Выбор схемы разводки системы отопления в частном доме

Подбор вида обвязки

Схема обвязки радиаторов отопительной системы подбирается исходя из следующих факторов:

• типа системы, подающей тепло в помещение;
• способа соединения радиатора с центральными магистралями.

Определение типа системы

Прежде чем приступать к подбору обвязки отопительного оборудования необходимо определить тип системы отопления помещения. В настоящее время применяются следующие типы:

• однотрубные системы;
• двухтрубные системы.

Однотрубное отопление – это система, в которой все отопительное оборудование связано одной трубой. Теплоноситель последовательно попадает в каждый радиатор и возвращается в котел по одному замкнутому контуру.

Отопительная система с одним замкнутым контуром

Преимуществами однотрубной отопительной системы являются:

• сбалансированность системы, что позволяет добиться равномерного прогрева всех подключенных радиаторов;
• увеличенная скорость прогрева;
• эстетичный вид и минимальное количество занятого пространства;
• простота монтажа;
• экономия на материалах.

К недостаткам можно отнести:

• взаимосвязанность всех элементов системы, что приводит к невозможности выполнения ремонтных работ одного из них без отключения другого;
• сложность регулирования температуры теплоносителя;
• необходимость установки насоса с большим показателем мощности.

Двухтрубное отопление включает в себя два магистральных трубопровода. Один доставляет теплоноситель к радиаторам, а второй – возвращает к отопительному оборудованию.

Отопительная сеть с двумя магистральными трубопроводами

Достоинствами такой системы являются:

• одинаковая температура всех радиаторов, так как теплоноситель на отдельную батарею поступает непосредственно из отопительного прибора;
• возможность сооружения системы с меньшим внутренним давлением, что позволяет устанавливать оборудование меньшей мощности.

Наиболее существенным недостатком является стоимость системы. Принято считать, что затраты на приобретение материалов увеличиваются в 2 раза. На самом деле данное утверждение неверно, так как при однотрубной системе требуются меньшее количество труб, но с большим диаметром, а для двухтрубной – наоборот.

Однотрубная система отопления организована практически во всех многоквартирных домах старой постройки. Также ее целесообразно устанавливать в дачных домиках, площадью до 150 м². В новых домах и загородных коттеджах устанавливается двухтрубная система.

Варианты подключений

Способы подключения радиаторов также зависят от расположения труб в частном или многоквартирном доме. Выделяют:

боковое соединение, при котором входящий и отводящий патрубки располагаются с одной стороны радиатора. Такой тип отличается минимальными затратами на обустройство подключения (последовательное соединение), эстетичностью и минимальными потерями тепловой энергии. Как правило, применяется в большинстве многоквартирных домов;

Боковое подключение радиатора

диагональное соединение. В отличие от предыдущего случая ввод и вывод располагаются с противоположных сторон батарей отопления. Основное преимущество – возможность равномерного прогрева радиаторов с большим количеством секций (от 12 штук);

Диагональное подключение батареи

нижнее соединение – входящий и выводящий патрубки подводятся снизу. Достоинствами такого способа является эстетичность и возможность вмонтировать магистрали с пол или стену. К недостаткам относятся значительные потери тепловой энергии, находящиеся на уровне 1 % – 15%.

Нижнее подключение отопительного прибора

Расчет необходимой мощности

Паспортная мощность одной секции приведена из расчета стандартных значений температур теплоносителя на входе и выходе прибора отопления, температуры воздуха в комнате.

В частном доме эти значения отличаются от стандартных. Поэтому при расчете паспортное значение уменьшают на 15%.

Точный расчет проводится в любом онлайн-калькуляторе с учетом всех теплопотерь через элементы расположения конструкции дома.

Ориентировочно можно считать, что:

• для комнаты с одной наружной стеной и окном требуется 100 В /м²;
• для комнаты с двумя наружными стенами и одним окном требуется 120 В /м²;
• для комнаты с двумя наружными стенами и двумя окнами требуется 130 В /м².

Особенности схем подключения

При подключении радиаторов отопления существует несколько вариантов схем обвязки. Каждый такой способ обладает как положительными, так и отрицательными моментами.

Выбор способа монтажа батарей зависит от количества точек обогрева, расстояния между ними, размеров дома.

