При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Каждая разводка отопления в частном доме может быть классифицирована по нескольким признакам.
Мы предлагаем разобраться в нюансах обустройства и работы возможных вариантов. Понимание принципов проектирования, плюсов и минусов каждого типа разводки, поможет спланировать геометрию системы и ее устройство с учетом индивидуальных особенностей помещения.
Моделирование оптимальной геометрии контура
Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.
При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.
Галерея изображенийФото из Главная задача системы отопления, сооружаемой для частного дома, заключается в полноценной компенсации потерь тепла, происходящих через строительные конструкции и проемы Вариант разводки подбирают так, чтобы по возможности сократить теплопотери. Через неотапливаемые помещения должно проходить не более 10 % трубопровода В немалой степени на выбор системы влияет бюджет хозяев дома. Исходя из финансовых возможностей определяется техническая оснащенность конструкции, тип движения теплоносителя и его эффективность Чем больше технических средств требуется для работы системы, тем она эффективней, но и тем больше ситуаций, связанных с поломками и ремонтом Подбор оптимальной разводки отопления для загородного дома должен учитывать взаимосвязь контура с прочими инженерными коммуникациями На стадии проектирования нужно четко определиться с видом котла, планируемого к использованию для отопления, чтобы досконально продумать организацию котельной и хранилища для топлива Следует изначально продумать возможность регулировки режимов работы системы и размещение регулирующего оборудования На стадии проектирования разводки отопления требуется определиться с наиболее удобным расположением приборов и оборудования, облегчающим обслуживание и создающим комфорт при эксплуатации Основная задача системы отопленияОриентиры выбора схемы разводкиОткрытый вариант системы отопленияЗакрытый контур принудительного типаВзаимосвясь отопления с прочими коммуникациямиТип котла и организация котельнойРегулировка режима отопительного контураДоступ для обслуживания и ремонта
Естественная и принудительная циркуляция воды
Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.
Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.
Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.
Установка циркуляционного насоса создает достаточный напор в системе, делая возможным использование вариантов разводки, которые нельзя применять при естественной циркуляции
При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.
Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.
По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.
Галерея изображенийФото из Самый простой вариант разводки отопления для частного дома — гравитационная система, согласно которой теплоноситель самотеком перемещается по контуру Гравитационные схемы не нуждаются в использовании насоса, чрезвычайно просты в сооружении Температура в приборах систем естественного типа может регулироваться только уменьшением/увеличением теплоносителя. На радиаторы не ставят терморегуляторы В отопительных системах с естественным перемещением теплоносителя излишек воздуха отводится через открытый расширительный бачок. Только в контурах с нижним подключением на радиаторы ставят автоматические или механические воздухоотводчики Системы с принудительным перемещением теплоносителя значительно сложнее, их монтаж и обслуживание дороже Для движения теплоносителя в принудительные системы устанавливается насос, для обеспечения перебойной работы включается группа безопасности В закрытых насосных контурах отопления необходимо устанавливать воздухоотводчики на радиаторы и участки с поворотами системы В большинстве принудительных систем вместо открытого расширительного бачка используют закрытый. Для нормального функционала потребуются не только воздухоотводчики, но и предохранительный клапан давления Гравитационная открытая системаПростота и ценовая доступностьПриборы в системах естественного типаРадиатор с краном МаевскогоНасосный вариант отопительной системыТехническое оснащение насосных схемАвтоматический воздухоотводчикВоздухоотводчики закрытой системы
Вертикальная и горизонтальная разводка
Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.
В современных домах чаще используют горизонтальную, чем вертикальную разводку отопления. Причина в том, что схемы расположения радиаторов на разных этажах редко совпадают
Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.
Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.
Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.
Преимущества схемы:
Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.
Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.
Галерея изображенийФото из В вертикальном варианте разводки приборы отопления соединяются с системой в одноименном направлении. Как правило это схемы с верхней подачей, устроенные в домах с двумя и более этажами Вертикальные схемы бывают однотрубные и двухтрубные. Гравитационные однотрубные могут быть только с верхней разводкой Горизонтальный тип разводки называется также поэтажным, т.к. сборка системы производится в пределах одного этажа и подключается к стояку Горизонтальные виды разводки, особенно с нижним подключением, нуждаются в стимуляции движения теплоносителя, т.е. в необходимости использования насоса Вертикальный вариант разводки отопительной системыДвухтрубная вертикальная система с верхней разводкойГоризонтальная разновидность разводкиОсобенности устройства горизонтальных схем
Выбор одно- или двухтрубного варианта
Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.
С позиции дизайна интерьера присутствие второй трубы не оказывает какого-либо влияния на внешний вид системы отопления благодаря нижнему варианту подключения системы к радиаторам и возможности сократить диаметры труб
Использование однотрубной схемы подключения
Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.
Основные плюсы варианта:
Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.
Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.
Галерея изображенийФото из В однотрубных контурах отопления поставка нагретого теплоносителя и отвод его после остывания обратно к котлу производится одной магистральной трубой Приборы отопления подключены к магистрали последовательно. Температура в дальнем от котла радиаторе на пару градусов ниже, чем в ближнем, т.к. он по пути следования успевает остыть В сооружении однотрубных систем труб используется в два раза меньше. Через помещение проходит только одна труба, что смотрится намного лучше, чем сложная двухтрубная разводка В многоэтажных домах в основном используется однотрубный вариант разводки с подачей теплоносителя от верхнего прибора к нижнему Нижний вариант подключения приборов диктует применение в схеме циркуляционного насоса и воздухоотводчиков Приборы однотрубной системы бессмысленно подстраивать с помощью терморегуляторов, т.к. изменить температуру можно только во всей сети Обеспечить поставку теплоносителя практически равной температуры в приборы системы с верхней разводкой можно путем устройства замыкающих участков — байпасов Преобладающее количество однотрубных систем собирают тройниковым способом с установкой функциональных элементов по периметру помещения Принцип устройства однотрубной системы отопленияСпецифика подключения приборов отопленияМинимальное количество труб в устройствеОднотрубный вариант сборки с верхней разводкойНижний вариант подключения радиатораОсобенности балансировки температуры в контуреМодернизация однотрубной схемы с верхней разводкойСпособ сооружения отопительного контура с одной трубой
Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.
Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.
Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.
Если возврат теплоносителя происходит по тому же маршруту, что и подача, то суммарная длина труб при обоих вариантах практически одинакова
Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.
Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.
Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.
Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.
Применение двухтрубного варианта отопления
Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.
Ее основные преимущества:
Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.
Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:
Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.
Для попутной схемы движения теплоносителя общая длина труб при использовании двухтрубной системы увеличивается на расстояние между первым и последним радиатором. Иногда оно незначительно по сравнению со всей протяженностью контура
В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:
Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.
Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.
Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.
Галерея изображенийФото из В двухтрубных отопительных контурах поставка нагретого теплоносителя производится по одной трубе, именуемой подачей, а отвод его после остывания — по другой трубе, обратке По подающей трубе теплоноситель поставляется практически во все приборы одновременно, не успевает остыть по пути Температура в приборах двухтрубных отопительных систем может регулироваться отдельно, результат балансировки не отражается на работе всей отопительной сети В двухтрубных контурах с нижней разводкой по аналогии с однотрубными применяются циркуляционные насосы и воздухоотводчики Двухтрубные контуры отопления работают значительно эффективней однотрубных, но они сложнее в устройстве и эксплуатации, дороже в монтаже С появлением полимерных труб стала возможной скрытая прокладка трубопроводов в строительных конструкциях Скрытым способом допустимо прокладывать подачу и обратку из медных труб. Срок их службы составляет 100 лет, у полимерных 50 В поэтажной разводке серьезную конкуренцию двухтрубной тройниковой разводке составляют лучевые схемы, предполагающие подключение подачи и обратки от каждого прибора к коллектору Принцип сборки двухтрубной системыОсобенности работы двухтрубных схемПрименение терморегуляторовДвухтрубная схема с нижней разводкойОправдание вложений в устройствоСкрытая прокладка трубопроводовУкладка медных труб скрытым способомЛучевой варинат двухтрубной разводки
Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.
Включение в систему распределительного коллектора
Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая “лучевая схема” с применением распределительного коллектора.
Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.
Лучевая разводка предполагает подключение каждого отопительного прибора (или небольшой их группы) непосредственно к распределительному коллектору, раздающему горячую и собирающему охлажденную воду
Лучевая система подключения радиаторов
Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора.
Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.
Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления.
Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.
Галерея изображенийФото из Коллекторные варианты сборки отопительных систем активно вытесняют неудобную и технически сложную горизонтальную тройниковую разводку Согласно этой схеме от расположенного на этаже коллектора в виде своеобразных лучей к каждому из приборов прокладывается подача и обратка В лучевых вариантах отопления преобладают двухтрубные схемы, обслуживают систему обычно два коллектора: для труб подачи и труб обратки В коллекторной разводке каждое из колец представляет собой отопительный контур в миниатюре, желательно, чтобы движение теплоносителя по нему осуществлял собственный насос Из-за большого количества труб их прокладывают скрытым способом в стяжке. В многоэтажках такое решение допустимо только на первых этажах На обоих частях коллекторной группы двухтрубной системы устанавливаются автоматические воздухоотводчики, необходимые для сброса воздушных пробок Для того чтобы уровнять протяженность линий, подключаемых к коллектору, его рекомендовано устанавливать в центре этажа. В малоэтажных домах коллекторы между собой соединяются стояками Коллектор для сооружения лучевого отопления можно купить в готовом к установке виде или собрать устройство из полипропиленовых труб и фитингов Коллекторная группа системы отопленияПринцип работы коллекторного типаПреобладание двухтрубных решенийСпецифика устройства лучевых системПрокладка труб отопления в стяжкеВоздухоотводчики на распределительных гребенкахРаспределительная гребенка в санузлеСамодельная распределительная гребенка
Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам.
Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.
К минусам систем с коллекторной схемой разводки отопления следует отнести максимальную длину труб подвода и отвода воды к радиаторам. Этот вариант является самым дорогим по стоимости элементов контура и самым сложным при монтаже, а также требует определенной квалификации.
Использование коллектора для подключения устройств обогрева различного типа требует хорошего понимания темы водяного отопления, а иногда и проведения гидравлических расчетов для нормального функционирования таких систем
Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома.
Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.
Правила использование теплого пола
Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений – обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.
Подключение теплого пола к системе отопления через распределительный коллектор является единственно возможным вариантом для обогрева больших площадей таким способом
Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:
Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.
В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.
Галерея изображенийФото из По коллекторному принципу устроены системы водяных «теплых полов», аналогично подключаемых к распределительной гребенке Коллекторные гребенки теплых полов отличаются меньшим количеством гнезд в сравнении с радиаторными лучевыми системами. Нужен более мощный насос Разводку систем напольного обогрева производят медными и металлопластиковыми трубами, используя неразъемные соединения После устройства и опрессовки теплого пола выполняется заливка стяжки, которая защищает трубы от повреждений и играет роль теплопроводящего элемента Коллекторный узел теплого полаОтличительные черты системыМеталлопластиковые и медные трубыЗаливка стяжки поверх отопительного контура
Часто коллектор снабжают смесительным узлом, для регулировки температуры воды, подаваемой к трубам теплого пола. Дело в том, что для радиаторов отопления, как правило, используют жидкость с температурным диапазоном 70-80°С, тогда как для теплого пола необходимо около 40°С.
Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета.
Выводы и полезное видео по теме
Схематичное представление разводки отопления в двухэтажном доме большой площади. Двухтрубная попутная и тупиковая система и теплый пол, подключенные через коллекторы. Исключение конфликта циркуляционных насосов с помощью гидрострелки:
Лучевая схема для обогрева двухэтажного здания. Так как чистовая отделка еще не проведена, то хорошо видна вся разводка. Нюансы укладки труб на пол под бетонную стяжку:
Мнение практикующего мастера по установке систем отопления о различных схемах, применяемых в частных домах. Обзор плюсов и минусов естественной циркуляции, однотрубной, двухтрубной попутной и тупиковой, а также коллекторной разводки:
Представленные разводки для отопления домов являются типовыми и могут быть модифицированы с учетом геометрии помещений, необходимых значений температуры или других факторов. При модификации схем необходимо соблюдать законы и основные положения физики, гидравлики, материаловедения и других дисциплин.
В случае решения сложных или нестандартных задач лучше обратиться к специалистам, потому, что переделка систем отопления может выйти даже дороже, чем их моделирование и монтаж.
Если возникли вопросы или есть желание поделиться личным опытом по разводке отопления в своем доме, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Вы можете дополнить свой отзыв фотографией – форма для связи расположена ниже.
