Двух трубные отопительные системы и его схема

Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые нужно знать

Система отопления является важнейшей составляющей уюта и комфорта жилого пространства, обеспечивающей тепло даже в лютые холода. Но, чтобы эта система была надежной и не подвела в самый неподходящий момент, каждый домовладелец должен сделать верный выбор, отдав предпочтение наиболее рациональному, приемлемому варианту отопления, представленному на рынке.

Сегодня мы расскажем про наиболее популярный вариант двухтрубной системы отопления и раскроем все ее нюансы и особенности, плюсы и минусы, сферу применения и принцип работы. Итак, за дело!

Категории систем отопления и принцип работы

Отопление помещения было придумано человечеством еще 3000 лет назад. Еще в ту далекую эпоху, древние люди использовали систему труб, ведущих к котлам с горячей водой для обогрева дворцов влиятельных особ в холодный период. Сегодня система отопления – обязательный атрибут современности, представляющий широкий выбор вариантов.

Существует две основные категории трубных систем отопления: однотрубные и двухтрубные.

Отличие систем заключаются в следующем: 1-трубная система функционирует по принципу замкнутого кольца. Циркулируя, вода проходит через котел и сообщает радиаторам тепло, после чего, холодная вода, возвращается обратно. 2-х-трубный принцип обогрева заключается в работе двух контуров, которые распространяют тепло.

Тип устанавливаемой системы будет влиять на размеры радиаторов и трубопроводов. Также стоит отметить, что первый вариант чаще используется в домах небольшого метража, тогда как второй используется для большой площади, например, для отопления коттеджей.

Плюсы и минусы 2-х-трубной системы

К плюсам такого отопления можно отнести следующие пункты:

  • Система более надежна и менее уязвима к разморозке;
  • Параллельный принцип подключения, обеспечивающий большую теплопроизводительность;
  • Возможность продления, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, что особенно удобно при расширении жилого помещения (пристройке жилых помещений);
  • Возможность ручного регулирования температуры для каждого помещения.

К минусам отнесем следующее:

  • Более высокая стоимость;
  • Монтаж происходит несколько сложнее;
  • Потребуется большее количество расходного материала (труб).

Разновидности схем 2-х-трубной системы

Существует несколько вариаций 2-х-трубного отопления, каждая из которых имеет свои нюансы, которые следует учитывать при выборе.

Двухтрубная система с прямым возвратом

В двухтрубной системе прямого возврата общая длина трубы от насоса до каждого радиатора короче для радиаторов, расположенных ближе к насосу, и длиннее для более удаленных радиаторов. По этой причине перепад давления может быть значительно выше на ближайшем радиаторе, чем на самом дальнем.

Это необходимо учитывать при проектировании системы. Преимущество системы прямого возврата заключается в том, что маршрутизация труб более проста по сравнению с системой обратного возврата.

Двухтрубная система с обратным возвратом (система Тичельмана)

В двухтрубной системе обратного возврата общая длина трубы от насоса до каждого радиатора одинакова для всех радиаторов на одном этаже. Это дает благоприятное распределение воды.

Двухтрубная система с верхним трубопроводом

Распределительная труба расположена в подвесном потолке, а вентиляционные отверстия установлены в центральных положениях. Этот тип системы распространен в больших зданиях, так как его относительно легко сбалансировать и регулировать. Также легко расширить систему.

Двухтрубная система с напольным трубопроводом

Эта система очень распространена в домах и зданиях, где трубопроводы не могут быть установлены в доступном потолочном пространстве. Распределительные трубы расположены под полом. В многоэтажных зданиях вентиляционные винты необходимы на радиаторах. Циркуляционные, встроенные одноступенчатые насосы обычно используются для двухтрубных систем отопления в бытовых и коммерческих системах отопления.

Возможные неполадки и способы их устранения

Многие здания в крупных городах имеют существующие одно- и двухтрубные системы парового отопления.

Схема двухтрубной системы отопления

Как 1-трубные, так и 2-х-трубные системы время от времени имеют проблемы с управлением, что приводит к неравномерному нагреву, высоким расходам топлива и гидроудару.

Давайте сейчас рассмотрим современные системы, лучшие практики, а также устранение неполадок для поддержания комфортной среды и экономия энергии.

Обогревательные системы позволяют конденсату и пару перемещаться по всей системе в пределах одних и тех же труб.

По мере того как котел создает пар, он проходит через трубы и поднимается вверх к радиаторам, где он нагревает пространство и конденсируется. Затем этот конденсат возвращается по той же трубе (трубам) обратно в котел.

Трубы и радиаторы все наклонены назад к котлу, чтобы позволить этой системе работать под действием силы тяжести.

Для того чтобы система работала хорошо, поток пара должен быть сбалансирован. Регулируемые воздушные клапаны должны быть установлены на каждом из радиаторов. Таким образом, радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, могут иметь меньшее отверстие на воздушном клапане.

Радиаторы, расположенные дальше от котла, могут иметь большее отверстие. Это позволяет пару течь более равномерно по всей системе, так как радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, не перегреваются, а радиаторы, расположенные дальше от котла, не нагреваются.

Воздушные клапаны работают с помощью сильфона, заполненного спиртово-водяной смесью. Температура такова, что воздух может выйти, но, когда пар присутствует при высокой температуре, он превращается в газ, расширяя сильфон, который закрывает клапан. Воздушные клапаны следует проверять каждые три — пять лет, так как они могут выйти из строя и необходимы для правильной работы системы.

