Особенности систем отопления многоэтажного дома: обзор схем трубопроводов, параметров теплоносителя, автономного и централизованного теплоснабжения

Особенности теплоснабжения многоэтажных домов

Автономное отопление многоэтажного дома должно выполнять одну функцию — своевременную доставку теплоносителя каждому потребителю с сохранением его технических качеств (температуры и давления). Для этого в здании должен быть предусмотрен единый распределительный узел с возможностью регулирования. В автономных системах он совмещен с устройствами нагрева воды — котлами.

Характерные особенности системы отопления многоэтажного дома заключаются в его организации. Она должна состоять из следующих обязательных компонентов:

• Распределительный узел. С его помощью происходит подача горячей воды по магистралям;
• Трубопроводы. Они предназначены для транспортировки теплоносителя в отдельные комнаты и помещения дома. В зависимости от способа организации бывает однотрубная или двухтрубная система отопления многоэтажного дома;
• Контрольно-регулирующая аппаратура. Ее функция — изменение характеристик теплоносителя в зависимости от внешних и внутренних факторов, а также его качественный и количественный учет.

На практике схема отопления жилого многоэтажного дома состоит из нескольких документов, включающих в себя помимо чертежей расчетную часть. Она составляется специальными проектными бюро и должна соответствовать текущим нормативным требованиям.

Отопительная система является неотъемлемой частью многоэтажного дома. Ее качество проверяется при сдаче объекта или во время осуществления плановых проверок. Ответственность за это лежит на управляющей компании.

Порядок монтажа однотрубного отопления своими руками

Чтобы установить однотрубную систему отопления своими руками, подготовьте инструменты:

• нож для резки труб;
• паяльник для полипропиленовых труб и фитингов;
• ключ для сборки батарей отопления ;
• фум-ленту.

Схема вертикальной однотрубной системы отопления при нижней разводке.

Для устройства системы однотрубного отопления в частном доме своими руками сначала необходимо установить котел, который должен быть расположен на определенной глубине, однако помещать его в подвал крайне не рекомендуется. Как правило, для установки котла отопления подготавливается углубление в полу. Подготовка подобного углубления подразумевает заливку бетоном и, по желанию хозяев, облагораживание кафелем.

После того как будет установлен котел, выполняется монтаж дымохода. Соединение котла и дымохода осуществляется при помощи гофрированной металлической трубы, при выборе которой необходимо собирать нужный диаметр. После этого выполняется подключение основной трубы к котлу для магистрали. Диаметр данной трубы составляет около 25 мм.

К котлу можно подключать только металлические трубы, так как прочие материалы не способны выдержать высокую температуру нагрева. Переходники применять запрещается. Чтобы стабилизировать процесс теплонагрева, расширительный бак необходимо устанавливать на высоте около 3 м. Таким образом, расширительный бак становится самой высокой точкой системы отопления.

Следующий этап — установка радиаторов и труб. Параллельно с этим выполняется установка кранов и клапанов Маевского. Батареи устанавливают под оконными проемами

Важно, чтобы между батареей и подоконником оставалось свободное пространство, достаточное для циркуляции горячих потоков воздуха. Трубы устанавливаются прямо и без изгибов

Наличие изгибов затруднит нормальную циркуляцию теплоносителя и снизит эффективность системы отопления. Это особенно важно для однотрубных систем.

Конец труб системы отопления дома крепится к обратной стороне контура отопительного котла. Чтобы предотвратить попадание в котел ненужных и лишних материалов и примесей, на него устанавливается специальный металлический фильтр.

При установке системы отопления нужно выполнить работы по устройству узла, который будет выполнять функцию наполнения системы обогрева водой, при необходимости через него можно будет слить воду.

Установка однотрубного отопления завершена. После окончания всех работ по монтажу необходимо проверить исправность и правильность работы котла. Для этого котел наполняется водой и включается.

О централизованной системе отопления и схемах его реализации

ЦСО (центральная система отопления многоэтажного дома) никогда не отличалась особой эффективностью – по пути к потребителю и сейчас теряется до 30% тепла, которое потребителем же и оплачивается. Поэтому многие владельца квартир отказываются от ЦСО в пользу автономной системы ввиду ее бо́льшей эффективности и экономичности. Но как работает централизованный обогрев квартир, и можно ли его улучшить?

