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.

Оптимальная схема отопления — виды, разводка и монтаж

Современные специалисты по-разному относятся к существующим схемам отопления, где в качестве теплоносителя используется вода. При этом у каждого мастера свои предпочтения. Но для конкретного дома нужно подобрать свою схему, отвечающую требованиям заказчика.

• должно быть тепло
• система не должна создавать проблем в процессе эксплуатации
• сокращение расходов на топливо и времени на обслуживание
• система должна быть автономной

Как правило, этого достаточно для комфортного проживания в доме. Но давайте рассмотрим процесс с точки зрения законов физики. В котле теплоноситель нагревается и поднимается вверх, создавая небольшой давление внутри отопительной системы. Начинается движение горячей воды, которая постепенно обходит весь контур и возвращается обратно в котел. На этом цикл завершен.

Здесь есть один очень важный нюанс — чем легче движение теплоносителя, тем эффективнее он проходит контур, а значит, тем лучше отдает тепло радиаторам. Влияет ли при этом схема отопления на качество и эффективность теплоотдачи? Конечно, влияет. Давайте рассмотрим несколько вариантов и определим, на что необходимо обратить внимание.

Виды отопительных систем

Начнем с того, что существует две схемы, основанные на разводке труб — однотрубная и двухтрубная. Они отличаются, главным образом, способом подсоединения радиаторов к трубопроводу. В однотрубной системе подсоединение последовательное, а в двухтрубной — параллельное.

Однотрубная схема

Это самый простой вариант, к тому же и самый дешевый, поскольку на него уйдет меньше всего материалов — труб и запорной арматуры. Кроме того, здесь нет расширительного бачка, и отсутствует вертикальный стояк. Трубопровод горизонтально на уровне пола соединяет котел с батареями, которые установлены последовательно, то есть труба проходит из комнаты в комнату, подключаясь к радиаторам. А затем возвращается к котлу.

Подача и возврат воды

В целом схема неплохая, но у нее есть один существенный недостаток — теплоноситель, проходя по всем батареям, постепенно отдает свою тепловую энергию. Дойдя до последних, он практически остывает, что влияет на температурный режим внутри комнаты.

Что делать? Есть два варианта:

1. Установить в систему отопления циркуляционный насос, который будет равномерно распределять теплоноситель по всему объему магистрали.
2. Нарастить количество секций на последних радиаторах, тем самым увеличив площадь теплоотдачи. Этот вариант обычно и используют, если заказчик ограничен в средствах и не хочет создавать зависимую от электроэнергии систему.

Оба варианта давно используются специалистами. Но выбирают обычно исходя из бюджета, выделенного на эксплуатацию отопительной системы.

И последнее, на что следует обратить внимание — регулировать коэффициент теплоотдачи на каждом приборе отопления невозможно. И это, конечно, недостаток однотрубной системы.

Двухтрубная система

Двухтрубная схема называется так потому, что к радиаторам подводятся сразу две трубы. Одна обеспечивает подачу теплоносителя, а вторая — его отвод, то есть является обраткой. Подача производится с верхней точки батареи, а обратка — с нижней. И не так уж важно, присутствует ли в схеме циркуляционный насос. Самое главное, что здесь можно регулировать температуру каждой батареи, что является огромным плюсом. Но за такое преимущество придется заплатить практически двойным расходом материалов, что не может не влиять на бюджет. А это минус.

Двухтрубный вариант

И все же практически все специалисты в один голос утверждают, что именно двухтрубная система является для частных домов оптимальным вариантом. Ее можно использовать и для одноэтажных строений, и для многоэтажных. В первом случае это будет горизонтальная схема, а во втором — вертикальная.

Но чаще всего тот, кто выбирает именно эту схему, пользуется лучевой разводкой труб. Что это такое? Вертикальный стояк поднимается до определенного уровня, но не меньше трех метров в высоту. Его можно завести в чердачное помещение, а при его отсутствии — до уровня потолочной поверхности. Обязательно для такой развязки необходим расширительный бачок, который устанавливается выше разводного контура. От стояка к каждому радиатору отопления проводится ветка, которая является магистралью подачи теплоносителя. По уровню пола проходит обратный контур, к которому также подсоединяются батареи. Этот контур отводит остывший теплоноситель к котлу.

Схема не очень сложная, и создать ее не составит большого труда. Но материалов уходит большое количество:

Разводка магистралей

• Во-первых, это трубы. Если используется система с естественной циркуляцией горячей воды, то специалисты рекомендуют применять трубы большего диаметра. В такой системе чем больше теплоносителя, тем лучше. К тому же к каждому отопительному прибору подключается отдельный трубопровод. И чем больше батарей, тем длиннее магистраль.
• Во-вторых, это большое количество запорной арматуры. Судите сами — на каждую ветку будет устанавливаться как минимум два отсекающих вентиля, а иногда для легкого проведения ремонта даже три. Приплюсуем сюда кран Маевского, с помощью которого выводится воздух из системы — он устанавливается на каждую батарею. Обязательно регулировочный кран и прочее.

