От типа разводки системы отопления в квартире или доме напрямую зависит уровень теплообеспечения. Самыми распространенными схемами являются однотрубная и двухтрубная горизонтальная система отопления.
Виды разводки
Устройство системы отопления
В любой квартире все элементы отопительной системы подсоединяются по той или иной схеме. Трубопровод может иметь вертикальную или горизонтальную разводку.
В первом случае основной лежак проходит в подвале. От него отходят стояки меньшего диаметра, к которым подключаются трубы и радиаторы в квартире. Основное преимущество вертикальной разводки - ее дешевизна и простота.
Вертикальная разводка
Однотрубная вертикальная система может иметь верхнюю или нижнюю разводку. Оба вида обладают своими техническими особенностями. При монтаже однотрубной вертикальной системы с верхней разводкой труб подающий трубопровод прокладывается в чердачном помещении или на техническом этаже. Из лежака теплоноситель по последовательно подключенным стоякам подается в квартиры.
Такая система отличается статичностью. Масштабировать ее, изменяя количество радиаторов и устанавливая регуляторы, не получится. Она способна обеспечить экономию труб при монтаже, но требует установки большого количества нагревательных приборов. Однотрубные вертикальные системы хорошо подходят для проектов, предусматривающих естественную циркуляцию теплоносителя.
Двухтрубная система с нижней разводкой имеет подающий трубопровод и обратку. Они прокладываются по поверхности пола или в полу, например, в стяжке. При реализации такой системы теплоноситель поступает в каждую батарею независимо. Не лишена нюансов и такая схема. Каждый радиатор обязательно должен иметь кран, через который можно спустить воздух.
В отличие от однотрубных систем, двухтрубные относятся к регулируемым схемам. Построенные подобным образом коммуникации позволяют отключить любой нагревательный прибор в сети. Не характерен для них и перерасход радиаторов, но общая протяженность трубопровода будет значительно больше по сравнению с однотрубной схемой. В многоквартирных домах двухтрубная система имеет еще один нюанс. Установить индивидуальный теплосчетчик здесь практически невозможно. А использование общедомовых счетчиков тепла выгодно в основном для жильцов первых этажей.
Горизонтальная разводка
Основой горизонтальной разводки является подающий стояк, проходящий через все этажи. К стояку подключаются лежаки, подающие тепло в отдельные квартиры. Использование горизонтальной разводки требует тщательного утепления стояка, так как здесь возникают значительные теплопотери. Для максимально возможного сокращения потерь тепла стояки нередко устанавливают в специально оборудованных шахтах.
Однотрубные схемы имеют узкую область применения - обогрев помещений большой площади. Поэтому в жилых домах они практически никогда не монтируются. Горизонтальная двухтрубная система хорошо подходит для обеспечения теплом многоквартирных домов.
Монтаж двухтрубной системы отопления в общих чертах выглядит следующим образом:
- От главного подающего стояка по каждому этажу прокладываются подающая труба и обратка, а также подключаются радиаторы.
- На всех радиаторах без исключения монтируется запорная арматура.
Важное преимущество схемы - возможность поэтажного подключения/отключения тепла. Лежаки можно проложить в стяжке пола. Такая схема позволяет использовать радиаторы с нижним подключением. Все это хорошо сказывается не только на теплообеспечении, но и на эстетической привлекательности квартир. Нельзя не отметить и еще один важный факт - возможность установки индивидуальных теплосчетчиков.
При всех своих неоспоримых достоинствах система не идеальна. Сложность заключается в необходимости установки компенсаторов при значительной протяженности ветки магистрали. Усложняется и эксплуатация системы в целом, так как установка запорной арматуры и воздушных кранов требуется на каждом радиаторе без исключения.
Коллекторная разводка
Схема разводки отопления в частном доме
Отдельно стоит рассказать еще об одной популярной схеме разводки - это двухтрубная коллекторная поэтажная система. Ее особенность заключается в монтаже подающего и обратного коллекторов на каждом этаже. Как и в случае уже описанного варианта, сердцем системы является общий подающий стояк. При большом количестве потребителей в доме допускается установка нескольких стояков. На каждом этаже монтируется два коллектора - подающий и обратный, а уже от них идут трубопроводы, подводящие теплоноситель к радиаторам.
В отличие от традиционных вариантов, коллекторная поэтажная схема обладает значительной протяженностью трубопровода. Учитывая, что для монтажа схемы применяются металлопластиковые трубы, реализация такого проекта оказывается дороже обычных вариантов.
Важно! Несмотря на этот недостаток коллекторные схемы с точки зрения эксплуатационных особенностей значительно эффективнее и проще других вариантов. Это делает их все более популярными не только в многоэтажном, но и в индивидуальном строительстве.
Двухтрубная коллекторная система гарантирует равномерную подачу тепла во все помещения. Для сравнения стоит вспомнить принцип работы однотрубных схем. В них подача и отвод тепла осуществляется по одной трубе, а радиаторы подключаются параллельно. По мере продвижения по трубопроводу теплоноситель остывает. В результате - чем дальше располагаются радиаторы от подающей трубы, тем холоднее в них вода, и, как следствие, ниже температура воздуха в помещении. Установить регуляторы в таких схемах подключения невозможно. Поэтому даже в пределах одной квартиры нельзя добиться равномерного тепла.
Двухтрубные схемы позволяют свести этот недостаток к минимуму. Остывший теплоноситель отводится из системы по обратке. Вода не остывает при продвижении от радиатора к радиатору, а значит, во всех помещениях будет приблизительно одинаковая температура. Такие тепловые показатели обеспечивают максимально комфортный микроклимат в квартире. Нельзя забывать и того, что в таких системах можно установить регуляторы температуры. А это дает не только комфорт, но также экономию и эффективное расходование средств. В целом монтаж дорогостоящей коллекторной схемы окупается в течение 2–3 отопительных сезонов.
Особенности коллекторной схемы
Установка систем отопления
Важными отличиями двухтрубных лучевых (коллекторных) систем являются:
- Гибкость и масштабируемость схемы.
- Возможность установки терморегуляторов на каждый радиатор.
- Необходимость обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя с использованием циркуляционных насосов.
- Каждый контур - это отдельная система, имеющая дополнительное оборудование и автоматику.
- Не требуется установка воздухоотводов на радиаторы.
- Высокая надежность системы, сокращение количества аварий и протечек.
- Высокая устойчивость к гидроударам.
- Вопросы эстетики
Говорить об экономических и эксплуатационных преимуществах горизонтальных двухтрубных коллекторных систем можно очень долго, но нельзя не отметить и еще одно их преимущество - эстетичность. Современный человек ценит комфорт. Даже недорогой ремонт делается, если не с привлечением дизайнера, то хотя бы с использованием последних дизайнерских трендов. Наличие стояков по всей квартире плохо соседствует с современным дизайном. В старых домах вопрос стояков усугубляется еще одной немалой проблемой - постоянными подтеками, протечками, способными убить любой, даже самый лучший и дорогостоящий ремонт.
Монтаж систем отопления
В двухтрубных коллекторных схемах все трубопроводы прокладываются в стяжке пола. Они не просто не портят квартиру - их абсолютно не видно. Укладка труб в стяжку возможна благодаря применению современных материалов - пластика и металлопластика. Они не подвержены коррозии, не боятся низких температур и даже замерзания теплоносителя.
