Схемы разводки труб и варианты монтажа системы отопления в частном доме своими руками

Трубопровод отопительной системы частного дома может быть выполнен своими руками или с привлечением специалистов. В любом случае предварительно подготавливается проект теплосети, важным пунктом в разработке которого является определение способа разводки труб.

Типы систем отопления

Основными элементами любой отопительной сети являются: теплогенерирующий прибор, магистральный трубопровод, теплоотдающие, компенсационные устройства и устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя. Отопительные трубопроводы могут быть различной конфигурации и степени технической оснащенности.

Классифицируют системы отопления по трем параметрам:

• количеству трубных контуров магистрального трубопровода,
• типу компенсационного устройства,
• типу циркуляции.

Одно– и двухтрубные системы

Отопительная система может быть:

• однотрубной или последовательной,
• двухтрубной или параллельной.

В первом случае теплоноситель движется по одному трубному контуру, поочередно проходит через все теплоотдающие приборы, приходя к каждому все более остывшим. Часть магистральной трубы после последнего теплообменника называется обратной трубой или обраткой и служит для отвода холодной рабочей среды обратно к теплогенератору.

В двухтрубной системе энергоноситель циркулирует по двум параллельным контурам: подающему и обратному. Первый контур подает горячий теплоноситель в каждый теплоотдающий прибор, а второй собирает остывшую рабочую среду из теплообменников и отводит ее к отопительному прибору.

Типы циркуляции в системах отопления

Обогрев помещений происходит только в случае, если теплоноситель движется по контуру. Циркуляция бывает или естественной, или принудительной.

• В системах с естественной циркуляцией разогретый отопительным прибором энергоноситель разгоняют, чтобы придать ему достаточный для прохождения всего теплового контура импульс. Для этого сразу после теплогенератора монтируют разгонный коллектор – вертикальный участок трубы, при спуске с которого рабочая среда набирает скорость под воздействием силы тяжести.

Обратите внимание! Чтобы сохранить набранную теплоносителем инерцию, магистральный трубопровод прокладывают с уклоном в 1-3%, рабочая среда под действием силы тяжести беспрепятственно движется сверху вниз.

• Принудительную циркуляцию создают специальные циркуляционные насосы, устанавливаемые на обратную трубу. Такая система обеспечивает движение теплоносителя по контуру любой протяженности и сложности, но полностью зависит от наличия электроэнергии и при отключении электроснабжения прекращает работать.

Типы компенсационных устройств

В зависимости от способа компенсации перепадов давления рабочей среды в контуре, выделяют два типа систем отопления: открытую и закрытую.

• В открытой системе давление регулирует компенсационный бак, частично или полностью открытый. При увеличении давления в теплосети избыток рабочей среды поступает в бак, при снижении – уходит обратно в трубопровод.

Обратите внимание! В тепловой сети открытого типа рабочая среда контактирует с окружающим воздухом, поэтому компенсационный бак устанавливают только на водяных отопительных системах.

• В закрытой системе расширительная емкость герметична и имеет два автономных отсека, разделенных мембраной. Принцип работы тот же, но теплоноситель, попадая в первый отсек, не контактирует с окружающей средой, а взаимодействует с клапаном. При избыточном давлении рабочая среда давит на мембрану, сжимая воздух во втором отсеке, когда давление нормализуется, воздух во втором отсеке разреживается и выдавливает теплоноситель обратно в трубопровод.

Виды разводок

Кроме трех вышеназванных параметров, по которым классифицируются теплосети, отопительные системы имеют еще одну важную характеристику – разводку. Это способ монтажа тепловой магистрали и подключения к ней радиаторов и других теплообменников.

Разводка определяет маршрут движения теплоносителя от отопительного прибора к отапливаемым помещениям и обратно. От того, каким путем пойдет рабочая среда, зависит, будут ли помещения обогреваться примерно одинаково или какие-то окажутся значительно теплее других.

