Выбор схемы системы отопления

Схема отопления – это совокупность технических решений, на основе которых строится проект подключения к тепловым сетям или автономным системам, а также прокладка коммуникаций для движения теплоносителя.

Виды схем отопления

Система отопления может быть построена по нескольким схемам с различными типами присоединения оборудования, список которых представлен ниже. Обратите внимание на то, что описание и виды схем представлены как переход от общего случая к частному:

• Открытые или закрытые системы отопления;
• С естественной циркуляцией теплоносителя или принудительной;
• Проект системы с нижней и верхней разводкой;
• Схема подключения радиаторов отопления к одной или двум магистралям;
• Прямое или обратное движение теплоносителя в радиаторе.

Отдельно рассматривается пример лучевого подключения к тепловым сетям. Его принципиальная схема присоединения состоит из нескольких независимых контуров, монтаж которых произведен на основе всех перечисленных выше видов построения схемы циркуляции теплоносителя.

Системы закрытые или открытые

Закрытая – это такая система отопления, в которой теплоноситель не контактирует ни с атмосферой, ни с магистралью, проложенной от внешней котельной. Пример такого присоединения – монтаж двухконтурного теплового пункта, оборудованного герметичным мембранным расширительным баком.

Преимущество – закрытый проект присоединения в качестве теплоносителя может использовать незамерзающие жидкости (антифризы), которые попутно снижают степень активности коррозионных процессов в магистралях, а в случае применения обычной котельной воды – позволяет принять дополнительные меры по ее подготовке (обессоливанию) и очистке. Подробнее о фильтрах-грязевиках можно узнать здесь.

Читать также: Тосол для системы отопления: можно ли использовать, как залить

В открытой системе расширительный бак негерметичный, он устанавливается в самой её верхней точке и обеспечивает естественное распределение давления в зависимости от высоты водяного столба. Также открытая схема используется для прямого присоединения к магистрали поставщика тепловой энергии.

Читать также: Расширительный бачок для отопления открытого типа: расчет объема и установка

Пример естественной и принудительной циркуляции

В малоэтажном домостроении (максимум до трех этажей) обычно используются системы отопления с естественной циркуляцией, использующие эффект тепловой конвекции – подъем разогретого теплоносителя вверх и опускание вниз остывшего. В закрытых системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят внизу, у котла. Это делается для того, чтобы его упругая мембрана не нарушала баланс давления, уровень которого внизу должен быть больше.

Достоинством системы, в которой теплоноситель движется под действием сил тепловой конвекции, является ее относительная простота – в ней отсутствует насос, который требует дополнительного технического обслуживания. Недостатком присоединения – большая зависимость от технического состояния, ведь при наличии воздуха в магистралях и грязевых отложений в радиаторах циркуляция замедляется.

Читать также: Давление в расширительном бачке отопления: какое должно быть и как проверить

Пример использования принудительной циркуляции:

1. Высота отапливаемого дома превышает три этажа;
2. Источник тепла невозможно опустить максимально низко. Например, при использовании для отопления частного дома газового котла, размещение которого в подполье недопустимо по нормам технической безопасности;
3. При использовании системы с одной трубой и нижним розливом теплоносителя.

Мощность циркуляционного насоса, используемого в открытой системе, не должна быть очень большой. Иначе, если рабочее давление насоса значительно превышает естественное атмосферное, может произойти выдавливание теплоносителя через переливную магистраль расширительного бака.

Читать также: Как сделать систему отопления без расширительного бака

Виды разводки: нижняя и верхняя

Теплоноситель из котла может быть подан в отдающую тепло (исполнительную) магистраль системы как сверху, так и снизу. Если разводка верхняя, то горячая вода подается по одному центральному стояку наверх и заполняет расширительный бак (в случае закрытой системы может использоваться герметичный бак-уловитель воздуха со стравливающим клапаном). И уже из бака исполнительная магистраль получает теплоноситель, а от стояков выполняются подключения радиаторов.

Читать также: Монтаж расширительного бака системы отопления: как установить

Достоинством такой системы является то, что движению теплоносителя помогают естественные факторы – гравитация и тепловая конвекция. Благодаря этому можно использовать циркуляционные насосы небольшой мощности. Проектирование должно учесть и недостатки – необходимость принятия дополнительных мер по утеплению расширительного бака и центрального стояка.

При нижней разводке исполнительная магистраль получает теплоноситель снизу, что экономит тепловую энергию. Но при этом естественной тепловой конвекции препятствует гидродинамическое сопротивление радиаторов, а разливу горячей воды по ним – гравитация. Поэтому проект должен учесть подключения насосов большей мощности для прокачки теплоносителя, особенно когда исполнительная магистраль поднимается на несколько ярусов. Естественная циркуляция теплоносителя при такой схеме построения системы отопления возможна только в одноэтажных домах. Есть и еще одни недостаток, особенно характерный для многоэтажных домов, радиаторы в которых подключены к одной подающей магистрали. В этом случае исполнительная магистраль оканчивается наверху, где скапливается отработанный (остывший) теплоноситель, что противоречит законам термодинамики и как бы переворачивает всю систему с ног на голову.

Читать также: Как подключить теплый пол к отоплению

Подключение к одной или двум магистралям

Монтаж системы, где исполнительная магистраль играет роль подающей (прямая) и сборной (обратка) одновременно, значительно проще, здесь существенно экономятся материалы, легче рассчитать проект. Однако в этом случае радиаторы подключаются к ней последовательно – вход и выход к одной трубе.

При схеме последовательного монтажа первыми начинают прогреваться те радиаторы, которые ближе к выходному патрубку котла. Последние в схеме присоединения теплообменники получают остывший теплоноситель, что уменьшает их КПД.

Также наблюдается неравномерность прогрева радиаторов, что можно устранить лишь с помощью скрупулезных манипуляций по регулировке количества поступающего в них теплоносителя. В многоэтажных домах, исполнительная магистраль которых имеет верхнюю разводку, этот эффект не так заметен по той причине, что движению теплоносителя по стояку помогает гравитация.

Читать также: Почему журчит вода в системе отопления: гул и стук стояков

Двухтрубная система позволяет подключить радиаторы параллельно друг другу, поскольку их выходные патрубки соединены со сборной магистралью, которая параллельна подающей (прямой). Они прогреваются одновременно, а их регулировка упрощается. Однако дополнительная исполнительная магистраль – это дорогостоящая прокладка через межэтажные перекрытия, сложность работ, эстетический диссонанс в интерьерах помещений, поэтому используется редко.

Совет! Регулировку системы отопления проще производить шаровыми кранами. Установка дроссельных шайб, изменяющих диаметр трубы, не только не обеспечивает точности в этом процессе, но и требует разборки магистралей.

Движение теплоносителя в радиаторе

Если входной и выходной патрубки радиатора расположены на одной стороне, то теплоноситель при движении по нему делает петлю, изменяя направление. Преимуществом такой схемы подключения является более полная теплоотдача. Недостатком – замедление скорости движения горячей воды, в результате чего из нее выделяется (сепарируется) воздушная смесь, и большее гидродинамическое сопротивление системы.

При расположении патрубков на разных сторонах радиатора происходит сквозной пролив теплоносителя через него. Попутная схема подключения имеет как преимущества, так и недостатки. Например, радиатор может не успеть воспринять все тепло, КПД системы снижается. Однако при этом она имеет меньшее гидродинамическое сопротивление, а ее регулировка упрощается.

Совет! Устанавливайте регулировочный кран на выходном патрубке радиатора с прямым движением теплоносителя. Это предотвратит его частичное осушение.

Лучевая разводка

В комбинированной схеме системы отопления, где к общей прямой и подающей магистрали производится подключение нескольких независимых друг от друга контуров, обеспечивающих обогрев отдельно взятых квартир или других помещений, используется лучевая разводка. Это позволяет осуществлять индивидуальный учет энергопотребления и его регулирование.

Читать также: Нормы и оптимальные значения температуры теплоносителя

Она основана на использовании коллекторов, откуда производится раздача теплоносителя. Коллекторы комбинированной системы располагаются на межэтажных тепловых пунктах, как и электрические распределительные щиты. Общая магистраль может быть как с верхней, так и нижней разводкой, а общедомовой тепловой пункт – двухконтурным (независимым) или подключенным напрямую к магистрали поставщика тепловой энергии.

Принципиальная схема независимых отопительных контуров строится по тем же принципам, которые описывались выше. Пример монтажа: одно- или двухтрубная система с верхней или нижней разводкой, с попутной или тупиковой циркуляцией теплоносителя в радиаторе. Хозяин квартиры с лучевой разводкой имеет право установить теплообменник и дополнительный квартирный бойлер-подогреватель, если считает, что это ему выгоднее.

Читать также: Теплый пол или батареи: что лучше, комбинированное отопление