Горизонтальные лучевые схемы позволяют еще и обеспечить действительно высокий комфорт в каждом помещении благодаря возможности установки теплорегуляторов. Температура дома регулируется в зависимости от того, какая погода за окном. Результатом является высокая энергоэффективность системы.
Заключение
Среди всех существующих схем монтажа теплосетей лучшим вариантом остается горизонтальная лучевая двухтрубная система. Несмотря на более высокую стоимость монтажа она пользуется все большей популярностью не только в многоэтажном, но и в частном домостроении. Подобная популярность коллекторных схем объясняется уникальным сочетанием отличных технических, эксплуатационных, экономических и эстетических показателей.
Описание:
Системы, применяемые в зданиях повышенной этажности можно разделить на вертикальные (стояковые) и горизонтальные (поквартирная, поэтажная разводка). И те, и другие имеют как ряд преимуществ, так и недостатки. Вертикальную (стояковую) разводку, как правило, применяют в зданиях с единым учетом теплопотребления (только домовой учет).
Опыт проектирования и эксплуатации поквартирных систем отопления высотных жилых зданий
Схема этажного узла подключения поквартирных систем отопления и водоснабжения к вертикальным стоякам
Преимущества поквартирных систем отопления
По сравнению с системами отопления с вертикальными стояками, горизонтальные двухтрубные поквартирные системы отопления с разводкой в полу имеют ряд преимуществ, главным образом с точки зрения службы эксплуатации и владельцев квартир.
Поквартирная система позволяет службе эксплуатации отключить только одну квартиру, например в случае аварии или при необходимости ремонта или замены отопительных приборов. Систему отопления отдельно взятой квартиры можно легко отрегулировать независимо от других квартир. Кроме того, как было отмечено выше, данная схема не критична к проблеме несанкционированного переустройства систем отопления внутри квартир (замене приборов и термостатов). Независимость разводки от других квартир предполагает возможность индивидуального проектирования отопления каждой квартиры в зависимости от пожелания владельца данной квартиры. Поквартирная система отопления при необходимости может быть легко оборудована поквартирными теплосчетчиками, что позволяет перейти на оплату фактически потребленной тепловой энергии по показаниям данных теплосчетчиков. Сама по себе установка теплосчетчиков не относится к энергосберегающим мероприятиям, однако оплата фактически потреб-ленной тепловой энергии является мощным стимулом, заставляющим жителей проводить в квартире такие мероприятия и устанавливать наиболее экономичные параметры микроклимата. Например, при длительном отсутствии можно понизить температуру воздуха в помещениях до некоторого минимального значения посредством термостатов на отопительных приборах. При существующем в настоящее время положении, когда стоимость тепловой энергии входит в состав квартирной платы, владелец квартиры не заинтересован в экономии энергии; если в квартире очень жарко – будет открыта форточка, но никогда не будет закрыт термостат. Применение поквартирных систем отопления, по сравнению с вертикальными, приводит к уменьшению протяженности магистральных труб, которые всегда имеют наибольший диаметр (наиболее дорогие), снижению потерь теплоты в необогреваемых помещениях, где проложены трубопроводы, упрощению поэтажного и посекционного ввода здания в эксплуатацию. Стоимость устройства поквартирной системы отопления, исходя из опыта проектирования ряда объектов, не намного превышает стоимость стандартных схем с вертикальными стояками, однако срок службы поквартирной системы отопления примерно в два раза выше за счет применения труб из термостойких полимерных материалов, таким образом, использование данной схемы экономически целесообразнее.
Особенности применения труб из термостойких полимерных материалов
Нормативные документы декларируют применение в жилых зданиях поквартирных систем отопления. В то же время допускается применение труб из термостойких полимерных материалов. Это могут быть трубы, выполненные из сшитого полиэтилена, полипропилена, стеклопластика, металлополимерные, медные и др. К системам отопления с трубами из таких материалов действующими нормами предъявляются следующие требования:
Системы поквартирного отопления в зданиях следует проектировать двухтрубными, предусматривая при этом установку приборов регулирования, контроля и учета расхода теплоты для каждой квартиры.
Трубопроводы систем отопления следует проектировать из стальных, медных, латунных труб, термостойких труб из полимерных материалов (в том числе металлополимерных и из стеклопластика), разрешенных к применению в строительстве. В комплекте с пластмассовыми трубами следует применять соединительные детали и изделия, соответствующие применяемому типу труб.
Параметры теплоносителя (температура, давление) в системах отопления с трубами из термостойких полимерных материалов не должны превышать предельно допустимые значения, указанные в нормативной документации на их изготовление, но не более 90 °С и 1,0 МПа.
Трубы из полимерных материалов, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами или с приборами и оборудованием, в том числе в наружных системах теплоснабжения, имеющих ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь антидиффузный слой.
Последнее утверждение, на наш взгляд, довольно спорно, т. к. трудно представить диффузию кислорода внутрь трубы, в которой среда находится под давлением, значительно большим, нежели атмосферное (6–8 атмосфер).
В поквартирных системах отопления рассматриваемых объектов (за исключением здания по ул. Маршала Бирюзова, 32, в котором применены полипропиленовые трубы) использованы трубы из сшитого полиэтилена (PEX). Исходя из опыта проектирования, можно рекомендовать широкое использование таких труб в массовом высотном строительстве.
Технология производства труб из сшитого полиэтилена начала распространяться около тридцати лет назад. К настоящему времени только в Европе уже установлено свыше 5 млрд м труб из РЕХ (все способы сшивки), на них приходится свыше 50 % общего объема рынка полимерных труб для сантехники и горячего водо-снабжения (ГВС). Основные преимущества применения труб из сшитого поли-этилена следующие:
Однородность стенки и прочностные характеристики материала, позволяющие монтировать системы водоснабжения и отопления, включая центральное, в домах повышенной этажности с расчетным сроком службы не менее 50 лет, что допускает применение скрытой разводки и, в свою очередь, соответствует современным эстетическим требованиям.
Способность к воссозданию формы, «молекулярная память», позволяющие восстановить трубопровод после «надлома» (чрезмерного изгиба), а также эксплуатировать систему после размораживания.
Надежность соединения трубы и фитинга.
Разнообразие типов и большая номенклатура фитингов в сочетании с гибкостью и большой длиной намотки бухт, позволяющие минимизировать количество соединений и отходов труб.
Ремонтопригодность системы: скрытая прокладка трубопровода в гофре (канале), в соответствии с требованиями СНиП, позволит, при необходимости, произвести замену поврежденного участка трубы без вскрытия конструкции стены или пола.
Гладкая внутренняя поверхность, не позволяющая твердым частицам «приставать» к стенкам, – трубы «не зарастают», сохраняя внутреннее сечение; коэффициент гидравлического сопротивления уменьшается по сравнению со стальными трубами на 25–30 %.
Можно отметить также, что срок и сложность монтажа и количество занятых при этом людей гораздо ниже, чем при использовании стальных труб, системы очень просты в работе, и для их монтажа не требуются специалисты такой высокой квалификации, как сварщики.
Существует три наиболее распространенных способа изготовления модифицированного полиэтилена: пероксидный (PEX-a), силановый (PEX-b), радиационный (PEX-c).
Первый производитель таких труб, шведская фирма Wirsbo (с 1988 г. – в составе концерна Uponor), вышел на рынок с пероксидной технологией в 1972 г., и к настоящему времени только этой фирмой произведено 1,2 млрд м труб из PEX-a.
Типы труб из сшитого полиэтилена, представленные на отечественном рынке, некоторые производители и краткий перечень объектов в Москве, в системе отопления которых используются данные трубы, представлены в табл. 1.
| Таблица 1 Типы труб из сшитого полиэтилена, некоторые производители и примеры объектов |
|||||||||||||||
|
Следует отметить, что большую роль в продвижении применения труб из сшитого полиэтилена в нашей стране сыграло создание учебных центров, в которых для проектировщиков устраивались специальные семинары. Такие центры организовали все ведущие производители PEX-труб. Кроме этого, производители предлагают специальное программное обеспечение, как правило, бесплатное, позволяющее провести расчет теплопотерь и быстро подобрать необходимое оборудование и спроектировать систему.
Различие в способах сшивки приводит к различиям и в термомеханических свойствах. В общем случае более высокая плотность сетчатой структуры, повышая прочность, одновременно увеличивает жест-кость материала, делая трубы менее эластичными. Наиболее прочную конструкцию обеспечивает силановый способ изготовления, и в настоящее время можно отметить тенденцию уверенного увеличения на рынке доли труб, изготовленных по технологии PEX-b. Кроме этого, данные трубы отличаются более низкой ценой, поскольку производятся в нашей стране отечественными производителями.
Скорость теплоносителя в трубах систем поквартирного отопления из сшитого полиэтилена принимается, как правило, на уровне значений, соответствующих экономичным гидравлическим сопротивлениям (R = 150–250 Па/м). При этом ориентировочно для подбора диаметров труб в системе поквартирного отопления с горизонтальной разводкой можно принимать значения скорости движения теплоносителя и, соответственно, тепловой нагрузки при разнице температур в подающем и обратном трубопроводе в 20 °С, указанные в табл. 2.
Выше указывалось, что по требованиям СНиП давление теплоносителя в системах отопления с трубами из термостойких полимерных материалов не должно превышать 1,0 МПа. Теоретически такое предельное давление позволяет увеличить высоту зоны. Однако трубы из сшитого полиэтилена не рассчитаны на такое давление (например, трубы из PEX-a при температуре 90 °С рассчитаны на максимальное давление 8,6 атмосфер). По этим соображениям и поквартирные системы отопления зонируются по вертикали, высота зоны при этом, как правило, ограничивается 50–60 метрами. На большинстве объектов, описываемых в данной статье, использованы трубы из PEX-a производства Rehau, однако сейчас рассматриваются возможности применения труб из сшитого полиэтилена, изготовленных и по другим технологиям, в частности, уже построены объекты, на которых применяются трубы из PEX-b, производства корпорации «Бирпекс». Причиной выбора PEX-a для первых объектов стала их гарантированная надежность и долговечность: первые здания с такими трубами были построены еще в 1972 году, и таким образом можно говорить о том, что минимум тридцатилетний срок службы подтвержден опытом реальной эксплуатации. Ограничение применения PEX-труб заключается в ограниченных сочетаниях рабочего давления и температуры.
Хочется обратить внимание проектировщиков на правильный подбор труб с точки зрения допустимых рабочих давлений и температур. Как было отмечено выше, по требованиям СНиП давление и температура теплоносителя в системах отопления с трубами из термостойких полимерных материалов не должны превышать соответственно 1,0 МПа и 90 °С. Допустимое давление в трубе зависит, в том числе, от рабочей температуры и от диаметра трубы: например, производителем могут быть предложены трубы 18 х 2 и 18 х 2,5 мм, и при одной и той же температуре первая труба рассчитана на давление 6 атмосфер, а вторая – на 10 атмосфер.
Очень часто бывает, что уже после разработки проекта системы отопления инвестор принимает решение об увеличении высоты здания на несколько этажей, в результате чего предельное гидростатическое давление может превысить допустимое. Например, трубы из PEX-a при 90 °С рассчитаны на 8,4 ат, что означает максимальную высоту системы 80 м (теоретически высоту системы можно было бы делать больше, поскольку арматура рассчитана на 10 ат, а отопительные приборы на 16–25 ат). Поэтому для надежности, во избежание превышения предельного гидростатического давления, лучше предусмотреть «лишнюю» зону в здании.
Не следует завышать и рабочую температуру. Если здание рассчитано на 95 °С, трубы из PEX применять в системе отопления нельзя, поскольку они рассчитаны максимум на 90 °С (эта же температура указана и в СНиП). Некоторые проектировщики тем не менее мотивируют возможность применения в этом случае PEX-трубы тем, что график теплоснабжения практически никогда не выдерживается, и данная температура (95 °С) никогда достигнута не будет. На наш взгляд, это мнение является ошибочным, и завышения рабочей температуры ни в коем случае нельзя допускать. При применении систем с трубами из сшитого полиэтилена можно рекомендовать придерживаться температурного графика 90–70 °С, 90–65 °С, поскольку дальнейшее понижение температуры приведет к значительному росту поверхности нагревательных приборов, что не приветствуется инвесторами из-за роста стоимости систем.
Из-за различий в температуре теплоносителя, подаваемого в здание от городских тепловых сетей, значительный зарубежный опыт эксплуатации систем с трубами из сшитого полиэтилена может быть использован в нашей стране очень ограниченно. В таких странах, как Голландия, Дания, Германия, теплоноситель подается в здания с температурой 70–75 °С. На рассматриваемых объектах состояние труб из сшитого полиэтилена внимательно контролируется, тем не менее уже накопленный опыт позволяет говорить о том, что и при монтаже, и при эксплуатации систем из PEX-труб в зданиях, подключенных к сетям через ЦТП, проблем возникает значительно меньше, чем у систем с трубами из других материалов.
Еще одно преимущество труб из PEX – возможность ее замоноличивания в бетон. СНиП допускает замоноличивать в бетон неразрывные соединения. Система натяжных фитингов PEX-труб относится как раз к неразрывным соединениям, в отличие от других систем: например, металлопластиковые трубы соединяются посредством накидных гаек, поэтому замоноличивание таких труб является нарушением СНиП.
Опыт применения металлопластиковых труб в системах отопления был признан неудачным, и в настоящее время службой эксплуатации использование этих труб в данных системах запрещено. В процессе эксплуатации было установлено, что в результате старения разрушается клеевой слой и внутренний слой такой трубы «схлопывается», вследствие чего меняется проходное сечение, и система отопления перестает нормально работать. Такое место очень сложно обнаружить, обычно в этом случае неисправность ищется в термостатах, насосах и т. п. Для обнаружения неисправности был разработан специальный способ, при котором в линию ставился водомер, по показаниям которого и удавалось локализовать место «схлопывания». Помимо «схлопывания», в системах отопления из металлопластиковых труб отмечались случаи потери герметичности накидных резьбовых соединений из-за старения резиновых уплотнений.