Схемы подключения радиаторов отопления:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• коллекторная.

Особенности однотрубной системы

Неплохой вариант для подключения отопительных приборов, довольно экономичный вариант в смысле экономии материалов.

Следует сразу отметить, что данный вариант чаще используется в многоэтажных домах. Для загородного дома большой площади такой способ подключения использовать не стоит даже из-за его небольшой стоимости.

При однотрубном подключении теплоноситель (вода) перемещается в радиатор и через него возвращается обратно в стояк. Далее перемещается к следующей батарее отопления и так далее. В данном случае циркуляция теплоносителя происходит только по одной трубе (стояку) и температура воды в последнем радиаторе становится ниже. Следует в данном случае увеличить количество ребер (увеличить мощность прибора) в последних батареях отопления.

Также можно использовать при использовании принудительной циркуляции теплоносителя. Вода быстро будет проходить полный круг и не будет большой разницы температуры.

Главным плюсом однотрубной системы заключается в экономии материала для монтажа отопления. Считается, что данный вариант оптимален только в многоэтажных жилых зданиях.

Двухтрубная схема подключения

Этот вид подключения заключается в том, что применяется два трубопровода отопления. Один служит подачей для теплого теплоносителя (подача), а второй трубопровод выполняет возврат частично остывшего теплоносителя к нагревателю (обратка). При таком подключении теплоноситель поступает почти с одинаковой температурой к каждому радиатору отопления.

Двухтрубная схема подключения лучше подойдет для частного дома, не стоит обращать внимания на несколько большие затраты в сравнении с однотрубной схемой подключения.

При двухтрубной разводке трубопроводов отопления есть возможность регулировки каждой точки в отдельности. Только следует выполнить обвязку радиаторов отопления с клапаном удаления воздуха на каждом приборе.

Коллекторная или лучевая

Коллекторная схема подключения радиаторов очень похожа на двухтрубную систему. Отличие заключается только в том, что при двухтрубной радиаторы подключаются к трубам подачи и обратки. А при коллекторной, каждая батарея подключается к коллектору. Точнее используется два коллектора — для подачи и обратки.

В случае большого количества контуров отопления рекомендуется использовать гидрострелку.

При таком подключении температура теплоносителя во всех точках одинакова. Есть возможность регулировки подачи на каждый радиатор. Минусом такого варианта является высокая стоимость проекта.

При отсутствии окна стоит ли делать подоконник над радиатором

Радиаторы отопления чаще всего устанавливают под окном, не только стеной, но и мансардным окном. Это наиболее выгодно для правильной циркуляции воздуха в помещении.

Затем холодный воздух из оконного диффузора стекает по стеклу прямо на обогреваемый радиатор.

• Когда радиатор находится под окном в стене, он отделяется от него подоконником.
• Обычно он шире оконной ниши и выступает за грань стены.
• Благодаря этому радиатор более эффективно обогревает комнату, но и широкий подоконник под окном имеет свои практические преимущества: на нем можно сесть и посмотреть на сад или поставить горшки с цветами.

Но что делать, если радиатор установлен вплотную к стене и над ней нет окна? Стоит ли над ним делать подоконник?

Ошибки, возникающие при монтаже радиаторов

Часто при подключении радиаторов отопления возникают следующие ошибки:

• Монтаж обратной схемы, т. е. подача воды заменяется обраткой. Эту проблему выявляют и устраняют во время тестирования.
• При установке декоративных экранов закрывается доступ к термостату. Батареи начинают прогреваться очень плохо, в результате чего клапан отключает отопление. Происходит общее снижение эффективности работы узла до 20%. В этом случае глухую панель заменяют решетчатой конструкцией.
• При отсутствии воздушных клапанов происходит затруднение равномерного прогрева, в результате чего начинают развиваться коррозионные процессы.
• Если головку термостата установить вертикально, это приведет к нестабильной работе прибора. Необходимо термоэлемент установить правильно.

Боковая схема или боковое подключение

При боковом подключении подающая и обратная труба расположены с одной стороны радиатора. При этом возможен подвод подачи сверху (при верхней разводке) или снизу (при нижней разводке).

Считается что боковое подключение менее эффективно по сравнению с другими схемами подключения радиаторов. При его реализации возможна потеря мощности отопительного прибора от 5 до 15%.

