Схемы разводки труб и варианты монтажа системы отопления в частном доме своими руками

Трубопровод отопительной системы частного дома может быть выполнен своими руками или с привлечением специалистов. В любом случае предварительно подготавливается проект теплосети, важным пунктом в разработке которого является определение способа разводки труб.

Типы систем отопления

Основными элементами любой отопительной сети являются: теплогенерирующий прибор, магистральный трубопровод, теплоотдающие, компенсационные устройства и устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя. Отопительные трубопроводы могут быть различной конфигурации и степени технической оснащенности.

Классифицируют системы отопления по трем параметрам:

• количеству трубных контуров магистрального трубопровода,
• типу компенсационного устройства,
• типу циркуляции.

Одно– и двухтрубные системы

Отопительная система может быть:

• однотрубной или последовательной,
• двухтрубной или параллельной.

В первом случае теплоноситель движется по одному трубному контуру, поочередно проходит через все теплоотдающие приборы, приходя к каждому все более остывшим. Часть магистральной трубы после последнего теплообменника называется обратной трубой или обраткой и служит для отвода холодной рабочей среды обратно к теплогенератору.

В двухтрубной системе энергоноситель циркулирует по двум параллельным контурам: подающему и обратному. Первый контур подает горячий теплоноситель в каждый теплоотдающий прибор, а второй собирает остывшую рабочую среду из теплообменников и отводит ее к отопительному прибору.

Типы циркуляции в системах отопления

Обогрев помещений происходит только в случае, если теплоноситель движется по контуру. Циркуляция бывает или естественной, или принудительной.

• В системах с естественной циркуляцией разогретый отопительным прибором энергоноситель разгоняют, чтобы придать ему достаточный для прохождения всего теплового контура импульс. Для этого сразу после теплогенератора монтируют разгонный коллектор – вертикальный участок трубы, при спуске с которого рабочая среда набирает скорость под воздействием силы тяжести.

Обратите внимание! Чтобы сохранить набранную теплоносителем инерцию, магистральный трубопровод прокладывают с уклоном в 1-3%, рабочая среда под действием силы тяжести беспрепятственно движется сверху вниз.

• Принудительную циркуляцию создают специальные циркуляционные насосы, устанавливаемые на обратную трубу. Такая система обеспечивает движение теплоносителя по контуру любой протяженности и сложности, но полностью зависит от наличия электроэнергии и при отключении электроснабжения прекращает работать.

Типы компенсационных устройств

В зависимости от способа компенсации перепадов давления рабочей среды в контуре, выделяют два типа систем отопления: открытую и закрытую.

• В открытой системе давление регулирует компенсационный бак, частично или полностью открытый. При увеличении давления в теплосети избыток рабочей среды поступает в бак, при снижении – уходит обратно в трубопровод.

Обратите внимание! В тепловой сети открытого типа рабочая среда контактирует с окружающим воздухом, поэтому компенсационный бак устанавливают только на водяных отопительных системах.

• В закрытой системе расширительная емкость герметична и имеет два автономных отсека, разделенных мембраной. Принцип работы тот же, но теплоноситель, попадая в первый отсек, не контактирует с окружающей средой, а взаимодействует с клапаном. При избыточном давлении рабочая среда давит на мембрану, сжимая воздух во втором отсеке, когда давление нормализуется, воздух во втором отсеке разреживается и выдавливает теплоноситель обратно в трубопровод.

Виды разводок

Кроме трех вышеназванных параметров, по которым классифицируются теплосети, отопительные системы имеют еще одну важную характеристику – разводку. Это способ монтажа тепловой магистрали и подключения к ней радиаторов и других теплообменников.

Разводка определяет маршрут движения теплоносителя от отопительного прибора к отапливаемым помещениям и обратно. От того, каким путем пойдет рабочая среда, зависит, будут ли помещения обогреваться примерно одинаково или какие-то окажутся значительно теплее других.