Кроме того, от вида разводки зависит и способ подключения теплоотдающих приборов. Различают два основных типа разводки: вертикальную и горизонтальную:

• В системе с вертикальной разводкой рабочая среда поступает в вертикальные стояки, к которым горизонтально подключаются теплоотдающие приборы. Стояки при этом проходят через все расположенные друг над другом помещения. В однотрубной системе горячая рабочая среда из стояка проходит по батарее, возвращается обратно в стояк и продолжает движение дальше по этажам. В двухконтурной параллельно располагаются два стояка – подающий и обратный, таким образом, остывший теплоноситель в подающий стояк не попадает.
• При горизонтальной разводке подающую функцию стояка выполняет горизонтальный коллектор – проходящая через все помещения магистральная труба, к которой подключаются теплообменники. Горизонтально также можно проложить одно– или двухтрубную систему.

Обратите внимание! Оба варианта могут использоваться в одно– и двухтрубных системах. Однако вертикальная применима только в зданиях, имеющих более одного этажа, тогда как горизонтальная используется чаще в одноэтажных и небольших двухэтажных домах.

Верхняя и нижняя разводка

Направление циркуляции теплоносителя является еще одним параметром разводки труб отопления, влияющим на тепло, получаемое каждым из отапливаемых помещений.

Существует два варианта размещения магистрального трубопровода, определяющих маршрут движения рабочей среды:

• Верхняя разводка. Подающий участок магистрали размещается выше теплоотдающих приборов – над потолком верхнего этажа в перекрытии или на чердаке. Для подключения в горизонтальной теплосети вниз выводятся трубы-опуски, в вертикальной – стояки.
• Нижняя разводка. Подающий коллектор размещается ниже теплообменников: в подвале, под полом, в плинтусе или вдоль него. Если система двухконтурная, то обратная труба проходит вдоль подающей. Теплоотдающие приборы подключаются при помощи вертикальных выводов, в однотрубной сети магистраль также может подключаться непосредственно к теплообменникам.

Обратите внимание! В частных домах с безнасосной системой отопления теплоноситель подается сначала в батарею, которая расположена выше остальных и на минимальном расстоянии от разгонного коллектора, рабочая среда движется сверху вниз.

Способы подключения теплообменников

Теплоотдающие приборы, используемые в частных домах, бывают нескольких видов:

• радиаторы – знакомые всем батареи, состоящие из нескольких секций, устанавливаемые под окнами;
• регистры – системы толстых труб, располагаемые под окнами, у холодных стен или по периметру помещения;
• теплые полы – трубные контуры, прогревающие пол по всей площади, спрятанные под напольным покрытием;
• теплые плинтуса – дополнительный теплообменник, состоящий из длинных труб, спрятанных под облицовкой плинтуса.

Радиаторы и регистры можно подключить разными способами, каждый имеет свои преимущества и недостатки:

Способ	Преимущества	Недостатки
Нижний – отвод магистрали врезается в нижние патрубки теплообменника.	Способ экономичен – требуется минимум расходных материалов, и эстетичен, поскольку не портит внешнего вида помещения. Хорошо сочетается с горизонтальной нижней разводкой. Подходит для подключения теплообменников, в которых рабочая среда циркулирует змейкой, проходя по всем отсекам по очереди.	В радиаторах и регистрах с параллельными потоками теплоносителя могут оставаться непрогретыми и завоздушиваться верхние участки теплообменного контура.
Верхний – магистраль подключается к верхним патрубкам.	Верхний – магистраль подключается к верхним патрубкам.	В частных домах такой способ используют редко, так как требуется дополнительно фиксировать трубы к стене, что удорожает и усложняет монтаж. К тому же, при верхнем подключении трубы оказываются на виду, а это не эстетично и небезопасно.
Диагональный – к подающей трубе подключается верхний патрубок теплообменника, а нижний патрубок с противоположной стороны подключается к обратке.	Способ самый эффективный, поскольку все секции батареи прогреваются и максимально обогревают помещение. По диагонали удобно подключать теплообменники к двухтрубной магистрали с вертикальной или горизонтальной разводкой.	При подключении к одноконтурному трубопроводу значительно увеличивается сложность монтажа и расход материалов, а готовая сеть выглядит неэстетично.
Боковой – магистраль подключается к верхнему и нижнему патрубкам по одну сторону батареи.	Одинаково хорош для одно– и двухконтурных систем. Боковое подключение позволяет сэкономить расходные материалы и минимально влияет на интерьер помещения.	Этот способ используется только с вертикальной разводкой, Входной и выходной патрубки теплого пола и плинтуса расположены внизу, поэтому и подключаются к магистральному трубопроводу только снизу.

