Вертикальная разводка системы отопления

Оглавление

Типы систем отопления

Основными элементами любой отопительной сети являются: теплогенерирующий прибор, магистральный трубопровод, теплоотдающие, компенсационные устройства и устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя. Отопительные трубопроводы могут быть различной конфигурации и степени технической оснащенности.

Классифицируют системы отопления по трем параметрам:

количеству трубных контуров магистрального трубопровода,
типу компенсационного устройства,
типу циркуляции.

Одно– и двухтрубные системы

Отопительная система может быть:

однотрубной или последовательной,

двухтрубной или параллельной.

В первом случае теплоноситель движется по одному трубному контуру, поочередно проходит через все теплоотдающие приборы, приходя к каждому все более остывшим. Часть магистральной трубы после последнего теплообменника называется обратной трубой или обраткой и служит для отвода холодной рабочей среды обратно к теплогенератору.

В двухтрубной системе энергоноситель циркулирует по двум параллельным контурам: подающему и обратному. Первый контур подает горячий теплоноситель в каждый теплоотдающий прибор, а второй собирает остывшую рабочую среду из теплообменников и отводит ее к отопительному прибору.

Типы циркуляции в системах отопления

Обогрев помещений происходит только в случае, если теплоноситель движется по контуру. Циркуляция бывает или естественной, или принудительной.

В системах с естественной циркуляцией разогретый отопительным прибором энергоноситель разгоняют, чтобы придать ему достаточный для прохождения всего теплового контура импульс. Для этого сразу после теплогенератора монтируют разгонный коллектор – вертикальный участок трубы, при спуске с которого рабочая среда набирает скорость под воздействием силы тяжести.

Принудительную циркуляцию создают специальные циркуляционные насосы, устанавливаемые на обратную трубу. Такая система обеспечивает движение теплоносителя по контуру любой протяженности и сложности, но полностью зависит от наличия электроэнергии и при отключении электроснабжения прекращает работать.

Типы компенсационных устройств

В зависимости от способа компенсации перепадов давления рабочей среды в контуре, выделяют два типа систем отопления: открытую и закрытую.

В открытой системе давление регулирует компенсационный бак, частично или полностью открытый. При увеличении давления в теплосети избыток рабочей среды поступает в бак, при снижении – уходит обратно в трубопровод.

В закрытой системе расширительная емкость герметична и имеет два автономных отсека, разделенных мембраной. Принцип работы тот же, но теплоноситель, попадая в первый отсек, не контактирует с окружающей средой, а взаимодействует с клапаном. При избыточном давлении рабочая среда давит на мембрану, сжимая воздух во втором отсеке, когда давление нормализуется, воздух во втором отсеке разреживается и выдавливает теплоноситель обратно в трубопровод.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме

В подавляющем большинстве горизонтальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой устанавливается в одно или двухэтажных частных домах. Но, кроме этого, она может применяться для подключения к централизованному отоплению. Особенностью подобной системы является горизонтальное расположение основной и обратной (для двухтрубной) магистрали.

При выборе этой системы прокладки трубопроводов необходимо учитывать нюансы подключения к различным видам отопления.

Центральное горизонтальное отопление

Для составления инженерной схемы следует руководствоваться нормами СНиП 41–01–2003. В нем говорится, что горизонтальная разводка системы отопления должна обеспечивать не только должную циркуляцию теплоносителя, но и обеспечить его учет. Для этого в многоквартирных домах обустраивают два стояка — с горячей водой и для приема остывшей жидкости. Обязательно выполняется расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления, в которую входит монтаж теплового счетчика. Он устанавливается на входном патрубке сразу после подключения трубы к стояку.

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

Это важно, так как горизонтальная разводка системы отопления будет эффективно работать только при поддержании соответствующего напора теплоносителя

В большинстве случаев для многоквартирных домов устанавливается однотрубная горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Поэтому при выборе количества секций в радиаторах нужно учитывать их удаленность от центрального распределительного стояка. Чем дальше будет расположена батарея – тем больше должна быть ее площадь.

