Схемы систем отопления. По виду теплоносителя системы отопления могут быть водяными, паровыми и воздушными, а водяные и воздушные по принципу действия - с естественной и искусственной циркуляцией.
По конструктивному решению схемы водяного отопления бывают однотрубными (один стояк) и двухтрубными (с двумя стояками- прямым и обратным),
Двухтрубные системы могут быть с верхней или нижней разводкой распределительных магистралей.
Однотрубные системы разделяются на проточные, регулируемые проточные, однотрубные с осевыми и смещенными перемычками с кранами двойной регулировки на подводке к нагревательному прибору. В проточных регулируемых системах водяного отопления ставят трехходовые регулирующие краны. Однотрубные системы могут быть также вертикальными (вертикальные стояки) и горизонтальными (поэтажная разводка к нагревательным приборам). Применение той или иной схемы решается в проекте.
По направлению движения воды в подающих и обратных магистралях схемы отопления разделяют на тупиковые и с попутным (в одну сторону) движением воды. Системы водяного отопления небольших зданий с местными котельными делают с естественной циркуляцией воды, с радиусом действия не более 30 м по горизонтали. При большей протяженности устраивают системы с механическим (насосным) побуждением циркуляции воды.
Для регулирования и отключения отдельных колец трубопроводов, ветвей и стояков систем водяного отопления предусматривают запорную и регулирующую арматуру. Для выключения стояков при спуске воды запорную арматуру устанавливают в зданиях высотой более трех этажей. На стояках лестничных клеток запорную арматуру предусматривают в зданиях любой этажности. Расстояние от магистральных трубопроводов до запорной арматуры на стояках или ответвлениях принимают не более 120 мм.
В зданиях высотой более 16 этажей, а также в зданиях с техническими этажами, где прокладывают инженерные коммуникации, предусматривают дренажные трубопроводы для опорожнения стояков и отдельных частей системы, а для горизонтальных систем - дренажные стояки. Воду в дренажные трубопроводы спускают в воронки с разрывом струи.
Системы парового отопления применяют в промышленных зданиях и в зданиях с кратковременным пребыванием людей в соответствии с требованиями СНиП, санитарных и противопожарных норм, а также в зависимости от технологического процесса.
По давлению пара системы парового отопления условно разделяют на системы низкого (до 0,07 МПа) и высокого (выше 0,07 МПа) давления. Достоинства систем парового отопления - их меньшая стоимость и возможность быстрого прогрева здания; недостатки - сложность центрального регулирования (периодический пуск пара), невозможность качественного (температурного) регулирования и меньший срок службы конденсационных трубопроводов, а также повышенные потери тепла трубопроводами. Системы парового отопления по этим причинам применяют редко и при наличии технико-экономических обоснований.
В современных многоэтажных зданиях применяют системы водяного отопления с нижней разводкой и П-образными стояками, с проточно-регулируемыми или замыкающими участками. Типовые схемы таких стояков показаны на рис. 156. Для зданий высотой менее восьми этажей для спуска воды ставят тройник с пробкой вместо пробкового крана. Эти схемы рекомендованы «Указаниями по проектированию и расчету радиаторных однотрубных систем водяного отопления с нижней разводкой магистралей» , утвержденными Госкомитетом по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое РФ.
Стояки по схемам А, В, Г, Д, 3, К, Л, М имеют подъёмные, опускные и горизонтальные участки. Стояки по схемам Б, Е, И, Н состоят из подъёмного (холостого) и нагруженных опускных участков. Стояки по схемам Ж и О состоят из одного нагруженного подъёмного (в санузлах) и двух опускных участков.

Стояки по схемам 3 - О рекомендуются при отсутствии трехходовых кранов. Стояки по схемам А, Б, В, 3 и К применяют при возможности сближенной прокладки подъёмного и опускного участков Стояки по схемам Г, Д, Л, М следует применять в исклЮ’ чительных случаях, когда невозможна сближенная прокладка подъёмного и опускного участков. Стояки с транзитным подъёмным участком (Б и И) применяют при больших тепловых нагрузках. В этих схемах предусмотрены унифицированные радиаторные узлы.

Рис. 157. Схемы присоединения систем водяного отопления к тепловым сетям
а - зависимое элеваторное; б - с насосом на перемычке; в - при статическом Давлении, равном или превышающем давление в подающем трубопроводе; г- с подмешивающим иасосом иа обратном трубопроводе; д - непосредственное присоединение; е-независимое присоединение через водоподогреватель (условные обозначения см. на рис. 159)

На рис. 157 и 158 и в табл. 202 приведены способы присоединения к водяным тепловым сетям систем водяного отопления и водоподогревателей горячего водоснабжения. При двухступенчатой последовательной схеме присоединения потребителей необходимо предусматривать возможность переключения водоподогревателей на двухступенчатую смешанную схему. Условные обозначения к схемам на рис, 157 и 158 приведены на рис. 159.

Рис 158 Схемы присоединения систем горячего водоснабжения к тепловым сетям
а - двухступенчатое последовательное присоединение водоподогревателей, б - параллельное присоединение водоподогревателей в - двухступенчатое смешанное присоединение подогревателей

Таблица 202. СПОСОБЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ К ТЕПЛОВЫМ ВОДЯНЫМ СЕТЯМ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ И СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Рис. 159. Условные обозначения к схемам присоединения систем отопления и горячего водоснабжения к тепловым сетям , показанным на рис. 157 и 158
1 - термометр; 2 - манометр; 3 - штуцер для манометра; 4 - грязевик; 5 -водомер; 6 - задвижка; 7 - регулятор расхода прямого действия; 8 - регулятор давления (подпора) прямого действия; 9 - регулятор напора непрямого действия; 10 - регулятор давления (подпора) 12 непрямого действия; 11 - насос; 12 - обратный клапан; 13 - спускной вентиль; 14-водоподогреватель; 15-регулятор температуры прямого действия

Подогреватели систем горячего водоснабжения бань, прачечных, плавательных бассейнов, гостиниц, больниц, вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий при числе душевых сеток десять и более и другие потребители, имеющие сосредоточенные кратковременные расходы горячей воды, присоединяют по параллельной схеме с установкой, как правило, аккумуляторных баков.
Для систем отопления со стальными конвекторами и бетонными отопительными панелями со стальными трубами максимальное рабочее давление принимают не более 1 МПа (10 кгс/см²).
Присоединение систем через элеватор допускают при давлении перед ними не менее 0,15 МПа (1,5 кгс/см²) и давлении в обратном трубопроводе теплосети не более 0,5 МПа (5 кгс/см²).
Монтаж систем. Трубы перед установкой проверяют на отсутствие засоров. Временно оставляемые открытыми концы смонтированных трубопроводов закрывают инвентарными пробками. Запрещается применять для этой цели тряпки или паклю.
Разборные соединения трубопроводов допускаются лишь в местах соединений с арматурой и там, где это необходимо для сборки трубопроводов. Подвижные опоры трубопроводов должны плотно лежать на кронштейнах, а их конструкции должны обеспечивать свободное перемещение трубопроводов при температурных колебаниях теплоносителя. Не допускается располагать стыки труб на опорах. Места проходов трубопроводов через брандмауэры должны быть тщательно и надежно уплотнены.
Трубопроводы холодной воды при проходе через деревянные конструкции обертывают рубероидом.
Радиаторные системы отопления монтируют с учетом возможности максимального укрупнения отдельных узлов. Узлы трубопроводов этажестояков газоснабжения монтируют параллельно с этажестояками системы отопления. Эти сгояки соединяют либо на резьбе, либо на сварке с помощью компенсирующих стаканчиков (раструбов).
Магистральные трубопроводы прикрепляют к строительным конструкциям на подвесках или кронштейнах. Магистрали в каналах можно прокладывать на кирпичных или бетонных столбиках.
Уклоны магистральных трубопроводов должны быть приняты по проекту. После сборки магистральных трубопроводов проверяют уклоны и прямолинейность уложенных трубопроводов с помощью металлического уровня. Минимальные уклоны составляют:

для трубопроводов систем водяного и парового отопления, имеющих уклон по движению пара, и кондеисатопроводов — 0,002
для паропроводов, имеющих уклон против движения пара — 0,006

Главный подающий стояк внизу должен опираться на прочные опоры. Его прикрепляют к стенам с помощью хомутов и кронштейнов через 3-4 м. Стояки отопления устанавливают вертикально.
В системах водяного отопления с искусственной циркуляцией воды магистрали диаметром 50 мм и более можно прокладывать без уклона.
В двухтрубных системах отопления расстояние между осями смежных стояков диаметром до 32 мм должно составлять 80 мм с допускаемым отклонением в сторону увеличения до 5 мм, причем подающий стояк располагают справа. Расстояние между стоякам-и большего диаметра назначают с учетом удобства монтажа и возможности устройства изоляции, если она предусмотрена в проекте.
Подводки от стояков к нагревательным приборам длиной более 1500 мм прикрепляют к стенам хомутиками на середине длины. Уклоны подводок должны составлять 5-10 мм на всю длину их. При длине до 500 мм подводка может быть горизонтальной, т. е. без уклона.
При пересечении стояков и подводок к нагревательным приборам скобы на стояках должны огибать подводки со стороны помещения, а центр скобы должен совпадать с центром огибаемой трубы. При скрытой прокладке допускается устройство стояков без скоб.
Отопительные панели, совмещенные со строительными конструкциями, устанавливают в соответствии с технологией строительных работ и соединяют между собой междуэтажными вставками. К отопительным панелям последнего (верхнего) этажа приваривают патрубки с кранами СТД для выпуска воздуха.
До установки на место отопительной панели, у которой сорваны защитные колпачки или пробки, проверяют на проходимость трубные регистры, промывая их водой или продувая сжатым воздухом. Если поврежден бетон панели, то регистры проверяют гидравлическим давлением на плотность 1 МПа (10 кгс/см²).
В смонтированных панелях должна быть соблюдена соосность Вертикальных соединительных вставок, для чего предварительно точно размечают места установки панелей и подготавливают отверстия для пропуска вставок. Соединительные вставки соединяют сваркой с помощью раструбов или надвижных муфт.
Трубопроводы в местах пересечения с перекрытиями, внутренними стенами и перегородками заключают в гильзы из несгораемого материала, обеспечивающие свободное перемещение труб при температурных изменениях. Края гильз располагают заподлицо с поверхностями стен, перегородок и потолков; выше пола они могут выступать на 20 мм,
В однотрубных системах отопления со смещенными замыкающими перемычками гильзы в перекрытиях не устанавливают, так как смещение замыкающих перемычек обеспечивает самокомпенсацию участков стояков в пределах каждого этажа за счет поворотов к нагревательным приборам.
Резьбовые соединения перед сборкой очищают от металлической стружки и грязи.
Шпиндели регулировочных кранов у нагревательных приборов без ниш располагают вертикально, а при установке в нишах - под углом 45° вверх, кроме трехходовых кранов, у которых шпиндель располагают горизонтально.
Конденсатоотводчики устанавливают горизонтально по уровню. Манометры в тепловом узле или на вводе располагают на одном уровне с установленным перед каждым из них трехходовым краном. К трубопроводам с температурой теплоносителя выше 105° С манометры присоединяют через водяной затвор (сифонную трубку).
Гильзы для термометров, залитые минеральным маслом, должны находиться в потоке теплоносителя.
Испытание и приёмка смонтированных систем отопления и местных котельных.
Приёмка отопительных котельных производится на основании результатов гидравлического и теплового испытаний, а приёмка систем отопления - на основании результатов гидравлического и теплового испытаний, а также наружного осмотра смонтированных устройств и оборудования. Допускается испытание систем отопления пневматическим давлением (вместо гидравлического).
Гидравлическое (пневматическое) испытание систем отопления производится до начала отделочных работ.
До пуска системы отопления в зимнее время необходимо заделать оконные и другие наружные проемы в здании, утеплить места входа (выхода) труб в здания, пригнать и утеплить наружные двери. Пуск системы отопления должен производиться при положительной температуре воздуха в помещениях здания. При пуске систем отопления зимой следует предусмотреть возможность быстрого опорожнения их от воды, а также включения и отключения по частям. С этой целью в определенных (проектом) местах дополнительно устанавливают запорную и спускную арматуру.
Котлы необходимо испытывать гидравлическим давлением до производства обмуровочных работ, а водоподогреватели - до нанесения тепловой изоляции. При проведении этих испытаний трубопроводы систем отопления или горячего водоснабжения должны быть отключены. Испытание котлов и водоподогревателей следует производить при положительной температуре воздуха в помещении котельной. По окончании испытания вода из котла и водоподогрсвателя до ввода их в эксплуатацию должна быть полностью спущена
Котлы и водоподогреватели испытывают гидравлическим давлением вместе с установленной на них арматурой. Перед гидравлическим испытанием котла всю арматуру его тщательно очищают, краны и клапаны должны быть притерты, крышки и люки плотно закрывают, предохранительные клапаны заклинивают, а на ближайшем к паровому котлу фланцевом соединении выкидного приспособления или обвода у водогрейного котла ставят заглушку. Испытание производят гидравлическим давлением, равным:

для парового котла низкого давления — 1.5Р, но не менее 0,2 МПа (2 кгс/см²)
для водогрейного котла — 1.25Р, но не менее Р+0,3 МПа (3 кгс/см²)
для водоподогревателя — 1,25Р+0,3 МПа (3 кгс/см²)

Испытание водоподогревателей гидравлическим давлением следует производить отдельно для нагреваемой и нагревающей частей.
За рабочее давление Рр водогрейных котлов и водоподогревателей принимается максимальное давление, определяемое как сумма статического и динамического напоров. Применяемые при гидравлических испытаниях систем, котлов и водоподогревателей манометры должны быть проверены и иметь шкалу с делениями через 0,01 МПа (0,1 кгс/см²). Испытательное давление выдерживается в течение 5 мин, после чего оно понижается до максимального рабочего давления, которое и поддерживается в течение всего времени, необходимого для осмотра котла или водоподогревателя. Котлы и водоподогреватели признаются выдержавшими гидравлическое испытание, если:
а) в течение времени нахождения их под испытательным давлением не будет наблюдаться падения давления,
б) не замечается видимых деформаций частей котла или водоподогревателя;
в) отсутствуют капли или потение в сварных швах.
Мазутопроводы следует испытывать гидравлическим давлением
0,5 МПа (5 кгс/см²). Система считается пригодной к эксплуатации, если в течение 5 мин нахождения под испытательным давлением падение давления не превысит 0,02 МПа (0,2 кгс/см²).
Испытание систем водяного отопления должно производиться при отключенных котлах и расширительных баках гидравлическим давлением, равным 1,25 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа (2 кгс/см²) в самой низкой точке системы. Величина давления для испытания систем отопления, присоединенных к теплоцентралям, Должна быть согласована с ТЭЦ, но не должна превышать разрешаемого предельного давления для установленных в системе приборов
Системы парового отопления с рабочим давлением до 0,07 МПа (0,7 кгс/см²)) должны испытываться гидравлическим давлением, Равным 0,25 МПа (2,5 кгс/см²) в нижней точке системы, системы с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) - гидравлическим Давлением, равным рабочему давлению плюс 0,1 МПа (1 кгс/см²), но не менее 0,3 МПа (3 кгс/см²) в верхней точке системы. Система отопления признается выдержавшей испытание давлением, если в Учение 5 мин нахождения её под испытательным давлением падение давления не превысит 0,02 МПа (0,2 кгс/см²) при гидравлическом испытании и 0,01 МПа (0,1 кгс/см²) при пневматическом, а в сварных швах, трубах, корпусах арматуры и т. п. не будет обнару. жено течи.
Системы панельного отопления необходимо подвергать испытанию до заделки монтажных окон. Гидравлическое испытание производится давлением 0,1 МПа (10 кгс/см²) в течение 15 мин, при этом падение давления допускается не более 0,01 МПа (0,1 кгс/см²). Допускается пневматическое испытание систем панельного отопления при отрицательной температуре наружного воздуха. Для совмещенных панельно-радиаторных или конвекторных систем отопления испытательное давление определяется исходя из требований, предъявляемых для систем отопления с вышеуказанными приборами.
В зимнее время системы центрального отопления с открытой прокладкой трубопроводов допускается принимать без гидравлического испытания их при условии, если система удовлетворительно проработала не менее одного месяца. Системы центрального отопления со скрытой прокладкой трубопроводов допускается принимать без гидравлического испытания их в целом, но с обязательным испытанием каждого стояка в отдельности. Испытание стояков про¬изводится путем поочередного отключения их от временно эксплуатируемой системы и допускается только после прогрева здания.
Системы парового отопления после гидравлического (пневматического) испытания необходимо проверить на плотность соединений путем пуска пара (при рабочем давлении) в систему, при этом не должно быть утечки пара через неплотности соединений.
Тепловое испытание систем отопления при положительной температуре наружного воздуха следует производить при температуре воды в подающих магистралях не менее 60°С, при этом все нагревательные приборы должны прогреваться равномерно. При отсутствии в теплое время года источников тепла тепловое испытание систем отопления необходимо провести по подключении к источнику тепла.
Тепловое испытание систем отопления при отрицательной температуре наружного воздуха необходимо производить при соответствующей температуре теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха во время испытания, но не менее 50° С, и при располагаемом давлении в системе - согласно проекту.
Тепловое испытание систем отопления следует производить в течение 7 ч.
Документация, предъявляемая при приёмке систем отопления и отопительных котельных, должна содержать:
а) комплект рабочих чертежей с надписями, сделанными лицами, ответственными за производство монтажных работ, о соответствии выполненных работ этим чертежам и внесенным в них изменениям;
б) акты освидетельствования скрытых работ;
в) паспорта котлов;
г) акты гидравлических (пневматических) испытаний систем отопления;
д) акты гидравлических испытаний паровых и водогрейных котлов и водоподогревателей;
е) акт теплового испытания системы отопления. При приёмке систем центрального отопления и отопительных котельных должны быть определены:
1) соответствие выполненных работ проекту и требованиям правил приёмки (правильность выполнения соединений, уклонов, гибки труб; правильность установки и прочность крепления трубопроводов, нагревательных приборов; правильность установки и исправное действие арматуры, предохранительных устройств, контрольно-измерительных приборов, расположение спускных и воздушных кранов и др.);
2) отсутствие течи в сварных стыках, резьбовых соединениях труб и секций радиаторов, кранах, задвижках и др.;
3) равномерность нагрева приборов (на ощупь);
4) исправность и эффективность действия котельных установок (топок, дымососов, дутьевых вентиляторов, насосов, электродвигателей, предохранительных устройств) или тепловых вводов для систем, присоединяемых к тепловым сетям (элеваторов, водоподогревателей и др.), в результате непрерывной работы котельной в течение 48 ч; при этом каждый агрегат в отдельности должен проработать непрерывно не менее 7 ч;
5) относительная бесшумность работы насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов;
6) исправность и эффективность действия золоулавливающих установок.
В акте приёмки систем отопления и отопительных котельных должны быть указаны:
а) результаты испытаний систем, котлов и водоподогревателей;
б) результаты теплового испытания систем;
в) характеристики насосов, электродвигателей, котлов, дутьевых
вентиляторов и водоподогревателей;
г) данные о качестве выполненных работ.

Жилые многоэтажные дома в 60-е - 90-е годы прошлого века, да нередко и сейчас строят с применением однотрубной вертикальной системы отопления.

Очень часто такие системы построены с применением, так называемых П-образных стояков.

Видно, что объем поступления низкий, поэтому и обогрев такого радиатора только сверху, и то только половина от ширины радиатора. Справедливости ради, нужно сказать, что если подавать даже в исправный и чистый радиатор во много раз меньше необходимого объема в единицу времени, то на тепловизоре будет такая же картинка. Так что вандализм на одном из этажей может приводить вот к такой печальной картинке на других этажах.

Так как, при показанном выше способе подключения радиатора (розовый радиатор), скорость в радиаторе была слишком низкая (для вымывания грязи), и при такой низкой скорости в радиаторе накапливалось больше шлама и отложений (чем при более высокой скорости теплоносителя), в последующие десятилетия способ подключения в многоэтажках модернизировали, назвав его, методом «смещенного» к радиатору байпаса. Фото ниже.

Метод "смещенного" байпаса, также увеличивает "затекание" (объем циркулирующего в единицу времени) в радиатор, за счет использования энергии импульса массы воды, т.е. за счёт энергии электрического циркуляционного насоса в теплопункте.

Возвращаюсь к теме "убиения" стояка.

И опять же, благодаря тому, что системы отопления были спроектированы с запасом, несмотря на такое вандальное вмешательство в общую систему отопления на одном этаже из пяти или девяти (перекрытие байпаса, его демонтаж, или установка на него крана), не значительно ухудшало отопление на других этажах. Т.е. ухудшало, конечно, но чуть-чуть, и жильцы этого не замечали, так как снижение температуры отопления измерялось долями или единицами градусов.

Но время шло, на других этажах тоже засорялись (многолетние отложения шлама накапливались) радиаторы, «грамотные» слесари из ЖЭУ, «подремонтировав» теплоотдачу один раз вандальным способом, стали уже в массовом порядке применять такое «ноу-хау».

В конце-концов, даже спроектированные с запасом системы отопления, перестали справляться с таким вандализмом со стороны обслуживающих организаций, и сейчас находятся в крайне плачевном состоянии, требующем уже теперь зачастую глобальной переделки. Так как в результате неграмотного вмешательства в работу общедомовых систем отопления, уменьшилась скорость по всему стояку, соответственно и стали ускоренно нарастать отложения шлама. Которые, пока было еще не поздно, можно и нужно было устранять с помощью проведения химической промывки-прочистки системы отопления (стояка вместе с радиаторами).

Привожу фото труб до проведения химпромывки и после. На практике, встречаются такие трубопроводы, что там ВООБЩЕ не видно просвета в трубе. Т.е заросли практически напрочь (непонятно становиться как же вообще работало отопление). И вот тогда, уже химпромывка не поможет, и придеться делать полный демонтаж и труб и радиаторов, и менять все на новое. А ведь сделать химпромывку было бы в несколько десятков раз дешевле, по сравнению с полной переделкой. И служила бы система отопления исправно и хорошо, еще ближайшие 20 лет.

Рассмотрим работу П-образного стояка в его нисходящей части.

Нисходящая часть по рисунку справа. Изображен стояк с уже «смещенными» к радиатору байпасами.

Так как у биметаллического радиатора проходы для протока более узкие, чем у чугунного радиатора,

может оказаться, что он не сможет пропустить через себя достаточного для ВСЕГО стояка (к примеру, из восемнадцати радиаторов) объема (если количество секций до пяти). При большем, секций 8 и более количестве секций сечения протока хватит, но гидросопротивление биметаллического радиатора всё равно будет выше, чем у чугунного радиатора типа МС140-500. В результате уменьшается ОБЩИЙ объем циркулирующего через ВЕСЬ стояк . Что ухудшает теплоотдачу ВСЕХ 18-ти радиаторов, подключенных к этому стояку на ВСЕХ этажах.

Но, если бы байпас, не был демонтирован (или на него не был бы установлен кран), то, как раз байпас и смог бы спасти положение с необходимым объемом циркуляции по стояку. Пропустив через себя тот объем , который не смог пройти через биметаллический радиатор. И если по проекту прошлого века, байпас делался с уменьшением диаметра на один типоразмер, относительно стояка, то при замене чугунного радиатора на биметаллический, этот байпас желательно сделать без уменьшения диаметра (не зауженным). Как раз для того, чтобы он смог пропускать через себя весь необходимый всем восемнадцати радиаторам объем циркуляции .

Не стоит беспокоиться относительно того, что не хватит на этот один конкретный биметаллический радиатор. Ведь, грубо говоря, только 1/18-я часть предназначена для этого одного радиатора. И эта часть, будьте уверены, затечёт в этот биметаллический радиатор по инерции (при смещенном байпасе). Естественно, только если для подключения этого биметаллического радиатора, Вы используете запорную арматуру, имеющую достаточно широкий проход, чтобы дать возможности пройти через себя нужному объему . Т.е. либо шаровый полнопроходный кран, либо специальный термостатический вентиль для однотрубных гравитационных (имеют бОльший проход, чем другие) систем отопления. Могут подойти термостатические вентили фирмы DANFOSS RTD-G или RA-G ду20мм (3/4 дюйма).

В случае применения термовентиля (нужен обязательно для однотрубных систем и повышенной пропускной способности, типа Данфосс RA-G), Вы также приобретаете дополнительный комфорт, в виде автоматического поддержания температуры в Вашем помещении на желаемом и заданном Вами уровне. Но естественно, при установке термовентиля, байпас у Вас, не должен иметь заужения относительно стояка, так как должен иметь возможность пропускать через себя весь объем , предназначенный для всего стояка, т.е. для всех 18-ти радиаторов. Но также есть и опасность, что стояк у Вас уже не имеет дОлжного объема циркуляции через себя, и в таком случае установка термовентиля, может сильно уменьшить теплоотдачу Вашего радиатора. Как выйти из положения в этом случае, читайте в конце статьи в дополнениях.

Рассмотрим работу П-образного стояка в его восходящей части.

Нисходящая часть по рисунку слева. Изображен тот же самый стояк со «смещенными» к радиатору байпасами.

Теплоноситель поступает в нижний коллектор радиатора, потом по одной-двум секциям чугунного радиатора поднимается в верхний коллектор радиатора. Потом уже двигается по верхнему коллектору вправо, постепенно опускаясь-охлаждаясь в других секциях и собираясь в нижнем коллекторе. Двигаясь далее по нижнему коллектору влево, остывший внизу первой секции подмешивается к поступающему горячему, и так по кругу и циркулирует внутри радиатора исключая одну-две левых секции.

Фактически, одна-две левых секции чугунного радиатора работают при этом как гидроразделитель (гидрострелка). А циркуляция в правой части секций, исключая левые крайние секции, происходит опять же за счет работы «встроенного» насоса. Циркуляция же через левые секции-гидроразделитель, происходит под воздействием напора циркуляционного насоса, установленного в теплопункте.

Понятное дело, что количество (объем) в единицу времени (массовый расход), проходящего суммарно через левую секцию чугунного радиатора и байпас радиатора, должен быть настолько большим, чтобы обеспечивать достаточным количеством тепла все шесть радиаторов (в случае девятиэтажки восемнадцать радиаторов). Для этого, количество и скорость должны быть в расчетном интервале. А уже это, может быть обеспечено, только при относительной чистоте труб и радиаторов, а также невмешательстве жильцов и неграмотных работников ЖЭУ (УК) в проектную конструкцию всего стояка.

Теперь посмотрим, что происходит при замене чугунного радиатора на биметаллический, когда, уже довольно много лет назад, самовольно были демонтированы байпасы.

Снова напомню, какие широкие проходы для протока в чугунном радиаторе.

И какие у биметаллического радиатора проходы для протока более узкие, чем у чугунного радиатора,

Поэтому в результате бОльшего сопротивления биметаллического радиатора протоку (особенно при количестве секций примерно менее 5) уменьшается ОБЩИЙ объем циркулирующего через ВЕСЬ стояк . Что ухудшает теплоотдачу ВСЕХ 18-ти радиаторов, подключенных к этому стояку на ВСЕХ этажах.

Ситуация усугубляется тем, что подача в восходяшей части П-образного стояка нижняя. В биметаллический радиатор, при нижней подаче, заходит в нижний коллектор, но не может распределяться вверх по тонким трубочкам, так как движению вверх, по этим трубочкам начинает противостоять «встроенный» в радиатор насос. Т.е. при этом насос в теплопункте стремится, протолкнуть по узким трубочкам вверх, а остывающий , под воздействием гравитации стремиться опусится вниз. И из-за малого диаметра этих трубочек эти два прямо противоположных потока никак не могут разойтись и практически полностью останавливают друг друга. Также из-за малого диаметра трубочек первые секции, в отличие от чугунного радиатора, не могут начать работать как гидроразделитель (гидрострелка).

Но, если бы байпас, не был демонтирован (или на него не был бы установлен кран), то, как раз байпас и смог бы хотя бы частично, спасти положение с необходимым объемом циркуляции по стояку. Пропустив через себя тот объем , который не смог пройти через биметаллический радиатор.

К огромному сожалению, даже если байпас не демонтировали вандалы, то и при его наличии наблюдается вот такая печальная картина на тепловизоре.

Или Второй вариант .

Переварить трубы (отводы) от стояка таким образом, чтобы поступал в верхний коллектор Вашего биметаллического радиатора. Причем, при этом, диаметр байпаса, желательно должен быть не меньше диаметра самого стояка.

Причем обратите внимание, что радиатор подключен по диагонали (это еще лучше, чем боковое подключение, особенно при большом количестве секций). Подача (вход в радиатор) на фото при нижней подаче поступает в левый верхний угол (верхний коллектор) радиатора. А обратка (выход) с радиатора, сливается с правого нижнего угла радиатора (нижнего коллектора).

П.С. от 25.09.2014

Если есть желание установить "термоголовки" на вертикальные однотрубные стояки многоэтажек, именно со смещенными байпасами, то можно установить не двухходовые, а трехходовые клапаны. Например, трехходовые клапаны, но с повышенной пропускной способностью - Клапан трехходовый тип HERZ CALIS-TS-Е-3D каталожный номер 1 7745 02 (клапан слева от радиатора) и номер 1 7746 02 (клапан справа от радиатора). Коэффициент затекания 34% термостатический режим 2К, 57% клапан открыт. Kvs=5,28 м3/ч. Эти клапаны выпускаются только для стояков ДУ20 мм или по-другому 3/4".

Такой клапан гарантированно обеспечит достаточное затекание в радиатор. Но байпас требуется при этом делать такого же сечения, как стояк. К сожалению, установка трехходового клапана даже с повышенной пропускной способностью, незначительно ухудшает проток через весь стояк. Поэтому лучше применить способ подключения, как в дополнении к статье от 02.04.2015

П.С. от 02.04.2015

Должен сказать, что установка двух и трехходовых вентилей (клапанов) на стояки со смещенными зауженными байпасами, всё-таки является нарушением проектного режима работы вертикальных однотрубных стояков. Так как уменьшает объем циркуляции через весь стояк.

Но есть решение, позволяющее устанавливать двухходовые термовентили (имеют более низкую стоимость, чем трехходовые) без ухудшения работы стояка. Это переварить стояк и байпас так, чтобы, байпас был несмещенным и незауженным. Вот так это выглядит.

На 3Д эскизе, изображен байпас, увеличенный на один-два типоразмера (например 1" или дюйм с четвертью вместо 3/4"). Такое решение посоветую для улучшения циркуляции через Ваш радиатор, если подача по стояку нижняя (или Вам точно не известно направление подачи). Если же Вы гарантированно знаете, что подача по стояку верхняя, то делать такое уширение байпаса беЗсмысленно. Это такое же подключение с использованием "насоса", что и на фото с розовым радиаторов (выше в статье). Т.е. циркуляция между стояком и Вашим радиатором происходит только за счет силы гравитации. Такой способ годится для подключения биметаллического радиатора при нижней подаче по стояку.

В вышепоказанной схеме подключения с незауженным расширенным байпасом, еще можно использовать эффект закона Бернулли для увеличения затекания в радиатор. Как это можно сделать - покажу на эскизе ниже.

Приведу термограмму биметаллического радиатора у человека, который как раз поменял у себя чугунные радиаторы на биметаллические, переделав байпас на несмещенный и незауженный. И эта термограмма доказывает, что при несмещенном и незауженном байпасе радиатор прекрасно греет.

На ней видно, что температура в стояке +59,2 градуса. На входе в радиатор (на подаче) имеет температуру +58 градусов, а на выходе (на обратке) +49 градусов. Т.е. остывание в радиаторе 9 градусов. Температура же поверхности у биметаллического радиатора всегда существенно меньше, чем температура внутри его каналов, так как наружные рёбра-поверхности (особенно снизу) интенсивно отдают тепло и за счет этого остывают. Это не недостаток, а просто конструктивная особенность биметаллических радиаторов.

Термовентиль (радиаторный термоклапан) посоветую:

Прямой Danfoss RA-G 3/4" каталожный № 013G1677 (ду20), у которого Kv=2.06 куб.метров/час (пропускная способность с установленной термоголовкой) и Kvs=3.81 м3/час (со снятой термоголовкой, т.е. полностью открыт).

Угловой Danfoss RA-G 3/4" каталожный № 013G1678 (ду20), у которого Kv=2.2 куб.метров/час (пропускная способность с установленной термоголовкой) и Kvs=5.01 м3/час (со снятой термоголовкой, т.е. полностью открыт).

Т.е. термовентиль должен быть для однотрубных гравитационных систем с повышенной пропускной способностью (чем больше Kv/Kvs, тем лучше) . Термовентили для двухтрубных системы и двухтрубно/однотрубных - не подойдут по пропускной способности.

Вот еще один реальный пример такой установки:

Биметаллический радиатор Рифар Монолит, 8 секций, межосевое 350мм, незауженный и несмещённый байпас, снизу на подводке обратки - шаровый кран, вверху на подводке подачи - термоклапан Danfoss RA-G 3/4" каталожный № 013G1677 (ду20 прямой).

В помещении 24 градуса, температура стояка 49...50 градусов. Термограмма приведена со снятой термоголовкой Danfoss RA 2940 (режим Kvs), с надетой и открытой на максимум термоголовкой (режим Kv) температура нижнего отвода радиатора падает градуса на два.

И, если Вы захотите переделать так и у себя радиаторы, а сантехники из ЖЭКа будут откровенно крутить пальцем у виска (рассматривая приведенный мною эскиз), и утверждать, что не пойдет через радиатор, а весь пройдет мимо по несмещенному и незауженному байпасу, что по их мнению нужно сплющить байпас или поставить на него кран, то не обращайте внимания на их заблуждения. Ведь в обязанности сантехников не входит проектирование систем отопления, а только перепаковка резьбовых соединений, замена прокладок и прочее техобслуживание. Так что требовать от сантехника из ЖЭУ знаний проектировщика систем отопления не имеет смысла. Во многих городах целые большие микрорайоны многоэтажек построены в 50-60-е годы с подключением радиаторов с незауженным и несмещенным байпасом. И в этих домах прекрасно работают радиаторы до сих пор с таким подключеним.

И не разрешайте "особо продвинутым" сварщикам вваривать в байпас скрытые заужения в виде пластин, гаек и прочей фигни, заужающей сечение байпаса. Несмотря на то, что они будут Вас уверять, что хотят сделать Вам же "как лучше с их кочки зрения". Также проследите, чтобы отверстия в вертикальном участке стояка, в месте приварки отводов на радиатор, имели достаточный диаметр в 20 мм. Многие сварщики, для того, чтобы эти отверстия были полноценными, не прожигают отверстия, а высверливают их биметаллической коронкой. Ибо, если прожечь слишком "узкие" отверстия - это ухудшит гравитационную циркуляцию через Ваш радиатор. Также не следует допускать при вварке отводов в несмещенный байпас, чтобы труба отвода к радиатору была "вдвинута" вовнутрь, как на рисунке ниже. Иначе может образоваться "подсос", который будет препятствовать гравитационной циркуляции через радиатор.

При таком подключении радиатора (с чисто гравитационной циркуляцией), по сравнению с подключением со смещенным и зауженным байпасом, потребуется увеличение количества секций на 20-40%. Так как для возникновения нужного напора насоса снизу в радиаторе вынужден будет остывать градусов на 7-10 или даже более. Т.е. это разница температуры на входе и на выходе радиатора.

Также гидросопротивление двухходового термовентиля будет несколько тормозить циркуляцию через Ваш радиатор, поэтому для компенсации этого, при установке термовентилей, при проектировании всегда увеличивают еще примерно на 15% количество секций радиатора (или типоразмер по мощности). Т.е. всего нужно будет увеличить количество секций примерно на 20-40%. Например 12, вместо 9. Думаю, что такая плата за сохранение Вашего стояка в проектном положении и за комфорт (авторегуляция температуры в помещении) стоит того, чтобы переплатить за это количество секций. Тем более, что установив 9 секций через двухходовый термовентиль при подключении со смещенным и зауженным байпасом Вы всё равно получили бы уменьшение теплоотдачи (причина в гидросопротивлении термовентиля и уменьшении объема циркуляции по стояку, что описано выше в этой статье). И это уменьшение теплоотдачи всё равно пришлось бы компенсировать увеличением количества секций до 12-ти. Так что по факту Вы ничего не теряете.

Обсуждение этой статьи и вопросы прошу размещать в одноименной теме форума -

Перепечатка не возбраняется,
при указании авторства и ссылки на этот сайт.

Однотрубная система отопления частного дома позволяет обеспечить эффективный обогрев жилых помещений с минимальными материальными затратами.

В статье рассмотрим преимущества и недостатки однотрубного отопления, возможные варианты разводки трубопроводов и способы повышения эффективности.

Однотрубной называют систему отопления, в которой подвод теплоносителя к отопительному прибору и его последующий отвод осуществляется по одной общей магистрали. Однотрубная система отопления частного дома получила широкое распространение благодаря легкости монтажа, низкой стоимости и другим преимуществам по сравнению с двухтрубными и коллекторными системами.

В нашей стране отопление по однотрубной схеме начали устанавливать в период масштабного жилищного строительства 60 – 70-х годов. Также такие системы широко известны в странах Южной Европы – Испании, Италии и Греции. Сложность регулировки и неравномерность распределения теплового потока привели к тому, что сегодня данная схема все реже применяется при строительстве новых многоэтажных домов. Тем не менее, однотрубная система хорошо себя зарекомендовала в сегменте частного строительства, где вышеупомянутые недостатки схемы нивелируются небольшой протяженностью отопительного контура.

Говоря об однотрубной системе отопления частного дома, будем иметь ввиду автономное отопление, источником теплоты в котором является индивидуальный котел. Условно участок циркуляционного контура от котла до входа в последний отопительный прибор называют подающей магистралью, а от выхода из последнего радиатора до входа в котел – обратной.

Недостатки однотрубной схемы:

1. Однотрубная схема предполагает большие потери давления по сравнению с двухтрубной схемой, поэтому отопительный контур должен быть оборудован циркуляционным насосом.
2. Однотрубная система допускает только вторичную (эксплуатационную) регулировку отопительных приборов. Для установки регулировочного крана система должна включать в себя замыкающие участки, что усложняет монтаж и повышает стоимость работ.
3. При последовательном соединении температура теплоносителя каждого последующего радиатора будет ниже предыдущего.

Преимущества:

1. Первичный запуск системы, выполненной по однотрубной схеме, не требует пуско-наладочного регулирования теплоотдачи приборов отопления.
2. Система характеризуется устойчивым гидравлическим режимом постоянным распределением теплоносителя между отопительными приборами.
3. Меньший расход трубопроводов (таблица 1) и низкая трудоемкость монтажных работ.

Таблица 1 – Сравнение расхода труб

На рисунках 1 – 5 приведены возможные схемы разводки однотрубной системы отопления частного дома. Расширительный бак и запорно-регулирующая арматура на схемах условно не показаны. Схемы показаны для двухэтажного частного дома с чердаком и подвалом.

Разновидности вертикальных схем разводки

Вертикальная схема используется в однотрубных системах отопления частных домов, имеющих 2 и более этажей и чердачное помещение. В системах данного типа теплоноситель распределяется по вертикальным стоякам. Каждый стояк включает в себя последовательно подключенные отопительные приборы (радиаторы, конвекторы), расположенные на разных этажах.

Вертикальная система отопления может быть спроектирована по одной из следующих схем:

• cверхней разводкой трубопроводов;
• cнижней разводкой и П-образными стояками;
• c«опрокинутой» циркуляцией.

В системах с верхней разводкой теплоноситель по главному стояку поступает в подающую магистраль, проложенную по чердачному помещению. Далее жидкость распределяется по стоякам с подключенными потребителями. После выхода из последнего (нижнего) отопительного прибора каждого стояка теплоноситель по обратной магистрали возвращается в котел. В схемах с верхней разводкой применяется двухстороннее (рис 1) и одностороннее (рис 2) подключение радиаторов.

Pис 1 – Однотрубная система с верхней разводкой и двухсторонним присоединением отопительных приборов.

Pис 2 – Однотрубная система с верхней разводкой и односторонним подключением радиаторов.

Вертикальная схема с нижней разводкой и П-образными стояками (рис 3) применяется в системах отопления частных домов без чердака. П-образный стояк представляет собой 2 параллельные вертикальные магистрали (подающая и обратная), соединенные в верхних точках горизонтальной перемычкой. Часть отопительных приборов последовательно присоединяется к подающей магистрали П-образного стояка, а часть – к обратной. Иногда используют схему с холостой восходящей магистралью, когда все радиаторы подключены к нисходящей ветке.

Для стравливания воздуха из системы на верхнем радиаторе устанавливают воздушный кран. Если предполагается установка запорно-регулирующей арматуры, она монтируется на подающих ветках радиаторов.

Pис 3 – однотрубная система с нижней разводкой и П-образным стояком.

В системах с «опрокинутой» циркуляцией подающая магистраль проходит по подвальному помещению (либо под полом), после чего теплоноситель подается на стояки и движется по ним снизу вверх. Из последнего (верхнего) радиатора каждого стояка жидкость поступает в обратную магистраль, проложенную по чердаку, и возвращается вниз к отопительному котлу.

Достоинством данной схемы по сравнению с верхней разводкой является подача более нагретого теплоносителя в радиаторы первого этажа. Теплопотери первого этажа выше, чем второго (при наличии чердака), поэтому данная схема оптимальна для двух- трехэтажных домов.

Рис 4 – Схема однотрубной системы отопления с «опрокинутой» циркуляцией.

Существует несколько способов подключения отопительных приборов к теплопроводам вертикальных однотрубных систем (рис 5):

• проточный;
• с осевым замыкающим участком;
• с осевым обходным участком;
• со смещенным замыкающим участком;
• со смещенным обходным участком.

При проточном соединении (рис. 5 а) возможность регулировки подачи теплоносителя отсутствует, поэтому его расход в каждом радиаторе не отличается от расхода в стояке. Ввод в схему подключения замыкающего участка позволяет установить регулировочный кран, с помощью которого можно уменьшить количество прокачиваемой через радиатор жидкости. При этом часть теплоносителя всегда будет циркулировать через замыкающий участок.

На стыке замыкающего участка и трубопровода подвода можно установить трехходовой кран. В этом случае замыкающий участок называют обходным. Кран позволяет, как полностью перекрыть обходной участок, пустив весь поток жидкости в радиатор, так и направить теплоноситель в обход отопительного прибора или регулировать подачу воды в радиатор, что делает данный способ подключения наиболее универсальным.

Обходные (либо замыкающие) участки могут располагаться как по оси трубопровода (рис 5 б, в), так и со смещением в сторону отопительного прибора (рис. 5 г, д). Применение смещенных участков позволяет компенсировать удлинение труб вертикальных стояков при нагреве.

Горизонтальная разводка

Однотрубные системы с горизонтальной разводкой могут устанавливаться как в одноэтажных частных домах, так и в более высоких зданиях. Теплоноситель из котла последовательно подается в отопительные приборы первого этажа, после чего по вертикальному теплопроводу поднимается на второй этаж и по цепочке поступает в радиаторы. Затем жидкость из последнего радиатора верхнего этажа по обратному вертикальному теплопроводу подается снова в котел.

Достоинством данной схемы является меньшая длина трубопроводов по сравнению с вертикальными системами однотрубного отопления. Система может монтироваться в зданиях без чердачного помещения. Для выпуска воздуха радиаторы комплектуются воздушными кранами.

Рис 6 – Схема горизонтальной однотрубной системы.

Радиаторы в горизонтальных однотрубных системах могут подключаться к теплопроводам проточным способом, либо с замыкающими участками (рис 5).

Пути повышения эффективности однотрубных систем

Основной проблемой эксплуатации однотрубных систем частных домов является неравномерность температуры теплоносителя в последовательно соединенных отопительных приборах. Существует 2 способа выравнивания температуры радиаторов:

1. Установка на удаленных участках цепи радиаторов с большим числом секций.

Чтобы определить, на сколько секций нужно увеличить радиатор для выравнивания температурного поля, нужно знать разницу между температурой теплоносителя и воздуха в помещении (ΔТ). Сертифицированные в России модели радиаторов должны иметь специально разработанные рекомендации по применению, доступные для свободного скачивания на сайте производителя.

В этих рекомендациях даны табличные значения тепловой мощности секции радиатора для различных значений разности температур (ΔТ). Зная площадь помещения, по таблицам можно определить потребную тепловую мощность для его обогрева. Необходимое количество секций будет равняться отношению потребной тепловой мощности к мощности одной секции радиатора.

2. Установка балансировочного клапана.

Балансировочный клапан (рис 7) состоит из монтируемого в обратную магистраль автоматического клапана и датчика температуры, устанавливаемого на трубопроводе перед клапаном. Клапан настраивается на заданную температуру, которую поддерживает, регулируя расход жидкости через обратный теплопровод.

Рис 7 - схема подключения балансировочного клапана.

Несмотря на свои недостатки, однотрубная система отопления частного дома продолжает находить все новых сторонников, привлекая доступной ценой и легкостью монтажа. Для повышения эффективности эксплуатации, в схему однотрубного отопления вводят замыкающие (или обходные) участки, а также применяют радиаторы с различным количеством секций, либо устанавливают балансировочные клапаны.

Похожие материалы:

У многих жителей домов сталинской и хрущёвской постройки квартиры имеют …