Схема системи опалення приватного будинку

Правильно спланована мережа трубопроводів є технічно складним завданням під час проектування системи опалення. Щоб грамотно вирішити питання розведення труб необхідно заздалегідь визначити тип системи опалення.

Класифікація

Тип системи опалення по перепаду:
Гравітаційна система опалення (з природною циркуляцією);
Насосна (механічна) система опалення із примусовою циркуляцією.
Схема підведення теплоносія до опалювальних приладів:
стандартна чи тупикова;
попутна;
променева чи колекторна.
За способом подачі та відведення теплоносія:
однотрубна;
двотрубна.
За способом монтажу трубопроводів:
відкритої прокладки;
прихований монтаж.
За типом використовуваного матеріалу трубопроводів та сполучних фітингів:
Сталеві трубопроводи;
Трубопроводи із міді;
Металопластикові труби;
Поліпропіленові трубопроводи;

Типи систем опалення по створюваному перепаду

Системи з природною циркуляцією

Ці системи були поширені в недавньому минулому, тому що на той час на опалювальному ринку були відсутні сучасні матеріали та високоточне енергоефективне обладнання. Принципом роботи таких систем є рух теплоносія від джерела тепла (котла) до опалювальних приладів під впливом природних сил і через різницю щільностей теплоносія.

Головною перевагою таких систем є невисока ціна, тривалий термін експлуатації та енергонезалежність. Якщо в регіоні будівництва найбільшечасті перебої з електропостачанням, то для захисту системи опалення від заморожування та для забезпечення стабільного опалення слід зупиняти вибір на гравітаційних системах. Гравітаційні системи опалення є саморегулюючими: за відсутності потреби в теплі зворотний теплоносій має температуру і, отже, щільність, наближену до подаючого. Тому перепад стає меншим і циркуляція теплоносія зменшується.

До недоліків таких систем відносяться збільшений діаметр трубопроводів, встановлення розширювального бака відкритого типу у верхній точці системи (виділення для цього технічного приміщення), часте заповітрювання системи, неможливість регулювати тепловіддачу на радіаторах індивідуально та обмежений радіус роботи (по горизонталі не більше 20-30 метрів). ).

Примусова (механічна) циркуляція

Системи опалення із примусовою циркуляцією теплоносія всіх цих недоліків позбавлені.

Діаметри трубопроводів набагато менші через те, що перепад у системі створює циркуляційний насос з необхідним перепадом тиску. Трубопроводи можуть використовуватися практично з будь-яких доступних матеріалів, а сфера їх застосування обмежується тільки температурним режимом системи та способом прокладки. Розширювальні баки мембранного типу встановлюються в будь-якій точці системи (найчастіше в котельні) і не вимагають виділення спеціального приміщення в будинку. Через те, що система опалення будь-якої конфігурації при механічній циркуляції легко піддається балансуванню, то місце встановлення котла та довжину опалювальних гілок або кілець можна вибирати без обмежень. Від цього тільки залежатиме потужність насосного обладнання.

Класифікація за напрямом руху теплоносія

Залежно від напрямку руху подавального та зворотного теплоносія щодо один одного системи опалення проектують трьох найбільш поширених схем: тупикова, з попутним рухом теплоносія та колекторна (променева).

Тупикові схеми руху теплоносія

У тупикових (стандартних) системах опалення теплоносії рухаються в протитоці, найбільш віддалена гілка радіаторів від котла має більший опір, ніж така, що знаходиться ближче. Тому можливе виникнення ситуації, коли відбувається нерівномірне прогрівання найближчих радіаторів. Для того, щоб цього уникнути, необхідно створити додатковий опір у більш коротких циркуляційних кільцях, тобто встановити балансувальну арматуру.

Попутні схеми рух теплоносія

При попутному русі теплоносія паралельно в трубі, що подає і зворотній, системи опалення всі циркуляційні кільця, тобто гілки з радіаторами, знаходяться в однакових умовах. Тобто, як трубопроводи, так і стояки або радіатори гідравлічно збалансовані між собою. Однак такі системи найбільш металомісткі в порівнянні зі стандартними, а також вимагають прокладання набагато більшої довжини трубопроводів. Це відбивається, перш за все, на вартості системи та ціні монтажних робіт. Тому попутні схеми у житловому будівництві застосовуються найрідко.

Колекторні схеми опалення

Ідеальним варіантом для котеджного та житлового будівництва в цілому є застосування колекторної схеми системи опалення.

Така система являє собою встановлену на поверсі або в котельні колекторну шафу, в якій крім запірної та балансувальної арматури встановлюються колектори з виходами або нарадіаторну гілку чи кожний прилад опалення. Така система також є гідравлічно стабільною і легко піддається регулюванню окремих найвіддаленіших гілок або навантажених теплової потужності. При плануванні променевої схеми системи опалення можна кожного виходу колектора підключати кожен радіатор окремо, а трубопроводи прокладати прихованим способом. При цьому відрізок трубопроводу має бути виконаний із цільного шматка труби.

Однотрубні чи двотрубні?

