Вертикальная и горизонтальная разводка системы отопления

Отопительная система является одной из важнейших инженерных систем, и на неё возложена важная задача. Эта система обеспечивает отопление жилого или промышленного помещения в холодное время года, тем самым обеспечивая комфортные условия для проживания или работы. Система отопления проектируется под конкретные задачи, и её мощность рассчитывается под определенную площадь помещения. Также подбираются типы отопительных систем, которые будут наиболее эффективны в тех или иных условиях эксплуатации. Также существует несколько видов разводки отопительной системы, и у каждой из них есть свои плюсы и минусы. Условно их можно разделить на системы горизонтального и вертикального типа. Поговорим про каждый тип более подробно.

Горизонтальная разводка

Такой тип широко применяется при отоплении частных одноэтажных домов и квартир, которые оборудованы автономной системой отопления. Горизонтальную разводку удобно монтировать и обслуживать. Такая схема в основном используется в двухтрубных и лучевых системах отопления, что делает такую ее наиболее популярной. Горизонтальная схема позволяет подсоединять отопительные приборы в различных вариациях, что ощутимо повышает теплоотдачу системы отопления – в целом.

Горизонтальная разводка отопления имеет три разновидности:

Однотрубная

Отопительная система, которая построена по однотрубному принципу, широко применяется в квартирах многоэтажных домов. Нагретый теплоноситель в такой системе отопления сперва поднимается на самый последний этаж, а потом спускается по нисходящей линии отопительного контура. Именно к этой линии подсоединяются все отопительные приборы. У однотрубной разводки есть небольшой недостаток. Всё дело в том, что наибольшее количество тепла получают верхние этажи многоэтажки, а к самым первым этажам теплоноситель доходит уже немного поостыв. Следовательно, на верхних этажах будет наблюдаться избыточное отопление, а на первых этажах – недостаточное.

Однотрубная разводка системы отопления горизонтальной схемы также применяется в частных коттеджах, которые имеют 2-3 этажа. В данном случае однотрубная схема будет работать наиболее правильно, поскольку теплоноситель не будет остывать, проходя эти три этажа, и температура на всех этажах будет примерно одинаковой. Также однотрубная разводка имеет более высокое гидродинамическое сопротивление, нежели двухтрубная, и в однотрубной разводке наблюдаются более высокие теплопотери.

Однотрубная горизонтальная разводка отопления также имеет некоторые преимущества. Такую схему легко проектировать. Также однотрубная схема гораздо легче монтируется, и в процессе монтажа такой схемы используется гораздо меньше материалов. В однотрубной разводке наблюдается лучшая циркуляция теплоносителя, и в таких системах, особенно в частных домах, в качестве теплоносителя частоиспользуют антифриз.

Двухтрубная разводка

Горизонтальная разводка двухтрубного типа всё чаще используется в многоэтажных домах. При помощи такой разводки появляется возможность устанавливать приборы учёта расхода тепла, что позволяет экономить на оплате за отопление. Пользователь получает возможность платить за то количество тепла, которое он получил. Горизонтальная разводка в многоквартирных домах также позволяет:

• Отключить одну отдельную квартиру от системы отопления, что удобно при проведении ремонтных работ;
• Снизить потребление тепла в том случае, если жильцы квартиры долгое время отсутствуют;
• Спроектировать отопительную систему отдельно взятой квартиры по индивидуальному проекту;
• Увеличить ремонтопригодность.

Также система отопления с горизонтальной разводкой двухтрубного типа, которая смонтирована в многоэтажном доме, позволяет организовать в квартире систему «теплый пол». В многоэтажном доме горизонтальная система отопления распределяется по зонам – несколько этажей на каждую зону.

В двухтрубном отопительном контуре горизонтальной схемы вода или антифриз циркулируют от котла к отопительным приборам. После того, как теплоноситель отдаст тепло, через обратную магистраль (обратку) он возвращается опять в отопительный котёл. Таким образом в двухтрубном отопительном контуре имеются две магистрали – подача и обратка. Системы отопления, которые построены по 2-х трубному принципу, подразделяется на два вида:

В открытых системах расширительный бачок устанавливается в самой высокой точке отопительного контура, и этот бачок также открытый (соединён с атмосферой). Через такой бак производится и подпитка отопительного контура.

В закрытых же двухтрубных отопительных системах горизонтальной схемы используется расширительные бачки мембранного типа. В таком бачке есть две камеры. Первая камера заполнена сжатым воздухом, а вторая камера соединена с отопительным контуром. Закрытые отопительные системы двухтрубной конструкции не имеют связи с атмосферой, и теплоноситель в них находятся под давлением. Закрытые системы хороши тем, что из-за недостатка кислорода внутри контура в них гораздо медленнее происходят коррозионные процессы.

Двухтрубная разводка имеет много преимуществ. Такая разводка делает возможной установку радиаторов отопления, температуру в которых можно регулировать при помощи ручных или автоматических вентилей. Такое удобное решение позволяет регулировать температуру в любой комнате. Также двухтрубная разводка может быть модернизирована, даже после ввода её в эксплуатацию. К такой разводке можно добавить дополнительные радиаторы отопления или другие устройства.

Двухтрубная разводка горизонтальной схемы отопленияимеет небольшие минусы:

• схема более сложная, нежели однотрубная;
• более высокая стоимость;
• такую разводку гораздо труднее монтировать.

Лучевая разводка

Данную разводку ещё называют «коллекторной». Лучевая разводка является также разновидностью горизонтальной схемы монтажа отопительных труб. Суть лучевой разводки заключается в том, что все отопительные приборы контура отопления подсоединяются к одному общему коллектору. Вернее, в лучевой разводке таких коллектора два:

1. Коллектор на подаче.
2. Коллектор на обратке.

Лучевая разводка позволяет более дифференцированно регулировать температуру внутри помещения, подавая на каждую комнату нагретую воду разной температуры. Также такая горизонтальная разводка позволяет отключать от системы отопления нагревательные приборы, скажем, в нежилых комнатах. Лучевая разводка позволяет производить ремонт отдельных участков отопительной системы, без полного слива воды из системы. Эта разводка чаще всего используется при отоплении типа «тёплый пол».

Лучевая схема имеет множество преимуществ, но и не лишена минусов. Такую горизонтальную разводку сложно монтировать и при её монтаже используется больше материалов и запорной арматуры. Также лучевую разводку желательно прятать в стены, а сами коллекторы устанавливать в специальных шкафах или нишах. Лучевая разводка может быть, как горизонтальной, так и вертикальной. Однотрубная и двухтрубная разводка отопительного контура также может подразделяться на два этих типа.

Плюсы и минусы

Горизонтальная разводка всех типов является наиболее эффективной, поскольку в такой конфигурации отопительной системы можно более гибко настраивать температуру во всех помещениях – по отдельности. Разводка горизонтального типа также снижает расход газа. К минусам этой разводки можно отнести лишь её сложность и материалоемкость, но эти небольшие минусы нивелируются всеми достоинствами этого вида разводки.

Вертикальная разводка

Такой тип разводки всё ещё используется в многоквартирных домах, поскольку именно этот тип наиболее подходит для отопления большого количества этажей. Также вертикальная разводка позволяет экономить материалы, и её легче монтировать. Данный тип схемы бывает однотрубным и двухтрубным, и двухтрубный тип более предпочтительный. Двухтрубная разводка отопления вертикального типа также позволяет менять отопительные приборы без остановки всей системы отопления. На отопители можно устанавливать автоматические или ручные вентили регулировки температуры.

Однотрубная схема вертикального типа не позволяет отключать радиаторы по отдельности, но зато на монтаж такой системы уходит гораздо меньше труб, чем на двухтрубную схему. Вертикальный тип разводки позволяет равномерно распределить тепло по всему помещению, но отапливаемая площадь комнат несколько ограничена. Вертикальную разводку целесообразно применять в том случае, если здание имеет от трёх этажей и выше.

Вертикальная разводка также позволяет организовать систему отопления, которая не будет оборудована циркуляционным насосом. Такое техническое решение применимо к частным домостроениям. Главным недостатком вертикальной схемы отопления является то, что её невозможно масштабировать. Также может вызвать неудобства тот факт, что регулировать температуру в каждой отдельной комнате – не удастся.

Разводка отопления вертикального типа может иметь верхнее или нижнее расположение. Эти два типа обладают некоторыми особенностями. Если используется однотрубная вертикальная разводка верхнего типа, то в ней подача осуществляется с чердачного помещения, где установлен специальный резервуар (лежак). Далее из резервуара теплоноситель распределяется по стоякам, которые подводят тепло к отопительным приборам.

Разводка вертикального типа с нижней подачей оборудована резервуаром в подвальном помещении, из которого вода поступает в стояки. По стоякам теплоноситель движется вверх, попутно проходя через отопительные приборы в каждой квартире. Если вертикальная разводка смонтирована по двухтрубной схеме, то в её контуре можно использовать регулируемые отопительные приборы. Также к такой системе можно подключать и приборы учета тепла.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом вертикальной схемы является то, что она легко монтируется. Также на постройку системы отопления вертикального типа уходит гораздо меньше материала и арматуры. Недостатками вертикальной схемы можно считать – неравномерное распределение тепла и невозможность регулирования температуры в отдельно взятом помещении или квартире, а также её более низкую теплоотдачу.

Любая отопительная система должна быть спроектирована и построена таким образом, чтобы обеспечить максимально эффективную теплоотдачу. У системы отопления любого типа есть свои преимущества и недостатки, которые нужно учитывать при проектировании отопительной системы под конкретные условия эксплуатации.

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.