Стояковая система отопления - устройство на примерах

Вертикальные стояки присоединяют к горизонтальным магистралям и устраивают однотрубными и двухтрубными. Сравнивая однотрубные стояки с двухтрубными в системе водяного отопления, можно установить экономическое и производственное преимущества однотрубных стояков (особенно проточных), возрастающие по мере увеличения высоты зданий.

Эксплуатационное достоинство однотрубных стояков — их тепловая надежность объясняет их преимущественное использование в современной насосной системе водяного отопления.

Вертикальная однотрубная система. Вертикальные однотрубные стояки при верхней разводке подающей магистрали, применявшиеся еще в XIX в., получили широкое распространение 20-25 лет назад (с начала 50-х годов). На рисунке даны схемы такого стояка с одно- и двухсторонним присоединением отопительных приборов. Стояк представлен для 4-этажного здания с различными типами приборных узлов, в верхнем этаже — с проточным движением воды через отопительные приборы, в третьем этаже — с осевыми замыкающими участками, во втором этаже — со смещенными замыкающими участками и в нижнем этаже — проточно-регулируемого типа с трехходовыми кранами на смещенных обходных участках. Здесь (и далее) однотрубный стояк для наглядности и компактности изображения условно показан сборным, состоящим из приборных узлов различного типа. Обычно в стояке преобладает какой-либо один тип обвязки трубами отопительного прибора.

Относительные расход труб и площадь отопительных приборов, %, в насосной системе водяного отопления 5-этажного жилого здания

Вертикальные двухсторонние стояки Длина труб Масса труб Площадь отопительных приборов
Двухтрубные 100 100 100
Однотрубные:
— с замыкающими участками 73 84 104
— проточные 70 80 98

Вертикальные однотрубные стояки при верхней разводке подающих магистралей применяют в многоэтажных зданиях, имеющих четыре — девять и более этажей.

Вертикальные однотрубные стояки при нижней прокладке обеих магистралей, так называемые П-образные стояки, стали распространяться около 15 лет назад (с 1960 г.) в связи с массовым строительством бесчердачных зданий. На рисунке приведена общеупотребительная схема П-образного стояка для 3-этажного здания при теплоснабжении деаэрированной водой. В нижнем этаже показано проточное движение воды через отопительные приборы, в среднем этаже изображены узлы со смещенными замыкающими участками и в верхнем — проточно-регулируемые узлы с трехходовыми кранами. На отопительных приборах верхнего этажа устанавливают воздушные краны, как показано на рисунке.

На рисунке показана схема вертикального бифилярного П-образного стояка, который получил распространение в последние годы в панельном строительстве жилых зданий. В этом стояке отопительный прибор каждого помещения делится на две части — одна (слева) с количественным регулированием теплопередачи, другая (справа) нерегулируемая, проточная. В верхнем этаже предусматривается воздушное регулирование теплопередачи проточного отопительного прибора.

В схеме П-образного однотрубного стояка, изображенной на рисунке, сочетаются преимущества движения воды в отопительном приборе сверху вниз и нижней прокладки обеих магистралей. Восходящую (холостую) часть стояка при этом можно замоноличивать в строительные конструкции здания и превращать в дополнительный панельный проточный отопительный прибор. Присоединение труб к прибору в верхнем этаже показано по схеме.

Схемы вертикальных однотрубных стояков при верхней разводке подающей магистрали с односторонним а и двухсторонним б присоединением отопительных приборов

Схемы вертикальных однотрубных стояков при нижней прокладке обеих магистралей

а — П образный, б — П-образный бифилярный, в — П-образный с «холостой» восходящей частью.

Вертикальные П-образные однотрубные стояки применяют в бесчердачных многоэтажных (три — семь этажей) зданиях, имеющих техническое подполье или подвал. Бифилярные стояки преимущественно используют в полносборном строительстве при внедрении бетонных отопительных панелей, совмещенных со строительными конструкциями, и пофасадного автоматического количественного регулирования их теплопередачи. При строительстве здания в зимнее время система отопления с П-образными стояками может включаться в действие постепенно — поэтажно по мере начала внутренних отделочных работ.

Вертикальные однотрубные стояки при нижней разводке подающей магистрали и верхней прокладке обратной, так называемые стояки с «опрокинутой» циркуляцией воды, стали применять около Шлет назад (с 1965 г.) в зданиях повышенной этажности (девять и более этажей).