Боковые схемы подключения приборов отопления успешно реализуются в домах с высокой скоростью движения теплоносителя и с высоким, более 4 атм, давлением в отопительной системе. Благодаря высокому давлению и высокой скорости движения теплоноситель полностью заполняет объем радиатора. Как правило, это многоквартирные многоэтажные дома.

В частных домах с относительно небольшой скоростью движения теплоносителя боковое подключение лучше не использовать, а в домах с естественной циркуляцией эта схема обвязки прибора отопления просто не приемлема.

Разновидности жидкостных автономных отопительных систем

Отопительные системы обогрева индивидуального дома с использованием в качестве теплоносителя воды и незамерзающих жидкостей (антифризов) отличаются по ряду признаков, основные различия:

По типу используемого топлива. Самыми популярными видами энергии для нагрева теплоносителей являются электричество, газ, жидкие горючие углеводородные смеси (дизельное топливо, мазут, масло, керосин), большое количество твердых горючих материалов – дрова, уголь, торфяные брикеты и пеллеты различного состава. Электроэнергия может быть получена как от энергетических компаний, так и самостоятельно при использовании солнечных батарей, ветровых или гидравлических генераторов.

По виду тепловых генераторов. В современных отопительных системах для передачи энергии теплоносителю используют нагревательные котлы, имеющие конструктивные особенности и различия между аналогами для каждого вида топлива. При недостатке средств многие умельцы собирают автономное отопление своими руками, используя вместо заводских котлов самостоятельно собранные конструкции преимущественно на твердом топливе, типичный пример – металлическая печка в жилом помещении с расширительным баком на чердаке и стальной трубопроводной системой с радиаторами.

Рис. 7 Принцип работы и основные узлы газового конвектора

По материалу трубопровода. Полимерные трубы из полипропилена ПП, сшитого полиэтилена и металлопласта РЕХ постепенно вытесняет изделия из металлов, на объектах старой постройки по-прежнему используются наружные стальные трубопроводы для подводки воды к радиаторам. Некоторые домовладельцы при наличии значительных финансовых средств делают подводку теплоносителя через медные трубопроводы полностью или на отдельных участках. Современные продвинутые системы монтируют из специальных тонкостенных стальных труб по обжимной технологии соединения элементов сантехнической арматуры с помощью фитингов.

По методу подачи теплоносителя к теплообменникам. Существуют 2 основных способа подачи нагретой жидкости к патрубкам радиаторов отопления – однотрубный и двухтрубный, иногда используется комбинированное подключение. Для подсоединения трубопровода теплых полов применяется коллекторная разводка, позволяющая подключать к одному распределительному узлу несколько контуров, системы из большого числа радиаторов подсоединяют через гидрострелки или радиаторное коллекторы. При подключении теплообменных радиаторов используют различные схемы разводки трубопроводов – лучевую, тупиковую, попутную, специальную горизонтальную (ленинградка).

Также существуют различные способы подключения входных и выходных патрубков теплообменных радиаторов к тепловой магистрали – вертикальный, горизонтальный, диагональный, нижний.

Рис. 8 Схемы разводки труб

По расположению накопительного бака. Расширительный бак, являющийся важным элементом любой отопительной системы, может быть герметичного типа заводского изготовления (гидроаккумулятор красного цвета) и вмонтирован в контур в любом удобном месте – такие системы называют закрытыми, так как к теплоносителю не имеется прямого доступа. Перемещение жидкости по трубопроводу в системах данного типа осуществляется с помощью циркуляционного электронасоса, устанавливаемого внизу недалеко от котла рядом с гидроаккумулятором.

У другой разновидности отопительных систем, называемых самотечными, накопительный бак устанавливается вверху на чердаке, трубопроводы имеют небольшой уклон при подходе к радиаторам, на их выходе малый угол наклона выдержан в сторону котла. Циркуляция жидкости в системе происходит самотечным методом за счет того, что нагретая вода или антифриз имеют меньшую плотность и поэтому выталкиваются вверх более плотными холодными слоями.

Рис. 9 Открытая отопительная система

Расчет количества и типа батарей

Для желающих правильно установить или произвести замену батарей отопления в квартире тоже можно почитать.

В статье не будут использоваться сложные формулы а также, будет упрощены расчеты.

Самостоятельная установка батареи отопления своими руками, требует :

• Необходимо знать как выбрать и подключить радиатор отопления и установить кран на батарею отопления;
• Изучения правил подключение радиаторов;
• Проведения точных расчётов и замеров;
• Необходимо иметь необходимый инструмент.

Устройство батареи отопления несложное. Нагретая вода до необходимой температуры, из котла поступает в квартиру по трубам. В дальнейшем она поступает в радиаторы.

Независимо от того, от температуры батарей отопления, всегда отдают примерно 60% энергии при излучении тепловой энергии, оставшиеся 40% отдаются конвективным способом. Таким способом достигают минимальной конвекции воздуха и хорошо нагрева тех объектов, которые присутствуют в помещении.

Теперь рассмотрим более подробно как рассчитать количество секций для индивидуального отопления :

• Исходя из действующих строительных нормативов, для обогрева 1 «квадрата» комнаты нужно 100 ватт тепловой мощности. Например, площадь помещения 24 «квадрата», мощность одной секции равна 160 ватт, следовательно расчет: 24 х 100. 160 = 15. Для обогрева помещения нужное количество батарей — 15 секций, мощностью 160 ватт.
• В этом варианте показателями являются — расчет по площади помещения и высоте. Одна секция обогревает 1,8 м² площади при высоте потолков 2,5 метра, делаем расчёт 24. 1,8 = 13,3. Выходит 14 секций радиатора.
• Последний вариант как рассчитать нужное количество секций по объему помещения. Длина комнаты 6 м. ширина – 4 м. высота – 2,5 м. Объём будет 6 х 4 х 2,5 = 60 м³. Для отопления 5 м³ мощность батареи отопления одной секции 200 ватт, нужно купить 60. 5 = 12 (секций) по 200 ватт или 11 секций по 160 ватт.

Типы батарей отопления делятся на секционные (чугунные, биметаллические, алюминиевые) и панельные производят из стали. Обычно это плоская батарея имеющая выпуклости для движения теплоносителя.

Биметаллические радиаторы отопления

Батареи данного типа наверняка придутся по душе тем, кто хочет оснастить дом надежными устройствами и при этом не потратить на них много денег.

К преимуществам таких установок также можно отнести то, что они:

• Легко выдерживают интенсивную эксплуатацию;
• Не капризны в плане подбора теплоносителя.

Исходные материалы и рабочие характеристики

Производятся биметаллические батареи из двух материалов:

• Алюминия;
• Сплава меди и стали.

Данная технология позволяет наделить изделия сразу двумя немаловажными параметрами:

• Высокой тепловой отдачей;
• Устойчивостью к коррозии.

Хорошую эстетику таким батареям обеспечивает наличие покрытия из глянцевой или матовой эмали.

Самотечная система отопления и схема ее реализации

До определенного времени самотечная система отопления в частных домах была единственно возможной. Вероятно, именно ее широкое распространение создало миф о простоте и дешевизне самотечного отопления. На деле именно схема отопления, основанная на естественном движении теплоносителя, является наиболее сложной в реализации и материалоемкой.

Причем эффективно самотечное отопление работает только в одноэтажных домах. В двухэтажных постройках неизбежно возникает перегрев второго этажа, для устранения которого необходима установка дополнительных байпасов, что также приведет к удорожанию системы отопления.

В домах большей этажности самотечная система отопления не используется.

Еще одним важным условиям для успешной реализации самотечной системы отопления является наличие чердака, где должен быть установлен расширительный бачок отопления и проложены подающие коллекторы (плечи).

Если чердака нет, а дом с мансардой, расширительный бак приходится устанавливать в жилом помещении, подключая его к системе канализации для сброса лишнего теплоносителя в случае необходимости. Следует помнить, что в самотечной системе расширительный бак открытый и его расположение внутри дома возможно только при использовании в качестве теплоносителя воды. Если в систему отопления залит антифриз, пары которого опасны для человека, открытый расширительный бак в помещении устанавливать нельзя.

Еще одним условием для нормальной работы самотечного отопление является установка котла ниже уровня обратки, для чего котел помещают в специальное углубление или в цокольный этаж. И наконец, монтаж труб такой системы должен быть выполнен с уклоном, обеспечивающим свободное направленное движение теплоносителя к котлу.

Как видите, схему самотечной системы отопления нельзя назвать простой. У нее слишком много недостатков, а достоинство только одно — бесперебойная работа системы отопления при отсутствии электроэнергии.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Последовательность установки радиатора

Монтаж радиаторов отопления начинается после выбора приборов и подготовки комплектующих. В зависимости от того, какой металл используется в батарее, немного отличается схема установки.

Если радиатор уже собран, то этапы выполнения работы таковы:

1. Разметка линий и точек для крепления кронштейнов – 2 из них удерживают батарею за верхний коллектор, один центральный – за нижний.

1. Проверка резьбовых соединений, плотности прилегания пробок к торцам коллекторов.
2. Уплотнение резьбового участка – фум-лентой или льняной паклей. Они наматываются по ходу резьбы плотной намоткой, чтобы не проскальзывало при присоединении.
3. Наживка штуцера с гайкой, затягивание соединения специальными ключами-шлицами.
4. Вкручивание заглушки в пробку, затягивание двумя ключами. Аналогичные действия выполняются с краном Маевского. Они же повторяются с противоположного края радиатора.
5. Установка на кронштейны, запаковывание элементов для соединения кранов с отопительным контуром. Стыковка с трубами.

Инструменты и комплектующие

При установке батарей используется ряд инструментов и комплектующих. Самыми важными являются переходники – для перевода левой резьбы в правую и наоборот. Иначе они называются футорки или проходные пробки. Для монтажа понадобится 2 левых и 2 правых переходника. Их внутренний соединительный диаметр выбирается в зависимости от используемой трубы.

Другие комплектующие:

• Заглушки – для закрытия двух входов. Лучше выбирать изделия с внешней резьбой, такой же как у переходника, с надежным кольцевым уплотнением, чтобы не использовать дополнительную подмотку.
• Глухая пробка – может заменить комплект заглушка + переходник, но ее ставят только на один из входов.
• Кран Маевского – ставят на другой коллектор (чаще верхний). Это приспособление для выпуска скопившегося в батарее воздуха. В закрытом состоянии является заглушкой. При двухстороннем нижнем подключении его присоединяют по диагонали от трубы подачи. У крана есть ключ для выпуска воздуха.
• Кронштейны для подвеса радиатора – 3 шт. на каждые 10 секций.
• 2 обычных шаровых крана – лучше выбрать те, которые оснащены соединением с гайкой. Штуцер запаковывается в футорки, кран ставится на трубу подводки, что облегчает состыковку узла.

Вместо шаровых можно приобрести другие краны, если избыточная тепловая мощность центральной системы нуждается в точных регулировках. На трубу подачи необходимо установить термоклапан, дополнить его термостатической головкой. Для балансировки и максимальной теплоотдачи вентиль ставят еще и на выходе. Для обеспечения сохранности настроек приобретается регулировочный винт, закрытый заглушкой.

Из инструментов для присоединения понадобятся рожковые, разводные ключи, пакля, уплотнительная паста. Для навешивания батареи на стену подойдут перфоратор, строительный уровень, рулетка, маркер.

Установка и подключение радиатора к пропиленовой трубе

При подсоединении радиатора к полипропиленовой трубе понадобятся: сварочный аппарат или паяльник, шейвер для снятия армирования, нож для резки труб, ключ с зацепом.

Порядок работ:

1. Установка радиатора.
2. Установка арматуры
3. Нарезка, сварка трубы с полипропиленовыми деталями разводящей системы.
4. Монтаж перемычек, компенсаторов.
5. Соединение трубы и радиатора при помощи сварочного аппарата.

В качестве герметика используется пакля с краской, синтетическая нить. Для дополнительной надежности можно пропитать их олифой.

Установка и подключение радиатора к металлической трубе

При установке батарей и присоединении их к металлической трубе необходимо выполнить такие действия: протереть стыки и трубы наждачной бумагой, обезжирить. Затем вкручиваются переходники, прикрепляются к трубам при помощи трубчатого паяльника, устанавливается кран Маевского и регулятор. Резьбовые соединения проводятся при помощи льна в комплексе с унипаком.