Оптимальная разводка отопления в частном доме: сравнение всех типовых схем

Схема подключения лучевой разводки

Выбирая отопительную схему, в большинстве случаев останавливаются на лучевой поэтажной разводке трубопровода. Все трубы скрываются от глаз в толще пола. Коллектор – главный распределительный орган устанавливается в нише стенового ограждения, часто в специальный шкаф, расположенный в центре дома/квартиры.

В подавляющем большинстве случаев реализации лучевой разводки требуется наличие циркуляционного насоса, а иногда нескольких, установленных на каждое кольцо или ветку. Его необходимость описана выше. Лучевую разводку сборки системы отопления чаще всего выполняют на базе одно- и двухтрубного монтажа, практически полностью вытесняя тройниковый тип подключения.

Это упрощенная схема лучевой разводки, в которой каждый радиатор подключается к разъему коллектора для прямой и обратной подачи теплоносителя

На каждом этаже возле стояка двухтрубной системы монтируются подающий и обратный коллекторы. Под полом трубы от обоих коллекторов проходят в стене или под полом и подключаются к каждому радиатору в рамках этажа.

Каждый из контуров должен иметь приблизительно одинаковую протяженность. Если этого не получается достичь, то каждое кольцо необходимо оснастить собственным циркуляционным насосом и автоматикой для регулировки температуры.

При этом изменение температурного режима будет полностью независимым на каждом контуре и не будет влиять друг на друга. Т.к. трубопровод будет находиться под стяжкой, каждый радиатор нужно оборудовать воздушным краном. Воздухоотводчик можно разместить также и на коллекторе.

Предварительный этап

До начала работ задача хозяина заключается в правильном подборе всех комплектующих и мест расположения оборудования, а именно:

• определить места расположения радиаторов;
• выбрать тип радиаторов, исходя из показателей давления и типа теплоносителя, а также определить количество секций или площадь панелей (сделать расчет тепловых потерь и подсчитать тепловую мощность, необходимую для качественного обогрева каждой комнаты);
• изобразить схематично расположение радиаторов и маршруты прохождения трубопровода, не забыв про остальные элементы системы отопления (котел, коллекторы, насос и т.д.);
• составить бумажный список всех элементов и сделать покупки. Чтобы не ошибиться в расчета, можно пригласить специалиста.

Итак, чтобы приступить к следующему этапу, необходимо учесть правила монтажа лучевой системы

Правила установки лучевой разводки

Если вы выбрали укладку труб под пол, следуйте нескольким правилам, которые помогут избежать теплопотерь и замерзания теплоносителя. Между черновым и чистовым полом должно быть достаточно пространства (об этом далее в описании).

При монтаже труб в пол важно учесть несколько требований, одним из которых является наличие достаточного пространства между чистовым и черновым полами

В качестве чернового пола может быть бетонная фундаментная плита. По ней сначала укладывают слой утеплителя, затем устраивают трубопровод. Если проложить трубы без теплоизолирующей подложки, то вода на данных участках может замерзнуть, теряя много тепла.

Что касается труб, то лучше остановить свой выбор на полиэтиленовых или металлопластиковых моделях, которые обладают высокой гибкостью. Трубопровод из полипропилена плохо гнется, поэтому не подходит для лучевой разводки.

Трубопровод необходимо прикрепить к основанию, чтобы он не всплыл во время заливки чистовым слоем стяжки. Закрепить можно с помощью монтажной ленты, пластиковых хомутов или другими доступными методами.

Трубу под стяжкой нужно обязательно утеплить, чтобы снизить теплопотери доя минимума, а на первом этаже обязательно необходимо уложить слой теплоизоляции

Затем вокруг трубопровода укладываем утеплитель слоем в 50 мм из пеноплекса или пенопласта. Изоляцию также крепим к основанию пола с помощью дюбелей-гвоздей. Финальным этапом является заливка раствором слоем 5-7 см, который будет служить основанием чистового пола. На эту поверхность можно уже укладывать любое напольное покрытие.

Если укладка труб производится на втором этаже и выше, то монтаж слоя теплоизоляции является опциональным

Запомните одно важное правило, на участках трубопровода, находящегося под полом, не должно быть никаких соединений

При наличии циркуляционного насоса достаточной мощности и производительности коллектор иногда размещают на этаж ниже относительно уровня расположения радиаторов.

