Головна / Статті / Все, що ви хотіли знати про радіаторних системах опалення
Одно- і двотрубні системи
Однотрубні системи опалення відрізняються від двотрубних тим, що не мають зворотних стояків. При цьому вода, яка віддала своє тепло нагрівального приладу, повертається в стояк, охолоджуючи загальний потік теплоносія. (Таким чином, потужність приладів по ходу руху теплоносія повинна бути дещо збільшена.)
Можливі дві схеми організації однотрубних систем (рис. 1). Перша - проточна, при якій в кожний наступний по ходу руху теплоносія надходить вже охолоджена в попередніх приладах рідина. Недолік проточних схем - неможливість регулювати роботу окремих приладів: зменшення подачі теплоносія в один радіатор означає зниження її надходження в усі інші радіатори стояка. Друга схема передбачає подачу в прилад лише частини теплоносія з стояка; решті потік прямує в обхід радіатора через замикаючу ділянку. У цьому випадку можливість регулювати витрату теплоносія через опалювальний прилад існує і реалізується на практиці.
При вертикальній розводці теплоносія і бічному підключенні радіатора замикає ділянку може розташовуватися по осі стояка або бути зміщеним від неї в сторону опалювального приладу. Зміщені замикаючі ділянки (зазвичай вони виконуються з труби меншого діаметру, ніж стояк) забезпечують найкраще затікання теплоносія в опалювальний прилад. Додаткова перевага цього рішення полягає в тому, що воно компенсує подовження стояків при нагріванні.
У порівнянні з двотрубними системами опалення однотрубні простіше в монтажі, для їх реалізації потрібно менше труб, тому в нашій країні вони отримали велике поширення в масовому багатоповерховому будівництві. Можливість широкого використання монтажних заготовок, однотипність деталей системи значно прискорюють і здешевлюють її спорудження.
Інша важлива перевага однотрубної системи - вища гідравлічна і теплова стійкість. Практикується вітчизняними проектувальниками розрахунок однотрубних систем методом змінних перепадів температур на стояках (фактичні витрати теплоносія розраховуються за вибраними діаметрами трубопроводів) забезпечує 100-відсоткову гідравлічну ув'язку стояків без використання дорогої арматури.
Термостатичні клапани, що застосовуються в однотрубних системах, сконструйовані таким чином, щоб кількість теплоносія, що циркулює через опалювальний прилад, було максимальним. Це досягається відповідним збільшенням отвору для проходу води і діаметра плунжера і
дозволяє експлуатувати термостати в системах з недостатньо якісним теплоносієм (вони практично не засмічуються).
У російських умовах однотрубні вертикальні системи до цих пір часто виявляються єдиним рішенням, що гарантує надійну роботу опалення.
У той же час за кордоном найбільшого поширення набули двотрубні системи опалення. Дане рішення дозволяє безпосередньо економити тепло за рахунок регулювання кількості теплоносія, що циркулює в системі (в однотрубних системах при роботі термостата змінюється тільки витрата води через опалювальний прилад, але не в магістралі). Це важлива перевага двотрубних схем, що забезпечує не тільки більш економічне, а й комфортніше користування з підтриманням індивідуальних температурних режимів в окремих приміщеннях.
Перевагою двухтрубной схеми є також менший гідравлічний опір (завдяки цьому вона, зокрема, вибирається для систем з природною циркуляцією теплоносія).
Забезпечення термогідравлічних стійкості двотрубної системи опалення багатоквартирного будинку - справа досить складна і, як правило, вимагає застосування спеціальних балансувальних клапанів. Щоб зміни режимів роботи радіатора не відбивалися на функціонуванні інших опалювальних приладів контуру, застосовують термостати з дуже маленьким (яке можна порівняти з вістрям шпильки головки) прохідним отвором, здатні сдросселіровать значний перепад тиску. Такі термостати легко засмічуються. Наявність фільтрів-грязевиков, регулярне і якісне обслуговування - обов'язкові умови нормальної експлуатації двотрубної системи. Крім того, несанкціоноване виключення зі схеми хоча б одного термостатичного клапана тягне за собою порушення розподілу теплоносія по всьому нагрівальних приладів контуру.
Відзначимо також, що ефективність роботи тієї й іншої системи залежить від поверховості будівлі, де вони будуть застосовуватися. Так, фахівці ВАТ «Моспроект», що мають великий досвід проектування як одно-, так і двотрубних систем опалення, рекомендують не застосовувати однотрубні вертикальні системи з термостатами, якщо число підключених до стояка опалювальних приладів менше 9-10. Це пов'язано з надмірним охолодженням теплоносія в певних режимах експлуатації. У свою чергу стояки двотрубних систем (які можуть бути і одноповерховими) рекомендується обмежувати 17-20 поверхами. При зменшенні висоти системи знижуються вертикальні розрегулювання і економиться більшу кількість тепла.
