Системы отопления виды-схемы, элементы и основные понятия

Michel 28 июля, 2016Специализация: сантехник с 10 летним стажем, специалист по ремонту компьютеров, тренер по силовому троеборью. Обладаю большим опытом строительства, внутренней отделки, изготовления самодельной мебели. Хобби: спорт

Эта статья посвящена тому, какой может быть разводка труб отопления в деревянном доме или многоквартирном современном здании. Я собираюсь рассказать о схемах подключения контуров к элеватору, стояков к отопительному контуру и способах врезки в контур отдельных отопительных приборов. Итак, в путь.

Монтаж системы отопления.

Классификация однотрубных систем отопления

В данном виде отопления отсутствуют разделения на обратные и подающие трубопроводы, поскольку теплоноситель после выхода из котла идет по одному кольцу, после чего опять возвращается в котел. Радиаторы в данном случае имеют последовательное расположение. В каждый из этих радиаторов теплоноситель попадает по очереди, сначала в первый, потом во второй и так далее. Однако температура теплоносителя будет снижаться, и последний в системе отопительный прибор будет иметь температуру ниже первого.
Классификация однотрубных систем отопления выглядит так, каждый из видов при этом имеет свои собственные схемы:

• закрытые системы отопления, которые не сообщаются с воздухом. Отличаются избыточным давлением, воздух можно сбросить только вручную посредством специальных вентилей или же автоматических воздушных клапанов. Подобные системы отопления могут работать с циркулярными насосами. Такое отопление также может иметь нижнюю разводку и соответствующую схему;
• открытые системы отопления, которые сообщаются с атмосферой при помощи расширительного бака для сбрасывания лишнего воздуха. В данном случае кольцо с теплоносителем следует размещать выше уровня приборов отопления, в противном же случае в них будет собираться воздух и циркуляция воды будет нарушена;
• горизонтальные – в таких системах трубы теплоносителя размещены горизонтально. Это отлично подходит для частных одноэтажных домой или же квартир, где есть автономная система отопления. Однотрубный вид отопления с нижней разводкой и соответствующая схема – лучший вариант;
• вертикальные – трубы теплоносителя в данном случае размещены в вертикальной плоскости. Такая система отопления лучше всего подходит для частных жилых домов, состоящих из двух-четырех этажей.

Нижняя и горизонтальная разводка системы и ее схемы

Циркуляция теплоносителя в горизонтальной схеме прокладки труб обеспечивается при помощи насоса. А подающие трубы размещены над полом или под ним. Горизонтальная магистраль с нижней разводкой должна быть проложена с небольшим уклоном от котла, радиаторы же нужно ставить все на одном уровне.

В домах, где два этажа, подобная схема разводки имеет два стояка — подающий и обратный, вертикальная же схема допускает их большее количество. Во время принудительной циркуляции теплоагента с применением насоса температура в помещении повышается намного быстрее. Поэтому чтобы установить такую систему отопления нужно использовать трубы с меньшим диаметром, нежели в случаях естественного движения теплоносителя.

должна составлять 60 градусов

На трубах, которые входят в этажи, нужно ставить вентили, которые будут регулировать подачу горячей воды на каждый этаж.

Рассмотрим некоторые схемы разводки для однотрубной системы отопления:

• схема с вертикальной подачей – может иметь естественную или принудительную циркуляцию. При отсутствии насоса теплоноситель циркулирует посредством смены плотности во время остывания при теплообмене. От котла вода поднимается в магистраль верхних этажей, затем по стоякам распределяется по радиаторам и остывает в них, после чего опять возвращается в котел;
• схема однотрубной вертикальной системы с нижней разводкой. В схеме с нижней разводкой возвратная и подающая магистрали идут ниже приборов отопления, а трубопровод проложен в подвале. Теплоноситель подается по стоку, проходит через радиатор и возвращается вниз в подвал через опускной стояк. При данном методе разводки теплопотерь будет значительно меньше, чем тогда, когда трубы находятся на чердаке. Да и обслуживать систему отопления с данной схемой разводки будет очень просто;
• схема однотрубной системы с верхней разводкой. Подающий трубопровод в данной схеме разводки расположен над радиаторами. Подающая магистраль проходит под потолком или через чердак. Через эту магистраль стояки идут вниз и к ним по одному крепятся радиаторы. Обратная магистраль идет или по полу, или под ним или через подвал. Такая схема разводки подойдет в случае естественной циркуляции теплоносителя.

Помните, что если вы не хотите поднимать порог дверей с целью прокладки подающей трубы, вы можете плавно ее понизить под дверью на маленьком кусочке земли с выдерживанием общего уклона.

Элеваторный узел

Минимальный джентльменский комплект для несложного элеваторного узла складывается из:

1. Пары входных задвижек — на подающей и обратной нитках.
2. Грязевика на подаче и, реже, на обратке.
3. Фактически элеватора с соплом и подсосом.
4. Домовых задвижек, отсекающих домовую систему отопления.
5. Пары сбросов, разрешающих всецело осушить систему.
6. Контрольных вентилей для температуры и замера давления.

Опционально смогут находиться:

1. Врезки тёплого водоснабжения (по одной либо по две на каждую нитку). Во втором случае для обеспечения постоянной циркуляции через контур ГВС фланец между врезками на каждой нитке комплектуется подпорной шайбой.

