Вертикальная и горизонтальная разводка системы отопления

Система отопления автономного типа для частного дома является одним из важнейших факторов, влияющих на его благоустройство. Правильное распределение тёплого воздуха в жилых помещениях зависит не только комфорт проживания.

Подробный обзор

Схемы разводки систем отопления — Завод Старорусприбор

Все квартирные приборы теплоснабжения (или водоснабжения) соединяются с общей системой дома по определенной схеме. От того, как разводка выполнена, зависит очень многое.

Во-первых, разводка может быть вертикальной или горизонтальной. При вертикальной разводке основная труба спрятана в подвале, а от нее идет через квартиры много вертикальных труб меньшего диаметра. Такая разводка проще и дешевле горизонтальной. Рассмотрим ее варианты. Она может быть однотрубной и двухтрубной.

Однотрубная вертикальная система отопления:

Рис.1 Однотрубная вертикальная система отопления с верхней разводкой

Что касается недостатков, то это и невозможность отключения отдельных нагревательных приборов, и невозможность регулировки, и перерасход нагревательных приборов.

Если при однотрубной разводке вода бежит по одному цельному контуру через все радиаторы, то при двухтрубной системе идёт два стояка: из одного вода поступает в радиатор, а в другой уходит.

Подобные системы (нерегулируемые, без замыкающих участков) применяются, если необходимо обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя.

Двухтрубная вертикальная система отопления с нижней разводкой:

Рис.2 Двухтрубная вертикальная система отопления с нижней разводкой

При двухтрубной системе отопления с нижней разводкой подающая и обратная магистрали проходят в полу или над полом нижнего этажа, а теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор. Для удаления воздуха из системы на верхних радиаторах необходимо устанавливать краны для спуска воздуха.

К преимуществам этого типа разводки можно отнести хорошую регулировку системы, возможность отключения каждого нагревательного прибора, возможность поэтажного подключения системы по мере строительства здания, отсутствие перерасхода отопительных приборов, а также отсутствие на верхнем этаже стояков и подающей магистрали. Главный недостаток — увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой. Другой недостаток – практическая невозможность установки квартирных теплосчётчиков, хотя на таких домах ставят общедомовые теплосчётчики, что жильцам намного выгоднее по первичным затратам.

Горизонтальные однотрубные схемы используются редко, у них довольно узкая область применения, в основном, для обогрева больших помещений, поэтому здесь рассмотрим варианты двухтрубной разводки.

Двухтрубная горизонтальная (поэтажная) система отопления с разводкой по периметру:

Рис.3 Двухтрубная горизонтальная система отопления

Как можно увидеть на рисунке, от главного стояка магистральные подающий и обратный трубопроводы прокладываются по периметру каждого этажа. Краны для выпуска воздуха устанавливаются на всех нагревательных приборах.

Такая схема имеет преимущества, аналогичные двухтрубной вертикальной системе, плюс стояки отсутствуют на всех этажах (кроме главного стояка).

Здесь возможно поэтажное отключение системы отопления и применение радиаторов с нижним подключением, что, наряду с прокладкой магистральных трубопроводов в конструкции пола или в плинтусе, позволяет максимально уменьшить количество открытых труб и улучшить эстетику интерьера помещений. Здесь без проблем используются квартирные теплосчётчики.

Есть у такой системы и недостатки. Во-первых, это необходимость применения компенсаторов при длинных ветках. А во-вторых, происходит усложнение эксплуатации ввиду наличия воздушных кранов на каждом нагревательном приборе.

Рассмотрим еще одну схему.

Двухтрубная поэтажная система отопления с коллекторами на каждом этаже:

Рис.4 Двухтрубная поэтажная коллекторная система отопления

На главном стояке (или нескольких стояках, если нагревательных приборов много) на каждом этаже располагаются коллекторы — подающий и обратный. От коллекторов подающие и обратные трубопроводы подводятся к каждому радиатору на этаже.

Ссылки по теме

К списку статей

Заключение

Среди всех существующих схем монтажа теплосетей лучшим вариантом остается горизонтальная лучевая двухтрубная система. Несмотря на более высокую стоимость монтажа она пользуется все большей популярностью не только в многоэтажном, но и в частном домостроении. Подобная популярность коллекторных схем объясняется уникальным сочетанием отличных технических, эксплуатационных, экономических и эстетических показателей.

