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.

Вентили в системе отопления. Сколько нужно для удобства и где их ставить?

В очередной статье из цикла про отопление «от А до Я». Рассмотрим вопрос использования вентилей. Их количества и месторасположения.

Для разрешения вопросов, касающихся авторских прав, прошу написать мне письмо

Друзья! Вентили в системе отопления нужны всего для двух целей. Первая цель — удобство. Вторая цель — настройка системы в смысле температуры радиаторов. Рассмотрим сегодня только первую цель, а именно удобство при ремонте, замене частей системы без слива воды из всей системы. Вторую цель рассмотрим позднее, но, надо сказать, это цель синтетическая, ибо регулировка системы отопления ручными запорными вентилями очень сложна и не особенно способствует комфорту. Скорее наоборот. Регулировка системы — это довольно большая тема по объему.

При замене одного радиатора иногда приходится спускать воду из нескольких ветвей. Спускать воду бывает долго и неудобно. Беготня с ведрами по лестницам или возня с дренажными насосами в ведрах обычно не прибавляет хорошего настроения. Из некоторых систем воду надо спускать чуть ли не блюдцем. А кроме того, менять воду в системе чаще всего не очень полезно для самой системы. Как я уже писал в статье про открытую и закрытую системы отопления, у нас со временем из воды выходит воздух, который в ней содержится, и вода становится «мертвой». «Мертвая» вода не допускает коррозии частей системы отопления, поскольку в ней нет кислорода, а на нашей планете только кислород ответственен за окисление. Терять такую воду слишком расточительно. Более того, для выхода воздуха из воды часто нужно довольно много времени. По моему опыту до полугода. Короче, лучше не сливать воду из системы вообще никогда, а если и сливать, то минимальное ее количество.

Изоляция вентилями целых ветвей отопления

Для экономии времени и «мертвой» воды, нам нужно вентилями перекрыть ту часть системы, которую сливать не надо, и оставить открытой только ту часть, которую нам надо освободить от воды. Вентили для этой цели нужно использовать строго шаровые и того же проходного диаметра, что и трубы. Это условие необходимо для того, чтобы открытые вентили, а именно это их нормальное состояние, не мешали циркуляции воды и не создавали лишних препятствий.

Если система вашего отопления состоит из ветвей, то очень мудро на вход и на выход каждой ветви поставить по вентилю. Еще более мудро будет поставить в ветви не только вентили, но еще и каждый вентиль защитить разъемным соединением (американкой). Дело в том, что вентили, даже находящиеся всегда в одном положении, тоже не вечны. Они стоят лет 10, а потом начинают течь (обычно из-под ручки). В один прекрасный момент их тоже придется поменять. Нужно предусмотреть этот вариант и не делать так, чтобы вентиль пришлось из системы вырезать пилой.

Изоляция вентилями котла отопления

А вот котел отопления строжайшим образом нужно защитить и вентилями и разъемными соединениями. Котел нужно иногда чистить, ремонтировать и менять. Притом срок службы котла практически не бывает больше 15 лет, и это, поверьте, феноменально хороший показатель. В конце отопительного сезона мы можем спокойно перекрыть вентили и отсоединить насос от системы. Это вполне безопасно, ибо система у нас находится под своеобразной охраной и мембранного бака, и аварийного клапана.

Циркуляционный насос

С насосом проще. Насос сам по себе крепится разъемными соединениями, поэтому бывает достаточно просто двух вентилей. Насос, я думаю, самая «тонкая», в смысле надежности, часть любого отопления. Служит он совсем недолго по сравнению с котлом. Обычно для целей быстрой и удобной замены мотор монтируют с байпасом. Это нужно для того, чтобы не отсоединять воду от магистралей. И дело не только в том, что в некоторых системах циркуляция может идти без насоса через байпас. Важно еще и то, что котел хорошо бы не отсоединять от расширительного бака и от аварийного клапана. Нагрев насоса, отсоединенного вентилями от клапана и от расширительного бачка чреват сильным увеличением давления в котле и выходом его из строя. Его может банально разорвать.