Если коллектор размещается на нижнем уровне (подвале), то нужно учесть несколько правил правильной подводки труб от гребенки к радиаторам, которые находятся на следующем уровне

Из каких элементов состоит коллекторная система

Котел. Центральным элементом, как и в любой другой отопительной системе, является котел. От него нагретый теплоноситель подается по трубам в радиаторы

При выборе теплогенератора важно правильно рассчитать необходимую мощность с учетом теплопотерь конкретного дома

Насос. Его устанавливают для принудительной циркуляции воды в системе. Выбирая насос, нужно ориентироваться на размеры труб, материалы и особенности работы нагревательных приборов

Важным параметром при выборе насоса является скорость перекачивания теплоносителя, на втором месте по важности – мощность устройства

Коллектор. За внешнее сходство с гребнем элемент конструкции называют еще гребенкой. Это распределяющая система, которую устанавливают для передачи теплоносителя ко всем нагревательным приборам. На коллектор можно установить запорно-регулирующие устройства, которые позволят контролировать расход теплоносителя в каждой «петле». Если оборудовать гребенку автоматическими системами удаления воздуха и термостатами, можно добиться максимальной производительности отопления при минимальном расходе энергии.

Коллекторные шкафы. Это конструкции, в которых устанавливают гребенки. Существуют самые разные модели – от простейших навесных коробок до шкафов-«невидимок», которые встраивают в стены и «маскируют» отделочными материалами так, что они становятся практически незаметными в интерьере. В коллекторных шкафах находятся важнейшие элементы лучевой системы – сама гребенка, запорная арматура, трубопроводы.

На что ориентироваться при выборе коллектора (гребенки)

Гребенки могут различаться в зависимости от материала, из которого изготовлены, количества контуров, вида дополнительных элементов. Устройства изготавливают из таких материалов:

• сталь;
• медь;
• латунь;
• полимеры.

Контуров может быть 2-12 в зависимости от модели. Особенность гребенки состоит в том, что при необходимости можно добавить дополнительные контуры.

По конструкции коллекторы бывают:

• простыми, состоящими лишь из основных элементов, без какого-либо дополнительного регулирующего оборудования;
• усовершенствованными, в которые производитель устанавливает автоматику, датчики и другие дополнительные элементы.

Простые конструкции представляют собой обычные трубки с ответвлениями и соединительными отверстиями. В усовершенствованных могут быть датчики температуры и давления, термостаты, электронные клапаны, смесители.

При выборе коллектора следует определиться с материалом и конструкцией приборов, а также учесть следующие нюансы:

• пропускную способность гребенки;
• количество контуров;
• максимально допустимое давление, при котором коллектор способен работать;
• расход электроэнергии для функционирования устройства;
• репутацию компании-изготовителя на рынке отопительного оборудования.

Схема подключения лучевой разводки

Трубопроводы, как правило, размещаются в цементной стяжке, выполненной по черновому полу. Один конец подключается к соответствующему коллектору, второй выводит из пола под соответствующим радиатором. Сверху на стяжку настилается чистовой пол. При монтаже лучевой системы обогрева отопления в многоквартирном доме вертикальную магистраль выполняют в канале. На каждом этаже ставится своя пара коллекторов. В отдельных случаях, если хватает напора насоса и на последнем этаже мало потребителей, их подключают напрямую к коллекторам первого этажа.

Чтобы эффективно бороться с пробками, воздушные клапана ставят на коллекторе и на конце каждого луча.

Подготовительные работы

Во время подготовки к монтажу выполняются следующие работы:

• установить место размещения радиаторов и других потребителей тепла (теплых полов, полотенцесушителей и т.п.);
• выполнить тепловой расчет каждого помещения, учитывая его площадь, высоту потолка, количество и площадь окон и дверей;
• подобрать модель радиаторов с учетом результатов тепловых расчетов, вида теплоносителя, давления в системе, рассчитать высоту и количество секций;
• сделать трассировку прямых и обратных трубопроводов от коллектора до радиаторов, учитывая расположение дверных проемов, строительных конструкции и других элементов.

