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.

Двухтрубная система отопления одноэтажного частного дома +Cхема разводки

Двухтрубная система отопления одноэтажного частного дома + Cхема разводки. Отопительная система в одноэтажном доме может быть устроена по самым разным схемам. При подборе оптимального варианта для вас следует учитывать бюджет и доступность различных типов топлива. Не менее важно учесть особенности конструктивных элементов жилого частного здания – площадь дома, какие строительные материалы были использованы, а также есть ли складское помещение для того, чтобы установить котельное оборудование.

Давайте узнаем, какие правила следует знать при проектировании двухтрубной системы отопления одноэтажного дома, а что лучше не делать, чтобы избежать проблем с отоплением в дальнейшем.

Требования к индивидуальной системе отопления

Тепловой узел следует формировать таким образом, чтобы он соответствовал проекту здания. Расположение элементов функционального типа должно быть удобным для использования и проведения плановых работ по ремонту так, чтобы не были нарушены конструктивные целостности дома.

Итак, вот список базовых требований, которые предъявлены к современным системам отопления:

• Простота монтажных работ и технического обслуживания.
• Энергоэффективность.
• Высокие показатели тепловой отдачи.
• Частичная (а лучше полная) независимость от электрической энергии.

Перед тем, как начать проектирование теплового снабжения, следует выбрать самый экономный для вас источник энергии тепла – камин или печь, воздушное/водяное/электрическое/паровое отопление. Еще следует определиться с принципиальной схемой разводки, а также правильно произвести расчеты мощности и оценить нагрузку на систему с учетом всех особенностей.

Своя система отопления должна помогать создать в доме комфорт и приятный для всех жильцов микроклимат в зимнее время года, а также быть надежным и экономичным в эксплуатации. Правильно установленная разводная линия в отоплении дает возможность создать равномерное прогревание воздуха в каждой комнате дома за небольшое количество времени.

Классификация теплоснабжающих систем

В коттеджах, домах и просто одноэтажных зданиях устанавливают автономные системы отопления или те, которые зависят от внешних источников питания. Первые будут функционировать на сжиженном газе, на дизельном и твердом топливе. Вторые требуют подключения к электрической сети или магистрального газопровода. Еще одним отличием между вариантами теплового снабжения заключается в том, что человеку требуется участвовать в работе оборудования.

Системы с управлением, которое автоматизировано, не требуют постоянного присмотра или ручных настроек. Поддержание требуемой температуры внутри дома обеспечивается работой термодатчиков и термостатами. Такие приборы помогают регулярно контролировать изменение показателей температуры, а это дает отопительной системе учесть все факторы, которые будут оказывать непосредственное влияние на температуру внутри помещения – тепло от солнца, излучения других бытовых устройств, нагревание от осветительной лампы и прочее.

Нередко систему снабжения тепла устанавливают вместе с котельной автоматикой. Ее главной задачей является достижения максимально возможной экономичности, но при этом не выйти за рамки допустимых параметров. Автоматика дает возможность менять режим температуры в любое время суток.

В классификации систем отопления следует принимать во внимание следующие признаки:

• Тип теплоносителя – воздух, пар, вода, комбинированный.
• Вид топлива – электричество, газ, дрова, торф, пеллеты или уголь.
• Способ движения теплового носителя – естественная и принудительная циркуляция.
• Ход передвижения теплового носителя – тупиковый и попутный.
• Способ подключения котла – двухтрубная и однотрубная система.
• Схема разводки – горизонтальное или вертикальное расположение разводящей линии, верхнее или нижнее прокладывание, комбинированный метод.

В зданиях в большим количеством квартир чаще всего используют вертикальную схему разводки, а в одноэтажных домиках чаще всего горизонтальная. Комбинированный способ подачи тепла используется преимущественно в новостройках.

Особенности циркуляции

В частных домах, где лишь один этаж, эффективнее будет использовать систему обогрева с жидким тепловым носителем. Для этого трубы следует заполнить водой или незамерзающим антифризом. Движение жидкости по контуру отопления может выполняться в принудительном или естественном режиме. Нагретая от теплового генератора вода поступает в трубопровод, который разводит жидкость, а после к радиаторам. Данная часть контура называется прямым ходом. После того, как жидкость попадает в батарее, она остывает и обратно направляется в котел для повторного нагревания. Такой промежуток можно назвать обратным ходом. Чтобы транспортировка была ускорена, внутри системы можно установить помпу для циркуляции.

Естественная циркуляция

В схеме двухтрубной системе отопления одноэтажного частного дома делают уклон в контуре отопления для горизонтального трубопровода, и этим создается условие для передвижения жидкости под действием гравитации. Также можно установить открытый расширительный бачок для приема избыточной жидкости, чтобы получилось обеспечить безопасную и исправную работу каждого узла инженерной сети. Водяные системы отлично работают с твердотопливными, жидкотопливными, электрическими и газовыми котлами.

