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.

Проект отопления коттеджа — схема монтажа системы своими руками

Особенности однотрубной системы отопления

Выбор одно- или двухтрубного отопления не зависит от этажности дома – подходят оба типа, но для зданий с 2-мя и более этажами обязательна установка циркуляционного насоса.

Наиболее эффективным считается обогрев с жидким теплоносителем (водой или антифризом), тогда как для маленьких одноэтажных домов, например, летних дач, можно рассмотреть и другие варианты.

Принцип работы и отличительные признаки

Отопительные радиаторы, согласно однотрубной схеме подключаются последовательно, то есть теплоноситель сначала попадает в один прибор, ближний к котлу, от него по трубопроводу – в другой и т.д. Закольцованный контур, который представляет собой сеть, подходит и для 2-этажного дома, так как он удобно располагается вдоль стен по периметру.

Простейшая схема однотрубного отопления для 2-этажного здания: от стояка подачи теплоноситель поступает в отопительные радиаторы, подключенные в последовательном порядке

Наличие запорной арматуры способно улучшить пользование системой. Например, кран Маевского предназначен для удаления воздушных «пробок», которые часто возникают во время простоя, то есть в летний период. Кроме него используют различные модели балансировочных вентилей, шаровых кранов, специальных регуляторов.

Принудительный способ циркуляции в однотрубной конструкции при временном отсутствии электричества можно заменить естественным, но для этого необходим монтаж мембранного бака и расположение горизонтальных труб под наклоном до 5º.

Оценка недостатков и преимуществ

Основным плюсом однотрубных сетей считают более легкое составление проекта и непосредственно сам монтаж. Минимум труб позволяет не ориентироваться на сложную планировку помещений, а просто прокладывать трубопровод строго по периметрам обоих этажей. Ценится и экономия на приобретении для единственной магистрали меньшего количества элементов – труб, кранов.

Одна труба занимает намного меньше места, чем две, поэтому ее можно замаскировать под напольным покрытием, незаметно проложить в дверных проемах, то есть произвести монтаж без нарушений интерьера.

Одним из главных недостатков однотрубной системы, актуальным для дома с 2 этажами, является быстрое остывание теплоносителя во время последовательного перемещения сквозь радиаторы (+)

К недостаткам можно отнести необходимость в покупке более мощного циркуляционного электронасоса, вследствие чего возрастает плата за электроэнергию. Регулировать уровень температуры в конструкции с последовательным подключением сложнее: при понижении интенсивности нагрева в ближайшем радиаторе автоматически произойдет понижение температуры во всей магистрали.

Особенности отопительных схем

Оптимальным теплоносителем для двухэтажного частного здания является вода.

Однако по конструкции схемы водяного отопления отличаются:

• типом разводки — верхней или нижней;
• количеством труб — однотрубная система или двухтрубная;
• расположением стояка — вертикальное или горизонтальное;
• циркуляцией — принудительной или естественной;
• движением теплоносителя — тупиковым или магистральным.

Для отопления частного дома оптимальной считается схема с естественной циркуляцией. Количество этажей обогреваемого здания в этом случае роли не играет. Главное — правильно выбрать место, где будет расположен расширительный бак.

Для полноценной работы системы с естественной циркуляцией бак должен находиться в высшей точке здания — на чердаке или на втором этаже.

Благодаря такому размещению бака движение теплоносителя происходит сверху вниз, обеспечивая равномерное прогревание радиаторов, а соответственно, и воздуха в помещениях.

Необходимая направленность перемещения теплоносителя возможна, при условии укладки труб под уклоном.

Кроме того, по мере приближения к котлу, диаметр труб, по которым происходит обратное движение теплоносителя, должен расширяться.

Основные преимущества системы с естественной циркуляцией: независимость от электропитания, простота и надежность эксплуатации, отсутствие шума.