На рисунке показана схема однотрубного стояка с «опрокинутой» циркуляцией воды с проточным узлом в нижнем этаже, со смещенным замыкающим участком во втором этаже и с проточно-регулируемым узлом в верхнем этаже. Преимуществом применения этой схемы является улучшение теплового режима высоких зданий и возможность стандартизации размеров отопительных приборов (когда темп охлаждения воды в стояке соответствует степени уменьшения теплопотерь однотипных помещений по вертикали). Недостатком является некоторое увеличение площади поверхности отопительных приборов при движении воды в них снизу вверх по сравнению с площадью при подаче воды сверху, а также возможность нарушения циркуляции воды при незначительном сопротивлении стояков (под влиянием различного естественного циркуляционного давления в стояках).

Для большинства рассмотренных схем вертикальных однотрубных стояков характерно одностороннее присоединение отопительных приборов к стояку. Хотя при этом и увеличивается число стояков, однако это позволяет унифицировать узлы обвязки отопительных приборов как по диаметру, так и по длине труб, что необходимо для интенсификации производства при массовом обезличенном изготовлении. Следует также учитывать, что отопительные приборы из гладких труб малого диаметра (здесь им уподобляются трубы стояков) обладают максимальным коэффициентом теплопередачи в сравнении с отопительными приборами других видов. Следовательно, при увеличении числа открыто прокладываемых стояков уменьшаются размеры основных отопительных приборов.

Схема вертикального однотрубного стояка при нижней разводке подающей и верхней прокладке обратной магистрали

Схемы вертикальных двухтрубных стояков при верхней разводке подающей магистрали (слева — столбовая, справа — цепочечная)

Схемы вертикальных двухтрубных стояков при нижней прокладке обеих магистралей

а — столбовая с воздушными кранами 1 в отопительных приборах верхнего этажа; б — цепочечная с воздушной трубой 2.

Вертикальная двухтрубная система. Вертикальные двухтрубные стояки при верхней разводке подающей магистрали применяют в основном при естественной циркуляции воды в системе отопления. При насосной циркуляции воды из-за тепловой ненадежности их используют в системе отопления малоэтажных зданий (два-три этажа).

На рисунке приведены схемы вертикальных двухтрубных стояков при верхней разводке с односторонним (столбовая) и двухсторонним (цепочечная) присоединением труб к отопительным приборам. При столбовой (более распространенной) схеме подающий и обратный стояки прокладывают рядом (на рисунке — слева), при цепочечной — разобщенно (справа).

Вертикальные двухтрубные стояки при нижней прокладке обеих магистралей (наиболее распространенная схема вертикальных стояков в зарубежной практике) применяют в малоэтажных (с кранами двойного регулирования у отопительных приборов) и в многоэтажных (с кранами повышенного сопротивления) зданиях. Расширенная область применения объясняется большей гидравлической и тепловой надежностью, таких стояков по сравнению с двухтрубными стояками при верхней разводке подающей магистрали.

На рисунке даны схемы вертикальных двухтрубных стояков при нижней прокладке магистралей также с односторонним (столбовая) и двухсторонним (цепочечная) присоединением труб к отопительным приборам. В верхнем этаже присоединение труб показано в столбовой схеме с использованием воздушных кранов, в цепочечной схеме — при наличии воздушной трубы. Столбовая схема отличается обособлением парных стояков и применением скоб на них для огибания горизонтальных подводок к приборам.

Нижняя разводка

Данная схема является классической двухтрубной разводкой. В подвале установлены подача и обратка, а отопительные приборы подключаются к перемычке, которая находится между этими контурами. Перемычкой в данном случае являются два стояка, которые соединены между собой в самой верхней точке системы отопления. Элементы отопления, вынесенные на чердак, необходимо утеплить, иначе первое же заморозки могут спровоцировать застой затвердевшей жидкости или прорыв трубопровода. Решить такую проблему можно будет при помощи паяльной лампы, а в худшем случае понадобится сварка стояков отопления.

Теоретически такое подключение требует хорошего баланса стояков, чтобы расположенные на удалении стояки могли работать столь же эффективно, как и находящиеся близко. На практике такая балансировка не выполняется, но отопление при этом функционирует стабильно. Это связано с тем, что диаметр стояков отопления разный.

