Типовые схемы и правила составления проекта системы отопления одноэтажного частного дома

Котлы на газу

Если по близости имеется магистральный газопровод, оптимальным отопительным котлом будет оборудование на газу. Для этих агрегатов характерна надежность и эффективность, ведь КПД обычно не опускается ниже 87%. Дорогостоящие конденсационные модели обладают КПД на уровне 97%. Газовые отопители отличаются компактностью, безопасностью и хорошим уровнем автоматизации. Обслуживание оборудования данного типа проводится раз в год: все, что при этом обычно требуется – проверить или поменять настройки. Бюджетные газовые котлы обойдутся на порядок дешевле, чем твердотопливные. Наличие дымохода в этом случае также обязательно.

Виды систем отопления многоквартирных домов

В зависимости от структуры, характеристик теплоносителя и схем разводки трубопроводов отопление многоквартирного дома подразделяют на следующие типы:

По расположению источника тепла

• Поквартирная система отопления, при которой газовый котёл устанавливается в кухне или отдельном помещении. Некоторые неудобства и вложения в оборудование с лихвой компенсируются возможностью включать и регулировать отопление по своему усмотрению, а также низкими эксплуатационными затратами за счёт отсутствия потерь в теплотрассах. При наличии собственного котла практически отсутствуют ограничения по реконструкции системы. Если, к примеру, хозяева пожелают заменить батареи на тёплые водяные полы — к этому нет никаких технических препятствий.
• Индивидуальное отопление, при котором своя котельная обслуживает один дом или жилой комплекс. Такие решения встречаются как в старом жилом фонде (кочегарки), так и в новом элитном жилье, где сообщество жильцов само решает, когда начать отопительный сезон.
• Центральное отопление в многоквартирном доме наиболее распространено в типовом жилье.

Устройство центрального отопления многоквартирного дома, передача тепла от ТЭЦ осуществляется через местный теплопункт.

По характеристикам теплоносителя

• Водяное отопление, в качестве теплоносителя используется вода. В современном жилье с поквартирным или индивидуальным отоплением встречаются экономичные низкотемпературные (низкопотенциальные) системы, где температура теплоносителя не превышает 65 ºС. Но в большинстве случаев и во всех типовых домах теплоноситель имеет расчётную температуру в пределах 85-105 ºС.
• Паровое отопление квартиры в многоквартирном доме (в системе циркулирует водяной пар) имеет ряд существенных недостатков, в новых домах давно не используется, старый жилой фонд повсеместно переводят на водяные системы.

По схеме разводки

Основные схемы отопления в многоквартирных домах:

• Однотрубная — как подача, так и обратный отбор теплоносителя к отопительным приборам осуществляется по одной магистрали. Такая система встречается в «сталинках» и «хрущёвках». Обладает серьёзным недостатком: радиаторы расположены последовательно и из-за остывания в них теплоносителя температура нагрева батарей падает по мере удаления их от теплопункта. Для того, чтобы сохранить теплоотдачу, количество секций увеличивается по ходу движения теплоносителя. В чистой однотрубной схеме невозможна установка приборов регулирования. Не рекомендуется изменять конфигурацию труб, устанавливать радиаторы другого типа и габаритов, иначе работа системы может быть серьёзно нарушена.
• «Ленинградка» — усовершенствованный вариант однотрубной системы, который, благодаря подключению тепловых приборов через байпас, снижает их взаимовлияние. Можно установить на радиаторы регулирующие (не автоматические) устройства, заменить радиатор на иной тип, но схожей ёмкости и мощности.

Слева — стандартная однотрубная система, в которую мы не рекомендуем вносить никаких изменений. Справа — «ленинградка», возможна установка ручных регулирующих вентилей и корректная замена радиатора

Двухтрубная схема отопления многоквартирного дома стала широко использоваться в «брежневках», популярна и по сей день. Подающая и обратная магистрали в ней разделены, поэтому теплоноситель на входах во все квартиры и радиаторы имеет почти одинаковую температуру, замена радиаторов на иной тип и даже объём не оказывает существенного влияния на работу других приборов. На батареи можно устанавливать приборы регулирования, в том числе автоматические.