Читайте далее:

Какая система отопления лучше — однотрубная или двухтрубная?

Как правильно выбрать схему отопления дома в два этажа?

Оптимальная схема отопления — виды, разводка и монтаж

2-х трубная система отопления – особенности, виды и нюансы монтажа

Как сделать разводку отопления в частном доме

Учимся на чужих ошибках

Как избежать неэффективной работы системы, и не совершить популярные ошибки, обсудим в заключительной главе.

  • Схему системы отопления должны разрабатывать профессионалы. При этом сантехник может уехать в отпуск, а у жильцов произойти форс мажор. Поэтому схему должен знать не только тот, кто обслуживает, она должна быть и у собственника.
  • Неправильно подобранные трубы приводят к лишним расходам и поломке системы.
  • Лучше приобретать только однородные по материалу детали: у них схожие теплофизические свойства. Если разнородность неизбежна, то такие детали соединяются защитными соединениями или прокладками.
  • Чтобы оборудование работало бесперебойно, устанавливать его согласно правилам: свободный доступ, без перегрева на солнце, без продувания. Запрещено монтировать газовое оборудование скрытым способом.
  • Когда сантехник рекомендует купить и поставить клапаны, лучше его послушать, чтобы система не завоздушилась, и не возникло проблем с отоплением.
  • Безопасность важнее экономии. Оборудование ставится на годы. Лучше сразу приготовиться к затратам на этапе установке. Тогда в дальнейшем не будет расходов на ремонт и аварийных ситуаций.
  • Нельзя покупать газовый котел большей мощности, чем нужно, т.к. это приведет к повышенному потреблению газа и дополнительным расходам. Напомним, на каждые 10 м2 дома планирует 1 кВт мощности. Если дом 250 м2, то 250 умножаем на 1 и делим на 10, получается 25 кВт мощности.
  • Сократить потери тепла при отделке дома. Утеплить стены, верхние этажи, крышу. Иначе тепло уходит улицу.

Особенности

Разводка отопления прямо связана как с комфортом использования жилища, так и с величиной расходов на обогрев. Важнейшей ее чертой должно быть обеспечение оптимального извлечения, перемещения и распространения тепловой энергии.

Водяное отопление встречается в жилых домах намного чаще парового, и потому от разводки требуется как можно более полная реализация его преимуществ:

  • минимизации шума;
  • однородной температуры воздуха во всем объема;
  • продолжительной эксплуатации;
  • минимальной вероятности колебаний прогрева (из-за значительной тепловой инерции).

Обязательная норма температуры воздуха и внешних контуров разводки, ее внутренних поверхностей регламентируется санитарно-гигиеническими правилами. Другим важным фактором является экономичность, то есть наименьшие возможные затраты ресурсов на организацию и монтаж. Экономичность связана, конечно, и с оптимальным расходованием теплоносителя, перемещаемого им тепла. Разводка тщательно продумывается с учетом архитектурных и дизайнерских особенностей помещения. А еще всегда обращают внимание на то, чтобы все узлы и детали работали надежно, чтобы между ними не было лишних стыков и поворотов.

Электрическое отопление

Среди различных вариантов электрического отопления частных домов: электроконвекторы, потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, кабельные и пленочные системы для подогрева пола и потолка.

Рассмотрим применение электроконвекторов. Они популярны в малоэтажном загородном строительстве, особенно в тех регионах, где нет газовых магистралей.

Принцип работы электроконвекторов

Работа электроконвектора основывается на явлении конвекции (циркуляции) воздуха, вследствие чего в воздух отдается свыше 80% тепла. Высокая влагозащищенность и надежность конвекторов позволяет устанавливать их в ванных и детских комнатах, так как температура на их поверхности не превышает +60 С. Существуют модели электроконвекторов, которые не осушают воздух в комнате и не сжигают кислород. Работа электроконвекторов основана на нагреве поступающего в прибор холодного воздуха из комнаты. Нагрев производится нагревательным элементом из токопроводящего компонента. После нагревания воздух увеличивается в объёме и поднимается вверх через жалюзи выходной решетки. Дополнительно воздух нагревается за счет излучения тепла с поверхности электроконвектора.

