Типовые схемы разводки отопления в частном доме: полная классификация вариантов устройства

Выбор радиаторов и труб

Любая отопительная система имеет свои характерные особенности, которые необходимо учесть, чтобы точно знать, как лучше сделать отопление в квартире. Особняком во всем этом стоит выбор отопительных приборов – там, где одни батареи подойдут идеально, другие окажутся недостаточно эффективными и надежными.

Самое простое и безболезненное решение, связанное с выбором комплектующих для отопления – обратиться к профильным специалистам, которые проведут полный анализ конкретных условий и подберут для них наиболее подходящие элементы. Впрочем, при грамотном подходе к делу можно провести эту работу и самостоятельно – достаточно будет рассмотреть особенности всех возможных комплектующих и разобраться, при каких условиях нужно применять определенный тип элементов.

Работа схем с принудительной циркуляцией

Ускорить движение теплоносителя можно с помощью циркуляционных насосов

Для принудительного движения теплоносителя используют циркуляционные насосы.

Насос врезают в месте соединения «обратки» и котла — здесь теплоноситель уже охлаждён и насос работает в щадящем режиме. На выходе из нагревателя температура теплоносителя достигает 80 – 100 градусов, что резко снижает ресурс оборудования. В котлах со встроенным насосом всё подключено по правильной схеме.

Схема движения воды работает по следующему алгоритму:

1. После подачи питания включается насос и приводит в движение теплоноситель.
2. Котёл нагревает воду/антифриз, а давление, создаваемое насосом, выдавливает теплоноситель в контуры.
3. Горячая вода по трубам подаётся к радиаторам, где охлаждается, нагревает воздух и поступает в трубы «обратки».
4. Процесс переходит в циклическое состояние.

Разработаны и на практике применяют отличные друг от друга схемы разводок, оптимально подходящие для разных условий эксплуатации.

Двухтрубные схемы

Разница между однотрубным и двухтрубным подключением

При обустройстве больших зданий используют именно двухтрубную схему. Радиаторы подключают параллельно. По расположению подающих труб различают схемы с верхней и нижней разводкой.

Преимущества двухтрубки:

• не требует сложных расчётов и подбора диаметров труб;
• независимая регулировка теплоотдачи каждого радиатора, что позволяет устанавливать температуру в каждом помещении и экономить энергоресурсы;
• простая настройка и запуск в эксплуатацию;
• мощность насосов невелика;
• отсутствуют значимые потери давления в начале и конце контуров;
• температура теплоносителя примерно одинакова во всех радиаторах контура;
• перекрыв краны подачи и слива, батарею можно снять для замены или ремонта, не выключая всего отопления;
• минимальное гидравлическое сопротивление трубопроводов.

Недостатком считают повышенный расход труб (на подачу и обратку). Учитывая стоимость полипропиленовых труб, удобство в монтаже и ремонте, этим минусом можно пренебречь.

Схема со встречным движением теплоносителя — тупиковая

Тупиковая схема носит другое название — со встречным движением теплоносителя. Схема разделена на участки. По трубе от котла до самой дальней батареи поступает нагретый теплоноситель, который по обратной трубе возвращается в котёл. Популярность придаёт простота понимания, но требуется грамотный расчёт и настройка системы. Чем дальше от котла, тем тоньше должны быть трубы. После запуска проводят регулировку каждого радиатора отсекающими вентилями. Неправильная регулировка может привести к тому. Что весь теплоноситель будет проходить через один радиатор, остальные останутся холодными.

Петля Тихельмана работает при попутном движении теплоносителя

Петля Тихельмана работает при попутном движении теплоносителя. Разводку проводят трубами одного диаметра. Давление и температура теплоносителя в каждом из радиаторов одинакова, что упрощает балансировку. Регуляторами можно точно установить температуру в каждой отдельно взятой комнате.

Требования к схеме:

• Длина контура до 35 м.
• На протяженных участках используют трубы больших диаметров (40 – 60 мм) и не устанавливают терморегуляторы, так как они становятся бесполезны.
• Периметр длиной свыше 30 м делят на несколько зон и монтируют лучевую разводку. Её же называют коллекторной. Стоимость большего количества труб компенсируется их меньшим диаметром. Для «питания» одного радиатора достаточно трубы 16 мм.

Каждый радиатор в таком варианте легко отрегулировать на нужную теплоотдачу.

Однотрубные схемы

При однотрубной схеме последние радиаторы не получают достаточно тепла

Схемы однотрубного отопления оптимальны для одно- и двухэтажных зданий с числом батарей отопления в одном контуре до 5. Большее количество потребует точной настройки. Разветвления могут снижать давление в трубах и некоторые радиаторы не получат достаточного для нагрева теплоносителя.

Схемы позволяют осуществить верхнее или нижнее подключение. Во втором случае трубопровод можно скрыть под полом. Учитывают, что это немного снизит теплоотдачу радиаторов, так часть энергии расходуется на обогрев стяжки.

Однотрубные варианты делают с открытым или закрытым расширительным бачком.

К недостаткам схемы относят трудности при замене радиаторов. Для сохранения работоспособности на место снятой батареи сразу необходимо устанавливать перемычку, иначе настройка системы будет нарушена. По этой же причине между входом и выходом теплообменника монтируют байпасы из труб меньшего диаметра.

Одной из популярных схем является «ленинградка». Для подключения используют диагональную (перекрёстную) или боковую (одностороннюю) схемы.

Схема с коллекторной разводкой

Коллекторная — лучевая.

Коллекторное отопление предусматривает подсоединение каждого радиатора, батареи отдельным отводом. Если используется двухтрубная схема, подачу, обратную разветвляют на нужное количество подключений. Разводка с одной трубой подразумевает разветвление.

Лучевая разводка

Минус — количество трубопровода, сложная установка. Плюс — автономность линий с возможностью перекрытия одной, без помех для другой. Полезно во время ремонтно-починочных работ. Обеспечено постоянство давления, прочность соединений.

Способы организации циркуляции носителя

В одном частном доме может быть организовано несколько замкнутых контуров, которые будут обогревать помещения в разных режимах. Они отличаются способом развязки, типом циркуляции теплоносителя.

Движение теплового носителя по замкнутому контуру (обычно его функцию выполняет вода) происходит в естественном или принудительном режиме. Горячая жидкость, подогретая котлом, подается в радиаторы. Эта часть контура называется прямым ходом. После батарей вода остывает и возвращается в котел для нагрева. Этот участок называют обратным ходом.

Естественная циркуляция

Вода при естественной циркуляции движется «самотеком» благодаря физическому эффекту изменения плотности воды. В схему обязательно включают коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой разогретый теплоноситель поднимается вверх, а потом по трубопроводу распределяется по радиаторам. Остывшая жидкость, которая возвращается по обратке, имеет более высокий показатель плотности, поэтому вытесняет горячую из котла. Это является движущей силой для циркуляции воды.

Трубы прокладывают с небольшим уклоном, составляющим 3-5 градусов, благодаря которому вода движется по трубопроводу «самотеком». Схема с естественной циркуляцией самая простая и менее затратная, ее легко организовать своими руками. Но подходит она для домов небольшой площадью, так как радиус контура для эффективной работы системы не должен превышать 30 метров. К минусам можно отнести использование труб большого диаметра и низкое давление в отопительном контуре.

Использование циркуляционного насоса

Для принудительной циркуляции теплоносителя в системах отопления по замкнутому контуру устанавливается циркуляционный насос. Он обеспечивает ускоренную подачу горячей жидкости к радиаторам, а остывшей – к отопительному котлу. Вода движется благодаря разности давлений, которые возникают между прямым и обратным ходом теплоносителя.

Наличие насоса не требует соблюдения уклона трубопровода для организации движения жидкости. Это является плюсом принудительной циркуляции. Недостаток в энергозависимости: если нет электричества, не работает насос. На тот случай в частном доме необходимо иметь мини-электростанцию (генератор), обеспечивающую функционирование электроприборов при отключении электропитания.

Схема с принудительной циркуляцией может использоваться для любых домов независимо от площади

Важно правильно подобрать мощность насоса и обеспечить бесперебойное электроснабжение

Монтаж алюминиевых радиаторов отопления

Сборка и наладка системы отопления – дело ответственное, лучше всего с ним справятся профессионалы. Но при желании можно произвести установку алюминиевых радиаторов своими руками.

Сначала следует собрать прибор:

• Ввернуть прилагающиеся заглушки и пробки.
• Собрать терморегуляторы и присоединить запорную арматуру на входе и выходе из прибора.
• Проверить ниппели и закрепить воздушные клапаны.

Схема сборки-разборки прибора прилагается к комплекту. Лучше, если сборку проведет специалист, тогда будет гарантия, что все краны установлены правильно. Не допускается зачистка алюминия абразивами при монтаже переходников или наращивании секций – может начаться утечка теплоносителя.

Внимание! Прикручивать воздушные клапаны нужно так, чтобы по окончании процесса их выпускные головки смотрели вверх. Разметив место установки батареи под окном в соответствии с указанными отступами, к стене крепят кронштейны

Для этого нужно просверлить отверстия перфоратором и вставить пластиковые дюбели, а в них ввернуть кронштейны. Вкручивая крепежи, время от времени на них надо навешивать радиатор, чтобы выдержать расстояние от стены в 5 см

Разметив место установки батареи под окном в соответствии с указанными отступами, к стене крепят кронштейны. Для этого нужно просверлить отверстия перфоратором и вставить пластиковые дюбели, а в них ввернуть кронштейны. Вкручивая крепежи, время от времени на них надо навешивать радиатор, чтобы выдержать расстояние от стены в 5 см.

Схемы подключения батареи

Прибор можно подключить несколькими способами:

Диагональный. Специалисты считают его самым энергоэффективным. Подающую трубу подключают к верхнему патрубку, а отводящую – к нижнему патрубку, но с противоположной стороны радиатора. При такой схеме батарея отдает в пространство максимум тепловой энергии, полученной от горячей воды. Недостаток метода в том, что идущие поверху трубы плохо вписываются в дизайн помещения.

Боковой. Труба, подающая теплоноситель, подключается к боковому штуцеру (правому или левому), обратка – к параллельному нижнему. Если трубы будут подведены в обратном порядке, теплоотдача прибора упадет на 50%. Такая схема подключения алюминиевых радиаторов отопления работает неэффективно, если секции имеют нестандартный размер, либо их число превышает 15.

С точки зрения дизайна, выигрывают алюминиевые радиаторы с нижним подключением. При подобной разводке труб не видно, они спрятаны в полу или в стене. Батареи подсоединены к системе через патрубки, расположенные в нижней части приборов. Обычно радиаторы с нижним подключением устанавливаются на напольные кронштейны. К стене батарея крепится на один крюк, лишь для поддержания равновесия.

Схемы подключения радиаторов отопления из алюминия

Важно! Алюминиевые батареи имеют стандартные параметры патрубков, поэтому каких-то дополнительных переходников от радиатора к трубам покупать не надо. К прибору также прилагается кран Маевского, предназначенный для стравливания воздуха

Подключение и введение в эксплуатацию

Перед установкой приборов из алюминия автономную систему промывают водой. Щелочные растворы использовать нельзя.

Важно! Алюминий легко помять и поцарапать инструментами, поэтому монтировать батарею лучше в заводской пластиковой упаковке. После подключения полиэтилен можно снять

Стремясь подключить алюминиевые радиаторы отопления без больших затрат, некоторые домовладельцы используют глухие неразборные сопряжения труб и радиаторов. Но отопление дома в северном полушарии – не тот момент, на котором экономят. Разумней будет установить «американки» – быстроразъемные резьбовые узлы, когда стыковка и разъединение труб происходит посредством одной накидной гайки.

Порядок подключения радиаторов к системе отопления:

• Убедиться, что в системе нет воды или она перекрыта в точках монтажа.
• Навесить радиатор и присоединить к трубопроводу с помощью сгонов.
• Загерметизировать все резьбовые соединения, используя сантехнический лен. Достаточно 4-5 витков по направлению резьбы.
• Провести опрессовку системы.

Батарея из алюминия, подключенная к отопительной системе

Установку алюминиевого радиатора отопления можно произвести самостоятельно, но разумнее будет доверить дело специалистам, у которых есть все необходимые разрешения на выполнение таких работ. Малейшая неточность в монтаже может привести к протечкам и неэффективному функционированию отопительной системы.

Варианты устройства двухтрубной системы

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

• От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
• Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
• От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

• Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
• Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
• Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Подбор радиаторов

К подбору батарей необходимо подходить с особенным вниманием, т.к. это напрямую влияет на срок эксплуатации системы и уровень комфорта в жилище.. Наибольшей популярностью пользуются 4 вида радиаторов:

Наибольшей популярностью пользуются 4 вида радиаторов:

1. Из чугуна.
2. Из стали.
3. Из алюминия.
4. Биметаллические.

Наибольший уровень теплоотдачи и самый длительный срок службы – у чугунных радиаторов. Однако из-за большой массы чугуна установить эти обогреватели достаточно сложно. Отличной альтернативой выступают биметаллические изделия, демонстрирующие хорошую долговечность и отдачу тепла, при более высокой себестоимости. Что касается алюминиевых и стальных приборов, то использовать их не рекомендуется: первый вариант быстро выходит из строя, а второй вряд ли сможет обеспечить должный комфорт помещений во время сильных похолоданий.

Для правильного расчета числа радиаторных секций нужно умножить параметр теплопотерь на 1,2 (коэффициент запаса). Полученный результат делят на показатель тепловой мощности одной секции. Полученное число округляют в большую сторону. Более простым способом расчета секций является использование соотношения 1 секция/2 м2. Это справедливо лишь для помещений, где высота стен не превышает 3 м.

Наиболее оптимальным местом для установки радиаторов является участок под окном. Благодаря этому удается несколько уменьшить утечки тепла через оконный проем. С другой стороны, в таком положении батареи часть тепловой энергии будет поглощаться стеной, чего желательно не допускать. В таких случаях участок стены, возле которой монтируется батарея, оснащают специальным фольгированным экраном. Благодаря отражающим свойствам фольги тепловая энергия возвращается обратно в комнату.

Что нужно учесть для правильного и быстрого монтажа отопления

Для того чтобы в холодное время года в своем загородном доме вы могли чувствовать себя комфортно, нужно уделить особое внимание некоторым аспектам монтажа отопительной системы

Зонирование

 Будет правильно, если планирование отопительной системы в частном доме начнется на этапе проектирования, а не когда дом уже будет построен. Не секрет, что чем дальше расположен радиатор от котла, тем температура в нем ниже. Для снижения воздействия этого эффекта желательно предусмотреть зонирование дома, когда более важные зоны будут располагаться ближе к котлу.

Зонирование и необходимый температурный режим:

Зона	Температура °C	Тип комнаты
Комфорта	22-24	Детская, ванная, комната для старших членов семьи
Спальная	21-25	Спальня
Жилая	18-27	Гостиная, столовая, рабочий кабинет
Хозяйственная	15-16	Кухня, мастерская, зимний сад
Прохладная	12	Прихожая, лестничная клетка
Подсобная	>0	Подсобные помещения

Материал для радиаторов

Зонирование не единственный момент, который нужно продумать при проектировании работы отопительной системы. Не меньшее значение имеет и материал, из которого сделаны радиаторы отопления (батареи).

Различные виды радиаторовИсточник k.sina.com.cn

Плюсы и минусы различных видов батарей:

Тип	Плюсы	Минусы
Биметаллические (сталь + алюминий)	Нет ограничений в использовании.	Дорогие
Алюминиевые	Хорошо отдают тепло, малая тепловая инерция, высокая теплопроводность.	Малая теплоемкость, непрочные: могут потечь от гидроударов
Стальные тонкостенные	Хороши для мягкой зимы с непродолжительным отопительным сезоном.	Непрочные: могут потечь от гидроударов, возможна коррозия
Чугунные	Практически вечные, недорогие.	Высокая тепловая инерция и теплопотери, тяжелые

Мощность радиатора

Для того чтобы не замерзнуть в частном доме, следует правильно рассчитать фактическую мощность радиатора. Отметим, что его паспортная мощность указывается из расчета для многоквартирных домов, где температура подачи составляет 90, а обратки – 70 °С.

Мощность радиатора для частного дома должна быть достаточной, чтобы прогреть помещение и в самые холодные дниИсточник www.allpbspb.ru

В частных домах эти температуры обычно близки к 80 и 60 °С соответственно. Опустим здесь математические выкладки, скажем лишь, что для частного дома паспортную мощность секции радиатора стоит умножить на коэффициент 0,865

Количество радиаторов

Самый простой вариант расчета основан на рекомендации СНИП: для обогрева одного кубометра помещения в панельном доме надо 41 Вт тепла, а в кирпичном 34 Вт. Пример: возьмем комнату площадью 18 кв. м, с высотой потолков 2,7 м. Получаем 18 * 2,7 * 41 = 1992,6 Вт. Допустим, реальная мощность радиатора (пересчитанная от паспортной 170 Вт) равна 170 * 0,865 = 147,05 Вт.

Однако понятно, что не все будут строить себе панельный дом. Для зданий из других строительных материалов существует более сложная формула.

• P – площадь комнаты;
• Q1 – коэффициент, учитывающий остекление;
• Q2 – теплоизоляция стен;
• Q3 – отношение площади окон к площади пола;
• Q4 – минимальная температура на улице зимой;
• Q5 – количество наружных стен в комнате;
• Q6 – тип помещения по степени обогрева;
• Q7 – высота потолков.

Газовая горелкаИсточник pennington.org.uk

Мощность котла

Неверно будет взять котел, просто равный по мощности сумме мощностей всех радиаторов. Эта мощность будет очень мала для нормального отапливания дома. Рассмотрим пример:

Пусть сумма мощностей всех радиаторов равна 10 кВт. Тогда мощность котла будет рассчитываться по формуле: мощность котла = (сумма мощностей всех радиаторов * теплопотери) / (сезонный коэффициент использования мощности * КПД котла) = (10 * 1,4) / (0,5 * 0,85) = 32,94 кВт. Коэффициент теплопотери в Московском регионе – 0,5; в Архангельске – 0,79; в Краснодаре – 0,35.

Затем выбираем котел с близкой к рассчитанной мощности из линейки котлов выбранного производителя.

Типы топлива

Еще одним важным фактором подготовки отопительной системы является вид топлива, используемого для обогрева.

Тип топлива: плюсы и минусы:

Тип	Вид	Плюсы	Минусы	Теплота сгорания МДж/кг (* МДж/м3)
Газовое топливо	Газ из магистрали	Экономично	Должна быть подведена магистраль	35-38
Твердое топливо	Уголь, дрова, паллеты	Зависимость от подачи	Для хранения нужно объемное, сухое помещение	15-25
Жидкое топливо	Дизель, мазут	Зависимость от подачи	Дорогое, для хранения потребуется закопанный в землю резервуар, который пожароопасен	42-42,5
Электричество	–	Эффективно, если использовать электрические радиаторы	Дорого	–

Виды

Двухтрубная система отопления может быть следующих типов:

• горизонтальная и вертикальная;
• прямоточная — теплоноситель течет в одном направлении по обеим трубам;
• тупиковая — горячая и остывшая вода движется в разных направлениях;
• с циркуляцией принудительной или естественной: для первой нужен насос, для второй – уклон труб в сторону котла.

Горизонтальная схема может быть с тупиками, с попутным движением воды, с коллектором. Она подходит для одноэтажных зданий со значительной протяженностью, когда батареи целесообразно подсоединять к горизонтально расположенной магистральной трубе. Удобна такая система также для зданий без простенков, в панельно-каркасных домах, где стояки удобно размещать на лестничной клетке или коридоре.

По мнению специалистов, самой эффективной стала вертикальная схема с принудительным током воды. Для нее нужен насос, который располагают на обратке перед котлом. На ней же монтируют и расширительный бак. За счет насоса трубы могут быть меньше, чем в конструкции с естественным движением: вода с его помощью гарантировано будет двигаться по всей линии.

Все отопительные приборы подсоединяются к вертикально расположенному стояку. Это оптимальный вариант для многоэтажек. Каждый этаж соединяется с трубой стояка отдельно. Преимуществом является отсутствие воздушных пробок.