Слева — усовершенствованный вариант однотрубной схемы (аналог «ленинградки»), справа — двухтрубный вариант. Последний обеспечивает более комфортные условия, точное регулирование и даёт более широкие возможности по замене радиатора

Лучевая схема применяется в современном нетиповом жилье. Подключение приборов параллельное, взаимное влияние их минимально. Разводка, как правило, выполняется в полу, что позволяет освободить стены от труб. При установке приборов регулирования, в том числе автоматических, обеспечивается точное дозирование количества тепла по помещениям. Технически возможна как частичная, так и полная замена системы отопления в многоквартирном доме с лучевой схемой в пределах квартиры с существенным изменением её конфигурации.

При лучевой схеме в квартиру входят подающая и обратная магистрали, а разводка осуществляется параллельно отдельными контурами через коллектор. Трубы, как правило, располагают в полу, радиаторы аккуратно и незаметно подключают снизу

Какие виды схем отопления бывают

Видов систем с естественной циркуляцией всего две:

• Однотрубная система. Труба с радиатора входит непосредственно сразу в котел.
• Двухтрубная система отопления. Вода, которая остыла, идет не сразу по трубе в котел, а сначала она переходит в другую магистраль, а затем попадает обратно в котел.

Если в схеме разводки присутствует вертикальный стояк, то такая отопительная система является более удобной, так как прибор для отопления можно будет установить на каждом этаже. Но выгоднее все же в двухэтажном доме считается гравитационное отопление, которое имеет горизонтальную разводку.

Рис. 2 Гравитационное отопление с горизонтальной разводкой

Самое главное, что нужно знать при установке самотечного отопления в доме – это то, что радиаторы небольшое гидравлическое сопротивление.

Лучшими вариантами для установки являются:

• Радиаторы из чугуна. Они имеют самый низкий показатель гидравлического сопротивления.
• Радиаторы из алюминия.
• Биметаллические радиаторы. Тоже хорошо подойдут для отопления, но нужно учесть перед покупкой, что внутренний диаметр должен быть не менее ¾.

Батареи в доме лучше между собой соединить разными типами подключения – так система будет лучше работать.

Трубы также нужно выбирать с умом, так как далеко не все для гравитационной системы подходят. Все параметры должны быть соблюдены обязательно. Нужно сначала смотреть на то, из какого материала сделаны трубы, а потом на диаметр самой трубы. Самый дешевый вариант – это простые металлические трубы. Но так как они шероховаты внутри, а по истечению некоторого времени станут еще более шероховатыми (от коррозии ит. д.), то их нужно покупать с самым большим диаметром.

Лучшим вариантов для гравитационной системы отопления двухэтажного дома считаются:

• Металлопластиковые трубы.
• Армированные полипропиленовые трубы.

В первом варианте в трубах есть так званые фитинги, которые сужают просвет, а для самотечного отопления это неприемлемо. Поэтому самый идеальный вариант – это установка армированных полипропиленовых труб. Но и здесь есть свое «но». Армированные трубы не могут выдержать температуру больше 100˚С, а вот металлопластиковые могут. Какой бы Вы вариант не выбрали, обязательно удостоверьтесь, что это качественное изделие.

Рис. 3 Схема естественной циркуляции

Обеспечение теплом многоквартирных домов: централизованная система отопления

Как известно, обеспечение теплом значительной доли жилого фонда осуществляется централизованно. И, не смотря на то, что в последние годы появляются и внедряются более современные схемы теплоснабжения, центральное отопление остается востребованным, если не у собственников, то у застройщиков многоквартирного жилья. Однако следует отметить, что многолетний зарубежный и отечественный опыт использования такого варианта обогрева доказал его эффективность и право на существование в дальнейшем при условии безотказной и качественной работы всех элементов.

Отличительным признаком такой схемы является выработка тепла за пределами обогреваемых зданий, доставка которого от источника тепла осуществляется посредством трубопроводов. Другими словами, централизованное отопление – сложная инженерная система, распределенная по значительной площади, обеспечивающая теплом одновременно большое количество объектов.