1. Врезки отдельных потребителей (торговых киосков, магазинов и т.д.). Тут шайбируется сама врезка на фланце перед запорной арматурой; шайба ограничивает расход воды через отдельный контур.

Однотрубная система отопления плюсы и минусы

Преимущества

Однотрубная система отопления имеет так преимущества, так и недостатки. В числе преимуществ можно назвать следующее:

• возможность охвата всей площади строения при помощи замкнутого кольца, что не зависит от планировки здания;
• возможность подключения к системе отопления тех или иных дополнительных устройств, например, теплых полов, полотенцесушителей или оснащения встроенного циркуляционного насоса;
• есть возможность направить теплоноситель в ту или иную сторону. Например, по ходу циркуляции можно первыми направить более холодные комнаты, которые часто проветриваются. В тех же двухтрубных системах такая функция сводится к расположению котла;
• простота монтажных работ. Материалов не так много, и стоимость их закупки и самих работ будет значительно ниже, чем при установке двухтрубной системы;
• при продуманном размещении отопительных приборов и правильной разводке трубопровода разницу в температурах в разных помещениях можно свести к минимуму, но целиком справиться с таким явлением не выйдет.

Недостатки

Недостатки однотрубной системы такие:

• наличие особых требований к диаметру ключевого трубопровода;
• в первом радиаторе температура будет выше всего, а в последующих она будет более низкой из-за постоянного подмеса к потоку теплоносителя из радиаторов, которые уже были пройдены;
• последние радиаторы должны иметь большую площадь, чем первые, чтобы не быть слишком холодными;
• на одной ветке лучше не ставить больше 10 радиаторов, поскольку равномерного прогрева таким способом не получится.

Выравнивание температурного режима происходит благодаря смене количества радиаторных секций и установкой специальных перемычек, термостатических клапанов, вентилей, регуляторов или шаровых кранов. Желательно иметь в наличии циркуляционный насос, а чтобы горячая вода лучше проходила по трубам и радиаторам, нужно ставить специальный коллектор разгона. В двухэтажных домах он не нужен.

Если разводка верхнего типа, то подающая труба способна создавать естественное давление, однако при подобной схеме нужно ставить трубы с большим диаметром, а это негативно скажется на внешнем виде вашего интерьера. Поэтому если есть возможность поставить узел разводки под напольным покрытием, это будет гораздо лучше.

Также советуем при установке радиаторов в двухэтажном здании с целью регулирования нагрева сделать параллельное подключение батарей с монтажом кранов на входах. Также чтобы температура на втором этаже распределялась равномерно, вместо радиаторов можно приобрести систему теплых полов.

Как видите, однотрубная система в плане эксплуатации может иметь ряд сложностей. Например, она требует высоких показателей давления, также, чтобы она работала нормально, желательно применять мощный насос, а это не только лишние хлопоты, но и большие расходы. Помимо этого, в одноэтажном строении потребуется вертикальный излив и расширительный чердачный бак.

Однако, несмотря на это, преимуществ у данного решения все равно больше.

Проблемы

Без них тоже не обошлось.

Расходы

Очевидно, что при равном диаметре две трубы всегда будут дороже одной. При небольшой площади отапливаемого строения полученные выгоды не окупят эту разницу: разброс температур проще компенсировать, увеличив количество секций радиаторов в конце однотрубного кольца.

Балансировка

Двухтрубная система отопления коттеджа нуждается в балансировке.

Для начала обрисуем суть проблемы.

Представьте себе, что от отопительного котла вглубь дома уходят две трубы. По первой вода поступает к радиаторам, по второй — возвращается. При этом каждый радиатор представляет собой перемычку между этими трубами.

В чем тут проблема? Да в том, что каждый отопительный прибор будет гасить перепад между подачей и обраткой. Если на первой батарее он будет равным, скажем, 0,2 кгс/см2, то на втором — уже 1,75, на третьем — 1,5 и так далее.

Каким бывает отопление

Имея в виду отопление многоквартирного дома, нельзя похвастать большим выбором. Все дома отапливаются примерно по одной и той же схеме. В каждом помещении находится чугунный радиатор отопления (его размеры зависят от размеров помещения и его назначения), в который подается горячая вода определенной температуры (теплоноситель), приходящая с тепловой станции.

пример чугунного радиатора

Однако вся схема подачи воды может различаться в зависимости от того, какая разводка отопления предусмотрена в конкретном здании – однотрубная или двухтрубная. Каждый из этих вариантов имеет определенные достоинства и недостатки. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, нужно точно знать все о первых и о вторых. Так что коротко опишем их.