Основные недостатки системы с естественной циркуляцией:

• сложный монтаж, связанный с прокладкой труб под уклоном;
• недостаток напора для обогрева больших площадей;
• в зависимости от направления движения теплоносителя наблюдается разница температур, что негативно сказывается на работе бака;
• кислород, содержащийся в теплоносителе, способствует внутреннему разрушению системы с естественной циркуляцией;
• необходимо контролировать уровень теплоносителя, подливая его по мере испарения, что приводит к образованию накипи на внутренней поверхности труб.

Альтернативой отопительной системе с естественной циркуляцией теплоносителя считается схема с принудительной циркуляцией.

Проект

Независимо от того, в каком виде представлен проект — полный предусмотренный пакет документов или только графическая часть самой системы — в нем должны быть отражены все характеристики и параметры сети целиком и отдельных ее элементов, узлов и устанавливаемого оборудования.

Желательно, чтобы проект на отопление все-таки содержал пояснительную часть. В ней должны быть описаны предусмотренные моменты, которые, скорее всего, понадобятся при последующих реконструкциях дома или системы отопления, а также будут нелишними в предстоящем монтаже. К таким разделам относятся:

Обойтись без качественно выполненной системы отопления не может ни одно современное строение, будь то частный дом или хозяйственная постройка. Правильно выполненный проект отопления и качественный монтаж отопительного контура гарантируют поддержание заданной температуры в помещении на протяжении отопительного периода.

Проект отопления частного дома выполняется по определенным правилам в несколько этапов:

• на первом рассчитывается техническое устройство отопительной системы,
• на втором — на планах этажей сооружения проектируется размещение приборов отопления,
• на третьем — производится техническое обоснование и выбор экономически целесообразных оборудования и материалов, в том числе: котла и бойлера, измерительного и контрольного оборудования, насосов и системы предохранения.

Вышеуказанные процедуры выполняются в следующем порядке:

• составление ТЗ,
• сбор исходных данных для выполнения расчетов,
• расчетные работы,
• чертежные работы,
• оформление проекта отопительной системы и его сдача.

Еще перед начальным этапом работ проектировщики составляют ТЗ, основанное на пожеланиях хозяев, изучении выставленных ними требований к комфортности проживания, к качеству материалов и оборудования, которые будут задействованы в системе отопления и способа построения самой системы.

Пример проекта отопления дома. Для увеличения кликните по картинке.

Для успешного составления проекта отопления понадобится сбор следующей информации:

• о материалах, из которых изготовлены стены, полы, перекрытия, кровля и окна объекта, в частности — коэффициенты их теплопроводности,
• планы и разрезы постройки в виде электронного документа,
• дизайн-проект с учетом месторасположения сантехнических устройств.

В рамках проектных работ производится расчет естественных потерь тепловой энергии, создается схема обвязки отопительного котла, планируется обустройство дымохода. Проектировщики разрабатывают схемы отопительной системы каждого этажа и производят спецификацию оборудования.

Специалисты рекомендуют проектировать отопительную систему частного дома еще до начала строительства. Это гарантирует возможность выполнения всех этапов работ на должном техническом уровне.

Что подразумевается под таким планом, как проект отопления частного дома? Как разобраться самому с этим, если нет опыта в области проектирования и установки различных видов отопления? Постараемся ответить на эти вопросы в данной статье. Не будем углубляться в точные расчёты и термины, давайте рассмотрим более простую схему, которая будет понятна всем, кто желает разобраться, как сделать качественный проект отопления деревянного дома.

Проект отопления частного дома

Монтаж и подключение оборудования — как установить котел

Обязываются газовые, дизельные и электрические котлы практически одинаковым способом. Дело в том, что практически все настенные модели имеют встроенные циркуляционные насосы и расширительные баки. Наиболее простая и распространенная схема обвязки предусматривает расположение насоса с байпасной линией и грязевиком на обратке. Туда же монтируют и расширительную емкость. Для контроля за давлением используется манометр, а воздуха из котлового контура отводится через автоматический воздухоотводчик. Электрический котел, не оснащенный насосом, обвязывается таким же образом.