Внимание! Такую схему можно хорошо сбалансировать, если правильно подойти к вопросу регулировки температурного режима в каждой комнате. Добьетесь сбалансированной теплоотдачи — сэкономите на топливе.

Ленинградка

Эту однотрубную схему мы специально вывели в отдельный раздел, чтобы показать, насколько эффективной может быть однотрубная система. В чем суть и отличие такой магистральной развязки? Основная магистраль, которая проходит по цикличному контуру, не соединяет радиаторы последовательно в прямом смысле этого слова. Последовательность, конечно, есть, но патрубки подачи и обратки на самих батареях подсоединяются прямо к магистрали.

И в этом все отличие. А в чем же преимущества? Здесь все зависит от того, установлена ли запорная отсекающая арматура на радиаторах. Обычно ее монтируют, потому что с ее помощью можно регулировать температуру отопительных приборов. Уменьшили подачу теплоносителя — сократили теплоотдачу, и наоборот. Но и это еще не все. С помощью отсекающих вентилей можно перекрыть циркуляцию горячей воды в любом из радиаторов, но при этом не нарушить циркуляцию теплоносителя во всей системе.

Если необходимо провести ремонтные работы только одного прибора, стоит лишь закрыть вентиль и делать свое дело. Остальные батареи будут работать в обычном режиме без изменений. В этом вся прелесть ленинградки.

Отопление с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя

В те времена, когда циркуляционные насосы были большой редкостью или еще совсем не применялись в отопительных системах, использовалась естественная циркуляция горячей воды. Она происходила под действием законов физики. Такой подход к решению вопроса отопления считался оптимальным и никаких проблем не создавал. Но со временем научно-технический прогресс позволил совершенно по-другому подойти к решению этой задачи. Появились технологии, которые походили на системы центрального отопления. В них применялись насосы для создания давления внутри магистральных трубопроводов. Это было удобно и эффективно.

Небольшие циркуляционные насосы решили многие проблемы, касающиеся не только качества и эффективности отопления. Это оборудование создало условия, при которых можно было экономить топливо за счет равномерного распределения тепла внутри всей системы. И это оказалось серьезной причиной, по которой схема стала использоваться практически во всех частных домах.

Правда, созданные насосным оборудованием преимущества не всегда давали положительный эффект. И дело здесь не в качестве насосов или неправильной их установке. Дело в ситуации с подачей электроэнергии. К сожалению, отечественные поставщики электрического тока не могут гарантировать его беспрерывную подачу. Отключения и сниженное напряжение — дело обычное. А это большой минус для всей системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Котельная в доме

Правда, выход все-таки нашелся. Для бесперебойной работы отопления необходимо установить в магистраль байпас и вмонтировать в него насос. Получается достаточно простая схема. В байпас устанавливается циркуляционный насос, который с двух сторон отсекается вентилями. Их перекрывают, если последний перестает качать теплоноситель. А на прямой магистрали под байпасом тоже устанавливается отсекающий вентиль, который закрывается во время работы насоса.

Некоторые заказчики, чтобы исключить прерывистость работы, связанную с выходом из строя насоса, устанавливают в магистраль сразу два агрегата. Один будет основным, а второй запасным. Конечно, это потребует дополнительных вложений, но такой подход повышает эффективность работы системы отопления.

У многих может возникнуть вопрос — будет ли влиять потребление электроэнергии, которая затрачивается на работу насоса, на семейный бюджет? Затраты, конечно, есть, но современные циркуляционные насосы потребляют незначительное количество электрического тока, поэтому их использование существенно не влияет на бюджет. То же самое можно сказать и о шумовом эффекте, который, конечно, присутствует. Современное насосное оборудование является малошумным и практически не вибрирует. И это огромный плюс.

Обратите внимание, что циркуляционные насосы любого типа устанавливаются только на обратной магистрали около отопительного котла. Это делается с единственной целью — не подвергать различные уплотнительные материалы (кольца, манжеты и прочее) действию высоких температур, от которых они быстро выходят из строя.

Заключение по теме

Решая вопрос выбора схемы отопления, каждый потребитель должен определиться не только с ней и разводкой труб, но и с выбором котла, радиаторов, труб и запорной арматуры. Чаще всего правильный подбор составляющих дает эффективную рабочую систему, которая будет эксплуатироваться долго и экономично, не создавая больших проблем. В этом случае именно экономический фактор наиболее важен, хотя и комфортность проживания имеет значение.

Схемы разводки систем отопления — разновидности и их особенности

Как правильно выбрать схему отопления дома в два этажа?

Схема двухтрубной системы отопления

Какой может быть обвязка твердотопливного котла отопления — схема простая и сложная

2-х трубная система отопления – особенности, виды и нюансы монтажа