Типовые схемы и правила составления проекта системы отопления одноэтажного частного дома

Структура системы центрального отопления

Централизованное отопление считается сложной инженерной конструкцией, основная задача которой состоит в выработке и обеспечении многоквартирных домов горячим водоснабжением и теплом. Сеть состоит из нескольких объектов:

• котельная или ТЭЦ, которые нагревают воду;
• трубопровод, который доставляет горячую воду до потребителей;
• оборудование в квартирах, которое распространяет тепло.

Однотрубная разводка

Однотрубная схема обогрева подразумевает подачу и отбор теплоносителя по одной магистрали. Считается самой неэффективной отопительной системой, потому что теряет много тепловой энергии во время транспортировки. Кроме того, к жителям верхних этажей вода доходит уже теплой, а не горячей. К недостаткам такой системы относят невозможность установки приборов учета и регулировки тепловой энергии, а также замены старых радиаторов отопления на новые. Это может нанести вред сети отопления всего дома.

Сейчас такую сеть отопления можно увидеть в хрущевках и сталинках. Позже появился усовершенствованный вариант, который назвали «ленинградка». В этой системе можно устанавливать ручные регуляторы и новые радиаторы.

Двухтрубная разводка

Как уже понятно из названия, подающая и обратная тепловые энергии двигаются по разным магистралям. Благодаря этому температура тепловой энергии практически одинакова на входах во все квартиры.

Замена радиаторов не имеет никакого влияния на общую сеть обогрева; допускается установка автоматических аппаратов регулирования и учета тепла.

Автономное отопление

Автономное отопление чаще встречается в новостройках, где владелец квартиры самостоятельно принимает решение по подключению к центральной системе обогрева. Также оно используется для частного сектора. Источником тепла в такой системе служит индивидуальная котельная, расположенная в квартире.

Централизованное отопление для многоквартирного дома

Работа центральной системы состоит в транспортировке теплоносителя с котельной в тепловой узел многоэтажки, а затем — его распределении по каждой квартире. Многие отечественные дома оборудованы однотрубной системой с двумя уровнями розлива. При подаче и обратке разводка труб размещается на чердаке. Это верхняя разводка системы отопления. При нижней размещение происходит в подвале.

Стояки различают:

• с попутным движением тепловой энергии;
• с движением с нижней части вверх;
• движение происходит сверху вниз.

Если используется нижний разлив, стояк соединяется перемычкой с другим стояком. Перемычки располагаются в чердачном помещении или в квартирах последнего этажа.

Способы подключения радиатора

От выбора схемы подсоединения отопительных трубопроводов напрямую зависит эффективность теплоотдачи радиатора. Если теплоноситель не циркулирует по всей его внутренней площади, а быстро выходит в обратку, то тепло батарея отдает по минимуму.

Самым эффективным способом подключения является диагональный. При нем вода внутри радиатора успевает на пути от входа к выходу охватить все секции, отдав каждой тепловую энергию

Подвести трубы с теплоносителем к радиатору можно тремя способами:

• боковой односторонний – трубы расположены сбоку с одной стороны;
• горизонтальный – нижний или верхний – трубы находятся на одном уровне по горизонтали относительно друг друга сверху или снизу батареи – одна подходит справа, а вторая слева;
• диагональный перекрестный – трубы подсоединяются по диагонали.

В паспортах на радиаторы теплоотдача обычно указывается для диагонального способа подключения. При боковом подсоединении потери тепла будут достигать 10% от этого максимума. А при горизонтальном варианте они могут достигнуть и всех 20–25%.

Однако многое здесь зависит от количества секций и внутреннего устройства батареи. Плюс, немаловажную роль играет материал изготовления радиатора, а также место его размещения в помещении.

Схемы разводки трубопроводов по подаче теплоносителя бывают:

• с верхним подводом;
• с нижним подводом.

Если система с естественной циркуляцией, то более эффективной и предпочтительной будет схема с верхней разводкой. Но при наличии циркуляционного насоса приемлемы оба варианта.

Непосредственно процесс подключения радиатора от способа подвода труб отопления зависит не сильно. Подача и обратка подсоединяются к батарее в соответствии с выбранной схемой. А оставшихся два отверстия закрываются краном Маевского и заглушкой.

Вариант #1 – с верхней разводкой

В этой схеме магистраль с теплоносителем к радиатору подходит сверху. Отводная труба может подключаться с этой же стороны, в боковом варианте, либо с другой (диагональный аналог). При этом движение воды в контурах подачи и обратки может быть попутным или встречным (тупиковым).