Существует два типа трассировки:

• прямоугольно- перпендикулярная, трубы укладываются параллельно стенам;
• свободная, трубы укладываются по кратчайшему маршруту межу дверью и радиатором.

Первый тип имеет красивый, эстетичный вид, но требует заметно большего расхода труб. Вся эта красота будет закрыта чистовым полом и напольным покрытием. Поэтому владельцы чаще выбирают свободную трассировку.

Для трассировки труб удобно применять бесплатные компьютерные программы, они помогут выполнить трассировку, позволят точно определить длину труб и составят ведомость на закупку арматуры.

Монтаж системы

Укладка лучевой системы на черновой пол потребует ряда мероприятий, направленных на сокращение транспортных потерь тепла и предотвращение замерзания, если в качестве теплоносителя была выбрана вода.

Между черновым и чистовым полом следует предусмотреть расстояние, достаточное для устройства теплоизоляции.

Если черновым полом служит бетонное перекрытие (или фундаментная плита), то на нее потребуется уложить слой теплоизолирующего материала.

Для лучевой трассировки применяют металлопластиковые или полиэтиленовые трубы, обладающие достаточной гибкостью. Для радиаторов тепловой мощностью до 1500 ватт применяют 16 миллиметровые трубы, для более мощных диаметр увеличивают до 20 мм.

Они прокладываются в гофрированных рукавах, дающих дополнительную термоизоляцию и необходимое пространство для тепловых деформаций. Через метр- полтора рукав крепят стяжками или хомутиками к черновому полу, чтобы предотвратить его смещение во время выполнения цементной стяжки.

Далее монтируется слой теплоизоляционного материала толщиной не менее 5 см, из плотной базальтовой ваты, пеноплекса или пенополистирола. Этот слой тоже необходимо зафиксировать к черновому полу с помощью тарельчатых дюбелей. Теперь можно заливать стяжку. Если разводка выполняется на втором этаже или выше, термоизоляцию укладывать необязательно.

Важно помнить, что под залитым полом не должно оставаться соединений. Если на втором, мансардном, этаже немного потребителей, а напор, создаваемый циркуляционным насосом, достаточный, то часто применяют схему с одной парой коллекторов

Трубы к потребителям на втором этаже протягивают трубы от коллекторов с первого этажа. Трубы собирают в пучок и проводят по вертикальному каналу на второй этаж, там их сгибают под прямым углом ведут до точек размещения потребителей

Если на втором, мансардном, этаже немного потребителей, а напор, создаваемый циркуляционным насосом, достаточный, то часто применяют схему с одной парой коллекторов. Трубы к потребителям на втором этаже протягивают трубы от коллекторов с первого этажа. Трубы собирают в пучок и проводят по вертикальному каналу на второй этаж, там их сгибают под прямым углом ведут до точек размещения потребителей.

Важно помнить, что при сгибе нужно соблюдать минимальный радиус изгиба для данного диаметра тубы. Его можно посмотреть на сайте производителя, а для гибки лучше пользоваться ручным трубогибом

В месте выхода вертикального канала нужно предусмотреть достаточное пространство для размещения закругленного участка.

Лучевая разводка и теплый пол

Лучевую схему можно применять и для обустройства системы «теплый» пол. При грамотно составленном проекте с учетом всех факторов можно отказаться от радиаторов, сделав теплый пол основным источником для отопления.

Тепловые потоки будет равномерно распределяться по всему помещению, не создавая эффект конвекции в отличие от радиаторов. В результате отсутствует циркуляция пыли в воздухе.

Перед тем, как взяться за реализацию идеи по устройству водяных теплых полов, важно учесть следующие особенности:

• на бетонное или деревянное основание укладывается отражающий экран со слоем теплоизоляции;
• сверху укладывается трубы по петлеобразной схеме;
• перед заливкой бетоном производится гидравлическое испытание системы под давлением на протяжении суток;
• финишным слоем выступает стяжка или настил.

Коллектор каждого контура должен оснащаться расходомерами и термостатическими клапанами, которые позволяют вести точный контроль расхода теплоносителя и регулировать его температуры.