Кроме того, от вида разводки зависит и способ подключения теплоотдающих приборов. Различают два основных типа разводки: вертикальную и горизонтальную:

• В системе с вертикальной разводкой рабочая среда поступает в вертикальные стояки, к которым горизонтально подключаются теплоотдающие приборы. Стояки при этом проходят через все расположенные друг над другом помещения. В однотрубной системе горячая рабочая среда из стояка проходит по батарее, возвращается обратно в стояк и продолжает движение дальше по этажам. В двухконтурной параллельно располагаются два стояка – подающий и обратный, таким образом, остывший теплоноситель в подающий стояк не попадает.
• При горизонтальной разводке подающую функцию стояка выполняет горизонтальный коллектор – проходящая через все помещения магистральная труба, к которой подключаются теплообменники. Горизонтально также можно проложить одно– или двухтрубную систему.

Обратите внимание! Оба варианта могут использоваться в одно– и двухтрубных системах. Однако вертикальная применима только в зданиях, имеющих более одного этажа, тогда как горизонтальная используется чаще в одноэтажных и небольших двухэтажных домах.

Верхняя и нижняя разводка

Направление циркуляции теплоносителя является еще одним параметром разводки труб отопления, влияющим на тепло, получаемое каждым из отапливаемых помещений.

Существует два варианта размещения магистрального трубопровода, определяющих маршрут движения рабочей среды:

• Верхняя разводка. Подающий участок магистрали размещается выше теплоотдающих приборов – над потолком верхнего этажа в перекрытии или на чердаке. Для подключения в горизонтальной теплосети вниз выводятся трубы-опуски, в вертикальной – стояки.
• Нижняя разводка. Подающий коллектор размещается ниже теплообменников: в подвале, под полом, в плинтусе или вдоль него. Если система двухконтурная, то обратная труба проходит вдоль подающей. Теплоотдающие приборы подключаются при помощи вертикальных выводов, в однотрубной сети магистраль также может подключаться непосредственно к теплообменникам.

Обратите внимание! В частных домах с безнасосной системой отопления теплоноситель подается сначала в батарею, которая расположена выше остальных и на минимальном расстоянии от разгонного коллектора, рабочая среда движется сверху вниз.

Способы подключения теплообменников

Теплоотдающие приборы, используемые в частных домах, бывают нескольких видов:

• радиаторы – знакомые всем батареи, состоящие из нескольких секций, устанавливаемые под окнами;
• регистры – системы толстых труб, располагаемые под окнами, у холодных стен или по периметру помещения;
• теплые полы – трубные контуры, прогревающие пол по всей площади, спрятанные под напольным покрытием;
• теплые плинтуса – дополнительный теплообменник, состоящий из длинных труб, спрятанных под облицовкой плинтуса.

Радиаторы и регистры можно подключить разными способами, каждый имеет свои преимущества и недостатки:

Способ	Преимущества	Недостатки
Нижний – отвод магистрали врезается в нижние патрубки теплообменника.	Способ экономичен – требуется минимум расходных материалов, и эстетичен, поскольку не портит внешнего вида помещения. Хорошо сочетается с горизонтальной нижней разводкой. Подходит для подключения теплообменников, в которых рабочая среда циркулирует змейкой, проходя по всем отсекам по очереди.	В радиаторах и регистрах с параллельными потоками теплоносителя могут оставаться непрогретыми и завоздушиваться верхние участки теплообменного контура.
Верхний – магистраль подключается к верхним патрубкам.	Верхний – магистраль подключается к верхним патрубкам.	В частных домах такой способ используют редко, так как требуется дополнительно фиксировать трубы к стене, что удорожает и усложняет монтаж. К тому же, при верхнем подключении трубы оказываются на виду, а это не эстетично и небезопасно.
Диагональный – к подающей трубе подключается верхний патрубок теплообменника, а нижний патрубок с противоположной стороны подключается к обратке.	Способ самый эффективный, поскольку все секции батареи прогреваются и максимально обогревают помещение. По диагонали удобно подключать теплообменники к двухтрубной магистрали с вертикальной или горизонтальной разводкой.	При подключении к одноконтурному трубопроводу значительно увеличивается сложность монтажа и расход материалов, а готовая сеть выглядит неэстетично.
Боковой – магистраль подключается к верхнему и нижнему патрубкам по одну сторону батареи.	Одинаково хорош для одно– и двухконтурных систем. Боковое подключение позволяет сэкономить расходные материалы и минимально влияет на интерьер помещения.	Этот способ используется только с вертикальной разводкой, Входной и выходной патрубки теплого пола и плинтуса расположены внизу, поэтому и подключаются к магистральному трубопроводу только снизу.

