Тупиковая схема отопления: характеристика и особенности монтажа

Из-за многообразия отопительных и нагревательных приборов (печей, котлов, радиаторов или батарей) и групп безопасности разработано несколько схем отопления, которые успешно применяются в том или ином помещении для конкретных условий проживания. В их числе – и тупиковая схема отопления частного дома с двумя контурами. Тупиковая и попутная схема отопления

Как работает тупиковая отопительная система

Тупиковая схема – это двухтрубное устройство отопления помещений, в котором, как видно из рисунка выше, горячий теплоноситель подается к каждому радиатору по одной трубе (подача), а выходит из радиаторов и поступает к котлу по другой трубе (обратка). Причем в этой схеме движение теплоносителя по подающей и обратной трубах происходит в противоположном направлении, тогда как в других (не однотрубных) схемах жидкость движется в одном направлении. Это – очень распространенный вариант подключения нагревательных приборов, и не только радиаторов – это могут быть чугунные или биметаллические батареи, или самодельные регистры.

Хотя и однотрубное отопление можно реализовать по тупиковой схеме, но это решение непопулярно в силу своей невысокой эффективности отдачи тепла и сложности исполнения. Реализация тупиковой однотрубной схемы показана ниже – если дом рассчитан на 2 или три этажа, то, кроме стандартной группы безопасности, придется делать разводку стояков, и на каждый радиатор устанавливать воздухоотводчик или кран Маевского. Это – схема дорогостоящая, поэтому ее нечасто принимают к исполнению.

Однотрубная тупиковая схема

Косвенное преимущество тупиковой схемы еще и в том, что ее можно применять как для отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, так и для решения с гравитационным перемещением жидкости в трубах. Для энергонезависимого отопления частного дома система с естественной циркуляцией приобретает все большую популярность, поэтому не стоит забывать и о тупиковой схеме с верхней разводкой труб в этом случае.
» alt=»»>

В любом случае, при одноконтурной или двухконтурной схеме, для тупикового варианта очевидно следующее: чем больше подключено радиаторов к трубе, тем медленнее будут прогреваться все последующие нагревательные приборы. Поэтому желательно разделить всю систему на несколько ответвлений таким образом, чтобы в каждой ветке было не больше, чем 5-6 радиаторов. Это решение актуально как для естественной, так и для принудительной схемы перемещения теплоносителя.

Пример тупиковой схемы с естественной циркуляцией для дома в два этажа

На практике преимущество тупиковой схемы очевидно: это простые расчеты, несложный уровень монтажа, минимальное количество запорной арматуры и фитингов, дешевизна всего проекта. Если сравнивать с такими популярными решениями, как двухтрубная система с попутным движением жидкости и с лучевой схемой (с коллектором), то в плане соблюдения законов гидравлики они явно лучше тупиковой – быстрее движется теплоноситель, нет встречного движения, радиаторы прогреваются равномерно и с одинаковой скоростью. Но часто именно экономичность тупикового варианта побеждает, особенно для отопления дома с небольшой общей отапливаемой площадью.

Горизонтальная схема с тупиковой разводкой имеет разновидность, где применяется центральная магистраль. Такую схему можно реализовать как скрытый в пол или в стену трубопровод, что нравится всем без исключения домовладельцам, так как скрытый трубопровод не требует переделки дизайна, перепланировки или изменения интерьера помещений.
» alt=»»>

При монтаже скрытого трубопровода, например, при заделке труб в бетонную стяжку пола или в штробы в стенах, трубы следует применять не стальные, а металлопластиковые без соединений или полимерные с соединением неподвижной гильзой или сваркой, чтобы не допустить возможности протечки. Единственная проблема при прокладке скрытого трубопровода – его правильный и красивый вывод из стены или из-под пола. Также следует избегать любых пересечений труб в скрытом варианте монтажа. Чтобы избежать пересечений, используют крестовину. При присоединении трубы к радиатору при помощи крестовины можно без выступа за плоскость монтажа обогнуть трубы центральной магистрали. Подключение дополнительных контуров в тупиковой системе: полотенцесушитель

Также реализация тупиковой системы с центральной магистралью открывает возможности по подключению к отоплению и других схем: системы «теплый пол» или полотенцесушителей. Подключаются такие узлы пир помощи специального смесительного модуля, к состав которого входит циркуляционный насос, смесительные краны и температурные датчики. Модуль смешения делает работу подключаемых модулей независимой от главной схемы отопления, причем любое количество новых подключаемых контуров не будет влиять на работу основного контура.
» alt=»»>

Разные решения тупиковых отопительных систем

Существует два варианта тупиковой схемы отопления: вертикальная и горизонтальная. Горизонтальное решение с нижней разводкой – это классика, а вертикальная трубная разводка применяется для двух- или трех этажного дома. Если дом имеет два этажа, то при небольшом общем количестве радиаторов разводка отопления будет выглядеть как, как показано на рисунке ниже: Вертикальная разводка для тупиковой схемы

Обе ветки начинаются сразу от котла: одна запитывает первый этаж, вторая – верхние радиаторы, образуя вертикальный стояк с переходом на горизонтальную трубу подачи. Такая схема работает устойчиво, если радиаторов в каждой ветке будет не больше десяти, а при правильно рассчитанных и подобранных диаметрах труб и количестве секций в радиаторах балансировать теплоотдачу нет нужды – достаточно в каждой ветке (нижней и верхней) установить вентили автоматическими регуляторами давления для балансировки.