Лучевая схема системы отопления: особенности применения в двухэтажном доме

Схема отопления с распределителем (это и есть лучевая) очень удобна и эффективно подходит для установки в двухэтажном доме. Все дело в том, что данная система отопления частного двухэтажного дома подразумевает индивидуальную подачу теплоносителя от распределителя к различным приборам отопления .

Одно- и двухтрубная системы отопления

Благодаря конструктивным особенностям, а также продуманности, помещения в доме (в том числе и на втором этаже) нагреваются намного быстрее, чем при использовании более доступной однотрубной системы отопления. Да и эстетически эта схема отопления очень хороша, ведь трубопровод подачи горячего теплоносителя и обратку можно спрятать под напольным покрытием.

Основным (но не единственным) достоинством лучевой схемы отопления можно назвать отсутствие множественных соединений на трубах (это также способствует упрощению монтажных работ). Также, такая система предполагает наиболее равномерное распределение теплоты по всей магистрали, без потерь и прочих неприятностей.

Лучевые системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией

Как правило, система отопления Ленинградка в двухэтажном доме не предпочтительная сегодня, так как не дает достичь максимальных показателей обогрева и экономии.

Ей на смену приходит двухконтурная лучевая система, которая может устанавливаться как с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя по магистрали

Нельзя не отметить, что оба этих метода имеют свои особенности, которые важно рассмотреть перед началом монтажа своими руками

Лучевая система отопления

Естественная циркуляция (самотечная система отопления ) – на сегодняшний день применяется не так широко, как 10-15 лет тому назад. Спад популярности связан с тем, что инструкция к подобным системам подразумевает применение труб большого диаметра, что не всегда возможно.

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией также обязательно должна комплектоваться расширительным баком, который выступает компенсатором расширения теплоносителя. Установка подобного оборудования выполняется в самой высокой точке дома и, порой, это довольно неудобно.

Но, как бы то ни было, именно естественная циркуляция в двухтрубной системе отопления двухэтажного дома позволяет сэкономить. Такая двухконтурная система не требует установки дополнительного оборудования, в частности, дорогостоящих насосов.

Система отопления с естественной циркуляцией

Совет: Если объект недвижимости используется, например, в качестве дачи или же это какой-нибудь долгострой, где нет электричества, то естественная циркуляция в системе отопления будет наиболее целесообразным решением. Даже без автоматики и дополнительной прокачки теплоносителя в доме будет всегда достаточно тепло и уютно.

Системы с принудительной циркуляцией сегодня получили большое распространение. Еще 5-10 лет тому назад подобный вариант обогрева не получал одобрения среди потребителей в силу своей дороговизны. Сегодня же, когда цена на автоматику и технику снизилась, позволить двухтрубные системы отопления с принудительной циркуляцией может каждый.

Основным преимуществом и особенностью принудительной циркуляции является искусственная «прогонка» теплоносителя по трубам. Осуществляется такой процесс при помощи специального оборудования – насоса – установленного в подающей магистрали или обратке.

Нельзя не отметить (и это видно на многих фото и видео в сети), что двухтрубные отопительные системы для двухэтажных загородных домов с принудительной циркуляцией вовсе не требовательны к геометрии дома, длине веток и гидравлическому сопротивлению трубопроводов. Автоматика также помогает поддерживать оптимальную температуру в помещениях дома.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Способы подключения к центральному отоплению

Централизованное теплоснабжение многоэтажного дома априори подразумевает своевременную доставку в холодные периоды года необходимого объёма теплоносителя с определёнными СНиП 41-01-2003 п. 6.1.6 параметрами температуры и давления. Каждое здание, подключаемое к магистрали оборудуется распределительным элеваторным узлом с контрольно — регулирующей аппаратурой, обеспечивающим:

уменьшение давления в системе до проектных параметров; автоматическое регулирование объёма теплоносителя, поступающего в стояки; необходимое снижение температуры до +90 — +95 0С смешиванием горячего теплоносителя магистрали с остывшей водой из обратки стояков; фильтрацию с целью уменьшения общего содержания кислорода в теплоносителе.

Схемы, которые применяют для обеспечения бесперебойного теплоснабжения многоэтажных жилых зданий, условно делятся на вертикальные и горизонтальные. Однотрубные и двухтрубные. Каждая имеет свои особенности, ряд преимуществ или недостатков.