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Схема двухтрубной системы

Здесь тепло переносится к радиаторам по одной трубе, а остывшая вода возвращается по другой. Это позволяет обеспечить эффективную работу большего количества батарей, подключенных к одной горизонтальной ветви. В одноэтажном доме подающий коллектор размещают на чердаке или под потолком, обратный – над полом. Разгон тут не требуется, труба и так поднята на достаточную высоту, что и показано на изображении:

Как видно по схеме, оптимальное решение для хорошей естественной циркуляции – это двухтрубная система отопления, разделенная на 2 ветви с одинаковым количеством радиаторов на каждой. В противном случае из-за уклонов на большой длине монтаж трубопроводов будет затруднен. Что касается двухэтажного дома, то здесь опять же уместна вертикальная разводка, но с разделением на магистрали подачи и обратки. Как это правильно сделать, отражено на схеме:

При двухтрубной системе все батареи получают теплоноситель с одинаковой температурой, это важный плюс. Также становится проще осуществлять автоматическое регулирование, так как приборы не зависят друг от друга. Недостаток состоит в большем расходе материалов для вариантов горизонтальной разводки, например, в двухэтажном здании:

Для справки. Большинство домовладельцев для улучшения работы системы все же устанавливают на обратном коллекторе циркуляционный насос. Но ставят его на байпасе, чтобы в случае отключения электричества всегда можно было перейти на самотек, открыв соответствующий кран.

Однотрубная система против двухтрубной

Главная отличительная черта однотрубной конструкции – одна труба, к которой подключается отопительный прибор. Радиаторы присоединяются последовательно. Теплоноситель остывает в каждом из них и подходит к последующим приборам с меньшей температурой. Таким образом последние в цепочке батареи значительно холоднее первых. Достоинство системы в относительно небольших затратах на комплектующие и монтаж. Однако есть и существенные недостатки.

Первый – отсутствие возможности регулировать температуру радиаторов. Нельзя ни сократить, ни увеличить теплоотдачу, а так же отключить батарею от системы. Впрочем, при монтаже приборов с помощью специальной перемычки, которая называется байпас, можно будет при необходимости выключать радиатор. Но косвенный нагрев помещения с помощью подающих труб и стояка будет продолжаться.

Однотрубная система отопления не предполагает возможности регулирования температуры теплоносителя в радиаторах, кроме того в каждый последующий в цепочке отопительный прибор поступает менее нагретая вода

Второй значимый недостаток – разность температур последовательно соединенных отопительных приборов. Чтобы его максимально нивелировать, можно подобрать радиаторы разных размеров. При этом самый маленький должен быть первым, а площадь всех последующих постепенно увеличивается. Однако внешний вид помещений, в которых будет располагаться система, от такого разнообразия может пострадать.

Двухтрубные системы предполагают подведение к каждому радиатору подающей и отводящей трубы. Таким образом охлаждающийся в оборудовании теплоноситель отводится в котел, а не поступает в следующий прибор. Это позволяет подавать в радиаторы воду примерно одинаковой температуры. Система лишена недостатков однотрубных конструкций. В ней могут использоваться трубы с меньшим диаметром и соединения меньших типоразмеров, что делает конструкцию более эстетичной и позволяет использовать ее при скрытой прокладке, например, в стяжке для пола.

Отличительная черта двухтрубной системы: к каждому радиатору подходит подводящая и отводящая магистраль, что позволяет поддерживать одинаковую температуру теплоносителя на подходе ко всем приборам

Параллельное соединение радиаторов двухтрубной конструкции очень удобно. При установке на каждый прибор монтируется кран, дающий возможность регулировать температуру оборудования. При необходимости с его помощью можно отключить батарею от системы и провести ее замену или ремонт. Существуют модели термостатических регуляторов, позволяющие регулировать температуру в помещении автоматически. Главный недостаток двухтрубных конструкций – большее количество труб, необходимых для обустройства. Это делает систему более дорогой и более сложной в монтаже.

Особенности устройства и примеры схем отопления с насосной циркуляцией

Обустройство системы отопления – ответственная и достаточно сложная задача. Существует множество разновидностей конструкции. Принято считать наиболее доступным сооружение с естественной циркуляцией, которое не требует установки дополнительного оборудования. Однако чтобы минимизировать главный недостаток такой конструкции, низкий циркуляционный напор, понадобится устанавливать трубы с большим диаметром. Что приводит к проблемам с выбором радиаторов и увеличивает затраты на трубопровод. Таким образом, более практичными оказываются системы отопления с насосной циркуляцией, которые могут работать с любыми типами радиаторов и трубопроводами небольшого диаметра большей протяженности.

Компоненты коллекторной системы отопления

Комплекция коллекторной системы отопления подобна по своему набору двухтрубной (тройниковой) системе. Главным, самым дорогим компонентом является котёл. От его эффективности зависит энергоэффективность работы системы. Мощность котла зависит от отапливаемой площади и теплопотерь. В связи с этим, выбор котла и расчет его эффективности являются достаточно серьёзной частью проектирования, требующее консультаций со специалистом.