Тупикові системи і системи з попутним рухом води
Системи опалення поділяють на тупикові і з попутним рухом води в магістралях. У перших циркуляційні контури не рівні по довжині: чим далі стояк (а в горизонтальних системах - опалювальний прилад) знаходиться від джерела тепла, тим довше його контур. Трубопроводи системи з попутним рухом води (її називають також системою Тіхельмана) побудовані таким чином, що контури всіх стояків або приладів мають однакову довжину (рис. 2), а значить - однаковий опір (при рівній теплової навантаженні). Це істотно полегшує балансування системи. Правда, таке рішення пов'язане з витратою більшого, ніж при тупикової схемою, кількості труб.
Види і особливості вертикальних систем
Система опалення, яка передбачає підключення до загального стояка опалювальних приладів, які розташовані в приміщеннях різних поверхів, називається вертикальною. При цьому радіатори, обігрівальні одну квартиру, офіс або будь-якої іншої комплекс приміщень, виявляються підключеними до різних стояках. Це не заважає окремо управляти мікрокліматом в приміщеннях різних поверхів (при наявності радіаторних термостатів), але ускладнює організацію обліку споживання тепла кожним користувачем. Сьогодні це розглядається як досить істотний недолік вертикальних систем опалення. До іншим вадам можна віднести необхідність прокладки через приміщення вертикального теплопроводу, а також неможливість реалізувати деякі сучасні технології комфортного опалення ( «тепла підлога»). У той же час вертикальні системи продовжують активно використовувати в масовому будівництві.
Вертикальні системи бувають з верхнім і нижнім розташуванням магістралі, що підводить. У разі верхньої розводки гаряча вода прямує в стояки, а по ним - в опалювальні прилади з горища або технічного поверху будівлі. При нижньої розведенню - знизу (з підвалу).
Однотрубні системи спочатку виконувалися тільки з верхнім розведенням. З появою в 1960-х рр. в масовій забудові бесчердачних багатоповерхових будинків вітчизняними інженерами були запропоновані і впроваджені однотрубні системи з нижнім розташуванням прямому трубопроводі (рис. 3). П-подібні стояки таких систем складаються з висхідній і низхідній лінії. При цьому опалювальні прилади можуть бути приєднані до обох з цих ліній або до однієї з них (низхідній).
Ще один вид вертикальної однотрубної системи з нижнім розташуванням прямому трубопроводі - так звані системи перекинутої циркуляції води (зворотна магістраль має верхнє розташування). В середині 1960-х вони були розроблені для будівель заввишки від 10 поверхів. Для забезпечення стійкого гідравлічного режиму в них спеціально збільшують опір стояків. Оскільки рух води в таких системах відбувається у напрямку знизу вгору, поверхня нагрівальних приладів повинна бути збільшена.
Двотрубні вертикальні системи багатоповерхових будинків частіше проектують з нижньої прокладкою розвідних магістралей. Це дозволяє використовувати гравітаційне тиск, що виникає через різницю температур в подаючому і зворотному стояках, і система працює більш рівномірно. Якщо таке рішення неможливо, для лінії подачі передбачають верхнє розташування, а для зворотного - нижня (змішана система). Двотрубні схеми з верхнім розташуванням і подає, і зворотній магістралей застосовувати не рекомендується: шлам із системи буде накопичуватися в опалювальних приладах нижнього поверху.
горизонтальна розводка
Горизонтальні системи опалення, в яких підключаються до стояка опалювальні прилади повинні бути розташовані на одному поверсі, позбавлені названих вище недоліків вертикальних систем. Зокрема, вони дозволяють організувати поквартирного розведення тепла з установкою квартирного лічильника теплової енергії, комбінуванням різних видів теплопостачання, роздільним регулюванням режимів обігріву в різних приміщеннях і т.д. Застосовуючи сучасні матеріали і технології монтажу, горизонтальну розводку легше «вписати» в дизайн приміщення, не порушуючи його.
Так само, як вертикальні, горизонтальні системи опалення бувають одно- і двотрубними.
Однотрубні горизонтальні системи можуть бути проточними, коли подає однотрубна магістраль послідовно обходить кілька опалювальних приладів, що знаходяться на одному рівні (рис. 4, а). При цьому теплоносій остигає в кожному радіаторі на шляху проходження і до останніх в ланцюжку опалювальних приладів підходить вже значно охолодженим, що обумовлює необхідність використовувати прилади різних розмірів. Ще один недолік даного рішення - обмежені можливості регулювання тепловіддачі кожного опалювального приладу. Переваги схеми - щодо малі витрата труб і витрати на їх монтаж. Область переважного застосування - обігрів великих за площею приміщень із загальним вузлом регулювання.
Досить популярною в даний час є горизонтальна однотрубна схема з замикаючими ділянками в місцях приєднання опалювальних приладів. Вона передбачає можливість регулювати тепловіддачу кожного радіатора і в той же час являє собою компактне і економічне (з точки зору витрат труб) рішення.
У той же час однотрубна розводка обумовлює необхідність у збільшенні поверхні опалювальних приладів приблизно на 20% і більше. Зменшити поверхню приладу можна за рахунок збільшення кількості затікає в нього води. Дану схему рекомендують застосовувати при високих (90-70 ° C) параметрах теплоносія. Розрахункова температура води, що виходить з останнього приладу, - не нижче 40 ° C.
Існує кілька видів горизонтальних двотрубних систем: тупикова, попутна, тупикова з центральною магістраллю, колекторна.
Двотрубна тупикова горизонтальна система передбачає підключення до опалювальних приладів двох трубопроводів - прямого і зворотного. Діаметри трубопроводів на паралельних ділянках і типорозміри фасонних частин збігаються, що спрощує проектування і монтаж системи. Температура води на вході в кожен опалювальний прилад приблизно однакова. Така схема знаходить широке застосування в житлових (багатоквартирних та індивідуальних) і суспільних будівлях. Її недолік полягає в тому, що при великій протяжності гілок дуже ускладнена балансування окремих опалювальних приладів для дотримання гідравлічних умов експлуатації.
Гідність двухтрубной горизонтальної системи з попутним рухом води - відносно проста гідравлічна ув'язка. Але, як вже говорилося, схеми цього типу вимагають більшої витрати труб, ніж тупикові. Крім того, їх монтаж вимагає використання відрізняються по типорозміру труб і фасонних деталей.
Наступний вид двухтрубной горизонтальної системи - тупикова з центральної розподільчої магістраллю. Від магістралі відходять відгалуження до опалювальних приладів. Витрата труб в цьому випадку нижче.
І, нарешті, горизонтальна система, кожен опалювальний прилад якої безпосередньо приєднаний до розподільного колектора окремими подає і зворотним трубопроводами (в межах одного приміщення допускають під'єднання «на зчепленні» двох опалювальних приладів). Ця схема (рис. 4, б) дає можливість використовувати при монтажі труби одного діаметру, легко пов'язувати окремі опалювальні прилади по тиску і відмовитися від застосування значної кількості фасонних елементів. Незважаючи на б`ольшіе, ніж в інших описаних схемах, витрата труб і витрати на колектор (як правило, він розміщується в спеціальній шафі), колекторна (її також називають променевої) схема набуває все більшого поширення в будівлях самого різного призначення.
При виконанні горизонтального радіатора розводки перевагу часто віддається прихованому прокладанні труб - в спеціальних плінтусах-коробах або в конструкції підлоги.
Приєднання трубопроводів до опалювальних приладів можливо «з підлоги», «з плінтуса» і «зі стіни». На вибір того чи іншого варіанту впливають прийнята схема опалення, тип опалювального приладу і схема його обв'язки.
До двотрубних горизонтальним системам можна підключити контури підлогового опалення з використанням обмежувача температури зворотної води, який налаштовується на певне значення і в разі його перевищення перекриває циркуляцію теплоносія в контурі. Приєднання контурів підлогового опалення до високотемпературної розводці можливо за допомогою модуля змішувача з циркуляційним насосом і змішувальним вентилем з температурним датчиком. Такий модуль робить контури підлогового опалення незалежними, з гідравлічною точки зору, від основної системи і не роблять вплив на гідравлічний режим основної системи.
При висоті будинку від двох поверхів для подачі теплоносія в квартири Химки проектують двотрубні системи з нижньої чи верхньої розводкою магістральних трубопроводів.
Про підключення приладів
Діагональне підключення (рис. 5, б) забезпечує рівномірний розподіл температури по всій довжині радіатора. В цьому випадку живить труба повинна бути приєднана до верхнього патрубка приладу, а зворотна - до нижнього, з іншого боку. (Протилежне під'єднання ліній і в цьому випадку викликає значне зниження потужності приладу.) Такий вид підключення рекомендується для радіаторів великої довжини. Втрати в тепловіддачі, щодо базового бокового підключення, в даному випадку незначні (близько 2%).
Ще один вид різнобічного підключення - нижня серповидное (рис. 5, в), пов'язане з втратою тепловіддачі приблизно на 10%, в порівнянні з номінальною. Але воно може бути вибрано по архітектурно-планувальним міркувань, наприклад в разі, коли розводка прихована в підлозі. Фахівці рекомендують різнобічне нижнє приєднання трубопроводів передбачати при включенні радіаторів «на зчепленні» (в двотрубних системах допускається приєднувати «на зчепленні» до двох приладів в межах одного приміщення).
Сучасний ринок пропонує радіатори, конструкція яких передбачає компактне (з відстанню між патрубками 50 мм) бокове і нижнє (в тому числі - по центру) підключення до двох-і однотрубних систем опалення (рис. 5, г). Зазвичай для їх підключення до розводить лініях використовується спеціальна арматура - приєднувальні Н-образні вузли, в які можуть вбудовуватися запірні елементи і терморегулятор, а для однотрубних систем - замикає ділянку.
Крім того, виробники арматури випускають гарнітури або готові Г-образні елементи, що дозволяють здійснити компактне нижнє підключення радіаторів з традиційним боковим розташуванням патрубків. Ці вузли також включають регулюючий клапан і байпас (для однотрубних систем).