При разводке труб можно использовать термостатические головки и сервоприводы. Данные устройства позволяют автоматизировать работу теплого пола. Система будет реагировать на изменения в температуре помещения, настраивая комфортный режим для каждой комнаты.

Лучевая разводка для теплого пола требует оснащения коллектора несколькими комплектующими, которые позволяют контролировать, автоматизировать и управлять напольным отоплением для достижения максимального комфорта и энергоэффективности

При монтаже крайне важно правильно зафиксировать трубы, перед тем, как все заливать стяжкой. Для этого можно использовать утеплитель с пазами, арматурную сетку или скобы. Перед укладкой трубопровода необходимо четко определить маршрут, который теплоноситель будет преодолевать для обогрева пола (не допускать скрещивания труб)

Отрезать трубу лучше всего только после полной укладки и подводки к обратному и подающему коллекторам

Перед укладкой трубопровода необходимо четко определить маршрут, который теплоноситель будет преодолевать для обогрева пола (не допускать скрещивания труб). Отрезать трубу лучше всего только после полной укладки и подводки к обратному и подающему коллекторам.

Важно, чтобы при заливке трубопровод находился под давлением. Пока бетонная смесь не затвердеет полностью и не пройдет три недели, подавать теплоноситель с рабочей температурой нельзя. Только потом начинаем с 25ºС и через 4 дня заканчиваем проектной температурой

Только потом начинаем с 25ºС и через 4 дня заканчиваем проектной температурой.

Двухтрубная система с верхней разводкой

В двухтрубной системе отопления с верхней разводкой расширительный бак ставится в самой верхней точке.

Эта двухтрубная схема очень похожа на предыдущую, только здесь предусматривается установка расширительного бачка в самой верхней части системы, например, на утепленном чердаке или под потолком. Оттуда теплоноситель спускается к радиаторам, отдает им часть своего тепла, после чего отправляется через обратную трубу в отопительный котел.

Для чего нужна такая схема? Она оптимальна в многоэтажных домах с большим количеством радиаторов. Благодаря этому достигается более равномерный прогрев, пропадает необходимость установки большого количества воздушных спускников – воздух будет удаляться через расширительный бак или через отдельный спускник, входящий в состав группы безопасности.

Достоинства и недостатки двухтрубной системы с верхней разводкой

Положительных черт очень много:

• можно отапливать многоэтажные здания;
• экономия на спускниках воздуха;
• можно создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Присутствуют и некоторые недостатки:

Использование вертикальной разводки приведет к дополнительным трудностям при скрытом монтаже отопления.

• повсюду видны трубы – такая схема не подойдет для интерьеров с дорогой отделкой, где элементы отопительных систем принято прятать;
• в высоких домах необходимо прибегнуть к принудительной циркуляции теплоносителя.

Несмотря на минусы, схема остается довольно популярной и распространенной.

Особенности монтажа двухтрубных систем с верхней разводкой

Данная схема предусматривает отсутствие необходимости в расположении отопительного котла в самой нижней точке. Сразу после котла подающая труба отводится вверх, а в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Подача теплоносителя в радиаторы осуществляется сверху, поэтому здесь используется боковая или диагональная схема подключения радиаторов. После этого остывший теплоноситель отправляется в обратную трубу.

Комбинированная схема разводки трубопроводов отопления

Нередко в помещении установлен всего не один отопительный прибор, а несколько. Подводить к каждому радиатору отдельную двухтрубную петлю-ветку при коллектроно-лучевой разводке нерационально. Лучше до каждой комнаты проложить отдельную ветку, которая внутри помещения обойдет несколько отопительных приборов, реализуя тупиковую или попутную схему.

Схема комбинированной разводки системы отопления.

Рассчитывают такую систему как лучевую. Ветки, снабжающие теплоносителем несколько радиаторов, подвергаются отдельному расчету как тупиковые или попутные. В современных системах радиаторы снабжаются термоклапанами (терморегуляторами), настраиваемыми пользователями на разные температуры, исходя из текущих требований комфортности нахождения в помещении. Стабильность температурного режима в помещении становится трудно поддерживать.

Оказывается можно избавиться от нестабильности, одновременно уменьшив затраты на подключение радиаторов, соединяя их по т.наз. «проходной схеме».

«Проходная» схема соединения радиаторов.

Термоклапан ставится только на первый в контуре радиатор, регулируя расход теплоносителя по всем последовательно включенным отопительным приборам. Они воспринимаются как один радиатор. Сложности балансировки возникнут при многосекционных приборах (по 10 и более секций).

Лучевое отопление с принудительной циркуляцией: особенности системы

Применяемая ранее тройниковая система обогрева со временем уходит на второй план, вытесняемая более новыми, эффективными методами отопления. Лучевое теплоснабжение – довольно сложная конструкция отопительной системы. Она включает в себя несколько важных элементов, необходимых для эффективной работы.

• Котел – прибор, задача которого нагревать теплоноситель и подавать его в отопительную систему.
• Циркуляционный насос – благодаря этому прибору жидкий теплоноситель распространяется по системе быстрее.
• Коллектор – агрегат, который помогает равномерно распределять теплоноситель по дому. Устанавливается на каждом этаже многоэтажного дома.
• Шкаф – необязательный элемент системы. Выполняет в основном эстетическую функцию, в него прячутся все элементы разводки и коллектор.
• Трубы и радиаторы – элементы, по которым происходит движение теплоносителя.

Для каждого частного дома требуется своя собственная система обогрева, исходя из планировки здания. Проектирование, установка и обслуживание коллекторной системы индивидуального отопления считается простым делом, однако иногда все же требует профессионального вмешательства.

При проектировании системы обогрева для двухэтажного дома особое внимание нужно уделить выбору насоса. Он должен быть достаточно мощным, чтобы прогонять воду по системе по всему дому. Если в коттедже возникают частые перебои с электричеством или дом не подключен к электросети, циркуляция теплоносителя осуществляется естественным способом

Если в коттедже возникают частые перебои с электричеством или дом не подключен к электросети, циркуляция теплоносителя осуществляется естественным способом.

Разводка отопления от котла в частном доме – особенности

Итак, давайте более детально рассмотрим, на что здесь нужно обращать особое внимание. Наиболее простой и, вместе с тем, эффективной, в настоящее время является водяная система отопления. Принцип ее работы достаточно простой

Котел нагревает воду, и она по трубам поступает в радиаторы. От них-то и распространяется тепло по помещению. Естественно, это общая схема, в которой не описан ряд важнейших моментов

Принцип ее работы достаточно простой. Котел нагревает воду, и она по трубам поступает в радиаторы. От них-то и распространяется тепло по помещению. Естественно, это общая схема, в которой не описан ряд важнейших моментов.

В частности, циркуляция воды может быть принудительной, то есть с помощью насоса или естественная. Первый вариант будет гораздо дороже – как в плане приобретения нужного

Далее понадобится определяться с разводкой. В настоящее время существуют 2 основные схемы:

•  однотрубная;
• двухтрубная.

Они, в свою очередь, также имеют несколько возможных вариантов. В частности, при однотрубной схеме предстоит выбирать между горизонтальной и вертикальной разводкой. Первая является в настоящее время более популярной. При этом нужно знать, что здесь понадобится нагнетательный насос. Работает он от электричества, соответственно, ваша система становится зависимой от энергообеспечения дома. Впрочем, если в вашем районе нет регулярных проблем с электроснабжением, на данный момент можно не обращать внимания.

При выборе подобной схемы для многоэтажного дома обязательно следует учесть один момент. Во-первых, понадобится стояк, во-вторых, на входе к расположенной на 1-м этаже первоначальной секции радиатора следует установить вентиль. Его частичное перекрытие позволяет создать давление, при котором теплоноситель будет нормально циркулировать наверху.

Однотрубная вертикальная схема не требует установки нагнетательного насоса. Впрочем, здесь могут быть и исключения – все зависит от конкретного здания. При такой разводке применяют специальный метод укладки труб – под небольшим уклоном по ходу направления движения воды. По сути, мы получаем полностью энергонезависимую систему. Нагретая вода из котла подается в расширительный бак, расположенный, как правило, на чердаке, а уже оттуда направляется последовательно к радиаторам.

Теперь давайте рассмотрим двухтрубную схему. Здесь требуется больше количество материалов, что, в свою очередь, увеличивает стоимость всей системы. Однако несомненным достоинством такой схемы является возможность равномерно распределить тепло по всем радиаторам. Все дело в том, что в данном случае они подключаются не последовательно, а параллельно, тогда как обратный контур здесь один. Это также позволяет регулировать температуру на каждом радиаторе отдельно.

При двухтрубной схеме нужно будет также определиться с тем, каким образом будет подаваться

Впрочем, более популярным вариантом сегодня является горизонтальная двухтрубная схема. В данном случае также есть несколько вариантов реализации – лучевой, попутный, тупиковый. Первый является наиболее дорогим в исполнении, поскольку требует большого количества материалов. При коллекторной, или, как ее еще называют, лучевой разводке, каждый из радиаторов подключается к центральному коллектору отдельно. Соответственно, распределение тепла будет наиболее равномерным.

https://youtube.com/watch?v=vkXy8qoEukQ

Разновидности отопительных систем для частного дома

По принципу движения теплоносителя все системы обогрева делятся на:

• гравитационные (они же естественные, самотечные);
• принудительные.

В первом случае теплоноситель от котла к батареям поступает самотеком – по средству конвекции. Имеющая большую температуру жидкость стремится заместить собой более холодную. Но такая система имеет ограничения по количеству подключенных радиаторов. Если комнат в коттедже много, да еще он в два-три этажа, то без принудительного варианта не обойтись. Вода в этом случае нагнетается электронасосом.

Большинство из современных отопительных котлов уже идут с насосами. Но выбирая их, следует учитывать зависимость этих котлов от бесперебойности электроснабжения. При аварии на сетях они перестанут перекачивать теплоноситель по системе и в доме заметно похолодает. А вот гравитационный аналог продолжит функционировать.

Как рассчитать диаметр труб

При устройстве тупиковой и коллекторной разводки в загородном доме площадью до 200 м² можно обойтись без скрупулезных расчетов. Сечение магистралей и подводок принимайте согласно рекомендациям:

• чтобы подать теплоноситель к радиаторам в здании 100 квадратов и менее, достаточно трубопровода Ду15 (наружный размер 20 мм);
• подводки к батареям делаются сечением Ду10 (внешний диаметр 15—16 мм);
• в двухэтажном доме 200 квадратов раздающий стояк делается диаметром Ду20—25;
• если количество радиаторов на этаже превышает 5 шт., делите систему на несколько ветвей, отходящих от стояка Ø32 мм.

Самотечная и кольцевая система разрабатывается согласно иженерным расчетам. Если вы хотите определить сечение труб самостоятельно, первым делом посчитайте нагрузку на отопление каждого помещения с учетом вентиляции, затем выясните требуемый расход теплоносителя по формуле:

• G – массовый расход нагретой воды на участке трубы, питающей радиаторы конкретной комнаты (или группы помещений), кг/ч;
• Q – количество теплоты, потребное для обогрева данной комнаты, Вт;
• Δt – расчетный перепад температур на подаче и в обратке, принимайте 20 °С.

Пример. Для прогрева второго этажа до температуры +21 °С необходимо 6000 Вт тепловой энергии. Стояк отопления, проходящий через перекрытие, должен приносить 0.86 х 6000 / 20 = 258 кг/ч горячей воды из котельной.

Зная часовое потребление теплоносителя, нетрудно рассчитать сечение подводящего трубопровода по формуле:

• S – площадь искомого сечения трубы, м²;
• V – расход горячей воды по объему, м³/ч;
• ʋ– скорость течения теплоносителя, м/с.

Продолжение примера. Посчитанный расход 258 кг/ч обеспечивается насосом, скорость воды берем 0.4 м/с. Площадь поперечного сечения подающего трубопровода равна 0.258 / (3600 х 0.4) = 0.00018 м². Пересчитываем сечение в диаметр по формуле площади круга, получаем 0.02 м – труба Ду20 (наружный – Ø25 мм).

Заметьте, мы пренебрегли разницей плотностей воды при различной температуре и подставили в формулу значение массового расхода. Погрешность невелика, при кустарном расчете вполне допускается.

Watch this video on YouTube