На втором плане по праву считают уровень теплоотдачи системы, за которую отвечают радиаторы. Но не стоит также забывать про возможные теплопотери. Для их минимизации стоит задуматься над качественным утеплением дома.

Коллекторная разводка систем отопления предусматривает наличие встроенного насоса для циркуляции теплоносителя. Насос увеличивает теплоотдачу системы, позволяя теплоносителю как можно быстрее циркулировать.

Важным элементом системы является коллектор. Коллектор выполняет функцию распределителя теплоносителя, способствуя эффективной подаче воды. Коллектор состоит из различных регуляторов, клапанов, термодатчиков, позволяющих регулировать комнатную температуру.

Положительные и отрицательные стороны коллекторной схемы

Планируя установку отопления с коллекторной разводкой, следует тщательно изучить техническую сторону вопроса и определить все положительные и отрицательные качества этой системы. Учитывая данные качества при строительстве дома, вам удастся добиться наибольшей его энергоэффективности.

Положительные качества коллекторной системы:

  • непосредственный контроль каждого отдельного радиатора системы;
  • дифференцированный подход к распределению тепла в каждом помещении, что даёт возможность эффективно поддерживать необходимую температуру во всём доме, экономя при этом;
  • простота в эксплуатации, возможность доступа к каждому компоненту системы без вмешательства в работу остальных;
  • эстетическая составляющая, которая заключается в возможности монтажа трубопровода и вспомогательных узлов системы в стене или в полу;
  • высокая окупаемость, связанная в эффективном потреблении энергоресурсов.

Отрицательные качества:

  • высокие затраты на начальном этапе проектирования и установки, связанные с необходимостью использования труб и дополнительных компонентов;

Как видим, минусов не много, они не существенны в сравнении с плюсами системы. Поэтому коллекторную систему отопления по праву считают лучшим решением сегодня.

Выбор труб

Главным моментом монтажа коллекторной разводки – правильный выбор труб. В монтаже данной системы используют большое количество соединений, что влечёт за собой применение большого количества зажимов, фитинга. Для этой цели наиболее подходящим будут мягкие, гибкие шовные металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Для выхода патрубков из коллектора используются медные трубы.

Данные трубы обладают свойствами предотвращения попадания воздуха благодаря специальному покрытию внешней стороны поверхности.

Наиболее оптимальный диаметр труб – 16 мм. Однако по данному вопросу следует проконсультироваться со специалистом.

Тупиковые и попутные схемы

Тупиковые конструкции предполагают, что движение остывшего теплоносителя в обратной магистрали будет противоположно направлению разогретого в подающей. В такой системе длина циркуляционных колец разная. У приборов, расположенных на самом большом расстоянии от котла, максимальная длина циркуляционного кольца. По мере приближения места расположения оборудования к котлу снижается протяженность циркуляционного кольца. Поэтому достаточно сложно добиться равномерного прогрева всех приборов отопления. Те из них, что находятся ближе к главному стояку всегда будут прогреваться лучше.

Еще одна сложность: точная увязка циркуляционных колец. Особенно в случае, когда нагрузка на ближайшие к главному стояку невелика. Однако, несмотря на все недостатки, тупиковые системы относятся к числу самых экономичных. Чтобы нивелировать их «минусы» на практике сокращают общую протяженность магистралей и монтируют несколько небольших конструкций вместо одной длинной. Таким образом удается добиться возможности хорошей горизонтальной регулировки системы.

Тупиковые системы отличаются различной длиной циркуляционных колец, тогда как в системе с попутным движением теплоносителя они одинаковы

В некоторых случаях системе отопления достаточно естественной циркуляции. О том, как она устроена, в чём заключается принцип работы, читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/sistema-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej.html

Устройства с попутным движением отличаются одинаковой протяженностью циркуляционных колец. Благодаря этому все нагревательные приборы работают в абсолютно одинаковых условиях, что дает равный прогрев всех батарей вне зависимости от их удаления от основного стояка. При этом такие системы используются ограничено, поскольку их обустройство требует большего, чем для тупиковой конструкции, количества труб. Чаще всего они устанавливаются в случаях, когда увязка циркуляционных колец в пределах, рекомендованных СНиП, невозможна.

Отопление с насосной циркуляцией – более практичное и эффективное. Насос, встроенный в конструкцию, обеспечивает оптимальную скорость движения жидкости в трубах, что позволяет получить максимально возможный эффект от использования отопительной системы. Разнообразие вариантов обустройства дает возможность подобрать для своих условий оптимальную конструкцию, которая обеспечит наиболее комфортные условия в отапливаемом здании.