Система разводки труб по дому схематично очень сложная, плюс подвод труб в жилой дом, и распределение тепла по районам. Только в одном отдельно взятом доме в схему включаются сотни вентилей, кранов, сливов, фитингов, распределителей и фланцев, которые работают на центральное оборудование — элеваторный узел, регулирующий раздачу тепла по дому.

Схемы подачи теплоносителя в отдельную квартиру с элеваторного узла бывают разными. Так, схема с нижним разливом использует принцип подачи теплоносителя по направлению снизу вверх. Те, кто живет в «брежневках», «хрущевках» и «сталинках», знают, как это работает.

В многоэтажном доме с такой схемой подачи теплоносителя подающая и обратная трубы монтируются по периметру дома, начиная с подвала, и выполняют роль перемычек между тепловыми магистралями. Такая схема представляет собой замкнутый цикл с началом и окончанием в подвале дома. Верхняя точка этой трубной разводки – самая высокая квартиры (квартиры) в доме.

1. Главный недостаток, от которого эта система отопления в многоквартирном доме так и не избавилась – обязательный спуск воздуха в самой верхней точке разводки при запуске системы. Для этого используют краны Маевского или обычные вентили. Если воздух не спустить, то воздушная пробка обязательно перекроет систему в какой-то произвольной точке, закрыв обогрев всему дому.
2. Еще один минус схемы с нижним разливом – половина дома обогревается более горячими батареями (от трубы подачи теплоносителя), а вторая половина жильцов получает несколько охлажденный теплоноситель (бо́льшей частью – уже от обратки), и с этим ничего не поделаешь. Температурная разница особо заметна на нижних этажах дома.

Важно: Для тех, кто еще подключен к центральной системе отопления и живет на последнем этаже – не переносите кран Маевского на чердак, чтобы не возникло вопросов, в том числе и финансового порядка, к вам от вашего ЖКХ. Тем более, что чердак не отапливается, и трубы могут просто размерзнуться и порваться.

Верхний розлив используется для более высоких домов, начиная с девятиэтажных зданий. Труба подачи теплоносителя не заходит в квартиры, а проводится на технический этаж – самый верхний, сразу после последнего жилого. На этом этаже размещается расширительная емкость, воздушный клапан и задвижки, при помощи которых отключаются нужные стояки в случае необходимости – ремонта или аварии. При организации схемы с верхним розливом тепло распределяется по квартирам равномернее, и раздача не зависит от того, на каком этаже и в каком подъезда находится квартира. Такая система отопления в многоквартирном доме схема которой представлена на рисунке ниже, является оптимальной для высотных домов.

Недостаток схемы один: после транспортировки по всем этажам многоквартирного многоэтажного дома теплоноситель до последней ветки раздачи тепла доходит остывшим, и увеличить теплоотдачу в квартире можно только увеличением количества секций в радиаторах по всей квартире.

Регламент предоставления услуг центрального отопления многоквартирного дома оговаривает предельные значения температуры в квартире: во время отопительного сезона температура в жилых помещениях не должна быть меньше +200С, а в ванной или в совмещенном санузле +250С. Для кухни температурные порог меньше – до +180С, так как она практически всегда отапливается дополнительно – печью (газовой или электрической) для приготовления пищи.

Важно: все температурные требования применимы для квартир в центре дома. Для угловых и боковых квартир температура должна быть больше на 3 -50С.

Специалисты, работающие в этой сфере, утверждают, что центральное отопление в многоквартирном доме изживает себя, и наступает эра мини-котельных и автономных систем отопления. Но, пока это произойдет, приходится выбирать.

Типы двухтрубного отопления

Двухтрубное отопление подразделяют на два типа – открытого и закрытого, чаще всего используется закрытая система. Открытая и закрытая система имеет в своей конструкции расширительный бак. При закрытой системе бак имеет специальную мембрану, что позволяет циркулировать под давлением, также благодаря мембране вместо воды можно в систему заливать разнообразные другие теплоносители. А открытый бак применяется в тех системах, где необходимо низкое давление в системе отопления.