Если тупиковая система отопления будет применяться в трехэтажном доме, то нужно будет просто добавить еще одну ветку подачи и обратки – для третьего этажа. То есть, все ветки трубной разводки будут включены параллельно относительно котла. Но при большом количестве радиаторов отопления, или при существовании сложной архитектуры помещений рекомендуется реализовать тупиковую вертикальную систему отопления: Вертикальная и горизонтальная тупиковая схема

Реализуется такая отопительная схема просто: прокладываются два горизонтальных трубопровода отопления, и к ним в нужных точках подключаются вертикальные трубы стояков, которые поднимаются на верхние этажи. На схеме показано, что радиаторы стоят ровно друг над другом, но на практике между ними можно допускать небольшое смещение, если смотреть в разрезе относительно этажей. Если радиаторы друг относительно друга будут разведены по вертикали на большое расстояние, то придется к каждому из них прокладывать дополнительные трубы. В один стояк должно врезаться не более двух радиаторов, но, если их потребуется больше, то нужно будет делать балансировку каждой дополнительной горизонтальной ветки, идущей к радиатору.

Схема вертикального тупикового отопления, показанная на этом рисунке, работоспособна только для системы с принудительной циркуляцией, так как подача идет снизу. Для реализации такой же схемы, но с естественным передвижением теплоносителя, нужно будет переделывать подачу жидкости по верхней схеме разводки, что приемлемо не для каждого малоэтажного дома. Варианты схем отопления по тупиковой схеме

Плюсы и минусы системы

Достоинства:

1. Легкая и удобная регулировка теплоотдачи каждого радиатора;
2. Большая площадь отопления пир двухконтурной разводке;
3. Оптимально комфортная температура в помещеинях при работе тупиковой системы.

Недостатки:

1. Большой расход труб, фасонной и запорной арматуры, метизов;
2. Трудоемкость монтажа для двухконтурной системы, а также завышенная по сравнению с однотрубной схемой стоимость монтажа.

Разветвленная тупиковая схема трубной разводки в бетонной стяжке

Советы монтажникам

1. Любая схема системы отопления, в том числе и тупиковая, отталкивается при расчетах от внутренних диаметров труб. На чертежах внутренние и наружные диаметры обозначаются по-разному, и перепутать их невозможно: например, маркировка ДУ20 или DN20 делается для внутренних диаметров труб, а Ø 32 х 3 – для наружных диаметров. Причем второй показатель обозначает толщину стенки трубы;
2. Если в одном доме реализуется несколько ветвей по тупиковой схеме, то для каждой ветви нужно установить свою группу запорно-регулировочной арматуры;
3. Даже в схеме с принудительной циркуляцией теплоносителя (а в схеме с естественной циркуляцией – обязательно) необходимо делать хотя бы минимальный уклон горизонтальных трубопроводов. Для гравитационной схемы уклон должен быть ≥ 5 мм/м, для насосной ≥ 2 мм/м;
4. Термодатчики (термостаты), которые будут устанавливаться на отопление с естественной и с принудительной циркуляцией теплоносителя имеют разную конструкцию, поэтому важно выбрать правильный вариант;
5. Трубы, идущие от предпоследнего радиатора до последнего, должны быть самого меньшего диаметра в схеме.

Смонтировать двухконтурную тупиковую схему отопления в одноэтажном доме – проще всего, так как это потребует наименьших финансовых и трудовых затрат в сравнении с реализацией других схем. В силу своей простоты такую систему может смонтировать даже непрофессионал, и для этого не понадобится использование специальных инструментов, приборов и оборудования. Для двух- или трехэтажных коттеджей расчеты и монтаж будут сложнее, так как понадобится учитывать действие законов гидравлики.

Монтаж тупиковой схемы – простое отопление для дома

Специалисты используют в домах малых и средних размеров в основном тупиковую схему отопления, как наиболее дешевую, простую и стабильную, обеспечивающую равномерный прогрев всех радиаторов и отдачу их номинальной мощности. Если собирать ее своими руками, то в первую очередь придется принять ряд проектировочных решений.

Подбор котла и мощностей под тупиковую схему — все ли подходит

Котел должен перекрывать теплопотери дома с запасом примерно 1,2 для автоматизированных вариантов и 2,0 и более (желательно) для обычных твердотопливных, для комфортности их обслуживания. Теплопотери для условно удовлетворительно теплоизолированного здания с высотой потолков до 2,6 м определяются как 1 кВт на 10 м2 площади.

Суммарная мощность радиаторов должна перекрывать мощность котла также на 20% или более. При этом принимается мощность одной секции полноразмерного алюминиевого радиатора как 130 – 140 Вт при нагреве его до 60 град, что является нормальной эксплуатационной температурой.

