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.

Гребенка для отопления

Собственники частных загородных домов довольно часто стали отказываться от традиционной двухтрубной разводки внутридомовой системы отопления, отдавая предпочтение системе коллекторного распределения тепловой энергии. Это не просто модная тенденция в бытовой теплоэнергетике, она обеспечивает экономное использование топлива для выработки единицы тепловой энергии.

Система гарантированно обеспечивает должный уровень обогрева всех помещений жилого дома по графику, установленного собственником. Ранее при обустройстве систем теплоснабжения за основу была принята магистральная подача тепла, которая не могла обеспечить качественное теплоснабжение — близлежащие к источнику тепла здания перегревались, а отдаленные потребители мерзли. То же самое происходило и во внутридомовых системах отопления многоквартирного дома, когда крайние стояки оставались холодными, на протяжении многих лет.

С этой проблемой сегодня успешно справляется коллекторная система распределения теплоносителя имеющей более распространённое название у специалистов — распределительные гребенки для отопления. Для того чтобы перейти на эту систему у собственников частных домовладений, особенных трудностей не возникнет. Чего нельзя сказать о многоэтажных и многоквартирных домах, которые для ее внедрения потребуют 100% замены внутридомовых разводящих трубопроводов.

Для чего нужна гребенка распределительная для отопления ?

Распределительная гребенка для отопления — основной элемент прогрессивной отопительной системы. Она выполнена, как участок трубы с заглушками на торцах и отводами, выполняющими распределение греющей воды по отдельным контурам отопления. Число отводящих патрубков изготавливается различным, что зависит от определенной системы нагрева и количества нагревательных приборов, предполагаемых к подсоединению.

С использованием коллектора оптимизируются гидравлические режимы воды в нагревательном контуре, при этом устраняются гидроудары, возникающие по причине срабатывания автоматики регулирования температурного режима. Необходимо отметить, что даже грамотное применение гребенки отопления увеличивает технологическую сложность и себестоимость монтажных работ в тепловой сети, но при этом в разы повышает эффективность системы теплоснабжения, в результате чего появляется возможность тонкой регулировки процесса передачи тепла от источника нагрева к объектам отопления.

Распределительные гребенки для отопления – допустимые области применения:

1. Обязательный элемент системы водяных теплых полов. Коллекторы, пропорционально распределяют тепло, по всем комнатам.
2. Имеют приоритетное применение в радиаторных системах нагрева, функционирующих по лучевой схеме. Трубопроводы от коллектора проложены к каждому радиатору и обратно протягиваются по полу, в его стяжке.
3. В комбинированных системах теплоснабжения, обладающих как радиаторным контуром нагрева, так и змеевиком в системе «теплый пол».
4. В принудительных отопительных схемах отопления, укомплектованных воздухоотводчиком и насосом для циркуляции теплоносителя. Лучше если мини-насосом будут оснащена каждая петля (контур) отопительной системы

Для наблюдения за работой системы коллекторного типа рекомендуется около гребенки отопления размещать манометр и защитный клапан, сбрасывающий теплоноситель, при резком повышении давления в контуре. Обычно такая ситуация возникает во время пуска, в связи с температурным расширением воды. Разводку отопительных труб в коллекторной схеме осуществляют по поэтажной схеме. Существует очень важное требование для нормального функционирования сети – в границах одного этажа лучи, и контуры создаются равной длины, при этом гребенка для отопления размещается в середине.

Принцип действия распределительной гребенки для отопления

В реальности она имеет простую конструкцию, состоящую из незначительного числа приспособлений и узлов. Именно поэтому она заслужено пользуется огромной популярностью у покупателей для установки в систему отопления индивидуального домостроения.

Базовые составные рабочие элементы:

• Подающий коллектор;
• отводной коллектор;
• шаровой регулирующий кран;
• запорный-регулирующий вентиль;
• подпиточный кран системы отопления;
• регулировочный вентиль расхода теплоносителя;
• воздухоотводчик.

