Как выбрать оптимальную схему разводки отопления дома

Установка отопительных коммуникаций – один из ключевых вопросов при строительстве частного дома. Самой эффективной, простой и экономичной считается однотрубная система отопления. В отличии от двухтрубной, такой тип системы исключает наличие раздельных труб для прямой и обратной магистрали. Безусловно, у однотрубного отопления есть и весомые недостатки, но их при правильном подходе к монтажу можно успешно нейтрализовать.

Разновидности схем обвязки отопительной системы

Для большего осознания сути разводки отопительных систем следует разобраться с их классификацией, которая может отличаться по своим конструктивным особенностям:

  • однотрубная разводка отопления;
  • двухтрубная отопительная разводка.

Плюс ко всему обвязка может отличаться в зависимости от способа прокладки трубопровода:

  • отопление с нижней разводкой;
  • верхний способ обвязки отопительной системы.

Нижняя однотрубная разводка также называется горизонтальной из-за способа прокладки трубы с теплоносителем от теплового источника, которым в большинстве случаев считается котёл к батареям в комнате. В таком варианте предусматривается проводка одной общей магистрали с поднимающимися к радиаторам патрубками.

Схема, предусмотренная верхней конструкцией разводки — вертикальная. Она обусловлена подачей теплоносителя к батареям вверх по трубам с дальнейшим распространением стояками по горизонтальным участкам. Такую схему также называют разводкой с принудительным принципом циркуляции теплоносителя. Это обусловлено тем, что подача нагретой воды вверх обеспечивается циркуляционным насосом, то есть в принудительном порядке.

Виды отопления

Вместо воды могут использоваться и другие теплоносители – масло или антифриз, поэтому правильнее говорить не «водяное отопление», а «системы с жидкостным теплоносителем».

Виды отопления

Их можно классифицировать по нескольким признакам.

Виды отопления

Для начала рассмотрим такие разновидности:

Виды отопления
  1. Радиаторное отопление: традиционный вариант, хорошо знакомый каждому без исключения. Отопительный контур состоит из радиаторов, устанавливаемых, как правило, под окнами и соединенных трубами.
  2. Система «теплый пол»: этот вид отопления стал применяться не очень давно, когда появилась возможность купить качественные полимерные трубы. Роль радиатора здесь играет пол, в конструкции которого «змейкой» или спиралью уложена труба с теплоносителем.
Виды отопления

Радиаторное отопление имеет несколько исполнений:

Виды отопления
  1. Однотрубная система: самое простое и недорогое решение – соединить радиаторы последовательно, как бы нанизав их на одну трубу. Однако, при таком исполнении не будет возможности регулировать теплоотдачу радиаторов индивидуально. Вдобавок, те из них, которые окажутся наиболее удаленными от теплогенератора, будут почти холодными.
  2. Двухтрубная: можно поступить хитрее: протянуть по периметру помещения две трубы – «подачу» и «обратку», а радиаторы подключить между ними по параллельной схеме. Трубы понадобится больше, чем при однотрубной схеме, но за то система получится более практичной.
  3. Коллекторная (лучевая): самый дорогостоящий вариант. От единого распределителя к каждому радиатору прокладывается отдельная труба. Таким же образом прокладываются и трубопроводы «обратки», подключаемые ко второму – сборному – коллектору.
Виды отопления

Жидкостный теплоноситель может двигаться по контуру за счет конвекции (естественная циркуляция) либо за счет работы насоса (принудительная).

Однотрубная система отопления

Ключевой признак однотрубных систем – все приборы соединяются последовательно, отсутствует деление на обратный контур и подающую магистраль.

Подобные конструкции с вертикальным расположением стояков можно встретить в большинстве жилых домов, возведенных в советские годы. По единой магистрали перемещается нагретая и охлажденная жидкость. Она циркулирует по одной из двух схем:

Однотрубная система отопления
  1. С замыкающими участками конструкции. Отличительный элемент установки – байпас, расположенный между трубами присоединения к радиатору. Теплоноситель делится на два потока: один поступает в отопительные приборы верхних этажей, остальная часть спускается по стояку через байпас. Охлажденная водяная смесь соединяется с горячим теплоносителем и спускается к нижним этажам. Схема позволяет устанавливать трехходовой вентиль для поддержания комфортного температурного режима в комнатах.
  2. С проточной конфигурацией: теплоноситель последовательно стекает от верхних этажей вниз, постепенно расходуя энергию. Для нивелирования разницы потребуется установить на нижних этажах дома радиаторы с большим количеством секций.