1. Однотрубная система отопления. Ее конструкция отличается простотой, а, значит, надежностью и дешевизной. Но все же она не слишком востребована. Дело в том, что, попадая в систему отопления дома, теплоноситель (горячая вода) должен пройти через все радиаторы отопления, прежде чем попадет в возвратный канал (его также называют «обраткой»). Конечно, нагревая поочередно все радиаторы, теплоноситель теряет температуру. В результате, добираясь до последнего пользователя, вода имеет сравнительно невысокую температуру, из-за чего в последнем помещении она может значительно отличаться от температуры в том, в которое приходит вначале. Это нередко вызывает недовольство среди жильцов. Поэтому описанная система отопления многоэтажного дома используется сравнительно редко.
2. Двухтрубная система отопления. Лишена тех недостатков, которые присущи описанной выше системе отопления. Конструкция этой системы существенно отличается. Горячая вода, пройдя через радиатор отопления, попадает не в трубу, ведущую к следующему радиатору, а сразу в возвратный канал. Оттуда сразу отправляется назад, на тепловую станцию, где будет нагрета до нужной температуры. Конечно, этот вариант требует значительно больших затрат как при монтаже системы, так и при обслуживании. Зато эта схема устройства отопительной системы позволяет обеспечить одинаковую температуру во всех отапливаемых зданиях. Пример двухтрубной системы отопления

Она дает также возможность устанавливать счетчик отопления. Установив его на радиатор отопления, владелец может самостоятельно регулировать уровень его нагрева и, соответственно, снижать затраты на оплату счетов за отопление. В однотрубной системе отопления такой вариант невозможен. Уменьшая количество горячей воды, проходящей через ваши радиаторы, вы таким образом можете доставить немало хлопот соседям, к которым теплоноситель попадает, пройдя через вашу квартиру. То есть правила отопления в этом случае будут откровенно нарушены.

Конечно, изменить тип системы отопления в квартире невозможно, это требует титанических усилий и огромной работы, которая затронет весь дом. Но все же знать о плюсах и минусах разных видов систем отопления будет полезно каждому владельцу квартиры.

В этом видео сделан широкий обзор различных систем отопления.

Достоинства

Чем, собственно, хороша 2 х трубная система отопления?

Ее главное достоинство — в том, что она позволяет обеспечить более или менее постоянную температуру отопительных приборов по всему зданию.

При однотрубной отопительной системе подключения батареи в начале кольца единственного розлива будут иметь температуру подачи (типично — 70-75 С). в конце — температуру обратки (50 С). Здесь же в каждый радиатор будет поступать теплоноситель с температурой, мало отличающейся от той, которая обеспечивается котлом на подаче или элеваторным узлом после узла смешения (элеватора).

Кроме того, в случае большого дома с солидным количеством батарей 2-трубная система отопления просто безальтернативна: ни одна конфигурация однотрубного кольца не охватит все помещения 80-квартирного здания.

Предупреждая возражения: да, коллекторная схема более чем может заменить двухтрубную. Однако цена ее реализации будет выше в десятки раз благодаря колоссальному расходу труб; кроме того, большая общая длина подводок будет означать огромные нецелевые потери тепла.

Особенности систем самотеком

Ввиду того, что образуются турбулентные потоки, точные расчеты систем провести не удается, поэтому при их проектировке берутся усредненные значения, для этого:
• максимально поднимают точку разгона;

• используют широкие трубы подачи;

Далее от начала первого расхождения до каждого последующего подключают трубу меньшего диаметра на шаг, равный ему, что задействует инерционные потоки.

Также существуют и другие особенности монтажа самотечных систем. Так, трубы должны прокладываться под углом 1-5%, на что влияет протяженность трубопровода. Если в системе достаточный перепад высот и температур, можно использовать и горизонтальную разводку

Важно следить, чтобы не было участков с отрицательным углом, поскольку движением теплоносителя их не удастся достать, по причине образования в них воздушных пробок

Так, принцип работы может основываться на открытом типе или быть мембранного (закрытого) типа. Если сделать монтаж горизонтальной ориентации, рекомендуется на каждом радиаторе установить краны Маевского. поскольку с их помощью легче ликвидировать воздушные пробки в системе.

Смотрите видео, в котором специалист рассказывает об условиях возможности применения самотечной, безнасосной, гравитационной системы отопления:

Принцип работы самотечной отопительной системы

Принцип работы отопления выглядит просто: вода передвигается по трубопроводу, движимая гидростатическим напором, появившимся вследствие различной массы нагретой и остывшей воды. Еще такую конструкцию называют самотечная или гравитационная. Циркуляция – это перемещение остывшей в батареях и потяжелевшей жидкости под гнетом собственной массы вниз к нагревательному элементу, и вытеснение легкой нагревшейся воды в подающую трубу. Система функционирует, когда котел с естественной циркуляцией располагается ниже радиаторов.

В контурах открытого типа он напрямую сообщается с внешней средой, и лишний воздух уходит в атмосферу. Увеличившийся от нагрева объем воды ликвидирован, постоянное давление нормализовано .

Естественная циркуляция возможна и в закрытой системе отопления, если та оснащена расширительным баком с мембраной. Иногда конструкции открытого типа переоборудуют в закрытые. Закрытые контуры стабильнее в работе, теплоноситель в них не испаряется, но они так же независимы от электричества. Что влияет на циркуляционный напор

Циркуляция воды в котле зависит от разницы в плотности горячей и холодной жидкости и от величины перепада высоты между бойлером и самым низко расположенным радиатором. Эти параметры просчитываются еще до начала монтажа отопительного контура. Естественная циркуляция возникает, т.к. температура обратки в системе отопления низкая. Теплоноситель успевает остыть, двигаясь через радиаторы, становится тяжелее и своей массой выталкивает из котла разогретую жидкость, заставляя ее продвигаться по трубам.

Схема циркуляции воды в котле

Высота уровня батарей над котлом усиливают напор, помогая воде легче преодолевать сопротивление труб. Чем выше расположены радиаторы по отношению к котлу, тем больше высота столба охлажденной обратки и с тем большим давлением она выталкивает нагретую воду вверх, когда достигает котла.