Одно из значительных преимуществ труб из сшитого полиэтилена по сравнению со стальными – отсутствие резьбовых соединений, что значительно повышает надежность системы. Из-за отсутствия резьбовых соединений значительно уменьшается число очагов механического напряжения, которые появляются в резьбовых соединениях при нагревании и остывании системы. Известны случаи, когда при остановке на лето горячего водоснабжения трубы начинали рваться по резьбовым соединениям. В системах с трубами из сшитого полиэтилена очаги механического напряжения равномерно распределяются по всей длине труб. Здесь играет роль и тот фактор, что данные трубы поставляются в виде бухт, и таким образом длина магистрали безо всяких соединений может достигать значительной величины (например 200 м).
Необходимо отметить, что самих по себе труб совершенно недостаточно для устройства системы отопления или водоснабжения. Система может быть построена только в том случае, если труба обеспечена необходимым ассортиментом фитингов. Не все производители предлагают полный ассортимент фитингов, что вынуждает закупать их на стороне. Это достаточно дорого, и, кроме того, фитинги одного производителя могут не соответствовать трубам другого производителя, несмотря на то, что типоразмеры труб у всех производителей стандартизованы. Использование фитингов и труб, не соответствующих друг другу, приводит к негерметичности соединений, в результате чего в процессе эксплуатации в системе отопления могут появиться протечки.
Срок службы PEX-труб зависит от температуры теплоносителя – чем ниже эта температура, тем больше срок службы трубы. Как уже отмечалось выше, первые такие трубы начали использоваться более 30 лет назад и успешно эксплуатируются в настоящее время. Производители указывают срок службы труб в зависимости от температуры – от 25 до 50 лет. Это минимальные цифры, по нашему мнению, реальный срок службы может быть гораздо выше. Внутренняя поверхность труб из сшитого полиэтилена всегда чистая, в отличие от стальных, там не накапливается ржавчина, окалина и т. д. Старение материала таких труб происходит только в результате воздействия ультрафиолетового излучения. Поскольку на рассматриваемых объектах все трубы защищены от солнечного света – проложены в гофре, в стяжке пола, в пространстве подшивного потолка, в штрабах – старения и разрушения этих труб не происходит. Отопительные приборы подключаются либо посредством специальной розетки, установленной в стене, либо посредством металлической стандартизированной подводки снизу.
Типы систем поквартирного отопления
Разводка труб в системе отопления квартиры может выполняться либо в полу, либо в пространстве подшивного потолка. На рассматриваемых объектах используется, как правило, разводка труб в полу. Поскольку электрическая проводка и различные слаботочные линии могут также располагаться в конструкции пола, необходимо выполнять разводку труб таким образом, чтобы максимально возможно избежать пересечек.
Горизонтальные поквартирные системы отопления бывают лучевые, периметральные и смешанные. В муниципальных жилых домах площадь одной квартиры относительно невелика. С другой стороны, ограждающие конструкции современных зданий отличаются хорошей теплозащитой. Теплопотери квартир невелики. В связи с этим система отопления рассчитана на небольшую тепловую нагрузку, что позволяет использовать трубы малых диаметров. Например, при тепловой нагрузке до 7 кВт достаточно применять трубу диаметром 20 мм. В этом случае квартирная разводка подключается непосредственно к вертикальному стояку в лестнично-лифтовом холле, безо всяких промежуточных шкафов, а внутри квартиры используется периметральная или смешанная разводка.
В жилых домах элитного класса квартиры, как правило, очень большие. Часто используется витражное остекление, устраиваются зимние сады. Несмотря на хорошую теплозащиту, теплопотери квартир достаточно велики. Из-за значительной тепловой нагрузки в подобных квартирах не всегда удается применить даже трубы диаметром 25 мм. В связи с этим в жилых домах элитного класса на вводе в квартиру труб системы отопления устанавливается промежуточный распределительный шкаф, в котором располагается запорная арматура, воздухоотводчики.
Питание квартирных шкафчиков предусматривается от распределительных коллекторов, установленных в выделенных местах лестнично-лифтового узла, обычно это место оборудовано дверями, ключ от которых находится только у службы эксплуатации. В этом же месте, как правило, организуется подключение квартир к системам водоснабжения, а также устанавливаются тепло- и водосчетчики. Сейчас предлагаются модели теплосчетчиков, на вход которых можно подать импульс с водосчетчиков, удешевив таким образом систему диспетчеризации. Даже если тепло- и водосчетчики не устанавливаются, предусматривается место для их размещения, а также для прокладки информационной шины.
Внутри квартиры разводка систем отопления выполняется в полу, как правило, по лучевой схеме, хотя может использоваться и периметральная. Эти две схемы, лучевая и периметральная, в целом равнозначны. Опыт эксплуатации показал, что обе они работают очень хорошо, но все же использование лучевой схемы предпочтительнее, особенно для квартир большой площади. Одно из преимуществ лучевой разводки – использование труб меньшего диаметра. Для большой квартиры при периметральной системе отопления необходима труба диаметром 25 или 32 мм. В этом случае, во-первых, увеличивается подготовка пола. Во-вторых, при этом увеличивается стоимость необходимых материалов (тройник большого диаметра соизмерим по цене с самой трубой). Гораздо выгоднее в таких случаях, применив лучевую разводку, пойти на увеличение числа труб при одновременном уменьшении их диаметра. В этом случае, поскольку вместо шумопоглощающей керамзитовой засыпки используются современные звукопоглощающие материалы небольшой толщины, стяжка пола получается тоньше, что позволяет выиграть в высоте потолков и объеме квартир (в современных квартирах «элитного» класса это обстоятельство является достаточно значимым, поскольку влияет на коммерческую стоимость квартиры). Система с лучевой разводкой проще в монтаже и очень удобна в эксплуатации.
Можно легко сменить отопительный прибор данного луча, не отключая остальные приборы. При каких-либо манипуляциях с отопительным прибором, например при ремонте или в случае аварии, в отличие от периметральной разводки, нет необходимости останавливать отопление всей квартиры, в результате чего квартира в зимнее время выстужается. При лучевой разводке нет необходимости проделывать отверстия в несущих стенах. При перепланировке квартиры стены могут быть перенесены на другое место, и трассы отопления также.
Если в процессе перепланировки или ремонта материал пола крепится по периметру помещения, возможны повреждения труб периметральной разводки (такие случаи были отмечены в процессе эксплуатации здания по ул. Маршала Бирюзова, 32, в котором применялась поквартирная система отопления, выполненная по периметральной схеме из полипропиленовых труб). С другой стороны, если в квартире укладывается паркет, то используется фанерная подготовка, которая крепится большим числом «гвоздей», забиваемых в стяжку. В этом случае лучевая схема более уязвима, чем периметральная. Кроме этого, были отмечены случаи, когда в процессе ремонта при снятых отопительных приборах строительные растворы попадали в трубы, что приводило к их засорению и отключению отопления всей квартиры. Места засоров в таких случаях достаточно сложно локализовать, службой эксплуатации для этих целей был приобретен комплект теплови. Высотные зионного оборудования. Для устранения засора при периметральной разводке требуется отключать всю квартиру. При использовании лучевой разводки в таких случаях отключается только та ветвь, в которой произошел засор, при том что место засора обнаружить очень просто. В упомянутом здании вертикальные стояки системы отопления расположены внутри квартир. Эти стояки были оборудованы балансовыми парами, система была отрегулирована, однако опыт эксплуатации здания показал, что при таком расположении стояков в случае аварии попасть в квартиру для минимизации ущерба зачастую затруднительно. Исходя из этого, на всех новых объектах в настоящее время вертикальные стояки систем отопления и горячего водоснабжения с необходимой запорной арматурой располагаются в лестнично-лифтовом холле, где к ним возможен доступ сотрудников службы эксплуатации.