Отказ от типового метода строительства, переход к индивидуальным проектам, предусматривает изменение схемы теплоснабжения, её специфики. При этом с учетом особенностей системы, составляется проект отопления квартиры в многоквартирном доме индивидуально, со всеми необходимыми расчетами.

Требования Федерального закона №261-ФЗ прямо говорят о том, что с 1 января 2012 года любые новостройки должны оснащаться индивидуальными (поквартирными) системами учета расхода тепловой энергии. Правительством Москвы также разработано руководство по проектированию автоматизированных энергоэффективных устройств  поквартирного теплоснабжения (распоряжение №61-РЗМ).

Вертикальная схема

Вертикальную схему распределения теплоносителя иначе называют стояковой. Такой тип разводки подразделяется на системы с верхней или нижней подачей теплоносителя. Чаще всего в проекте закладывается нижнее расположение магистралей в подвалах или технических этажах со схемой с вертикальными стояками и тупиковым движением теплоносителя. Здесь применяется однотрубная или двухтрубная открытая разводка отопления в квартире по полу вдоль плинтусов от отдельно стоящих стояков.

Система получила широкое распространение при строительстве типовых кирпичных, панельных домов. Применение стояковой схемы сопряжено с рядом недостатков:

Положение п. СНиП однозначно запрещает несанкционированные изменения в схеме отопления и замену приборов. Такие действия приведут к полной или частичной разбалансировке системы отопления на стояках. Для получения разрешения от управляющей компании потребуется проект системы отопления квартиры с указанием количества приборов и их номинальные данные по гидравлическому сопротивлению. Схема предполагает обще домовой счетчик потребления теплоносителя и, соответственно, оплата распределяется равномерно среди всех жильцов в зависимости от площади квартиры. В случае ремонта технологических трубопроводов, засорения, замене текущих радиаторов потребуется отключение теплоснабжение всех квартир, запитанных от стояка.

Горизонтальная схема

Осуществление горизонтального поэтажного зонирования централизованной системы теплоснабжения многоквартирного дома позволяет частично избавиться от недостатков вертикальной схемы, получить ряд преимуществ при проектировании отопления квартиры. Включение в поэтажную горизонтальную схему балансировочной пары клапанов приводит к образованию отдельной независимой подсистемы с настраиваемой гидравлической устойчивостью.

Здесь на трубопроводе подачи устанавливают клапана ASV-M и ASV-I, на обратку — ASV-P или ASV-PV. Связываясь через импульсную трубку, клапаны образуют пару, позволяющую регулировать перепад давления в системе, дают возможность ограничивать расход теплоносителя.

Для монтажа необходимой запорной и регулирующей арматуры, распределяющих гребёнок проектом предусматривается на каждом этаже устройство групповых тепловых пунктов. Дальнейшее зонирование системы отопления на этаже приводит к поквартирным подсистемам распределения теплоносителя.

В схему обвязки этажного группового теплового пункта включаются:

Шаровые регулирующие подачу и обратку краны. Манометры давления, установленные на входе и выходе теплоносителя до, после балансировочных клапанов. Сетчатый фильтр на подающем участке. Балансировочный автоматический клапан. Ручной регулирующийся запорный клапан. Краны для спуска воды на подаче, обратке. Тепловые счетчики на каждую квартиру.

Важно! Нельзя самостоятельно даже пытаться изменять настройки балансировочных клапанов группового теплового пункта

Классификация систем теплоснабжения

В одноэтажных зданиях, коттеджах, домах монтируют автономные системы обогрева или зависимые от внешних источников питания. Первые функционируют на сжиженном газе, дизельном, а также твёрдом топливе. Вторые – нуждаются в подключении к электросети или магистральному газопроводу.

Ещё одно различие между вариантами теплоснабжения заключается в необходимости участия человека в работе оборудования.

Системы с автоматизированным управлением не требуют круглосуточного мониторинга или ручной настройки. Поддержание комфортной температуры внутри здания обеспечивают термостаты и термодатчики.