Однотрубні системи опалення набули свого поширення, насамперед у багатоповерховому будівництві, у старих центральних системах опалення, а також у системах з природною циркуляцією. Незважаючи на меншу металоємність (довжина трубопроводів) система часто-густо складається з недоліків:

При послідовному русі теплоносія першого радіатора до наступного відбувається значне падіння температури, тому поверхня тепловіддачі повинна збільшуватися при віддаленості від подачі гарячої води.
Немає можливості індивідуального регулювання тепловіддачі кожного радіатора.
Наявність байпасу на радіаторах загалом усереднює температуру в стояку системи опалення, але також зберігає неможливість регулювання.

Двотрубні системи опалення є найпоширенішим варіантом і адаптуються практично під будь-яку схему розведення трубопроводів по будівлі (тупикова, попутна або колекторна). Подача тепла до радіаторів та відведення його здійснюється по різних трубопроводах. Система є більш стабільною з гідравлічного боку та підлягає як якісному, так і кількісному регулюванню. розділ із класифікацією систем опалення за напрямком руху теплоносія.

Способи монтажу

Трубопроводи систем опалення можуть бути прокладені відкрито у приміщенні або замонолічені або приховані у будівельних конструкціях.

Відкритим способом користуються під час прокладання трубопроводів нерозгалуженої мережі опалення, в приміщеннях, де вимоги до дизайну мінімальні. Як правило, цим способом укладаються сталеві трубопроводи через їх високу схильність до корозії або полімерні трубопроводи з роз'ємними з'єднаннями.

Прихований спосіб монтаж труб систем опалення є найбільш універсальним, так як сучасні матеріали систем опалення дозволяють широко застосовувати на практиці цей метод, а відсутність видимої розведення труб, з точки зору естетичності, більш привабливий. Прихованим способом можна укладати трубопроводи із металопластику з прес-з'єднаннями (нерозбірними), поліпропіленові або мідні. У разі укладання трубопроводів у конструкції стін або підлоги труби обов'язково мають бути ізольовані. Крім основного завдання теплоізоляції знизити втрати тепла, це також дозволить мінімізувати агресивну дію цементної та бетонної стяжки на верхнє полімерне покриття труб, а також запобігти механічному пошкодженню трубопроводів при застиганні будівельних сумішей.

Матеріали для трубопроводів

Сучасний ринок будівельних матеріалів та різноманітність опалювальної техніки диктують також нові рішення щодо вибору матеріалів для систем опалення. Від матеріалу, з яких виготовляються трубопроводи, залежить як тривалість експлуатації систем опалення, так і технічні параметри обладнання (котлів, насосів, радіаторів).

Сталеві трубопроводи систем опалення застосовуються досить давно в інженернихсистемах. Це викликано тим, що на території України придбати таку трубу не складе ніяких труднощів у найкоротші терміни, а ціна систем із сталевих труб є найнижчою. Сталеві трубопроводи також стійкі до високих температур, температурні деформації практично дорівнюють нулю, добре виносять гідравлічні удари. Але при цьому мають низьку корозійну стійкість, тому сталеві труби не рекомендується укладати в будівельні конструкції, тобто потрібно монтувати прихованим способом. Завдяки всім цим перевагам та недолікам сферою застосування систем опалення зі сталевої труби залишається центральне теплопостачання та багатоповерхове бюджетне житлове будівництво.

Металопластикові трубопроводи використовуються в незалежних системах опалення, де температура теплоносія не перевищує 95 °С. Завдяки своєму форм-фактору (труба поставляється гнучкою в бухтах відрізками по 25 або 50 метрів) такі трубопроводи зручно використовувати як для опалення підлоги, так і для прихованого монтажу. Завдяки низькій киснепроникності металопластик не схильний до корозії. До недоліків металопластикових труб можна зарахувати досить високу вартість сполучних фітингів.

Найпоширенішим варіантом монтажу трубопроводів систем опалення є використаннятруб із поліпропілену. Це найдешевший матеріал, що з'єднується між собою за допомогою нерозбірних фітингів на пайці. Але слід пам'ятати, що для високотемпературних середовищ, зокрема для систем опалення, слід застосовувати тільки поліпропіленові труби з шаром, що армується. Такий вид труб витримує температуру не більше 95 °С, має гладку внутрішню поверхню, а, отже, знижену гідравлічнуопір. До недоліків поліпропілену відносять невисоку робочу температуру, а також можливість деформації та руйнування хімічної структури під впливом сонячних променів. Тому поліпропіленові трубопроводи, які монтуються відкритим способом, повинні бути покриті шаром ізоляції.

У даному варіанті житлового будинку площею 70 м2 як приклад систему опалення слід запроектувати з примусовою циркуляцією, з поліпропіленових трубопроводів і з установкою на кожному поверсі розподільчих колекторів. Незважаючи на те, що конструктивно підлогові покриття є укладеними дерев'яними лагами, трубопроводи системи опалення можна змонтувати прихованим способом, виконавши в лагах (зверху теплоізоляції) невеликі випили. У цих виїмках можна укласти трубопроводи додаткової теплоізоляції, а до приладів опалення приєднатися з підлоги.