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.

Основные схемы водяного отопления

Разновидности схем отопления

Различают несколько конструктивных моделей водяного отопления. По расположению главных трубопроводов существуют следующие типы схем:

1. Схема с вертикальными стояками;
2. Схема с горизонтальными лежаками;
3. Комбинированная схема.

Компоновка схем вытекает из их названия. Вертикальные стояки отопления проходят через несколько этажей. Горизонтальные лежаки проходят транзитом через помещения одного этажа. Комбинированная схема составлена из двух предыдущих вариантов.

По способу прокладки трубопроводов отопления выделяют два типа систем:

1. Системы с открытой прокладкой коммуникаций;
2. Системы со скрытой прокладкой труб – коммуникации прокладываются в материалах строительных конструкций.

Главная классификация схем водяного отопления ведется по способу группирования отопительных приборов. Существует 5 основных видов систем по этому признаку:

1. Однотрубная;
2. Двухтрубная;
3. Коллекторная (коллекторно-лучевая);
4. Комбинированная;
5. Водяной теплый пол.

Однотрубная система разводки труб

Однотрубная схема представляет собой группу отопительных приборов (радиаторов, конвекторов), подключенных последовательно к трубопроводу подачи теплоносителя. Обратный трубопровод выходит только из последнего радиатора, имеющего самую низкую температуру в ряду.

Однотрубная схема монтируется в двух исполнениях – с байпасом и без такового. Байпас – перемычка, которая соединяет вход и выход теплоносителя радиатора. По перемычке теплоноситель поступает на выход из прибора, смешиваясь с остывшей водой из радиатора.

Подобная компоновка наиболее экономична по количеству материалов. Главным недостатком ее является то, что каждый последующий радиатор имеет меньшую температуру, чем предыдущий прибор. Схема наиболее пригодна для систем централизованного отопления, имеет один трубопровод, проходящий через помещение.

Однотрубная компоновка применяется и в автономных системах отопления. При этом для качественной работы не рекомендуется устанавливать на одну ветку более 5 приборов с количеством секций от 4 до 10 штук.

Монтаж системы без перемычки подразумевает невозможность отключения отдельного прибора в цепочке без выключения всей цепи.

Двухтрубная попутная схема системы отопления

Двухтрубная схема является наиболее качественной с точки зрения управления. В ней отопительные приборы подключены к трубопроводам параллельно. Этот принцип дает удобство в регулировании температуры, позволяет отключить отдельные приборы для профилактики и ремонта.

Часть теплоносителя из подающего трубопровода поступает в радиатор, основная масса движется в последующие отопительные устройства. Этот тип обвязки применим для автономных и централизованных систем отопления. Установка термостатических головок может полностью автоматизировать процесс управления отоплением.

Коллекторно-лучевая схема отопления

Коллекторная схема – модификация двухтрубной системы. К распределительным коллекторам подсоединяются трубы подачи и возврата теплоносителя, которые лучами расходятся к отопительным приборам.

Схема отличается эффективной регулировкой и независимостью каждого радиатора. Управление имеет двухступенчатую структуру, производится на распределительных коллекторах и непосредственно на приборах отопления.

По количеству материалов монтажа (по протяженности трубопроводов) схема является самой содержательной из всех (кроме теплого пола). При подключении большого количества радиаторов к коллекторам последние (в ряду подключения) работают с меньшей эффективностью из-за потери давления в коллекторе по направлению к последней точке подключения. Коллекторная схема в основном применяется в автономных системах.

Система напольного водяного отопления

Напольное отопление в последние десятилетия пользуется большой популярностью. Оно обеспечивает комфортное ощущение тепла, не требует установки отопительных приборов, отсутствуют открытые участки труб.

Трубопроводы без соединения укладываются на слои тепловой и гидроизоляции, заливаются бетонным раствором. На бетонный раствор укладываются материалы наружного покрытия пола. В качестве покрытия нельзя применять паркет, изделия на древесной основе, имеющие малую теплопроводность. Теплоноситель циркулирует по трубам и нагревает пол, монолит которого становится отопительным прибором.

Управление полами производится на узле циркуляции. Узел состоит из распределительных коллекторов, к которым подключены контуры полов, циркуляционного насоса и термостатического смесителя.

Вода в контурах полов обычно имеет температуру около 50 градусов Цельсия. Такая температура обеспечивается работой термостатического смесителя. Смеситель подмешивает холодную воду из обратного трубопровода в коллектор подачи. При отсутствии термостатического смесителя высокая температура сделает поверхность пола излишне горячей.

Трубы укладываются двумя способами – рядами и улиткой. Способ укладки улиткой считают более эффективным, температура пола более равномерна по всей поверхности. Рекомендуемая длина одного контура – 80 метров.

Сооружение водяного теплого пола разрешено только в автономных системах с независимым теплогенератором (котлом). В централизованном отоплении подключать теплые полы запрещается из-за высокого гидравлического сопротивления контуров. Сопротивление вносит в общую схему дисбаланс и ущемляет других потребителей тепла.