Если секций в радиаторе меньше десяти, то боковой способ подключения труб практически не уступает диагональному – но при большем их количестве в дальний от входа край батареи теплоноситель будет доходить только при сильном напоре в системе

При выборе верхнего подключения движение теплоносителя рекомендуется организовывать по попутной схеме. В этом случае обратный и подающий контуры получаются приблизительно одинаковой протяженности, что сильно упрощает балансировку всей системы.

На практике чаще используют тупиковую схему, так как она требует труб по метражу немного меньше.

Если дом небольшой – до 200 кв. м и хочется максимально сэкономить на системе отопления, стоит предпочесть именно схему с встречным движением нагретой воды. Здесь регулировка не так сложна и вполне реализуема. Но для большого коттеджа – в два-четыре этажа, лучше выбрать что-то иное.

Вариант #2 – с нижним подводом

В данном случае теплоноситель подводится снизу. Если такая разводка выстраивается в одноэтажном доме, то это позволяет избавиться от стояков. Обе трубы прокладываются от котла вдоль пола и не так коробят своим видом интерьер. Чем меньше в комнате трубопроводов, тем красивей все выглядит.

Главное достоинство нижнего подвода – отсутствие стояков, что немного уменьшает сумму сметы на обустройство отопительной системы в доме

Обратка может в такой схеме подключаться:

• сбоку;
• по горизонтали снизу;
• по диагонали.

Если используется обычный радиатор, без специальной перегородки для более эффективной циркуляции теплоносителя внутри, то лучше всего выбрать диагональный способ подсоединения.

Однако гидравлическое сопротивление в таком случае выходит больше, чем при горизонтальном варианте. Здесь надо внимательно считать что выгодней, делая теплотехнический расчет.

Нередко горизонтальный способ получается максимально эффективным по теплопотерям. Но это возможно только при наличии на входе между первой и второй секциями батареи заглушки, которая направляет теплоноситель вверх по всему радиатору. Так сопротивление выходит минимальным, а теплоотдача максимальной.

Нижний подвод рекомендуется выбирать только для циркуляционных систем отопления. При естественном движении теплоносителя в радиаторах будет постоянно скапливаться воздух, особенно при горизонтальном и боковом подключении трубопроводов.

Его придется постоянно спускать с помощью кранов Маевского. А это дополнительные телодвижения, поэтому лучше изначально избавить себя от подобных забот.

Однотрубная система обогрева

В доме устанавливается только одна линия магистрали под полом или над ним с последовательным подключением батарей. В таком отопительном контуре нет распределения на подающую трубу и обратную.

По периметру одноэтажного здания монтируется всего одна труба круглого сечения диаметром не меньше 32 мм, которую условно делят пополам. Отходящую от теплогенератора половину называют подачей, а вторую часть магистрали — обраткой. С помощью сварной или бесшовной трубы малого диаметра в закольцовку монтируют радиаторы/конвекторы.

Организация отопительной системы с естественной циркуляцией подразумевает установку подающего трубопровода с уклоном 4-5 мм через каждые 2 м

Однотрубная схема включает следующие функциональные элементы:

• источник теплоснабжения (котёл);
• радиаторы отопления;
• расширительный резервуар;
• элементы разводки труб.

Нагретая жидкость поступает поочередно в радиаторы отопления, каждый раз отдавая часть своего тепла. После этого уже охлажденной возвращается в котел для следующего цикла подогрева. В каждой батареи теряется тепло и последний элемент в цепочке остается самым холодным в сравнении с другими.

Есть несколько способов, которые позволяют оптимизировать работу однотрубной системы. Можно дополнительно установить специальные термостатические клапаны для теплообменников, балансировочные вентили с регулируемым гидравлическим сопротивлением или компактные шаровые краны. Подобное оборудование помогает нормализовать подачу тепла к батареям.

Установленные вентили дают возможность регулировать количество поступающего тепла в каждый отдельный радиатор

Другой способ — увеличить количество секций каждого следующего радиатора в отопительном контуре. А также можно установить циркуляционную помпу. Насосное устройство подключают в конце обратки — месте, где рабочая жидкость имеет самые низкие показатели температуры.

Однотрубный вариант отопления отличается простой установкой и введением в эксплуатацию. Теплопотери сводятся к минимуму, поскольку абсолютно все коммуникации расположены внутри жилых комнат частного дома.

Такую схему можно организовать в виде системы с горизонтальной разводкой и принудительным движением теплоносителя или вертикальной сети обогрева с естественным, принудительным или комбинированным перемещением рабочей жидкости.

Также рекомендуем прочесть другой наш материал, где мы подробно рассмотрели однотрубную систему отопления для частного дома.