Однотрубная система отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя

Схема получила высокую распространенность благодаря следующим преимуществам:

Однотрубная система отопления
  • возможность отказаться от насоса и сделать систему гравитационной;
  • низкие расходы на строительные материалы;
  • простые узлы обвязок;
  • облегченный монтаж по сравнению с коллекторной и двухтрубной разводкой.

Также перечислим основные минусы:

  • неравномерный прогрев дома: температура на верхних этажах значительно выше, чем на нижних. Неправильное распределение теплогидравлических нагрузок ведет к необходимости увеличения размера приборов по мере остывания теплоносителя;
  • вертикальная однотрубная конструкция с нижней разводкой отопления не сможет успешно функционировать без циркуляционного насоса, воздухоотводчика и расширительного бака;
  • при использовании проточной схемы владелец дома не сможет установить кран двойной регулировки и настраивать температуру в помещении.
Однотрубная система отопления

Схема однотрубной системы отопления с насосной циркуляцией воды с проточным движением воды и через байпасы

Однотрубная конфигурация с естественным движением теплоносителя подходит только для коттеджей с чердачным помещением, в котором устанавливается верхняя разводка. Следует помнить, что данная схема значительно осложняет осуществление врезки теплого пола.

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.

Читайте также:  Варианты электрического отопления квартиры и виды электрокотлов

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 двухтрубной системы отопления

Основные виды двухтрубной схемы отопления

Тупиковая схема двухтрубной системы является более популярной, чем петля Тихельмана. На ее сооружение обычно требуется меньшее количество материала.

Как сказано выше, основной принцип устройства тупиковой системы – постепенное снижение диаметров прямого и возвратного трубопроводов по длине ветки, от первого к последнему отопительному прибору.

Регулировка температуры осуществляется регулирующей арматурой. Стоит отметить, что при монтаже любого типа водяной системы отопления на каждый элемент нагрева следует устанавливать запорно-регулирующую арматуру. Это необходимо для отключения радиатора или иного нагревательного прибора для профилактики (промывки) или ремонта. При отключении любого прибора в двухтрубной сети система продолжает работать – это является весомым достоинством описываемой схемы.

Алгоритм регулировки заключается в следующем. На первом радиаторе регулирующая арматура закрывается максимально, оставляют небольшой проток теплоносителя. На каждом последующем приборе вентиль (или кран) приоткрывают немного больше. Такая ступенчатая регулировка позволяет выровнять давление по длине контура и настроить требуемые расходы теплоносителя (и соответственно – температуру).

Виды двухтрубной системы отопления

Небольшим недостатком тупикового построения двухтрубной схемы является то, что при значительном открытии регулирующей арматуры на первом или втором радиаторе они могут заработать в режиме байпаса. Такая ситуация случается редко и вызвана обычно неверным выбором диаметров трубопроводов.

Более выгодной в гидравлическом плане является попутная схема, также известная под названием петли Тихельмана. Здесь прямой и обратный трубопроводы имеют одинаковый диаметр, подключаются к радиаторам с разных направлений. Это позволяет практически выровнять давление теплоносителя во всех приборах отопления без серьезной корректировки регулирующими устройствами – вентилями или кранами.

На монтаж линии по схеме Тихельмана требуется больше трубопровода, чем на сборку тупиковой ветви. Применение той или иной схемы обосновывается обычно строительными параметрами отапливаемого здания – размерами и взаимным расположением помещений.

Двухтрубная система позволяет монтировать на одну линию большее количество радиаторов, чем однотрубный аналог. Причем петля Тихельмана может качественно работать с большим числом элементов нагрева, чем тупиковая конфигурация за счет своего гидравлического строения.

Две основные разновидности двухтрубной системы – тупиковая и попутная – служат базовыми элементами. Общее же устройство всего комплекса отопления имеет следующие конструктивные решения:

  1. Подключение веток системы к вертикальным стоякам при количестве этажей более 1;
  2. Врезка веток системы в горизонтальные лежаки, размещаемые в нижней или верхней части здания;
  3. Подключение тупиковых ветвей или попутных схем Тихельмана к распределительным коллекторам;
  4. Сооружение двухтрубной системы с естественной циркуляцией.

Обязательным условием для подключения тупиковых или попутных веток к стоякам и лежакам является установка в месте присоединения балансировочных вентилей. Они необходимы для общей гидравлической настройки всей системы отопления.

Стоит отметить, что двухтрубная схема применяется в основном в системах закрытого типа с принудительной циркуляцией. Сооружение открытой системы с естественной циркуляцией чаще всего требует балансировки – установки запорно-регулирующей арматуры.