Варианты монтажа контура

Магистральный трубопровод, транспортирующий теплоноситель, может не только иметь различные конфигурации, называемые разводкой, но и по-разному монтироваться.

Выбирая вариант монтажа, следует учитывать эстетическую, энергетическую и экономическую целесообразность.

Монтаж магистрали может быть выполнен двумя способами: открытым или скрытым:

• Открытый способ монтажа проще и дешевле – контур прокладывается в соответствии с выбранной схемой разводки, а из дополнительных работ требуется только закрепить трубы, чтобы предотвратить их деформацию. Кроме того, магистраль в этом случае помимо транспортировки теплоносителя выполняет и теплоотдающую функцию, то есть дополнительно обогревает помещения. При этом оставленный на виду трубопровод портит интерьер, он не защищен от внешних повреждений и сам является источником опасности: об него можно обжечься, оставленные вблизи горючие материалы могут воспламениться, а в случае порыва трубопровода возможны не только повреждения внешней и внутренней отделки помещения, но и есть опасность получения травм.
• Монтаж трубопровода скрытым способом предполагает прокладывание труб в каналы, выполненные в стене, полу, под плинтусом или за подвесным потолком. Упрощенный вариант – изготовление фальш-стены или применение коробов и различных накладок на трубы. Монтаж скрытым способом обеспечивает безопасность и выглядит более эстетично.

Важно! Скрытые от взора трубы повышают энергозатраты. Кроме того, увеличиваются и трудозатраты на оборудование такой магистрали и расход материалов, а при использовании фальш-стен и накладок уменьшается полезное пространство помещений.

Рекомендации по прокладке труб отопления в частном доме

Магистральный трубопровод любой сложности можно выполнить самостоятельно при наличии времени, сил и желания. Однако чтобы полученная теплосеть была надежна, эффективна, долговечна и удобна в обслуживании, необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

• При проектировании теплосети направление движения теплоносителя определяют, исходя из планировки дома и его расположения относительно сторон света и розы ветров. Желательно расположить магистраль так, чтобы первыми отапливались те помещения, где необходима наибольшая температура воздуха: детские и спальни, а также, комнаты с двумя и более внешними стенами, помещения с северной и наветренной сторон дома. Завершают контур обычно кухни и другие нежилые помещения.
• Подключаемые к магистрали теплообменники желательно оборудовать байпасами – короткими дополнительными ветками трубопровода, соединяющими подающую трубу с обратной соответственно перед входным и выходным отверстиями батареи. Такое устройство позволит отключить теплоотдающий прибор на время его ремонта или замены, не останавливая всю систему отопления.
• При прокладывании открытым способом рекомендуют соединять элементы трубопровода при помощи разъемных фитингов для простоты проведения ремонтных работ. Если же магистраль прокладывается скрытым способом, все соединения, к которым нет прямого доступа, должны быть неразборными, чтобы в случае разгерметизации не повредить пол, стену или потолок.
• При монтаже теплового контура скрытым способом в каналы в стенах или перекрытиях трубы необходимо утеплить для снижения теплопотерь.
• Допускается монтаж теплосетей из полипропиленовых труб, если отопительный прибор нагревает теплоноситель не выше 80 градусов. При этом скрытым способом такие трубы можно прокладывать только под навесные конструкции. Монтаж в стяжку не допускается.

Разводка труб отопления в частном доме: схемы

Как сделать двухтрубную систему?

Чтобы избежать значительного остывания теплоносителя по мере продвижения по дому, разработана двухтрубная схема разводки.