Горизонтальный способ разводки

Монтаж подающей трубы в горизонтальной плоскости выполняют с нужным уклоном по направлению движения нагретой воды. При этом все батареи по периметру дома должны быть установлены на одном уровне. Для выпуска воздуха из радиаторов используют краны Маевского или автоматические воздухоотводные устройства.

Кран Маевского представляет собой специальное устройство для удаления накопившегося воздуха из батарей. Запорный клапан поворачивают, пока не станет чётко слышно шипение. Когда смесь газов удалится, из крана потечёт вода

Горизонтальная магистраль может быть установлена в самой конструкции пола или смонтирована над ним. Чтобы избежать теплопотерь, во первом случае обязательно нужно утеплить трубы.

Вертикальный вариант разводки

В такой системе транспортировку жидкого теплоносителя обеспечивает естественный режим циркуляции, а потому устанавливать дополнительно насос нет необходимости. Энергонезависимость — главный плюс однотрубной вертикальной системы обогрева дома.

При таком способе разводки рабочая жидкость, нагретая до заданной температуры, перемещается вверх по стояку, после чего по распределительным трубам поступает в батареи. Эффективность функционирования вертикально расположенной однотрубной системы достигается установкой магистрали под уклоном, а также монтажом труб большого диаметра.

Конечно же, массивный трубопровод не украсит интерьер жилых комнат. Но этого очевидного недостатка можно избежать, если установить в системе циркуляционное оборудование.

Выбор схемы водяного отопления дома

Пример схемы водяного отопления одноэтажного дома

Установка водяного отопления считается одним из оптимальных способов поддержания комфортной температуры в доме. При этом у владельца есть выбор – двухтрубная система отопления одноэтажного дома или однотрубный аналог. Также нужно учитывать и другие нюансы организации этого типа теплоснабжения.

Сначала необходимо определиться – будет ли это схема отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией или и с принудительной. В первом случае движение теплоносителя осуществляется за счет его температурного расширения. Такой способ актуален только для небольших схем отопления. Если же общая площадь дома превышает 60 м² – рекомендуется установка циркуляционного насоса.

Насосный узел отопления

В таком случае не возникнут проблемы, которые имеет водяное отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией:

• Неравномерное распределение тепла по радиаторам и батареям;
• Обязательная установка труб больших диаметров (40 мм) для уменьшения потерь за счет трения воды о внутреннюю поверхность магистрали;
• Инертность системы. Большое время нагрева, обусловленное медленным повышением температуры теплоносителя.

Однако схема отопления одноэтажного частного дома с насосом также имеет один недостаток – зависимость от электроснабжения. Но в этом случае при правильной обвязке насоса можно легко сделать схему отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Если же необходима постоянная работа насоса – можно в систему добавить блок бесперебойного питания.

Однотрубная разводка отопления в одноэтажном доме

Однотрубная схема отопления

Это один из самых экономных способов теплоснабжения. Преимущество однотрубной системы отопления одноэтажного дома заключается в установке только одной линии магистрали, к которой последовательно подключаются радиаторы и батареи.

При этом нужно учитывать особенности этой схемы разводки. Она реализуется в домах с небольшой площадью. Если общая протяженность магистрали превышает 30м, то устанавливать однотрубную систему отопления одноэтажного здания не рекомендуется. Теплоноситель будет остывать, доходя до последних радиаторов в цепочке. Чуть большей максимальной протяженностью обладают схемы с циркуляционным насосом – до 50 м.

Байпас в обвязке радиатора

Что нужно учитывать во время проектирования однотрубного отопления в одноэтажном частном доме своими руками?

• Возможность прокладки труб в труднодоступных местах;
• Для гравитационной системы обязательно необходимо соблюдать уклон магистралей. Он должен составлять 3-4 мм на 1 м.п. трубопроводов;
• Минимальное количество поворотных и разделительных узлов. Это снизит гидравлическое сопротивление при движении теплоносителя.

При установке радиаторов отопления одноэтажного дома своими руками необходимо сделать байпасы.

Кроме этих факторов следует правильно расположить котел относительно других отопительных приборов. Он должен находиться в самой низкой точке системы.

Двухтрубная схема теплоснабжения дома

Двухтрубные отопительные схемы

Практически все схемы отопления одноэтажного дома с двухконтурным котлом реализовываются на основе двухтрубной системы. Она отличается от вышеописанной наличием второй магистрали, по которой течет остывший теплоноситель. Подключается к обратному патрубку котла для повторного нагрева воды.