Электрическое отопление

Схема работы электроконвертора

Уровень комфорта обеспечивается электронной системой поддержания нужной температуры. Есть модели со встроенным термостатом, и с выносным термостатом. Термостат экономит электроэнергию. Датчик температуры воздуха фиксируют температуру в комнате с небольшим промежутком времени и подает сигнал термостату, который в включает или выключает нагревательный элемент. Наличие термостата позволяет настроить режим работы один раз, и отключать прибор от сети только на время длительного отсутствия. На встроенный термостат влияет температура корпуса конвектора, поэтому его данные бывают неточны. Регулятор выносного термостата учитывает температуру той точки пространства, в которой установлен. Выносной термостат крепится к стене на высоте 1-1,5 м от пола, в стороне от сквозняков.

Электроконвекторы можно разделить по размерам на две основные группы: высокие — высотой до 45 см и плинтусные — высотой до 20 см. Высокие электроконвекторы конвекторы либо ставят на пол, либо крепят при помощи специальной рамы на стену. Плинтусные конвекторы удобны для установки под низкие окна, витражи. Их мощность 0,5-3,0 кВт (с шагом 250 Вт). Размеры в длину в зависимости от мощности могут быть до 2,5 м при толщине около 80 мм. Для наибольшего эффекта электроконвектор рекомендуется устанавливать на высоте до 1 м, или под оконными проемами. Для обеспечения нормальной циркуляции воздушного потока нельзя заслонять электроконвектор предметами на расстоянии до 0,1 м.

По эксплуатационным затратам этот вид отопления проигрывает только газу, но он более надежен и безопасен. В блоках управления предусмотрена защита от перегрева. Нет необходимости заземления. Приборы нечувствительны к перепадам напряжения. Напряжение в сети, достаточное для работы прибора -220 В.

Расчет количества электроконвекторов

Схема колличества электроконверторов в частном доме

Количество и мощность конвекторов определяются исходя из объема помещения, которое будет обогреваться.

За основу расчетов может быть принята необходимая мощность для обогрева 1 м3 помещения: 20 Вт/м3 — для помещений с хорошей теплоизоляцией (по энергосберегающим стандартам скандинавских стран); 30 Вт/м3 — дома с утеплением стен и перекрытий, стеклопакетами на окнах; 40 Вт/м3. — слабо изолированные дома; 50 Вт/м3 — плохо изолированные здания.

Электрическое отопление

Пример: Потребность для основного нагрева дома площадью в 100 м2 и высотой 3 м (объем 300 м3) слабо изолированного дома, то есть с потребностью 40 Вт/м3 составляет 12 000 Вт. Таким образом, можно разместить на этой площади четыре конвектора мощностью 2,5 кВт и один — мощностью 2,0 кВт. В зависимости от фирмы и наличия дополнительных функций цена конвектора может быть от 100 до 200-250 $. Таким образом, стоимость электроконвекторов для данного случая (семь штук) может составить 1250 $.

К достоинствам электроконвекторов можно добавить и то, что при общих невысоких затратах на оборудование, нет затрат на обслуживание и профилактику.

Примечание: Недостаток электроконвекторов в том, что они прогревают помещение неравномерно по высоте: теплый воздух скапливается под потолком, а у пола температура воздуха остается низко, что свойственно и водяному отоплению, проблемным может стать и зависимость от электричества при его отключении; кроме того, циркулирующие потоки увлекают за собой пыль. Однако сейчас некоторые фирмы предлагают модели электроконвекторов, которые способствуют уменьшению собирания пыли около приборов. Если помещение велико, для ускорения прогрева нужно установить вентилятор.

Различия в герметичности

Все отопительные системы делятся на два типа – открытая и закрытая система отопления, разница заключается в том, что открытые коммуникации сообщаются с атмосферой, а закрытые нет.

Читайте также:  Какую разводку труб отопления выбрать – виды и особенности вариантов

Открытые системы

Открытая система отопления имеет негерметичный расширительный бак. В нем монтируется сливной патрубок, который отводит излишки воды в канализацию или за пределы здания. Форма сосуда пи этом значения не имеет. Располагают бак на самой высокой точке тепловых коммуникаций.