Она подразумевает подачу воды к каждому радиатору по одной трубе, а отвод и доставку обратно в котёл по другой.

Каждый радиатор снабжается теплом индивидуально и не зависит от других.

По способу движения теплоносителя двухтрубные схемы различаются на:

• самотёчные — теплоноситель движется под действием тепловой конвекции;
• циркуляционные (напорные) — для его перемещения устанавливается циркуляционный насос.

Виды монтажа и разводки

По способу монтажа труб, соединяющих отопительные батареи, схемы различаются на:

• горизонтальные — когда все радиаторы, расположенные на этаже, питаются от одного стояка, схема нуждается в монтаже на каждый отопительный прибор крана Маевского для стравливания воздуха;
• вертикальные — характеризуется подключением радиаторов к вертикальным стоякам, что считается оптимальным для многоэтажных домов, потому как позволяет подключать к ним отдельно каждый этаж.

Преимущество вертикальной схемы состоит в отсутствии воздушных пробок при работе.

По типу монтажа труб подачи и обратки двухтрубные схемы различаются на:

• тупиковые (встречные) — движение теплоносителя по этим трубам происходит в противоположных направлениях;
• попутные — вода в трубах подачи и обратки движется в одном направлении.

Разводка двухтрубной системы может быть двух видов:

1. Верхняя — теплоноситель подаётся сначала в верхнюю часть здания, откуда спускается в отопительные батареи, обратка при этом находится в нижней части системы.
2. Нижняя — подающий трубопровод находится в нижней её части, откуда вода по вертикальным стоякам попадает в отопительные приборы. В этом случае труба обратной подачи должна находиться ещё ниже.

Преимущества и недостатки

• В отопительные батареи теплоноситель попадает с одинаковой температурой, что даёт возможность не перегревать котёл и экономить топливо.
• Радиаторы могут настраиваться на индивидуальный тепловой режим, давая установить в каждом помещении комфортную температуру.
• Двухтрубная схема позволяет полностью исключать из сети отдельные радиаторы для их ремонта или замены, что не влияет на работу остальных.
• Система одинаково хорошо функционирует в домах с любой этажностью.
• В такой схеме потери давления невелики, благодаря чему можно установить небольшой и экономичный циркуляционный насос.

К недостаткам двухтрубных схем относится только увеличенный расход материалов при строительстве.

Устанавливаем и подключаем радиаторы

С коллекторной схемой всем понятно. Есть коллектор с выходами по количеству радиаторов. Каждый подключаем отдельно от самого коллектора самой тонкой трубой 16 мм.

Для большей экономии на материалах подключаем двухэтажный дом по двухтрубной схеме. Каждый выход с коллектора — это будет стояк на один этаж. От коллектора подключаем так называемые стояки по этажам. Для того чтобы понять как правильно проводить отопление в частном доме и рассчитать диаметры труб обратимся к теории.

Как мы знаем для комфортной температуры в доме нам в среднем нужно обеспечивать тепловую мощность системы отопления в 1 кВт на 1 квадратный метр площади при стандартной высоте потолка 2,5-2,7 м.

Скорость потока жидкости в трубах должна находится в пределах от 0,4 — 0,6 м/с тогда тепловая мощность, которую смогут передавать эти трубы составит (для сшитого полиэтилена/ППР мм):

16/20 мм (вн. 12) — 3,7-5,5 кВт (2 – 4 радиатора);

20/25 мм (вн. 15) — 5,7-8,7 кВт (4 – 6 радиаторов);

25/32 мм (вн. 20) — 10,2-15,3 кВт (6 – 10 радиаторов);

32/40 мм (вн. 25) — 16 – 24 кВт (10 – 16 радиаторов).

Расчет взят из таблицы соответствия скорости к количеству тепловой мощности.

Соответственно если площадь этажа до 100 м кв. то на этаж нам достаточно привести стояк из трубы сечением 25 мм для сшитого полиэтилена и 32 мм для ППР. Далее по уменьшению мощности уменьшаем диаметр трубы таким образом:

К коллектору уходит 25 сшитый полиэтилен. Разветвляем его на этаже тройником 20/25/20 и далее по схеме, а точнее следуя из расчета. На 16 трубу до 5,5 кВт нагрузка, на 20 трубу до 8,7 кВт и т.д. Ну вы поняли…

Рекомендую присмотерется к трубам рехау или их аналогам. О том какая труба рехау лучше подходит для отопления здесь.

Что нужно учитывать при самостоятельном монтаже

Помимо котла, труб и радиаторов при проведении самостоятельной разводки водяного отопления в частном доме нужно подготовить сопутствующие расходные материалы: крепёжные кронштейны, переходники, резиновые прокладки и другие мелочи, которые всегда нужны при монтажных работах связанных с отоплением. Плюс, ко всему, выполняя работы своими руками, нужно придерживаться следующих правил:

• отопительные батареи желательно располагать под подоконниками;
• промежуток между напольной поверхностью и батареей не должен быть меньше 10 см;
• все радиаторы во всех комнатах должны располагаться на одном уровне;
• рёбра батарей всегда должны иметь вертикальное размещение;
• в отопительной системе в самой нижней её точке всегда монтируется сливной кран для удаления теплоносителя.

После того как все монтажные работы завершены, система отопления заполняется водой и проводится пробный запуск. Когда радиаторы прогреются, и в системе появится максимальное давление проводиться проверка соединений труб с батареями и другими элементами водяного отопления на наличие течи. При обнаружении любого дефекта отопление выключается, сливается вода, и поломка устраняется.

Ознакомившись со всеми тонкостями и особенностями устройства водяной системы отопления, каждый желающий сможет своими руками сделать её монтаж в частном доме. Главное, чтобы подключение всех составных частей выполнялось в соответствии со всеми требованиями безопасности. Если устанавливается газовое оборудование, то первый запуск котла должен проводить только специалист, так как газ — взрывоопасное топливо и любые ошибки могут привести к серьёзным последствиям.

Однотрубная разводка отопления в частном доме

Это одна из самых простых конструкций, придуманных для отопления дома. По сути, это труба, выходящая из отопительного котла, проходящая вдоль всех комнат в доме и возвращающаяся обратно.

Работа однотрубной системы отопления основана на простейших физических законах.

Нагретый в котле теплоноситель расширяется и становится более лёгким. Вытесняемый снизу холодной и потому тяжёлой водой, поток стремится занять в системе отопления верхнюю точку.

По мере прохождения вдоль отопительной системы вода отдаёт своё тепло радиаторам, при этом охлаждаясь. К котлу теплоноситель возвращается уже остывшим, и цикл продолжается снова.

Тип циркуляции, монтажа и защиты

По схеме монтажа в частных домах однотрубные системы различаются на:

• вертикальные — вода поднимается вверх по нескольким стоякам, из которых попадает в радиаторы отопления;
• горизонтальные — теплоноситель подаётся на верхний этаж по единственному стояку, затем раздаётся там по всем радиаторам, и только после этого уже попадает на нижний уровень.

Фото 1. Схема самотечной однотрубной отопительной системы с вертикальной разводкой на два крыла.

По типу циркуляции схемы различаются на:

• принудительные — чтобы прокачивать теплоноситель по системам большого размера, в них устанавливаются специальные циркуляционные насосы;
• самотёчные — работают по принципу естественной циркуляции воды, поднимающейся вверх при нагреве и спускающейся вниз при остывании.

Внимание! Схемы с естественной циркуляцией успешно работают только в домах небольшой площади до 100–120 кв. м

По типу защиты от чрезмерного расширения теплоносителя схемы отопления могут быть двух видов:

1. открытого — когда расширительный бак устанавливается в самой высокой точке и полностью или частично сообщается с атмосферой, избыточная вода при необходимости сливается в канализацию;
2. закрытого — где для приёма излишнего объёма жидкости служит специальная герметичная ёмкость, которую монтируют в любом удобном месте.

Плюсы и минусы

• За счёт того, что теплоноситель проходит по помещениям дома по единственной трубе, то, по сравнению с другими схемами, возникает значительная экономия на материалах при строительстве.
• Интерьер помещений страдает меньше за счёт того, что по ним проходит одна труба вместо двух.
• В системе содержится меньший объем воды, чем в двухтрубной, за счёт этого снижается её инерционность и дом прогревается быстрее.
• Простота монтажа позволяет проводить работы самостоятельно.

По мере прохождения по трубам вода остывает и, чем дальше расположен радиатор, тем меньше тепла он получает и слабее нагревается. Поэтому регулировка температур в каждой комнате индивидуально в такой схеме невозможна.

Справка! Получить вероятность регулировки в однотрубной системе можно, применяя особую разводку — «ленинградку», которая использует байпасные линии под каждым радиатором.

При функционировании без напорного насоса для качественной работы системы необходим разгонный коллектор, включающий в себя расширительно-накопительный бак в верхней точке, т. е. на чердаке. Для исключения теплопотерь он дополнительно изолируется, что увеличивает стоимость системы.

Выбор труб

Опыт показывает, что лучше всего подходят для этих целей полипропиленовые трубы, которые:

• хорошо гасят гидроудары;
• оказывают малое сопротивление движению воды;
• не нуждаются в теплоизоляции;
• дешевы и долговечны;
• легко монтируются.

Однако есть у них и недостатки:

• армированный полиэтилен нельзя использовать в сетях с температурой теплоносителя, большей 95 °C;
• PPS-пластик выдерживает температуру до 110 °C, но имеет высокую стоимость.

Фото 3. Полипропиленовые трубы в системе отопления, для них не требуется изоляция, легко устанавливаются.

Трубы из металлопластика хорошо работают при высокой температуре. Но их соединение производится при помощи металлических фитингов, сильно уменьшающих эффективный просвет труб. В результате возрастает сопротивление движению воды в системе.

Внимание! Места соединения труб и фитингов весьма уязвимы для подтекания, и их необходимо периодически контролировать. Стальные отлично переносят высокие температуры, но для монтажа требуют применение сварки и мощного трубогиба, что не всегда доступно при выполнении работ своими силами

К тому же сталь легко подвержена коррозии, которая со временем приводит к уменьшению проходного диаметра системы и снижению её эффективности

Стальные отлично переносят высокие температуры, но для монтажа требуют применение сварки и мощного трубогиба, что не всегда доступно при выполнении работ своими силами. К тому же сталь легко подвержена коррозии, которая со временем приводит к уменьшению проходного диаметра системы и снижению её эффективности.

Медные трубы лишены этого недостатка, но весьма дороги, что и привело к их редкому использованию для создания систем отопления.

Рекомендации по прокладке труб отопления

Монтаж магистральных трубопроводов в помещениях осуществляется открытым и скрытым способом. Открытая прокладка подразумевает крепление труб к строительным конструкциям, чаще всего стенам, и обходится дешевле всего. Вариантов скрытого монтажа несколько:

• прокладка труб в стяжке пола;
• закладывание труб в стробы, проделанные в материале стены;
• крепление коллекторов к стенам или в нишах за отделкой из гипсокартона или других материалов;
• прокладка магистралей за подвесным потолком.

Последние 2 варианта выполняются трубами из любых материалов, единственная рекомендация – обеспечить доступ к ним, чтобы в случае аварии не пришлось разрушать весь отделочный материал. Что же касается замоноличивания магистралей в стяжку или стену, то для этой цели пригодны изделия из металлопластика, металла сшитого полиэтилена. Когда планируется разводка труб в полу, надо обязательно утеплить основание под ними, иначе часть тепла уйдет в подвал или просто в землю. Если же это сделать невозможно, то трубопроводы надо покрыть теплоизоляционным слоем толщиной не менее 20 мм.

При замоноличивании металлопластика в стяжку или в стену не стоит вмуровывать туда соединения на фитингах, особенно – разборных. Это чревато протечками, в результате чего отсыреет вся стена. Скрытая разводка отопления полипропиленовыми трубами производится только под гипсокартонные конструкции, закладывать их в стяжку не рекомендуется категорически.