Принцип функционирования установки довольно простой:

1. Нагретый в отопительном котлоагрегате теплоноситель поступает в подающий коллектор.
2. В котором он пропорционально распределяется между подающими патрубками соединенными с внутридомовыми отопительными трубами и радиаторами в каждой отапливаемой комнате.
3. После того как горячий теплоноситель поступает в отопительные приборы, происходит процесс теплоотдачи через конвекцию и радиацию от горячей воды к воздуху в комнате.
4. Охлажденный теплоноситель попадает в обратный трубопровод по которому следует в обратный коллектор-распределитель и далее опять поступает к котлоагрегат для следующего цикла нагрева.

Преимущества и недостатки

Водораспределительная гребёнка, равным образом, как и любая иная аналогичная конструкция, обладает рядом преимуществ. Вследствие чего она быстро завоевала симпатии покупателей. Основными достоинствами изделия считаются:

• Отсутствие температурных перепадов при синхронном подсоединении ряда нагревательных батарей в разных помещениях;
• стабильное давление в подающем и обратном трубопроводе;
• надежная блокировка поступления греющего теплоносителя в единичный отопительный прибор, при этом обеспечивая функциональность всей системы;
• практичность и простота эксплуатационной наладки;
• легкость осуществления ремонтно-профилактических процедур;
• допустимость применения потаенных в пол трубопроводов;
• возможность контролировать разнообразные технологические характеристики системы.

Невзирая на огромное количество положительных качеств, у гребенок имеются и ряд недостатков. Пользователям непременно следует считаться с ними накануне их приобретения и перед применением, иначе они столкнутся с многими проблемами, которые усложнят работоспособность отопительной системы.

В числе отрицательных причин использования коллектора профессионалы отмечают:

• Большую цену на изделие, обусловленную внедрением инновационных материалов и технологий в изделии;
• недопустимость монтажа в отопительных системах отопления, с естественной циркуляцией без центробежного насоса;
• потребность применения большого числа дорогостоящих трубопроводов, которые требуется протянуть ко всем существующим радиаторам.

Правила подключения распределительной гребенки

Подбор участка местоположения коллектора обязан базироваться на принципе равноудаленного расположении оборудования от него. В случае, если данным требованием пренебречь, тогда на более протяженных узлах системы возникает высокое давление, которое отрицательно будет воздействовать на этот участок. Поэтому разрешенная разность длин участков труб от гребенки к батареям не должна нарушать пропорцию 1:2.

Или, иначе говоря, длина трубопроводов от первого радиатора до коллектора и последующих батарей не может быть меньшей, чем в 2 раза. При превышении названных характеристик, обеспечить точную работу гребенки не получиться. В случае, когда в доме находится много этажей, то коллектор устанавливается на каждом из них. Имеется ряд методов расположения распределительной гребенки в системе отопления: в особом монтажном шкафу или прямо на стенке.

При монтаже коллектора на стенках в них выполняют специализированные ниши. Для монтажа гребенки отопления определяют место выше уровня пола. По габаритам ниша обязана соответствовать размерам гребенки с учетом навесного оборудования и обвязки отопительных трубопроводов. Пространство расположения коллектора непременно обязано быть сухим. Обычно для данных целей избирают коридор либо вспомогательное помещение, где распределительная система никому не станет мешать.

На случай если расположение распределителя производится в переходе, то в нише рекомендуется поместить особенный шкаф из металла с дверкой и отверстиями для ввода/вывода трубопроводов. Такая конструкция, как правило, комплектуется особыми крепежными деталями для надежного ее закрепления.