Если у теплогенератора имеется собственный насос, а его ресурс также используется на грев воды для ГВС, трубы и элементы разводятся несколько иным способом. Удаление дымовых газов проводится при помощи двустенного коаксиального дымохода, который выходит наружу сквозь стену в горизонтальном направлении. Если в приборе используется топка открытого типа, то потребуется наличие обычного дымоотводного канала, имеющего хорошую естественную тягу.

Обширные загородные дома довольно часто предусматривают стыковку котла и нескольких отопительных контуров – радиаторного, теплого пола и нагревателя косвенного нагрева ГВС. В подобном случае лучшим вариантом будет использование гидравлического разделителя. С его помощью можно добиться качественной организации автономной циркуляции теплоносителя в системе. В то же время он выступает в роли распределительной гребенки для других контуров.

Большая сложность обвязки твердотопливных котлов объясняется следующими моментами:

1. Риском перегревания по причине инертности приборов, так как работает система отопления в частном доме на дровах, которые быстро не гаснут.
2. Когда в бак агрегата поступает холодная вода, обычно появляется конденсат.

Чтобы теплоноситель не перегревался и не закипал, на обратку ставят циркуляционный насос, а на подачу сразу за теплогенератором – группу безопасности. В ее состав входит три элемента – манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан. Особенное значение имеет наличие клапана, так как с его помощью осуществляется сброс лишнего давления в случае перегрева теплоносителя. При использовании в качестве отопительного материала дров защита топки от конденсации жидкости обеспечивается байпасом и трехходовым клапаном: он задерживает воду из сети до тех пор, пока она не нагреется выше +55 градусов. В теплогенераторных котлах желательно применять специальные буферные баки, выполняющие роль тепловых аккумуляторов.

Нередко топочные помещения оснащаются двумя различными источниками тепла, что предусматривает особый подход к их обвязке и подключению. Обычно в таком случае в первой схеме объединяют твердотопливный и электрический котел, синхронно питающие отопительную систему. Второй вариант подразумевает комбинацию газового и дровяного генератора тепла, питающие системы отопления дома и ГВС.

Выбор котла и радиаторов

При покупке котла нужно учитывать, на каком топливе он будет работать. Ставится котел в специализированном помещении, которое называется котельной. Это делается для безопасности всех жильцов дома.

Современное оборудование можно разместить в любом помещении. Например, это могут быть газовые котлы, имеющие закрытую камеру сжигания, или электрические изделия. Однако если есть возможность поместить его в специальном помещении, то лучше так и сделать.

Современные производители предлагают достаточно большой выбор котлов:

• Это могут быть газовые приборы, которые считаются самыми дешевыми и простыми в эксплуатации.
• Далее идут электрические котлы. Обогрев помещения с их помощью очень дорогостоящий.
• Существуют еще и твердотопливные котлы. Они очень популярны в тех регионах, где происходят перебои с электричеством или газоснабжением.
• Жидкотопливные приборы работают на мазуте или солярке. Однако такие котлы загрязняют воздух.
• Теплый пол поможет хорошо обогреть помещение, однако его установка достаточно дорогая.

Сделав выбор котла, можно приступать к выбору радиаторов. Выбор радиаторов зависит от того, сколько помещений нужно отопить

Очень важно отметить на схеме частного дома то место, где будут установлены радиаторы. Для их подключения можно применить четыре способа

Одним из самых эффективных считается вариант подачи тепла сверху с прохождением его по всей системе отопления. Этот способ обеспечивает равномерное прогревание всего помещения.

Если это боковое подключение подачи, то радиаторы при этом прогреваются равномерно, но все же в тех из них, которые размещены дальше, уровень подачи тепла ниже.

Последний способ подключения заключается в подаче теплоносителя снизу. Он тоже снижает КПД на двадцать два процента. Но это не критично, и многие все равно выбирают такой способ подключения.