Двухтрубная система отопления: схемы, преимущества и недостатки
Что такое двухтрубная система?
Двухтрубное отопление предполагает обустройство двух параллельных замкнутых контуров из труб, каждый из которых выполняет свою функцию.
- один контур подаёт горячую воду в радиаторы напрямую от котла;
- второй отводит остывшую отработанную воду из батарей обратно в котёл.
Что собой представляет двухтрубная система отопления
В быту можно встретить различные схемы отопления частного дома, однако выбирать, какой вариант поставки тепла лучше, приходится уже самим обитателям жилого дома. Многие факторы влияют на выбор структуры отопительной системы. Предпочтение той или иной схеме отдается исходя из наличия средств у владельцев дома, ожидаемого эффекта и конструктивных особенностей жилого здания. Двухтрубная система на практике используется чаще ввиду своей высокой эффективности, надежности и удобства регулировки.
Двухтрубные системы автономного отопления еще принято называть двухконтурными. Другими словами, циркуляция теплоносителя от котла до радиаторов осуществляется по двум контурам. Первая труба осуществляет непосредственно подачу тепла от котла на радиаторы, тогда как вторая труба предназначена для транспортировки остывшего теплоносителя обратно. Несмотря на определенные технические сложности, связанные с монтажом трубопровода, схема разводки отопительной схемы этого типа проста и понятна. Для сравнения можно взглянуть на схему однотрубной и двухтрубной структуры отопления, чтобы понять принципиальные различия и принцип работы.
Однотрубная система представляет собой один контур с теплоносителем. Двухтрубная структура отопления одноэтажного дома, в отличие от однотрубной, где труба с теплоносителем представляет собой один единый контур, более гибкая и удобная в технологическом плане. Батареи в данном случае подсоединяются параллельно, что играет немаловажную роль в процессе эксплуатации. В зависимости от бытовой необходимости каждый радиатор можно в любой момент вывести из единой системы, перекрыв соответствующий вентиль.
Читайте также про схему отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией!
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
Как выглядит оптимальная система отопления для частного дома
Предусмотреть все технические нюансы и технологические параметры автономного отопления необходимо на стадии проекта. Отдавая предпочтение той или иной схеме важно, что бы будущее отопление отвечало соответствующим параметрам и бытовым потребностям.
Не бывает хорошей или плохой разводки. В каждом отдельном случае эффективность отопления зависит от правильности подключения и грамотно составленного проекта. На практике нередко владельцы жилых домов сталкиваются с ситуацией, когда в результате разработки проекта и последующего монтажа трубопровода возникает тупиковая система отопления. В них теплоноситель, поступающий в радиатор, вынужден сталкиваться с остывшим, встречным потоком, отработанного теплоносителя. Такой вид подключения используется для двухтрубных систем с горизонталь расположением трубопровода. Сказать, что такое отопление не выгодно и малоэффективно, нельзя. Большей популярностью пользуется двухтрубная горизонтальная схема отопления с нижней разводкой с попутным движением теплоносителя.
Существуют два вида схем движения теплоносителя: попутная и тупиковая. В предлагаемой таблице можно увидеть сравнительные параметры обоих вариантов движения теплоносителя
Критерии оценки | Схема движения теплоносителя | |
Попутная | Тупиковая | |
Гидравлика и балансировка: тепловая мощность/типоразмеры отопительных приборов одинаковые | 1. Гидравлический расчет снижения давления в любом контуре 2. Система имеет гидравлическую увязку без применения дополнительной запорной арматуры | 1. Гидравлический расчет снижения давления в каждом контуре 2. Необходимость увязки контура между собой, используя настроенные термостатические клапаны на отопительных приборах |
тепловая мощность системы/типоразмеры фасонных элементов и отопительных приборов разные | 1. Гидравлический расчет снижения давления в каждом контуре 2. Необходимость увязки контура между собой, используя настроенные термостатические клапаны на отопительных приборах | |
II. Длина трубопроводов | Большая | Минимальная |
III. Монтаж | Труднее Типоразмеры фасонных частей имеют различия, диаметры одинаковых участков разные | Легче Все диаметры, типоразмеры фасонных участков одинаковы |
IV. Точки «равного давления» | присутствуют | отсутствуют |
*
Обязательно прочтите: что эффективнее, однотрубная или двухтрубная система отопления?
Важно! Двухтрубная горизонтальная схема отопления удобна, практична в эксплуатации. Тем более, в процессе монтажа появляется реальная возможность разделить контур отопления на два крыла, обеспечив теплом практически всю жилую площадь дома.
Монтаж двухтрубной системы отопления горизонтального типа в основном используется для обогрева одноэтажных жилых домов, когда стоит задача присоединить большое количество радиаторов. Подключение батарей предполагает два варианта:
- лучевой;
- последовательный.
Вариант с лучевым подключением обогревательных приборов называется еще радиальный. Для последовательного подключения используется обычная пара трубопроводов. И первый, и второй тип подключения имеют свои преимущества. В радиальном подключении нет необходимости устанавливать дроссели, контролирующие работу радиаторов близко расположенных к котлу. Температура во всех радиаторах одинакова. Такой тип очень удобен для частных, одноэтажных домов.
Хороша система отопления с последовательным подключением. Существенно экономится расходный материал.
Хорошая работа отопления в частном доме зависит от многих факторов, начиная с грамотного выбора типа и разновидности отопления, заканчивая правильно составленным проектом. Гидравлические расчеты, которые являются неотъемлемой составной частью проекта — работа квалифицированного специалиста. Регулировка двухтрубной системы отопления осуществляется до начала отопительного сезона, когда есть время на устранения технических неполадок и несоответствий.
Устройство и основные элементы
Отопительная система состоит из:
- отопительного котла, который является нагревательным элементом, и может быть газовым или электрическим;
- расширительного бака, который служит для компенсации объёма теплоносителя при его нагреве;
- циркуляционного насоса — он обеспечивает движение воды по контурам;
- собственно труб, по которым движется теплоноситель;
- радиаторов, то есть металлических приборов, имеющих большую площадь соприкосновения с окружающим воздухом, за счёт чего и происходит теплоотдача.
Принцип работы двухтрубной системы
Принцип работы двухтрубной системы отопления частного дома наглядно показан на схеме.
Основные этапы:
- Теплоноситель (чаще всего это вода) нагревается в котле и поступает одновременно на все радиаторы отопления. Для этого служит подающая труба, мастера ее называют «подача», на рисунке она обозначена красным цветом.
- Проходя через батареи вода отдает им часть своего тепла и возвращается в котел по отводящей трубе, или в разговорном варианте «обратке», на схеме она синяя. При этом часть воды, при нагревании увеличившись в объеме, попадает в расширительный бак.
Следует отметить, что теплоноситель поступает на вход каждого нагревательного элемента с одинаковой температурой, или почти одинаковой, если учесть минимальные потери на самой подающей трубе. Таким образом, независимо от длины разводки, каждая батарея будет «запитана» непосредственно от самого котла, а не от предыдущего радиатора. Это ключевое преимущество системы отопления в две трубы перед однотрубной, но не единственное.
Особенности двухтрубного отопления
Любая отопительная система с жидким теплоносителем включает замкнутый контур, соединяющий радиаторы, обогревающие помещение, и котел, который нагревает теплоноситель.
Все происходит следующим образом: жидкость, двигаясь по теплообменнику отопительного прибора, разогревается до высокой температуры, после чего поступает в радиаторы, число которых определяется потребностями здания.
Здесь жидкость отдает тепло воздуху и постепенно остывает. Затем возвращается в теплообменник отопительного прибора и цикл повторяется.
Максимально просто циркуляция протекает в однотрубной системе, где к каждой батарее подходит только одна труба. Однако в таком случае каждая следующая батарея будет получать теплоноситель, вышедший из предыдущей, а, значит, и более холодный.
Отличительная черта двухтрубной системы – наличие подающей и обратной трубы, подходящих к каждому радиатору
Для устранения этого значимого недостатка была разработана более сложная двухтрубная система.
В этом варианте к каждому радиатору подключается две трубы:
- Первая – подающая, по которой теплоноситель попадает в батарею.
- Вторая – отводящая или как говорят мастера «обратка», по которой остывшая жидкость уходит из устройства.
Таким образом, каждый радиатор оснащен индивидуальной регулируемой подачей теплоносителя, что дает возможность организовать отопление максимально эффективно.
Так как поставка нагретого теплоносителя к приборам производится почти одновременно одной трубой, а сбор остывшей воды другой, двухтрубные системы отличаются оптимальным теплотехническим балансом – все батареи системы и подключенные к ней контуры работают с практически равной теплоотдачей
Почему выбирают такую систему?
Двухтрубное водяное отопление постепенно вытесняет традиционные однотрубные конструкции, поскольку его преимущества очевидны и очень весомы:
- Каждый из включенных в систему радиаторов получает теплоноситель с определенной температурой, причем для всех она одинакова.
- Возможность проводить регулировки для каждой батареи. При желании владелец может поставить термостат на каждый из отопительных приборов, что позволит ему получить нужную температуру в помещении. При этом теплоотдача остальных радиаторов в здании останется прежней.
- Относительно небольшие потери давления в системе. Это дает возможность использовать для работы в системе экономичный циркуляционный насос сравнительно малой мощности.
- При поломке одного или даже нескольких радиаторов система может продолжать свою работу. Наличие запорной арматуры на подводящих трубах позволяет проводить ремонтные и монтажные работы без ее остановки.
- Возможность монтажа в здании любой этажности и площади. Потребуется только подобрать оптимально подходящий тип двухтрубной системы.
К недостаткам таких систем обычно относят сложность монтажа и большую, в сравнении с однотрубными конструкциями, стоимость. Это связано с двойным количеством труб, которые приходится устанавливать.
Однако надо учитывать, что для обустройства двухтрубной системы используются трубы и комплектующие небольшого диаметра, что дает определенную экономию средств. В итоге стоимость системы получается не намного выше, чем у однотрубного аналога, а преимуществ при этом она дает намного больше.
Одно из значимых преимуществ двухтрубной отопительной системы – возможность эффективной регулировки температуры в помещении
Причины выбора данной схемы
Сейчас двухтрубная схема отопления частного дома приобретает большую популярность, чем однотрубная. Они характеризуются возможностью изменения степени нагрева каждой батареи по отдельности. Остальная часть радиаторов имеет прежнюю теплоотдачу. Так как потери давления незначительные, то для её эффективной функциональности не требуется циркуляционный насос большой мощности.
Даже если один или несколько радиаторов не функционируют, система будет продолжать работать в штатном режиме. Так как на подводящих трубах устанавливается запорная арматура, ремонт поломанных частей системы можно проводить без её остановки. Монтировать подобную конструкцию можно и в одноэтажных, и многоэтажных домах.
Обустройство конструкции технологически сложное, требует значительного вложения средств. Однако, при соблюдении монтажных нюансов она прослужит долгие годы.
Достоинства и недостатки двухтрубных систем отопления
Двухтрубное отопление отличается своей универсальностью. Оно одинаково хорошо работает как в небольших постройках, так и в многоэтажных зданиях, в том числе и в высотных жилых домах. Давайте рассмотрим основные плюсы двухтрубных систем:
При использовании двухтрубного отопления даже самые отдаленные батареи в доме смогут обеспечивать теплом на приемлемом уровне.
- Повышенная длина одной линии (контура) – это актуально при обогреве вытянутых в длину зданий, например, больничных или гостиничных корпусов;
- Равномерная подача тепла в помещения – в отличие от однотрубных систем, тепло будет даже в самых дальних от котла помещениях;
- Двухтрубное отопление позволяет без труда организовать раздельную регулировку температуры в отдельных комнатах и помещениях – для этого на каждую батарею ставятся терморегулирующие головки;
- Возможность демонтажа батарей и конвекторов без остановки всей отопительной системы – немаловажное преимущество, проявляющееся в крупных зданиях;
- Двухтрубное отопление как нельзя лучше подходит для обогрева зданий большой площади – для более равномерного распределения тепла применяются определенные схемы разводки труб и подключения отопительных приборов.
К сожалению, не обошлось без определенных минусов:
- Большие затраты на приобретение оборудование – по сравнению с однотрубными системами отопления, двухтрубные требуют увеличенного количества труб;
- Сложность в монтаже – сказывается увеличение количества узлов и необходимость оптимального распределения теплоносителя по обогреваемым помещениям.
Тем не менее плюсы полностью перекрывают вышеуказанные минусы.
Плюсы и минусы
Двухтрубное отопление | Однотрубное отопление | |
Сложность проектировки и монтажа | Сложная схема проектировки и подключения. | Легче и проще. На работу затрачивается меньшее количество времени. |
Легко устранить дефекты, допущенные на стадии проектирования. | Сложность представляет расчет тепловых и гидравлических параметров сети, а также устранение допущенных при разработке проекта ошибок. | |
Ограничения в этажности строений | Нет. | Нет. |
Ограничения по длине контура | Нет ограничений в протяженности длины контура. Возможна врезка дополнительных батарей в уже собранную линию. | Количество радиаторов на одном стояке ограничено. |
Расход материала | Удвоенный расход труб. | Установка только одной магистрали позволяет сэкономить на количестве трубного материала. |
Несмотря на увеличенный расход трубного материала, в целом затраты не многим выше альтернативного однотрубного комплекса. В 2-хтрубной системе используются трубы меньшего диаметра, которые и стоят значительно дешевле. | ||
Автоматическая балансировка системы | Возможность установки на каждый радиатор терморегулирующей головки, поддерживающей постоянную температуру теплоносителя. | Установка на каждую батарею специального байпаса с игольчатым или трехходовым краном. |
В сравнении с терморегулирующей головкой стоимость байпаса выше в 5 раз минимум. Это сводит на нет всю экономию бюджета на установке однотрубного отопления. | ||
Возможность ремонта радиатора без остановки всей системы отопления | Все элементы сети работают независимо друг от друга. Установка на каждом отопительном приборе на входе и выходе шаровых кранов позволяет осуществлять ремонтные работы при работающем отоплении. | Так как все элементы системы взаимосвязаны, неисправность одного из его участков приводит к блокировке всего контура. |
Равномерность прогрева отопительных приборов | Поступление в радиаторы воды сразу от котла обеспечивает единую температуру по всему контуру. | Прохождение воды последовательно через все батареи приводит к тому, что максимальная температура сконцентрирована на первом в сети радиаторе, каждый последующий нагревается все слабее. Это является причиной высокого коэффициента теплопотерь. |
Подведём итог:
- во-первых, 2-хтрубная система на самом деле не на много дороже одноконтурной.
- во-вторых, она минимизирует теплопотери в процессе эксплуатации.
- в-третьих, двухтрубная концепция позволяет в последующем существенно экономить воду и электроэнергию.
Общие недостатки двухтрубной системы
- Крупная конструкция, за счет линии из 2 труб.
- Более сложный монтаж
- Стоимость немного выше, чем у однотрубной системы.
- Эстетически менее привлекательна, чем однотрубная система, если не прятать трубопровод в стяжку или декор.
Технология сборки двухтрубного отопления
Прошли те времена, когда для того, чтобы «сварить» отопление, требовалось громоздкое оборудование, а главное — большой опыт его использования. Сегодня любой желающий может относительно недорого приобрести необходимый комплект инструментов и смонтировать систему своими руками. Конечно, потребуются некоторые навыки, но главное — желание.
При производстве работ последовательность действий должна быть следующая:
- Установка котла, именно от него нужно начинать все последующие манипуляции. Местом установки лучше выбрать отдельное помещение, которое должно соответствовать требованиям, предъявляемым к монтажу газового оборудования. Если отопление предполагает естественную циркуляцию, то котел необходимо поставить как можно ниже.
- Монтируется расширительный бак. В противовес котлу, для него выбирается самая высокая точка. При этом лучше установить его в отапливаемом помещении. При размещении на чердаках и холодных мансардах нужно позаботиться об утеплении. Желательно продумать, хотя бы примитивную, сигнализацию об уровне воды.
- Рядом с котлом, на отводной трубе, монтируется насос. Важно соблюдать направление стрелки. Она должна смотреть на отопительный прибор.
- Устанавливаются радиаторы с установленными вентилями для сброса воздуха.
- По заранее продуманной схеме монтируется трубопровод. При естественной циркуляции не нужно забывать про обязательный уклон.
- К трубопроводу присоединяются радиаторы.
- Подключение к водопроводу и канализации. Это нужно для заполнения системы и аварийного сброса из нее воды.
- Теперь можно проверить систему на отсутствие протечек.
Следует помнить, что все работы по подключению и первоначальному запуску котла в эксплуатацию должны производить специалисты газовой службы. stove ru порядовки вы можете узнать по ссылке.
Принцип действия
Двухтрубная разводка трубопроводов, в отличие от однотрубной, предполагает монтаж 2 магистралей: подвода и отведения теплоносителя. Это конструктивное решение приводит к двукратному увеличению протяженности трубопроводов, но получаемые в результате преимущества компенсируют этот недостаток.
Направление течения
По направлению движения теплоносителя контур может быть:
- прямоточным – прямой и обратный потоки движутся в одном направлении;
- тупиковым – разнонаправленные подающий и возвращающий потоки.
Виды двухтрубной системы
В зависимости от типа контура, направления потока воды и способов её перемещения, вида разводки и схемы монтажа двухконтурные системы могут быть разноплановыми. Разберёмся в этом подробнее.
Открытая и закрытая отопительная разводка
Закрытая разводка предполагает наличие расширительного бачка мембранного типа, это позволяет:
- работать системе при повышенном давлении;
- использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и специальный антифриз, характеризуемый пониженной температурой замерзания (обычно до -40⁰C), а также специализированные добавки и присадки.
Кроме того мембранный бачок может устанавливаться в любой точке магистрали. Обычно он монтируется в обратке, при наличии насоса – сразу после него.
В открытой разводке используются расширительный бак открытого типа, который устанавливается в верхней точке системы. Такая концепция подразумевает обустройство дополнительных комплексов воздухо- и водоотвода. Открытость контура провоцирует:
- коррозийные процессы из-за большого присутствия кислорода;
- постепенное испарение жидкости, что увеличивает его расход;
- последнее ограничивает возможности в применении антифриза, испарения которого небезопасны.
Движение теплоносителя: тупиковое и попутное
В двухтрубных комплексах применяется одна из двух схем движения теплоносителя:
- тупиковая (встречная);
- попутная, называемая «петлёй Тихельмана».
В тупиковой системе подача теплоносителя и обратки идёт в разных направлениях. Для упрощения балансировки на каждой батарее потребуется монтаж игольчатого вентиля или термостатического клапана.
Схема попутного движения теплоносителя рекомендуется при особо протяжённых отопительных комплексах. Она проще балансируется и настраивается, а установка радиаторов с одинаковым количеством секций автоматически балансирует отопительный контур.
Принудительная и естественная циркуляция
Для естественной циркуляции теплоносителя трубопровод укладывается с уклоном, а в верхней точке устанавливается расширительный бак. Такая концепция чаще всего применяется для одноэтажных домов. Кроме того автономность системы от электричества позволяет не переживать по поводу его отключения.
Для организации системы отопления с принудительной циркуляцией в возвратной магистрали дополнительно устанавливается насос, обеспечивающий более активное движение жидкости.
В данном случае на радиаторах необходимо устанавливать воздухоотводящие клапаны или краны Маевского.
- Позволяет использовать трубы меньшего сечения. Под действием создаваемого насосом давления теплоноситель «продавливается» без труда.
- Обеспечивается более точное поддержание заданных температур.
- Параллельно можно обустраивать водяной «тёплый пол».
- Расширительный бачок может устанавливаться в любом месте.
Однако концепция принудительной циркуляции зависима от электроэнергии. Чтобы минимизировать эту зависимость придётся устанавливать дополнительный источник бесперебойного питания.
Двухэтажные здания с двухтрубным отопление следует непременно оборудовать насосом.
Выбор циркуляционного насоса
Основные параметры выбора насосного оборудования: мощность прибора и напор. Эти характеристики определяются исходя из площади отапливаемого помещения.
Ориентировочные показатели:
- для домов в 250 кв.м подойдет насос мощность которого 3,5 куб.м/ч, а напор – 0,4 атм.;
- в помещениях размером 250-350 кв.м устанавливают прибор на 4,5 куб.м/ч с напором 0,6 атм.;
- если площадь дома составляет 350-800 кв.м, то целесообразно приобрести насос мощностью 11 куб.м/ч, напор которого не менее 0,8 атм.
При более скрупулезном подборе специалисты учитывают протяженность отопительной системы, вид и количество радиаторов, материал изготовления и диаметр труб, а также тип котла.
Установка насоса в магистраль
Размещение насоса производится на обратке, чтобы через прибор проходил не слишком горячий теплоноситель. На подающую магистраль возможна установка современных моделей из устойчивых к высоким температурам материалов.
При «врезке» насоса не должна нарушиться циркуляция воды
Важно, чтоб в любой точке магистрали при работе насосного агрегата гидростатическое давление оставалось избыточным
Четыре допустимые схемы отопительных систем с насосной циркуляцией и расширительным баком открытого типа. Гидростатическое давление сохраняется на нужном уровне
Вариант 1. Подъем расширительного резервуара. Простой способ переоборудования системы естественной циркуляции на принудительную. Для реализации проекта понадобиться высокое чердачное помещение.
Вариант 2. Перемещение бака на дальний стояк. Трудоемкий процесс реконструкции старой системы, а для устройства новой – не оправдан. Возможны более простые и удачные способы.
Вариант 3. Труба расширительного бачка около патрубка насоса. Для изменения типа циркуляции необходимо отрезать резервуар от подающей магистрали, а затем подключить его к обратке – за циркуляционным насосом.
Вариант 4. Насос включен в подающую магистраль. Наиболее простой способ реконструкции системы. Минус метода – неблагоприятные условия эксплуатации насоса. Не каждый прибор выдержит высокие температуры.
По обеспечению циркуляции
- Системы с естественной циркуляцией. Здесь движение теплоносителя по контурам обеспечивается за счёт разности температур в контурах и уклона труб. Такие системы характеризуются низкой скоростью нагрева, но не требуют подключения дополнительного оборудования.