Варианты монтажа контура

Магистральный трубопровод, транспортирующий теплоноситель, может не только иметь различные конфигурации, называемые разводкой, но и по-разному монтироваться.

Выбирая вариант монтажа, следует учитывать эстетическую, энергетическую и экономическую целесообразность.

Монтаж магистрали может быть выполнен двумя способами: открытым или скрытым:

• Открытый способ монтажа проще и дешевле – контур прокладывается в соответствии с выбранной схемой разводки, а из дополнительных работ требуется только закрепить трубы, чтобы предотвратить их деформацию. Кроме того, магистраль в этом случае помимо транспортировки теплоносителя выполняет и теплоотдающую функцию, то есть дополнительно обогревает помещения. При этом оставленный на виду трубопровод портит интерьер, он не защищен от внешних повреждений и сам является источником опасности: об него можно обжечься, оставленные вблизи горючие материалы могут воспламениться, а в случае порыва трубопровода возможны не только повреждения внешней и внутренней отделки помещения, но и есть опасность получения травм.
• Монтаж трубопровода скрытым способом предполагает прокладывание труб в каналы, выполненные в стене, полу, под плинтусом или за подвесным потолком. Упрощенный вариант – изготовление фальш-стены или применение коробов и различных накладок на трубы. Монтаж скрытым способом обеспечивает безопасность и выглядит более эстетично.

Важно! Скрытые от взора трубы повышают энергозатраты. Кроме того, увеличиваются и трудозатраты на оборудование такой магистрали и расход материалов, а при использовании фальш-стен и накладок уменьшается полезное пространство помещений.

Рекомендации по прокладке труб отопления в частном доме

Магистральный трубопровод любой сложности можно выполнить самостоятельно при наличии времени, сил и желания. Однако чтобы полученная теплосеть была надежна, эффективна, долговечна и удобна в обслуживании, необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

• При проектировании теплосети направление движения теплоносителя определяют, исходя из планировки дома и его расположения относительно сторон света и розы ветров. Желательно расположить магистраль так, чтобы первыми отапливались те помещения, где необходима наибольшая температура воздуха: детские и спальни, а также, комнаты с двумя и более внешними стенами, помещения с северной и наветренной сторон дома. Завершают контур обычно кухни и другие нежилые помещения.
• Подключаемые к магистрали теплообменники желательно оборудовать байпасами – короткими дополнительными ветками трубопровода, соединяющими подающую трубу с обратной соответственно перед входным и выходным отверстиями батареи. Такое устройство позволит отключить теплоотдающий прибор на время его ремонта или замены, не останавливая всю систему отопления.
• При прокладывании открытым способом рекомендуют соединять элементы трубопровода при помощи разъемных фитингов для простоты проведения ремонтных работ. Если же магистраль прокладывается скрытым способом, все соединения, к которым нет прямого доступа, должны быть неразборными, чтобы в случае разгерметизации не повредить пол, стену или потолок.
• При монтаже теплового контура скрытым способом в каналы в стенах или перекрытиях трубы необходимо утеплить для снижения теплопотерь.
• Допускается монтаж теплосетей из полипропиленовых труб, если отопительный прибор нагревает теплоноситель не выше 80 градусов. При этом скрытым способом такие трубы можно прокладывать только под навесные конструкции. Монтаж в стяжку не допускается.

Варианты прокладки труб отопления в частном доме

Отопление современного частного дома зависит от многих факторов. Сюда относят выбор котла отопления, наличие систем теплого пола, выбор схемы подключения радиаторов. Но наиболее важным фактором, влияющим на энергоэффективность системы, является прокладка различных труб отопления в частном доме, выбор диаметра и способа монтажа.

Пример обустройства современной котельной, в данном случае с использованием медной трубы

Виды труб, применяемых для прокладки отопления в частном доме

В зависимости от проекта системы отопления частного дома, материал трубы для подключения радиаторов и расключения котельной может быть разным. Давайте рассмотрим основные варианты, используемых в работе.