Плотность также регулирует напор: чем сильнее прогревается вода, тем меньше становится ее плотность в сравнении с обраткой. В результате она выталкивается с больше силой и напор увеличивается. По этой причине самотечные отопительные конструкции причисляют к саморегулирующимся, ведь если изменить температуру нагрева воды, поменяется и давление на теплоноситель, а значит, изменится его расход.

При монтаже следует располагать котел в самом низу, ниже всех других элементов, чтобы обеспечить достаточный напор теплоносителя.

Выбор труб

От материала изготовления трубопровода зависит гидравлическая сопротивляемость контура, его устойчивость к коррозии и теплотехнические параметры, технология монтажа. В список востребованных материалов входят:

• Стальные трубы. Доступны по цене, устойчивы к механическим нагрузкам. Недостатки: монтируются со сваркой или большим количеством фитингов, склонность труб к коррозии и зарастанию.
• Металлопластиковые трубы. Внутренняя поверхность идеально гладкая, что препятствует нарастанию отложений, устойчивость к коррозии, небольшой вес, устойчивость к термическому расширению. Недостатки: высокая стоимость, ограниченный срок эксплуатации (около 15 лет), необходимость использовать сварные фитинги или регулярно подтягивать резьбовые соединительные элементы.
• Полипропиленовые трубы. Гладкие внутри, долговечны (срок службы от 25 лет), устойчивы к высоким температурам. Недостатки: высокая стоимость, монтаж при помощи специального инструмента.
• Медные трубы. Максимальная теплоотдача и долговечность (свыше 100 лет), стильный внешний вид. Недостатки: высокая стоимость, необходимость пайки при монтаже.

Расчет мощности

Эффективная тепловая мощность котла рассчитывается теми же способами, что и во всех других случаях.

По площади

Простейший способ — рекомендованный СНиП расчет по площади помещения. 1 КВт тепловой мощности должен приходиться на 10 м2 площади помещения. Для южных районов берется коэффициент 0,7 — 0,9, для средней полосы страны — 1,2 — 1,3, для районов Крайнего Севера — 1,5-2,0.

Как и любой грубый подсчет, этот способ пренебрегает многими факторами:

• Высотой потолков. Она далеко не везде составляет стандартные 2,5 метра.
• Утечками тепла через проемы.
• Расположением помещения внутри дома или у внешних стен.

Все способы расчетов дают большие погрешности, поэтому тепловая мощность обычно закладывается в проект с некоторым запасом.

По объему с учетом дополнительных факторов

Более точную картину даст другой способ расчета.

• За основу берется тепловая мощность в 40 ватт на кубический метр объема воздуха в помещении.
• Районные коэффициенты действуют и в этом случае.
• Каждое окно стандартного размера прибавляет к нашим подсчетам 100 ватт. Каждая дверь — 200.
• Расположение комнаты у внешней стены даст в зависимости от ее толщины и материала коэффициент 1,1 — 1,3.
• Частный дом, у которого внизу и вверху — не теплые соседние квартиры, а улица, рассчитывается с коэффициентом 1,5.

Однако: и этот расчет будет ОЧЕНЬ приблизительным. Достаточно сказать, что в частных домах, построенных по энергосберегающим технологиям, в проект закладывается мощность обогрева в 50-60 ватт на КВАДРАТНЫЙ метр. Слишком многое определяется утечками тепла через стены и перекрытия.

Разработка проекта системы отопления

Устройство отопления, начиная от вводной системы и заканчивая радиаторами отопления, создается сразу после того, как построен остов многоквартирного здания. Разумеется, к этому моменту проект отопления многоквартирного дома должен быть разработан, проверен и утвержден.

И именно на первом этапе нередко возникает ряд трудностей, как и при выполнении любой другой, очень сложной и важной работы. Вообще, система отопления многоквартирного дома отличается сложностью

Мощность системы отопления может зависеть от силы ветра в вашем регионе, материала, из которого построено здание, толщины стен, размеров помещений и множества других факторов. Даже две одинаковые квартиры, одна из которых расположена на углу здания, а другая – в его центре, требуют разного подхода.

Ведь сильный ветер в зимнее время года довольно быстро остужает наружные стены, а, значит, теплопотери угловой квартиры будут значительно выше.

Поэтому их необходимо компенсировать, установив более крупные радиаторы отопления. Учесть все нюансы, подобрать оптимальные решения могут только опытные специалисты, точно знающие, как устроено и как работает все оборудование.

Новичок, решивший провести расчет системы отопления в многоквартирном доме, с самого начала будет обречен на провал. И это приведет не только к значительному перерасходу ресурсов, но и поставит жизнь обитателей дома в опасность.

Централизованная отопительная система

Никто не станет спорить с тем, что централизованная система подачи тепла в многоквартирные дома, в том виде, в котором она сейчас существует, мягко говоря, морально устарела.

Не секрет, что потери при транспортировке могут доходить до 30% и за все это нам приходится платить. Отказ от центрального отопления в многоквартирном доме процедура сложная и хлопотная, но для начала давайте разберемся, как это работает.

Отопление многоэтажного дома, представляет собой сложное инженерное сооружение. Здесь присутствует целый набор сливов, распределителей, фланцев, которые завязаны на центральный агрегат, так называемый элеваторный узел, через который осуществляется регулировка отопления в многоквартирном доме.

