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.

Фитинги для монтажа системы отопления

Водяное отопление популярно за счет простоты монтажа, эксплуатационных характеристик, большого ассортимента компонентов и, конечно же, долговечности. При монтаже применяются разнообразные комплектующие, отличающиеся по назначению, виду и материалу изготовления, так называемые фитинги.

Какие трубы применяются для отопления

Продукция, представленная сегодня на рынке, позволяет реализовать любой проект, независимо от объема, стоимости и конфигурации. Следовательно, отопительные системы могут выполняться из различных труб, для выбора следует учитывать свойства, преимущества и недостатки каждого вида:

• Стальные. Выполняются из пластичной гибкой стали. В последнее время подобные изделия утратили свою актуальность – на их место пришли новые современные материалы. К тому же стальные трубы подвержены коррозии, что рано или поздно вызывает засорение отопительной системы. Основным преимуществами этого вида является срок службы (при условии соблюдений правил эксплуатации), а также доступная стоимость.
• Металлопластиковые. Современные трубы, состоящие из нескольких слоев: 2 пластиковых слоя, между которыми помещен алюминиевый слой толщиной 0.1 мм, зафиксированный специальным клеем. Металлопластиковые трубы устойчивы к коррозии, прочны, пластичны и легки, они выдерживают температуру до 95°С и давление до 10 атм. Стоимость металлопластиковых изделий более высокая, но теплопроводность относительно низкая. Но длительный срок службы и комфортная установка нивелируют этот недостаток.
• Полипропиленовые. Просты в монтаже, и срок службы изделий достигает 25 лет. Прочное соединение дает возможность устанавливать их закрытым способом.

Обратите внимание! При монтаже труб из полипропилена оставляют зазоры для компенсации температурного расширения.

Необходимо понимать, что эффективность отопительной системы определяется не только трубами, но также соединяющими их элементами – фитингами.

Функции и назначение

Ассортимент фитингов дает возможность решать любую задачу, связанную с установкой системы отопления. Их используют для обустройства разветвлений трубопровода, подключения к нему батарей, соединения между собой труб как одинакового, так и различного диаметра. Фитинги снижают трудоемкость и время монтажа, исключают вероятность протечек, облегчают прокладку трубопровода и гарантируют его длительную надежную эксплуатацию.

Классификация фитингов

Соединительные элементы классифицируются по нескольким категориям, которые отражают способы и сферы применения, материалы изготовления и пр.

По назначению

Для соединения металлических труб применяются прямые фитинги, а для элементов различного диаметра – переходные.

Их классификация определяется предназначением:

• колпачки, заглушки – заглушка концевых отверстий;
• переходники – установка компонентов различного диаметра;
• штуцеры — монтаж труб с гибкими отводами;
• отводы, углы – изменение направления труб, что исключает необходимость в сварочных работах;
• крестовины – разведение трубопровода в нескольких направлениях;
• муфты – наиболее распространенные элементы, которые позволяют заменить фрагмент трубы без потребности в разборке всей системы;
• тройники, коллекторы – отвод трубы от основной магистрали.

Материалы выполнения соединительных элементов

Фитинги из меди наиболее популярны – они обладают всеми лучшими качествами как латунных, так и изделий для металлопластиковых труб. Им свойственны высокая прочность и одинаковая эффективность при мягкой и твердой пайке.

Стальным соединительным элементам свойственны высокое качество, долговечность и отменная надежность, что характерно и для оцинкованных, а также чугунных решений.

Латунные фитинги – ударопрочные, обеспечивают герметичное и термостойкое соединение. Для дополнительной защиты от коррозии, их при монтаже покрывают хромом или никелем.

Типы фитингов по способу установки

Процесс монтажа несложен и требует лишь минимальных навыков обращения с соединительными элементами.

Соответственно способу установки фитинги делятся на несколько типов:

• Фитинги под пайку. Материалом изготовления выступают бронза или медь. При пайке (твердой либо мягкой) фиксируются горелкой и применяются для металлических трубопроводов. Кроме того, используются и полипропиленовые варианты, для которых также требуется паяльник.
• Обжимные детали. Удобный вариант, поскольку нет потребности в пайке и сварочных работах. Крепление осуществляется обжимным кольцом, которое затягивается рожковым ключом.
• Приварные элементы. Выполняются из нержавеющей стали. При монтаже стыковые места заделываются сваркой, что полностью исключает вероятность протекания и повышает прочность соединения.
• Пресс-фитинг. Имеют в своей конструкции уплотнительное кольцо, гарантирующее отменную герметичность. Работа с подобными элементами невозможна без специальной пресс-машины.
• Самофиксирующиеся детали. Выполняются из меди и обладают простым принципом действия – труба вводится внутрь и фиксируется уплотнительным кольцом с мелкими зубцами.
• Компрессионные фитинги. Наиболее распространенные элементы, так как с их помощью соединяются все виды труб, независимо от материала изготовления. Процесс установки прост – фитинг надевается на трубу, после чего гайка фиксируется рожковым ключом.

Обратите внимание! Самофиксирующиеся фитинги допускается использовать многократно. При этом для демонтажа потребуется специальный ключ-съемник.

Максимальную герметичность при монтаже обеспечивает ФУМ-лента, выполняющая роль уплотнителя резьбового соединения. Как вариант, можно использовать специальную нить, которая за счет своей структуры безошибочно фиксирует элементы, в отличие от ленты.

После сборки трубопровода с применением нити, включать его на протяжении 12 часов не рекомендуется.