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 от котла в частном доме

На словах составить и обговорить систему отопления – дело нехитрое. Однако, чтобы она правильно функционировала, была эффективной и экономной, следует подробно спланировать и рассчитать каждый элемент и узел. Разводка отопления от котла в частном доме прокладывается не только с учетом красоты и комфорта. Важно учитывать тип системы, характеристики материалов, которые будут использоваться, и придерживаться общих требований.

Основные требования

Основная задача заключается в соединении котла и всех радиаторов самым эффективным способом. При этом важно учесть целый ряд требований:

• Разводка должна прокладываться по маршруту с наименьшей протяженностью.
• Гидросопротивление труб, запорной арматуры и фитингов следует по возможности уменьшать.
• Необходимо продумать и скомпоновать на линии все функциональные узлы с минимальным количеством колен, тройников и клапанов. Имеется в виду группа безопасности, расширительный бак, циркуляционный насос штуцера для слива и наполнения системы и т.д.
• Трубы подбираются исходя из эксплуатационных характеристик материала и системы отопления.
• Диаметр труб рассчитывается для минимизаций потерь в напоре с одной стороны и снижения объема трубопровода с другой.

Диаметр труб

Теоретически рассчитать оптимальный диаметр труб для системы отопления в доме достаточно сложно. Учитывается требуемый напор, статическое и динамическое давление, сопротивление трубопровода с учетом маршрута прокладки, шероховатости внутренней поверхности труб и многих дополнительных параметров. На практике все равно придется выбирать из достаточно ограниченного списка диаметров труб из того или иного материала. Типоразмеры и основные характеристики труб давно стандартизированы, как и все дополнительные элементы, необходимые для сборки контура отопления от котла к радиаторам.

Основная идея заключается в том, чтобы обеспечить:

• скорость движения теплоносителя в трубах на уровне 0,4-0,6 м/с;
• сопротивление всего контура отопления ниже, чем напор, создаваемый насосом или гравитацией в системе с естественной циркуляцией;
• минимальный объем теплоносителя в трубах. Не путать с общим объемом, включая котел и при необходимости аккумулирующую емкость.

Уменьшаем сопротивление труб и контура

Для систем с естественной циркуляцией:

• Любые развороты и колена по маршруту выполняются с учетом минимально допустимого радиуса разворота, для используемого типа труб.
• Переходы между трубами с различным диаметром, врезка стояков в коллектор раздатки выполняется без заужения меньшего диаметра и по возможности с постепенным расширением/сужением канала.
• Перед запорной, регулирующей арматурой, радиаторами или другим оборудованием следует формировать ровный участок трубы не менее 5-6 диаметров трубы, чтобы исключить лишнюю турбулентность и завихрения в потоке жидкости.

Для системы с принудительной циркуляцией предыдущие советы не являются обязательными, важно, чтобы сопротивление контура было меньше, чем создаваемый насосом напор. Однако при выполнении всех требований снизится нагрузка на насос и соответственно повысится его рабочий ресурс. За счет принудительной прокачки теплоносителя можно использовать металлопластиковые трубы с малым сечением, нижнюю двухтрубную или однотрубную схему подключения, в том числе с запаковкой труб в стяжку или стены.

Схемы разводки

На практике применяется большое число возможных типов подключения. Выделить можно четыре основных, а на их базе уже подобрать либо готовое решение, либо комбинированное.

1. Однотрубная разводка с разгонным коллектором или без него. От котла труба идет к первому радиатору. Радиаторы подключаются последовательно, и от последнего в контуре теплообменника идет труба обратки к холодному входу котла. По способу ориентации разводки:

• Горизонтальная – вариант для одноэтажных домов с прокладкой труб по периметру отапливаемого здания.
• Вертикальная – последовательное подключение радиаторов в стояки по всем этажам с разделением теплоносителя в общем раздающем коллекторе. Схема однотрубной разводки с разгонным коллектором

1. Двухтрубная разводка с верхней раздачей. Труба от котла поднимается на уровень потолка или чердака и от нее параллельно подключается каждый радиатор. По уровню пола или подвального помещения прокладывается обратная линия с подключением каждого радиатора с помощью тройников. Схема двухтрубной разводки с верхней раздачей
2. Двухтрубная разводка с нижней раздачей. Только для принудительной циркуляции теплоносителя. Обе линии от котла и раздача, и обратка прокладываются по уровню пола и по периметру отапливаемого здания. Схема двухтрубной разводки с нижней раздачей
3. Коллекторная группа устанавливается в одной точке, желательно в центре дома. От нее выполняется разводка труб к каждому радиатору в доме или к нескольким контурам для каждого помещения, где радиаторы подсоединяются последовательно или включается контур теплого пола. Трубы монтируются по черновой стяжке и заливаются бетоном. Единственным вариантом прокачки теплоносителя – принудительная циркуляция.

Для любого способа включения обязательно подбирается набор регулирующего оборудования группы безопасности и диагностики. Состав оборудования различается в зависимости от наличия насоса или использования гравитационной системы.