Стальные трубы

Выделяют материалы из оцинкованной стали, на основе нержавейки, из черного металла. Преимуществом таких изделий является высокая теплопроводность, что позволяет отдавать тепло не только самим радиаторам, но и подводящим трубам. При правильном обустройстве системы отопления получается герметичный контур, что исключает протечки на протяжении долгих лет.

Стальные трубы в системе отопления. Вариант с боковым подключением

Из стальных водогазонапорных труб, благодаря большому внутреннему диаметру, можно обустраивать наклонные системы отопления, что активно использовалось в прошлом веке. Такие системы работают без использования насосов. Сталь идеально подходит для прокладки системы из чугунных радиаторов отопления. На основе нержавейки сегодня изготавливают гофрированный материал, которые достаточно удобны в монтаже.

Медные трубы

За счёт высоких свойств гибкости, такие системы часто используют для обустройства котельной. Чтобы согнуть трубу достаточно нагреть ее до высокой температуры, после чего необходимо выполнить изгиб, далее охладить. Медь способна выдерживать до 400 Мпа.

Большим преимуществом использования меди является устойчивость к перепаду температур, благодаря чему стенки материала не разрушаются даже при полном замерзании отопительного контура. Соединение различных участков выполняется при помощи капиллярной пайки, либо с помощью компрессионных фитингов. Изделия отличаются высоким коэффициентом теплопроводности, стойкостью к высоким и низким температурам, минимальным гидравлическим сопротивлением, высокой долговечностью. Главное, не комбинировать системы отопления, соединяя медные и алюминиевые трубы, поскольку такой контакт приведёт к нарушению прочности общей системы.

Пример использования медной трубы для разводки отопительного контура

Полипропиленовая труба

Этот материал известен всем. Он активно используется на протяжении долгих лет, с лёгкостью выдерживает давление до 10 атмосфер, соединяется при помощи фитингов и переходов. В тех местах, где необходимо перейти на металл, используется переход. Такие трубы вполне могут быть проложены поверхностно, поскольку имеют эстетичный вид, но также могут быть «упакованы» в чистовую стяжку пола, замурованы в стены.

Для горячей воды используется труба из полипропилена с металлической армировкой, что увеличивает ее прочность при нагреве. Монтаж осуществляется использованием специального оборудования, которое предполагает нагрев самой трубы и соединительного фитинга либо тройника, поворота и других элементов.

Наряду с полипропиленом используют металлопластиковый материал, который применяется для оборудования систем теплого пола. Высокая прочность позволяет перекачивать теплоноситель на протяжении 50 и более лет. Для систем теплого пола также применяется сшитый полипропилен.

Разводка отопления в доме с использованием полипропиленовой трубы. Вариант установки коллектора с циркуляционным насосом на байпасе

Виды и схемы прокладки отопительных труб

Важно выбрать правильныйспособ прокладки труб. Как вариант, отличают однотрубную и двухтрубную систему прокладки.

При двухтрубной прокладке в системе есть подача и «обратка». Это удорожает проект, но повышает эффективность работы системы отопления, поскольку остывшая вода напрямую попадает в обратку, где, при помощи циркуляционного насоса, перекачивается обратно к котлу и быстро подогревается. То есть, котлу отопления требуется тратить меньше энергии на подогрев воды, нежели нагревать ее постоянно.

Двухтрубная система отопления

Что касается однотрубной системы, то здесь, при меньших вложениях изначально потребитель платит больше. Дело в том, что остывшая вода из радиатора попадает в подачу, где заведомо разбавляет воду, примерно, на 15-20%. Таким образом, к следующему радиатору в системе вода поступит уже с температурой, равной 80-85 процентов от первостепенных значений.

Пример однотрубной системы отопления

Внимание! Самый последний радиатор в контуре будет значительно холоднее первого. Это следует учитывать при построении отопительного контура. Многие думают, что подобные проблемы можно компенсировать при помощи циркуляционного насоса, но это не так, поскольку насосы позволяют лишь усилить интенсивность обмена воды с котлом.