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

В частном доме или в квартире без подключения к центральному теплоснабжению чаще всего выбирается горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Однако при этом нужно учитывать режим работы — с естественной циркуляцией или принудительной под давлением. В первом случае сразу от котла монтируется вертикальный стояк к которому подключаются горизонтальные участки.

К преимуществам этой схемы обустройства поддержания комфортного уровня температуры можно отнести следующее:

Минимальные затраты на приобретение расходных материалов. В частности, горизонтальная однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не включает в себя циркуляционный насос, мембранный расширительный бак и защитную арматуру — воздухоотводчики;
Надежность работы. Так как давление в трубах равно атмосферному — превышение температурного режима компенсируется с помощью расширительного бачка.

Но также следует отметить и недостатки. Главным из них является инертность системы. Даже грамотно спроектированная горизонтальная однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией не сможет обеспечить быстрый нагрев помещений. Это объясняется тем, что теплосеть начинает свое движение только после достижения определенной температуры. Для домов большой площадью (от 150 м.кв.) и при наличии двух этажей и более рекомендуется горизонтальная система отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией жидкости.

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

В отличие от вышеописанной схемы для принудительной циркуляции не нужно делать стояк. Напор теплоносителя в горизонтальной двухтрубной системе отопления с нижней разводкой создается с помощью циркуляционного насоса. Это отражается на улучшении эксплуатационных качеств:

Быстрое распределение горячей воды по всей магистрали;
Возможность регулирования объема теплоносителя для каждого радиатора (только для двухтрубной системы);
Для установки требуется меньшая площадь, так как отсутствует распределительный стояк.

В свою очередь, горизонтальную разводку системы отопления можно сочетать с коллекторной. Это актуально для трубопроводов с большой протяженностью. Таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем комнатам дома.

Во время расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления нужно учитывать поворотные узлы, именно в этих местах наибольшие гидравлические потери напора.

Однотрубная или двухтрубная система

Важно определиться, для какой схемы водяные вертикальные батареи отопления будут работать лучше всего. На первый взгляд кажется, что традиционная двухтрубная система отопления со своими преимуществами оптимально подойдет для вертикальной разводки

Выяснить это можно лишь после анализа эксплуатационных и технических характеристик каждой схемы.

Однотрубная система отопления

Однотрубная вертикальная система отопления

В ней теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, причем радиаторы подключаются последовательно, т.е. степень нагрева воды в последней батарее будет значительно ниже, чем в первой

Для горизонтальной системы это было бы очень важно. Но так как протяженность теплового контура небольшая — уровень температуры теплоносителя в водяных вертикальных батареях отопления будет относительно одинаков

В качестве дополнительной меры регулировки можно установить байпасы между входными и выходными патрубками каждого радиатора.

Другие особенности однотрубной вертикальной разводки системы отопления заключаются в следующем:

Минимальное количество расходных материалов для установки трубопровода;
Возможность сделать гравитационную систему без установки циркуляционного насоса;
Оптимальный объем теплоносителя. Этот параметр можно регулировать с помощью выбора труб больших или меньших диаметров.

Учитывая эти факторы, вертикальная однотрубная отопительная система была выбрана в качестве оптимальной для многоэтажных домов, построенных в 60-80 г.г. прошлого века.

Двухтрубная система отопления

Виды двухтрубной вертикальной системы отопления

Для этой системы необходим монтаж двух контуров магистрали. В одну из них поступает горячий теплоноситель, а вторая выполняет функцию обратного трубопровода.

При этом они должны располагаться рядом друг с другом, так как подключение вертикальных стальных радиаторов отопления происходит параллельно. В результате объем необходимой воды значительно увеличивается, что сказывается на гидродинамическом сопротивлении системы. Зачастую двухтрубная разводка для вертикального отопления делается с принудительной подачей теплоносителя. Для этого устанавливаются мощные циркуляционные насосы, а также средства контроля — расширительные мембранные баки, воздухоотводчики.