Варианты разводки стояковой системы отопления

Стояк – это вертикальная труба, которая дает возможность объединить часть отопительных приборов в одну систему. В разных типах отопительных систем существуют различные варианты комбинирования стояков: попарно или независимо. Оба случая требуют детального рассмотрения.

Общие понятия

Как становится понятным из названия, отличительной чертой системы является наличие циркуляционного насоса, обеспечивающего продвижение теплоносителя. Разогретая до нужной температуры вода по подающему трубопроводу с помощью насоса направляется в нагревательные приборы. Остывая, она поступает по обратным магистралям в котел. Кроме того в системе обязательно присутствует расширительный бак, который помогает создавать стабильное давление и принимает увеличивающийся при нагреве объем теплоносителя.

Встроенный в конструкцию насос продвигает теплоноситель по трубопроводам, обеспечивая тем самым оптимальное давление и максимальный эффект от использования системы

Циркуляционные и расширительные трубы от бака должны входить в обратную магистраль перед насосом. При этом расстояние между участками соединения составляет минимум 2 м. Дно расширительной емкости располагают выше наиболее высокой точки конструкции минимум на 800 мм. Чтобы воздух проще удалялся из системы нужно обеспечить попутное движение теплоносителя. Для этого подающую магистраль укладывают с подъемом в сторону дальнего стояка, а на самых высоких участках монтируют проточные воздухосборники.

На основаниях стояков обычно устанавливаются проходные сальниковые пробковые краны, обеспечивающие возможность отключения их от системы. На подводящих участках отопительных приборов ставятся регулирующие краны. Скорость теплоносителя в трубах имеет определенные ограничения, иначе будет слышен шум при функционировании отопления. Так для жилых помещений эта величина составляет 1,5, 1,2 и 1 м/с при диаметрах трубопровода 10, 15 и 20 мм.

Существует несколько разновидностей системы. Они подразделяются:

  • По местоположению стояков на конструкции с горизонтальными и вертикальными стояками.
  • По монтажу подающей магистрали на варианты с нижней и верхней разводкой.
  • По методу подключения приборов отопления на двухтрубные и однотрубные.
  • По схеме магистрали на устройства с попутным движением теплоносителя и тупиковые.

Более подробно о выборе теплоносителя для системы отопления вы можете прочитать в нашей следующей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/radiatory/teplonositel-dlya-sistem-otopleniya.html.

Рассмотрим все варианты подробнее.

Самотечная система отопления с естественной циркуляцией

Необходимо отметить, что система отопления с естественной циркуляцией используется в частных домах достаточно давно – с начала прошлого века. По сути, она появилась одновременно с водяным отоплением и не теряет популярности по сей день. Цель данной статьи – описать, за счет чего функционирует такая схема и рассказать интересующимся домовладельцам о существующих разновидностях подобных систем.

Принцип работы и особенности самотечных систем

Как явствует из названия, в нашем случае теплоноситель движется по трубопроводам самостоятельно, без какого-либо внешнего воздействия с помощью насоса. Подобный способ циркуляции применялся изначально во всех системах водяного отопления. В нынешнее время, когда появились циркуляционные насосы, владельцы частных домов интересуются самотечными схемами с одной целью: быть независимыми от внешних источников электроэнергии.

В основе самостоятельного движения теплоносителя лежит явление конвекции. Одна и та же среда (в данном случае – вода), имеющая разную температуру, различается и по удельному весу. Простыми словами, куб холодной воды весит больше, чем 1 м3 горячей из-за различной плотности. Внутри замкнутого пространства труб это приведет к тому, что остывающая среда станет постоянно выталкивать вверх более легкую горячую воду. Типовая схема такой системы показана на рисунке:

Вследствие разности плотностей и масс воды внутри самотечной системы отопления возникает небольшое избыточное давление, преодолевающее гравитацию и силу трения, в результате чего возникает естественная циркуляция теплоносителя. Отсюда и второе название – гравитационная.

Поскольку величина возникающего избыточного давления невелика, для естественной циркуляции воды в системе отопления нужно создать благоприятные условия. Этому способствуют следующие мероприятия:

  • применение труб увеличенных диаметров, рассчитанных на медленное течение воды (0.1—0.3 м/с);
  • соблюдение уклонов горизонтальных магистралей. Величина уклона – не менее 3 мм на 1 м трубопровода;
  • значительная разница температур теплоносителя в подающей и обратной магистрали (не менее 25 °С);
  • монтаж в самой верхней точке сети расширительного бака открытого типа, сообщающегося с атмосферой;
  • установка котла таким образом, чтобы его патрубок обратки находился как можно ниже уровня отопительных приборов первого этажа.

