Варианты подключения радиаторов отопления для эффективного обогрева жилища

Обустройство системы отопления (далее – СО) в отдельной квартире или в частном доме осуществляется посредством подключения радиаторов отопления к магистрали, подводящей горячий водяной теплоноситель от внешнего теплоисточника. В конструкциях стандартных чугунных, биметаллических или алюминиевых батарей предусмотрены резьбовые гнезда на торцах каждой секции для сборочных соединений между собой либо для подсоединения трубопроводов подачи и отвода теплоносителя. На рисунке показан традиционный чугунный радиатор с заглушенными верхними и нижними торцевыми гнездами.

Радиатор
Чугунный радиатор отопления

Чтобы правильно обеспечить герметичность подключения стальной или полимерной трубы тепловой разводки к батарее, используются сварочные и резьбовые соединения. На фото показан элемент секции чугунного радиатора с футоркой для резьбового способа соединения.

Футорка
Футорка для подключения трубы разводки отопления к чугунному радиатору

Циркуляция теплоносителя через радиаторы

Обогрев помещения, в котором установлен отопительный радиатор, осуществляется по следующему принципу:

  • нагретый до требуемой температуры водяной теплоноситель подводится по однотрубной или двухтрубной системе трубопроводов к одному из торцевых гнезд радиатора, предназначенному для входа горячей жидкости в соответствии с выбранной схемой подключения радиаторов отопления в этом доме или квартире;
  • теплоноситель, поданный на вход отопительной батареи, циркулирует по всем ее секциям, отдавая принесенное тепло материалу стенок радиатора;
  • нагретые изнутри стенки радиатора излучают внешней поверхностью тепло в окружающую обстановку, тем самым обогревая помещение;
  • теплоноситель, основательно остывший внутри радиатора при прохождении по его секциям, покидает батарею через верхнее или нижнее торцевое гнездо, предназначенное выбранной схемой подключения под выход холодного теплоносителя;
  • покинувшая радиатор остывшая вода по отводящему трубопроводу (в обиходе называемым «обраткой») отводится к теплоисточнику для последующего нагрева и прохождения следующего круга циркуляции.

Наличие четырех входных/выходных гнезд на торцах смонтированной батареи (по два с каждой из противоположных сторон) предопределило существование нескольких вариантов движения горячей воды внутри радиатора в зависимости от способов их подключения. При любой схеме циркуляции жидкости внутри объема батарей, собранных из 6-8-12 и более секций, отмечается неравномерное распределение тепловых потоков как по высоте, так и вдоль батареи. На рисунке показана термограмма чугунного радиатора при нижней подаче. Разброс температур по высоте или по длине может достигать 10 градусов.

Схема
Термограмма чугунного радиатора при нижней подаче

В реальности разброс температур намного больше, поскольку накипь и известковые отложения, оседающие в нижних полостях секций, препятствуют прохождению горячей воды внизу радиатора. Горячий теплоноситель сразу устремляется по свободным верхним протокам к выходу, даже не омывая отдаленные секции. По факту температура таких засоренных, отдаленных от входа секционных участков может достигать лишь 25-30 градусов.

Эффективность каждого обогревающего прибора в отдельности и всей системы отопления дома зависит от схемы подключения радиаторов отопления, задающей маршрут движения теплоносителя внутри собранных секций и влияющей на интенсивность циркуляции горячей воды при ее омывании внутренних поверхностей секций.

Системы подачи теплоносителя

Организация отопления в частном или многоквартирном доме осуществляется путем установки однотрубной или двухтрубной систем циркуляции водяного теплоносителя.

Однотрубный контур отопления

В однотрубном варианте отопительной системы дома водяной теплоноситель подается последовательно к подключенным секционным батареям. Данный вариант исключает разделение магистральной теплотрассы на контуры подачи горячей воды и возврата остывшей. Замкнутый однотрубный контур опоясывает весь дом по соответствующей траектории теплотрассы. На рисунке показана принципиальная схема однотрубного варианта отопления двухэтажного дома.

Схема
Принципиальная схема однотрубной СО двухэтажного дома

Схема работает следующим образом:

  • горячий водяной теплоноситель исходит от теплоисточника (в данном случае – котел, в других случаях – магистраль центральной теплотрассы) по трубопроводу (на схеме – линии красного цвета) к секционным радиаторам;
  • красными стрелочками отмечены разветвления движения подачи горячей воды к каждой батарее в отдельности;
  • в батареях горячая жидкость отдает принесенное тепло стенкам секций батареи и уже остывшей выходит из радиатора;
  • синими стрелочками показано движение холодной влаги по отводящим ответвлениям трубопроводов в сторону вертикального участка магистрали, возвращающего теплоноситель в основную теплотрассу;
  • холодная вода приходит к центробежному насосу (или насосной группе) для повторения циркуляции.

Последовательное подключение обогревательных приборов обрекает радиаторы на неодинаковую температуру батарей отопления не только на всех этажах здания, но и в каждой квартире, поскольку теплоноситель по мере прохождения через каждую точку теплопотребления постепенно теряет свою первоначально полученную температуру.

Двухтрубный контур отопления

В двухтрубной отопительной системе используются два независимых трубопроводных ответвления:

Схема
Принципиальная схема двухтрубной системы отопления
  • по одному трубопроводу подается горячий теплоноситель (линия красного цвета);
  • по другому трубопроводу принимается остывший теплоноситель (синяя линия).

Данная схема обеспечивает равномерное распределение горячего теплоносителя по всем точкам теплопотребления. Главным преимуществом двухтрубной отопительной теплотрассы перед однотрубной схемой является:

  • возможность контроля и регулировки температурного режима в каждой отдельной комнате;
  • возможность проведения ремонта каждого отопительного прибора без остановки всей СО.

При сопоставлении отопительных систем следует учитывать тот факт, что для двухтрубной системы нет необходимости подачи горячей воды под высоким давлением на входе. В однотрубной СО для равномерного нагрева радиаторов по всему контуру приходится нагнетать высокое давление, что приводит к аварийным протечкам в сети и износу оборудования.

Подача водяного теплоносителя в радиаторы

Однозначного критерия, определяющего, как правильно подсоединять батарею к теплотрассе с горячей водой, выработать невозможно. Производители отопительных радиаторов наполнили рынок приборами с разными схемами размещения входных гнезд для подачи и выхода теплоносителя. Архитектурно-планировочные соображения вносят свою лепту в мотивацию выбора способа установки батарей и их подключения к стояку.

Во многих случаях концепция «правильно подключить батареи» означает максимально спрятать в полу или в стенах все трубопроводные коммуникации, не вникая особо, каким способом – диагональным или другим методом – придется осуществлять подключение. Выпускаются модели, позволяющие подсоединять трубы не только с боковых сторон, но даже снизу, используя компактно расположенные патрубки (в современных изделиях расстояние между ними всего 50 мм).

Единственным критерием, позволяющим объективно оценить эффективность подключения по выбранной схеме, является температура окружающей обстановки в помещении. Комфортный микроклимат в доме или квартире напрямую зависит от того, насколько правильно определено количество секций каждого отопительного прибора, и от их теплоотдачи, уровень которой можно варьировать способом монтажа трубопроводов разводки с батареями.

Подсоединение радиаторов к отопительной магистрали реализуется по нескольким схемам, среди которых наиболее распространенными являются:

Схема
Схемы подключения радиаторов отопления к магистральной сети
  • поз. (а) – боковое одностороннее подсоединение;
  • поз. (б) – диагональное подсоединение;
  • поз. (в) – нижнее разностороннее;
  • поз. (г) – нижнее подключение, на рисунке представлены варианты подключения к однотрубной и двухтрубной СО.

На схемах красными линиями и стрелками показано движение горячего теплоносителя, синими линиями и стрелками – направление холодного (остывшего) теплоносителя.

Особенности схем подключения

  1. Боковое одностороннее расположение входа и выхода теплоносителя популярно в квартирах многоэтажек как наиболее удобное для монтажа с принятым вертикальным прохождением отопительных стояков. Наилучшую теплоотдачу достигают при подаче горячей воды в верхний патрубок и вывода остывшей жидкости – из нижнего патрубка (поз. а на рис.).

Параметры теплоотдачи при боковой развязке приняты в качестве базового эталона при сравнении с другими схемами (диагональной, нижней и их вариациями). Теплоотдача схемы (а) принята за 100%. Кроме того, при расчетах мощности приборов отопления вводится поправочный коэффициент, повышающий или понижающий расчетные показатели. Для радиаторов с боковым подключением условились принимать К=1,0. Для диагональной подводки К=1,1-1,2, для нижних подключений коэффициент варьируется в пределах от 0,7 до 0,9.

При подаче горячей воды к нижнему патрубку теплоотдача снижается от 5 до 10%.

  1. Правильно подключенное диагональное подсоединение предполагает подачу горячей жидкости в верхний патрубок с одной стороны батареи и отвод холодной воды с нижнего противоположного (по диагонали) штуцера (поз. (б) на рис.). Схема наиболее эффективна в многосекционных батареях, ее теплоотдачу приравнивают к 102% от аналогичного параметра эталонной боковой развязки. Диагональное подключение лучше других схем обеспечивает равномерное распределение тепла по площади радиатора.
  2. Нижнее разностороннее подключение реализуется подсоединениями подачи и обратки в противоположных нижних торцевых патрубках радиаторов (поз. (в) на рис.). По сравнению с боковой схемой потери тепла составляют 20-25%. Но эта схема устраивает многих владельцев благодаря возможности соединений с упрятанными под полом магистральными трубами. Чаще всего используется в частных постройках.
  3. Нижнее подключение через соседствующие патрубки по показателям аналогично предыдущей схеме. Ее использование вызвано архитектурными соображениями, когда все коммуникации утоплены в бетонной стяжке пола или под фальш-полом.

Видео про схемы

Варианты подключения радиаторов отопления рассмотрены в видео ниже.

Понимание особенностей различных способов подсоединения теплотрассы к отопительным приборам позволит наиболее эффективно использовать каждый квадратный сантиметр теплопередающей поверхности радиатора отопления.

Теплораспределение
Плохо греет батарея из-за ошибки в выборе схемы подключения

В противном случае вместо обогревателя владельцы получат обычный предмет интерьера, а сами всю зиму будут замерзать. На рисунке показано теплораспределение в батарее с неправильно выбранным вариантом подключения.

Добавить комментарий