Схема двухтрубной системы с естественной циркуляцией теплоносителя

Для представленной схемы обязательным техническим решением будет установка крана и ограничение подачи в первый радиатор, иначе теплоноситель будет проходить по кратчайшему пути. При этом последующие радиаторы будут получать недостаточное количество тепла.

Виды двухтрубной системы отопления

Установка крана или вентиля, имеющего определенное гидравлическое сопротивление, может внести дисбаланс в гравитационное движение теплоносителя. Поэтому лучшим решением для организации естественной циркуляции является однотрубная схема, выполняемая обычно в этом случае без байпасов.

Двухтрубная схема системы отопления – самая популярная конфигурация водяного радиаторного обогрева помещений. Благодаря своим достоинствам – маневренности, простоте балансировки, независимости приборов – она по праву занимает лидирующие позиции в проектных решениях комплексов отопления.

(Просмотров 3 633 , 3 сегодня)Рекомендуем прочитать:Эксплуатация системы отопленияАлюминиевые радиаторы отопленияОсновные схемы водяного отопленияРемонт протечек воды на трубопроводеТеплые полыПЛЭН отопление

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

Любая схема жидкостного отопления имеет как естественную, так и принудительную – насосную циркуляцию. Отопительные системы, имеющие естественную циркуляцию, в современном строительстве выполняются относительно редко.

Такие системы целесообразно устанавливать в отдельно стоящих зданиях, имеющих небольшую площадь для отопления. На сегодняшний день современные здания строятся одновременно целыми массивами.

Читайте также:  Все виды нагревателей воды для дачи и особенности их конструкции

Естественная циркуляция воды при обогреве дома. Нажмите для увеличения.

Для них специально возводят отдельные теплоэлектроцентрали, котельни и централизованное отопление. Поэтому и нашла широкое применение система водяного отопления, имеющая насосную циркуляцию.

Жидкость в такой системе проходит циркуляцию только за счет работы циркуляционных насосов. Их в системе обычно устанавливают два – рабочий и запасной. Насосы устанавливаются на обратной линии, перед нагревающим котлом.

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

В свою очередь, насосы подразделяются на:

  1. центробежные;
  2. осевые;
  3. диагональные.

Практически все виды водяного отопления и все виды насосов, использующихся в этих системах, приводятся в действие при помощи электродвигателей.

Насосы обеспечивают скорость движения воды в трубопроводах от 0,5 до 1 метра за секунду, в то время как системы с естественной циркуляцией обеспечивают скорость подачи теплоносителя не выше чем 0,2 метров за одну секунду.

В первом случае, для полного удаления «воздушных пробок» из систем отопления, разводящие горячие линии прокладывают с небольшим подъемом по ходу движения жидкости.

Принцип действия системы отопления с принудительной циркуляцией. Нажмите для увеличения.

Такая конструкция выполняется по той причине, что расширительный бак в системе с насосной циркуляцией жидкости подсоединен к «обратке» перед насосом.

Воздух в этом случае «травится» через специальные воздухосборники, встраиваемые в верхних точках горячего трубопровода.

Системы с насосной циркуляцией позволяют устанавливать нагревательные приборы на уровне с котлом, или даже ниже уровня котла.

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

Системы с естественной циркуляцией теплоносителя предполагают установку отопительных приборов выше котла (исключение составляет индивидуальное отопление в квартире).

Централизованное отопление использует в качестве теплоносителя воду, а насосы расположены на станции теплоэлектроцентрали или же на центральной котельне.

Бак расширительный устанавливают на самом высоком здании, которое «запитано» в данную ТЭЦ, или же расширительный бак вообще отсутствует. Его можно заменить подпиточным насосом.

Все здания, входящие в одно централизованное отопление, оборудованы специальным тепловым выводом. Если в здание подается из тепловой магистрали слишком горячая вода, температура которой превышает расчетную температуру, в ход вступает водоструйный насос, который подмешивает в горячую воду холодную жидкость, доводя температурный баланс до нужной температуры.

Монтаж отопления с однотрубной системой

Важный этап монтажа – это гидравлический расчет однотрубной системы отопления. В процессе расчета определяются диаметры труб на разных участках. Также производится расчет горизонтальной однотрубной системы отопления и вертикальной с учетом всех потерь давления на участках системы. Делается увязка параллельных приборных и других веток системы. Также осуществляется расчет однотрубной системы отопления потерь давления и расход носителя тепла.