Для справки. На практике при устройстве самотечных систем своими руками магистральные трубопроводы прокладываются из труб диаметром не менее 50 мм (2 дюйма), а подводки к радиаторам – 20 мм (3/4 дюйма).

Часто домовладельцы задаются вопросом – а можно ли сделать систему с естественной циркуляцией закрытой, поставив расширительный бак мембранного типа? Ответ очевиден: при расширении жидкость должна будет преодолеть сопротивление мембраны бака, а избыточное давление в сети и так невелико. Скорость движения теплоносителя снизится до минимума, а то и до нуля. Поэтому схемы, использующие гравитационный принцип работы, всегда делаются открытыми.

Важное преимущество, которое дает самотечная система отопления, — независимость от электроэнергии, что очень актуально в районах с ненадежным электроснабжением. Но за это приходится расплачиваться более дорогим монтажом и большими трубами, идущими через все помещения. Схема не может быть реализована в частных домах большой площади и этажности из-за низкой эффективности и экономической нецелесообразности. В таких коттеджах применяется система закрытого типа с насосом и средствами бесперебойного электропитания.

Принцип работы коллектора и как его выбрать

Коллектор, или «гребёнка», как его часто называют в народе, имеет в своём основании две главные трубы (подающую и обратную), к которым подведены патрубки. Каждый такой патрубок имеет в своём продолжении подающий либо обратный трубопровод, соответственно. На подающий коллектор устанавливают насос для циркуляции горячей воды.

На подающем коллекторе монтируют сервопривод, для перекрытия клапана. При достижении температуры воды заданным параметрам термодатчик, срабатывая, приводит в действие сервопривод, который передавливает клапан. Клапан, в свою очередь, блокирует дальнейшую подачу воды до очередного момента её охлаждения на определённое количество градусов.

После отдачи тепла через радиатор в помещение, вода по обратному кругу системы возвращается в котёл, где она снова подогревается и подается в коллектор для дальнейшей циркуляции.

Поддержание необходимого давления воды на подающем коллекторе достигается установкой специальных регуляторов. Они так же регулируют необходимое количество воды.

На выбор необходимого коллектора влияют такие факторы:

  • площадь помещений;
  • количество радиаторов;

Верхняя разводка

В случае с верхним розливом отопительная система будет иметь другой вид. Разводка будет установлена на чердаке и утеплена, а обратный контур будет идти по подвалу. Стояки в данном случае являются независимыми перемычками между отопительными контурами. Для отсечки от розливов стояки оснащены двумя вентилями: верхним и нижним.

Нижний розлив

Сперва необходимо найти соответствующие вентили. Найти их можно, ориентируясь на лестничные марши и схему расположения отопительных приборов. При необходимости можно подняться на верхний этаж и посмотреть, как расположена перемычка. Для сброса стояков необходимо выкрутить заглушки или открыть сбрасывающие клапана.

Закончив эти работы, можно закрывать сбросы и очень медленно заполнить систему водой. Неспешность этого процесса обуславливается тем, что при быстром заполнении системы может произойти гидроудар. При наличии винтовых вентилей вода должна двигаться в направлении, которое указывает стрелка, находящаяся на корпусе – в противном случае может сорваться клапан, после чего придется сбрасывать отопительную систему во всем доме.

Дальше можно открывать вентиля полностью и стравливать воздушное давление на верхнем этаже. Кран Маевского обычно располагается в пробке радиатора или в верхней части перемычки. Осуществление сброса и запуска будет значительно упрощено, если все установленные в системе вентиля относятся к шаровым.

Верхний розлив

В данном случае запустить отопление значительно проще, но для сброса системы потребуется гораздо больше действий. Сначала перекрывается чердачный стояк, а после него – установленный в подвальном помещении. Теперь можно открывать сброс. Чтобы предотвратить возможную ошибку при отключении системы на чердаке, стоит отталкиваться от количества врезок в розлив от расположенного ориентира.

Закончив работы, можно закрывать сброс и очень медленно заполнить стояк. Необходимо в обязательном порядке соблюдать направление движения воды. Теперь можно открывать оба вентиля. Стравливать воздух нет необходимости: он сам переместится в чердачный расширительный бачок.