В комнатах же распределение мощности зависит от площади наружных стен и площади окон. Примерно, для угловой комнаты с двумя окнами, теплопотери рассчитанные по обычной формуле нужно умножать на 1,6, а для комнаты с одним окном – на 1,3. Во внутренних отсеках дома радиаторы не ставятся вовсе.

Подбор радиаторов

Следует учитывать, что заявленная мощность радиаторов порядка 190 – 220 Вт на секцию дается производителями при Дельта равном 70 град (20 град в комнате и 90 град радиатор), что не достижимо на практике. Соответственно, при Дельта 40 град (+60 град средняя линия радиаторов), мощность будет порядка 130 Вт на секцию.

Современный дизайн предпочитает быть свободным от трубопроводов по стенам. Поэтому даже подводки от спрятанных в полу магистралей укладывают в короткие вертикальные штробы стен, что может быть допущено проектными решениями.

Таким образом, для тупиковой схемы лучше подобрать радиаторы с нижним подключением. Будут ли это алюминиевые или панельные стальные – вопрос лишь дизайна. Возможно также подобное подключение скрытыми трубами и более дешевых радиаторов с обычным боковыми подводами.

Подбор труб для монтажа своими руками

Трубопроводы должны препятствовать попаданию кислорода в теплоноситель. Поэтому наиболее дешевая «пластмаска» здесь вряд ли уместна. А трубы pex и pert с килородоупорным покрытием все равно значительно уступают металлопластиковым по этому параметру. Оптимальным для гибкой укладки остается металлопластиковый трубопровод.

Полипропилен же будет уместен только в вариантах «эконом-эконом» создания, с его навеской по стенам. Прятать, и тем более замоноличивать сварные стыки полипропилена нельзя. Но этот вариант отличается не только максимальной дешевизной, но и легкостью сборки, так как сварка полипропиленовых труб доступна даже совсем не подготовленным монтажникам.

В тоже время для обжима фитингов гибкого трубопровода нужен дорогой профессиональный инструмент, так что скорее всего придется пригласить специалиста… Делать ли своими руками совсем дешево с полипропиленом, или чужими профессиональными с обжимными (надежными) фитингами с металлопластиком,- решать придется по обстоятельствам…

Размещение трубопровода

После того, как определены размеры (мощности) радиаторов под каждым окном, можно планировать их подключение. При этом в тупиках до 3 шт. подключение можно делать трубами с внутренним диаметром 12 – 13 мм (16 мм наружный металлопластика и 20 мм полипропилен). Там, где нужно 4 – 5 радиаторов, магистраль лучше прокладывать уже 25 мм трубопроводом (наружный полипропилен), а каждый радиатор и подводку к последнему подключать 20 мм.

Тупиковая разводка на практике — радиаторы подключаются параллельно к трубопроводу в теплоизоляции, проложенному ниже напольного покрытия

Современное строительство предполагает прокладку скрытого в полу гибкого металлопластикового трубопровода, в теплоизолирующих чехлах. Полипропилен с пайкой скрытно прокладывать не рекомендуется, замоноличивать не допускается.

• Скрытая разводка труб отопления под перекрытием 2-го этажа, закрывается отшивкой потолка.

• Скрытая разводка тупиковой схемы размещается в отсыпке с лагами, или в штробах бетонной стяжки теплого пола.

Какое еще оборудование понадобится для создания тупиковой схемы

Котел должен быть обвязан соответствующе. Для простого не автоматизированного скорее понадобится и насос, и расширительный бак (одна десятая объема от теплоносителя), а на подаче ставится группа безопасности в полном составе.

Для автоматизированного же нужны лишь пара вентилей для его отключения.

Котел обязательно резервируется электрическим котлом (наиболее оптимальный вариант), причем с твердотопливным электрический выполняет еще полезнейшие функции ночного дежурства, и не только.

Каждый радиатор должен обвязываться краном Маевского, заглушкой, кранами отключающими на подаче и обратке, как минимум.

Примерная схема двух тупиков, подключенных к твердотопливному котлу

Причем желательно на подаче установить регулировочный кран, для быстрой регулировки мощности (потока теплоносителя), а с автоматизированным котлом здесь можно поставить и термоголовку для автоматической поддержки температуры.

На обратке же у первого радиатора в тупике может быть установлен настроечный клапан, при наличии 5 или 6 радиаторов в тупике, чтобы выполнить балансировку, задать примерно одинаковую отдачу мощности.

Также каждый тупик снабжается отключающими кранами. Регулирующие здесь ставятся в случае, если тупики слишком значительно различаются по гидравлическому сопротивлению и мощности и нужно их балансировать друг относительно друга.

Выводы

Как видим, совсем не сложно сделать тупиковую схему своими руками, скажем, на 15 радиаторов для среднего дома. На первом этаже создаем два тупика по 5 шт. радиаторов в каждом, причем разводку ведем под полом в стяжке теплого пола. На второй этаж пускаем из котельной один тупик на 5 радиаторов. Магистраль от котла соответственно до разветвления на тупики делаем трубами 32 мм (наружный полипропилен), которые и обеспечат эту мощность – до 20 кВт без излишнего сопротивления…