Двухтрубная схема отопления.

Рассказывать подробно о тонкостях работы данной системы сейчас нет смысла, так как этим занимаются профессионалы и простому обывателю это попросту не нужно, ведь от него здесь ничего не зависит. Для ясности лучше рассмотрим схему подачи тепла в квартиру.

Нижний розлив

Как видно из названия, схема распределения с нижним розливом предусматривает подачу теплоносителя снизу вверх. Классическое отопление 5 этажного дома, смонтировано именно по такому принципу.

Как правило, подача и обратка устанавливаются по периметру здания и проходят в подвале. Подающий и обратный стояки, в данном случае, являются перемычкой между магистралями. Это замкнутая система, которая подымается до крайнего этажа и опускается снова в подвал.

Два вида розлива в сравнении.

Несмотря на то, что эта схема считается самой простой, запуск ее в эксплуатацию, для слесарей дело хлопотное. Дело в том, что в верхней точке каждого стояка устанавливается устройство для стравливания воздуха, так называемый кран Маевского. Перед каждым запуском, нужно выпускать воздух, иначе воздушная пробка перекроет систему, и стояк не будет обогреваться.

Важно: некоторые жильцы крайних этажей стараются перенести клапан сброса воздуха на чердак, дабы не сталкиваться каждый сезон с работниками ЖКХ. Такая переделка может дорого стоить

Чердак — помещение холодное и если зимой остановить на час отопление, трубы на чердаке замерзнут и их разорвет.

Серьезным минусом здесь является то, что с одной стороны пятиэтажки, там, где проходит ввод, батареи горячие, а с противоположной стороны они прохладные. Особенно это ощущается на нижних этажах.

Вариант подключения радиаторов.

Верхний розлив

Устройство отопления в девятиэтажке, выполнено совсем по другому принципу. Подающая магистраль, минуя квартиры, сразу выносится на верхний технический этаж. Здесь же базируется расширительный резервуар, клапан сброса воздуха и система задвижек позволяющая отсечь в случае необходимости весь стояк.

В данном случае тепло более равномерно распределяется по всем радиаторам квартиры, вне зависимости от их местонахождения. Но здесь выплывает другая проблема, отопление первого этажа в девятиэтажке оставляет желать лучшего. Ведь пройдя по всем этажам, вниз теплоноситель доходит уже еле теплый, бороться с этим можно только путем увеличения количества секций в радиаторе.

Важно: проблема с замерзанием воды на техническом этаже, в данном случае, стоит не настолько остро. Ведь сечение подающей магистрали порядка 50 мм, плюс в случае аварии, полностью сбросить воду со всего стояка можно за несколько секунд, достаточно лишь открыть воздушник на чердаке и задвижку в подвале

Температурный баланс

Безусловно, все знают, что центральное отопление в многоквартирном доме имеет свои четко регламентированные нормативы. Так в отопительный сезон температура в комнатах не должна опускаться ниже +20 ºС, в ванной комнате или же в совмещенном санузле +25 ºС.

Современный обогрев новостроек.

В виду того, что кухня в старых домах не отличается большой квадратурой, плюс она естественно обогревается за счет периодической работы печи, допустимый минимум температуры в ней +18 ºС.

Важно: все выше приведенные данные справедливы для квартир расположенных в центральной части здания. Для боковых квартир, где большинство стен наружные, инструкция предписывает повышение температуры выше нормативной на 2 – 5 ºС

Нормативы на обогрев по регионам.

Способы получения и виды подачи горячей воды

По способу получения, системы ГВС разделяют на два типа:

• открытая,
• закрытая.

Горячее водоснабжение многоквартирного дома бывает в двух вариантах:

• с однотрубными стояками,
• с двухтрубными стояками.

Двухтрубная состоит из двух стояков:

• подающего,
• циркуляционного.

По стояку подающему нагретая вода идет в квартиры, а по циркуляционному — в центральную магистраль. Оба трубопровода находятся рядом. На циркуляционном стояке в ванных размещают полотенцесушители — изогнутые трубы, которые не только обогревают помещения, но и являются компенсаторами температурных изменений длины трубы. Вода в них уже не будет разбираться потребителями, а возвращается через центральную магистраль обратно в котельную.

В однотрубной схеме у каждого потребителя проходит один стояк – подающий, а все циркуляционные объединены в один «холостой». У него нет потребителей, и вода по нему возвращается в магистраль.

Полотенцесушители при такой схеме:

• размещаются на подающей трубе,
• ставятся электрические,
• подключают к лежаку отопления.

В последнем случае полотенцесушители работают только во время сезона отопления.

При любой схеме разводки ГВС многоквартирного дома должно иметь возможность спуска периодически возникающих воздушных пробок. При верхней разводке для подобных целей врезаются автоматические сбросные клапаны, при нижней воздух можно удалить через верхний водозаборный кран.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой

Установка двухтрубной системы отопления с верхней разводкой минимизирует или полностью устраняет многие вышеописанные недостатки. В данном случае подключение радиаторов происходит параллельно.