Отопительные приборы требуют индивидуальных ручных или автоматических воздуховыпускных клапанов, которые также монтируются и на распределителе.
Система горячего водоснабжения с горизонтальной поквартирной разводкой
Помимо системы отопления, по такой схеме (с горизонтальной поквартирной разводкой) может быть организовано и горячее водоснабжение отдельной квартиры. Данная схема успешно реализована, например в высотных жилых комплексах «Воробьевы Горы» и «Триумф-Палас».
В этом случае стояки системы водоснабжения проложены в лестнично-лифтовом холле, откуда обеспечивается ввод в квартиру трубопроводов горячей и холодной воды. Система оснащена счетчиками горячей и холодной воды, которые вместе с фильтрами и регуляторами давления установлены в распределительных шкафах в лестнично-лифтовом холле. Расчет за фактически потребленные ресурсы ведется по показаниям счетчиков. Такое решение позволяет при необходимости отсечь одного из потребителей, проверить давления, отрегулировать потребителей. Локализация поврежденного участка позволяет минимизировать ущерб от аварии, при этом водоснабжение соседних квартир не прекращается.
Во избежание перетока воды из холодной магистрали в горячую, возникающего в результате неправильной эксплуатации некоторых типов сантехнического оборудования, на вводах в квартиры систем горячего и холодного водоснабжения устанавливаются обратные клапаны. Предусматривается установка ограничительных регуляторов давления на 4 бара (подробнее об этом см. статью «Опыт проектирования и эксплуатации инженерных систем новых высотных жилых комплексов Москвы», «АВОК», 2005, № 2, с. 8–18).
Разводка до квартир и в квартире выполняется, как и для системы отопления, из PEX-труб, размещенных, как правило, за подшивным потолком (может быть и в полу). Поскольку разводка от отключающей до водоразборной арматуры выполняется без разрывов, «одной трубой», данная схема отличается очень высокой надежностью, устойчивостью к протечкам. В свою очередь, гладкая внутренняя поверхность трубы из сшитого полиэтилена позволяет избежать «зарастания» трубы даже в случае использования очень жесткой воды. Система водоснабжения также делится на зоны по высоте, и в описываемых системах стояки систем прокладываются параллельно в указанных выше нишах лестнично-лифтового узла, имеют удобный доступ для обслуживания и ремонта. По аналогии с системами отопления все стояки ГВС оборудуются компенсаторами и неподвижными опорами. Расчетная циркуляция выставляется при помощи регулирующей и балансировочной арматуры. Применение современных регуляторов позволяет использовать в ИТП одну группу теплообменников ГВС для 2-3 зон, что успешно реализуется на построенных по нашим проектам объектах.
Автоматические балансировочные клапаны в системах отопления
Современные системы отопления зданий являются системами, предъявляющими повышенные требования к надежности и регулируемости, особенно в высотных и протяженных зданиях. В таких условиях обеспечение гидравлической устойчивости является основной задачей как проектирования, так и эксплуатации системы отопления. Системы должны быть управляемыми во всех режимах и не выходить за пределы эффективной работы. Традиционно такая управляемость достигается повышением сопротивления узлов отопительных приборов (радиатор и терморегулятор) и гидравлической увязкой циркуляционных колец. С этой целью на объектах применяются радиаторные терморегуляторы RTD-N фирмы «Данфосс» с повышенным гидравлическим сопротивлением на обвязке отопительных приборов, а на стояках или приборных ветвях системы – автоматические балансировочные клапаны серии ASV-P (PV и PV Plus) и ASV-M (I). Возникает вопрос – насколько оправдано применение автоматических балансировочных клапанов в двухтрубной системе отопления, ведь ручные балансировочные клапаны дешевле. Это не совсем так. Фактически при таком подходе не учитываются те затраты, которые необходимы для наладки и запуска двухтрубной системы отопления с ручными балансировочными клапанами. Наладка систем с ручными балансировочными клапанами, как правило, осуществляется по одному из трех наиболее распространенных методов: пропорциональному, компенсационному или компьютерному (при помощи специализированного прибора PFM 3 000). Описание этих методик – тема для отдельной статьи, и в данном случае необходимо коснуться только подготовительного этапа, единого для всех методик. Перед наладкой системы необходимо провести следующие мероприятия: испытать систему на герметичность, промыть и прочистить фильтры, удалить воздух из системы, вывести в рабочий режим насос (100 % нагрузка). Все термостатические клапаны установить в положение, соответствующее проектной настройке (только так можно определить перегревы и недогревы помещений). Для этого колпачок термостатического клапана не должен упираться в шток. Колпачками защищают шток от грязи и поломок. Замена колпачков на термостатические элементы осуществляется только по окончании наладки. Проведение всех этих мероприятий возможно, фактически, только при наладке системы отопления нового незаселенного дома. После же заселения, когда те или иные переделки существенно изменяют гидравлику системы, проведение даже подготовительных мероприятий может существенно затрудниться.
И еще один факт – в среднем на наладку одного балансировочного клапана требуется 20 минут. Таким образом, в разветвленных системах отопления высотных зданий наладка только одной зоны может занять до 12 часов. В то же время при использовании первых двух методик (пропорциональной и компенсационной) необходимы два прибора PFM 3 000. Системы отопления с радиаторными терморегуляторами – это системы с переменными гидравлическими характеристиками, в них постоянно меняются сопротивления циркуляционных колец. Рассчитанные исходя из 100 % нагрузки системы, ручные балансировочные клапаны просто не способны реагировать на изменение гидравлических параметров при снижении расходов. Это приводит к шуму на радиаторных терморегуляторах, отсутствию теплового комфорта в помещениях, увеличению теплопотребления. Работа терморегуляторов может из плавного регулирования трансформироваться в двухпозиционное. Причиной всех этих проблем являются возникающие избыточные перепады давлений в отдельных кольцах и стояках системы, которые могут в большой степени отличаться от расчетных. Радиаторные терморегуляторы зачастую просто не рассчитаны на такие избыточные перепады давлений. Кроме того, большое количество ступеней увязки системы отопления существенно влияет на ее регулируемость.
Клапаны ASV-P или ASV-PV, установленные на обратном трубопроводе, связываются через импульсную трубку с клапанами ASV-M, установленными на подаче, и образуют регулятор перепада давлений (прямого действия), или совместно с клапаном ASV-I – регулятором перепада давлений с возможностью ограничения расхода.
Автоматические балансировочные клапаны разделяют систему отопления на несколько независимых подсистем. Подсистемами могут быть поэтажные, квартирные ветки или стояки. В подсистеме образуется свойственный только ей гидравлический режим, в пределах которого следует обеспечивать гидравлическую устойчивость. Количество ступеней увязывания циркуляционных колец в этом случаем зависит от места установки автоматического регулятора перепада давления и разветвленности регулируемого им участка системы. Чем ближе автоматический балансировочный клапан к отопительным приборам, тем проще гидравлическая увязка системы. Отсутствие большого количества ручных балансировочных клапанов снижает гидравлическое сопротивление системы и экономит стоимость энергии на перекачивание теплоносителя и улучшает тепловой комфорт в помещении. При наличии автоматических регуляторов перепада давления на неразветвленных ветках увязывание циркуляционных колец сводится к одноступенчатой процедуре. Количество циркуляционных колец в такой подсистеме равно количеству отопительных приборов.