Гребенка распределительная для отопления: рекомендации по размещению и монтажу

Монтаж гребенки осуществляется, согласно существующим нормам СНИП и требованиям к обустройству систем отопления. Он должен соответствовать определенным требованиям:

1. Распределительная гребенка отопления обязана располагаться выше уровня основной магистрали отопления. Это требование необходимо для того чтобы, при аварийной ситуации, возможно было стравить лишний воздух из системы.
2. Наибольшая продолжительность любого из контура, включаемого к коллектору, обязана быть равной.
3. После того, как монтаж гребенки для отопления будет выполнен, к нему подключают весь необходимый комплекс дополнительного оборудования: циркуляционный электронасос, запорно-регулировочные краны, защитно-предохранительные клапаны и воздухоотводчики.
4. Перед пуском в эксплуатацию необходимо выполнить точную настройку работы коллектора и вспомогательного оборудования по рекомендациям завода-изготовителя.

Как настроить гребенку отопления?

Регулирование системы отопления выполняется вручную по таким параметрам:

По расходу и температуре теплоносителя. Первый показатель определяется по расчетам либо по проектным данным и устанавливается способом изменения скоростного режима насоса для циркуляции теплоносителя. Организовывать контроль за показателями расхода греющей воды допускается с использованием установленного расходомера.

Температурный режим задается ручным способом при настройке показателя термостата. Допускает применение авторегулировки, для этого потребуется установить сервоприводы на каждый контур отопления. После чего параметры можно корректировать дистанционно, взаимодействуя с термодатчиками.

Распределительная гребенка системы отопления настраивается по следующему алгоритму :

1. Температуру в контуре настраивают на трехходовом шаровом клапане. Это возможно выполнить ручным способом, установив необходимую температуру жидкости поворотом регулировочного механизма на термостате. Наиболее часто в схеме задействуют термостатическую головку с выносным первичным датчиком и импульсной трубкой.
2. Количественный вариант регулировки на коллекторе, возможно, выполнить как ручным методом, так и автоматическим. Поворачивая колпачок на клапане отдельного контура, и контролируя показание расходомера, добиваются расчетного расхода теплоносителя, в случае, когда он известен. В противном случае настройку выполняют опытным путем, контролируя работу системы в течение нескольких дней, желательно это выполнять для разных температур наружного воздуха.
3. Автоматическая регулировка заключается в монтаже вместо колпачков особых сервоприводов, способных дистанционно работать с термостатами во всех комнатах.

Предпочтительнее, когда расчеты и наладку будут выполнять специалисты с использованием особых программных приложений и измерительных приборов. Для того чтобы гидравлический режим был выдержан, площади сечения входного и выходного коллектора должны совпадать, как и их общая пропускная способность.

Расчет мощности циркуляционного насоса рассчитывается по удельному расходу горячей воды в системе теплоснабжения. Каждый электронасос по отопительным контурам рассчитывается отдельно. Данные, полученные в процессе подсчетов, нужно округлять в большую сторону и к полученному результату потребуется прибавить запас по мощности – 15%.

Как не ошибиться в выборе распределительной гребенки

Перед тем как приобретать устройство, нужно просчитать все важные аспекты особенности его функционирования и установить параметры гребенки, которые потребуются в дальнейшем для автоматической работы системы теплоснабжения. Вместе с тем, потребуется большое внимание обратить не столько материалу, из которого выполнена гребенка отопления, что, конечно, важно, но не критично, а и другим важным моментам.

Первоначально нужно обращать внимание на такие аспекты:

1. Объем пропускаемого теплоносителя — нужно, чтобы коллектор смог справиться с греющим потоком воды по всем отопительным контурам, причем, имея, запас не менее 15 %.
2. Способность увеличения нагревательной системы при подключении новых абонентов.
3. Общее энергопотребление, чтобы обеспечить межконтурную работу сервомоторов.
4. Предельное давление среды с запасом не менее 15 %.

Как очевидно профессиональный выбор распределительной гребенки отопления, могут выполнить только специалисты имеющие опыт работы с распределительными тепловыми сетями

Распределительная гребенка системы отопления — это новаторский узел во внутридомовых системах отопления. Его применение помогает в автоматическом режиме, в том числе и дистанционно, управлять режимом отопления в каждой комнате отдельно, при этом обеспечив комфортную температуру внутреннего воздуха и реальную экономию средств на услуги отопления.