Для ее монтажа необходимо значительно больше материалов, так как устанавливаются две параллельные магистрали. По одной из них протекает горячий теплоноситель, а по другой – остывший. Почему эту систему отопления с верхним розливом предпочитают для частных домов? Одним из весомых преимуществ является относительно большая площадь помещения. Двухтрубная система может эффективно поддерживать комфортный уровень температуры в домах с общей площадью до 400 м².

Кроме этого фактора для схемы отопления с верхним розливом отмечают такие важные эксплуатационные характеристики:

• Равномерное распределение горячего теплоносителя по всем установленным радиаторам;
• Возможность установки регулирующей арматуры не только на обвязку батарей, но и на отдельные контуры отопления;
• Монтаж системы водяного теплого пола. Коллекторная система распределения горячей воды возможна только при двухтрубном отоплении.

Для организации принудительного верхнего розлива в системе отопления необходим монтаж дополнительных узлов – циркуляционного насоса и мембранного расширительного бака. Последний заменит открытый расширительный бак. Но место его установки будет другим. Мембранные герметичные модели монтируются на обратной магистрали и обязательно на прямом участке.

Преимуществом подобной схемы является необязательное соблюдение уклона трубопроводов, характерное для верхней и нижней разводки отопления с естественной циркуляцией. Требуемый напор будет создаваться циркуляционным насосом.

Но есть ли у двухтрубной принудительной системы отопления с верхней разводкой недостатки? Да, и один из них – зависимость от электроэнергии. Во время отключения электричества перестает работать циркуляционный насос. При большом гидродинамическом сопротивлении естественная циркуляция теплоносителя будет затруднена. Поэтому при проектировании схемы системы отопления однотрубной с верхней разводкой нужно выполнить все требуемые расчеты.

Также следует учитывать такие особенности монтажа и эксплуатации:

• При остановке насоса возможно обратное движение теплоносителя. Поэтому на ответственных участках необходим монтаж обратного клапана;
• Чрезмерный нагрев теплоносителя может стать причиной превышения критического показателя давления. Помимо расширительного бака в качестве дополнительной меры защиты устанавливают воздухоотводчики;
• Для повышения эффективности работы системы отопления с верхней трубной разводкой нужно предусмотреть автоматическую подпитку теплоносителем. Даже небольшое снижение давления ниже нормы может привести к уменьшению нагрева радиаторов.

Видеоматериал поможет наглядно увидеть разницу для различных схем отопления:

Большая часть отопительных систем многоквартирных и частных домов построена именно по этой схеме. В чем ее преимущества и есть ли недостатки?

Может ли быть смонтирована двухтрубная система отопления своими руками?

Конвектор в двухтрубной отопительной системе

Общие требования к монтажу лучевой разводки

При коллекторно-лучевой разводке распространен способ укладки труб в полу в стяжке, толщина которой составляет 50-80 мм. Сверху укладывается фанера, закрываемая финишным напольным покрытием (паркет, линолеум). Такая толщина стяжки вполне достаточна для свободного «замоноличивания» внутриквартирной (внутридомовой) лучевой разводки системы отопления. Возможна наружная прокладка труб вдоль стен под декоративными плинтусами, влекущая неминуемое увеличение длины трубопроводов. Известны варианты прокладки труб лучевой разводки в пространстве подшивного (подвесного) потолка, в штробах.

Подключение радиаторов при коллекторно-лучевой схеме.

Используются металлопластиковые или трубы из сшитого полиэтилена (PEX-трубы), укладываемые в гофротрубе или в теплоизоляции. Безусловным преимуществом здесь обладают PEX-трубы. Согласно СниП «замоноличивать» в бетон можно только неразрывные соединения. PEX-трубы соединяются посредством натяжных фитингов, относящихся к неразрывным соединениям. Металлопластиковые трубы используют обжимные фитинги с накидными гайками. «Замоноличивать» их – значит нарушать СниП. Каждое разъемное соединение труб должно быть доступным для техобслуживания (подтяжки).

Даже без фитингов не всякая металлопластиковая труба однозначно подходит для укладки в стяжку пола. Продукция производителей страдает серьезным дефектом: слои алюминия и полиэтилена расслаиваются под воздействием многократно изменяющейся температуры теплоносителя. Ведь металл и пластик имеют различные коэффициенты объемного расширения. Поэтому соединяющий их клей должен быть:

• внутренне прочным (когезивным);
• адгезивным к алюминию и полиэтилену;
• гибким;
• эластичным;
• термостойким.

Этим требованиям удовлетворяют не все клеевые составы даже известных европейских производителей металлопластиковых труб, которые со временем расслаиваются, внутренний слой полиэтилена в такой трубе «схлопывается», уменьшая ее сечение. Нормальная работа системы нарушается, причем место неисправности найти практически невозможно – обычно «грешат» на неисправности термостатов, насосов и других изделий с подвижными узлами.

В свете вышесказанного рекомендуем читателям обратить внимание на металлопластиковые трубы фирмы VALTEC, использующей американский клей концерна DSM, обеспечивающий прочность соединения металл/пластик, адгезию и полное отсутствие расслоений

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

• При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
• Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
• При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.
Преимуществ у данного решения несколько:

1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

1. Равномерное распределение тепла.
2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
3. Проще выполнить регулировку системы.
4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Подключение батарей

Секционный радиатор можно подключить тремя разными способами.

Три возможные схемы подключения секционного радиатора.