Рекомендуем к прочтению:Лучевая система отопления

Чтобы установить однотрубные системы водяного отопления, стоит начать с установки котла. Он должен размещаться на глубине, но не в подвале. Обычно делается углубление в полу. После котла при установке такой системы, как однотрубное отопление с нижней разводкой или верхней, делается дымоход. Соединяется с котлом дымоход гофрометаллической трубой. Обязательно следует правильно выбрать диаметр. Теперь основная труба подсоединяется к котлу для магистрали, диаметр ее равен порядка 25 миллиметра.

Обязательно следует помнить, что горизонтальная однотрубная система отопления или вертикальная подразумевает монтаж к котлу только металлических труб, так как другие материалы не способны будут выдержать высокую температуру нагревания. По этой причине и переходники здесь нецелесообразны.

Мембранный бак нужно ставить на высоте около 3-х метров. То есть, это – самая высокая точка в такой схеме, как вертикальная однотрубная система отопления или горизонтальная.

Монтаж отопления с однотрубной системой

Расширительный бачок должен находится в самой высокой точке системы отопления

Теперь делается установка труб и радиаторов. На этом же этапе ставятся и клапаны Маевского, а также краны. Радиаторы обычно ставят под окнами. Но между подоконником и батареей обязательно должно быть еще пространство. Трубы лучше делать без изгибов, так как вода может циркулировать не так легко.

Конечно же, при монтаже такой схемы, как однотрубная нижняя разводка системы отопления или нижняя, нужно смонтировать узел, который будет служить для наполнения водой системы, а также через него можно будет слить воду.

Видео по установке однотрубной системы отопления можно посмотреть ниже. После того, как система готова – обязательно проверьте котел на исправность, лучше всего – в присутствии специалиста. Несмотря на некоторые недостатки однотрубной системы отопления, она широко применима в настоящее время.

Однотрубная система отопления

Дабы понять, на что она похожа, посмотрите на кольцо с камнем. В системе отопления роль камня исполняет котел. Что же насчет кольца, то это трубы конкретного диаметра, которые проходят по периметру всего здания. К ним подключены радиаторы. В виде теплоносителя часто используют воду и иногда антифриз. Функциональность однотрубной системы отопления базируется на постепенной отдаче тепла водой. Пройдя по кольцу, вода возвращается к котлу с более низкой температурой.

Схема однотрубной системы отопления.

Эта схема обычно обладает естественной циркуляцией теплоносителя. Горячая вода сперва подается на верхний этаж. А потом, проходя через радиаторы, спускается отдавшая часть тепла к котлу, осуществив полную циркуляцию. Однотрубная система отопления может быть дополнена элементами:

  • термостатическими клапанами;
  • радиаторными регуляторами;
  • балансировочными вентилями;
  • шаровыми кранами.

Благодаря им она становится более сбалансированной и появляется возможность изменять температуру в определенных радиаторах.

Как рассчитать количество радиаторов при однотрубном отоплении с нижней разводкой

Количество секций подключенных батарей при системе отопления с нижней разводкой будет строго ограничено. Оно не должно превышать регламентированные нормы. Расчеты количества радиаторов производятся с опорой на объем помещение, его особенности (количество дверей, оконных проемов, высота потолков), климатическую зону.

Читайте также:  Инструкция по экспуатации и запуску газовых котлов в частном доме

Количество радиаторов зависит от площади и планировки помещения

Согласно нормам СНиПа, для отопления 1 кв. м. жилого помещения, находящегося в средней климатической зоне, требуется количество тепла в диапазоне 60-100 Вт. Для территорий с более холодным климатом берутся показатели 150-200 Вт.

Как рассчитать количество радиаторов при однотрубном отоплении с нижней разводкой

Если необходимо обогреть помещение площадью 18 кв. м. при усредненных показателях тепловой мощности (100 Вт), понадобится в итоге 1800 Вт (100*18=1800). Допустим, что в системе отопления будут использоваться алюминиевые радиаторы, мощность каждой секции которого составляет 190 Вт. Это значит, что для исходного помещения понадобится 9,5 секций (1800/190=9,47). Округлять результат можно в любую сторону, в зависимости от назначения отапливаемого помещения.

Чугунные радиаторы имеют наименьшие тепловые показатели – до 145 Вт, поэтому в последнее время используются мало. Биметаллические, как и алюминиевые, могут передавать тепло в количестве до 190-200 Вт.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией – это наилучший вариант для обустройства небольших частных домов. А сэкономит средства при отоплении помещений совсем малого размера система с естественной циркуляцией. Владельцам крупных коттеджей стоит рассмотреть возможность установки двухтрубной системы, решающей вопрос с неравномерным остыванием теплоносителя.