Схема однотрубной системы отопления

В подобных схемах раздача горячего теплоносителя радиаторам и отбор остывшего осуществляется по одной и той же трубе. Если разводка – горизонтальная, то магистраль представляет собой замкнутый контур, идущий от подающего патрубка котла к обратному. Батареи же присоединяются к нему обоими подводками. Примером может служить популярная однотрубная система отопления ленинградка, могущая работать с естественной циркуляцией теплоносителя. Ее схема для одноэтажного дома показана ниже:

Непременным условием нормальной подачи воды в радиаторы здесь является наличие петли разгонного коллектора. К его верхней точке подключается открытый расширительный бак. Нагретая вода из котла поднимается по коллектору, после чего по принципу сообщающихся сосудов затекает во все батареи. Если их количество не превышает 5, то отопление будет работать без проблем, это проверено на практике.

Дело в том, что каждый последующий отопительный прибор получает смесь горячего и остывшего теплоносителя из предыдущей батареи. Поэтому теплоотдача его снижается, если не нарастить количество секций. Когда число радиаторов превышает 5, то последние из них будут слишком холодными, сколько секций ни добавляй. При такой необходимости нужно монтировать двухтрубную гравитационную систему, о чем пойдет речь далее.

Для двухэтажного частного дома площадью до 200 м2 хорошо подойдет однотрубная система отопления с вертикальными стояками и естественной циркуляцией. Городить на каждый этаж горизонтальную ленинградку, подключенную к вертикальному коллектору, не имеет смысла, да и работать это будет плохо. Правильнее провести подающую магистраль по чердаку или под потолками второго этажа и опустить от нее стояки, как изображено на схеме:

Нагрузка на стояки небольшая – всего по 2 отопительных прибора, так что их температура будет почти одинаковой. Чтобы батареи не зависели друг от друга, между подачей и обраткой можно поставить перемычки – байпасы.

Совет. Для балансировки или отсечения в самотечных системах необходимо использовать арматуру с наименьшим сопротивлением – полнопроходные краны и специальные термостатические вентили.

Виды отопительных систем и их отличие

Системы отопления в основе своей имеют принцип циркуляции горячей воды. Исходя из этого выделяют:

  • систему отопления с циркуляцией на основе естественного давления;
  • систему отопления с циркуляцией посредством насоса;

Не стоит особо останавливаться на описании первой системы, так как данная установка давно считается устаревшей и практически не используется при строительстве нового жилья из-за ее низкой эффективности. Такое отопление используется в небольших частных домах и некоторых коммунальных учреждениях. Укажем лишь что в основе её функционирования лежит принцип физической разницы плотности теплой и холодной воды, что приводит к её циркуляции.

Система отопления с принудительной циркуляцией предусматривает наличие специальных насосов, обеспечивающих циркуляцию. Этот способ даёт практическую возможность отапливать большее количество помещений, нежели первый. Соответственно, данная система считается наиболее эффективной. Существует огромный выбор насосов для циркуляции теплоносителя в системе, что дает возможность варьировать с их мощностью и другими качественными характеристиками исходя из размеров помещений и их количества.

Система отопления с циркуляцией посредством насоса делится:

  • двухтрубная (подключение радиаторов и труб параллельным способом, что влияет на скорость и равномерность подогрева);
  • однотрубная (последовательное подключение радиаторов, что определяет простоту и дешевизну в прокладке системы отопления).

Коллекторная система отопления отличается высокой энергоэффективностью по сравнению с вышеперечисленными благодаря тому, что каждый радиатор подключён персонально к одному подающему и одному обратному трубопроводу, подача воды по которым осуществляется с помощью коллекторов.

Особенности коллекторной системы и её отличия заключаются в следующем:

Коллекторная разводка системы отопления предусматривает, что каждый радиатор регулируется самостоятельно и не зависит от работы других. Кроме того, в коллекторной системе зачастую используются другие отопительные приборы, которые также работают автономно от коллекторов. Радиаторы монтируются параллельно к коллекторам, что по принципу работы делает коллекторную систему схожую с двухтрубной.

Монтаж коллекторов осуществляется в отдельном подсобном помещении, либо специально отведенном для этого шкафу-стенде, спрятанном в стене. Место под коллекторы необходимо заранее планировать, так как они могут быть довольно внушительных размеров. Размеры распределительных коллекторов зависят от мощности радиаторов, которые зависят от размеров помещений.