Схема системы отопления открытого типаИсточник

Поскольку у бачка имеется легко открываемая крышка то заполнение системы водой можно проводить ручным способом при помощи вёдер или шланга. Давление в контурах всегда равно атмосферному и по этой причине такие системы не требуют установки контролирующих устройств и более безопасны при эксплуатации.

Различия в герметичности

Закрытые системы

Система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком более сложна при монтаже. Входящие в состав элементы полностью герметичны и форма бака имеет важное значение, она подбирается с таким расчётом чтобы выдерживать давление при минимальной толщине стенок.

Такие системы требуют более внимательного отношения поскольку в них присутствует высокое давление. Для обеспечения безопасности при эксплуатации требуется установка контрольных приборов и аварийного клапана на расширительном баке.

Закрытая система отопления с принудительной циркуляциейИсточник

Особенности систем двухтрубного отопления в многоквартирных зданиях

В многоквартирных домах дроссели не устанавливаются на отдельные стояки, здесь выравнивание температур происходит другим путем, поскольку подающие и обратные трубопроводы, проходящие в подвальных помещениях, имеют значительно больший диаметр, нежели стояки отопления.

Однако в последнее время в новостройках часто используются трубы равных диаметров для стояков и лежневок. Результат этого очевиден: холодные батареи в квартирах, которые далеко расположены от элеваторного узла, и зачастую такими жилищами оказываются квартиры, расположенные на углах зданий, которые и без того имеют холодные стены.

Двухтрубная система отопления нуждается в циркуляции воды по стоякам : к верху, а затем вниз. Какие-либо помехи в движении воды могут оставить радиаторы холодными. Что нужно предпринять, если отопительная система многоквартирного дома функционирует, но батареи все же холодные?

  • Проверяем открытость вентилей на стоке.
  • При открытости всех флажков и барашков перекрываем парный стояк (естественно, речь идет именно о двухтрубной системе с нижней разводкой и лежневками в подвальном помещении), а затем открываем сбросник.
  • Если напор воды нормальный, то препятствовать циркуляции может воздух в верхней части стояка.
  • При отсутствии воды нужно направить стояк в обратном направлении, поскольку противотоком можно пробить находящийся в нем мусор.
  • Если все манипуляции были безуспешны, необходим поиск квартиры, где в результате ремонта проводилась смена приборов отопления. Здесь может быть все что угодно: заглушенные радиаторы, обрезанные стояки и т.п.

Совет: необходимо слить воду до появления фырканья смесью воды и воздуха. Затем должен пойти мощный напор горячей воды. Вероятно возниктен необходимость в стравливании воздуха для восстановления циркуляции.

Ставим батареи

Какие?

В продаже есть радиаторы отопление 4-х типов:

  1. Стальные тонкостенные – самые дешевые.
  2. Алюминиевые.
  3. Биметаллические сталь-алюминий – самые дорогие.
  4. Чугунные, только не старые «гармошки», а профилированные.

Первые более подойдут для регионов с мягкой зимой и непродолжительным отопительным сезоном. При интенсивной топке они могут коррозировать, и при ней же в системе возможны гидроудары, которых тонкая сталь не выдерживает.

Ставим батареи

Алюминиевые батареи хорошо отдают тепло и обеспечивают малую тепловую инерцию системы; теплопроводность алюминия очень высока, а теплоемкость мала. Но непрочны, в регионах с резкими сменами погоды могут потечь от гидроударов. Кроме того, плоховато сопрягаются с металлическими трубопроводами, коэффициент температурного расширения (ТКР) алюминия велик. Лучше всего использовать их в регионах севернее черноземной полосы, где зима стабильно холодная, тогда недостатки алюминия не сказываются.

В биметаллических радиаторах алюминиевые секции нанизаны на тонкий прочный сердечник из спецстали. Технических недостатков у биметалла нет, применять биметаллические батареи можно где угодно без ограничений, но они очень дороги.

Чугун вечен, гидроудары вообще игнорирует, по дешевизне – второй после стали. однако тяжел, для монтажа радиаторов нужен помощник. А самое главное – обладает очень большой для металла теплоемкостью. Тепловая инерция СО и теполопотери в ней на гистерезис будут велики.

Примечание: все выше и нижеописанные хитрости экономии тепла в системе с «чугунками» недействительны. Ее нужно считать по-типовому.

Расчет радиаторов

Расчет батарей в комнаты прост: найденную ранее величину теплопотерь делим на тепловую мощность одной секции, умножаем на коэффициент запаса 1,2 и округляем до ближайшего наибольшего целого, мы получили количество секций на комнату. Но обратите внимание: не сказано «на паспортную мощность секции».

Дело в том, что паспортная мощность дается для температуры подачи 90 градусов и обратки 70 градусов. В многоэтажках это оптимум. Но наша СО не такая большая и мы можем уменьшить соотношение температур подачи/обратки до 80/60 градусов. Меньше нельзя, если обратка остынет ниже 50 градусов, то или сработает байпас котла (см. далее) и деньги за тепло полетят в трубу, или, еще хуже, в котле может выпасть кислотный конденсат, способный быстро и полностью вывести его из строя. Чего мы этим добьемся? Меньших теплопотерь от батарей прямо в стены. Существенно меньших, т.к. теплоотдача нагретого тела пропорциональна 4 степени его температуры.

Ставим батареи

Значит, нам нужно для правильного расчета батарей пересчитать их мощность на меньший температурный диапазон. Паспортное соотношение температур 90/70 = 1,2857, а наше 80/60 = 1,3333. Поправочный коэффициент для батарей будет (1,2857/1,3333)^4 = 0,865. На него и умножаем паспортную мощность секции для расчета.

Где ставить?

Размещение батарей – тоже дело тонкое и смекалки требующее. Взгляните на поз. А рис., там – типовое, в нишах под окнами. Правильно, кстати, тепловая завеса перед окном намного уменьшает потери через него. Расчетные значения: спальня – 4 секции, гостиная – 8, детская – 6.

Варианты размещения батарей отопления

Теперь поднимемся на 1 уровень смекалки, поз. Б. В гостиной так и осталось 8 секций, 2 по 4. И теплозавеса не пострадала: ее создают стакивающиеся потоки от 2-х батарей. Но их тылы греют уже не наружную стену, а перегородку, так что в детской хватает 4-х секций. 2 – сэкономлены, и не только по закупке, но и по мощности котла, см. далее.

Читайте также:  Отопление в деревянном доме своими руками

Батареи у боковых стен неэстетичны? А мы вместо обычного подоконника положим фигурный, как говорится – креативный, показан зеленым пунктиром. На нем можно развести растения, устроить рабочий уголок и т.п. На поз. В – вариант, интересный для, например, ЮФАО и Предкавказья. Батарей в гостиной вовсе нет (3 зона комфортности), а на стены повешены ИК-излучатели в виде картин (о них далее), настроенные на 18 градусов. Сэкономлено еще 8 секций, а расход электричества на ИК-подогрев вдвое меньше экономии на газе.

Примечание: тут сказывается и тот факт, что человек излучает в среднем 60 Вт тепла. Батареи его не чувствуют, а датчики ИК-картин вполне.

Ставим батареи

Экранирование батареи отопления

Об экранировании батарей

В большинстве случаев батареи все же придется ставить в подоконных нишах. Тогда потери от них прямо в стену можно уменьшить в разы, применив воздушно-тепловое экранирование, см. рис справа. Аэрокозырек и тепловоздушный инжектор выгибаются из жести или тонкой оцинковки, а на ИК-отражатель пойдет кусок фольгированной с двух сторон волокнистой теплоизоляции.

Расчет системы водяного отопления

Прежде чем выбрать тип отопления нужно предварительно сделать расчет необходимой мощности нагревательного прибора и количество радиаторов. Правильный расчет влияет на эффективность и качество работы всей системы.

Мощность котла

Мощность котла для частного дома в 200 м². рассчитывается по следующей формуле: W=(S (площадь помещения)*Wуд (удельная мощность на 10 куб метров))/10.

Wуд зависит от региона, где располагается дом. Для средней части России данное значение равно 1,5. Также на 100 м² помещения требуется 10 кВт. Если площадь равна 200 м², то мощность котла = 200*1,5/10 =30 кВт.

Количество радиаторов

Чтобы произвести полноценный расчет отопления важно знать количество необходимых радиаторов и секций. Зная теплоотдачу определенной секции, можно сделать расчет площади, которую она может обогреть.

Если теплоотдача одной секции равна 180 Вт, то делим эту величину на 100 и получаем 1,8 м. Если площадь дома равна 200 м², то 200 делим на 1,8 и получаем 111. Расчет показал, что 111 секций необходимо для прогревания частного дома площадью 200 м².

Грамотно рассчитав нужную мощность для обогрева помещения, можно выбрать наиболее эффективный вид отопления.

Необходимо учитывать не только цену за оборудование и монтаж, но и траты на дальнейшую эксплуатацию системы.

Выбор радиатора для вертикальной разводки

Для выше рассмотренных систем сложно найти вертикальные водяные отопительные батареи. Это связано с ограниченными способами подключения их в схему. Наибольшая теплоотдача радиатора будет при одностороннем верхнем и нижнем расположении патрубков.

В большинстве случаев для вертикальных трубчатых радиаторов отопления свойственно расположение монтажных узлов с одной стороны. С точки зрения распределения горячей воды по всему объему конструкции подробная схема считается наиболее эффективной.

Accuro-Korle

Кроме этого известного производителя можно выделить несколько надежных поставщиков подобных радиаторов – Caftan (Турция), Kermi (Германия), Jaga (Бельгия). Увы, но эконом-сегмент рынка вертикальных батарей не существует как таковой. Единственный выход — сделать подобную конструкцию самостоятельно. Но ее технические характеристики будут значительно ниже, чем у заводских моделей. Это является еще одним фактором непопулярности вертикальной разводки отопительной системы.

Нужно ли отдавать предпочтение вертикальной системе отопления? Разводка, радиаторы, батареи для нее обойдутся недешево, а монтаж имеет ряд существенных недостатков. Главное – выяснить для себя целесообразность ее установки. Ее можно применить для небольшого многоквартирного дома с автономным отоплением. Но прежде необходимо сделать все требуемые расчеты.

В видеоматериале показан пример вертикальной двухтрубной системы отопления в административном здании:

Двухтрубная система отопления представляет собой классическую отопительную систему, зарекомендовавшую себя за долгие годы эксплуатации наилучшим образом. В жилых домах 20го века несколько систем центрального отопления боролись за первенство. Одна из них была очень экономичной и быстро возводимой, а вторая – дорогостоящей, сложной, однако гораздо более эффективной.

Почему же ей дали такое название? Дело в том, что основой инженерного решения стала прокладка нескольких трубопроводов (стояков) через этажи сооружения. К одному стояку (горячему) подключали отопительный прибор по всем этажам, а охлаждённая вода из прибора поступала в проложенный рядом трубопровод.

Вконтакте

Благодаря такой системе не остывший теплоноситель из первого прибора входил в прибор, находящийся на этаж ниже, а теплоноситель такой же температуры, что и первый. Таким образом, температура жидкости в первом и последнем трубопроводах была одинаковой, а это означает, что теплоотдача тоже была одинаковой.

Преимущества двухтрубной системы отопления частного дома:

  • Равномерный прогрев всех отопительных приборов на каждом отапливаемом системой этаже
  • Гораздо большее количество помещений, которые можно полноценно обогреть, нежели у однотрубной обогревательной системы
  • Возможность идеальной регулировки температуры в каждом отдельном помещении

Недостатки двухтрубной системы:

  • Высокая стоимость строительных материалов и сложность установочных работ
  • Необходимость гидравлической балансировки системы
  • Сложная регулировка двухтрубной системы отопления

Если всё так, почему в советские времена в домах «элиты» и в сооружениях «сталинской» застройки использовалась исключительно данная система обогрева? Всё дело в том, что относительно других отопительных систем двухтрубная гораздо равномернее прогревается, а также имеет высокий уровень теплоотдачи от отопительных приборов.

Несмотря на существующие минусы данной отопительной системы, за десятилетия практика доказала, что именно двухтрубная система является наиболее комфортабельной для людей.

В процессе строительства загородного дома или коттеджа совершенно неуместно экономить на себе, поэтому специалисты настоятельно рекомендуют монтировать именно двухтрубную систему отопления, поскольку она более эффективна.