Обратите внимание на картинку. Мы перекрываем вентили, ведущие к насосу. Открываем вентиль на байпасе. После этого мы очень легко снимаем насос. Просто откручиваем две накидные гайки и насос у нас в руках. После этого у нас есть прямой доступ к смене грязевика и вентилей. Для замены вентилей нужно, все-таки, слить всю систему, но замена вентилей — это очень редкая операция и обычно с их заменой можно подождать до окончания отопительного сезона. Современные вентили, особенно из желтого металла и приличного брэнда не прорывает вообще, а уж неожиданно тем более.

Радиаторы отопления

Ставить ли на вентили радиаторы? Каждый радиатор? Решать вам. Это значительно удорожит систему. Но заметьте, радиаторы тоже может быть необходимо заменить. Но есть еще один существенный момент. Когда вы делаете ремонт, бывает удобно снять радиатор, чтобы покрасить за ним стену или поклеить на нее обои. Это может быть очень существенным голосом «ЗА» то, чтобы потратиться на два вентиля для каждого радиатора. Хорошая идея сразу при установке каждого радиатора установить автоматические вентили под термостатическую головку. Тогда останется только предусмотреть симпатичные перекрываемые вентили для оставшегося входа (или выхода) воды. Такие вентили существуют. Есть только одно «НО». Они не шаровые и даже в полностью открытом состоянии являются препятствием для циркуляции воды. Таким образом, их можно эффективно использовать только в системах с циркуляционным насосом.

Нужно ли расширительный бак «ставить» на вентиль?

Решать вам, но нужно иметь ввиду, что бак является, как бы тупиковым, а не проходным элементом системы и откручивается довольно просто. Другое дело, что для замены бака придется слить всю систему выше бака. Но нужно иметь ввиду, что оставлять систему без расширительного бака тоже очень и очень опасно. Тогда от неконтролируемого роста давления мы будем защищены одним только аварийным клапаном и нужно быть точно уверенным, что этот клапан работает. С баком связан еще один нюанс. Бак, возможно, придется подкачивать. Очевидно, что подкачивать его нужно в тот момент, когда он отключен от воды. Если ваш бак отличается тем, что сдувается довольно часто, установить бак на вентиль будет очень хорошей идеей!

Аварийный клапан и автоматический воздухоотводчик

Эти два приборчика тоже являются тупиковыми (не проходными). Но и их, возможно, захочется заменить или провести с ними некие сервисные действия. И тот и другой приборы отличаются тем, что забиваются солями жесткости из воды и перестают работать правильно. Приходится делать им сервис, а именно отсоединять от системы и класть на несколько часов в баночку с лимонной кислотой. Поскольку полезно делать эти вещи регулярно, вентили перед этими приборами тоже будут нелишними.

И еще два вентиля

Очевидно, нужен вентиль на слив воды из системы и вентиль на запуск воды в систему. Причем второй, возможно, будет являться частью водопровода, а не отопления. Об этом более подробно написано в статье про заливку системы отопления водой. Сливать воду можно через аварийный клапан. Он допускает открытие. Но лучше на это не надеяться, ибо струя воды через открытый аварийный клапан довольно тонкая и сливать придется очень долго и очень нудно. Кроме того, в этом случае клапан должен стоять строго в самом нижнем месте системы, а это бывает неудобно.

А у меня в системе вот именно столько вентилей?

Нет, друзья! Я не был достаточно мудр, когда делал свое отопление. Моя мудрость свелась только к использованию довольно качественных приборов. Уже года три я постепенно меняю ручные вентили на автоматически на радиаторах. В этом году я начал внедрять в систему вентили по вышеприведенному списку. Первое, что я сделал, я срезал котел, купил новый и поставил его на разъемы. Пока закончил, но буду постепенно продолжать работу по установке вентилей и разъемов. Я считаю это дело очень важным и нужным.

Не экономьте на вентилях и разъемах! Рано или поздно это даст о себе знать дополнительными расходами!
Дмитрий Белкин.