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.

Обзор схем подключения радиаторов отопления в частном доме

Отопительная система для частного дома посредством радиаторов и котельного оборудования имеет два основных способа подключения: однотрубное и двухтрубное.

Обе схемы имеют свои преимущества и недостатки.

При ее выборе следует учитывать площадь помещения, количество жилых этажей и регион проживания.

Выбор схемы

Выбор разводки труб зависит от системы подключения: однотрубная и двухтрубная, и способу циркуляции воды в трубах: естественное и принудительное (при помощи циркуляционного насоса).

Однотрубная — основывается на последовательном подключении радиаторов. Горячая вода, нагретая при помощи котла, по одной трубе проходит через все обогревательные секции и заходит обратно в котел. Типы разводки для однотрубной схемы: горизонтальная (при принудительной циркуляции воды) и вертикальная (при естественной или механической циркуляции).

При вертикальной разводке, трубы располагаются перпендикулярно полу (вертикально), нагретая вода подается вверх, а затем по стояку спускается к радиаторам. Вода циркулирует самостоятельно, под воздействием высоких температур.

Двухтрубная система базируется на параллельном присоединении радиаторов к цепи, то есть горячая вода индивидуально поставляется к каждой батарее по одной трубе, а выпуск воды производится по второй. Типы разводки – горизонтальная или вертикальная. Горизонтальная разводка осуществляется по трем схемам: проточная, тупиковая, коллекторная.

Подключение конвекторов к отопительной системе выполняется следующими приемами: нижнее, верхнее, одностороннее и диагональное (перекрестное). От плана установки батареи зависит циркуляция жидкости внутри него.

Для однотрубной и двухтрубной систем вертикальная разводка преимущественно используется для домов, содержащих два и более этажа.

Однотрубная

Принцип действия однотрубной отопительной системы – круговая циркуляция жидкости по одной магистрали. Нагретый теплоноситель выходит из котла и проходит последовательно через каждый подключенный конвектор.

В каждый последующий поступает вода из предыдущего, по мере ее прохождения, часть тепла теряется в результате остывания. Чем дальше батарея от котла, тем ниже ее температура. При выходе из строя одного элемента, нарушается работа всей цепи.

Чтобы этого избежать рекомендуется монтировать разводку с обводным путем (байпасом).

Монтаж осуществляется горизонтальным или вертикальным способом, во втором случае, котел оптимально установить на нижнем уровне, чтобы обеспечить естественную циркуляцию жидкости.

Недостатки:

• Взаимосвязь элементов цепи — выход из строя одного радиатора ведет к нарушению работы всей системы;
• Высокие теплопотери;
• Невозможность контролировать нагрев отдельных элементов системы;
• Ограниченная площадь обогрева (до 150 м 2 ).

Тем не менее, для одноэтажного дома с небольшой площадью рациональнее выбирать данный тип отопления.

Двухтрубная

В этой системе жидкость циркулирует по двум выделенным магистралям: подающей (выход теплоносителя из котла) и обратной (к котлу). Две трубы подсоединяются к водяному обогревателю. Монтаж осуществляется вертикальным или горизонтальным методом разводки. Горизонтальная — выполняется тремя схемами: проточным, тупиковым, коллекторным.

При проточной схеме, движение воды происходит последовательно, сначала жидкость выходит из первого конвектора, далее к магистрали присоединяется второй и последующие элементы, затем вода возвращается к котлу. Теплоноситель в подающей и обратной трубах, в этом случае, движется в одном направлении.

Тупиковая разводка характеризуется противоположным направлением воды в трубах, то есть вода выходит из первой батареи и устремляется к котлу в обратном направлении, аналогично из остальных обогревателей.

При лучевой или коллекторной разводке, нагретая жидкость подается к коллектору, от которого отходят трубы к конвекторам. Этот вариант более дорогостоящий, но отличается возможностью точной регулировки напора воды.

Однотрубная система отопления частного дома своими руками как сделать, читайте рекомендации.

Преимущества:

• Параллельное подключение конвекторов, вывод из строя одного элемента не влияет на работу всей цепи;
• Возможность установки терморегуляторов;
• Минимальные теплопотери;
• Функционирование системы в помещениях любой площади.

Варианты подключения

Способы подключения радиатора к трубопроводу:

1. Верхнее. Теплоноситель поступает в обогреватель сверху и выходит аналогичным образом. Данный тип монтажа отличается неравномерным прогревом, так как теплоноситель не прогревает низ прибора, поэтому использование такого способа в домах нерационально.
2. Нижнее. Теплоноситель входит и выходит внизу, отличается небольшой теплопотерей (до 15 %). Преимущество данного способа — возможность смонтировать трубу под пол.
3. Одностороннее или боковое. Подающая и обратная трубы подключаются к одной стороне конвектора (сверху и снизу). При этом обеспечивается хорошая циркуляция, что снижает теплопотери. Такой тип монтажа не подходит для конвекторов с большим количеством секций (более 15), так как в этом случае дальняя часть будет плохо прогреваться.
4. Перекрестное (диагональное). Подающая и обратная трубы подключаются с разных боковых сторон радиатора по диагонали (сверху и снизу). Преимущества: минимальные теплопотери (до 2%) и возможность подключения прибора с большим количеством секций.

Способ подключения радиаторов к трубопроводу влияет на качество прогрева помещения.

Все о котлах на топливе, газе и электричестве в нашей статье.

Монтаж радиаторов

Радиаторы должны устанавливаться в местах с наибольшим перепадом температуры, то есть возле окон и дверей. Располагать обогреватель под окном необходимо таким образом, чтобы их центры совпадали. Расстояние от прибора до пола должно быть не менее 120 мм, до подоконника – 100 мм, до стены – 20-50 мм.

Монтаж батареи к трубопроводу осуществляется при помощи фитингов (уголок, муфта комбинированная с резьбой) и крана шарового «американка», методом пайки или сварки. На одно из других отверстий устанавливается воздуховыпускник (кран Маевского), оставшееся отверстие закрывается заглушкой.

Перед заполнением системы проводят первый пробный пуск для ее прочистки и проверки на наличие утечек. Воду следует оставить на несколько часов, затем слить. После этого вновь заполнить систему, повысить давление при помощи насоса и выпустить воздух из радиатора до появления воды, затем включить котел и приступать к отоплению помещения.

Распространенные ошибки при монтаже: неправильное размещение конвектора (близкое расположение к полу и стене), несоответствие количества секций обогревателя и типа подключения (боковой тип подключения для батарей с количеством секций более 15) – в этом случаев прогрев помещения будет осуществляться с меньшей теплоотдачей.

Выплескивание жидкости из бачка свидетельствует о ее переизбытке, шумы в циркуляционном насосе о наличии воздуха – данные проблемы устраняется при помощи крана Маевского.

Цена на оборудование

Примерный расчет оборудования для отопительной системы дома, площадью 100 м 2 .

Наименование	количество	Стоимость (рубли)
Котел	1	40.000
Дымоход	2 м	3.000
Запорная и соединительная арматура	1	2.000
Оборудование обвязки котельной	1	2.000
Радиатор 10 секционный	6	36.000
Монтажный комплект радиатора	6	1.800
Кронштейн крепления	24	1.000
Труба (полипропилен)	60 м	10.000
Фитинги (комплект)	1	5.000
Итого:	100.800

Итоги и выводы

На выбор схемы подключения радиаторов влияет площадь помещения и количество этажей. Для небольшого одноэтажного дома оптимальным вариантом будет выбор установки однотрубной горизонтальной системы. Для домов, площадью более 150 м 2 с двумя и более этажами предпочтительнее устанавливать двухтрубную вертикальную разводку с диагональным подключением.