Отопительные системы функционируют при естественной циркуляции за счет разной плотности холодного и нагретого теплового носителя. Так, по закону физики горячая вода поднимается вверх. В замкнутом контуре холодный поток воды будет обязательно вытеснять нагретый и заставлять перемещаться их в противоположную сторону от источника тепла. Жидкость при движении с потенциалом кинетической энергии будет проходить по всем батареям, и отдавать тепло. После этого вода возвращается в котельное оборудование и цикл повторяется.

На данный момент небывалым успехом пользуется однотрубная система отопления с радиатором на воде. Хотя радиаторы рассчитаны на использование воды, можно залить в них незамерзайку, которая поможет предотвратить разрушение труб в зимний период. Чтобы такая конструкция работала полноценно, котел следует установить ниже центральной оси основного контура. Как правило, тепловой генератор устанавливают ниже центральной оси в углублении, но иногда и в подвале (исключением является газовый агрегат).

Подающий от котла трубопровод поднимают вертикально до максимально допустимой точки, что создает дополнительное пространство в замкнутом контуре для разгона рабочей жидкости. Количество требуемой запорной арматуры в отопительной системе с естественной циркуляцией сведено к минимуму. Жесткие требования установлены лишь по отношению к диаметру труб, который должен быть не менее 3.2 см. Так как скорость передвижения воды небольшая, для увеличения эффективности устанавливают лишь те трубы, что имеют большой диаметр.

В верхней точке открытой системы теплового снабжения устанавливают бак для расширения. В закрытых системах производится монтаж автоматического отводчика воздуха. Автономная отопительная система, принцип действия которой базирован на естественной циркуляции теплоносителя, является простейшей. Такой проект можно легко реализовать самому. Но этот вариант подойдет лишь для частных и малогабаритных зданий, так как длина контура отопления ограничивается в 30 метров. Главным преимуществом самотечных систем является независимость от электрической энергии.

Принудительная циркуляция

Если частная постройка имеет площадь больше 60 м 2 , то проектируют отопление с принудительной циркуляцией рабочей жидкости. В замкнутом контуре для этого нужно установить насос циркуляции, чтобы было обеспечено ускоренное движение горячей воды в радиаторам, а охлажденная вода быстрее поступала в теплогенератор. Установка труб в этом системе выполняется без уклона в горизонтальную плоскость. Вода может перемещаться из-за разницы в показателях давления, которые появляются на участке магистрали между обратным и прямым ходом теплоносителя.

Наличие насоса поможет в значительной мере повысить КПД обогревательной системы и свести к минимуму расход топлива, которое требуется для того, чтобы поддерживать комфортную комнатную температуру в частном доме. Но есть один большой недостаток – зависимость от энергии. Для постоянной циркуляции требуется непрерывная работа насоса, а его работа будет напрямую зависеть от электричества.

При внезапном отключении электрической энергии оборудование попросту не будет перекачивать жидкость, поэтому специалисты рекомендуют установить резервный генератор, который сможет обеспечить бесперебойное и стабильное снабжение теплом даже в непредвиденной ситуации. Такие схемы можно использовать при установке отопления на любой площади. Следует лишь выбрать тот насос для циркуляции, которой лучше всего подойдет по мощности и обеспечить ему беспрерывное питание электричеством.

Двухтрубная система

Главным отличием двухтрубной системы отопления одноэтажного частного дома является наличие одной трубы для подачи вода, а второй для ее возврата. При этом в первую трубу поступает горячая вода, а по второй остывшая вода возвращается в тепловой носитель. Каждая батарея будет обслужена и подающим, и обратным стояком. Это даст возможность регулировки количества получаемого тепла разными радиаторами. Если не учесть охлаждение теплового носителя в трубах, получается, что на все элементы для нагревания поступает вода с одинаковой температурой.

В двухтрубную систему входят:

• Батареи (радиаторы).
• Генератор тепла.
• Трубы
• Расширительный бачок.
• Запорная арматура и особые приспособления для того, чтобы выпускать воздух.

От котла к расширительному бачку идет труба с нагретой водой. После этого она в контуре отопления соединяется с разводной линией. Кроме того, в бак следует врезать переливной патрубок для отвода лишней воды в систему канализации. Из нижней части теплового обменника следует вывести трубы, которые объединены в единую магистраль. По ней остывшая вода будет возвращаться обратно в котел. Обратная система трубопровода будет идти строго параллельно верхним трубам. Она должна идти через все комнаты, где есть линия подачи горячей воды.

Схема двухтрубной системы отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией считается наиболее эффективной для коттеджей и одноэтажных домов, но они вполне способы обеспечить теплом даже двухэтажные здания с большой площадью. Еще такая система дает возможность равномерно и быстро нагревать комнаты и поддерживать разные температурные режимы в комнатах. Кроме того, двухконтурная система дает возможность организации не только обогрева дома, но и горячего водоснабжения (при использовании двухконтурного котла).

Закрытые системы теплового снабжения с принудительным методом циркуляции устанавливают в двух вариациях – с вертикальной и горизонтальной разводкой. Первый способ можно использовать в одноэтажном доме с длинным трубопроводом. В этом случае подключение водяных радиаторов к контуру отопления с горизонтальной разводкой является оптимальным решением. Во втором же случае разводки стояк будет помещен вертикально, а это дает возможность использовать схему даже при большой этажности здания. В таких системах не скапливается воздух, так как пузырьки будут мгновенно подниматься вверх в расширительный бак.

Нижняя и верхняя разводка

Во время нижней разводки системы магистраль прокладывают в подвале или цоколе. Еще допускается установка труб под полом, тепловой носитель будет в этом случае поступать в оборудование для нагрева снизу вверх. Удаление газов выполняется через особую воздушную линию, которая подсоединена к стоякам. На случай аварии подающий и обратный стояк оснащен особыми кранами отключения. Для реализации схемы с верхней разводящей линией расширительный резервуар устанавливают в высшей точке трубопровода. В этом месте делают и разветвление сети.

Типы системы из двух труб горизонтального положения

Самым популярным вариантом для обогрева жилого дома в один этаж – это двухтрубная система снабжения тепла с горизонтальной разводкой.

Для того, чтобы организовать такой отопительный контур, используют такие схемы:

• Коллекторная (лучевая).
• Тройниковая (периметральная).

Если говорить о тройниковой схеме, то трубы соединяются при помощи тройников, а трубопровод прокладывают по периметру помещения и последовательно подключают к приборам. Тепловой носитель в тройниковой системе перетекает с одной батареи в другую, немного остывая по пути. По движения остывшего и нагретого теплового носителя такие тройники можно разделить на встречные и попутные. В тупиковой же схеме холодная и горячая вода движутся в совершенно разных направлениях. В попутной схеме отработанный и нагретый теплоноситель будет течь в одну сторону.

В коллекторной схеме от центрального системного элемента, т.е. коллектора, трубы будут проведены к каждому из радиаторов, благодаря чему тепловой носитель будет поступать в каждые приборы одновременно. Принцип строения напоминает солнечный луч, который исходи от расположенного по центру распределителя потока тепла. В лучевой разводке тепловой носитель будет двигаться в разные стороны.

Особенности составления проекта отопительной системы

Правильно составленный проект дает возможность запустить очень эффективную и многофункциональную систему теплового снабжения. Она обязательно должна работать без остановок в характерных условиях для вашей местности и климата, где находится одноэтажный дом, а также быть простой в эксплуатации. Но итогам аудита энергии и годового расхода за отопление можно выбрать оптимальный вариант системы прогревания дома.

Составление хорошего проекта двухтрубной системы отопления одноэтажного дома и точные расчеты параметров для системы следует выполнять по такому плану:

1. Вначале следует сформировать техническую задачу при учете всех требований и деталей к системе обогревания.
2. Второе – соберите информацию по частному объекту. Для этого специалисты снимут все показатели, чтобы получилось составить схему отопительного контура.
3. Далее выполняем расчет передачи тепла. Для этого следует провести много вычислений и подобрать оптимальную отопительную схему, которая будет соответствовать базовым стандартам строительства и особым пожеланиям владельца дома.
4. Когда готовы все расчеты, можно выполнить чертежи.
5. И в конце следует оформить и сдать готовый проект.

Главная задача проектирования заключается в правильном расчете площади отопительного оборудования, а также подбор диаметра трубопровода. После этого остается определить производительность устройств в виде насоса, а также подсчитать места врезки вентилей и узлов. По этой причине будет целесообразным доверить весь процесс мастерам своего дела.

Информация, которая пригодится мастерам

До начала монтажных работ следует обговорить с выбранным специалистом все нюансы, а также рассказать о вашем видении отопительной системы.

Мастеру следует предоставить:

• Полную информацию о материалах, из которых сделана крыша дома, оконные конструкции, перекрытия стен.
• План дома.
• Чертежи, на которых указаны места сантехнических узлов.

На период эксплуатации системы теплового снабжения будет влиять не только качестве проектирования и правильность монтажа, но и подобранные материалы, котельное оборудование и правильное использование отопительных элементов.

Заключение

Не будет лишним взглянуть в видеоролике на 3D схему, устройство и установку системы обогрева двухтрубного отопления в частном доме на один этаж. Также в виде представлено схематичное представление двухтрубной системы из полипропилена, особенности подключения котла и установка радиаторов отопления.

Современные системы теплового снабжения – это неотъемлемый атрибут функционирования коттеджей, частных домов и прочих строительных объектов. Профессиональное проектирование является залогом надежной, эффективной и долгосрочной работы без аварий для индивидуальной тепловой сети. Надеемся, вы нашли в статье ответы на все свои вопросы.