Именно двухтрубная система отопления является наиболее эффективной. Теперь нужно разобраться со способом подключения радиатора. Существует нижнее подключение, боковое, и диагональное. Из всех вышеперечисленных способов, удобнее всего подключать «нижним». Но, такое подключение неспособно на 100% преобразовывать энергию теплоносителя в тепло для вашего дома, поскольку радиатор теплый лишь наполовину. Максимальным коэффициентом полезного действия обладает диагональное подключение, которое предполагает штробление и укладку подводящих труб в стену.

При диагональном подключении «подача» идёт сверху от котла отопления, а обратка уходит снизу, откуда остывшая вода вновь подается на котёл. При диагональном подключении обязательно следует выбирать двухтрубную систему, чтобы теплоноситель быстрее циркулировал в замкнутом контуре.

Что касается способов прокладки, то если система отопления меняется в уже отделанном доме, например, в каркасном, то ничего не штробят и прокладывают трубы поверх пола или по стенам. Для этого необходимо через каждые 70 см устанавливать фиксатор трубы, чтобы важно именно для горячего теплоснабжения, иначе ПВХ-материал деформируется. Именно с такими трубами зачастую и работают, поскольку их низкая себестоимость и высокая долговечность, позволяют снизить общие затраты на проект.

Пример прокладки отопительного контура поверх стен, путем монтажа труб на клипсы и хомуты

Если же дом только отделывают, полы ещё не залиты, то удобнее всего проложить ПВХ-трубы под чистовую стяжку. Как правило, она не бывает менее 7 см, поэтому таким слоем бетона вы сможете организовать скрытую прокладку полипропиленовых труб отопления. При правильной спайке трубы вы сможете исключить нарушение герметичности. Главное перед заливкой чистовой стяжки опрессовать систему. Для этого используется система с манометром, предназначенная для наполнения контура водой, при помощи чего создается давление в трубе порядка 2-3 атмосфер. Контур опрессовывают и дают выстояться порядка 5 часов. Если за это время давление не упало, значит, монтаж выполнен успешно.

Внимание! Рекомендуется перед заливкой чистовой стяжки проверить систему на работоспособность. Это поможет исключить заужение пластиковой трубы. Причиной этому перегрев фитинга.

Что касается выбора схемы подключения радиаторов, то сегодня активно используется лучевая схема. Лучевая схема представляет собой подключение каждого радиатора к центральному коллектору, который установлен в котельной. От коллектора к котлу отопления идёт магистральная труба, которая зачастую большего диаметра, чем диаметр подводящих труб. Благодаря лучевому соединению, можно использовать металлопластиковые трубы или сшитый полипропилен.

Здесь совсем необязательно прокладывать полипропиленовые трубы отопления в стене, а также соблюдать прямоугольные повороты. Достаточно проложить их под полом, что облегчит монтаж и увеличит темпы работа. Такая схема считается лучшей для цельных труб, которые не спаиваются.

Описание. Пример лучевой схемы отопления от коллектора в частном доме.

Требования по СНИП

Общий СНИП, регламентирующий вентиляцию и отопление, зарегистрирован за номером 41−01−2003. Есть и другие нормы, среди которых выделяют:

• СНиП 2.04.05-91 (п. 3.58). Регламентирует установку декоративных экранов и решеток на радиаторы отопления.
• СНиП 41-01-2003 (п. 6.5.13.). Указывает на необходимость установки запорной арматуры, за исключением помещений с высокой вероятностью замерзания теплоносителя.
• СНиП 3.05.01-8 (п. 3.18). Регламентирует уклон отопительного контура с длиной трубы более 500 мм.
• СП 40-108-2004 (п.3.2.1). Регламентирует присоединение медной трубы к котлу с алюминиевыми выводами.

Герметизация и тепловая изоляция

Герметизировать приходится только металлические соединения. Дело в том, что при работе с ПНД-трубами их спаивают, что не требует дополнительной герметизации. Что касается соединений «металл-металл», необходимо использовать сантехнический лен. Это самый недорогой способ, который в совокупности с пастой, позволяет добиться 100% герметичности.

Необходимо накручивать лен по ходу движения объекта, который будет накручиваться на резьбу, чтобы при навинчивании лен не провернуло. Вместо льна и пасты можно использовать ленту-фум, а также другие средства.

Пример нанесения сантехнического льна с пастой для дополнительной защиты от протечек резьбовых соединений

Что касается теплоизоляции, то в продаже имеется специальный утеплитель, который изготовлен под диаметр трубы. Рекомендуют изолировать теплоноситель, который подается от котла к радиаторам отопления. Особенно это нужно делать в том случае, если трубы лежат у стены под полом, поскольку именно здесь наблюдается максимальный уровень теплопотерь. В качестве теплоизоляционного материала можно выбирать базальтовую вату, стекловату, пенополистирол и прочий утеплитель.

Важно! Не экономьте. При укладке систем теплого пола обязательно рекомендуется производить монтаж трубы на утеплитель. Для центральной части России используют не менее 5 см пеноплекса.

Составление сметы

Находясь на стадии расчёта отопительного контура, исходите из того, что 1 секция выбирается из расчета на 1,2 квадратных метра помещения. Не забывайте учитывать запас, если в вашей комнате две стены являются смежными с улицей, необходимо добавлять запас до 30%. То есть, на комнату в 15 квадратных метров, соприкасающейся с улицей, в которой будет тёплый пол, рекомендовано устанавливать радиатор с количеством секций не менее 12.

Чтобы создать избыточное межсекционное давление в контуре, необходимо оперировать диаметром подводящей трубы. То есть, от котла до основного коллектора должна идти труба не менее 32 миллиметров в диаметре. Далее, на каждый контур пойдёт труба такого же диаметра, примерно по 4-5 метров на каждое крыло. Это позволит создать избыточное давление в контуре. Далее, необходимо заузить, выбрав диаметр не менее 25 мм до каждого радиатора. При подъеме воды к радиатору необходимо выполнить заужение до 20 мм, включительно.

Использование фитингов при сварке полипропиленовых труб

Больше не всегда хорошо. Использовать везде трубы большего диаметра нецелесообразно, поскольку проходимость воды будет лучше, но ее количество увеличится, что приведет к нагреву большего объёма жидкости. Отсюда лишние затраты на отопление. Подъем теплоносителя на этаж выше осуществляется по трубе не менее 32 мм.

На один радиатор идет установочный комплект. Это два крана, заглушка, кран Маевского, 2-3 крюка. Тройники, переходы, муфты считаются индивидуально, в зависимости от количества радиаторов в доме, их расположения, способа прокладки трубы.

Рекомендации по эксплуатации и ремонту

Нормы СНиП предполагают монтаж радиаторов в идеальной геометрической плоскости. Нужно выставить радиатор по уровню, иначе произойдет завоздушивание и теплоноситель не будет поступать дальше. Необходимо установить кран Маевского для алюминиевого радиатора. Алюминий, при взаимодействии с водой, выделяет газ, который должен выходить наружу. Именно поэтому спустя пару недель, давление в контуре может упасть на 0,1-0,2 от номинального значения.

Важно! Предусмотрите нюансы. В контуре должен быть предусмотрен подводящий кран, который разграничивается с основным контуром водоснабжения в доме путём обратного клапана.

Старайтесь выполнять прокладку полипропиленовых труб отопления в стяжке пола только тогда, когда, на изделие установлен срок гарантии не менее 40 лет. В противном случае труба должна быть обслуживаемая, чтобы вы всегда смогли произвести ремонт.

Устанавливая радиатор, убедитесь, что подоконник не прикрывает его более чем на 30%. Рекомендуемая высота радиатора от пола это 6-8 сантиметров, от радиатора до подоконника не более 10. Обязательно устанавливайте краны на каждый радиатор отопления, чтобы иметь возможность регулировки теплоносителя.

Установка кранов на радиатор с целью дальнейшей регулировки температуры теплоносителя и возможности полной изоляции радиатора из системы на случай ремонта

В нижней части контура отопления должен быть предусмотрен слив воды в канализацию. Это необходимо на случай ремонта. В верхней части контура отопления должны находиться воздухоотводчики, которые позволят воздуху выходить наружу, не создавая воздушной пробки. Используя тёплый пол, обязательно устанавливайте отдельный насос на коллектор. Он устанавливается на подачу, направлением от котла к теплому полу. Обязательно используйте краны на каждом подключении и ответвлении, что в дальнейшем облегчит ремонт.