Также двухтрубная система отопления делится по расположению трубопроводов на два основных типа:

1. Вертикальная – при использовании данной системы все радиаторы подключаются к вертикальному стояку. Такая система чаще всего используется в многоэтажных домах, так как позволяет подключать к такому вертикальному стояку по отдельности каждый этаж.
2. Горизонтальная система используется преимущественно в малоэтажных домах с большой площадью помещений. Радиаторы отопления в этом случае подключаются к горизонтальным стоякам, а вот для того, чтобы стравливать воздушные пробки необходимо устанавливать специальные краны.

Помимо этого, отопительная система подразделяется на верхнюю и нижнюю разводку, если сделана верхняя разводка, в этом случае разводящая труба монтируется в верхней части здания и вверху же установлен расширительный бак. Обычно такая система монтируется на утепленном чердаке. А нижняя разводка наоборот устанавливается в подвале, и сам котел устанавливается так, чтобы он был ниже всех радиаторов отопления.

Разводка труб в многоэтажном доме

• Давление. Для зданий до 5-ти этажей – 2-4 атм. Если же количество этажей девять – 5-7 атм. Разница заключается в напоре горячей воды для ее транспортировки на верхние уровни дома;
• Температура. Она может варьироваться от +18°С до +22°С. Это относится только к жилым помещениям. На лестничных площадках и нежилых комнатах допускается снижение до +15°С.

Определив оптимальные значения параметров можно приступать к выбору разводки отопления в многоэтажном доме.

Она во многом зависит от этажности здания, его площади и мощности всей системы. Также учитывается степень теплоизоляции дома.

Разница давления в трубах на 1-м и 9-м этажах может составлять до 10% от нормативного. Это нормальная ситуация для многоэтажного дома.

Однотрубная разводка отопления

Это один из экономных вариантов организации теплового снабжения в здании с относительно большой площадью. Впервые массово однотрубная система отопления многоэтажного дома стала применяться для «хрущевок». Принцип ее работы заключается в наличии нескольких распределительных стояков, к которым происходит подключение потребителей.

Подача теплоносителя происходит по одному контуру труб. Отсутствие обратной магистрали значительно упрощает монтаж системы, уменьшая при этом затратную часть. Однако при этом ленинградская система отопления многоэтажного дома имеет ряд недостатков:

• Неравномерный нагрев помещения в зависимости от удаленности точки забора горячей воды (котла или коллекторного узла). Т.е. возможны варианты, когда у потребителя подключенного раньше по схеме, батареи будут горячее, чем у следующих по цепочке;
• Проблемы с регулировкой степени нагрева радиаторов. Для этого на каждом радиаторе нужно делать байпас;
• Сложная балансировка однотрубной системы отопления многоэтажного дома. Она осуществляется с помощью терморегуляторов и запорной арматуры. При этом сбой системы возможен даже при незначительном изменении входных параметров – температуры или давления.

В настоящее время установка однотрубной системы отопления многоэтажного дома новой постройки встречается крайне редко. Это объясняется трудностью индивидуального учета теплоносителя в отдельной квартире. Так, в жилых зданиях хрущевского проекта количество распределительных стояков в одной квартире может доходить до 5-ти. Т.е. на каждый из них необходимо устанавливать счетчик учета потребления энергоносителя.

Правильно составленная смета на отопление многоэтажного дома с однотрубной системой должна включать в себя не только затраты на техническое обслуживание, но и модернизацию трубопроводов – замену отдельных компонентов на более эффективные.