При поквартирной разводке оптимальным решением является применение автоматических балансировочных клапанов ASV-P (PV) на обратном трубопроводе и запорно-измерительных клапанов ASV-I –на подающем. Использование именно этой пары клапанов дает возможность не только компенсировать влияние гравитационной составляющей, но и ограничивать расход на каждую квартиру в соответствии с расчетными параметрами.
Клапаны, как правило, подбираются по диаметру трубопроводов и настраиваются на поддержание перепада давлений на уровне 10 кПа. Такое значение настройки клапанов выбирается исходя из значения требуемых потерь давления на радиаторных терморегуляторах для обеспечения их оптимальной работы.
Ограничение расхода на квартиру задается настройкой на клапанах ASV-I. Причем следует учитывать, что в этом случае потери давления на данных клапанах необходимо включить в перепад давлений, поддерживаемый регулятором ASV-PV.
Основываясь на всем вышеизложенном, можно сделать следующие выводы.
Горизонтальная поквартирная разводка двухтрубной системы отопления является:
Наиболее защищенной от несанкционированных переделок;
Удобной с точки зрения эксплуатации;
Оптимальной для организации коммерческого учета потребления тепловой энергии.
Автоматические балансировочные клапаны:
Разделяют систему отопления на независимые подсистемы со стабилизированным перепадом давлений;
Устраняют влияние естественного давления до регулируемого участка;
Стабилизируют работу системы в течение длительного времени;
Обеспечивают оптимальные условия работы терморегуляторов;
Упрощают гидравлические расчеты системы отопления;
Не требуют дорогостоящей наладки системы;
Предотвращают шумообразование;
Позволяют постепенно запускать систему отопления.
Хочется надеяться, что материалы данной статьи будут способствовать переходу на поквартирные системы отопления, новые материалы и оборудование. Готовы ответить на любые возникшие по данной теме вопросы.
1 См. статьи «Инженерные решения высотного жилого комплекса», «АВОК», 2004, № 5, с. 12–18, и «Опыт проектирования и эксплуатации инженерных систем новых высотных жилых комплексов Москвы», «АВОК», 2005, № 2, с. 8–18.
При разводке труб отопления применяются различные схемы, определяющие особенности функционирования системы, расходы материалов, методы подключения радиаторов. , как правило, выполняется по вертикальной технологии, наиболее полно удовлетворяющей требованиям нестандартных планировок.
Основные особенности
Вертикальная схема отличается от горизонтального аналога, в первую очередь, незначительными потерями тепла. Эта особенность – заслуга тщательно продуманного расположения магистральных труб, которые функционируют как стояки.
Интересно, что своим появлением данная методика обязана новым строительным стандартам в стране. Изначально она не была широко распространена, что связано с определенными нюансами установки. Дело кардинально изменилось, когда в СССР стали активно возводиться пятиэтажные хрущевки, площадь квартир в которых была невелика, а потому в горизонтальной разводке не было никакой необходимости. С целью экономии и была создана вертикальная методика, характеризующаяся рядом нюансов:
- По вертикали идут несколько стояков с циркулирующим теплоносителем, к которым подключаются радиаторы;
- Каждый из радиаторов может настраиваться по отдельности;
- В помещения теплоноситель попадает по отдельному контуру.
К чему следует готовиться?
Если говорить о частных коттеджах, то такая разводка отопления может использоваться и там, но хозяевам нужно подготовиться к встрече с некоторыми сложностями. Пример такой проблемы – большинство батарей на современном рынке ориентировано на подключение к горизонтальным системам, имеют соответствующее расположение патрубков, технологических отверстий и секций. Таким образом, схема, в идеале, нуждается в особых радиаторах, ориентированных именно на вертикальный монтаж.
Из этой особенности вытекает и другая проблема. Как известно, радиаторы лучше монтировать поближе к полу, это позволит наладить эффективный воздухообмен без лишних усилий. Холодный воздух, согласно законам физики, будет опускаться вниз, а нагретый – поднимать вверх. Вертикальный радиатор крайне трудно установить таким способом, из-за чего обогрев оказывается недостаточным.
Выбираем количество труб
Схема может предполагать наличие одной или двух труб:
- Вариант с одной трубой подразумевает, что циркуляция теплоносителя происходит по замкнутому контуру, а радиаторы подключены последовательно. Эта конструктивная особенность приводит к тому, что температура последней батареи окажется ниже, чем у первых устройств. Тем не менее, при небольшой протяженности контура этот недостаток естественным образом исправляется. Как дополнительный способ регулировки можно пользоваться кранами между патрубками радиаторов. Минимальные объемы материалов для формирования системы, отсутствие нужды в циркуляционном насосе, небольшой объем циркулирующего теплоносителя – эти свойства можно отнести к преимуществам технологии.
- Двухтрубная схема основана на монтаже двух контуров. Первый используется для подачи теплоносителя к радиаторам, второй же отправляет остывшую воду к котлу для нового нагрева. При прокладке необходимо помнить, что трубы должны идти рядом друг с другом, ведь радиаторы подключаются параллельно. Дополнительная труба увеличивает общий объем используемого теплоносителя, нередко поступление его самотеком невозможно, а потому приходится устанавливать циркуляционный насос. Впрочем, при некоторых неудобствах монтажа, система является более надежной, нежели первый вариант, так как исключается образование .
Горизонтальный вариант
Для полноты картины стоит рассмотреть и горизонтальную методику разводки. Ее преимущества выглядят следующим образом:
- В случае аварийной ситуации имеется возможность отключения только поврежденной батареи. Метод также удобен при смене отопительных приборов в отдельно взятой квартире, нет нужды в перекрытии целого стояка.
- Имеется возможность установки счетчиков энергии в каждой квартире, благодаря чему жильцы смогут отрегулировать работу батарей так, чтобы она была и экономичной, и способствовала формированию оптимального микроклимата. Например, при длительной командировке или отпуске температура в помещении искусственно понижается.
- Методика независима от остальных квартир в доме, а потому владелец обустраивает отопление в полном соответствии с личными требованиями. В квартире отсутствуют стояки, а отдельные трубы могут прокладываться в нишах, что ценно при формировании дизайнерских интерьеров.
- Считается, что подобная технология более долговечна.
- Трубы прокладываются не в стенах, а в специальных нишах и гофрах. Такой подход оптимален с точки зрения ремонтопригодности, облегченную конструкцию можно без труда разобрать, чтобы добраться до аварийного участка.
Таким образом, жилой дом может снабжаться теплом по любой из описанных схем. Для того чтобы сделать оптимальный выбор, необходимо принять во внимание все нюансы, положительные и отрицательные стороны решений. Даже вертикальный вариант, который, как может показаться, проигрывать горизонтальному аналогу, в многоэтажном доме гарантирует эффективный обогрев при небольших финансовых вложениях на этапах монтажа.
Разводка отопления
– это схема расположения нагревательных приборов и соединяющих их труб. От вида разводки существенно зависит эффективность работы отопительной системы, ее экономичность и эстетичность.
Основные виды разводки отопления:
- Однотрубные и двухтрубные
- Горизонтальные и вертикальные
- Тупиковые и со встречным движением теплоносителя
- Отопление с верхней и нижней разводкой
Конкретная система отопления должна иметь по одному из двух признаков из всех четырех групп характеристик. К примеру, разводка может быть однотрубной горизонтальной с верхней разводкой отопления и тупиковым движением теплоносителя, а может быть двухтрубной горизонтальной с нижней разводкой и встречным движением теплоносителя и т.д.
Рассмотрим эти схемы исходя из возможности установки теплосчетчика для квартирного учета тепла.
Вертикальная разводка системы отопления
Наибольшее распространение получила в Советском Союзе в период с 1960-ого по 1999-ый года из-за дешевизны и простоты прокладки инженерных коммуникаций. О проблемах, связанных с ее применениям, инженеры того времени не слишком задумывались.
Однотрубная вертикальная система отопления
Такая система разводки распространена преимущественно в домах старой постройки до начала 2000 года. В таких домах подающая магистраль проходит по техническому этажу или в подвале дома, а теплоноситель поступает в каждую батарею последовательно (постепенно остывая) по вертикальным стоякам.
Преимущества: небольшой расход труб. Из-за него некоторые недобросовестные застройщики продолжают создавать дома с такой разводкой по сей день.
Недостатки:
невозможность отключения отдельных отопительных приборов, и невозможность их регулировки, перерасход нагревательных приборов, и большие теплопотери теплоносителя. Что подразумевает невозможность установки квартирных приборов учета тепловой энергии
.
Если при однотрубной разводке теплоноситель двигается по одному цельному контуру через все радиаторы, то при двухтрубной системе идёт два стояка: из одного теплоноситель поступает в радиатор, а в другой уходит.
Двухтрубная вертикальная система отопления
При двухтрубной системе отопления с нижней разводкой подающий и обратный магистральные трубопроводы проходят в полу нижнего этажа здания или в подвале, а теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор.
Преимущества: хорошая регулировка системы отопления, возможность отдельного отключения каждого отопительного прибора, отсутствие перерасхода отопительных приборов.
Недостатки: увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой, практическая невозможность установки квартирных теплосчётчиков.
Причины невозможности установки квартирных теплосчетчиков в домах с вертикальной разводкой отопления
- Метрологическая проблема . Теплосчетчик считается работающим корректно, когда разница температур теплоносителя между входом и выходом (подачей и обраткой) составляет более 3 о С. Тепловое потребление 1 радиатора в зависимости от типоразмеров, коэффициента оребрения и площади обогрева составляет от 0,5 о С до 2 о С.
- Необходимость установки теплосчетчиков на каждый стояк , что дорого и весьма хлопотно. В дальнейшем пользователю придется вручную снимать показания с каждого из счетчиков, суммировать их и подавать в теплоснабжающую организацию. Риск математической ошибки и человеческого фактора. Высокие расходы на поверку, что частично нивелирует экономию от установки и увеличивает окупаемость.
- В паспорте теплосчетчика написана область применения прибора . Например, для Ultraheat T-230 - "Счетчик применяется для учета потребляемой энергии в квартирах, коттеджах, многоквартирных домах и объектах малого бизнеса… измерение температуры в подающем и обратном трубопроводе производится…. и т. д. и т. п.". Нигде нет слова про батарею, да подающего и обратного трубопровода на батарее нет.
Все вышеперечисленные причины являются аргументами для теплоснабжающих организаций не принимать в коммерческий учет теплосчетчики установленные в домах с вертикальной разводкой системы отопления.
Единственный способ организовать учет тепла при вертикальной схеме разводки отопления это распределители тепла.
Горизонтальная разводка системы отопления
В данном случае магистральный трубопровод идет через все этажи, на каждом этаже расположены ниши отопления, в которых через отводы от стояков каждое из помещений на этаже имеет свое собственное подключение (по горизонтальным трубам расположенным в полу) к общей системе отопления.
Горизонтальные однотрубные схемы используются редко, у них довольно узкая область применения и они не используются для обогрева многоквартирных домов, поэтому здесь рассмотрим варианты двухтрубной разводки.
Двухтрубная горизонтальная (поэтажная) система отопления с разводкой по периметру
Посмотрев на рисунок можно увидеть что от магистральных подающего и обратного стояков по периметру помещения в полу проложены трубопроводы к каждому отопительному прибору. Каждая квартира имеет свой собственный ввод системы отопления. Ниша отопления с магистральными стояками может быть расположена как в самой квартире, так и в коридорах общего пользования (на этаже расположения квартиры или на 1 этаж ниже расположения квартиры) в зависимости от проекта разводки внутридомового отопления.
Каждый радиатор оборудован кранами Маевского для спуска воздуха и зачастую на каждом из поэтажных отводов отопления установлены автоматические воздухосборники.
Данная схема разводки наиболее распространённая в многоэтажных жилых домах из-за простоты исполнения и ценовой доступности для застройщиков.
Преимущества: аналогичные двухтрубной вертикальной системе, плюс отсутствуют стояки на каждом отопительном приборе (кроме магистральных стояков). Возможно поэтажное отключение системы отопления и применение радиаторов с нижним подключением, что, наряду с прокладкой магистральных трубопроводов в конструкции пола или в плинтусе, позволяет максимально уменьшить количество открытых труб и улучшить эстетику интерьера помещений.
Недостатки: необходимость применения компенсаторов давления при высокой этажности зданий, усложнение эксплуатации ввиду наличия воздушных кранов на каждом нагревательном приборе, высокие теплопотери в полу и через ограждающие конструкции.
Двухтрубная поэтажная система отопления с коллекторами на каждом этаже (лучевая)
В нишах отопления на отводах от магистрального трубопровода (стояка) на каждом этаже располагаются коллекторы - подающий и обратный. От коллекторов подающие и обратные трубопроводы под полом подводятся индивидуально к каждому радиатору в квартире.
Преимущества: аналогичны двухтрубным горизонтальным системам отопления при более высокой надежности системы в целом, высокий уровень энергоэффектиности и меньшие энергозатраты на обогрев.
Недостатки: большая протяженность подводящих трубопроводов, высокая стоимость.
Лучевая схема разводки является инновационной для нашей страны. Сегодня такая система приобретает все большую популярность в строительстве.
В таких системах отопления можно использовать квартирные теплосчётчики.
Как правильно подобрать оптимальную схему для отопления? Одним из определяющих параметров является минимальная протяженность трубопроводов. Во многих случаях для этого делают горизонтальную разводку. Однако есть нестандартные планировки дома или квартиры, для которых лучше всего применима вертикальная система отопления: разводка, радиаторы, батареи должны проектироваться и выбираться по особым условиям.
Особенности вертикальной схемы разводки
Чем же вертикальная однотрубная система отопления отличается от аналогичной горизонтальной? Прежде всего – минимальными тепловыми потерями. Это обеспечивается расположением подводящих магистралей. В отличие от горизонтальной трубы в вертикальной системе выполняют функцию тепловых стояков.