В настоящее время этот вариант используется больше в домах для сезонного проживания.
- Системы с принудительной циркуляцией. В один из контуров (чаще всего в обратный) встраивается циркуляционный насос, который и обеспечивает движение воды. Такой подход обеспечивает более быстрый и равномерный прогрев помещения.
Гравитационные и с принудительной циркуляцией
Гравитационные (с естественной циркуляцией) системы обеспечивают движение теплоносителя по трубам за счет изменения плотности жидкости при повышении температуры и за счет действия силы тяжести. Чтобы обеспечить эффективную циркуляцию, необходимо правильно рассчитать диаметр труб на всех участках контура и смонтировать их под определенным уклоном. В состав такой системы обычно входит открытый расширительный бак.
Принудительная циркуляция жидкости в контуре обеспечивается специальным насосом. Энергозависимая система функционирует под повышенным давлением и требует установки мембранного бака, воздухоотводчиков. Популярность данного варианта базируется на высокой эффективности и удобстве эксплуатации системы.
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:
- 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.
- Горизонтальные участки проложены с минимальным уклоном 3 мм на метр погонный магистрали. Подача наклонена в сторону радиаторов, обратка – к источнику тепла.
- 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.
Кольцо Тихельмана
Общий принцип работы этой схемы идентичен тупиковой разводке, но способ раздачи и возврата теплоносителя отличается по 3 признакам:
- Каждый контур отопления замкнут в кольцо.
- Метод подключения батарей следующий: первый радиатор на подаче является последним для обратной линии. И наоборот, конечная батарея раздающей магистрали становится первой для обратки.
- 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.
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.
Естественная или принудительная циркуляция воды: что лучше для многоэтажки
Системы, в которых теплоноситель циркулирует по законам гравитации, по большей части ограничены частными домами (о схеме отопления частного дома с естественной циркуляцией рассказано в статье), отдельными малоэтажными зданиями, располагаемыми за пределами города — либо их проектируют там, где нет постоянного снабжения электроэнергией.
В таких зданиях чаще предусмотрены системы с естественной циркуляцией
Главное достоинство такой системы состоит в том, что при условии централизованной подачи воды она не зависит от электричества (об электроснабжении многоквартирных жилых домов читайте в статье).
Есть и другие плюсы, но и недостатки тоже имеются:
Достоинства | Недостатки |
|
|
Учитывая, что в однотрубной системе происходит интенсивное ослабление напора, и движение теплоносителя замедляется, не прогревая до нужной температуры помещения невысокого здания, предусматривая естественную циркуляцию, лучше проектировать двухтрубную систему.
Обратите внимание: для многоэтажек с гравитационной циркуляцией тепла, больше подходит система однотрубная.
Вариант с подачей и обраткой (двухтрубный) применяется только когда предусмотрено принудительное движение теплоносителя, обеспечиваемое насосом.
Индивидуальный узел распределения тепла в многоэтажном доме с принудительной циркуляцией
Примечание: чтобы в двухтрубной системе с гравитационным движением теплоносителя создать нормальное давление, приходится увеличивать расстояние от теплообменника до нижних отопительных приборов. Как минимум оно должно составлять 3 м.
Особенности отопления высотных зданий
Высотными называют здания, имеющие свыше 25 этажей. Такая этажность вызывает определённые трудности как в подаче воды наверх, так и в обустройстве системы отопления.
Чтобы это вообще было возможно, такие здания зонируют на секции определённой высоты, между которыми располагаются технические этажи, как показано на фото.
Стрелками показаны места нахождения технических этажей
Такое количество технических этажей требуется для того, чтобы располагать оборудование, обеспечивающее работу инженерных коммуникаций – в том числе и отопления.
В высотных зданиях зона обслуживания не может превышать определённую высоту.
Параметры технических этажей определяются, исходя из значения гидростатического давления теплоносителя в отопительных приборах нижнего уровня. Их высота должна соответствовать габаритам размещаемого в них оборудования: воздуховодов, котлов, насосов, теплообменников.
Если гидростатическое давление в отопительных приборах варьируется в пределах 0,6-1,0 Мпа, высота зон обслуживания обычно не превышает 55 метров (17-18 этажей).
В каждой из них обустроена своя система отопления, подключаемая к наружному теплопроводу, но изолированная от других систем, есть свой теплообменник, расширительный бак, подпиточный и циркуляционный насос.
В высотных зданиях обычно оборудуются индивидуальные отопительные пункты (ИТП), которые располагают в подвальных этажах, где находится основное насосное оборудование и теплообменники. Почти всегда они рассчитаны на максимальное давление в 1,6 Мпа, при котором гидравлически изолированная система имеет предел 160 метров.
Оборудование технического этажа
В здании с такой высотой устраивают или две зоны по 80 м, или три по 55-50 м – каждую со своим контуром. Причём, водо-водяное отопление может быть только в двух первых зонах — в третьей и выше (если этажей больше) проектируется пароводяное или комбинированное.
На заметку: пар вместо воды используется потому, что он не даёт большого гидростатического давления.
Его подают на технический этаж, предшествующий верхней зоне, на котором оборудован свой ИТП с полным набором оборудования – в том числе, и регулирующего. В зданиях, высота которых превышает 250 м, могут прибегать к устройству электро-водяного отопления.
Системы отопления высотных зданий нередко разделяются по фасадам (сторонам горизонта), и в каждом отделе имеется своя автоматизированная система, регулирующая температуру теплоносителя.
Особенности функционирования
Системы с естественной циркуляцией (гравитационные) используются все реже. Их достоинством является энергонезависимость, отсутствие воздушных пробок и долговечность – отсутствуют элементы и механизмы, склонные к быстрому износу. При этом есть сложности с проектированием, подбором угла наклона труб и их сечения. Чтобы обеспечить наибольшую возможную скорость движения теплоносителя, сечение трубопровода меняют по мере удаления от котла.
Принудительная циркуляция – современный выбор, циркуляционный насос позволяет эффективно и равномерно прогревать все радиаторы за счет высокой скорости движения теплоносителя. По этой же причине на нагрев остывшей жидкости тратится минимум энергии – перепад температур в подающем и обратном контурах небольшой.
Кроме того, проще проектировать и прокладывать трубопровод – не требуется рассчитывать и строго соблюдать при монтаже угол наклона труб. Применяются трубы меньшего диаметра, если сравнивать с гравитационными системами, и это снижает затраты.
К недостаткам отопительной системы с принудительной циркуляцией относят зависимость от электроснабжения, расходы на покупку насоса и арматуры, необходимой для его функционирования.
Что подразумевается под закрытой системой в малоэтажных частных домах
Основным признаком отнесения системы отопления частных домов к закрытому/открытому типам является конструкция расширительного бака. Открытый, связанный непосредственно с атмосферой бак – система открытая. Герметически закрытый мембранный бак – система закрытая. Такая классификация сложилась в русскоязычном сегменте Интернета по факту.
Назначение расширительного бака интуитивно понятно – компенсировать изменения объема жидкого теплоносителя в системе отопления при колебаниях его температуры. Нагрев теплоносителя (воды, антифриза) вызывает увеличение его объема (вода, нагретая от 0 °С до 100 °С прирастает в объеме на 4,33 %), растет давление в трубах (в среднем на 1,2 – 2,2 бара/°С) и радиаторах, повышая вероятность аварийных ситуаций. Установленный в системе расширительный бак способен временно принять внутрь себя избыток нагретого теплоносителя. Остывшая жидкость сжимается и покидает внутренний объем бака.
Открытый расширительный бак – это негерметичная емкость со съемной (подъемной) крышкой и сливным патрубком, устанавливаемая в верхней точке системы, куда под действием архимедовой силы движутся через стояки пузырьки растворенного в воде воздуха, выходя в атмосферу. Имеет место и обратное движение – атмосферный воздух насыщает объем нагретой жидкости в баке, попадая внутрь системы, когда теплоноситель сжимается после охлаждения.
Исключают попадание атмосферного воздуха внутрь систем отопления современные мембранные расширительные баки, устройство которых показано на рисунке ниже.
Устройство мембранного расширительного бака.
Внутри него находится упругая мембрана (диафрагма), разделяющая внутреннюю герметичную полость бака на воздушную и водяную камеры. Продвинутые модели содержат вместо воздуха азот. Газ закачивают в бак под избыточным давлением, прогибающим мембрану в сторону входного водяного патрубка. Растущее давление нагреваемого теплоносителя заставляет мембрану сжимать газ. Процесс продолжается, пока оба давления (жидкости и газа) не уравновесятся.
Мембранный бак можно устанавливать в любой точке системы. Лучшим местом считается точка на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом. Запас жидкости внутри бака предупреждает возникновение кавитации во входном патрубке насоса.
Стремясь предотвратить «завоздушивание» водяной камеры расширительного бака воздухом, растворенным в теплоносителе, входной патрубок обращают вверх, как показано на рисунке ниже.
Способы установки расширительного мембранного бака.
Дополнительно такой способ установки обеспечивает снижение температуры теплоносителя в баке, предохраняя мембрану от тепловых нагрузок. Мембраны высокого качества способны длительно выдерживать любые температуры теплоносителя, что позволяет рекомендовать оба способа установки расширительных баков.
Тип разводок: верхняя и нижняя
По способу подачи воды различают верхний и нижний способ разводки.
При верхней подаче основная труба размещается под потолком, откуда к радиаторам спускаются подающие трубы. Обратка же проходит внизу по полу. Благодаря перепаду высот создаётся давление оптимальной силы, чтобы не прибегать к дополнительной установке насоса.
Недостатки верхней разводки:
- Такая схема монтажа не рекомендуется для помещений малой площади.
- Низкая эстетическая привлекательность.
- Требует большего количества труб.
При нижней подаче обе магистрали располагаются по низу (на полу, в подполе, в полуподвальном или подвальном помещении), при этом труба подачи располагается выше, чем обратка.
Такая концепция требует ответственного подхода к расположению котла и расширительного бака:
- естественная циркуляция обязывает размещать котёл ниже уровня радиаторов;
- при принудительной циркуляции расположение котла не имеет значение;
- расширительный бак монтируется в самой верхней точке системы.
Кроме того схема монтажа с нижней разводкой:
- минимизирует расход труб;
- требует подключения дополнительной воздушной линии, которая позволит удалять из контура воздух;
- доступна для реализации своими руками без привлечения профессионалов;
- выглядит более эстетично.
Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой
Главная отличительная особенность такой конструкции – прокладывание подающего трубопровода по верхней части комнаты, обратка отводится по ее нижней части.
Важное преимущество такой системы: высокое давление в магистрали, что обусловлено значительной разницей в уровнях обратной и подающей трубы. Благодаря этому обстоятельству их диаметр может быть одинаковым даже при обустройстве схемы с естественной циркуляцией.
Но при этом расширительный бак, который размещается в наивысшей точке схемы, чаще всего оказывается на неотапливаемом чердаке, что может вызвать проблемы. Как вариант можно рассматривать обустройство бака внутри перекрытия, когда его нижняя половина остается в отапливаемой комнате, а верхняя часть выводится на чердак и максимально утепляется.
Если владелец не особенно озабочен наличием труб под потолком комнаты, желательно располагать подающую линию выше уровня окон.
В этом случае расширительный бак можно расположить под потолком, при условии, что высота стояка будет достаточной для обеспечения нормальной скорости теплоносителя. Обратку нужно будет смонтировать максимально близко к уровню пола или даже опустить под него. Правда в последнем случае при обустройстве магистрали нельзя будет использовать соединительные элементы, чтобы исключить появление течи.
На рисунке представлены схемы верхней разводки с попутным и встречным естественным движением теплоносителя. Представлены варианты двухконтурной и одноконтурной разводки
Внешний вид комнаты с проложенными под потолком трубами недостаточно эстетичен. Помимо этого часть тепла уходит вверх, что делает отопительную систему с верхней разводкой недостаточно эффективной.
Поэтому можно попробовать собрать схему с подающей магистралью, проходящей под радиаторами, но это улучшит только внешний вид системы, никак не повлияет на ее недостатки.
Подключение насоса позволяет легко добиться оптимального давления в системе даже при использовании труб минимального диаметра. Максимальный эффект от отопительной системы с разводкой верхнего типа можно получить в двухэтажном частном доме, поскольку естественная циркуляция стимулируется большой разницей в высоте установки котла, находящегося в подвале, и батарей второго этажа.
В очередной раз разогретый теплоноситель будет направляться в расширительный бак, который ставится на чердаке или на втором этаже. Откуда по наклонной магистрали жидкость начнет поступать в радиаторы.
В этом случае можно даже совместить отвечающую за наличие горячей воды распределительную емкость и расширительный бак. Если в доме будет установлен энергонезависимый котел, получится полностью автономная отопительная система.
Еще один очень удачный вариант для двухэтажного дома – комбинированная система, объединяющая двух и однотрубные участки. К примеру, однотрубная конструкция монтируется на втором этаже в виде водяного теплого пола, а двухтрубная устанавливается на первом. Возможность регулировать температуру во всех комнатах при этом полностью сохраняется.
Двухтрубная система отопления с верхней разводкой не украшает комнату. Подающую трубу приходится размещать над окном, если постройка не оборудована утепленным чердаком
Главным преимуществом двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой считается высокая скорость продвижения теплоносителя и отсутствие завоздушивания магистрали.
Именно поэтому ее используют достаточно часто, не обращая внимание на значимые недостатки:
- неэстетичный вид комнат;
- большой расход труб и комплектующих;
- отсутствие возможности обогрева помещений большой площади;
- проблемы с размещением расширительного бака, который не всегда можно совместить с распределительным;
- дополнительные расходы на декор, чтобы можно было замаскировать трубы.
В целом система с верхней разводкой вполне жизнеспособна, а при грамотно проведенных расчетах еще и очень эффективна.
Двухтрубная конструкция с нижней разводкой
Схема предполагает монтаж подачи и обратки снизу от батарей. В отличие от системы с разводкой верхнего типа направление движения теплоносителя здесь изменено. Он начинает движение снизу наверх, проходит через батареи и направляется по обратке в отопительный котел.
Системы с нижней разводкой могут включать в себя один или несколько контуров. Кроме того, возможно обустройство тупиковой разводки и схемы с попутным движением жидкого теплоносителя.
На рисунке представлена отопительная система двухтрубного типа с нижней разводкой. Нижняя схема прокладки подающей магистрали выгодна тем, что не требует настолько же мощного утепления трубопровода, как при прокладке его в пределах неотапливаемого чердака. Потери тепла тоже существенно ниже
Главный недостаток конструкции – завоздушивание. Чтобы избавиться от него используются краны Маевского. Причем если система установлена в двух или более этажном доме, предполагается, что такой кран должен будет стоять на каждой батарее. Это, безусловно, не очень удобно, поэтому рекомендуется прокладка специальных воздушных линий, которые включаются в систему.
Такие воздухоотводчики собирают воздух из отопительной магистрали и направляют его в центральный стояк. Далее воздух попадает в расширительный бак, откуда и удаляется. Отопительные схемы с нижней разводкой и естественной циркуляцией используются достаточно редко, поскольку имеют ряд ограничений. Прежде всего это то, что большинство включенных в цепь батарей являются конечными.
По этой причине их приходится оснащать спускниками. Если же в системе присутствует расширительный бачок открытого типа, то спускать воздух придется придется практически ежедневно. Монтаж воздушных магистралей, закольцовывающих подающие трубы, позволяет нивелировать этот недостаток. Однако они существенно усложняют схему и делают ее более громоздкой. Более того, «воздушка» прокладывается по верху комнаты.
Значимое преимущество нижней разводки, заключающееся в отсутствии проложенной на виду магистрали, при этом теряется. Количество используемых для монтажа труб в таком случае вполне сопоставимо с числом деталей, необходимых для верхней разводки. Поэтому для обустройства двухтрубной системы с нижней разводкой чаще всего используется вариант с принудительной циркуляцией.
Внешне системы с нижней разводкой выглядят намного привлекательнее. Трубопроводы выполнены из труб небольшого диаметра, проходят под радиатором и почти незаметны
К значимым достоинствам такой системы можно отнести:
- Компактное размещение участка управления всей системой. Чаще всего его устанавливают в подвале.
- Снижение теплопотерь, которое дает прокладка труб по низу помещения.
- Возможность подключения и эксплуатации отопительной системы до полного завершения строительных или же ремонтных работ. К примеру, первый этаж может отапливаться, а на втором будут проводиться необходимые работы.
- Значительная экономия тепла благодаря возможности распределять его по отапливаемым помещениям.
К недостаткам нижней разводки относят большое количество труб и комплектующих, необходимых для монтажа и невысокое давление жидкости в подводящей магистрали. Кроме того, отрицательным моментом можно считать и необходимость монтажа кранов Маевского на отопительные радиаторы, а также постоянное удаление воздушных пробок из системы.
Проточные и тупиковые
В проточной системе направление тока воды в подающей и отводящей трубе не изменяется. При тупиковой схеме теплоноситель в трубах подачи и возврата движется в противоположных направлениях. В такой сети устанавливаются байпасы, а радиаторы располагаются на замкнутых участках, что дает возможность отключать любой из них, не нарушая работу отопления.
Схема для частного дома и компоненты
Обустройство двухконтурного отопления предполагает наличие ряда обязательных элементов:
- отопительного котла (ограничений по виду топлива нет);
- расширительного бачка;
- фильтра;
- радиаторов;
- труб и соединительных переходников для разветвления (фитингов);
- термостатических клапанов для радиаторов;
- предохранительных клапанов;
- температурного манометра;
- воздухоотводящих клапанов автоматического типа;
- кранов и регулирующих вентилей, предназначенных для отключения радиаторов от магистрали отопления и слива с них воды;
- прибор для балансировки отопления.
При необходимости обустройства циркуляции принудительного характера также понадобится циркуляционный насос.
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:
- Если планируется собирать отопление самостоятельно, лучше остановиться на двухтрубной плечевой системе. Она прощает новичкам множество ошибок и будет работать, несмотря на допущенные огрехи.
- 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.
Схема монтажа: горизонтальный и вертикальный тип компоновки
По схеме монтажа двухтрубные системы подразделяются на вертикальную и горизонтальную.
Вертикальная компоновка ориентирована на работу в многоэтажных домах (от двух и более).
- Для подключения радиаторов отопления на каждом этаже требуется большее количество труб.
- Воздух, устремляясь вверх, автоматически выходит из контура посредством расширительного бака или спускного вентиля.
Горизонтальная схема разводки предназначена для эксплуатации в одноэтажных, максимум – двухэтажных строениях. Стравливание воздуха из контура происходит через кран «Маевского».
Горизонтальная система отопления с нижней разводкой – наиболее популярное решение среди хозяев частных домов малой этажнойти.
Преимущества и недостатки вертикальной системы
При двухтрубной системе отопления с нижней разводкой подающий и обратный магистральные трубопроводы проходят в полу нижнего этажа здания или в подвале, а теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор.
Преимущества: хорошая регулировка системы отопления, возможность отдельного отключения каждого отопительного прибора, отсутствие перерасхода отопительных приборов.
Недостатки: увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой, практическая невозможность установки квартирных теплосчётчиков.
Причины невозможности установки квартирных теплосчетчиков в домах с вертикальной разводкой отопления
- Метрологическая проблема. Теплосчетчик считается работающим корректно, когда разница температур теплоносителя между входом и выходом (подачей и обраткой) составляет более 3оС. Тепловое потребление 1 радиатора в зависимости от типоразмеров, коэффициента оребрения и площади обогрева составляет от 0,5оС до 2оС.
- Необходимость установки теплосчетчиков на каждый стояк, что дорого и весьма хлопотно. В дальнейшем пользователю придется вручную снимать показания с каждого из счетчиков, суммировать их и подавать в теплоснабжающую организацию. Риск математической ошибки и человеческого фактора. Высокие расходы на поверку, что частично нивелирует экономию от установки и увеличивает окупаемость.
- В паспорте теплосчетчика написана область применения прибора. Например, для Ultraheat T-230 — «Счетчик применяется для учета потребляемой энергии в квартирах, коттеджах, многоквартирных домах и объектах малого бизнеса… измерение температуры в подающем и обратном трубопроводе производится…. и т. д. и т. п.». Нигде нет слова про батарею, да подающего и обратного трубопровода на батарее нет.
Все вышеперечисленные причины являются аргументами для теплоснабжающих организаций не принимать в коммерческий учет теплосчетчики установленные в домах с вертикальной разводкой системы отопления.
Единственный способ организовать учет тепла при вертикальной схеме разводки отопления это распределители тепла.
Вертикальная двухтрубная разводка в одноэтажном доме
Основное преимущества подобной системы — возможность монтажа труб одного диаметра и высокое давление из-за разницы в уровнях подачи и обратки. Главное обстоятельство, которое может не устроить — необходимость установки расширительного бачка на неотапливаемом чердаке. Но этот недостаток можно устранить, если переместить бачок на отапливаемые площади.
Тех, кто выбирает верхнюю разводку, скорее всего не заботит расположение труб под потолком. В таком случае подающую трубу можно разместить над окнами, а бачок — под потолком. Но следует учитывать, что может снизиться скорость циркуляции из-за уменьшения длины стояка. При такой схеме трубы будут над окнами во всех без исключения помещениях.
Если расстояние от верха окна до потолка слишком маленькое, то рядом со стояком можно сделать вырез в потолке, чтобы бачок оставался в отапливаемом помещении. Утеплять придется только его верхнюю часть. В этом случае стояк будет длиннее. Но невозможно будет забирать техническую воду, так как расширительный бачок не удастся совместить и расходным.
Обратная линия при сипользовании двух трубопроводов монтируется у пола или под полом. Но при монтаже под полом нельзя использовать соединительные элементы. Они повышают вероятность образования течи.
Трубы над окнами или под потолком портят внешний вид помещений. Кроме того, через потолок теряется часть тепла. Поэтому существует схема с подающим трубопроводом под радиаторами. Но основные недостатки верхней разводки это не устраняет.
При поступлении теплоносителя сверху практически не возникают воздушные пробки, так как давление в стояке достаточно высокое. Если включить в систему насос, то можно использовать трубы минимального диаметра.
Вертикальная двухтрубная разводка в двухэтажном доме
При наличии в доме двух этажей эта схема более эффективна — усиливается циркуляция за счет большой разницы в высоте радиаторов второго этажа и котла, расположенного в подвальном помещении. Горячая вода из котла поступает в распределительный бачок на чердаке или втором этаже, потом по наклонному трубопроводу направляется на отопительные приборы. В этом варианте расширительный бак можно совместить с распределительным, предназначенным для горячего водоснабжения. При наличии дровяного котла дом получается полностью независимым от перебоев в подаче электроэнергии.
Еще более удачной в двухэтажном доме может оказаться комбинированная система — сочетание однотрубной и двухтрубной схемы. При этом сохраняется возможность регулировать температурный режим во всех помещениях.
Еще один вариант — прокладка труб на втором этаже в виде теплого пола. Эту часть можно монтировать как отдельную однотрубную систему. Если трубу подачи направить от котла на второй этаж, в уклоне трубопровода нет необходимости.
К недостаткам верхней разводки можно отнести:
- большой расход труб;
- проблемы при размещении расширительного бака;
- неэстетичный вид помещений;
- дополнительные расходы на декоративную отделку (чтобы спрятать трубы);
- на втором этаже помещения прогреваются лучше;
- не всегда возможно совместить расширительный бак с распределительным;
- невозможно установить в помещениях с большой площадью.
Но верхнюю разводку часто используют из-за основного преимущества — большой скорости циркуляции воды и отсутствия воздушных пробок.
Разводка системы отопления в многоэтажном доме
В многоэтажных домах чаще всего монтируются комбинированные отопительные системы — разводка по этажам с двумя трубами, по квартирам — с одной. Но иногда встречаются и другие варианты.
Хуже всего, если в многоквартирном доме применена однотрубная разводка. Основной недостаток такой системы — большие теплопотери во время транспортировки теплоносителя. Горячая вода перемещается снизу, распределяется по всем квартирам и возвращается в тот же трубопровод. Обычно получается, что радиаторы на верхних этажах почти холодные. Еще хуже, если при монтаже система упрощена — радиаторы врезаны в трубопровод, то есть, они являются элементами трубопровода. Выигрывают жители первых этажей. На последние этажи теплоноситель поступает еще холоднее, чем при неупрощенной схеме.
Говорить о том, чтобы регулировать температуру радиаторов, вообще не стоит. Если поменять параметры подачи в одном отопительном приборе, они сразу же поменяются во всей системе. Кроме того, при аварии во время отопительного сезона для смены одного радиатора нужно выключить всю систему и выпустить из нее воду. Чтобы этого не делать, применяются специальные перемычки.
Немного улучшить показатели отопления с одной трубой можно, если установить радиаторы разного размера— первые маленькие, последние — самые большие. Это может сделать обогрев более равномерным. Если застройщик экономит на материалах, после заселения возникают проблемы с распределением тепловой энергии, а жильцы остаются недовольными.
Двухтрубная система более удобная, так как позволяет удержать температуру на одном уровне во всех отопительных приборах. Вода, остывшая в радиаторах, возвращается по другому трубопроводу. Кроме того, жильцы имеют возможность регулировать температуру каждого отопительного прибора и устанавливать краны с термостатами. Еще одно преимущество — возможность включить в систему радиаторы с нижним и боковым подключением.
Положительные и отрицательные стороны схемы с нижней разводкой
Отопительные системы с подачей теплоносителя по двум трубам с нижним подключением имеют следующие преимущества перед верхним подключением труб:
- Минимизация потерь тепла – трубы находятся внизу, что ограждает их от контактов с чердачными или потолочными перекрытиями, которые зимой могут быть холодными;
- Двухтрубное отопление можно запускать, не дожидаясь окончания строительных работ, если дом еще возводится;
- Если загородный дом имеет несколько этажей, то при необходимости можно отключить отопление на любом этаже, не трогая остальные, например, для ремонта помещений или при длительном отсутствии жильцов на этаже;
- Компактная нижняя разводка по двум трубам легко управляется, так как все элементы контроля и управления расположены в одном месте – в подвале или в отдельном котельном помещении;
- Любая двухтрубная система с нижней разводкой имеет возможность равномерного и одинакового распределения тепла по отапливаемым помещениям, что позволит экономить энергоносители.
Недостатки двухтрубной схемы из полипропилена;
- Материалов придется покупать немного больше, чем при монтаже однотрубной схемы;
- Низкое давление в трубах подачи теплоносителя при реализации схемы с естественной циркуляцией заставляет строжайше соблюдать уклоны и повороты;
- Необходимость врезки кранов Маевского в каждую батарею отопления или радиатор, а также постоянный контроль за воздухом в системе с необходимостью его спуска;
- Если вместо кранов Маевского или автоматических клапанов разводится воздушная линия, то все преимущества перед однотрубной разводкой пропадают.
Планирование и расчет
Осуществляя выбор наиболее оптимального типа отопительной системы для частного дома, дачи, обязательно необходимо брать в расчет площадь дома. Это важно, так как, к примеру, однотрубная схема с естественной циркуляцией превосходно себя показывает лишь в домах с площадью, не превышающей 100 м2. А в доме с существенно большей квадратурой она работать не сможет вследствие достаточно большой инертности.
Отсюда следует, что первичное вычисление давления в отопительной системе и проектирование системы отопления нужны для того, чтобы выяснить и сконструировать систему, применение которой в доме будет в большей мере рациональным. На этапе предварительного составления плана надо попытаться учесть всю специфику архитектуры постройки. К примеру, если дом довольно большой и, соответственно, площадь комнат, которые подлежат обогреву, тоже большая, наиболее рациональным будет внедрение системы отопления с насосом, который будет выполнять циркуляцию теплового носителя.
То есть для более продолжительной службы оснащения такого вида его следует ставить на обратный контур, по которому уже остывший теплоноситель возвращается к котлу для вторичного нагрева.
При этом имеются определенные характеристики, которым обязан отвечать циркуляционный насос:
- длительный период службы;
- незначительный уровень потребления электроэнергии;
- большая мощность;
- устойчивость;
- легкость эксплуатации;
- отсутствие механических колебаний и бесшумность в процессе функционирования.
При планировании системы отопления, будь то частный либо многоэтажный дом, самой сложной и ответственной фазой является гидравлический расчет, при котором необходимо установить сопротивление отопительной системы.
Расчеты совершаются по заблаговременно созданной схеме отопления, на которой отмечены все имеющиеся в системе компоненты. Реализовывают гидравлический расчет двухтрубной отопительной системы с применением аксонометрических проекций и формул. За расчетный объект берут самое загруженное кольцо трубопровода, разделенное на сегменты. В результате устанавливают приемлемую площадь сечения трубопровода, необходимую площадь поверхности радиаторов, гидравлическое сопротивление в отопительном контуре.
Расчеты гидравлических характеристик осуществляют по различным методикам.
Самые общераспространенные:
- вычисления методом удельных линейных потерь давления, предусматривающие эквивалентные изменения температуры теплоносителя во всех компонентах разводки;
- вычисления по параметрам сопротивления и показателям проводимости, предусматривающие переменные колебания температуры.