На практике двухтрубная вертикальная система отопления с нижней разводкой встречается крайне редко. Это связано с трудоемкостью монтажа, специфическими эксплуатационными характеристиками. Специалисты выделяют одно существенное преимущество подобной схемы — низкую вероятность появления воздушных пробок.

Комбинированная разводка отопления с горизонтальной подачей теплоносителя по вертикальным стоякам будет оптимальной для 2-х или 3-х этажного дома с большой площадью. Таким способом можно минимизировать появление воздушных пробок в системе.

Система отопления из полипропиленовых труб

Технические характеристики объекта и количество выделенных средств влияет на схему монтажа отопления. В квартирах многоэтажных зданий она соединяется с Центральной теплосетью, а в частных домах — с индивидуальным котлом. Независимо от вида объекта система может иметь одно из трех исполнений.

Однотрубная

Система отличается простым монтажом и количеством материалов. В ней монтируется одна труба для подачи и возврата, что сокращает число фитингов и крепежных элементов.

Она представляет собой один замкнутый контур с поочередным вертикальным или горизонтальным размещением радиаторов. Второй тип применяется именно в частных домах.

При прохождении через каждый радиатор у теплоносителя уменьшается температура. Поэтому однотрубный контур не способен равномерно обогревать весь объект. Существует также сложность регулирования температуры, так как не учитывается фактор теплопотерь.

Если радиаторы подключены не через вентили, то при ремонте одной батареи подача тепла прекращается по всему объекту. При устройстве такой сети в частном доме выполняется подключение расширительного бака. Он позволяет компенсировать изменение давления в системе.

Однотрубный контур допускает установку радиаторов с регуляторами температуры и термостатическими клапанами, позволяющими корректировать потери тепла. Монтируются также шаровые краны, вентили и байпасы для ремонта отдельных участков теплового контура.

Двухтрубная

Система состоит из двух контуров. Один из них для подачи, а второй — для возврата. Поэтому монтируется большее количество труб, запорной арматуры, фитингов, расходных материалов. Это увеличивает время монтажа и бюджет.

К плюсам 2-х трубной сети относится:

Равномерное распределение тепла по всему объекту.
Минимальные потери давления.
Возможность установки насоса небольшой мощности. По этому, циркуляция теплоносителя может происходить самотеком.
Ремонт отдельного радиатора возможен без отключения всей системы.

2-х трубная система использует попутную или тупиковую схему движения теплоносителя. В первом случае разрешено устанавливать батареи с одинаковой теплоотдачей или радиаторы с разной мощностью, но с термостатическими клапанами.

Попутная схема применяется, если тепловой контур имеет большую длину. Тупиковый вариант используется при коротких магистралях. При устройстве 2-х трубной сети необходимо устанавливать радиаторы с кранами Маевского. Элементы позволяют сбрасывать воздух.

Коллекторная

В такой системе используется гребенка. Она является коллектором и устанавливается на подаче и возврате. Это двухтрубный тепловой контур. Монтируется отдельная труба, как для подачи теплоносителя к каждому радиатору, так и для возвращения остывшей воды.

Система может состоять из множества контуров, количество которых зависит от числа батарей.

При устройстве коллекторного теплового контура выполняется установка расширительного бака. Он вмещает минимум 10% всего используемого объема теплоносителя.

При монтаже также применяется коллекторный шкаф. Его стараются расположить на равном удалении от всех батарей.

Каждый контур в коллекторной системе представляет собой отдельную гидравлическую систему. Она имеет свою запорную арматуру. Это позволяет отключить любой из контуров без остановки работы всей системы.

Коллектор

Достоинства коллекторной сети:

Имеется возможность регулировать температуру нагрева любого из отопительных приборов без ущерба для остальных батарей.
Высокий КПД системы благодаря прямой подаче теплоносителя к каждому радиатору.
Предоставляется возможность применять трубы с меньшим поперечным сечением и менее мощный котел из-за высокого КПД системы. Поэтому снижаются расходы на покупку оборудования, материалов и эксплуатацию сети.
Простой проектный процесс, без сложных расчетов.
Возможность устройства теплого пола. Это позволяет создать более эстетичный интерьер, так как не нужно устанавливать традиционные батареи.

Для устройства коллекторной системы потребуется большое количество труб, фитингов и запорной арматуры. Обязательно также нужно будет приобрести гребенки, циркуляционный насос, расширительный бак и шкаф для коллекторов.

Большое количество элементов увеличивает трудоемкость монтажного процесса. Установка батарей выполняется вместе с кранами Маевского для предотвращения завоздушивания каждого из контуров.

Особенности использования вертикальной разводки отопительных труб

Вертикальная организация системы отопления подразумевает присоединение всех используемых устройств к основному стояку. Каждый этаж подсоединен к общей системе отдельно. Во время эксплуатации данной системы почти никогда не образуется воздушных пробок.

При работе системы обогрева из двух труб с верхней разводкой можно создать различные схемы монтажных работ. Данные схемы будут различаться в зависимости от места, где располагается расширительный бак, при этом учитывается высота от пола.

Организованная система может содержать трубы различного диаметра, так как верхняя точка трубы, отвечающей за подачу, находится в начале разводки.

Основные составляющие элементы вертикальной разводки отопления

Схема разводки вертикального типа в настоящее время преобладает в жилых домах. Наиболее часто используется отопительная система из двух труб. Одна из труб служит для прямого теплоснабжения, а другая — для обратного. Такие системы обычно состоят из следующих элементов:

Насос;
Батареи;
Котел;
Баки;
Манометр температуры;
Вентиля;
Предохранитель клапана;
Термостатический клапан;
Автовоздушник;
Устройство балансировки.

Преимущества организации вертикального отопления из двух труб в квартире

Вертикальную систему отопления применяют в помещениях, где ведется единый учет теплопотребления. В таких системах невозможно установить индивидуальные счетчики. Использование разводок дает следующие преимущества:

Удобная регулировка системы отопления;
Возможность отключения автономных нагревательных элементов;
Возможность подключения системы из двух труб поэтажно;
Ликвидация возможности перерасхода устройств отопления;
Относительная дешевизна монтажа систем;
Возможно регулирование и предотвращение шумообразования;
Нет необходимости в дорогостоящей наладке отопительной системы;
Хорошие стабилизаторы системы в долгосрочном периоде.

Как производится замена радиатора отопления для вертикальной системы из двух труб?

Работы, связанные с системой отопления, всегда лучше доверять опытному специалисту. Это позволит обеспечить отличный результат, получить результат работы в кратчайшие сроки и сэкономить деньги. Все опытные мастера уже выработали алгоритм действий по осуществлению монтажных работ. Можно выделить основные моменты проведения работ с разводкой из двух труб:

Минимизация нарушений схемы монтажа для ликвидации проблем с теплосетью;
Использование услуг сварщика при замене радиатора для системы из двух труб;
Для отопления «штаби» используется только полипропилен;
Для правильной организации монтажа лучше всего заранее рассчитывать давление, оказываемое на трубы.

Двухтрубная система обогрева

Главным отличием двухтрубной схемы отопления дома является наличие одной трубы для подачи воды и еще одной — для ее возвращения. Причем в первую поступает горячая жидкость, по второй к котлу направляется уже остывший теплоноситель.

Каждая батарея обслуживается как подающим, так и обратным стояком. Это даёт возможность регулировать количество получаемого тепла отдельными радиаторами. Если не учитывать охлаждение теплоносителя в трубах, выходит, что во все нагревательные элементы поступает жидкость с одинаковой температурой.

Так выглядит стандартная двухтрубная система теплоснабжения, в которой нагрев жидкого теплоносителя обеспечивает двухконтурный газовый котёл

Двухтрубная схема отопления включает:

теплогенератор;
батареи;
расширительный бак;
трубы;
запорную арматуру и специальные приспособления для выпуска воздуха.

От котла к расширительному резервуару идет труба с горячей водой. Затем она в отопительном контуре соединяется с разводящей линией. Помимо этого, в бак врезают переливной патрубок для своевременного отвода излишков теплоносителя в канализационную систему.

Из нижней части теплообменников выходят трубы, объединенные в одну обратную магистраль. По ней остывший теплоноситель возвращается назад в котел. Обратный трубопровод прокладывают строго параллельно верхним трубам. Он должен проходить через все комнаты, где проложена линия подачи горячей воды.

Двухтрубные системы с принуждением считаются самыми эффективными для одноэтажных домов и коттеджей, но они могут обеспечить теплом и двухэтажные здания большой площади.

А такие позволяют равномерно и очень быстро прогреть комнату и поддерживать разный температурный режим в помещениях. Кроме того, двухконтурное выполнение даёт возможность организовать не только обогрев дома, но и горячее водоснабжение.

Циркуляционное давление в двухтрубной системе напрямую зависит от высоты установки нагревательных элементов

Закрытые системы теплоснабжения с принудительной циркуляцией монтируются в двух вариантах — с горизонтальной и вертикальной разводкой.

Первый способ реализуют в одноэтажных домах с длинным трубопроводом. В таких ситуациях подключение водяных радиаторов к отопительному контуру с горизонтальной разводкой — оптимальное решение.

При втором варианте разводки стояк расположен вертикально, что позволяет задействовать схему даже в многоэтажных зданиях. В подобных системах не накапливается воздух, поскольку образовавшиеся пузырьки мгновенно поднимаются в вертикальном направлении, прямо в расширительный резервуар.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой

Установка двухтрубной системы отопления с верхней разводкой минимизирует или полностью устраняет многие вышеописанные недостатки. В данном случае подключение радиаторов происходит параллельно.

Для ее монтажа необходимо значительно больше материалов, так как устанавливаются две параллельные магистрали. По одной из них протекает горячий теплоноситель, а по другой – остывший. Почему эту систему отопления с верхним розливом предпочитают для частных домов? Одним из весомых преимуществ является относительно большая площадь помещения. Двухтрубная система может эффективно поддерживать комфортный уровень температуры в домах с общей площадью до 400 м².

Кроме этого фактора для схемы отопления с верхним розливом отмечают такие важные эксплуатационные характеристики:

Равномерное распределение горячего теплоносителя по всем установленным радиаторам;
Возможность установки регулирующей арматуры не только на обвязку батарей, но и на отдельные контуры отопления;
Монтаж системы водяного теплого пола. Коллекторная система распределения горячей воды возможна только при двухтрубном отоплении.

Для организации принудительного верхнего розлива в системе отопления необходим монтаж дополнительных узлов – циркуляционного насоса и мембранного расширительного бака. Последний заменит открытый расширительный бак. Но место его установки будет другим. Мембранные герметичные модели монтируются на обратной магистрали и обязательно на прямом участке.

Преимуществом подобной схемы является необязательное соблюдение уклона трубопроводов, характерное для верхней и нижней разводки отопления с естественной циркуляцией. Требуемый напор будет создаваться циркуляционным насосом.

Но есть ли у двухтрубной принудительной системы отопления с верхней разводкой недостатки? Да, и один из них – зависимость от электроэнергии. Во время отключения электричества перестает работать циркуляционный насос. При большом гидродинамическом сопротивлении естественная циркуляция теплоносителя будет затруднена. Поэтому при проектировании схемы системы отопления однотрубной с верхней разводкой нужно выполнить все требуемые расчеты.

Также следует учитывать такие особенности монтажа и эксплуатации:

При остановке насоса возможно обратное движение теплоносителя. Поэтому на ответственных участках необходим монтаж обратного клапана;
Чрезмерный нагрев теплоносителя может стать причиной превышения критического показателя давления. Помимо расширительного бака в качестве дополнительной меры защиты устанавливают воздухоотводчики;
Для повышения эффективности работы системы отопления с верхней трубной разводкой нужно предусмотреть автоматическую подпитку теплоносителем. Даже небольшое снижение давления ниже нормы может привести к уменьшению нагрева радиаторов.

Видеоматериал поможет наглядно увидеть разницу для различных схем отопления:

Большая часть отопительных систем многоквартирных и частных домов построена именно по этой схеме. В чем ее преимущества и есть ли недостатки?

Может ли быть смонтирована двухтрубная система отопления своими руками?

Конвектор в двухтрубной отопительной системе

Варианты переоборудования вертикальной системы отопления дома для подключения индивидуального теплового счетчика

Однако, несмотря на то, что классическая вертикальная схема, что в однотрубном, что в двухтрубном варианте не может иметь подключения индивидуального счетчика учета тепла, это не означает, что нет возможности ее переоборудовать для такого подключения.
Сегодня в современных домах новой постройки вертикальная система конструируется именно с учетом установки индивидуальных тепловых счетчиков.

Разбираем варианты подключения

Подающий стояк, проходящий через все этажи имеет ответвления на каждом этаже. Эта особенность позволяет на каждом этаже здания конструировать индивидуальную систему теплоснабжения каждой квартиры, к которой подводится отдельный ввод. Подающий стояк при хорошем утеплении обеспечивает подачу теплоносителя к месту разводки по квартирам. А дальше в каждом жилом помещении путем прокладки горизонтальных трубопроводов конструируется свой луч системы отопления.

Здесь может применяться как однотрубная схема прокладки систем отопления, так и двухтрубная система отопления. Преимущество этого варианта заключается в том, что на этаже устанавливаются счетчики тепла на каждую квартиру, и дальше делается ввод труб в отдельное помещение. В зависимости от пожеланий владельца выбирается схема прокладки трубопроводов и места установки приборов. Это может быть традиционная схема с радиаторами и полотенцесушителем, а может быть схема в виде системы «теплый пол». В любом случае это своя небольшая система, имеющая индивидуальный счетчик учета тепловой энергии.

Рассмотрим преимущество подключения

Преимущество этого варианта заключается и в том, что при прокладке труб можно учитывать не только трассу каналов, где будет пролегать трубопровод, но и варианты подключения радиаторов – нижнее, верхнее, диагональное, в зависимости от пожеланий владельца. Установленная запорная аппаратура на каждом радиаторе или на участке пола позволит оперативно перекрыть подключенный радиатор и без особых проблем провести ремонт прибора. Также такая схема позволит в случае необходимости провести централизованное отключение определенного этажа здания от подачи теплоносителя в случае возникновения аварийных ситуаций.

Увы, и эта схема имеет свои изъяны – первым и наиболее важным моментом выступает сложность прокладки трубопроводов. Еще одним проблемным местом выступает насыщенность системы большим количеством запорной арматуры и точек резьбовых соединений. Третьим недостатком этого варианта выступает нестандартное подключение приборов в каждой отдельной квартире. Для домов с хорошей теплоизоляцией это не является большой проблемой, а вот для построек, где теплоизоляция недостаточная это может привести к неравномерному прогреву конструкции здания и как следствие промерзание его отдельных элементов.

Подводим итоги

Таким образом, рассмотрев варианты подключения индивидуальных приборов учета тепловой энергии в многоэтажном многоквартирном доме, стоит отметить, что несмотря на возможность контроля за расходованием тепловой энергии существенная экономия при этом может быть достигнута только при условии профессионального расчета всех элементов системы. Неправильный расчет и непрофессиональный монтаж радиаторов, трубопроводов и самого счетчика может в итоге обернуться большими проблемами. Единственным правильным решением в этой ситуации было бы обращение за профессиональной консультацией к специалистам в области систем отопления.

Делаем вертикальную разводку системы отопления дома