Элементы обвязки и их функции

Мы уже перечислили элементы обвязки, и остается только рассмотреть их в отдельности.

Циркуляционный насос

Для чего нужны насосы в системе отопления, уже было упомянуто. Но это не единственная их функция. Что же еще делает необходимой установку этого прибора?

  • Во-первых, сложность и протяженность трубопроводной схемы.
  • Во-вторых, перепад температур между ближними к котлу радиаторами и дальними.
  • В-третьих, случаи, когда в систему вместо воды в качестве теплоносителя залили, например, антифриз, имеющий более плотную структуру. Пока он нагреется и достигнет батарей, может пройти много времени. Насос этот процесс ускоряет.

Циркуляционные насосы устанавливают на обратной магистрали около котла, где температура теплоносителя понижена. Это делается для того, чтобы сохранить прибор в боеспособном состоянии долгое время. Ведь в конструкции насоса есть резиновые изделия в виде прокладок, манжет и уплотнителей. И под действием высоких температур они быстро выходят из строя.

Схема для отопления дома

Его основная задача — удалять воздух, который собирается в системе и мешает движению теплоносителя. Кстати, скопление большого количества воздуха в одном месте может полностью блокировать циркуляцию теплоносителя. Если радиаторы соединяются с магистралью нижней подводкой, то собирающийся в их верхней части воздух сделает все, чтобы отопительные приборы не работали. Этого можно избежать, если установить в схему циркуляционный насос. Но даже в такой системе воздух под давлением будет создавать вибрацию и звуки, что малоприятно.

Какими могут быть воздухоотводчики? Начнем с самого распространенного и популярного — крана Маевского. Это простое приспособление, изготовленное из стали или латуни. Второй вариант лучше. В его корпус встроен шток, который несколькими оборотами открывает боковое отверстие. Именно через него и выпускается воздух. А как только пойдет вода, шток закрывается. Вот так все просто.

Второй вариант — это устаревшая модель. Сбоку на радиаторе отопления в верхнем его торце устанавливается обычный сливной кран или вентиль. Открываете его, спускаете воздух с большим количеством воды и снова закрываете.

Если вы решили установить в качестве воздухоотводчика сливной кран, то учтите два предупреждения:

  1. Носик крана должен быть всегда направлен вверх. При таком положении у воздуха практически не остается шансов задержаться в радиаторе.
  2. Используйте для таких целей вентили или краны с керамической кран-буксой. Резина под действием высоких температур долго не прослужит. А это чревато разными неприятностями.

Автоматический воздушник — самый современный вариант этого вида приборов. С его помощью воздух стравливается в автоматическом режиме, так что ничего крутить не надо. Он удобнее в эксплуатации, а вот стоит чуть дороже обычных воздухоотводчиков.

Грязевик

Большое значение сегодня уделяется качеству теплоносителя. Некоторые модели отопительных котлов чутко реагируют на свойства используемой воды. И если твердотопливные агрегаты могут работать на любой воде, то электрические и некоторые газовые к ее низкому качеству неравнодушны. Особенно это касается теплообменников, которые постепенно забиваются известковыми отложениями и песком. То же самое можно сказать и о циркуляционных насосах. Их крыльчатка быстро выходит из строя, если вода внутри системы низкого качества.

Грязевик в отопление

Что же собой представляет грязевик в автономной системе отопления? Это обычный фильтр грубой очистки, изготовленный из латуни, внутри которого расположена сетка. Она задерживает шлаки, а внизу устройства есть отстойник. Кстати, такие фильтры имеют разборную конструкцию, так что очистку проводить очень просто.

На какие нюансы необходимо обратить особое внимание? Устанавливать грязевик нужно или перед котлом, или перед циркуляционным насосом. Обычно прибор располагают горизонтально, чтобы бачок находился в вертикальном положении. Это упрощает процесс чистки фильтра и повышает эффективность его работы. Обязательное условие — установить с двух сторон грязевика отсекающие вентили. Это поможет чистить прибор, не сливая теплоноситель из системы.

И последнее. Как правильно выбрать грязевик? Его конструкция одинакова в разных моделях, и важно лишь правильно подобрать размер. Но даже если вы с размером ошиблись в меньшую сторону, фильтр от этого хуже работать не будет. Просто придется сократить период его обслуживания. То есть чаще чистить, но на это, как показывает практика, уходит немного времени.