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.

Простое отопление самостоятельно – тупиковая схема

Перед всеми, кто создает отопление самостоятельно, возникает вопрос, — что проще всего сделать своими силами и что будет дешевле.
Наиболее часто решается вопрос в такой интерпретации, — применить тупиковую схему или выбрать другую разводку труб…
По оценкам специалистов, при создании отопления в домах, в 9 случаях из 10 применяется тупиковая система….

Когда можно сделать отопление самостоятельно

За самостоятельный монтаж системы отопления можно браться, когда вся система относится к понятиям «не сложная» и «не большая». Под такими терминами специалисты обычно подразумевают:

• «Не сложная» — только один основной насос в котле и максимум три контура – радиаторы, теплые полы, и бойлер. Нет других ответвлений, нет гидрострелки или схемы первичного кольца, а также узлов понижения температуры смешением (защита твердотопливного котла сюда не относится).
• «Не большая» – площадь отапливаемого этажа до 150 м кв., дома – до 300 м кв. Тогда не нужны расчеты или особый опыт по подбору диаметров труб, расстановка радиаторов не сложная, а также имеется возможность применить самую простую и дешевую схему – тупиковую.

Чем хорошим отличается тупиковая схема

Тупиковая схема самая простая в монтаже и наладке. А также самая дешевая. При этом работает она наиболее стабильно. При сравнении с другими вариантами разводки труб, здесь отсутствуют значительные недостатки.

Важно то, что тупиковую разводку можно выполнить в следующих вариантах.

• Разделить один тупик на несколько тупиковых ответвлений, что выручает при сложной конфигурации помещения.
• При необходимости на одно плечо установить повышенное количество радиаторов и сделать, так называемую «глубокую балансировку» — значительное повышение гидравлического сопротивления коротких плечей и первых по ходу радиаторов.
• Проложить трубопровод скрытно под полом, или под обшивкой потолка для 2 этажа. При этом магистрали большого диаметра можно сделать короче, а подводки к радиаторам – длиннее. Или же проложить поверхностно по стенам при необходимости.

Недостатки других схем

Явными недостатками других схем отопления является следующее.

• Лучевая
  Повышенная стоимость из-за большей длины труб и наличия коллектора. Также ее создание возможно только скрытно (разводка под полом) и в случае, когда коллектор удается разместить в помещении на примерно одинаковом удалении от всех радиаторов, чтобы избежать глубокой балансировки.
• Попутная
  Повышенная стоимость системы из-за большего диаметра магистрали. Во многих случаях возмножна только скрытая прокладка, так как по стенам замкнуть кольцо бывает проблематично из-за планировки помещений.
  Желательно чтобы радиаторы с их подключением имели примерно одинаковое сопротивление, а также – отсуствие ступеньки в диаметрах труб. В противном случае потребуется сложная балансировка, возникает нестабильность работы, возможно выпадение радиаторов (холодные радиаторы в середине кольца).
• Однотрубная
  Повышенная стоимость из-за большого диаметра, ограничение по количеству радиаторов (только малая площадь), проблемность прокладки кольца снаружи, нестабильность при перепадах давления (скорости струи).

Когда можно применить тупиковую схему

Как видно из схемы первый радиатор в тупике получит больше всего теплоносителя и будет самым горячим. Последний меньше всех. Но насколько это критично? Выровнять температуру радиаторов можно их балансировочными клапанами.

• При 5 радиаторах разница в температуре между 1-м и последним обычно не более 10%. В принципе можно даже не балансировать.
• При 6 радиаторах разница может достигать и 25%, при общем недостатке расхода от насоса, устранять можно обычной балансировой, приглушая первые 3 радиатора.
• При 7 радиаторах в тупике, нужна уже т.н. «глубокая» балансировка, — значительное повышение общего сопротивления системы, что неблагоприятно сказывается на насосе, влечет применение более мощного, перерасход электроэнергии… Подобных ситуаций нужно избегать по возможности.

Тупиковая схема на 2 этажа

Обычно требуется отопить и 2 этаж, в качестве которого в большинстве случаев (когда ведется самостоятельный монтаж) выступает мансарда.
Как сделать ответвление на 2 этаж при тупиковой схеме?

Достаточно установить на подаче и обратке от котла тройники: ответвления на 1 этаж и 2 этаж.

На каждом этаже как правило удобно разделить радиаторы на 2 тупиковых плеча. Например:

• Правое 1 этаж – 5 радиаторов
• Левое 1 этаж – 4 радиатора
• Правое 2 этаж – 2 радиатора
• Левое 2 этаж – 1 радиатор

Как разделить направления на «левое и правое плечо» на каждом этаже? Нужно установить тройники на подачу и обратку и этого достаточно.
Пример тупиковой разводки на 2 плеча — гидравлическая схема для монтажника.

Как осуществляется балансировка

Распределение расхода жидкости в указанном примере, при обычной отапливаемой площади около 200 м кв, как правило происходит естественным образом, без установки дополнительных балансировочных кранов на ответвлениях. При необходимости настройка выполняется кранами на самих радиаторах. Насосной установки 25-40 (или насоса в автоматизированном котле) достаточно, чтобы все радиаторы прогревались.

Но при значительно меньшем гидравлическом сопротивлении одного направления, по сравнению с остальными, нужно предусмотреть установку в его трубопроводах балансировочного крана. Например, установить балансировочный кран на ответвление подачи 2-го этажа, где только 2 – 3 радиатора, а на первом – 10 – 11, диаметр труб при этом одинаков.

Какой диаметр труб

Опыт создания систем отопления в небольших (до 250 м кв.) домах позволяет монтировать новые тупиковые системы не прибегая к сложным гидравлическим расчетам. Известно, что достаточным диаметром трубопроводов, чтобы скорость теплоносителя не превышала 0,7 м/сек., является:

• От котла до первого разветвления – 26 мм, тройник устанавливается соответственно – 20-26-20.
• Магистрали в плечах до предпоследнего радиатора – 20 мм, тройник 20-16-20. При количестве радиаторов до 5.
• Если радиаторов в плече 6,7,8, то тогда до 2 радиатора – 26 мм, далее 20 мм, последний 16 мм.
• Отводки на радиаторы и подключение последнего радиатора – 16 мм.

При общем кол-ве радиаторов в 4 — 5 шт. возможно вообще обойтись без дорогих диаметров 26 мм.

Эти значения для металлопластика. Для полипропилена — наружный диаметр 32, 25, 20 (мм) соответственно.

Схемы тупиков для различных вариантов

• Разводка для второго этажа. Особенности – лестничный марш является преградой, небольшое количество радиаторов. Одно плечо для 5 радиаторов делится на 2 тупика. Разводка под обшивкой потолка.

Особенности самостоятельного создания системы

Существует мнение, что дешевле и проще создать тупиковую систему из полипропилена. Ведь пайка самостоятельно не сложна.
На самом деле это весьма рискованное действие, так как возможен брак пайки с уменьшением внутреннего просвета труб и система работать должным образом не будет. Придется все переделывать с неизвестным результатом.

Гораздо надежней создать отопление самостоятельно из металлопластика. Для монтажа компрессионных фитингов понадобятся лишь простые ключи. Подробней о надежном монтаже фитингов для металлопластиковых труб