Особенности однотрубной системы

Как следует из названия однотрубная, проходящий по радиаторам тепловой носитель циркулирует по одной трубе, при этом такая разводка имеет следующие особенности:

• Основным конкурентом контуров с одной трубой является двухтрубная разводка. При их сравнении первая схема подключения обладает более высокой экономичностью, связанной с меньшим расходом трубных материалов.
• Для обеспечения более равномерного прогрева теплообменников в однотрубной разводке ленинградка с параллельным подключением батарей требуется применение основного трубопровода большого диаметра. Связано это с тем, что на вход следующего в цепи радиатора поступают смешанные потоки из прямой трубы подачи и после прохождения по предыдущему теплообменному прибору. Из-за этого выигрыш однотрубки в стоимости по сравнению с двухтрубной схемой существенно нивелируется.
• Теплообменники в горизонтально проложенных однотрубных системах имеют разную теплоотдачу, поэтому как правило нуждаются в балансировке.
• Для функционирования системы требуется относительно небольшой объем теплоносителя. Его количество в примерно в два раза меньше, чем в тупиковой и попутной двухтрубных схемах разводки.
• Популярная схема однотрубной системы ленинградка по энергетической эффективности значительно уступает двухтрубной. Связано это с тем, что большая часть теплоносителя циркулирует по трубопроводу, не попадая в радиаторы.
• Благодаря тому, что объем теплового носителя в однотрубной системе меньше, батареи быстрее нагреваются при включении котла.
• Относительно простая разводка позволяет некоторым пользователям заниматься подключением радиаторов к одной трубе самостоятельно.

Рис. 2 Особенности разных вариантов подключения батарей

Варианты использования однотрубной схемы подключения радиаторов: фото

Существуют следующие варианты.

Схема разводки — одна из основных схем, которая выбирается с учётом этажности, количества радиаторов, запланированной суммы.

Вертикальная с большим количеством батарей

Обычно основная магистраль находится в подвале, от неё отходят стояки с меньшим диаметром, к ним подключаются отопительные приборы в квартире и трубы. Схема максимально проста и выполнение работы по ней дешево.

Разводка при этом бывает нижняя или верхняя. Если верхняя — подача прокладывается на чердаке или техническом этаже. Последовательно подключаются стояки, по которым теплоноситель поступает в квартиры.

Фото 2. Схема вертикальной одноконтурной системы отопления: 1- котел, 2 – циркуляционный насос, 3 – расширитель, 4 – воздухосборник.

Гибкостью эта схема не отличается, плюс следует сразу рассчитывать на большое количество радиаторов. Если проект рассчитан на использование гравитационного движения воды, такая схема подойдёт хорошо.

Особенности применения верхней и нижней разводки

Оба типа разводки применимы при горизонтальной или вертикальной организации своими руками двухтрубного отопления частного дома (одно- или многоэтажного).

И нижняя, и верхняя разводка имеют свои тонкости, и чтобы не допустить ошибки, нужно тщательно изучить схему и той, и другой системы

Для многоэтажных домов, которые относятся к вертикальному типу, более характерна установка двухтрубной отопительной системы с нижней разводкой. Это объясняется слишком большим давлением, создаваемым разницей в температурах обработки и нагретого теплоносителя, которое увеличивается с последующим этажом.

Обратите внимание! Добавочное давление при нижней разводке помогает теплоносителю продвигаться по трубопроводу. В случае невозможности по конструктивным причинам выполнения нижней разводки выполняется сооружение верхней подающей магистрали.

В сеть с естественной циркуляцией может в любой момент быть внесен насос, запуск которого позволит в случае необходимости равномерно и быстро прогреть помещение.

Разновидности системы с двумя трубами

Двухтрубное отопление может быть с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя, с вертикальной или горизонтальной разводкой. Существуют разнообразные схемы монтажа для одноэтажных, двухэтажных и многоэтажных домов. Система с естественной циркуляцией воды функционирует за счет различной плотности горячей и холодной воды. Применение подобного отопления ограничено из-за определенных недостатков:

• температура в котле и радиаторах скачкообразно меняется;
• длина трубопровода не может превышать 30 м;
• большая вероятность замерзания воды в бачке и радиаторах;
• необходимы трубы большого диаметра, что увеличивает затраты на монтаж.

Именно этими недостатками обусловлено внедрение в отопительную систему циркуляционного насоса.

Вертикальная двухтрубная разводка в одноэтажном доме

Основное преимущества подобной системы — возможность монтажа труб одного диаметра и высокое давление из-за разницы в уровнях подачи и обратки. Главное обстоятельство, которое может не устроить — необходимость установки расширительного бачка на неотапливаемом чердаке. Но этот недостаток можно устранить, если переместить бачок на отапливаемые площади.