Для естественной циркуляции все предельно просто:

1. Нужна линия от котла к расширительному баку, расположенному как можно выше.
2. От расширительного бака или от коллектора непосредственно возле бака отводится труба для подключения радиаторов. В случае разгонного коллектора и нижней однотрубной разводки труба опускается с постепенным наклоном к первому радиатору.
3. Далее выполняется разводка по радиаторам согласно выбранному способу подключения, с обязательным уклоном минимум 2-3 градуса.
4. От последнего радиатора ведется к котлу обратная линия с подключением к нижнему холодному вводу. На обратной линии непосредственно возле котла врезается тройник с запорным вентилем и штуцером для слива теплоносителя.

Важнее правильно выполнить разводку труб. Точки соединения и фитинги не должны заужать сечение канала. Разворот трубы или колено подбирается с радиусом разворота не менее 1,5 диаметра трубы. Если труба опускается к радиатору сверху или поднимается, то сначала формируется колено, а после врезается байпас и радиатор.

Для принудительной циркуляции состав оборудования значительно расширен:

• Расширительный бак, мембранного типа. Допускается установка на горячем и на холодном выходе котла, главное как можно ближе к теплообменнику или теплоаккумулятору. Для твердотопливных (ТТ) котлов в виду невозможности точно регулировать температуру воды на выходе вначале монтируется прямой отвод длиной не менее метра стальной трубой, а уже после подключение оборудования. Расширительный бак для ТТ котлов устанавливается на обратной, холодной линии.
• Группа безопасности (воздухоотводчик, предохранительный клапан, манометр). Группа безопасности располагается на горячем выходе котла. От группы безопасности котла должен быть короткий участок трубы с максимально допустимым диаметром и без какой-либо запорной арматуры, способной сузить канал (допускаются шаровые вентили). Группа безопасности устанавливается в верхней точке контура.
• Фильтр грубой очистки. Обязательный элемент, даже с учетом подготовки теплоносителя. Устанавливается перед циркуляционным насосом на обратной линии.
• Циркуляционный насос. По умолчанию устанавливается на обратной линии, где температура теплоносителя меньше. Если разводка системы хотя бы теоретически подходит для естественной циркуляции, то насос подключается параллельно общей трубе с байпасом. Запорная арматура устанавливается по обе стороны насоса и на байпасе. В остальных случаях насос допускается устанавливать прямотоком в разрыв обратки с запорными вентилями с обеих сторон.
• Дополнительные манометры для диагностики. Для диагностики и проверки работоспособности отопления важно знать давление на обоих выводах котла, с двух сторон циркуляционного насоса и фильтра грубой очистки, помимо манометра, установленного с группой безопасности. В зависимости от последовательности подключения оборудования точки могут совмещаться и в конечном итоге понадобится установить 2-3 манометра с помощью трехходовых клапанов или тройников.
• Трехходовой клапан для байпаса на котел.
• Тройниковый отвод с запорной арматурой для наполнения системы теплоносителем и слива.

Перед выбором всего списка оборудования следует выяснить, что уже есть в самом котле отопления, часто в настенных газовых или электрических котлах имеется расширительный бак и группа безопасности как минимум.

Все оборудование должно компоноваться по возможности недалеко от котла, с доступом для осмотра и проведения профилактических работ. Исключением является коллекторная разводка, при которой часть оборудования остается возле котла (общий циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопасности), а часть – в точке установки коллектора (запорная и регулирующая арматура, дополнительные насосы для контуров, воздухоотводчики и т.п.)

Цена за 1м2 работ

Сложно самостоятельно учесть все нюансы и правильно выполнит разводку теплосети по дому. Куда лучше доверить эту работу специалистам, которые предложат оптимальный вариант и набор дополнительного оборудования. Опираясь на опыт, проектировщики и монтажники способны правильно расставить акценты в зависимости от пожелания заказчика: делать отопление с максимальной эффективностью и комфортом в эксплуатации или же стремиться к экономии средств на работу и монтаж.

Стоимость работ включает в себя отдельно установку котла, подключение дополнительного оборудования, разводку труб и установку радиаторов. По каждому пункту действует свой прейскурант, согласно которому подсчитывается стоимость всех работ по оборудованию системы отопления в доме.

Вид работы	единицы измерения	Стоимость, руб.
Установка котла отопления мощностью до 50 кВт	шт.	12000-20000
Установка котла мощностью свыше 50 кВт	шт.	25000-50000
Монтаж группы безопасности	шт.	от 1500
Расширительный бак	шт.	от 2000
Циркуляционный насос	шт.	от 2000
Установка и подключение гребенки (коллектора)	шт.	от 1500
Разводка труб D16-25	пог.м.	60-85
Разводка труб D32-40	пог.м.	75-90
Разводка труб D55-63	пог.м.	90-120
Разводка труб D75-110	пог.м.	100-150
Установка и подключение радиатора	шт.	2000-5000
Установка терморегулятора	шт.	500
Опрессовка согласно требованиям производителя котельного оборудования	от 4500
Пусконаладочные работы	от 3500

Разводка труб от котла к радиаторам может составить в среднем 300-500 рублей за погонный метр с учетом прокладки, подключения, прохода и штробы стен. Цены представлены ориентировочные для Москвы и региона.