Эти приборы регулярно контролируют изменение температурных показателей, что позволяет системе отопления учитывать все факторы, которые оказывают непосредственное влияние на температуру в помещении: солнечное тепло, излучение бытовых электроприборов, нагрев от ламп для освещения и т. д.

Систему теплоснабжения нередко монтируют вместе с котельной автоматикой. Её главная задача – достичь максимально возможной экономичности, но не выходить при этом за рамки допустимых параметров

Автоматика даёт возможность изменять температурный режим в доме в разное время суток.

При классификации отопительных систем принимают во внимание такие признаки, как:

• тип носителя тепла — воздушные, водяные или паровые, комбинированные;
• вид используемого топлива — газовые, электрические, торфяные, дровяные, пеллетные, угольные;
• способ транспортировки рабочей жидкости — с естественной и принудительной циркуляцией;
• ход передвижения теплоносителя — попутные и тупиковые;
• способ подсоединения котельного оборудования — однотрубная и двухтрубная компоновка;
• схема разводки — с вертикальным или горизонтальным расположением разводящей линии, верхним или нижним, комбинированным.

В многоквартирных зданиях доминирует вертикальная схема разводки, а в одноэтажных встречается горизонтальная. Комбинированные методы подачи тепла преобладают в высотных новостройках.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме

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

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

Центральное горизонтальное отопление

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

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

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

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

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

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

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

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

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

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

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

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

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

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

Способы циркуляции воды в системах отопления

Движение жидкости по замкнутому контуру (контурам) может происходить в естественном или принудительном режиме. Вода, нагретая отопительным котлом, устремляется к батареям. Эту часть контура отопления называют прямым ходом (током). Попав в батареи, теплоноситель остывает, и направляется обратно в котел для нагрева. Этот промежуток замкнутого маршрута называют обратным ходом (током). Для ускорения циркуляции теплоносителя по контуру применяют специальные циркуляционные насосы, врезаемые в трубопровод на «обратке». Выпускаются модели отопительных котлов, в конструкции которых предусмотрено наличие подобного насоса.

Естественная циркуляция теплоносителя

При естественной циркуляции движение воды в системе идет «самотеком». Это возможно за счет физического эффекта, проявляющегося при изменении плотности воды. Горячая вода имеет меньший показатель плотности. Жидкость, идущая по обратному ходу, имеет большую плотность, а потому легко вытесняет уже нагревшуюся в котле воду. Горячий теплоноситель устремляется вверх по стояку, а далее распределяется по горизонтальным магистралям, проведенным под небольшим уклоном, составляющим не более 3-5 градусов. Наличие уклона и позволяет двигаться жидкости по трубам самотеком.

Схема отопления, основанная на естественной циркуляции теплоносителя, является самой простой, а потому ее легко реализовать на практике. К тому же в этом случае не требуется наличие других коммуникаций. Однако подходит этот вариант лишь для частных домов небольшой площади, так как длина контура ограничена 30 метрами. К недостаткам можно отнести и необходимость монтажа труб большего диаметра, а также низкое давление в системе.

Схема автономной системы отопления дома с естественной циркуляцией воды (теплоносителя). Трубопровод прокладывается под уклоном, составляющим не более 5 градусов

Принудительная циркуляция теплоносителя

В автономных отопительных системах с принудительной циркуляцией воды (теплоносителя) по замкнутому контуру присутствует в обязательном порядке циркуляционный насос, который обеспечивает ускоренный ток нагретой воды к батареям, а остывшей – к нагревательному прибору. Движение воды возможно из-за разности давлений, возникающей между прямым и обратным током теплоносителя.

При монтаже данной системы не требуется соблюдать уклон магистрали трубопровода. В этом заключается преимущество, а вот существенный недостаток кроется в энергозависимости такой отопительной системы. Поэтому на случай отключения электричества в частном доме должен быть генератор (мини-электростанция), который обеспечит функционирование системы отопления в экстремальной ситуации.

Схема организации системы отопления дома, в которой циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом, врезаемым в трубопровод обратного тока

Схему с принудительной циркуляцией воды в качестве теплоносителя можно использовать при монтаже отопления в доме любой площади. При этом выбирается насос подходящей мощности и обеспечивается его бесперебойное электропитание.