Тех, кто выбирает верхнюю разводку, скорее всего не заботит расположение труб под потолком. В таком случае подающую трубу можно разместить над окнами, а бачок — под потолком. Но следует учитывать, что может снизиться скорость циркуляции из-за уменьшения длины стояка. При такой схеме трубы будут над окнами во всех без исключения помещениях.

Если расстояние от верха окна до потолка слишком маленькое, то рядом со стояком можно сделать вырез в потолке, чтобы бачок оставался в отапливаемом помещении. Утеплять придется только его верхнюю часть. В этом случае стояк будет длиннее. Но невозможно будет забирать техническую воду, так как расширительный бачок не удастся совместить и расходным.

Обратная линия при сипользовании двух трубопроводов монтируется у пола или под полом. Но при монтаже под полом нельзя использовать соединительные элементы. Они повышают вероятность образования течи.

Трубы над окнами или под потолком портят внешний вид помещений. Кроме того, через потолок теряется часть тепла. Поэтому существует схема с подающим трубопроводом под радиаторами. Но основные недостатки верхней разводки это не устраняет.

При поступлении теплоносителя сверху практически не возникают воздушные пробки, так как давление в стояке достаточно высокое. Если включить в систему насос, то можно использовать трубы минимального диаметра.

Вертикальная двухтрубная разводка в двухэтажном доме

При наличии в доме двух этажей эта схема более эффективна — усиливается циркуляция за счет большой разницы в высоте радиаторов второго этажа и котла, расположенного в подвальном помещении. Горячая вода из котла поступает в распределительный бачок на чердаке или втором этаже, потом по наклонному трубопроводу направляется на отопительные приборы. В этом варианте расширительный бак можно совместить с распределительным, предназначенным для горячего водоснабжения. При наличии дровяного котла дом получается полностью независимым от перебоев в подаче электроэнергии.

Еще более удачной в двухэтажном доме может оказаться комбинированная система — сочетание однотрубной и двухтрубной схемы. При этом сохраняется возможность регулировать температурный режим во всех помещениях.

Еще один вариант — прокладка труб на втором этаже в виде теплого пола. Эту часть можно монтировать как отдельную однотрубную систему. Если трубу подачи направить от котла на второй этаж, в уклоне трубопровода нет необходимости.

К недостаткам верхней разводки можно отнести:

• большой расход труб;
• проблемы при размещении расширительного бака;
• неэстетичный вид помещений;
• дополнительные расходы на декоративную отделку (чтобы спрятать трубы);
• на втором этаже помещения прогреваются лучше;
• не всегда возможно совместить расширительный бак с распределительным;
• невозможно установить в помещениях с большой площадью.

Но верхнюю разводку часто используют из-за основного преимущества — большой скорости циркуляции воды и отсутствия воздушных пробок.

Двухтрубная система с нижней разводкой

У горизонтальной разводки две основных особенности — увеличенный диаметр трубопровода и его расположение под углом по отношению к плоскости. Можно смонтировать систему с горизонтальной разводкой и естественной циркуляцией или с насосом (с принудительной циркуляцией). Такую схему выбирают в домах с пологой крышей и хорошим подвалом. При использовании горизонтальной разводки подающий трубопровод можно монтировать на одном уровне с радиаторами или даже под ними. Основной недостаток такой системы — частое образование воздушных пробок, для устранения которых необходима установка кранов Маевского на каждом отопительном приборе.

Преимущества нижней разводки:

• высокий КПД;
• можно смонтировать в недостроенном здании;
• можно отключить верхний этаж, если им временно не пользуются или там проводится ремонт;
• вся запорная арматура устанавливается в одном помещении;
• система легко перекрывается и регулируется.

Система с нижней разводкой может быть с параллельно установленными радиторами или коллекторная. Во втором варианте к каждому радиатору от коллектора отходят два трубопровода — подающий и отводящий. Помещения прогреваются лучше, но для монтажа нужно большое количество трубных материалов и соединительных элементов.