В этой схеме водяного отопления одноэтажного дома подключение радиаторов происходит параллельно. Т.е. от подающей магистрали к каждому прибору отводится соединительный патрубок. Подобная система характеризуется такими особенностями эксплуатации и проектирования:

• Увеличение количества расходных материалов для монтажа обратного трубопровода;
• Равномерное тепловое распределение по всем радиаторам;
• Возможность ремонта или замены батареи без отключения всей системы;
• При правильном расчете схемы отопления одноэтажного дома с двухконтурным котлом можно увеличить протяженность системы, установив новые трубы и радиаторы. Но при этом мощность котла должна обеспечить должный уровень нагрева теплоносителя.

Для двухтрубной системы отопления одноэтажного дома обязательно выполняется расчет основных параметров – диаметра труб, гидравлического и теплового распределения. Без этого система может работать недостаточно эффективно.

В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем

Снижение длины труб отопления относительно двухтрубных схем присуще многоэтажным жилым домам, промышленным зданиям (цехам, складам), характеризуемым длинами контуров отопления в сотни метров. Применение «однотрубки» в них реально экономит отопительные трубы. Широкое применение в индивидуальном строительстве объясняется недопониманием реального соотношения затраты-достоинства данного типа отопления заказчиками и теплотехниками-практиками.

В небольших двухэтажных домах площадью около 100 кв.м (50 кв.м – первый этаж, 50 кв.м – второй) часто монтируют «однотрубку», хорошо работающую при коротких контурах, содержащих 4-5 отопительных приборов. Большие дома со множеством радиаторов плохо подходят для однотрубных схем, хотя реально работают объекты с десятком батарей в этажном контуре, как в показанной ниже смешанной вертикально — горизонтальной однотрубной схеме.

Однотрубная система смешанного (вертикально — горизонтального) типа.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант — диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Схемы подключения радиаторов к двухтрубной системе

Несмотря на разные значения потерь тепла при каждом из типов подключения, все они используются, просто в разных ситуациях. Нижнее подключение, хотя и самое непроизводительное, чаще встречается, если трубы проложены под полом. В этом случае оно реализуется проще всего. Можно при скрытой прокладке подключать радиаторы и по другим схемам, но тогда или на виду остаются большие участки труб, или прятать их нужно будет в стену.

Боковое подключение практикуют в случае необходимости при числе секций не более 15. В таком случае потерь тепла почти нет, а вот при количестве секций радиатора больше 15 требуется уже диагональное подключение, иначе циркуляция и теплоотдача будет недостаточны.

Несмотря на то, что на организацию двухтрубных схем используется больше материалов, они становятся более популярными из-за более надежной схемы. Кроме того такую систему легче компенсировать.

Нижняя и верхняя схема разводки

При нижней разводке системы магистраль прокладывают в цокольном помещении или подвале. А также допускается монтаж труб под полом. Теплоноситель поступает в нагревательное оборудование снизу вверх.

Удаление смеси газов осуществляется через специальную воздушную линию, подсоединённую к стоякам. На случай непредвиденных аварийных ситуаций обратный и подающий стояки оснащены специальными кранами для отключения.

Чтобы реализовать схему с верхней разводящей линией, расширительный резервуар монтируют в высшей точке трубопровода. В том же месте выполняют и разветвление сети.

Спроектировать верхнюю разводку невозможно в частных домах, где нет чердака

Однотрубные схемы

Проще всего выполнить расчеты и сборку системы отопления с однотрубной схемой прокладки трубопроводов для теплоносителя. Нагретая вода в ней последовательно проходит от котла через все батареи в доме, начиная с первой и заканчивая последней в цепочке. При этом тепла каждому последующему радиатору достается все меньше и меньше.

С монтированием трубопровода по этой схеме и подключением его к котлу своими руками при наличии даже минимальных навыков можно справиться за два–три дня. Плюс затраты на создание в доме системы водяного отопления под однотрубную разводку выходят самыми минимальными в сравнении с остальными вариантами.

Фитингов, арматуры и труб здесь потребуется немного. Экономия на материалах существенна

И неважно выбран для возведения коттеджа клееный брус или кирпич. Если жилье хорошо утеплено, то даже простой однотрубной системы для его обогрева хватит с лихвой. Чтобы нивелировать недостатки, в однотрубную систему приходится встраивать циркуляционный насос

Но это дополнительные расходы и потенциальные поломки оборудования. Плюс при любых проблемах на каком-либо участке трубы прекращается обогрев всего коттеджа

Чтобы нивелировать недостатки, в однотрубную систему приходится встраивать циркуляционный насос. Но это дополнительные расходы и потенциальные поломки оборудования. Плюс при любых проблемах на каком-либо участке трубы прекращается обогрев всего коттеджа.

Однотрубная горизонтальная

Если частный дом небольшой и одноэтажный, то однотрубную систему отопления лучше всего делать в горизонтальном исполнении. Для этого в комнатах по периметру коттеджа прокладывается кольцо из одной трубу, которая подключается к входу и выходу котла. Радиаторы врезаются в трубопровод под окнами.

Однотрубная горизонтальная схема — идеальный вариант для небольших помещений

Батареи здесь подключаются нижним либо перекрестным соединением. В первом случае теплопотери будут на уровне 12–13%, а во втором они сокращаются до 1–2%. Именно перекрестному способу монтажа стоит отдавать предпочтение. Причем подвод теплоносителя к радиатору следует делать сверху, а отвод снизу. Так отдача тепла от него выйдет максимальной, а потери выйдут минимальными.

Однотрубная вертикальная разводка

Для двухэтажного коттеджа больше подходит однотрубная система отопления вертикального подвида. В ней труба от оборудования нагрева воды идет вверх на чердак или второй этаж, а оттуда уже спускается назад в котельную. Батареи в этом случае подключаются также последовательно одна за другой, но боковым подсоединением. Трубопровод для теплоносителя обычно при такой разводке отопления по малоэтажному дому прокладывается в виде единого кольца сначала по второму, а потом по первому этажу.

Однотрубная вертикальная схема — экономим на материалах

Но возможен и пример с вертикальными отводами от общей горизонтальной трубы наверху. То есть сначала делается кольцевой контур от котла вверх, по второму этажу, вниз и по первому этажу обратно к нагревателю воды. А уже между горизонтальными участками прокладываются вертикальные стояки с подключением к ним радиаторов.

Самой холодной батареей в такой системе отопления частного дома будет опять последняя в цепочке – внизу у котла. При этом на верхнем этаже тепла будет переизбыток. Необходимо как-то ограничивать объемы теплоотдачи наверху и повышать их внизу. Для этого на радиаторах рекомендуется установить перемычки-байпасы с регулирующими кранами.

Ленинградка

У обеих описанных выше схем есть один общий минус – температура воды в последнем радиаторе оказывается очень низкой, тепла она помещению отдает очень мало. Чтобы компенсировать это остывание, однотрубный горизонтальный вариант отопления частного дома рекомендуется усовершенствовать за счет установки байпасов снизу батареи.

Ленинградка — усовершенствованная однотрубная система

Такая разводка получила название «ленинградка». В ней радиатор подключается сверху к проходящему вдоль пола трубопроводу. Плюс на отводы к батареям ставятся краны, которыми можно регулировать объем поступающего теплоносителя. Все это способствует более равномерному распределению энергии по отдельным комнатам в доме.

Типы, разновидности, схемы

Существует два типа СО: однотрубная и двухтрубная. Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией может быть горизонтальная и вертикальная.

При горизонтальной, теплоноситель от котельной установки перемещается по магистральному трубопроводу, к которому последовательно подключены радиаторы.

На данном рисунке показана модернизированная, замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией, с перемычками (байпасами) между входом и выходом каждой батареи. Контур оснащен группой безопасности, которая включает в себя: манометр, подрывной клапан, автоматический воздухоотводчик.

При верхней разводке, нагретая вода поднимается по вертикальному трубопроводу, перемещается по раздающему трубопроводу, после чего опускаясь, проходит через все подключенные отопительные приборы.

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией может быть разведена горизонтальным и вертикальным способом с различными вариантами разводки. Существует три типа горизонтальной СО:

• Тупиковая. В данной схеме теплоноситель по трубопроводу движется во встречных направлениях. (рис А).
• В попутной схеме по магистральному трубопроводу подачи и обратки теплоноситель перемещается в одинаковых направлениях (рис В).
• Коллекторная разводка предполагает наличие двух труб (подача/обратка) для каждого отопительного прибора (рис С)

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике 3-D схема, устройство и монтаж системы обогрева однотрубной компоновки в одноэтажном частном доме:

Схематичное представление двухтрубной системы теплоснабжения из полипропилена, правильное подключение котельного оборудования и установка радиаторов отопления продемонстрированы в видео:

В видео детально разобран типовой проект отопления и расчёт тепловых потерь:

Современные системы теплоснабжения являются неотъемлемыми атрибутами функционирования частных домов, коттеджей и других объектов строительства. Профессионально выполненное проектирование — залог эффективной, надёжной и долгосрочной безаварийной работы индивидуальной теплосети.

Если после прочтения материала появились вопросы по теме статьи, вы можете задать их в расположенном ниже блоке. Там же можно оставить свой комментарий или поделиться собственным опытом с другими посетителями сайта.