Двухтрубная система отопления схема на два крыла. Классификация, преимущества и недостатки двухтрубной системы отопления. Двухтрубная система отопления с верхней разводкой

Двухтрубная система отопления получила название, исходя из принципа, используемого при ее организации. Такая система оснащена двумя трубами: по одной трубе нагретый теплоноситель направляется в батареи, по другой остывшая вода из отопительных элементов подается обратно в котел.

Двухтрубные системы совместимы с котельным оборудованием, работающим на всех видах топлива, могут оснащаться как естественной, так и принудительной циркуляцией теплоносителя. Монтаж двухтрубных систем возможен как в малоэтажных, так и в многоэтажных зданиях.

Преимущества и недостатки

Начнем с недостатков:

Главный минус двухтрубного принципа – это повышенный расход материалов. Однако этот недостаток нивелируется тем, что при такой схеме используются трубы меньшего диаметра. То же самое можно сказать о размерах фитингов. Меньше размеры – меньше затраты материалов, а значит, и цена.
Другой недостаток подобной схемы отопления – увеличенные затраты труда. Это естественно, так как труб вдвое больше.
Отсутствие возможности ремонта батарей без остановки всей системы. Исправить положение можно, если расчет двухтрубной системы отопления предусматривает наличие возле всех отопительных приборов шаровых кранов (как на подаче, так и на обратке). После перекрытия кранов можно провести ремонт батареи или полотенцесушителя.

Схема двухтрубной системы

К преимуществам двухтрубного отопления можно отнести следующие факты:

На каждую батарею можно установить терморегулирующую головку, благодаря чему баланс в системе будет поддерживаться автоматически. При однотрубном устройстве реализовать управление на отдельных радиаторах сложно, так как понадобится байпас с трехходовым или игольчатым краном, что сделает систему значительно дороже и сложнее.
В противоположность однотрубному устройству в двухтрубной системе во все отопительные элементы подается вода одинаковой температуры - непосредственно из котла. Интенсивность подачи воды регулируется термостатическими головками и кранами, поэтому проблемы с напором исключены.
Небольшие потери давления и значительно более простая реализация отопления, основанного на самотеке. Если понадобятся насосы для принудительной циркуляции, можно использовать оборудование меньшей мощности, чем в случае с однотрубными системами.

Классификация оборудования

Двухтрубная система отопления частного дома может быть открытой или закрытой. Последняя предусматривает наличие мембранного расширительного бачка, который позволяет работать системе при высоком давлении.

Тепловым носителем может выступать не только вода, но и этиленгликолевые составы, способные работать при низких температурах (до 40 градусов ниже нуля). Составы на основе этиленгликоля называются антифризами.

Необходимо заметить, что правильная работа оборудования обеспечивается только при использовании специализированных составов, предназначенных конкретно для целей отопления. Автомобильные антифризы не подойдут. То же самое касается присадок и добавок: можно использовать только специально приспособленные для отопления.

Особенно важно соблюдать данную рекомендацию при эксплуатации дорогих моделей котлов, управление которыми осуществляется автоматикой. В случае поломки котла производители обычно снимают с себя ответственность и не выполняют гарантийный ремонт, если неисправность напрямую не вызвана тепловым носителем.

Системы закрытого типа отличаются наивысшим уровнем безопасности, поэтому большая часть котлов современного производства нацелена именно на такие схемы.

Схема открытой системы отопления с расширительным бачком

В открытых системах расширительный бачок монтируется на верхнем участке. К бачку присоединяют патрубок для вывода воздуха, а также трубу для слива лишней воды из системы. Из бачка можно отбирать горячую воду для бытовых потребностей, однако в таком случае желательно сделать снабжение воды автоматическим. Кроме того, вода, используемая для нужд жильцов, не должна содержать технических добавок и присадок.

Двухтрубная система вертикального и горизонтального типов

Существует два вида организации системы с двумя магистралями – вертикальный и горизонтальный. Вертикальное расположение труб обычно используется в многоквартирных зданиях. Для реализации системы необходимо множество труб, но при этом достигается возможность отводов в квартиры на каждом этаже. Основной плюс такой системы – естественная отдача воздуха, так как он устремляется кверху, где выводится с помощью расширительного бака или спускного вентиля.

Двухтрубная горизонтальная система отопления более распространена в одноэтажных и двухэтажных домах. Для удаления воздуха здесь используются краны Маевского.

Верхняя и нижняя разводка

Разводка подачи теплоносителя выполняется по одному из двух принципов: верхнему или нижнему. Если разводка верхняя, трубопровод располагается в подпотолочном пространстве, и трубы подачи спускаются вниз к батареям. Обратка же идет по полу. Плюс данного варианта в том, что он позволяет легко организовать естественную циркуляцию, так как из-за перепада высот и специально расположенной под углом трубы обеспечивается хорошая скорость движения теплоносителя.

Однако системы с нижней разводкой не слишком популярны из-за внешней непривлекательности бросающихся в глаза труб. Проблему можно исправить, если накрыть трубопровод подвесным или натяжным потолком.

Обратите внимание! Оба типа разводки используются в двухтрубных системах. Различия в схемах наглядно показаны на рисунке ниже.

Схема вертикальной двухтрубной системы

Если разводка устроена по нижнему принципу, труба подачи располагается внизу, но чуть выше обратки. Причем трубы можно установить даже в подвале, полуподвале или встроить в пол. Такой способ разводки более эстетичен, а потому пользуется популярностью.

Однако при нижнем способе необходимо тщательно выбирать место для установки котла (если речь идет о естественной циркуляции теплоносителя), так как батареи должны располагаться выше котла. В случае же принудительной циркуляции положение оборудования относительно батарей значения не имеет.

Схема магистралей воды в системе отопления

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома делится на два крыла. В обоих крыльях уровень температуры регулируется с помощью вентилей. Применяется нижняя разновидность разводки и принудительная циркуляция, поэтому котел крепится к стене.

Тупиковая и попутная системы

Система, в которой тепловой носитель двигается в разные стороны по трубам подачи и обратного хода, называется тупиковой. Другой вариант – система с попутным направлением теплоносителя (схема Тихельмана). Попутная схема легче поддается балансировке и настройке, в особенности, если речь идет о масштабных отопительных сетях.

В попутной системе с равным количеством радиаторных секций нет необходимости проводить балансировку. В тупиковой же схеме не обойтись без установки на всех радиаторах термоклапанов или игольчатых вентилей.

Тупиковая и попутная схема движения теплоносителя

Причем следует заметить: даже если в попутной схеме имеются батареи с отличающимся количеством секций, установить баланс будет гораздо проще, чем в разветвленной системе тупикового типа.

Чтобы сбалансировать тупиковую схему, нужно крепко закрутить вентиль на первой батарее. Вполне может развиться ситуация, при которой вода полностью перестанет поступать в радиатор. Тогда нужно будет выбрать: какая из батарей будет исключена из отопительной схемы – первая или последняя.

Отопительная система с двумя крыльями

И все же, монтаж двухтрубной системы отопления чаще осуществляется по тупиковому принципу. Причина в том, что в попутных схемах обратная магистраль имеет большую протяженность и монтажные работы сложнее. К тому же при небольшом контуре отопления отдачу тепла от каждой батареи вполне можно сбалансировать.

В случае же с большим контуром, его можно разделить на пару крыльев. Однако следует помнить, для создания системы с двумя крыльями нужно исходить из технической допустимости ее построения. В обоих контурах нужно устанавливать вентили для регулирования мощности подачи теплового носителя. Без вентилей провести балансировку не получится.

В двухтрубном отоплении применяется один из трех вариантов подключения батарей: диагональный, односторонний или нижний. Оптимальным способом считается диагональное подключение. Так можно достичь максимальной отдачи тепла от отопительного оборудования (до 98% от номинала).

При всех различиях между разными типами подключения радиаторов все они применяются на практике, но с разными задачами. К примеру, подключение по нижнему принципу не отличается высокой производительностью, но это хороший вариант, если трубопровод нужно расположить под полом.

Замаскированную закладку труб можно использовать также в диагональной и односторонней схеме, однако в этих случаях на поверхности останутся значительные участки труб, которые можно спрятать разве что под отделкой стен.

Подключение радиаторов бокового типа используется при количестве секций, ограниченном 15 единицами – тепловые потери в этом случае практически отсутствуют. Если же секций больше 15, понадобится диагональное подключение, так как только такой способ обеспечит нормальную циркуляцию теплоносителя и отдачу тепла.

Отопление, водоснабжение и канализация – три кита, на которых стоит комфорт жилища. Правильный выбор разводки системы отопления в доме позволит создать выгодное по затратам и эффективное теплоснабжение. Проектирование схемы снабжения теплом и строительство здания осуществляются одновременно, так как в этом случае учитываются возможные нюансы.

Виды схем разводки отопления

Нагрузка по обеспечению тепла в частных домостроениях ложится, если не считать камины и печи, на отопительные котлы. Они бывают одно- и двухконтурными. Одноконтурные отопительные устройства используют только для отопления дома, а котлы с двумя контурами дополнительно дают горячую воду.

При создании системы отопления тип котельного оборудования значения не имеет. Для переноса теплоносителя и передачи им тепловой энергии в помещения применяется два варианта: одно- или двухтрубный. Это принимают во внимание еще при продумывании проекта строения.

Однотрубная разводка

Разводка отопления представляет собой контур, состоящий из одной трубы, к которой присоединяются последовательно отопительные приборы. Ее устраивают горизонтальной или вертикальной.

Горизонтальная разводка несложной конструкции. Для создания работоспособной системы требуется организация уклона для движения теплоносителя.

Радиаторы

Для отопления нескольких этажей с использованием этого способа при подаче теплоносителя на уровень выше врезается вентиль перед входом в первую секцию радиатора. Он необходим для требуемого давления жидкости при подаче наверх. Это достигается за счет его частичного перекрытия.

При применении вертикальной разводки следует при монтаже соблюдать вертикальность стояков. При этом используется труба с большим диаметром по сравнению с горизонтальной схемой, и нет потребности в применении насосного оборудования.

Использование отопительной системы с одной трубой дает возможность достичь экономии за счет снижения потребности в материалах, а также упрощает проектирование и монтажные работы. При этом основной недостаток этой схемы заключается в потере тепловой энергии по мере прохождения по последовательно соединенным отопительным приборам. В результате качество обогрева у крайних радиаторов недостаточно.
Для исправления ситуации применяют следующие мероприятия:

число секций отопительных приборов увеличивают по мере удаления от котла;
монтируются термостатические клапаны, которые позволяют регулировать подачу воды в батареи;
используется насос для принудительного перемещения теплоносителя по трубам.

Применение однотрубного отопления эффективно для дома, площадь которого не превышает 100 кв.м.

Двухтрубная система разводки отопления

Работа такого отопления предусматривает использование двух труб. Первая из них подает теплоноситель в батареи, а другая отводит его после передачи тепла и возвращает в отопительное устройство. Использование такой схемы позволяет применять любые типы котельного оборудования вне зависимости от энергоносителя.

Циркуляция жидкости происходит естественным путем или принудительно, при этом высота дома роли не играет.

Преимущества и недостатки

Способ создания циркуляции теплоносителя обуславливает двойной расход труб для создания трубопровода. Однако нельзя утверждать, что пропорционально количеству происходит рост затрат. Для создания двухтрубной системы отопления требуются трубы, меньшего диаметра, а фитинги меньших размеров дешевле.

Монтаж такого варианта усложняется, и возрастает трудоемкость работ.

В системе отопления важно все

Установкой на каждом отопительном приборе терморегулятора добиваются требуемого баланса температурного режима в помещениях, что сложно устроить с одной трубой. Это устройство поддерживает заданную температуру в автоматическом режиме. Однотрубная конструкция регулируется в случае установки на каждой батарее байпаса или при оснащении трехходовым краном, что приводит к дополнительным затратам и усложняет конструкцию.

Двухтрубный вариант неудобен в ремонте, так как требует отключения подачи теплоносителя. Но при установке шаровых кранов на каждом радиаторе, перекрывающих индивидуально подачу и обратку, ремонтируют и технически обслуживают его без остановки отопления.

Достоинство двухтрубной системы заключается в том, что теплоноситель подается во все батареи непосредственно от отопительного устройства. Эта схема сопровождается меньшим падением напора. Она упрощает создание естественного перемещения теплоносителя или требует насосного оборудования, имеющего мощность ниже для принудительного движения.

Виды двухтрубных систем отопления

Отопительные конструкции выполняются двумя способами: открытым и закрытым. При закрытой схеме конструкция оборудуется мембранным расширительным бачком. Наличие этого устройства работает безаварийно в случае существенного роста давления.

Двухтрубная система

Особенность этой системы – возможность применения антифризов в роли теплоносителя, что не допускает разморозки в случае аварии. Причем состав этих жидкостей разрабатывается специально для отопления. Использование других антифризов не допускается. Присадки или добавки также должны иметь соответствующее назначение. В противном случае современное котельное оборудование выходит из строя по причине, не являющейся гарантийной.

Расширительный бачок открытого типа входит в состав оборудования открытой системы. Имеется патрубок, служащий для удаления воздуха, и специальная труба, чтобы удалять лишнюю воду. В некоторых случаях он снабжает горячей воды для использования в хозяйстве. Это обстоятельство требует обязательной автоматической подпитки, и исключается присутствие добавок.

Уровень безопасности у закрытых конструкций выше, чем у открытых, что учитывают при проекте отопительной системы.

Вертикальная и горизонтальная системы

Вертикальную используют для организации отопления домов из нескольких этажей. Конструкция отличается материалоемкостью, но при этом подключение отопительных приборов происходит без труда. Преимущество такой схемы заключается в автоматическом удалении воздуха.

Вертикальная система

Применение горизонтальной системы целесообразно при организации отопления домов малой этажности. Для предотвращения завоздушивания устанавливаются краны Маевского.

Верхняя и нижняя разводка

Конструкция верхней разводки предусматривает расположение трубы на уровне потолка. Подача теплоносителя к батареям происходит сверху вниз, а обратка размещается по полу. Такое расположение труб создает благоприятные условия для сооружения отопления с естественной циркуляцией при соблюдении требуемого угла наклона трубопровода. Монтаж такой конструкции ухудшает внешний вид помещения.

Для исправления положения применяются методы скрытия трубопровода (сооружают подвесные потолки или прячут трубы в стены).

Характерная особенность нижней разводки – устройство подающей трубы внизу, но так, чтобы она располагалась выше обратки. Подача находится в подвале, а трубы, подводящие и отводящие воду к отопительным приборам, пропускаются через пол. С эстетической точки зрения такой вариант предпочтительней. Однако при естественной циркуляции теплоносителя важно, чтобы радиаторы закреплялись в точке, которая выше горизонта размещения котла. При наличии насоса это обстоятельство не играет роли.

Тупиковая и попутная разводка

При организации тупикового отопления теплоноситель в подающей трубе движется навстречу потоку жидкости в обратке. Схема, при которой движение теплоносителя происходит в одном направлении, называется петля Тихельмана. При ее использовании упрощается настройка и балансировка конструкции, что важно, если сети протяженные.

Попутная система с одинаковыми по мощности радиаторами балансируется автоматически. Для регулирования же тупиковой требуется оснащение каждого отопительного прибора клапаном или игольчатым вентилем. Если в схеме Тихельмана радиаторы имеют разное число секций, то поддаются регулированию лучше вне зависимости от длины.

Регулирование тупиковой конструкции сопряжено со сложностями. При уменьшении количества подачи теплоносителя на первом приборе случаются ситуации, что его требуется закрыть так, что подача прекратится. Таким образом, возникает выбор между отключением первой батарей и последней, так как иным путем достичь баланса невозможно.

Разводка отопления

Отопление на два крыла

Несмотря на ряд преимуществ схемы Тихельмана, тупиковая система находит большее распространение при создании отопления. Сложности регулировки возникают с увеличением протяженности.

Когда контур длинен, а использовать петлю Тихельмана не получается, то целесообразно произвести разделение схемы на две меленьких. Условие такого мероприятия – наличие технических возможностей.

Для регулирования подачи теплоносителя на контуры встраиваются вентили, влияющие на работу каждого из крыльев. Если пренебречь их установкой, то сбалансировать конструкцию

Подключение радиаторов

Радиатор отопления

Ограничений по способу подключения отопительных приборов нет. Реализовывают все варианты. Считается, что эффективен диагональный способ подключения. Основанием этому служит высокий уровень теплоотдачи – 95-98% мощности радиатора.

При этом каждая из схем подключения востребована и применяется. Нижний способ подключения, несмотря на низкую производительность, широко распространен при размещении труб под полом, так как это удобный вариант. Скрытая прокладка трубопровода возможна при использовании и других методов, но до конца скрыть элементы отопительной системы не удается.

Вариант бокового подключения хорош при условии, если количество секций в батарее не превышает пятнадцати штук. При соблюдении этого условия тепловые потери отсутствуют. С увеличением числа секций подойдет диагональное подключение для достижения нужной теплоотдачи.

Система отопления на два крыла

Из недостатков стоит отметить увеличенное вдвое количество труб по сравнению с однотрубной системой. что удорожает монтаж системы и снижает ее эстетичность – трубы прямого тока воды должны располагаться выше уровня радиаторов, обычно их прокладывают под потолком или на уровне подоконника.

Устанавливают котел отопления с мощностью, достаточной для обогрева всех помещений дома. Установку котла рекомендуется проводить в строгом соответствии с техническими требованиями.
В специально подготовленном месте устанавливают расширительный бак. Если речь идет о баке открытого типа, его необходимо ставить выше самой верхней точки контура, при верхней разводке прямой подачи для этой цели подходит чердачное или мансардное помещение. В случае установки бака на неотапливаемом чердаке его необходимо утеплить и установить сигнальную трубу, предупреждающую о переполнении бака. Трубу врезают в верхней части бака и выводят в ванную комнату. Через нее можно слить излишки теплоносителя при необходимости. Мембранный бак можно ставить в любом месте выше уровня пола.

В качестве отопительного аппарата можно использовать навесной или напольный двухконтурный или одноконтурный газовый котел, аогв или электрокотел.

Схема подходит для монтажа системы отопления в двухэтажном частном доме или в квартире. Разводка системы отопления на два крыла. Боковое подключение радиаторов.

Недостатки системы отопления:

Давление в системе отопления - до 2,5 бар

Температура системы отопления - до 90°С.

Мощность системы отопления - до 25 кВт.

Длина подающего трубопровода до последнего радиатора - не более 20м.

Изображение кликабельно -нажмите для увеличения

Схема радиаторного отопления двухэтажного дома или квартиры. Горизонтальная двухтрубная разводка.Автоматическое регулирование температуры в помещениях. Боковое подключение радиаторов

Спецификация основных материалов и оборудования:

1.Труба металлопластиковая d=20?2 -метраж в зависимости от технической необходимости.При условии использования труб из других материалов - полипропилен d=25мм, медь d=18мм

1a. Труба металлопластиковая d=26?3 -метраж в зависимости от технической необходимости. При условии использования труб из других материалов - полипропилен d=32мм, медь d=22мм

2. Кран шаровой d 3/4 – 1шт.

2а. Кран шаровой d 1/2 – 3шт.

3. Кран радиаторный прямоточный d 3/4 - 1шт.

3а. Кран радиаторный прямоточный d 1/2 - 1шт.

4. Бак мембранный расширительный для отопления 24 литра – 1шт.

5. Насос циркуляционный с комплектом гаек Wilo Star RS 25/6 (или другого производителя с напором в 6м)-1шт.

6. Клапан обратный d3/4- 1шт.

7. Группа безопасности до 50квт d1 – 1шт.

8. Радиаторы отопления - в зависимости от потребностей помещения.

9. Кран термостатический прямой (или угловой) с ручкой d 1/2? – 6шт. (или больше, в зависимости от количества радиаторов).

10.Кран радиаторный прямой (или угловой) без ручки d 1/2?– 6шт. (или больше, в зависимости от количества радиаторов).

11.Заглушка/Футорка радиаторная d1? – 6шт. (или больше, в зависимости от количества радиаторов).

12.Кран Маевского – 6шт. (или больше, в зависимости от количества радиаторов).

13.Головка термостатическая – 6шт. (или больше, в зависимости от количества радиаторов).

1.При наличии в составе котельного агрегата расширительного бака достаточного объема, циркуляционного насоса требуемой производительности и группы безопасности поз. 4,5,6,7 не устанавливаются.

2.Количество секций радиаторов (алюминиевые, биметаллические, чугунные) или панельные (стальные, медно-алюминиевые и д.р.) определяется на основании теплотехнического расчета предоставляемого производителя данных радиаторов отопления. При использовании панельных радиаторов поз.11 не нужна.

3.При количестве секций в радиаторе более 10-ти количество кронштейнов должно быть 4шт.

4.Соединительные и фасонные детали трубопроводов в спецификацию не включены. Их марки и количество подбираются для конкретного объекта в зависимости от взаимного расположения элементов системы.

6.Тип резьбы радиаторных футорок и пробок («левая» или «правая») определяется по месту.

7. Количество этажей может быть более двух при условии установки на каждом этаже шарового крана (поз.2) и регулирующего вентиля (поз.З).

Все схемы являются ориентировочными и не могут служить в качестве готового проекта без привязки к конкретным условиям строительства.

Подбор включенного в спецификации оборудования для представленных схем произведен для следующих условий:

Здание имеет необходимую тепловую защиту согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий и сооружений»;

Коэффициент остекленности фасада здания не более 0,18,

Высота этажа не более 3 м

Трубопроводы системы отопления выполнены из металлопластиковых, полипропиленовых или медных труб;

В качестве теплоносителя используется вода.

В спецификациях к схемам учтено только основное оборудование и материалы. Длина подводящих трубопроводов, количество, типы и марки соединителей, расстановка подвижных и неподвижных опор определяются на стадии привязки схемы к конкретным условиям строительства.

Монтаж систем отопления следует и необходимо производить в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и технических паспортов на применяемые изделия.

По материалам сайта: http://otopleniyedoma.3dn.ru

fix-builder.ru

Двухтрубная система отопления– проверенный и эффективный способ для обогрева частного дома. Такая система позволяет регулировать отопление любойкомнаты без изменения температуры в остальных помещениях дома. Двухтрубная система обогрева может применяться в домах любой этажности. Основная особенность двухтрубной системы – разделение прямого и обратного контура теплоносителя. По подающей, так называемой трубе в систему поступает нагретая вода из котла, из нее осуществляется разбор теплоносителя в радиаторы, змеевики, систему теплого пола. После прохождения по ним остывшая жидкость отводится с помощью другой трубы – обратной.

Двухтрубная система имеет ряд преимуществ:

Легкость регулирования поступления теплоносителя в любой из радиаторов;
Возможность применения в доме любой этажности;
Возможность монтажа систем значительной протяженности.

Из недостатков стоит отметить увеличенное вдвое количество труб по сравнению с однотрубной системой, что удорожает монтаж системы и снижает ее эстетичность – трубы прямого тока воды должны располагаться выше уровня радиаторов, обычно их прокладывают под потолком или на уровне подоконника.

Устройство и элементы двухтрубной системы отопления

Двухтрубная система, как и однотрубная, может быть выполнена с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. На выбор типа циркуляции, как правило, влияет выбранный тип разводки трубы прямого тока: верхняя или нижняя.

Верхняя разводка подразумевает прокладку прямой трубы на значительной высоте, что обеспечивает хорошее давление при прохождении теплоносителя через радиаторы без установки насоса. Двухтрубная система с верхней разводкой выглядит более эстетично и позволяет проводить магистральную трубу прямого тока через все здание над дверными проемами, кроме того, ее можно закрыть декоративными элементами. Недостатком такой системы является необходимость установки мембранного расширительного бака, что требует дополнительных затрат. Возможна и установка бака открытого типа, но с одним условием – его нужно устанавливать в самой верхней точке системы, то есть на чердаке. Это, в свою очередь, ведет к дополнительным тратам на утепление бака.

При нижней разводке подающая труба располагается чуть ниже подоконника. В этом случае не возникает проблемы с установкой расширительного бака открытого типа в теплом помещении – его можно установить в любом месте выше уровня прямой трубы. Однако возникает необходимость установки циркуляционного насоса, а также невозможность прохода труб через проем входной двери. Если котел установлен в непосредственной близости к входу в дом, контур отопления прокладывают по периметру до двери. В противном случае можно разделить контур на два независимых крыла, имеющих свою прямую и обратную трубы.

Циркуляционный насос устанавливают в обратной трубе, так как предельная температура жидкости агрегата обычно не превышает 60 градусов, и теплоноситель на выходе из котла может повредить его.

Место установки расширительного бака зависит от его типа: бачок мембранного типа с закрытой камерой можно устанавливать в любом удобном месте, обычно его ставят рядом с котлом. Открытый расширительный бак устанавливают обязательно выше уровня прямой трубы, это поможет избежать образования воздушных пробок в системе.

Диаметр магистральных труб в двухтрубной системе отопления обычно составляет 25-32 мм, но для протяженной системы может быть и более 50 мм. При этом труба обладает значительной теплоотдачей, что нужно учитывать при расчете секций радиаторов.

Радиаторы присоединяют по одной из выбранных схем подключения. Наиболее эффективными являются боковая и диагональная схемы подключения, нижнее подключение используют в редких случаях для радиаторов небольшой высоты, при этом магистральная прямая труба должна быть расположена выше радиатора.

К установке котла также предъявляются некоторые требования: для хорошей циркуляции необходимо, чтобы вход теплоносителя с обратной трубы находился ниже ее уровня. Поэтому котел обычно выбирают напольного исполнения.

Особенности выполнения двухтрубной системы отопления в двухэтажном доме

Если отапливаемые помещения первого и второго этажа дома не разделены между собой постоянно закрытыми дверьми, то нагретый воздух первого этажа будет подниматься вверх, на второй этаж. В результате микроклимат дома будет неравномерным: внизу будет прохладно, а вверху – душно и жарко. Решить эту проблему можно двумя способами:

Отопление второго этажа выполнить с помощью теплых полов, а не радиаторов.
Распределить радиаторы так, чтобы 2/3 от общего числа секций всех отопительных приборов находилось на первом этаже.

Кроме того, при планировке дома рациональнее располагать внизу помещения, менее нуждающиеся в обогреве: кухню, гостиную, библиотеку, а спальни и детские комнаты обустроить на втором, более теплом этаже.

Технология выполнения двухтрубной системы отопления

stroyvopros.net

Двухтрубная разводка системы отопления: классификация, типы и виды

Система водяного отопления может быть однотрубной и двухтрубной. Двухтрубная называется так, потому что для работы необходимо две трубы – по одной от котла подается горячий теплоноситель в радиаторы, по другой от элементов отопления отводится остывший и подается снова в котел. С такой системой могут работать котлы любого типа на любом топливе. Могут быть реализованы как принудительная, так и естественная циркуляция. Устанавливаются двухтрубные системы и в одноэтажных, и в двух- или много этажных зданиях.

Достоинства и недостатки

Из способа организации циркуляции теплоносителя вытекает основной минус такого способа организации отопления: двойное количество труб по сравнению с основным конкурентом – однотрубной системой. Несмотря на такое положение затраты на приобретение материалов выше незначительно, а все из-за того, что при 2-х трубной системе используются меньшие диаметры и труб, и, соответственно фитингов, а стоят они намного меньше. Так что в результате затраты на материалы больше, но незначительно. Чего действительно больше, так это работы, а соответственно требуется и в два раза больше времени.

Двухтрубная система отопления обычного и лучевого типа

Этот недостаток компенсируется тем, что на каждый радиатор можно поставить терморегулирующую головку, при помощи которой система легко балансируется в автоматическом режиме, чего нельзя сделать в однотрубной системе. На таком устройстве выставляете желаемую температуру теплоносителя и она поддерживается постоянно с небольшой погрешностью (точное значение погрешности зависит от марки). В однотрубной системе можно реализовать возможность регулировать температуру каждого радиатора в отдельности, но для этого необходим байпас с игольчатым или трехходовым краном, что усложняет и удорожает систему, сводя на нет выигрыш в денежных средствах на приобретение материалов и времени на установку.

Еще один недостаток двухтрубки – невозможность ремонта радиаторов без останова системы. Это неудобно и это свойство можно обойти, если поставить возле каждого отопительного прибора на подаче и обратке шаровые краны. Перекрыв их, вы сможете снять и отремонтировать радиатор или полотенцесушитель. Система при этом будет функционировать сколь угодно долго.

Чтобы можно было компенсировать систему нужно ставить регулирующую арматуру на каждом радиаторе

Зато есть у такой организации отопления важное преимущество: в отличие от однотрубки, в системе с двумя магистралями на каждый отопительный элемент поступает вода одной температуры – сразу от котла. Хотя она стремиться пойти по пути наименьшего сопротивления и не распространятся далее первого радиатора, установка термостатических головок или кранов для регулирования интенсивности потока решает проблему.

Есть еще одно преимущество – меньшие потери давления и более легкая реализация самотечного отопления или применение насосов меньшей мощности для систем с принудительной циркуляцией.

Классификация 2 трубных систем

Отопительные системы любого типа делятся на открытые и закрытые. В закрытых устанавливается расширительный бачок мембранного типа, который дает возможность функционировать системе при повышенном давлении. Такая система дает возможность использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и составы на основе этиленгликоля, которые имеют пониженную температуру замерзания (до -40оС) и называются еще антифризами. Для нормальной работы оборудования в системах отопления должны использоваться специальные составы, разработанные для этих целей, а не общего назначения, и тем более, не автомобильные. То же относится и к используемым присадкам и добавкам: только специализированные. Особенно жестко стоит придерживаться этого правила при использовании дорогостоящих современных котлов с автоматическим управлением – ремонт при неполадках не будет гарантийным, даже если поломка и не связана напрямую с теплоносителем.

Место установки расширительного бака зависит от его типа

В открытой системе в верхней точке встраивается расширительный бачок открытого типа. К нему обычно подсоединяют патрубок для отвода воздуха из системы, а также организовывают трубопровод для слива излишка воды в системе. Иногда из расширительного бака могут забирать теплую воду для хозяйственных нужд, но в этом случае нужно подпитку системы сделать автоматической, а также не использовать добавок и присадок.

С точки зрения безопасности более перспективны закрытые системы и большая часть современных котлов разрабатывается под них. Подробнее о закрытых системах отопления читайте тут.

Вертикальная и горизонтальная двухтрубная система

Есть два типа организации двухтрубной системы – вертикальная и горизонтальная. Вертикальная применяется чаще всего в многоэтажных домах. Она требует большего количества труб, зато легко реализуется возможность подключения радиаторов на каждом этаже. Главное достоинство такой системы – автоматический вывод воздуха (он стремится вверх и там выходит или через расширительный бачек или через спускной вентиль).

Двухтрубная вертикальная разводка системы отопления многоэтажного дома

Горизонтальная двухтрубная система применяется чаще в одноэтажных или, максимум, в двухэтажных домах. Для стравливания воздуха из системы на радиаторах устанавливают краны «Маевского».

Двухтрубная горизонтальная схема отопления двухэтажного частного дома (кликните по картинке чтобы увеличить масштаб)

Верхняя и нижняя разводка

По способу разводки подачи различают систему с верхней и нижней подачей. При верхней разводке труба идет под потолком, а от нее вниз опускаются к радиаторам трубы подачи. Обратка идет вдоль пола. Этот способ хорош тем, что можно легко сделать систему с естественной циркуляцией – перепад высот создает поток достаточной силы, чтобы обеспечить хорошую скорость циркуляции, необходимо только соблюсти уклон с достаточным углом. Но такая система становится все менее популярной из-за эстетических соображений. Хотя, если спрятать трубы вверху под подвесной или натяжной потолок, то на виду останутся только трубы к приборам, а их, собственно, можно замонолитить в стену. Верхняя и нижняя разводка применяются и в вертикальных двухтрубных системах. Разница продемонстрирована на рисунке.

Двухтрубная система с верхней и нижней подводкой теплоносителя

При нижней разводке труба подачи идет понизу, но выше, чем обратка. Тубу подачи располагать можно в подвальном или полуподвальной помещении (обратка еще ниже), между черновым и чистовым полом и т.д. Подводить/отводить теплоноситель к радиаторам можно, пропустив трубы через отверстия в полу. При таком расположении подключение получается наиболее скрытым и эстетичным. Но тут нужно подбирать расположение котла: в системах с принудительной циркуляцией его положение относительно радиаторов неважно – насос «продавит», а вот в системах с естественной циркуляцией радиаторы должны находиться выше уровня котла, для чего котел заглубляют.

Двухтрубная система разная схема подключения радиаторов

Двухтрубная система отопления двухэтажного частного дома проиллюстрирована в видео. Она имеет два крыла, температура в каждом из которых регулируется вентилями, нижний тип разводки. Система с принудительной циркуляцией, потому котел висит на стене.

Тупиковая и попутная двухтрубные системы

Тупиковой называется такая система, в которой движение подачи теплоносителя и обратки разнонаправленные. Есть система с попутным движением. Она называется еще петлей/схемой «Тихельмана». Последний вариант проще балансируется и настраивается, особенно при протяженных сетях. Если в системе с попутным движением теплоносителя установлены радиаторы с одинаковым количеством секций, она является автоматически сбалансированной, в то время как при тупиковой схеме понадобится на каждом радиаторе установка термостатического клапана или игольчатого вентиля.

Две схемы движения теплоносителя в двухтрубных системах: попутная и тупиковая

Даже если с схеме «Тихельмана» установлены разные по количеству секций радиаторы и клапаны/вентиля ставить все равно надо, то шанс сбалансировать такую схему гораздо выше, чем тупиковую, особенно, если она достаточно протяженная.

Для балансировки двухтрубной системы с разнонаправленным движением теплоносителя, вентиль на первом радиаторе требуется прикрутить очень сильно. И может возникнуть ситуация, при которой его потребуется закрыть настолько, что теплоноситель туда и поступать не будет. Получается тогда вам нужно выбирать: не будет греть первая батарея в сети, или последняя, потому как выровнять теплоотдачу в таком случае не удастся.

Системы отопления на два крыла

И все-таки чаще используют систему с тупиковой схемой. А все потому, что длиннее магистраль обратки и собирать ее сложнее. Если отопительный контур у вас не очень большой, вполне можно отрегулировать теплоотдачу на каждом радиаторе и при тупиковом подключении. Если же контур получается большой, а петлю «Тихельмана» делать не хочется, можно разделить один большой отопительный контур на два крыла меньшего размера. Есть условие - для этого должна иметься техническая возможность такого построения сети. При этом в каждом контуре после разделения нужно ставить вентили, которыми будет регулироваться интенсивность потока теплоносителя в каждом из контуров. Без таких вентилей сбалансировать систему или очень сложно, или невозможно.

Разные типы циркуляции теплоносителя продемонстрированы в видео, также в нем даны полезные советы по монтажу и подбору оборудования для систем отопления.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант - диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Схемы подключения радиаторов к двухтрубной системе

Несмотря на разные значения потерь тепла при каждом из типов подключения, все они используются, просто в разных ситуациях. Нижнее подключение, хотя и самое непроизводительное, чаще встречается, если трубы проложены под полом. В этом случае оно реализуется проще всего. Можно при скрытой прокладке подключать радиаторы и по другим схемам, но тогда или на виду остаются большие участки труб, или прятать их нужно будет в стену.

Боковое подключение практикуют в случае необходимости при числе секций не более 15. В таком случае потерь тепла почти нет, а вот при количестве секций радиатора больше 15 требуется уже диагональное подключение, иначе циркуляция и теплоотдача будет недостаточны.

Итоги

Несмотря на то, что на организацию двухтрубных схем используется больше материалов, они становятся более популярными из-за более надежной схемы. Кроме того такую систему легче компенсировать.

Фотогалерея (10 фото):

Твитнуть

Комментариев пока нет...

k-systems.ru

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

Система отопления с естественной циркуляцией хороша тем, что работает вне зависимости от наличия электричества, что в некоторых районах очень важно. Другое дело, что получить комфортные условия при такой схеме чрезвычайно сложно, а в некоторых случаях невозможно. Потому часто отопление делают самотечным (одно из названий) для использования такого режима в качестве аварийного, а все остальное время работает насос. Но в некоторых случаях, например, на неэлектрофицированных дачных участках, система отопления без насоса – единственный возможный вариант.

Система с естественной циркуляцией (ЕЦ) называется иногда гравитационной из-за того, что работает на принципе гравитации. Еще одно название – самотечная. Все эти термины обозначают один принцип построения – без использования насоса.

Принцип работы системы ЕЦ

Теплоноситель в самотечных системах движется из-за разности температур теплоносителя и, соответственно, разной их плотности: из котла выходит горячая вода, плотность и вес которой гораздо меньше, чем у холодной. Потому горячая вода вытесняется вверх. Отсюда и главная особенность таких систем – котел должен располагаться ниже радиаторов. Далее теплоноситель движется по трубе с небольшим уклоном. От основной магистрали отходят трубы меньшего диаметра, ведущие к радиаторам/регистрам.

Проще такая система реализуется в системах с верхней раздачей воды – это когда от котла труба поднимается под потолок и оттуда уже опускается к радиаторам. В системах с нижней раздачей гравитационная система может быть реализована только при наличии разгонного контура – создается искусственный перепад высот: от котла труба поднимается почти под полоток, там, в верхней точке устанавливается расширительный бачок. После него труба опускается до уровня выше радиаторов, но не под потолком, а на уровне окон. Оттуда уже идет разводка на радиаторы. При устройстве разгонного контура помешать вам может только низкий потолок – желательно, чтобы от вершины котла труба отходила выше, чем на 1,5метра (а еще бачок).

Виды систем отопления с естественной циркуляцией

Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах.

При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.

Все представленные выше схемы однотрубных разводок – с вертикальными стояками. Они более затратные по количеству материалов, но удобны тем, что к каждому стояку можно присоединить отопительные приборы на каждом из этажей. В принципе, в двухэтажном доме с большой площадью выгоднее реализовать водяное отопление с естественной циркуляцией с горизонтальной разводкой. Примерно выглядеть это может так (смотрите схему ниже).

В данном проекте реализована схема отопления с естественной циркуляцией «ленинградка». Для более активной циркуляции на втором этаже устроен разгонный коллектор, после которого два контура расходится по второму этажу – горизонтальное последовательное подключение радиаторов. Еще один контур опускается на первый этаж, где также разделяется на две ветки. Также дополнительно на первый этаж опускаются стояки от последних в контуре радиаторов в каждой из веток второго этажа.

Радиаторы отопления ЕЦ

Для гравитационных систем главное – минимальное сопротивление водяному потоку. Потому, чем шире будет просвет радиатора, тем лучше через него будет течь теплоноситель. Практически идеальны с этой точки зрения чугунные радиаторы – у них самое маленькое гидравлическое сопротивление. Хороши в использовании алюминиевые и биметаллические, но нужно смотреть, чтобы их внутренний диаметр был не менее 3/4”. Можно использовать стальные трубчатые батареи, однозначно не рекомендуются стальные панельные или любые другие с маленьким сечением и высоким гидравлическим сопротивлением – через них или не будет протекать вода или будет очень слабо, что, например, при однотрубной системе может привести к отсутствию циркуляции вообще.

Системы с естественной циркуляцией (кликните по картинке для увеличения масштаба)

Есть в подключении радиаторов свои тонкости. Особенно большое значение способ монтажа играет в однотрубной системе: только при помощи разных типов подключения можно добиться лучшей работы отопительных элементов.

На рисунке, расположенном ниже показаны схемы подключения радиаторов. Первое – нерегулируемое последовательное подключение. При таком способе будут проявляться все недостатки «ленинградки»: разная теплоотдача радиаторов без возможности компенсирования (регулирования). Чуть лучше дело обстоит, если поставить обычную перемычку из трубы. При такой схеме возможность регулирования также отсутствует, но при завоздушивании радиатора система функционирует, так как теплоноситель проходит через байпас (перемычку). Установив дополнительно за перемычкой два шаровых крана (на рисунке нет) мы получаем возможность при перекрытом потоке снять/отключить радиатор без останова системы.

Два последних способа монтажа позволяют регулировать поток теплоносителя через радиатор и байпас - в них стоят устройства регулировки температуры радиатора. При таком включении схема уже может быть компенсирована (на каждом отопительном приборе выставляется теплоотдача).

Не менее важным является и тип подключения: боковой, диагональный или нижний. Оперируя этими подключениями можно облегчить/улучшить компенсацию системы.

Трубы для систем с естественной циркуляцией

При подборе диаметра труб играют роль не только размеры системы и количество радиаторов, но и материал, из которого они сделаны, вернее, гладкость стенок. Для гравитационных систем это очень важный параметр. Хуже всего дело обстоит у обычных металлических труб: внутренняя поверхность шероховатая, а после использования она становится еще более неровной из-за процессов коррозии и накопившихся отложений на стенках. Потому такие трубы берут самого большого диаметра.

Предпочтительнее с этой точки зрения металлопластиковые и армированные полипропиленовые. Но в металлопластиковых используются фитинги, значительно заужающие просвет, что для самотечных систем может стать критичным. Потому более предпочтительными выглядят армированные полипропиленовые. Но они имеют ограничения по температуре теплоносителя: рабочая температура 70оС, пиковая – 95оС. У изделий из особого пластика PPS рабочая температура 95оС, пиковая – до 110оС. Так что в зависимости от котла и системы в целом можно использовать эти трубы, с условием, что это качественные фирменные изделия, а не подделка. Подробнее о полипропиленовых трубах читайте тут.

Но если предполагается установка твердотопливного котла, то никакой полипропилен таких тепловых нагрузок не выдержит. В этом случае или все-таки использовать стальные, или оцинковку и нержавейку на резьбовых соединениях (сварку при монтаже нержавейки не использовать, так как швы очень быстро протекают). Подойдет и медь (о медных трубах написано тут), но она также имеет свои особенности и с ней нужно обращаться осторожно: не со всеми теплоносителями она будет нормально себя вести, а уж с алюминиевыми радиаторами ее в одной системе лучше не использовать (они быстро разрушаются).

Особенность систем с естественной циркуляцией – их невозможно рассчитать из-за образования турбулентных потоков, которые расчетам не поддаются. Проектируют их основываясь на опыте и усредненных, опытным путем выведенных, нормах и правилах. В основном действуют правила:

поднять как можно выше точку разгона;
не заузить трубы подачи;
поставить достаточное количество секций радиаторов.

Потом применяют еще одно: от места первого разветвления и каждое последующее ведут трубой меньшего на шаг диаметра. Например, от котла идет 2-х дюймовая труба, далее от первого разветвления 1 ¾, потом 1 ½ и т.д. Отбратку собирают от меньшего диаметра к большему.

Есть еще несколько особенностей монтажа гравитационных систем. Первая – трубы желательно делать под уклоном в 1-5% в зависимости от протяженности трубопровода. В принципе при достаточном перепаде температур и высоты, можно сделать и горизонтальную разводку, главное чтобы не было участков с отрицательным уклоном (наклоненных в обратную сторону), которые из-за образования в них воздушных пробок перекроют движение потока воды.

Вторая особенность – в самой высокой точке системы нужно установить расширительный бак и/или воздухоотводчик. Расширительный бак может быть открытого типа (система тоже будет открытой) или мембранного (закрытая). При установке открытого отводить воздух нет необходимости он собирается в наивысшей точке – в бачке и выходит в атмосферу. При установке бака мембранного типа требуется также установка автоматического воздухоотводчика. При горизонтальной разводке не помешают краны «маевского» на каждом из радиаторов – с их помощью легче убрать все воздушные пробки в ветке.

Котел для гравитационных систем

Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.

Чаще всего в системах с естественной циркуляцией работают твердотопливные котлы. Всем они хороши, но во многих моделях прогорает топливо быстро. А если за окном сильные морозы, а дом не утеплен в достаточной мере, то чтобы ночью удержать приемлемую температуру приходится вставать и подкидывать топливо. Особенно такая ситуация часто встречается там, где топят дровами. Выход – купить котел длительного горения (энергонезависимый, конечно). Например, в литовских твердотопливных котлах Stropuva, при определенных условиях дрова горят до 30 часов, а уголь (антрацит) до нескольких суток. На котлы Сandle заявлены чуть хуже характеристики: минимальное время горения дров 7 часов, угля – 34 часа. Есть котлы без автоматики и насосов и у немецкой кампании Buderus, чешских Viadrus и у польско-украинских Wikchlach, а также у российских производителей: «Энергия», «Огонек».

Есть газовые энергонезависимые котлы российского производства, например «Конорд», которые производят в Ростове-на-Дону. Их можно использовать в системах с естественной циркуляцией. На том же заводе выпускают энергонезависимые универсальные котлы «Дон», которые также подходят для работы без электричества. Работают в системах с естественной циркуляцией напольные газовые котлы итальянской фирмы Bertta – модель Novella Autonom и некоторые другие агрегаты евопейских и азиатских производителей.

Второй способ, который поможет увеличить время между топками, – повысить инерционность системы. Для этого устанавливают теплоаккумуляторы (ТА). Работают они хорошо именно с твердотопливными котлами, у которых нет возможности регулировать интенсивность горения: излишек тепла отводится на теплоаккумулятор, в котором энергия накапливается и расходуется по мере остывания теплоносителя в основной системе. Подключение такого устройства имеет свои особенности: его нужно располагать на подающем трубопроводе внизу. Причем для эффективного отбора тепла и нормальной работы - максимально близко к котлу. Впрочем, для гравитационных систем это решение далеко не самое лучшее. Они достаточно медленно выходят на нормальный режим циркуляции, но зато являются саморегулируемыми: чем холоднее в помещении, тем сильнее остывает теплоноситель, проходя по радиаторам. Чем больше разница в температурах, тем больше получается перепад плотности и быстрее движется теплоноситель. А установленный ТА делает отопление более инерционным, и времени, и топлива на разгон требуется намного больше. Правда, и отдается тепло дольше. В общем, решать вам.

Примерно те же проблемы у печного отопления с естественной циркуляцией. Тут роль аккумулятора тепла играет сам массив печи и также требуется много энергии (топлива) на разгон системы. Но в случае использования ТА обычно предусматривается возможность его исключения, а в случае с печью это нереально.

Теплоноситель для систем с естественной циркуляцией

Лучшим теплоносителем для таких систем является вода. Использование антифризов возможно, но при планировании нужно учесть этот момент и увеличить площадь радиаторов – или выбирать их большего размера, или увеличивать количество секций. Все дело в том, что эти составы имеют меньшую теплоотдачу, из-за чего хуже отнимают и передают тепло, что часто приводит к перегреву и котла и теплоносителя.

Повышение температуры незамерзающей жидкости выше рабочей - очень неприятное явление, так как начинается обильное образование осадков и отложений. За два месяца эксплуатации антифриза с постоянным перегревом теплообменник котла забивается наглухо, система почти зарастает. Так что если планируете использовать незамерзающую жидкость, позаботьтесь о том, чтобы она могла отдавать тепло и не перегревалась.

Нужно учесть, что в системах отопления можно использовать только специализированные составы. Общего назначения или автомобильные абсолютно непригодны, особенно для схем открытого типа, которые контактируют с атмосферой. Планируя использовать антифризы, при выборе материалов обращайте внимание на их совместимость с незамерзающими жидкостями. Далеко не все котлы и трубы «дружат» с ними. О возможности использования незамерзающих жидкостей сообщается обычно в паспортных данных, если такой записи нет, нужно уточнить у продавца, а лучше – у производителя.

Заключение

Система с естественной циркуляцией не самый лучший по эффективности метод отопления, но иногда – единственно возможный – в тех местностях, где нет электроснабжения. В тех же регионах, где электроэнергия есть, на случай перебоев, схему можно создавать как самотечную, но встраивать при этом насос для штатной работы. Правда и такое решение не самое лучшее: увеличивается объем системы, она становится более инерционной и требует больших затрат на нагрев теплоносителя. Если перебои – исключение из правил, можно обезопасить себя установив резервное электропитание (блок бесперебойного питания и/или генератор). Если же перебои случаются часто – тогда ваш выход – системы с естественной циркуляцией.

teplowood.ru

простая, видео-инструкция по монтажу своими руками, фото и цена

Водяное отопление является наиболее эффективной и экономной системой обогрева жилья. Разработаны различные схемы водяного отопления, и мы хотим рассмотреть их характеристики, преимущества и особенности эксплуатации в условиях частного дома.

Отопление с жидким теплоносителем

Общие сведения

Основным показателем комфорта любого жилья является температура воздуха в нем, так как человек может жить только в узкоочерченном диапазоне температур. Однако в континентальных широтах северного полушария нашей планеты климат далек от этого диапазона, и люди вынуждены использовать искусственные источники тепла.

Раньше таким источником был открытый огонь в пещере или шалаше, затем огонь переместился в топку печи, расположенной в доме. Однако с ростом численности населения все острее вставал вопрос нехватки дров и других видов топлива, и перед человеком возникла проблема повышения эффективности обогрева.

Важно! Так появилась идея использования теплоносителя – вещества, которое играет роль посредника при передаче тепла от пламени к воздуху в доме.

Проблема в том, что газы плохо проводят тепло, и если у вас большой дом, то для прогрева отдаленных комнат придется очень долго топить печь, при этом вблизи топки будет слишком жарко, а в отдаленных комнатах – холодно. Поэтому основной задачей было подать тепло с минимальными потерями в каждую комнату.

На этом этапе можно сформулировать основные требования к теплоносителю:

Высокая теплопроводность. Необходима для максимально быстрого прогрева теплоносителя;
Высокая теплоемкость. Этот параметр определяет способность вещества запасать тепловую энергию. Очевидно, что чем больше тепла запасает и передает посредник, тем эффективнее работает система;
Высокая мобильность. Вещество должно иметь такие свойства, при которых возможна его транспортировка внутри помещения без применения сложных технологий;
Доступность. Теплоноситель должен быть недорогим и доступным в различных регионах, так как в случае аварии понадобится срочная его замена во избежание промерзания дома;
Безопасность. Вещество-агент не должно представлять опасности для человека и окружающей среды, содержать горючие, токсичные, взрывоопасные или химически агрессивные соединения и субстанции.

Важно! Наиболее подходящим под все перечисленные параметры веществом оказалась обычная вода, которая обладает самой большой теплоемкостью среди жидкостей, способна перемещаться по трубам и каналам под действием гравитации или давления, безопасна и невероятно широко распространена.

Таким образом задача конкретизировалась: необходимо создать схему, при которой вода будет перемещаться по строго определенному маршруту от топки печи к отопительным приборам.

Важно! Если сказать просто, то нам необходимо два теплообменника и труба, по которой вода будет между ними циркулировать. Один теплообменник устанавливаем в топке, там жидкость будет нагреваться, а второй – в комнате, там теплоноситель будет отдавать запасенную энергию воздуху.

Нагревательные котлы

Если источником тепловой энергии является топливо, то средством её получения является котел. Это сердце любой системы отопления с теплоносителем. От надежности работы этого устройства зависит эффективность всего отопления, а в условиях русских зим это одно из условий выживания, поэтому первая задача – выбор котла.

Самым важным критерием здесь является доступность и стоимость топлива, на котором будет работать агрегат.

Существуют такие виды котлов в зависимости от используемого горючего:

Твердотопливные или дровяные котлы. Используют дрова, уголь, кокс, торф, пеллеты, брикеты и прочие виды горючей биомассы;
Газовые. Используют магистральный, сжатый или сжиженный природный газ;
Дизельные котлы отопления. Используют жидкие нефтепродукты: солярку, ДТ, различные масла, бензин, керосин и т.д.;
Электрические. Нагревают воду с помощью ТЭН или электродным методом.

Если говорить об эффективности с точки зрения стоимости одного киловатт-часа тепла, а также доступности и распространенности топлива, то несомненными фаворитами являются газовые и дровяные агрегаты, причем первые наиболее предпочтительны.

Важно! Если ваш дом подключен к ГТС, то вам следует купить газовый котел, если магистраль не подведена, тогда следует выбирать дровяной вариант. Электричество и дизельное топливо обходятся слишком дорого для среднестатистического потребителя.

Виды систем

С естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляцией воды – это наиболее простая и дешевая, но и самая неэффективная система. При небольших размерах дома и площадях обогрева это вполне рабочий вариант, сооружение которого не требует серьезных расчетов и сложных монтажных работ.

Принцип работы такой системы прост: котел устанавливают в нижней точке помещения, лучше – в подвале. Вода заполняет трубопровод, состоящий из подающей трубы, идущей вверх от котла, затем труба постепенно опускается и проходит по всем комнатам, и в конце возвращается к теплообменнику топки.

При включении горелки вода начинает нагреваться, расширяется и поднимается вверх по трубе за счет разности плотностей между горячей и холодной жидкостью. Так как контур замкнут, холодная масса теплоносителя вытесняется в теплообменник, и жидкость начинает циркулировать в системе по кругу, перенося тепло от пламени к радиаторам.

Чтобы компенсировать расширение и увеличение общего объема воды в трубах, в верхней точке устанавливают расширительный бак. Он может быть открытым, так как давление в трубах значения не имеет.

Важно! Необходимо знать и учитывать правила подбора диаметров труб и углов из наклона. Считается, что уклона в 5 мм на один погонный метр трубы достаточно, клон делают в сторону движения воды.

Для обслуживания небольших деревенских домов такая схема вполне приемлема. Она не требует расчетов и выполняется по стандартной схеме «как у всех», так как размеры и архитектура домов особых отличий не имеют. Более того, конструкция сравнительно просто собирается своими руками и требует минимум материалов.

С принудительной циркуляцией

Более совершенной и эффективной системой отопления является схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. Такое решение позволяет ускорить движение воды по трубам и доставить еще горячую жидкость в отдаленные помещения. Принудительное движение воды осуществляется за счет встроенного в трубопровод насоса.

За счет точно рассчитанной скорости движения повышается эффективность работы, снижается расход топлива и повышается комфорт в помещениях. Для создания сложных, разветвленных и многоконтурных систем принудительная циркуляция необходима.

Сооружение такой конструкции потребует более серьезных расчетов гидравлики, подбора и установки циркуляционного насоса, установки защиты, закрытого гидроаккумулятора, манометров и предохранительных клапанов. При этом к наклону труб особых требований не предъявляется.

Важно! При работе циркуляционный насос не создает всего напора, который присутствует в системе. Дело в том, что контур замкнут, и вода в нем вращается подобно колесу, а насос преодолевает только гидравлическое сопротивление и трение, поэтому потребленная им энергия не сказывается на стоимости обогрева.

Из расчетов стало известно, что применение циркуляционного насоса повышает эффективность работы на 25 – 30 %. Кроме того, для нормального обслуживания многоэтажных домов, многоконтурных и коллекторных схем применение принудительной циркуляции необходимо. Практически все современные системы используют этот принцип.

Радиаторная разводка

Еще одно важное отличие систем водяного отопления – это тип разводки труб от котла к радиаторам.

Существует три основных вида такой разводки:

Однотрубная схема. Это наиболее простая и дешевая модель, когда отопительные батареи подключены к одной трубе последовательно. Вода поступает по трубе подачи в первый радиатор, проходит его и попадает в ту же трубу, из которой поступает в следующий прибор, остывая по мере движения;
Двухтрубная модель. Более сложная, но и более эффективная конструкция, при которой батареи подключаются входом к подающей трубе, а выходом – к обратной, и другого сообщения между этими трубами нет. Параллельное подключение позволяет равномерно прогревать все приборы, что повышает эффективность работы и комфорт;
Коллекторно-лучевое подключение предполагает подачу теплоносителя в распределительный коллектор подачи, откуда расходятся трубы к входу каждого радиатора. Из выходных отверстий трубы возвращаются в обратный коллектор, а оттуда вода поступает в котел. Такой подход позволяет организовать многоконтурные системы теплых полов и больших домов с множеством комнат.

Однотрубная организация подачи подойдет для небольших домов с естественной циркуляцией, или для отдельных помещений – летних кухонь, мастерских, саун и т.д.

Двухтрубная схема считается более эффективной за счет равномерного прогрева приборов, возможности регулировки температуры в отдельных помещениях, более точного управления средствами автоматики. Она подойдет для любого типа зданий и используется наиболее часто.

Коллекторная разводка является наиболее эффективной и продвинутой, однако её цена ощутимо выше за счет большего количества труб, необходимости в дополнительном оборудовании, арматуре, а также за счет сложного монтажа и расчета.

Важно! Сегодня наиболее часто встречаются двухтрубные и смешанные разводки, которые могут комбинироваться с коллекторами теплых полов.

Вывод

Водяное отопление – это единственная действительно эффективная по соотношению цены и качества система обеспечения теплом. При этом надо понимать, что оборудование и схемы организации постоянно совершенствуются, и сравнение модных альтернативных систем со старыми видами водного отопления абсурдно и неубедительно. Видео поможет вам лучше разобраться в этом вопросе.

Достоинства и недостатки

Классификация 2 трубных систем

Отопительные системы любого типа делятся на открытые и закрытые. В закрытых устанавливается расширительный бачок мембранного типа, который дает возможность функционировать системе при повышенном давлении. Такая система дает возможность использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и составы на основе этиленгликоля, которые имеют пониженную температуру замерзания (до -40 о С) и называются еще антифризами. Для нормальной работы оборудования в системах отопления должны использоваться специальные составы, разработанные для этих целей, а не общего назначения, и тем более, не автомобильные. То же относится и к используемым присадкам и добавкам: только специализированные. Особенно жестко стоит придерживаться этого правила при использовании дорогостоящих современных котлов с автоматическим управлением – ремонт при неполадках не будет гарантийным, даже если поломка и не связана напрямую с теплоносителем.

Вертикальная и горизонтальная двухтрубная система

Верхняя и нижняя разводка

По способу разводки подачи различают систему с верхней и нижней подачей. При верхней разводке труба идет под потолком, а от нее вниз опускаются к радиаторам трубы подачи. Обратка идет вдоль пола. Этот способ хорош тем, что можно легко сделать систему с естественной циркуляцией – перепад высот создает поток достаточной силы, чтобы обеспечить хорошую скорость циркуляции, необходимо только соблюсти уклон с достаточным углом. Но такая система становится все менее популярной из-за эстетических соображений. Хотя, если вверху под подвесной или натяжной потолок, то на виду останутся только трубы к приборам, а их, собственно, можно замонолитить в стену. Верхняя и нижняя разводка применяются и в вертикальных двухтрубных системах. Разница продемонстрирована на рисунке.

При нижней разводке труба подачи идет понизу, но выше, чем обратка. Тубу подачи располагать можно в подвальном или полуподвальной помещении (обратка еще ниже), между черновым и чистовым полом и т.д. Подводить/отводить теплоноситель к радиаторам можно, пропустив трубы через отверстия в полу. При таком расположении подключение получается наиболее скрытым и эстетичным. Но тут нужно подбирать расположение котла: в его положение относительно радиаторов неважно – насос «продавит», а вот в системах с естественной циркуляцией радиаторы должны находиться выше уровня котла, для чего котел заглубляют.

Тупиковая и попутная двухтрубные системы

Системы отопления на два крыла

И все-таки чаще используют систему с тупиковой схемой. А все потому, что длиннее магистраль обратки и собирать ее сложнее. Если отопительный контур у вас не очень большой, вполне можно отрегулировать теплоотдачу на каждом радиаторе и при тупиковом подключении. Если же контур получается большой, а петлю «Тихельмана» делать не хочется, можно разделить один большой отопительный контур на два крыла меньшего размера. Есть условие — для этого должна иметься техническая возможность такого построения сети. При этом в каждом контуре после разделения нужно ставить вентили, которыми будет регулироваться интенсивность потока теплоносителя в каждом из контуров. Без таких вентилей сбалансировать систему или очень сложно, или невозможно.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант — диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Итоги

Двухтрубная система отопления более сложна по сравнению с однотрубной, а количество необходимых для монтажа материалов заметно больше. Тем не менее именно 2-х трубная система отопления является более популярной. Из названия следует, что в ней используются два контура. Один служит для доставки горячего теплоносителя к радиаторам, а второй отводит охлажденный теплоноситель обратно. Такое устройство применимо для любых типов сооружений, лишь бы их планировка позволяла монтаж этой конструкции.

Востребованность двухконтурной отопительной системы объясняется наличием ряда весомых преимуществ . Прежде всего, она предпочтительней одноконтурной, поскольку в последней теплоноситель теряет заметную часть тепла еще до попадания в радиаторы. К тому же двухконтурная конструкция более универсальна и подходит для домов разной этажности.

Недостатком двухтрубной системы считается ее высокая цена. Однако многие ошибочно считают, что наличие 2 контуров предполагает использование двукратного количества труб, и стоимость такой системы вдвое больше, чем однотрубной. Дело в том, что для однотрубной конструкции необходимо брать трубы большого диаметра. Это обеспечивает нормальную циркуляцию теплоносителя в трубопроводе, а значит, и эффективную работу такой конструкции. Преимущество же двухтрубной в том, что для ее монтажа берут трубы меньшего диаметра, которые существенно дешевле. Соответственно и дополнительные элементы (сгоны, вентили и т. д.) тоже используются с меньшим диаметром, что также несколько удешевляет конструкцию.

Бюджет монтажа двухтрубной системы выйдет ненамного большим, чем для однотрубной. С другой стороны, эффективность первой будет заметно выше, что станет хорошей компенсацией.

Пример применения

Одним из мест, где двухтрубное отопление будет очень целесообразным, является гараж . Это рабочее помещение, потому здесь не требуется постоянное отопление. К тому же двухтрубная система отопления своими руками – это вполне реальная затея. Установка в гараже такой системы не является необходимым, однако будет абсолютно не лишним, поскольку в зимнее время работать здесь очень сложно: двигатель не заводится, масло застывает, да и просто работать руками некомфортно. Двухтрубная отопительная система обеспечивает вполне приемлемые условия для нахождения в помещении.

Разновидности двухтрубных систем для отопления

Есть несколько критериев, по которым можно классифицировать такие отопительные конструкции.

Открытые и закрытые

Закрытые системы предполагают использование расширительного бачка с мембраной. Они могут работать при повышенном давлении. Вместо обычной воды в закрытых системах можно использовать теплоносители на основе этиленгликоля, которые не замерзают при низких температурах (до 40 °C ниже нуля). Автомобилисты знают такие жидкости под названием «антифризы».

1. Котел отопления; 2. Группа безопасности; 3. Клапан сброса избыточного давления; 4. Радиатор; 5. Труба обратки; 6. Расширительный бак; 7. Вентиль; 8. Сливной клапан; 9. Циркуляционный насос; 10. Манометр; 11. Подпиточный клапан.

Однако надо помнить, что для отопительных устройств существуют специальные составы теплоносителей, а также особые добавки и присадки. Использование обычных веществ способно привести к поломке дорогостоящих отопительных котлов. Такие случаи могут быть расценены как негарантийные, потому ремонт потребует значительных затрат.

Открытая система характерна тем, что расширительный бачок необходимо устанавливать строго в самой верхней точке устройства. В нем нужно предусмотреть патрубок для воздуха и отводной трубопровод, по которому сливается лишняя вода из системы. Также через него можно брать теплую воду для хозяйственных нужд. Однако такое применение бачка требует наличия автоматической подпитки конструкции и исключает возможность использования добавок и присадок.

1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак.

И все же двухтрубная система отопления закрытого типа считается более безопасной, поэтому современные котлы чаще всего конструируются под нее.

Горизонтальные и вертикальные

Эти виды отличаются расположением главного трубопровода. Он служит для соединения всех элементов конструкции. Как горизонтальная, так и вертикальная системы имеют собственные достоинства и недостатки. Однако обе они демонстрируют хорошую теплоотдачу и гидравлическую устойчивость.

Двухтрубная горизонтальная конструкция отопления встречается в одноэтажных зданиях, а вертикальная — в многоэтажках. Она более сложная и, соответственно, более дорогая. Здесь применяются вертикальные стояки, к которым подключаются элементы отопления на каждом этаже. Преимуществом вертикальных систем является то, что в них, как правило, не возникают воздушные пробки, поскольку воздух выходит по трубам вверх к расширительному бачку.

Системы с принудительной и естественной циркуляцией

Такие виды различаются тем, что, во-первых, присутствует электрический насос, который заставляет перемещаться теплоноситель, а во-вторых, циркуляция происходит сама по себе, подчиняясь физическим законам. Минус конструкций с насосом в том, что они зависят от наличия электроэнергии. Для небольших помещений особого смысла в принудительных системах нет, разве что нагреваться дом будет быстрее. При больших же площадях такие конструкции будут оправданными.

Чтобы правильно выбрать тип циркуляции, необходимо учитывать, какой тип разводки труб используется: верхний или нижний.

Система с верхней разводкой предполагает прокладку магистрального трубопровода под потолком здания. Это обеспечивает высокое давление теплоносителя, благодаря чему он хорошо проходит через радиаторы, а значит, использование насоса будет излишним. Такие устройства выглядят эстетичнее, трубы вверху можно скрыть декоративными элементами. Однако в эту систему нужно устанавливать мембранный бак, что влечет дополнительные затраты. Возможна установка и открытого бачка, но он должен быть в самой верхней точке системы, то есть на чердаке. В таком случае бачок необходимо утеплить.

Нижняя разводка предполагает монтаж трубопровода чуть ниже подоконника. В этом случае можно установить открытый расширительный бачок в любом месте помещения несколько выше трубы и радиаторов. Но без насоса в такой конструкции не обойтись. К тому же возникают трудности, если труба должна проходить мимо дверного проема. Тогда необходимо пускать ее по периметру двери либо делать 2 отдельных крыла в контуре конструкции.

Тупиковая и попутная

В тупиковой системе теплоноситель горячий и охлажденный идут в разных направлениях. В попутной системе , сконструированной по схеме (петле) «Тихельмана», оба потока идут в одном направлении. Различие этих видов в простоте балансировки. Если попутная при использовании радиаторов с равным количеством секций сама по себе уже является сбалансированной, то в тупиковой на каждый радиатор нужно установить термостатический клапан или игольчатый вентиль.

Если же в схеме «Тихельмана» используются радиаторы с неравным количеством секций, здесь тоже требуется установка клапанов или вентилей. Но даже в этом случае такая конструкция балансируется проще. Это особенно ощутимо в протяженных отопительных системах.

Подбор труб по диаметру

Выбор сечения труб нужно производить исходя из объема теплоносителя, который должен проходить за единицу времени. Он, в свою очередь, зависит от тепловой мощности, которая требуется для обогрева помещения.

В наших расчетах мы будем исходить из того, что размер тепловых потерь известен и имеется числовое значение теплоты, необходимой для обогрева.

Начинают расчеты с конечного, то есть самого дальнего радиатора системы. Чтобы вычислить расход теплоносителя для комнаты, понадобится формула:

G=3600×Q/(c×Δt) , где:

G − расход воды на обогрев помещения (кг/ч);
Q − тепловая мощность, необходимая для обогрева (кВт);
c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);
Δt − разность температур между горячим и охлажденным теплоносителем, принимается равной 20 °C.

Например, известно, что тепловая мощность для обогрева помещения равняется 3 кВт. Тогда расход воды составит:
3600×3/(4,187×20)=129 кг/ч, то есть около 0,127 куб. м воды в час.

Чтобы водяное отопление было сбалансировано как можно точнее, необходимо определить сечение труб. Для этого используем формулу:

S=GV/(3600×v) , где:

S − площадь поперечного сечения трубы (м2);
GV − объемный расход воды (м3/ч);
v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.

Если в системе используется естественная циркуляция, то скорость движения будет минимальной − 0,3 м/с. Но в рассматриваемом примере возьмем среднее значение — 0,5 м/с. По указанной формуле рассчитаем площадь сечения, а исходя из нее − внутренний диаметр трубы. Он составит 0,1 м. Подбираем полипропиленовую трубу ближайшего большего диаметра. Это изделие с внутренним диаметром 15 мм.

Затем переходим к следующему помещению, рассчитываем расход теплоносителя для него, суммируем с расходом для рассчитанного помещения и определяем диаметр трубы. И так до самого котла.

Монтаж системы

При монтаже конструкции следует придерживаться определенных правил:

любая двухтрубная система включает в себя 2 контура: верхний служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, нижний − для отвода охлажденного;
трубопровод должен иметь небольшой наклон в сторону конечного радиатора;
трубы обоих контуров должны быть параллельными;
центральный стояк необходимо утеплять для предотвращения тепловых потерь при подаче теплоносителя;
в реверсивных двухтрубных системах необходимо предусмотреть несколько кранов, с помощью которых возможен слив воды из устройства. Это может понадобиться при ремонтных работах;
при проектировании трубопровода нужно предусмотреть наименьшее возможное число углов;
расширительный бачок должен устанавливаться в самом высоком месте системы;
диаметры труб, кранов, сгонов, соединений должны совпадать;
при монтаже трубопровода из тяжелых стальных труб для их поддержки нужно установить специальные крепежи. Максимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.

Как сделать правильное подключение радиаторов отопления, которое позволит обеспечить максимально комфортные условия в квартире? Монтируя двухтрубные системы отопления, необходимо придерживаться такой последовательности:

От отопительного котла отводится центральный стояк системы отопления.
В самой высокой точке центральный стояк заканчивается расширительным бачком.
От него по всему зданию разводятся трубы, которые подводят горячий теплоноситель к радиаторам.
Для отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов отопления при двухтрубной конструкции прокладывается параллельный подводящему трубопровод. Его необходимо подключить к нижней части отопительного котла.
Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя нужно предусмотреть электрический насос. Он может быть установлен в любой удобной точке. Чаще всего его монтируют недалеко от котла, возле точки входа или выхода.

Подключение радиатора отопления не такой уж сложный процесс, если подойти к этому вопросу скрупулезно.