Автоматически регулируемые воздушные клапаны

Они могут быть установлены для различных температур от комнаты к комнате. Хотя они и стоят дороже, чем простые воздушные клапаны, они на самом деле реагируют на малейшие изменения температуры, а не просто на количество пара в радиаторе. Управление заметно лучше, и это более качественный продукт, чем простые воздушные клапаны.

Современное управление для однотрубных систем

Котел обычно управляется одним термостатом, что обеспечивает плохой контроль, особенно в таунхаусах. Термостат будет учитывать только температуру пола или помещения, в котором он находится.

Например, если термостат расположен напервом этаже рядом с бойлером, то он будет считывать температуру этого этажа.

Пар достигнет сначала радиаторы, быстро нагревающие пол. Это означает, что термостат выключит котел до того, как пар сможет полностью нагреть радиаторы на самых дальних от котла этажах, что приведет к более низкой температуре на этих этажах.

Чтобы устранить эту проблему, предлагается разместить датчики температуры на нескольких этажах с усредняющим термостатом.

Это обеспечивает более равномерное распределение тепла.

Более крупные однотрубные системы парового отопления могут потребовать использования управления тепловым таймером.

Современное управление для двухтрубных систем

Две трубные паровой системы имеют линии подачи пара и отдельные обратные линии для конденсата. Если система работает правильно, то в паропроводах будет присутствовать лишь незначительное количество конденсата. Ключом к равномерному и комфортному отоплению снова является сбалансированный поток пара к радиаторам и возврат конденсата в котел.

Обратные линии расположены как однотрубные системы, так что конденсат может работать под действием силы тяжести. Питающие линии также имеют наклон, ведущий к обратной линии. Есть некоторые системы, которые имеют конденсатные насосы или вакуумные насосы, которые облегчают движение пара и конденсата, однако большинство систем будут иметь скатные трубы.

Конденсатоотводчики

Чтобы контролировать поток пара и конденсата, эти две жидкости должны быть разделены. Обычный метод заключается в установке конденсатоотводчика на выходе каждого радиатора. Это устройство позволяет воздуху и воде существовать в радиаторе, но не парам. Если ловушки не работают, систему нельзя контролировать.

Внутренний элемент вышедшей из строя ловушки может быть легко заменен сантехником. Конечно, если ваши ловушки не сработали, то разумно предположить, что все ловушки в здании должны быть проверены.

Если система старая, было бы разумно заменить все термостатические ловушки радиатора.

Теперь, когда пар и вода разделены, мы можем перейти к управлению радиаторами. Для контроля температуры в двухтрубных паровых системах используется термостатический радиаторный клапан (ТРВ). ТРВ следят за температурой вблизи радиатора и крепятся к трубе подачи пара.

Затем вы можете вручную установить температуру: настройки обычно отображаются численно с диапазоном температур, соответствующим каждому элементу системы. Когда желаемая температура будет достигнута, клапан закроет подачу пара к отдельному радиатору. Если радиатор установлен в корпусе, то необходимо использовать модель капиллярной трубки.

Вопрос-ответ

1-трубная система работает с использованием полного кольца трубопроводов с потоком и возвратом из котла. Недостатки этой системы, как правило, перевешивают преимущества, поэтому они используются все реже.

2-хтрубная система стала популярной с 1970-х годов, и до сих пор является наиболее распространенным методом питания контуров радиатора. Вода здесь циркулирует, как по контуру, так и по радиаторам, что, в свою очередь, повышает скорость нагрева радиаторов.

Она более практичная и доступная для автономного отопления жилья.

В повседневной жизни можно встретить различные обогревательные схемы, однако отметим, что на выбор влияет несколько факторов. Предпочтение отдается той или иной схеме, основанной на наличии средств у собственников жилья, ожидаемом эффекте и конструктивных особенностях жилого дома. 2-х-трубный вариант чаще используется на практике благодаря своей высокой эффективности, надежности и простоте настройки.

Принцип работы достаточно прост: теплоноситель циркулирует от котла к радиаторам по двум контурам. Первая труба непосредственно подает тепло от котла к радиаторам, в то время как вторая предназначена для транспортировки охлажденного теплоносителя обратно.

Конечно, такой вариант имеет некоторые технические трудности, связанные с монтажом, но надежность, эргономичность и эффективность делают 2-х-трубный принцип обогрева наиболее востребованным на протяжении десятилетий. Но все же, выбирая систему, уделите внимание особенностям жилого помещения, его метражу, а также собственным критериям выбора и финансовым возможностям.

Видео-советы по установке двухтрубной системы отопления

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Читать еще:  Масляная печь на отработке

Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома

За многими монтажниками водится грешок предубежденности. Например, мастер считает однотрубную разводку самой лучшей и предлагает ее всем заказчикам — хозяевам частных домов. За подобными предложениями нередко скрывается низкая квалификация исполнителя либо какая-то выгода. Наша задача – рассмотреть, как работает двухтрубная система отопления, объективно оценить преимущества и недостатки, дать рекомендации по выбору схемы.

  • 1 Как работает отопление по двухконтурной схеме
  • 2 4 вида 2-трубных систем
    • 2.1 Самотечное отопление
    • 2.2 Тупиковые отопительные ветви
    • 2.3 Кольцо Тихельмана
    • 2.4 Лучевой способ подключения
  • 3 Плюсы и минусы двухтрубных разводок
  • 4 Какую схему лучше выбрать
  • 5 Как рассчитать диаметр труб
  • 6 Заключительный вывод

Как работает отопление по двухконтурной схеме

Конструкция двухтрубной системы водяного отопления предполагает подачу и отвод теплоносителя от каждого радиатора по двум отдельным магистралям. Упрощенно: входной патрубок батареи подключен к подающей линии, выходной – к обратной. По первому трубопроводу нагретая вода из котла раздается всем отопительным приборам, вторая труба собирает остывший теплоноситель и направляет обратно в теплогенератор.

Пример раздачи и возврата теплоносителя от батарей по двум линиям

Особенности двухконтурного распределения воды:

  • если все элементы системы рассчитаны правильно, то каждый радиатор получает теплоноситель одинаковой температуры;
  • изменение протока воды через одну батарею вследствие регулировки мало влияет на работу соседних отопительных приборов;
  • число радиаторов на одной ветви может достигать 40 шт. при условии, что производительность насоса и диаметр подводящих труб обеспечивает расчетный расход воды.

Примечание. Цифра 40 взята на основании практического опыта проектирования и монтажа отопления в производственном цехе. В загородных коттеджах столько приборов к одной ветви не подключается, максимум – 10 шт. Если надо сделать разводку по многоэтажному зданию, сеть теплоснабжения делится на несколько двухтрубных контуров.

Движение воды по трубам и батареям обеспечивается двумя способами – естественным (конвекционным) и принудительным. Вариантов подвода теплоносителя тоже существует несколько, поэтому предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно.

Двухтрубная классическая разводка закрытого типа — подключение к напольному котлу

4 вида 2-трубных систем

В зависимости от условий прокладки трубопроводов и дальнейшей эксплуатации в частных домах используются следующие варианты двухтрубных схем:

  1. Гравитационная или самотечная с естественной циркуляцией нагретой воды.
  2. Классическая тупиковая система отопления.
  3. Кольцевая с попутным движением теплоносителя, она же – петля Тихельмана.
  4. Лучевая с индивидуальной раздачей тепла радиаторам от распределительного коллектора.

Заметка. К двухтрубному отоплению можно отнести и теплые полы. Греющие контуры выступают в качестве батарей, роль магистралей играют подводящие трубы и гребенка со смесительным узлом. По конструкции напольный обогрев близок к коллекторной схеме.

В самотечном исполнении система функционирует без избыточного давления, теплоноситель контактирует с атмосферой через открытый расширительный бак. Остальные 3 варианта схем – замкнутые, работающие под давлением 1—2.5 Бар и только с принудительной циркуляцией горячей воды. Теперь разберем каждую схему на конкретном примере двухэтажного дома.

Самотечное отопление

Принцип работы системы с естественным движением теплоносителя базируется на явлении конвекции – горячая и менее плотная жидкость стремится подняться вверх по трубе, вытесняемая более тяжелыми холодными слоями. Котел греет воду, она становится легче и движется через вертикальный стояк со скоростью 0.1—0.3 м/с, затем расходится по магистралям и батареям.

Уточнение. Подразумевается, что нагреваемая и охлажденная жидкость находится в пределах одного замкнутого контура, в данном случае таковым выступает отопительная сеть частного дома.

Перечислим характеристики двухтрубной гравитационной системы двухэтажного здания, показанной на чертеже:

  1. Способ прокладки магистралей — горизонтальная верхняя разводка, берущая начало от общего стояка. Последний поднимается от котла, в самой высокой точке расположен расширительный бак, сообщающийся с атмосферой.
  2. Горизонтальные участки проложены с минимальным уклоном 3 мм на метр погонный магистрали. Подача наклонена в сторону радиаторов, обратка – к источнику тепла.
  3. Диаметры труб увеличены по сравнению с напорными системами, поскольку рассчитаны на малую скорость течения воды.

Важный нюанс. Чтобы реализовать устойчивый самотек, нужно применять трубы Ø40—50 мм (внутренний). Минимально допустимый диаметр раздающих и собирающих ветвей – Ду25, ставится около последних батарей.

В одноэтажном доме используется аналогичная схема, но с одиночным подключением радиаторов. Подающий коллектор верхней разводки прокладывается на чердаке либо под потолком, обратный – над полом. Сделать нижнюю разводку нельзя – теплоноситель согласно закону сообщающихся сосудов затечет в батареи, но скорость движения и эффективность обогрева упадет до минимума.

Нынешние гравитационные схемы стали комбинированными благодаря установке циркуляционных насосов. Агрегат монтируется на байпасе, чтобы не мешать течению воды в случае отключения электроэнергии.

Тупиковые отопительные ветви

Двухтрубная закрытая система плечевого (тупикового) типа монтируется в большинстве загородных коттеджей и нередко применяется в новых многоквартирных домах. Как устроена схема:

  1. Радиаторная сеть представляет собой одну или несколько двухтрубных ветвей. Теплоноситель направляется к приборам отопления по одной магистрали, а возвращается по второй.
  2. Система работает с избыточным давлением 1—2.5 Бар, циркуляцию обеспечивает насос, установленный возле котла.
  3. Расширение воды компенсирует бак мембранного типа, расположенный в котельной. Точка врезки – на трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по течению жидкости).
  4. Сброс воздуха из сети происходит через краны Маевского на батареях и автоматический клапан в составе группы безопасности отопительного агрегата. Там же находится манометр и предохранительный клапан.
  5. Распространенный вариант разводки – нижняя горизонтальная, когда обе трубы проходят под радиаторами открытым способом.

Классическая тупиковая система с нижней разводкой. Но магистрали можно прокладывать и поверху – под потолком первого этажа

Замечание. При необходимости тупиковые магистрали без проблем прокладываются закрытым способом — в бороздах стяжки пола, за подвесными потолками либо внутри стен.

Если необходимо распределить теплоноситель на 2 крыла двухэтажного здания, производится разделение на 4 отдельных ветви (плеча), сходящихся к общему стояку. Примечательно, что протяженность линий и тепловая нагрузка на плечи вовсе не должна быть одинаковой. Количество батарей и трасса прокладки разрабатывается с учетом особенностей конкретного здания.

Ветви с разным числом радиаторов уравновешиваются путем балансировки – ограничения потока регулировочной арматурой. Вентили всегда ставятся на выходах батарей и при нужде – на плечо в целом. Как правильно сбалансировать контуры, читаем на другой странице нашего ресурса.

Разводка тупиковых линий на 2 крыла двухэтажного здания. Источник тепла — настенная мини-котельная

Кольцо Тихельмана

Общий принцип работы этой схемы идентичен тупиковой разводке, но способ раздачи и возврата теплоносителя отличается по 3 признакам:

  1. Каждый контур отопления замкнут в кольцо.
  2. Метод подключения батарей следующий: первый радиатор на подаче является последним для обратной линии. И наоборот, конечная батарея раздающей магистрали становится первой для обратки.
  3. Вода в обоих трубопроводах движется в одном направлении, отсюда техническое название системы – попутная.

Кольцевая двухтрубная разводка уместна при большом количестве отопительных приборов

Устройство петли Тихельмана предполагает горизонтальную нижнюю разводку – скрыто под полом, реже – открыто по стенам. Еще вариант: кольцо можно сделать под перекрытием, спрятав за натяжные потолки или в подвал, а трубные подводки вывести к обогревателям.

Особенность кольцевой «попутки» – почти идеальное гидравлическое равновесие. Заметьте: по дороге ко всем батареям и назад теплоноситель преодолевает одинаковое расстояние. Контур способен обеспечить требуемый расход воды на 10 и более радиаторов с минимальной балансировкой.

Автор видео хорошо поясняет работу системы, но проводит некорректное сравнение – правильно отбалансированные ветви раздают тепло не хуже «попутки».

Лучевой способ подключения

Этот наиболее прогрессивный тип двухтрубной системы водяного отопления включает следующие элементы:

  • обогреватели – обычные батареи, внутрипольные конвекторы либо отдельные контуры теплых полов;
  • 2 коллектора – подающий и обратный, снабженные расходомерами и термостатическими вентилями;
  • индивидуальные двухтрубные подводки, проложенные от коллектора к обогревательным приборам по кратчайшему пути (под полом или потолком, в перекрытии).

При большой протяженности радиаторных подводок их диаметр лучше увеличить до 20 мм (внутренний DN15)

Коллектор, установленный в удобном месте, получает и возвращает воду котлу по двум основным магистралям. С помощью вентилей производится настройка расхода теплоносителя на каждую батарею. Если на клапаны коллектора установить термоголовки RTL либо сервоприводы, появится возможность автоматической регулировки климата в любой комнате и здании в целом.

Плюсы и минусы двухтрубных разводок

Для удобства восприятия мы объединили достоинства и недостатки всех вышеописанных систем в один раздел. Вначале перечислим ключевые положительные моменты:

  1. Единственное преимущество самотека перед другими схемами – независимость от электричества. Условие: нужно подобрать энергонезависимый котел и произвести обвязку без подключения к домовой электросети.
  2. Плечевая (тупиковая) система – достойная альтернатива «ленинградке» и прочим однотрубным разводкам. Главные достоинства – универсальность и простота, благодаря которой двухтрубная отопительная схема дома 100—200 м² без проблем монтируется своими руками.
  3. Основные козыри петли Тихельмана – гидравлическое равновесие и способность обеспечивать теплоносителем большое число радиаторов.
  4. Коллекторная разводка – лучшее решение для скрытой прокладки труб и полной автоматизации работы отопления.

Лучший способ спрятать трубы — заложить их под стяжку пола

Примечание. Последние 3 схемы легко скомбинировать с контурами водяного напольного обогрева. Совмещать гравитационную радиаторную сеть с теплыми полами не всегда целесообразно – без электроэнергии принудительная циркуляция в греющих контурах невозможна.

Кратко выделим общие плюсы лучевой, попутной и тупиковой системы:

  • небольшие сечения раздающих труб;
  • гибкость с точки зрения прокладки, то есть, линии могут проходить по различным маршрутам – в полах, вдоль и внутри стен, под перекрытием;
  • для монтажа подойдут различные пластиковые либо металлические трубы: полипропилен, сшитый полиэтилен, металлопластик, медь и гофрированная нержавейка;
  • все 2-трубные сети хорошо поддаются балансировке и тепловому регулированию.
Читать еще:  Как спаивать полипропиленовые трубы видео

Чтобы запрятать трубные подводки, нужно прорезать борозды в стене

Отметим второстепенный плюс самотечной разводки – простота заполнения и удаления воздуха без применения клапанов и кранов (хотя с ними развоздушивать систему проще). Вода медленно подается через штуцер в нижней точке, воздух постепенно вытесняется из трубопроводов в расширительный бак открытого типа.

Теперь о значимых недостатках:

  1. Схема с естественным движением воды громоздкая и дорогая. Понадобятся трубы с внутренним диаметром 25…50 мм, монтируемые с большим уклоном, в идеале – стальные. Скрытая прокладка сильно затруднена – большинство элементов окажется на виду.
  2. В монтаже и эксплуатации тупиковых ветвей существенных минусов не обнаружено. Если плечи сильно отличаются по длине и числу батарей, равновесие восстанавливается путем глубокой балансировки.
  3. Магистрали кольцевой разводки Тихельмана всегда пересекают дверные проемы. Приходится делать обходные петли, где впоследствии может скапливаться воздух.

На плане дома видно, что попутная водяная система пересекает 2 дверных проема

  • Разводка лучевого типа требует финансовых затрат на оборудование – коллекторы с клапанами и ротаметрами плюс средства автоматизации. Альтернатива – сборка гребенки из полипропилена либо бронзовых тройников своими руками.
  • Дополнение. Для автоматического регулирования теплоотдачи батарей при самотеке понадобятся специальные радиаторные клапаны с увеличенным проходным сечением.

    Какую схему лучше выбрать

    Подбор разводки выполняется с учетом многих факторов – площади и этажности частного дома, выделяемого бюджета, наличия дополнительных систем, надежности электроснабжения и так далее. Дадим ряд общих рекомендаций по выбору:

    1. Если планируется собирать отопление самостоятельно, лучше остановиться на двухтрубной плечевой системе. Она прощает новичкам множество ошибок и будет работать, несмотря на допущенные огрехи.
    2. При высоких требованиях к интерьеру комнат возьмите за основу коллекторный тип разводки. Гребенку спрячете в стеновом шкафу, магистрали разведете под стяжкой. В двух– или трехэтажном особняке желательно установить несколько гребенок – по одной на этаж.

    При лучевой разводке коллектор желательно расположить в центре дома

  • Частые перебои с подачей электроэнергии не оставляют выбора – нужно собирать схему с естественной циркуляцией (самотек).
  • Система Тихельмана уместна в строениях большой площади и количеством обогревательных панелей. Монтировать петлю в малых зданиях нецелесообразно с финансовой точки зрения.
  • Для небольшого дачного домика или бани отлично подойдет тупиковый вариант разводки с открытой прокладкой трубопроводов.
  • Совет. Отопление дачи на 2—4 маленьких комнаты можно организовать с помощью однотрубной горизонтальной системы с нижней разводки – «ленинградки».

    Если коттедж планируется отапливать радиаторами, теплым полом и водяными калориферами, стоит взять на вооружение тупиковый либо коллекторный вариант разводки. Две указанные схемы легко комбинируются с другим отопительным оборудованием.

    Как рассчитать диаметр труб

    При устройстве тупиковой и коллекторной разводки в загородном доме площадью до 200 м² можно обойтись без скрупулезных расчетов. Сечение магистралей и подводок принимайте согласно рекомендациям:

    • чтобы подать теплоноситель к радиаторам в здании 100 квадратов и менее, достаточно трубопровода Ду15 (наружный размер 20 мм);
    • подводки к батареям делаются сечением Ду10 (внешний диаметр 15—16 мм);
    • в двухэтажном доме 200 квадратов раздающий стояк делается диаметром Ду20—25;
    • если количество радиаторов на этаже превышает 5 шт., делите систему на несколько ветвей, отходящих от стояка Ø32 мм.

    Совет. Выше на примерах схем довольно точно проставлены диаметры магистралей и подводок. Указанную информацию можете использовать при разработке проекта отопления жилища.

    Самотечная и кольцевая система разрабатывается согласно иженерным расчетам. Если вы хотите определить сечение труб самостоятельно, первым делом посчитайте нагрузку на отопление каждого помещения с учетом вентиляции, затем выясните требуемый расход теплоносителя по формуле:

    • G – массовый расход нагретой воды на участке трубы, питающей радиаторы конкретной комнаты (или группы помещений), кг/ч;
    • Q – количество теплоты, потребное для обогрева данной комнаты, Вт;
    • Δt – расчетный перепад температур на подаче и в обратке, принимайте 20 °С.

    Пример. Для прогрева второго этажа до температуры +21 °С необходимо 6000 Вт тепловой энергии. Стояк отопления, проходящий через перекрытие, должен приносить 0.86 х 6000 / 20 = 258 кг/ч горячей воды из котельной.

    Зная часовое потребление теплоносителя, нетрудно рассчитать сечение подводящего трубопровода по формуле:

    • S – площадь искомого сечения трубы, м²;
    • V – расход горячей воды по объему, м³/ч;
    • ʋ– скорость течения теплоносителя, м/с.

    Справка. Скорость движения теплоносителя в напорных системах с циркуляционным насосом принимается из диапазона 0.3…0.7 м/с. При самотеке течение медленнее – 0.1…0.3 м/с.

    Продолжение примера. Посчитанный расход 258 кг/ч обеспечивается насосом, скорость воды берем 0.4 м/с. Площадь поперечного сечения подающего трубопровода равна 0.258 / (3600 х 0.4) = 0.00018 м². Пересчитываем сечение в диаметр по формуле площади круга, получаем 0.02 м – труба Ду20 (наружный – Ø25 мм).

    Заметьте, мы пренебрегли разницей плотностей воды при различной температуре и подставили в формулу значение массового расхода. Погрешность невелика, при кустарном расчете вполне допускается.

    Заключительный вывод

    Практика показывает, что 2-трубная тупиковая система подходит для отопления большинства средних жилых домов. Техническое решение подкупает простотой и приемлемой стоимостью монтажных работ. Коллекторная и попутная разводка обойдется дороже – играет роль цена оборудования и протяженность линий. Взгляните на схему с петлей Тихельмана – распределяющие трубопроводы одинакового диаметра идут по всему периметру здания.

    Отдельный разговор — двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией воды. В условиях частых перебоев с электроэнергией лучше не рисковать и не гнаться за красотой интерьеров, а смонтировать энергонезависимый обогрев. Высокие первоначальные вложения компенсируются теплом и низким потреблением электричества.

    Как устроена двухтрубная система отопления

    Отопление частного дома с использованием радиаторов подразумевает обустройство трубопроводной сети. Двухтрубная система отопления лучше всего подходит для самостоятельного изготовления, так как «прощает» неопытному мастеру некоторые ошибки в работе.

    Читайте в статье

    Общие сведения о двухтрубной системе отопления

    Любая система обогрева с жидким теплоносителем состоит из одного или нескольких замкнутых контуров, соединяющих радиаторы и котёл.

    В двухтрубной разводке горячий теплоноситель подаётся по одной ветви контура, а возвращается по другой, отсюда и происходит название.

    Схема типичной двухтрубной системы отопления в частном доме.

    1. Организация движения теплоносителя – самотёчная и принудительная.
    2. Конструкция – открытая или закрытая, горизонтальная или вертикальная.
    3. Разводка труб – лучевая, тупиковая, кольцевая.

    Комбинируя свойства, можно добиться наилучшего соответствия условиям эксплуатации.

    Преимущества и недостатки

    Плюсы и минусы двухтрубной системы следует рассматривать с учётом эксплуатационных свойств и технических характеристик.

    Преимущества Недостатки
    Одинаковая температура теплоносителя во всех радиаторах Повышенный расход труб – к радиатору необходимо вести 2 ветки, подводящую и отводящую
    Регулировка теплоотдачи каждой батареи Большой диаметр труб стояка и подводки к первым в контуре радиаторам
    Небольшое гидравлическое сопротивление
    Работоспособность всей системы при поломке одного или нескольких радиаторов
    Использование в зданиях большой этажности
    Гибкость вариантов подводки – в полу, в стенах, вдоль стен, под потолком и за фальшпотолком

    В таблице отмечены общие для всех двухтрубных сетей недостатки. Однако каждому варианту разводки могут быть присущи отрицательные качества, ограничивающие применение, которые мы еще рассмотрим далее.

    Как устроена однотрубная система отопления: объясняем на схемах

    Схемы открытых и закрытых двухтрубных систем отопления

    Циркуляция теплоносителя осуществляется тремя способами:

    • самотёчным (гравитационный);
    • принудительным с помощью насоса;
    • комбинированным.

    Кроме того, системы разделяются на открытые и закрытые. Этот показатель характеризует взаимодействие теплоносителя и атмосферы.

    При нагревании объём любого жидкого теплоносителя увеличивается. Известно, что жидкость практически не поддаётся сжатию, поэтому для размещения «излишков» требуется отдельное устройство – расширительный бак.

    Открытый тип

    В открытых системах бак устанавливают в высшей точке, он соединён с атмосферой патрубком.

    Преимущества открытой системы – простота и минимум дополнительных устройств. В качестве расширительного бачка используют любую металлическую ёмкость.

    Готовый расширительный бак под СО открытого типа.

    По мере необходимости в бак добавляют воду. Для этого:

    • устанавливают краны и соединяют систему с водопроводом;
    • доливают теплоноситель через открывающийся люк.

    Внимание! Открытую систему не допускается заполнять антифризом – испарившиеся газы могут быть ядовиты.

    Закрытый тип

    В закрытых системах используют герметичный расширительный бачок с эластичной диафрагменной или баллонной мембраной внутри. Мембрана разделяет устройство на 2 части. В одну камеру насосом нагнетают воздух под давлением 1,2–1,5 атм, а вторая соединена с трубой системы отопления.

    Когда теплоноситель нагревается и расширяется, его избыток заполняет бачок. При понижении температуры жидкости мембрана выдавливает теплоноситель в систему. Предварительное нагнетание в бак воздуха позволяет поддерживать давление, необходимое для работы котла, автоматика которого отключает питание при давлении меньше 1,2 атм.

    В герметичных конструкциях можно использовать антифризы или гликоли.

    Схема двухтрубной системы отопления закрытого типа.

    В закрытых сетях бак располагают неподалёку от котла, что упрощает контроль за работоспособностью всей конструкции.

    Самотёчные схемы

    Самотёчные (гравитационные) системы работают за счёт законов физики. При нормальном атмосферном давлении, будучи нагретой до 50 о С, вода имеет плотность 988 кг/м 3 , а при 85 о С — 968 кг м 3 .

    Схема двухтрубной гравитационной системы открытого типа.

    В отопительном контуре горячая вода (более лёгкая) поднимается по трубам, а остывший в радиаторах теплоноситель движется вниз, возвращаясь в котел по «обратке». Циркуляционный насос не используется.

    Преимущества самотёчных систем:

    • редкие случаи завоздушивания – низкая скорость теплоносителя медленно выдавливает воздух в расширительный бак;
    • долгий срок службы из-за отсутствия циркуляционного насоса и мембранного расширительного бака, которые имеют ограниченный ресурс;
    • использование дешёвого теплоносителя (воды) – при утечках не придётся покупать антифриз;
    • саморегуляция – при снижении температуры воздуха в здании, вода в системе охлаждается быстрее, что увеличивает скорость циркуляции, повышая температуру в помещениях.

    Независимость от электричества позволяет эксплуатировать систему в дачных домах, где часто отключают электроснабжение, а также устанавливать твердотопливные котлы – при отключении циркуляционного насоса, котёл не закипит и не взорвётся.

    Самотёчные системы обладают и рядом недостатков:

    • невысокий перепад давления вынуждает использовать трубы больших диаметров (до 75-100 мм) в стояках и до 50 мм в подающих ветвях;
    • максимальная длина контура – 30 м;
    • долгий разогрев после включения, вызванный медленным движением теплоносителя;
    • трубопроводы укладывают под углом к горизонту, а расширительный бачок нельзя выносить за пределы отапливаемого помещения, что влияет на привлекательность интерьера;
    • не подходят для зданий выше 3 этажей.

    Как итог, самотёчные системы предпочтительны:

    • в местности с перебоями в электрообеспечением;
    • для помещений, где не важен внешний вид конструкции;
    • для загородных домов не выше 7-9 метров;
    • для котлов на твёрдом топливе (уголь, дрова, брикеты), которые нельзя остановить мгновенно при отключении электричества.

    Байпас с циркуляционным насосом.

    Часть недостатков устраняют, установив в разрыв подающей трубы байпас с насосом. В обычном режиме теплоноситель нагнетается в систему циркуляционным насосом, при отключении электричества поток направляется по открытой трубе самотёком.

    Схемы с принудительной циркуляцией

    В системах с принудительной циркуляцией обязательно установлен насос: в составе котла или вынесенный. Монтаж проводят перед котлом в трубе обратки, где температура теплоносителя минимальна.

    Насос даёт схеме преимущества:

    • прогрев радиаторов происходит быстро, так как скорость теплоносителя повышается;
    • мощные насосы позволяют создавать большие по протяжённости контуры;
    • все радиаторы имеют примерно одинаковую температуру;
    • в закрытых системах допустимо использовать антифриз, который не замёрзнет и не разорвёт систему при продолжительных отключениях;
    • трубопроводы не требуют устройства уклонов;
    • используются трубы меньшего диаметра, что сокращает расходы.

    Недостатки:

    • частые случаи завоздушивания из-за быстрой скорости перемещения теплоносителя;
    • энергозависимость – понадобится установка мощных блоков автономного питания;
    • высокая цена мощных и внутрикотловых насосов.

    Внимание! Для систем с твердотопливными котлами обязательно предусматривают источник бесперебойного питания. Котёл невозможно быстро остановить и при отсутствии циркуляции происходит перегрев теплоносителя, его закипание и взрыв теплообменника.

    • большие по площади строения с протяженными контурами отопления;
    • местность с качественным электроснабжением или дома с резервированием электричества.

    Большинство современных видов двухконтурных систем используют принудительную циркуляцию.

    Виды разводки труб и построения систем отопления

    Виды системы отопления определяются пространственным размещением радиаторов и трубопровдов.

    Различают схемы компоновок:

    • горизонтальную или вертикальную;
    • верхнюю или нижнюю разводку;
    • с прямым и обратным течением теплоносителя;
    • разводок труб до радиаторов – тупиковые, лучевые, кольцевые.

    Каждому виду и их комбинациям присущи качественные характеристики, определяющие выбор в зависимости от условий эксплуатации.

    Верхняя или нижняя разводка

    Верхняя разводка может быть обустроена в системах с гравитационной и принудительной циркуляцией, а также в их комбинированном варианте. Горячий теплоноситель по центральному стояку подаётся в верхнюю горизонтальную трубу из которой происходит распределение по стоякам. Трубы располагают под потолком верхнего этажа.

    Преимущества Недостатки
    Разница в давлении позволяет использовать большое количество радиаторов Часть тепла трубы отдают в верхней части помещения, что снижает эффективность
    Подходит для различных схем построения Требуется разводка большого диаметра, что дороже
    Низкое гидравлическое сопротивление Внешний вид не подходит для части интерьеров
    Возможность установки терморегуляторов на каждый радиатор или стояк Расширительный бак иногда придётся выносить на неотапливаемый чердак и осуществлять качественное утепление
    Невысокое давление в сети (до 3-4 атм) подходит для любых типов радиаторов, в том числе алюминиевых Для монтажа тёплого пола потребуется дополнительное оборудование

    Диаметр труб и протяженность контуров увеличивает объём теплоносителя, для перекачки которого покупают мощные насосы.

    Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой.

    Системы с нижней разводкой отличаются расположением подводящей трубы и обратки ниже уровня радиаторов.

    Преимущественно такие схемы используют в системах с принудительной циркуляцией.

    Достоинства нижней разводки:

    • трубопроводы можно скрыть в полу или стенах;
    • не требуется делать общий стояк, что позволяет организовать отопление первого построенного этажа, а второй и последующий оборудовать в по мере необходимости;
    • установив коллекторы, можно организовать систему «тёплый пол».

    Пример коллекторного узла, распределяющего теплоноситель по контурам «теплого пола».

    Среди недостатков пользователи отмечают частые завоздушивания, а монтажники – трудности с первоначальной настройкой и балансировкой.

    Вертикальная и горизонтальная разводка

    Горизонтальная и вертикальная схема отличаются наличием главного стояка.

    Вертикальные типы в основном применяют в многоэтажных зданиях. Горизонтальный вид подходит для строений любой этажности, при обустройстве учитывают конструкцию и подбирают насос необходимой мощности.

    Проектировщики и монтажники различают несколько принципиальных схем разводки труб в системах отопления.

    Три принципиальных схемы разводки труб.

    Тупиковая схема монтируется в большинстве загородных домов и имеет ещё одно название – с обратным (встречным) движением теплоносителя. К каждому радиатору подключают подающую и отводящую трубы. Циркуляция осуществляется насосом. Главное преимущество системы заключается в том, что ко всем радиаторам теплоноситель доходит одинаковой температуры, а с помощью регуляторов можно поддерживать необходимый микроклимат в каждом помещении.

    • большое количество сварных и муфтовых соединений;
    • требуется профессиональный гидравлический расчёт, если в одном контуре находится больше 3-х радиаторов;
    • часто возникают шумы от движущегося теплоносителя.

    Петля Тихельмана или схема с попутным движением теплоносителя используется в нижней горизонтальной разводке и позволяет скрыть трубы под напольным покрытием или в стяжке. Попутная схема по отзывам монтажников требует минимальной настройки. Петля Тихельмана отлично работает при большом количестве радиаторов, но потребует при этом увеличенного диаметра труб.

    При монтаже лучевой разводки используют коллекторы, устанавливаемые на каждом этаже здания.

    Схема лучевой разводки двухтрубной СО к радиаторам с нижним подключением.

    Схема раздельно питает каждый радиатор и позволяет монтировать систему «тёплый пол». Важный недостаток – большие затраты на приобретение труб.

    Какой вид разводки выбрать

    Выбор схемы построения зависит от предполагаемых условий эксплуатации:

    1. В зданиях выше 2-х этажей монтируют отопление с главными стояками по вертикальной схеме.
    2. В местности с частыми или продолжительными отключениями электричества отдают предпочтение гравитационным системам с энергонезависимыми котлами.
    3. Для больших по площади объектов обустраивают системы с принудительной циркуляцией, построенные по горизонтальному типу разводки. Наиболее подходящая схема в – петля Тихельмана.
    4. Для самостоятельного исполнения неопытные пользователи выбирают тупиковую разводку с несколькими плечами.
    5. При заливке труб в пол желательно остановиться на лучевой схеме с коллекторами на каждом этаже – при аварийном разрыве трубы можно отключить 1 радиатор, отсрочив затратный ремонт со вскрытием полов.
    6. Небольшие дачные домики, бани и подсобные помещения оборудуют по тупиковой схеме.

    Каждый конкретный случай должен рассматриваться индивидуально, учитывая достоинства и недостатки видов и типов систем отопления.

    Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления

    Цель гидравлического расчёта – уже на этапе проектирования определить минимально необходимый диаметр труб и выбрать (при необходимости) циркуляционный насос достаточной мощности.

    Общая последовательность сводится к следующим шагам:

    1. Расчёт необходимой мощности радиаторов и построение общей схемы теплового баланса.
    2. Определение расхода теплоносителя в каждом плече схемы.
    3. Расчёт диаметра трубопроводов.
    4. Выбор необходимой производительности насоса.

    Произвести точные расчёты по силам только специалистам, имеющим теплотехническое образование, и мы советуем обратиться в специализированную организацию.

    Для большей части мастеров, желающих самостоятельно оборудовать систему отопления небольшого дома можно ограничиться приблизительным расчётом и заложить 10-15% запаса по мощности батарей, котла, диаметру труб и производительности насоса.

    Определение минимально необходимой мощности

    Для точного расчёта тепловой мощности радиаторов (а, соответственно, и котла)можно воспользоваться калькулятором.

    Дома из стандартных строительных материалов и с качественным утеплении потребуют 1,5-2 кВт тепловой мощности радиаторов на 10 м 2 площади в северных регионах, 1-1,5 – в средней полосе и 0,6-1 кВт – в южных регионах.

    Расчёт делают для каждой комнаты, а потом складывают все показатели. Данные наносят на единую схему для дальнейших расчётов.

    Расход теплоносителя

    Количество необходимого в единицу времени теплоносителя рассчитывают для каждого плеча схемы.

    Для этого используют формулу: G=860*q/ΔТ, где

    • G — расход теплоносителя кг/ч;
    • q — тепловая мощность радиаторов в рассчитываемом участке (кВт);
    • ΔТ — разность температуры теплоносителя на входе и выходе радиатора, обычно принимают 20 о С.

    Например, для ветки с суммарной мощностью радиаторов 3 кВт и теплоносителем в виде воды понадобится расход 860*3/20= 129 кг/час.

    Для дальнейших расчётов результат переводят в данные для воды при температуре 60 о С (наиболее частый параметр в индивидуальных домах).

    Используют формулу: GV = G /3600ρ, где

    • GV — расход воды, измеренный в л/сек;
    • ρ — плотность воды при 60 о С.

    Результат: 129/3600*0,983=0,035 л/сек.

    Далее необходимо получившееся значение найти в таблицах гидравлического расчёта труб, их можно найти на сайтах производителей труб.

    Пример такой таблицы.

    Для нашего примера достаточно будет трубы с внутренним диаметром не менее 16 мм.

    Важно! Стальные трубы маркируют с указанием внешнего диаметра, полипропиленовые — внутреннего.

    Расчёты проводят отдельно для каждого контура и отображают на схеме. Складывая расход по участкам, получают общий показатель, который учитывают при выборе труб стояков и циркуляционного насоса.

    Частые вопросы читателей

    Вопросы относительно двухтрубных систем возникают у мастеров, желающих сделать обогрев дома самостоятельно, или когда возникают сомнения в честности монтажников.

    Двухтрубная система отопления позволяет обогревать помещения большой площади. Гидравлический расчёт проводят самостоятельно или с привлечением специалистов. Важно учесть все нюансы эксплуатации и тогда в доме будет комфортно при любой температуре на улице.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector