ВЕТВЬ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Ветвь системы отопления — горизонтальный теплопровод, соединяющий стояк системы отопления с подводками к отопительным приборам или к обогреваемым помещениям, расположенный по горизонтали одно за другим. Ветвь системы отопления называют подающей, когда используется для распределения теплоносителя между подводками, и обратной — для сбора отдавшего теплоту теплоносителя. В однотрубной системе водяного отопления и бифилярной (двухпоточной) системе отопления функции распределения и сбора теплоносителя совмещаются в одной ветви системы отопления.
Ветвь системы отопления размещается в обслуживаемых помещениях открыто у стены или скрыто (при обосновании) в специальной выемке в стене, в полу или подполом. Прокладывается с уклоном теплопровода; допускается прокладка без уклона при скоростидвижения воды или конденсата в трубах более 0,25м/с. При конструировании ветви системы отопления предусматривается компенсация температурного удлинения труб путем изгиба их в местах присоединения к стоякам и подводкам, установки специального компенсатора в системе отопления.
При гидравлическом расчете потери давления в ветви системы отопления многоэтажного здания А рвет не должны быть меньше А — максимального естественного циркуляционного давления, возникающего при охлаждении воды в отопительных приборах на верхнем этаже здания. Для регулирования температуры в обслуживаемых помещениях ветвь системы отопления дополняется регулятором прямого действия. Для аварийного отключения каждой ветви системы отопления в здании, имеющем более 3 этажей, на трубах вблизи стояков устанавливают запорные пробочные или шаровые краны. При этом для слива воды или конденсата из отключенной ветви системы отопления в дренажную линию (стояк) предусматривается спускная труба с запорным вентилем, а на противоположном конце ветви системы отопления — патрубок с вентилем для впуска в нее воздуха (под давлением со стороны переносного компрессора, если ветвь системы отопления проложена без уклона).

Схемы горизонтальных ветвей системы водяного отопления

Распространение горизонтальных систем отопления обусловлено увеличением протяженности зданий, внедрением сборных каркасно-панельных конструкций, применением удлиненных световых проемов. В таких зданиях отсутствие простенков и отверстий в перекрытиях затрудняет размещение вертикальных стояков; отопительные приборы уже не группируются, а растягиваются вдоль ленточного остекления для сокращения зоны теплового дискомфорта в помещениях. Понятно, что, соединив отопительные приборы увеличенной длины короткими трубными вставками, можно получить последовательное горизонтальное соединение приборов, характерное для однотрубного стояка. В такой системе с горизонтальными ветвями сокращается по сравнению с вертикальной системой протяженность как стояков, так и магистралей.

Стояки для горизонтальных ветвей прокладывают вертикально во вспомогательных помещениях здания (например, в лестничной клетке или коридоре). Горизонтальные ветви устраивают, как и вертикальные стояки, однотрубными и двухтрубными. В современной насосной системе водяного отопления используют преимущественно горизонтальные однотрубные ветви.

Горизонтальная однотрубная система. На рисунке даны различные схемы (опять-таки условно) горизонтальных однотрубных ветвей в системе отопления 3-этажного здания. В нижнем этаже показана проточная схема движения воды через последовательно соединенные отопительные приборы; воздушные краны устанавливают на каждом приборе (на рисунке слева) или на конечном приборе при наличии воздушной трубы в верхней части группы приборов (справа).

В среднем этаже ветвь изображена с замыкающими участками под отопительными приборами. Приборы присоединяют по схеме снизу — вниз для того, чтобы при случайном скоплении воздуха в верхней их части циркуляция воды не прекращалась. При деаэрированной воде возможно присоединение отопительных приборов по схеме сверху — вниз, способствующей повышению коэффициента теплопередачи при ограниченном расходе воды. Как видно из рисунка, длина замыкающего участка в этих двух случаях определяется длиной отопительного прибора, что усложняет заготовку и монтаж труб. Замыкающий участок стандартной длины получается при одностороннем присоединении труб к отопительному прибору. Такой короткий замыкающий участок может выполняться внутри суженным для повышения сопротивления движению воды в обход отопительного прибора и, следовательно, дли увеличения расхода воды в приборе.

Схемы горизонтальных однотрубных ветвей системы отопления

Фрагменты горизонтальной двухтрубной системы отопления с верхней и нижней прокладкой подающей магистрали

В верхнем этаже приведена проточно-регулируемая схема (слева). В горизонтальных системах эта схема распространения не получила вследствие затруднений при установке и пользовании трехходовыми кранами у пола, а также при спуске воды из стояка. В горизонтальные однотрубные ветви часто включаются конвекторы плинтусного типа (на рисунке посередине). Перед нижним конвектором устанавливают кран для регулирования теплопередачи и для «продувки» верхнего конвектора в случае скопления воздуха путем местного повышения скорости движения воды. Наконец, при использовании конвектора с воздушным клапаном (например, типа «Комфорт») горизонтальная однотрубная ветвь вновь делается проточной и нерегулируемой (справа).

Схема горизонтальной бифилярной ветви становится ясной из рисунка, если представить, что сначала все верхние, а потом все нижние отопительные приборы последовательно соединяются одной трубой. В таком стояке теплопередачу можно регулировать путем установки приборов с воздушными клапанами или общего (на этаж) регулирующего крана. Схему начали применять около 5 лет назад (приблизительно с 1970 г.).

При проточной схеме необходимо обращать особое внимание на компенсацию теплового удлинения труб, так как каждый закрепленный отопительный прибор фактически является неподвижной опорой.

Горизонтальные однотрубные системы целесообразно применять, помимо указанных выше зданий, для отопления одноэтажных зданий, зданий с периодическим отоплением помещений на разных этажах (например, в зданиях бань и автоматических телефонных станций), старинных зданий со сводчатыми перекрытиями.

Горизонтальная двухтрубная система. Горизонтальное двухтрубное распределение воды по отопительным приборам в каждом этаже применяется в многоэтажных зданиях лишь в тех случаях, когда использование однотрубной схемы невозможно или нецелесообразно. Горизонтальная двухтрубная система отопления чаще предусматривается в одноэтажных зданиях, причем тогда магистрали и стояки функционально совмещаются.

Присоединение труб к отопительным приборам выполняется преимущественно разносторонним, движение воды в приборах предусматривается по схемам сверху — вниз или снизу — вниз. На рисунке изображен фрагмент горизонтальной двухтрубной системы отопления одноэтажного здания с верхней разводкой подающей магистрали и с нижней. При нижней разводке греющей воды в верхней части отопительных приборов устанавливают воздушные краны.

Система по схеме в первую очередь используется при естественной циркуляции, возникающей в основном вследствие охлаждения воды в неизолированных разводящих теплопроводах.

Горизонтальная двухтрубная система с насосной циркуляцией воды по схеме применяется при значительных протяженности и тепловой нагрузке. При этом гидравлическое сопротивление отопительных приборов по возможности увеличивают, используя змеевиковое движение воды в них (на рисунке слева) или краны повышенного сопротивления.

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.