На самом деле вертикальная разводка отопления в первоначальном варианте встречается очень редко. Это связано с особенностью монтажа и распределения теплоносителя по всей системе. Подобная схема была популярна при проектировании домов “хрущевок”. Из-за небольших площадей квартир устанавливать горизонтальную разводку труб было нецелесообразно. Поэтому и разработали вертикальную схему подачи горячей воды. Она имеет следующие особенности:
- Несколько тепловых стояков, к которым подключаются батареи. В большинстве случаев это была однотрубная система отопления;
- Возможность регулировать температурный режим радиатора. Это является следствием особенностей системы;
- Приток теплоносителя в комнаты осуществлялся по отдельным контурам.
Как видно из вышеописанного, вертикальная разводка системы отопления имеет ряд существенных недостатков. Именно поэтому она практически не применяется для частных домов, а также в современном многоэтажном жилом строительстве.
В некоторых случаях применима комбинированная схема, когда распределительный стояк делается горизонтальным, от него уже расходятся отдельные магистрали для подключения радиаторов в систему. Поэтому нужно выяснить, а целесообразно ли применять вертикальную разводку отопления для частного дома.
Актуальность для автономного отопления
Первые проблемы могут возникнуть еще на стадии подключения батарей. Это связано с месторасположением патрубков и самой конструкции нагревательного прибора. Практически все модели рассчитаны для монтажа в горизонтальную систему. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать специальные вертикальные настенные радиаторы отопления.
Однако при этом следует учитывать особенности их функционирования. Чем ниже расположена батарея, тем эффективнее она будет работать. Холодный воздух имеет большую массу чем теплый, поэтому он концентрируется у пола. Задача батареи – нагреть его. Поэтому она должна располагаться как можно ниже. Узкие вертикальные радиаторы отопления конструктивно не могут полностью выполнять эту задачу.
Но это не единственный недостаток, характерный для вертикальной разводки системы отопления. Его можно решить немного увеличив длину подводящих патрубков радиатора. Если же придерживаться канонов схемы – возникнет еще одна проблема. Она заключается в привязке вертикальных трубчатых радиаторов отопления к месту расположения тепловых стояков. Для комнат с небольшой квадратурой это несущественно. Однако, если помещение имеет площадь от 40 м2 и более и при этом 2 наружные стены, – необходимо будет устанавливать несколько тепловых стояков.
Подведя итоги можно выделить следующие условия, когда установка вертикальной однотрубной системы отопления имеет смысл:
- Относительно большое количество этажей. Обычно от 5-ти и более;
- Относительно небольшая площадь комнат;
- Хорошая теплоизоляция и равномерное распределение тепла по всему помещению.
Увы, но для большинства частных домов коттеджей эти характеристики несвойственны. Именно поэтому предпочитают устанавливать горизонтальную систему отопления как один из оптимальных способов поддержания комфортной температуры.
В старых многоквартирных домах с двухтрубной вертикальной системой отопления с нижней разводкой для учета тепла нужно установить счетчик на каждый стояк. Их может быть от 2-х до 5-ти.
Однотрубная или двухтрубная система
Важно определиться, для какой схемы водяные вертикальные батареи отопления будут работать лучше всего. На первый взгляд кажется, что традиционная двухтрубная система отопления со своими преимуществами оптимально подойдет для вертикальной разводки. Выяснить это можно лишь после анализа эксплуатационных и технических характеристик каждой схемы.
Однотрубная система отопления
В ней теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, причем радиаторы подключаются последовательно, т.е. степень нагрева воды в последней батарее будет значительно ниже, чем в первой. Для горизонтальной системы это было бы очень важно. Но так как протяженность теплового контура небольшая – уровень температуры теплоносителя в водяных вертикальных батареях отопления будет относительно одинаков. В качестве дополнительной меры регулировки можно установить байпасы между входными и выходными патрубками каждого радиатора.
Другие особенности однотрубной вертикальной разводки системы отопления заключаются в следующем:
- Минимальное количество расходных материалов для установки трубопровода;
- Возможность сделать гравитационную систему без установки циркуляционного насоса;
- Оптимальный объем теплоносителя. Этот параметр можно регулировать с помощью выбора труб больших или меньших диаметров.
Учитывая эти факторы, вертикальная однотрубная отопительная система была выбрана в качестве оптимальной для многоэтажных домов, построенных в 60-80 г.г. прошлого века.
Двухтрубная система отопления
Для этой системы необходим монтаж двух контуров магистрали. В одну из них поступает горячий теплоноситель, а вторая выполняет функцию обратного трубопровода.
При этом они должны располагаться рядом друг с другом, так как подключение вертикальных стальных радиаторов отопления происходит параллельно. В результате объем необходимой воды значительно увеличивается, что сказывается на гидродинамическом сопротивлении системы. Зачастую двухтрубная разводка для вертикального отопления делается с принудительной подачей теплоносителя. Для этого устанавливаются мощные циркуляционные насосы, а также средства контроля – расширительные мембранные баки, воздухоотводчики.
На практике двухтрубная вертикальная система отопления с нижней разводкой встречается крайне редко. Это связано с трудоемкостью монтажа, специфическими эксплуатационными характеристиками. Специалисты выделяют одно существенное преимущество подобной схемы – низкую вероятность появления воздушных пробок.
Комбинированная разводка отопления с горизонтальной подачей теплоносителя по вертикальным стоякам будет оптимальной для 2-х или 3-х этажного дома с большой площадью. Таким способом можно минимизировать появление воздушных пробок в системе.
Выбор радиатора для вертикальной разводки
Для выше рассмотренных систем сложно найти вертикальные водяные отопительные батареи. Это связано с ограниченными способами подключения их в схему. Наибольшая теплоотдача радиатора будет при одностороннем верхнем и нижнем расположении патрубков.
В большинстве случаев для вертикальных трубчатых радиаторов отопления свойственно расположение монтажных узлов с одной стороны. С точки зрения распределения горячей воды по всему объему конструкции подробная схема считается наиболее эффективной.
Accuro-Korle
В настоящее время это один из самых известных производителей вертикальных радиаторов настенного типа. Особенностью его моделей является преобладание стиля Hi-Tech. Ярким примером подобного дизайнерского решения является линейка радиаторов Caftan. Они могут выполнять не только функции нагревательного прибора, но и полотенцесушителя. В настоящее время средняя стоимость Caftan составляет от 30 до 43 тыс.руб.
Модель Escape является типичной трубчатой водяной вертикальной отопительной батареей. Строгая классическая форма даст возможность вписать радиатор практически в любой интерьер ванной комнаты или прихожей. Стоимость ее несколько ниже, чем у Caftan – от 23 до 34 тыс.руб. при тех же технических характеристиках.
Кроме этого известного производителя можно выделить несколько надежных поставщиков подобных радиаторов – Caftan (Турция), Kermi (Германия), Jaga (Бельгия). Увы, но эконом-сегмент рынка вертикальных батарей не существует как таковой. Единственный выход – сделать подобную конструкцию самостоятельно. Но ее технические характеристики будут значительно ниже, чем у заводских моделей. Это является еще одним фактором непопулярности вертикальной разводки отопительной системы.
Нужно ли отдавать предпочтение вертикальной системе отопления? Разводка, радиаторы, батареи для нее обойдутся недешево, а монтаж имеет ряд существенных недостатков. Главное – выяснить для себя целесообразность ее установки. Ее можно применить для небольшого многоквартирного дома с автономным отоплением. Но прежде необходимо сделать все требуемые расчеты.
В видеоматериале показан пример вертикальной двухтрубной системы отопления в административном здании: