Принципиальная схема отопления – виды и особенности

В этой статье мы с Вами рассмотрим схемы подключения радиаторов отопления и Вы поймёте какую схему выбрать именно Вам. Сегодня стоит вопрос в выборе двух схем и двух систем по работе систем радиаторного отопления. Первая — это гравитационная система, которая работает без принудительной циркуляции с помощью циркуляционного насоса. И вторая система — это именно та система, которая работает принудительно с использованием циркуляционного насоса. Но так же эти системы могут между собой кооперироваться.

То есть у нас есть гравитационная схема радиаторного отопления, которая работает сама, именно по физическим законам тепла и холода, а есть принудительная система.

Принцип работы радиаторных систем отопления

Что может быть проще схем подключения радиаторов отопления? Есть котел: твердотопливный, дизельный, газовый и т. д.. В котле нагревается теплоноситель, который попадает туда под действием насоса. Нагретый теплоноситель идет в радиаторную систему отопления, в радиаторах тепло отдается окружающему воздуху. Теплоноситель остывает и уже охлажденный возвращается снова в котел, где снова нагревается и так круг замыкается. Все очень и очень просто, но, тем не менее, в реальности схемы бывают гораздо сложнее. Давайте посмотрим, какими бывают эти схемы и чем они отличаются друг от друга, разберем их достоинства и недостатки.

Полезные ссылки для начинающих

Мы понимаем, что рассмотреть все нюансы проектирования и устройства закрытых систем своими руками в рамках одной публикации невозможно. Новичку предстоит сделать множество шагов на пути к работающему отоплению, максимально уберечь вас от ошибок помогут другие наши статьи:

• выбор котла, работающего на твердом топливе;
• какие газовые теплогенераторы лучше;
• как подобрать и подключить отопительные приборы;
• монтаж группы безопасности;
• установка воздухоотводчиков;
• как заполнить трубопроводную сеть и удалить воздух;
• какое должно быть давление в сети теплоснабжения.

Собирая информацию о монтаже закрытой системы отопления, старайтесь черпать ее из достоверных источников. Не слушайте дядю Васю сантехника, чью работу вы никогда не видели. В качестве примера предлагаем ознакомиться с видеоматериалом, однозначно указывающим, где нужно ставить расширительный бак и почему:

Схема подключения радиаторов Паук

Образно представим котел из которого мы берем трубопровод, и выводим его где то в центр дома. Обычно такая система называется паук. Опускаем стояки и собираем, направляем это все в обратку. Подсоединяем к трубам радиаторы. Теплоноситель поднимается вверх по своим естественным физическим законам. То есть горячий теплоноситель идет вверх, а на второй трубе посередине он уходит и падает вниз. Проходит через радиатор, охлаждается и попадает в обратку.

Обратите внимание, нижние трубы идут под уклоном. Это единственная проблема, то что нужно делать уклоны. Но именно в сегодняшнее время многие опять переходят на эти старые системы, так как начинаются проблемы с энергоносителями. Например, часто отключают электричество, при этом насос работать не будет. Система просто встанет. А вот такая система работает у вас постоянно. Котел может быть любой: газовый, угольный, дизельный и даже электрический. Вся эта система будет работать.

Эта система очень громоздкая. Её необходимо практически выводить на крышу и на чердак. Поэтому не каждому дано ее осилить.

Выбор труб

Чтобы корректно своими руками провести монтаж водопровода в своей квартире, советуют применять либо металлопластиковые трубы, либо же чисто пластиковые.

Что касается использования стальных или медных вариантов, то от них лучше отказаться, ведь для работы с ними необходимо не только умение, но и дополнительные травмоопасные инструменты, чтобы резать, проводить сварку и изгибы.

При этом они остаются самым лучшим вариантом для создания системы водоснабжения. На их стенках в процессе использования не появляется никаких отложений, а достаточно маленькая теплопроводность дает возможность применять такие трубы для обеспечения горячего водоснабжения.

Из всего разнообразия пластиковых труб лучшими по соотношению цена/качество считаются полипропиленовые трубы. Для пайки полипропиленовых труб используют специальный «паяльник», которым научиться пользоваться очень просто.

