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.

Разводка отопления частного дома своими руками

Эффективное отопление частного жилья можно осуществить различными способами. Определиться с оптимальным вариантом необходимо еще на стадии проектировки. Это позволяет справиться с проблемой обогрева верхней и нижней части строения при наличии определенных материальных средств.

Стоит отметить, что разводка отопления может быть реализована в виде двухтрубной и однотрубной системы. Каждый вариант предполагает учет специфических эксплуатационных и конструкционных особенностей.

Однотрубное отопление

Однотрубная разводка предполагает соединение элементов в последовательном порядке. Здесь радиаторы наполняются теплоносителем по очереди. Другими словами, трубопровод отопления дома состоит из единой трубы, по которой рабочая жидкость перемещается к обогревательным элементам.

Подобная разводка отопительного трубопровода от котла может быть представлена в нескольких вариантах.

Горизонтальный тип

Горизонтальная однотрубная разводка предполагает расположение трубопровода в горизонтальной плоскости. Радиаторы в данном случае устанавливаются на едином уровне по отношению друг к другу.

Если горизонтальная однотрубная разводка монтируется в двухэтажном частном строении, в таком случае необходим стояк, который сможет обеспечить подачу теплоносителя к первому радиатору на верхнем этаже.

Сделать возможной регулировку температуры в такой ситуации позволяют специальные краны, расположенные перед первыми радиаторами на каждом из этажей.

Схема разводки отопления горизонтального типа в однотрубных системах предполагает принудительную циркуляцию рабочей жидкости. Это в свою очередь требует применения специальных насосов. Такое оборудование является зависимым от электроснабжения дома.

Вертикальный тип

Монтаж однотрубного отопления с вертикальной разводкой позволяет исключить необходимость установки нагнетательных насосов, наличие которых обязательно требует горизонтальная разводка. Обусловлено это эффектом естественной циркуляции теплоносителя по трубопроводу. Обеспечивается решение расположением труб под определенным уклоном.

Отсутствие насосов делает систему отопления абсолютно независимой от электроснабжения строения. Данный фактор положительным образом отражается на удобстве эксплуатации отопительного оборудования в доме.

Двухтрубное отопление

Двухтрубная отопительная система требует подсоединения каждого радиатора к трубопроводам, которые отвечают за поступление нагретого и отвод охлаждающегося теплоносителя. Основным положительным моментом такой конструкции является возможность корректировки температуры отдельных обогревательных элементов.

Вертикальная схема

При реализации такого проекта предусматривается несколько вариантов разводки:

1. Нижняя двухтрубная разводка – основной теплоагрегат, который подает теплоноситель к элементам отопления, размещается в подвальном помещении либо над уровнем пола нижнего этажа. От магистральной трубы в многоэтажном строении отводятся стояки, наличие которых обеспечивает поступление рабочей жидкости к радиаторам. В последствии остывшая жидкость перемещается в обратном направлении по отводящим трубам.
2. Верхняя двухтрубная разводка – предполагает подачу теплоносителя от главного теплогенератора непосредственно на чердак дома. Проходя через радиаторы отопления, подогретая рабочая жидкость возвращается обратно от верхней разводки по соответствующим стоякам.

В целях удаления воздуха, который накапливает в процессе эксплуатации, двухтрубную систему рекомендуется дополнять специальным расширительным бачком. Монтаж бачка своими руками позволяет обеспечить высокие показатели давления при передвижении теплоносителя, что способствует повышению эффективности отопления.

Горизонтальная схема

Данный вариант является наиболее распространенным в случае монтажа двухтрубного отопления.

Функциональность обеспечивается принудительной циркуляцией теплоносителя. Существуют следующие варианты реализации подобной схемы:

1. Тупиковый. Характеризуется сравнительно невысоким расходом материалов при обустройстве отопления. Очевидным негативным моментом здесь выступает внушительная длина контура системы, который прокладывается по широкому кругу от основного нагревательного агрегата. Соблюдение подобного требования усложняет регулировку температуры отдельных элементов отопления.
2. Попутный. Позволяет сделать коррекцию температуры теплоносителя в отдельных радиаторах более удобной за счет одинаковой длины циркуляционных контуров. В то же время реализация такого проекта нуждается в применении основательного количества труб.
3. Лучевой. Предполагает лучевое распределение теплоносителя, которому сопутствует максимальная затрата расходных материалов. Очевидным плюсом при этом является возможность скрытой укладки трубопроводной системы в толщу бетона. Это позволяет сохранить внешнюю привлекательность обогреваемых помещений.

Режимы циркуляции теплоносителя

Перемещение рабочей жидкости при обустройстве отопления в верхней и нижней части строения может осуществляться в следующих режимах:

• принудительном;
• естественном (вертикальная однотрубная и двухтрубная разводка отопления).

Принудительная циркуляция

Данный способ перемещения подогретой рабочей жидкости в верхней части строения от нагревательного агрегата и ее возвращение предполагает наличие насосов. Реализация такого подхода не требует расположения отдельных труб под наклоном.

Впрочем, устройство отопления с принудительной циркуляцией имеет ряд недостатков:

• шум при эксплуатации насосов;
• зависимость систем отопления от электроэнергии.

Естественная циркуляция

Движение рабочей жидкости обеспечивается за счет эффекта разности температур. Поскольку горячая вода является менее плотной по сравнению с холодной, становится возможным сделать ее перемещение под напором последней. Благодаря этому обеспечивается взаимное движение разогретого и остывшего теплоносителя.

Для обеспечения работоспособности отопления на основе эффекта естественной циркуляции требуется монтаж труб с различным сечением. Элементы наиболее крупного диаметра применяются при монтаже прямого трубопровода. Помимо прочего, здесь требуется создание наклона трубопровода от радиаторов к генератору тепла и от расширительного резервуара котла к отопительным элементам.

К преимуществам такого решения можно отнести общую простоту монтажа отопления своими руками, удобство эксплуатации, а также обогрев помещений независимо от наличия электроэнергии.

Какой схеме разводки стоит отдавать предпочтение?

Выбор схемы зависит непосредственно от характера жилья, в котором планируется обустройство отопления. Особое внимание необходимо уделять типу чердака и наличию подвальных помещений.

План по реализации водяного отопление дома в несколько этажей разрабатывается с учетом места расположения обогревательного агрегата. Лишь после определения зоны для его монтажа можно приступать к расчетам выгодного размещения прочих элементов: труб для подводки и отвода теплоносителя, стояков, радиаторов.

Обычно радиаторы располагают непосредственно под оконными проемами. Только в таком случае можно избежать запотевания стекол за счет обогрева внутренней поверхности оконных рам.

В процессе разработки проекта по отоплению дома стоит постараться минимизировать количество изгибов и продолжительных участков трубопровода. В противном случае может происходить замедление циркуляции теплоносителя, что ухудшит показатели эффективности работы системы. Лучше, чтобы выбранная схема предполагала размещение отопительного котла ниже горизонтального центра радиаторов.

От того, какая именно разводка будет выбрана для отопления жилья, будет зависеть не только расход труб, но также скорость и объемы выполняемых работ. Выбор отразится на эффективности отопления всего строения и возможности качественного обогрева отдельных помещений. В значительной мере возможность реализации того или иного проекта зависит от потребностей владельца дома и количества доступных средств.

При крайне ограниченном бюджете предпочтение стоит отдавать монтажу однотрубного отопления. Если же есть возможность сильно не экономить, то рекомендуется монтаж двухтрубной системы, которая позволит жильцам частного дома ощущать себя наиболее комфортно в самые лютые морозы.