрев и перерасход приборов. Теплоносители в этом случае часто несут большие и неоправданные потери. Помимо этих недостатков невозможно установить квартирные приборы учета затрат тепла.

Двухтрубная система выигрывает у своего предшественника. В этом случае есть две трубы-стояка — одна подает горячую воду в трубы, а вторая возвращает остывшую воду обратно. В этом случае теплоноситель способен попасть в каждый радиатор независимо. В этом случае появляется возможность отключить и заменить отдельные радиаторы и не перерасходовать тепло там, где это не требуется. Система отопления в этом случае регулируется. Но установка квартирных счетчиков все равно является невозможной. Протяженность труб сильно увеличивается, делая подобное устройство значительно дороже, чем вертикальная однотрубная.