Схема подключения «Ленинградка»

Рассмотрим вторую систему. Когда мы берем подачу с котла и затем опускаем ее вниз. Проводим на уровне радиаторов и потом возвращаем ее обратно в котел. Здесь тоже необходимо соблюдать уклон. Образно это называется система радиаторного отопления, так как по длине монтируется 2-3 радиатора. То есть первый попадает в горячий теплоноситель, какая то часть уходит по обратке охлажденная, а горячая идет в следующий радиатор. Такую схему подключения радиаторов отопления так же называют “классическая ленинградка”. Единственное необходимо поднять трубы немного вверх, чтобы создать разгон. Потом вода пойдет по уклону, здесь они тоже очень важны. Это не всегда удобно сделать, потому что вам будут мешать двери. Так же, чем меньше отводов, тем лучше данная система работает. Если не соблюсти это правило, вы можете посадить всю систему.

Ленинградка может работать с насосом. Он врезается в обратку. За счет него увеличивается скорость и система эффективней работает. Единственный недостаток этой системы — это большой диаметр труб. Если в принудительной схеме подключения радиаторов отопления мы возьмем трубы диаметра 32, мы поставим насос и он все везде продавит. Здесь же, чтобы система работала, трубы должны быть большие. Поэтому сейчас это очень хорошие системы. В новостройках мы всегда рекомендуем делать именно такие схема подключения радиаторов отопления, если есть проблемы с подачей электричества. А здесь можно топить печку или даже газовые котлы. Сейчас есть энергонезависимые системы с регулировкой температуры.

Главные требования к котельной

Если вы еще не до конца определились какое отопление сделать в частном доме, то советуем вам выбирать твердотопливный котел. Этот котел стоит не так уж дорого, а если вы в дальнейшем посчитаете такое отопление не выгодным, то котел можно легко перевести на газ.

В помещении где будет установлен котел обязательно должно иметься хорошая вентиляция. Это необходимо для поддержания процесса горения.

Также нужно установить качественную бетонную стяжку под котел, ее толщина должна быть минимум 5 сантиметров.

Все основное оборудование должно находиться в помещении с котельной, так как этого требуют правила пожаробезопасности.

Однотрубная принудительная схема

Самая простая схема подключения радиаторов отопления из тех, которые применяются на практике — это однотрубная система. Она хороша тем, что она проста и меньше труб уходит на трассы. Именно из-за этого она часто применялась еще в советские времена, именно для экономии материала.

Однако это достоинство «однотрубки» выглядит сомнительным на фоне ее минусов. Главный из них – параллельные потоки. Теплоноситель заходит в радиатор, в нем отдает тепло окружающему воздуху, дальше снова возвращается в свой же поток. Но, так как теплоноситель в радиаторе немножко охладился, температура потока несколько снижается. То есть, во второй радиатор теплоноситель приходит холоднее, чем тот, который приходил в первый. Второй радиатор снова отдает тепло, теплоноситель снова охладился и снова подмешался в тому теплоносителю, который идет от котла и от первого радиатора. К третьему радиатору он приходит еще холоднее, чем ко второму. Если система достаточно длинная, то на последнем радиаторе изменения температуры будут достаточно ощутимо чувствоваться.

Как можно исправить ситуацию, когда разные радиаторы по-разному греют? Единственный выход – увеличить размер последних радиаторов. А проще всего не пользоваться однотрубной схемой, а выбрать какую-нибудь другую. Какую? Это мы рассмотрим дальше.

Рекомендации по установке дымохода

Устанавливаться дымоход должен с минимальным количеством изгибов и поворотов. Так как в таких местах будет скапливаться большое количество зол и различных смол.

Трубу следует очень надежно закрепить, так как она будет оказывать сильные нагрузки, которые в дальнейшем могут навредить котлу.

Важно подбирать оптимальную длину дымохода, только в таком случае будет отличная тяга.

В стене под выход дымохода нужно будет сделать кирпичную кладку. Делается это в целях пожаробезопасности, также трубу оборачиваются асбестовыми листами.

Двухтрубная схема подключения радиаторов

Она очень простая: все приборы в этой схеме подключения радиаторов отопления подключены параллельно друг другу. Как и все, что движется, жидкость, конечно, выбирает тот путь, который дается ей легче всего. При двухтрубной схеме теплоносителю легче протечь через первый радиатор. Дальше, на втором радиаторе, напор будет слабее, поэтому через него проток будет меньше. На третьем радиаторе будет еще меньший напор, а так далее по всей сети. Если радиаторов много, то велика вероятность, что при такой схеме через последний радиатор вообще ничего не будет протекать.

Получается, что первый радиатор греет лучше всего, второй греет хуже, третий – еще хуже, четвертый греет совсем плохо, а последний не греет совсем. Проблема похожа на ту, что мы наблюдали в однотрубной схеме, решить ее частично можно за счет увеличения площади последнего радиатора.

Обе системы плохи тем, что они очень плохо балансируются. Мы можем долго биться с тем, что один радиатор у нас греет, а другой не греет. Если мы закрываем один, начинает греть первый. Закрываем первый, начинает греть второй, а первый греть прекращает. Вот такая ерунда бывает в двухтрубных схемах подключения радиаторов отопления. Бывает, что стоят рядом два радиатора, через один проток есть, а через другой протока нет. Вот и все. Как ни бейся, как ни регулируй, греет либо один, либо другой, но никогда вместе. Поэтому, если вы применяете такую систему, то применяйте ее в очень небольших помещениях.

Какой отопительный котел выбрать?

Не секрет, что существует достаточно большой выбор современных отопительных котлов. Их делят на виды по топливу, на котором они работают. Какой именно выбрать, решать приходится по обстоятельствам. За основу берется то топливо, которое легче всего найти в вашем регионе, и которое дешевле всех остальных.

В настоящее время производители предлагают комбинированные модели, работающие на двух видах топлива. К примеру, газ и дрова, газ и электричество, уголь и электричество, дрова и солярка. Когда кончается одно топливо, его можно заменить другим. Поэтому совет — выбирайте тот котел, который для вас удобен и в плане обеспечения топливом, и в плане эксплуатации и обслуживания.

Схема Тихельмана: все радиаторы в одинаковых условиях

Как ясно из названия, данная схема подключения радиаторов отопления довольно простая, но в то же время хитрая. Первый радиатор расположен ближе всего к насосу, но дальше всех от обратной трубы, а последний находится дальше всех от насоса, но ближе всего к «обратке». Получается, что сопротивление на каждом радиаторе, или напор на каждом радиаторе одинаковые. Протоки через все радиаторы одинаковые. Если мы возьмем и перекроем любой из этих радиаторов, то остальные будут работать как работали, система сама себя балансирует. Здесь вроде бы получается побольше труб, но на самом деле, если эти радиаторы расположены по кругу здания, то схема, получается гораздо легче, проще, элегантнее, чем предыдущие. Петлей Тихельмана можно обвязать и два, и даже три этажа. Более того, если на одном этаже закрыть все радиаторы, на другом они продолжат нормально греть.

Утепление пола под скрытую разводку

Убрать с глаз долой трубы отопления соблазнительно с точки зрения эстетики. Чтобы скрытая разводка отопления не вызвала впоследствии праведного гнева теплотехников с сопутствующими санкциями, целесообразно соответственно подготовить пол. Если декоративный настил уложен на лаги и дополнительного утепления пола не требуется, то трубы просто прокладываются между лагами, а над их соединениями устраиваются съемные лючки для доступа.

В противном случае трубы нужно проложить в полу. О способах утепления пола рассказано в соответствующей статье, а для данного случая можно рекомендовать следующее:

• Прокладываем трубы.
• Формируем дополнительную теплую стяжку из пенопластобетона. Соединения труб огораживаем до застывания бетона дощечками по требуемым размерам (см. в конце).
• Прямо по теплой стяжке укладываем фанерный настил 12-18 мм с проклеиванием стыков жидкими гвоздями или монтажным клеем. В фанере выпиливаем проемы над стыками труб.
• Восстанавливаем чистовой настил. Лючки для доступа к трубам вырезаем размером побольше, чем проемы в фанере – они будут просто выниматься.

Второй способ несколько дороже, но в работе проще и обеспечивает доступ к трубам по всей их длине. Для этого в качестве теплой стяжки используем пенобетонные или газобетонные плиты на цементно-песчаном растворе. Остальное – так же.

Лучевая схема подключения радиаторов отопления

Рассмотрим такую схему, в которой применяется коллектор. К коллектору подходит теплоноситель от котла, и уже от коллектора к каждому из радиаторов идет своя пара труб: прямая и обратная. Если эти трубы спрятать в полу, например, в утеплителе стяжки теплого пола, или вообще поместить их между «черным» полом и чистовым полом, то помещение без труб будет выглядеть очень эстетично. Трубы на другой этаж можно провести по потолку. При такой схеме каждый из радиаторов также можно отключить, но остальные продолжат работать.

Принцип действия закрытой СО

Закрытая (иначе – замкнутая) система отопления — это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:

• отопительный агрегат – газовый, твердотопливный либо электрический котел;
• группа безопасности, состоящая из манометра, предохранительного и воздушного клапана;
• обогревательные приборы – радиаторы или контуры теплых полов;
• соединительные трубопроводы;
• насос, прокачивающий воду или незамерзающую жидкость через трубы и батареи;
• фильтр сетчатый грубой очистки (грязевик);
• закрытый расширительный бак, оснащенный мембраной (резиновой «грушей»);
• запорные краны, балансировочные вентили.

Примечание. В зависимости от схемы в состав ЗСО дополнительно включаются современные устройства регулирования температуры и расхода теплоносителя – радиаторные термоголовки, обратные и трехходовые клапаны, термостаты и тому подобное.

Алгоритм работы системы закрытого типа с принудительной циркуляцией выглядит так:

1. После сборки и опрессовки производится заполнение трубопроводной сети водой, пока манометр не покажет минимальное давление 1 Бар.
2. Автоматический воздухоотводчик группы безопасности в процессе заливки выпускает из системы воздух. Он же занимается удалением газов, накапливающихся в трубах при эксплуатации.
3. Следующий шаг – включение насоса, запуск котла и прогрев теплоносителя.
4. В результате нагрева давление внутри ЗСО возрастает до 1.5—2 Бар.
5. Увеличение объема горячей воды компенсируется мембранным расширительным бачком.
6. Если давление поднимется выше критической точки (обычно – 3 Бар), предохранительный клапан произведет сброс лишней жидкости.
7. Раз в 1—2 года система должна проходить процедуру опорожнения и промывки.

Принцип работы ЗСО многоквартирного дома абсолютно идентичен – движение теплоносителя по трубам и радиаторам обеспечивают сетевые насосы, расположенные в промышленной котельной. Там же находятся расширительные баки, регулировкой температуры занимается смесительный либо элеваторный узел.

Как функционирует замкнутая система отопления, разъясняется на видео:

Что и где в итоге использовать?

Подведем итоги. Если вы живете в центральных городах и у вас нет проблем с энергоносителями, газом, электричеством и прочими, мы рекомендуем использовать двухтрубную систему, со встречным движением, с движением круговым и принудительной циркуляцией. Так как тогда мы экономим на диаметре труб и на объеме теплоносителя. Соответственно чем меньше нужно воды, тем меньше необходимо энергозатрат, чтобы ее нагреть.

Если же у вас возникают проблемы с энергоносителями или же часто возникают аварийные ситуации, то вам стоит рассматривать схемы подключения радиаторов отопления гравитационного типа с естественной циркуляцией. На всякий случай Вы так же можете врезать туда насос, только он врезается вокруг трубы, чтобы не мешал основному проходу. На время когда у вас будет электричество вы будете гонять его с насосом, потому что скорость увеличивается, радиаторы все равномерной температуры. Эффективность работы с насосом увеличивается на 30- 50 %. Когда нет электричества, эта система будет продолжать у Вас работать. Вы уже знаете какие радиаторы Вы выбрали, их количество и размер. Соответственно Вы теперь можете посчитать, что нужно для того, чтобы их подключить. Напомню, в первом случае, нужны крупные, большие диаметры, можно использовать большие клапаны. И конечно в этом случае тяжело регулировать температуру. Конечно есть варианты, мы обязательно их рассмотрим в более детальном обзоре.

Техническое задание и коммерческое предложение

На втором этапе на основании утвержденного эскизного проекта и предварительных расчетов разрабатываются:

• документ, содержащий текстовое описание создаваемой отопительной системы — техническое задание (ТЗ);
• и возможные инвестиционные затраты на ее создание — коммерческое предложение (КП).

К нам часто заказчики обращаются с вопросом: «А сколько стоят услуги ваших специалистов и во что мне обойдётся система отопления моего дома (цеха, предприятия и т.п.)?» При этом у задавшего такой вопрос отсутствует какой-либо проект на желан-ную систему отопления, а порой и нет ответа на вопрос самому себе: «А что же я сам хочу?». Естественно, что мы не можем дать «в лёт» ответ на такой вопрос, и нам приходится очень долго объяснять, почему мы не можем этого сделать. Поэтому мы ниже приводим типовую форму технического задания на проектирование системы отопления, из которой наглядно видно на какое количество вопросов необходимо ответить проектанту, чтобы выполнить проектные работы. И это далеко не полный спектр всех вопросов. И только на основании готового проекта сметчик уже имеет возможность выдать смету на объект. И для нас, как специалистов, однозначно понятно одно, что если кто-то «в лёт» говорит цену, то это всего лишь бессовестный обман заказчика и не более. Чудес не происходит.

Способы соединения радиаторов

Классический многосекционный радиатор состоит из нескольких секций, передающих тепло от теплоносителя в окружающий воздух. При сборе радиатора, благодаря резьбовому соединению верхний и нижний коллектор каждой секции герметично соединяются друг с другом, наращивая общую длину. Образуется замкнутая система, использующая теплоноситель в качестве источника энергии.

Существует 3 схемы подключения батареи отопления к системе:

1. Боковая.
2. Нижняя.
3. Диагональная.

Разберем детально каждый вариант.

Боковое подключение батарей отопления

В случае бокового подключения радиаторов входной и выпускной трубы происходит с одной стороны. Чаще всего, через точку входа в верхней части батареи поступает горячий теплоноситель, а через нижнюю точку подключения выходит отработавший. Но бывают исключения, когда подключение производится наоборот. Предполагается, теплоноситель равномерно протекает во всю длину радиатора, затем опускается вниз и выходит. Но на самом деле это не так, через ближайшие к выходу секции теплоноситель проходит намного быстрее, чем через дальние.

Это связано с длиной пути, если для ближней секции он составляет 8-10 см ширины секции, вертикальный трубопровод и 8-10 см до выхода, то для дальней секции этот путь длиннее в разы. За то время, пока теплоноситель дойдет до дальней секции, а затем вернется обратно, через ближнюю секцию может пройти в два-три раза больший объем. Из-за этого процесс нагревания батареи происходит неравномерно, дальние секции могут быть чуть теплыми, в то время как ближние ко входу и выходу будут горячими.

Так же есть схема бокового подключения радиаторов отопления, только снизу. При такой схеме горячий теплоноситель приходит снизу и по идее равномерно поднимается вверх. Но на деле имеем тоже самое, что и с верхним подключением: первые секции прогреваются отлично. Остальные все меньше и меньше.

Нижнее подключение батарей отопления

Довольно часто встречается такая схема подключения радиаторов отопления, когда входящий поток теплоносителя подключается к нижнему коллектору, при этом выходной поток подключается к нижнему коллектору с другого края радиаторной батареи.

Горячая вода имеет меньшую плотность и за счет этого должна подниматься вверх, а уже остывший теплоноситель опускаться вниз. Благодаря этой циркуляции происходит замена теплоносителя более горячим. Но по подсчетам производителей, при таком виде соединения батарей от 10 до 20 процентов теплоносителя просто протекает мимо вертикальных трубопроводов и не участвуют в теплообмене. Это происходит из-за того, что узкий канал плохо способствует эффективной циркуляции и процесс вытеснения остывшего теплоносителя может происходить очень медленно. Естественно, что при отложении на вертикальных трубопроводов радиатора солей и накипи скорость циркуляции будет ухудшаться и эффективность падать еще больше.

Трубы из металлопластика

Одним из наиболее распространенных материалов считается металлопластик, тем не менее, у него есть ряд недостатков, которые отличают его от полипропилена:

• Установка труб отопления в квартире из такого материала потребует достаточно больших затрат.
• Процесс замены труб может быть осуществлен только при наличии таких специальных инструментов как труборез, развальцовочный пресс и трубогиб.
• Учитывая тонкость самого материала, осуществляется большой отток тепловой энергии.
• В местах крепления металлопластика с другими материалами возможно возникновение утечек.
• Низкая ударопрочность, а также невозможность длительного нахождения под солнечным воздействием.

Тем не менее, металлопластиковые отопительные трубы в квартире обладают и рядом преимуществ, что и объясняет такую повсеместную распространенность:

• Возможность экономии за счет использования недорогих элементов для соединения всей отопительной системы.
• Хорошая гибкость материала, ввиду чего можно максимально уменьшить длину отопительных коммуникаций.
• Благодаря особой конструкции соединителей для таких труб, можно приобретать недорогие уплотнители.

Диагональное подключение батарей

Наиболее эффективная схема подключения батареи отопления к теплосети. В этом случае входящий поток подключается к верхнему коллектору, а выходной к нижнему коллектору с противоположной стороны. Движение потока теплоносителя происходит по диагонали и все секции задействованы в эффективном теплообмене. Так достигается максимальная эффективность использования теплоносителя и уменьшаются потери.