Коллекторная разводка системы отопления значительно выигрывает у других вышеперечисленных систем отопления возможностью производить демонтаж и замену радиатор без необходимости остановки всей системы. Также коллекторная разводка требует для своего функционирования большего количества трубопровода, чем двухтрубная система. Несмотря на значительные одноразовые затраты на этапе строительства, данные меры положительно сказывается на дальнейшей энергоэффективности системы. Именно поэтому коллекторная система отопления обладает наибольшим эффектом и быстро окупается при строительстве жилья с большой площадью.

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:

Стояковая система отопления — устройство на примерах

В данной статье будут рассмотрены варианты различных манипуляций со стояком отопления. Будут освещены вопросы отключения и запуска стояка, варианты подключения и разводки труб и особенности проведения ремонта, а также схема стояка отопления.

Как поменять стояк отопления: проведение ремонта

Вопрос, как заменить стояк отопления, возникает довольно часто. Самостоятельный ремонт участка стояка довольно прост, а количество необходимых материалов невелико. Для ремонта понадобится оцинкованная стальная труба, которая имеет хорошую прочность и не подвергается коррозии, несмотря на отсутствие антикоррозионного покрытия. При установке трубы нужно пользоваться резьбой. Это обуславливается тем фактом, что при осуществлении сварки внутренняя часть трубы потеряет слой цинка, который защищает ее от негативных воздействий (прочитайте также: «Как выполняется сварка труб отопления – правила сваривания металлических и пластиковых труб»).

Можно использовать для ремонта гофрированную нержавеющую трубу. Она обладает меньшей прочностью, чем оцинкованная сталь, но значительно превосходит ее в удобстве установки. Хороший и легкий монтаж обеспечивается неплохой гибкостью и наличием фитинговых соединений. Большая часть выпускаемых труб может выдерживать давление не менее 15 атмосфер.

Использовать пластиковые или металлополимерные трубы не рекомендуется. Одной из основных причин является увеличенный риск возникновения гидроударов из-за неправильной эксплуатации запорной арматуры или появлению неполадок. Прочитайте также: «Пластиковые трубы для отопления: характеристики, требуемый диаметр для монтажа своими руками».

Полезные мелочи

Существуют различные нюансы и тонкости, которые возникают в ходе выполнения ремонтных работ. Вертикальная труба, к которой подключены отопительные приборы, и парная холостая труба находятся в непосредственной близости, поэтому менять их стоит одновременно. Заменив отопительные стояки, желательно создать между ними зазор, который позволит разобрать соединение на одном стояке, не снимая при этом второй.

Стояки желательно прикрепить к стене, чтобы они не шатались и не протекали, поскольку это существенно снижает срок службы стояков отопления. Зачастую достаточно двух креплений на участке между перекрытиями. Стальную трубу можно закреплять при помощи оцинкованных хомутов, оснащенных резиновыми прокладками.

Пример замены стояковой системы отопления показан на видео:

Для маскировки труб можно использовать портьеры или стеновые панели. В таком случае трубопровод будет незаметен, но при необходимости обслуживания или ремонта он будет доступен. Замуровывать намертво трубы не стоит: их замена должна осуществляться регулярно.
Монтаж стояков отопления желательно проводить в таком месте, откуда доступ к ним будет упрощен. Это позволит в дальнейшем без проблем осуществлять ремонт и перенос стояка отопления. При нарезании резьбы стоит убедиться в том, что расстояние от нее до пола и стен будет не менее 8-10 см. Резать трубу, находящуюся в изогнутом положении, не стоит, а при резке желательно придерживать трубу ключом, чтобы снизить вероятность ее отрыва из-за крутящего момента. Кроме того, для облегчения нарезки трубу можно смазать маслом.

В этой статье была рассмотрена стояковая система отопления и ее особенности. Данная информация должна помочь в обслуживании и ремонте стояков, а полученные знания помогут разобраться с вопросами эксплуатации стоякового отопления на практике.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

  • Боковое (стандартное) подключение;
  • Диагональное подключение;
  • Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Коллекторная разводка для тёплого пола

Монтаж тёплого пола коллекторной разводкой осуществляется подобно обычному водяному полу. Можно вмонтировать теплоотдающий элемент под покрытие пола с последующим подсоединением к коллектору. Практика показывает: возможно компоновать коллектор для отопления пола вместе с отоплением через радиаторы, но делать этого не стоит. Системы разнотемпературные.

Стоит помнить о терморегулировании: теплые полы имеют меньшую теплоотдачу, радиаторы — большую.

Коллекторная система отопления сегодня является наиболее эффективной, экономной, быстро окупаемой. Она удобна, проста, визуально не заметна, что делает максимально комфортным проживание там, где она установлена.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Котлы и Бойлеры