• Боковое подключение оптимально при количестве секций не более 7. Все они будут равномерно прогреты, но концевые секции будут требовать периодической промывки;
• Диагональное подключение подойдет для длинных радиаторов и уравняет температуры первых и последних секций. Промывка требуется и выполняется через кран, установленный вместо глухой нижней пробки;
• Нижнее подключение выгодно отличается от диагонального тем, что радиатор не требует промывки вообще. Ил уносится циркулирующим через нижний коллектор теплоносителем. Однако из-за неравномерного распределения циркуляции между нижним и верхним коллекторами прибор теряет 10-15% тепловой мощности.

При нижнем подключении можно забыть про промывку.

Общая информация

Основные моменты

Отсутствие циркуляционного насоса и вообще подвижных элементов и замкнутый контур, в котором количество взвесей и минеральных солей конечно, делает срок службы системы отопления этого типа весьма продолжительным. При использовании оцинкованных или полимерных труб и биметаллических радиаторов — не менее полувека. Естественная циркуляция отопления означает довольно небольшой перепад давлений. Трубы и отопительные приборы неизбежно оказывают движению теплоносителя определенное сопротивление. Именно поэтому рекомендованный радиус интересующей нас системы отопления оценивается примерно в 30 метров. Понятно, это не означает, что при радиусе в 32 метра вода застынет — граница довольно условна. Инерционность системы будет довольно большой. Между растопкой или запуском котла и стабилизацией температуры во всех отапливаемых помещениях может пройти несколько часов. Причины понятны: котлу предстоит прогреть теплообменник, и лишь тогда вода начнет циркулировать, причем довольно медленно. Все горизонтальные участки трубопроводов делаются с обязательным уклоном по ходу движения воды. Он обеспечит свободное движение остывающей воды самотеком с минимальным сопротивлением

Что не менее важно — в этом случае все воздушные пробки будут вытеснены в верхнюю точку отопительной системы, где монтируется расширительный бачок — герметичный, с воздушником, или открытый.

Весь воздух соберется в верхней точке.

Саморегуляция

Отопление дома с естественной циркуляцией — саморегулирующаяся система. Чем холоднее в доме, тем быстрее циркулирует теплоноситель. Как это работает?

Дело в том, что циркуляционный напор зависит от:

Разницы в высоте между котлом и нижним отопительным прибором. Чем ниже котел относительно нижнего радиатора — тем быстрее вода будет переливаться в него самотеком. Принцип сообщающихся сосудов, помните? Этот параметр стабилен и неизменен в процессе работы отопительной системы.

Схема демонстрирует принцип работы отопления наглядно.

Любопытно: именно поэтому отопительный котел рекомендуется устанавливать в подвале или просто как можно ниже внутри помещения. Однако автору доводилось видеть прекрасно функционирующую систему отопления, в которой теплообменник в топке печи был заметно выше радиаторов. Система была полностью рабочей.

Разницы в плотности воды на выходе из котла и в обратном трубопроводе. Которая, понятно, определяется температурой воды. И вот именно благодаря этой особенности естественное отопление делается саморегулирующимся: как только температура в помещении падает, отопительные приборы остывают.

С падением температуры теплоносителя его плотность увеличивается, и он начинает быстрее вытеснять нагретую воду из нижней части контура.

Скорость циркуляции

Помимо напора, скорость циркуляции теплоносителя будет определяться рядом других факторов.

• Диаметром труб разводки. Чем меньше внутреннее сечение трубы, тем большее сопротивление она будет оказывать движению жидкости в ней. Именно поэтому для разводки в случае естественной циркуляции берутся трубы с намерено завышенным диаметром — ДУ32 — ДУ40.
• Материалом трубы. Сталь (особенно поврежденная коррозией и покрытая отложениями) оказывает потоку в несколько раз большее сопротивление, чем, к примеру, полипропиленовая труба с тем же сечением.
• Количеством и радиусом поворотов. Поэтому основную разводку по возможности лучше делать максимально прямой.
• Наличием, количеством и типом запорной арматуры. разнообразных подпорных шайб и переходов диаметра трубы.

Каждый вентиль, каждый изгиб вызывает падение напора.

Именно из-за обилия переменных точный расчет системы отопления с естественной циркуляцией выполняется крайне редко и дает весьма приблизительные результаты. На практике же достаточно воспользоваться уже приведенными рекомендациями.

Оборудование

Итак, мы собираемся своими руками смонтировать водяное отопление. Какие основные элементы будет включать наша схема?

Котел

Наиболее дешевы в эксплуатации бытовые газовые котлы отопления. В Подмосковье затраты на отопление магистральным газом дома площадью 200 м2 не превышают 3000 рублей в месяц.

Котлы могут быть энергозависимыми (с электронным розжигом) и энергонезависимыми (использующими пьезорозжиг и пилотную горелку). Первые заметно экономичнее — пилотная горелка расходует до 20 % общего количества газа.

На втором месте по экономичности — твердотопливные котлы. Уголь и дрова будут прекрасным решением там, где нет магистрального газа. Однако использование твердого топлива подразумевает частые загрузки: в сутки вам придется растапливать котел как минимум дважды.

Есть, впрочем, ряд способов решить эту проблему.

• Газогенераторные твердотопливные котлы разбивают процесс сжигания топлива на два этапа. Вначале оно тлеет при ограниченном доступе воздуха, образуя горючий пиролизный газ; потом этот газ дожигается в собственной топке. Газогенераторный котел способен работать на одной закладке не 2-5, а 8-12 часов.
• Устройства верхнего горения используют тление тонкого верхнего слоя угля или дров. На угле котел может проработать до 5 суток без обслуживания и чистки.
• Простое и универсальное решение — использование теплоаккумулятора (теплоизолированной емкости объемом 300-2000 литров). Работая на полной мощности, котел после растопки нагревает воду в баке. Следующие несколько часов накопленная тепловая энергия постепенно отдается отопительным приборам.

Наконец, соляровые и электрические котлы мало отличаются по расходам на отопление. Они обеспечивают максимальную стоимость киловатт-часа тепла. Кроме того, не везде можно обеспечить требующуюся для отопления электричеством мощность.

Трубы

Их выбор определяется тем, идет ли речь о центральном или автономном отоплении.

Оптимальный материал для ЦО — это стальные трубы нескольких типов.

• Черная сталь дешева, однако подвержена коррозии. Кроме того, стальные стояки и подводки требуют больших затрат времени и сил на монтаж. Соединения чаще всего выполняются сваркой.
• Оцинкованная сталь защищена цинковым слоем от коррозии; собирать подводку из оцинковки будет правильным ТОЛЬКО на резьбах. Сварка нарушает защитное покрытие, в том числе внутри трубы.
• Наконец, прекрасный материал — гофрированная нержавейка. Трубы соединяются компрессионными фитингами с силиконовым уплотнителями и легко гнутся.

Почему именно сталь? Потому, что в системе ЦО вы не защищены от превышения расчетной температуры и гидроударов. Лучше переплатить при монтаже отопления, а не при устранении последствий прорыва грязного кипятка.

А вот автономное отопление подразумевает, что все параметры постоянны и подконтрольны вам. Отсюда и выбор материалов:

• Металлопластик с пресс-фитингами.

Важно: компрессионные фитинги с накидными гайками на отоплении и горячей воде лучше не применять. После нескольких циклов нагрева и охлаждения они начинают течь.

• Полипропилен. Желательно — армированный: армирование не только увеличивает прочность трубы на разрыв, но и уменьшает ее тепловое расширение.
• Сшитый полиэтилен. Помимо прочности, эти трубы обладают еще одним достоинством: они гибки и поставляются в бухтах длиной до 500 метров, что полезно при лучевой разводке с укладкой труб в стяжку.

Отопительные приборы

И здесь стоит разделить центральное и автономное отопление.

В системах ЦО лучше применять стальные трубчатые радиаторы, стальные конвекторы и биметаллические радиаторы. Алюминий нежелателен.

Причем не только с точки зрения прочности: инструкция по применению алюминиевых радиаторов особо оговаривает способность этого металла к ускоренному разрушению в сочетании с медным водопроводом. Металлы образуют гальваническую пару.

Поскольку вы не можете знать, из чего сделаны подводки у соседей — лучше не рисковать.

А вот для автономного отопления алюминиевые радиаторы безоговорочно являются лучшим выбором.

Безопасность

• Расширительный бак. Он вмещает избыток теплоносителя при его расширении, сопутствующем нагреву.
• Предохранительный клапан — дополнительная страховка от переполнения контура. Клапан срабатывает и сбрасывает избыток теплоносителя, когда его давление достигает заданного порогового значения.
• Манометр или термоманометр устанавливаются для визуального контроля параметров.
• Автоматический воздухоотводчик или ручной воздушник монтируются в верхних точках контуров и в воздушных карманах.

Схема отопления дома

Выше уже говорилось, что большинство современных домов в городах отапливается при помощи централизованной отопительной системы. То есть, имеется тепловая станция, на которой (в большинстве случаев при помощи угля) котлы отопления нагревают воду до очень высокой температуры. Чаще всего она составляет больше 100 градусов по Цельсию!

Вода подается во все здания, подключенные к теплотрассе. При подсоединении дома к теплоцентрали, устанавливаются вводные задвижки, позволяющие контролировать процесс подачи в него горячей воды. К ним же подключается теплоузел, а также ряд специализированного оборудования.

схема работы теплоузла

Вода может подаваться как сверху вниз, так и снизу вверх (при использовании однотрубной системы, о которой будет рассказано ниже), в зависимости от того, как расположены стояки отопления, или же одновременно во все квартиры (при двухтрубной системе).

Горячая вода, попадая в радиаторы отопления, нагревает их до нужной температуры, обеспечивая ее необходимый уровень в каждом помещении. Размеры радиаторов зависят как от размеров помещения, так и от его назначения. Конечно, чем больший размер имеют радиаторы, тем теплее будет там, где они установлены.

Полезные мелочи

• При балансировке дросселями временной промежуток между изменением режима дросселирования и стабилизацией температуры отопительных приборов достигает 6 — 8 часов.
• Для коттеджа площадью до 100 м2 с принудительной циркуляцией теплоносителя в двухтрубной системе разумный минимум сечения розлива — ДУ2, до 200 м2 — ДУ25.
• В гравитационной системе розлив нельзя делать тоньше ДУ32 при использовании полимерных труб и ДУ40 — стальных. Кроме того, самотечные системы применяются на площади не более 100 м2: в помещении больших размеров гидравлическое сопротивление длинного контура просто не обеспечит минимально необходимой скорости циркуляции.