Результат первого метода – ясная физическая картина с конкретным распределением всех наблюдающихся сопротивлений в контуре отопления. Второй метод вычисления дает возможность получить четкую информацию о потреблении воды, о величинах температуры в каждом элементе системы отопления.
Как сделать расчет
Без предварительного расчёта мощности будущей отопительной системы добиться комфортного тепла в доме достаточно сложно. Тепловой расчёт помогает подобрать:
- нагревательный котёл оптимальной мощности;
- радиаторы с необходимым количеством секций;
- трубы, запорную арматуру и пр.
Для теплового расчёта понадобятся следующие данные:
- Общая площадь строения и каждого помещения в отдельности, высота потолков.
- Назначение каждого помещения (спальня, гостиная, кухня, подсобка и т.д.).
- Наличие примыкающих к зданию строений.
- Материал, из которого возведена постройка (стены и потолок, пол и перекрытия, крыша).
- Используемый вид утеплителя.
- Количество, тип и размеры окон и наружных дверей.
- Длительность отопительного сезона и «роза ветров» местности, средние температурные минимумы в данный период.
- Желаемая температура в доме.
- Точки подключения к коммуникациям (газ, электросеть, водопровод).
Мощность и теплоотдача
Расчёт необходимой тепловой мощности позволит подобрать точную модель нагревательного котла и радиаторов.
Метод 1. Расчёт мощности отопления по площади:
Q=S×A×k, где:
- Q – Тепловая мощность (ватт).
- S – Внутренняя площадь строения (м²).
- A – Количество ватт от общей мощности отопительной системы на 1м² (обычно это 100 – 150 ватт).
- k – Коэффициент запаса мощности на случай сильных морозов (1,2 или 1,25).
Важно: Иногда нецелесообразно просчитывать мощность помещения в едином поле. Лучше разделить площадь на жилую и техническую. Для первой используется показатель A=100 или 150 ватт, для второй A=50 или 75 ватт.
Данный метод прост, однако не всегда является оптимальным решением, т.к. не учитывает ни климатические особенности региона, ни высотных показателей помещений, ни характеристик материалов, из которых построен дом и пр.
Метод 2. Расчёт мощности отопления по объёму помещения и климатическим особенностям региона.
Q= (S×B×C×X) + (E×200+F×100), где:
- Q – Тепловая мощность (ватт).
- S – Внутренняя площадь строения (м²).
- B – Высота стен (м).
- C – Корректировочный коэффициент теплопотерь (для отдельно стоящих зданий, например, он равен 60).
- X – Региональный коэффициент.
- E – Количество дверей.
- F – Количество окон.
Тип зимы | Регион | Региональный коэффициент |
Теплая зима | Юг, Черноморское побережье | 0,7 — 0,9 |
Умеренная зима | Средняя полоса России, Северо-Запад | 1,2 |
Суровая зима | Сибирь | 1,5 |
Экстремально холодная зима | Чукотка, Якутия, Крайний Север | 2 |
Гидравлический расчет
Создаваемое в системе давление теплоносителя не является постоянной величиной. На него постоянно влияет создаваемая в трубопроводе сила трения, корректировка температурных показателей и пр. Это может привести к разбалансировке отопительного контура.
Избежать этого позволяет гидравлический расчёт, обеспечивающий поступление к каждому радиатору теплоносителя в количестве, необходимом для поддержания заданных параметров. В ходе расчёта определяются:
- диаметр и пропускная способность труб;
- потенциальные места потери давления;
- оптимальный объём теплоносителя;
- условия гидравлической увязки.
Считаем объём теплоносителя по мощности котла:
V= 13,5×Q, где:
- V – Объём водяной массы отопительной магистрали.
- 13,5 – Ср. объём теплоносителя на единицу мощности котла.
- Q – Мощность котла (кВт).
Расчёт объёма теплоносителя может производиться и по фактической ёмкости контура, когда суммируются все объёмы составляющих элементов контура (труб, радиаторов и т.п.).
Расчёт скорости движения теплоносителя:
V= (Q×L×0,86):(K-Ko), где:
- V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
- Q – Мощность котла (ватт).
- L – КПД котла.
- K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
- Ko – Температура теплоносителя на обратке.
Оптимальной скоростью движения жидкости считается показатель в интервале от 0,3 до 0,7 м/с. Отклонение от установленного норматива грозит либо завоздушиванием контура, либо излишними шумами.
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.
Диаметр трубы
Определение сечения трубы основывается на результатах теплового и гидравлического расчёта.
D= √354×(0.86×Q):(K-Ko):V, где:
- D – Сечение трубы (см).
- Q – Мощность котла (ватт).
- K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
- Ko – Температура теплоносителя на обратке.
- V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
Расчёт достаточно сложный, поэтому проще использовать готовые таблицы или специальные онлайн-калькуляторы, широко представленные на просторах интернета.
В итоге всех расчётов чертится план индивидуального отопления частного дома (квартиры) с обозначением схем и данных каждого элемента системы.
Важные нюансы проектирования двухтрубной системы отопления для собственного дома
Опрессовка системы
Нельзя ввести систему отопления в эксплуатацию, не произведя её опрессовку – проверку на прочность трубопроводов и узлов их присоединения к оборудованию, производимую гидравлическим или пневматическим способом.
Кроме испытаний, которые проводятся перед сдачей здания в эксплуатацию, опрессовка осуществляется:
- Перед наступлением каждого отопительного сезона. Цель – выявить ослабленные или разгерметизированные участки, продавить трубы с целью освобождения от шлама, снижающего проходимость.
- После ремонта, в процессе которого менялись участки трубопровода, арматура, прокладки.
- Послемонтажную опрессовку проводят дважды: сначала выявляют наличие негерметичных соединений, а второй раз — чтобы убедиться в работоспособности системы.
Такое обслуживание помогает постоянно поддерживать контур в рабочем состоянии, что обеспечивает обогрев здания зимой.
Последовательность
Действия по испытанию греющих трубопроводов производятся только вне отопительного сезона, при полном удалении из системы теплоносителя. Так как при опрессовке задействуются повышенные нагрузки, приходится следить за давлением по приборам.
Порядок действий может варьироваться в зависимости от состояния отопительных контуров.
Принимается во внимание:
- материал труб и толщина стенок;
- характеристики арматуры;
- количество этажей, обслуживаемых системой;
- вариант разводки подающего трубопровода.
Процесс состоит из нескольких этапов:
- Подготовки.
- Воздействия на контур водой или сжатым воздухом под давлением, вполовину превышающим РД (рабочее давление).
- Занесения данных в учётный журнал и составления акта.
- Предпусковой промывки.
При выявлении проблем производятся ремонтные работы, после чего контур должен подвергнуться испытанию ещё раз.
После окончания проверки давление не снижают ещё 30 минут, в течение которых становится понятно, есть ли утечки.
Опрессовка отапливающей системы
Если вы хотите, чтобы система отопления работала бесперебойно и с ней не возникало никаких проблем, её нужно хорошо спроектировать и смонтировать. Но как оказывается этого недостаточно. Оборудование нужно привести к эксплуатации.
А для этого делается не что иное, как опрессовка – гидравлические испытания, опрессовка системы отопления окпд – необходимое проведение испытаний, которое нужно проводить не только при установке системы, но и при замене или ремонте отопительного прибора и при подготовке к очередному отопительному сезону.
Такая проверка герметичности выявит все нарушения и необходимость таких работ очевидна. Раньше опрессовка требовала больше времени и сил, теперь это делается намного проще. Работы проводятся при помощи специального оборудования.
Далее начинаем опрессовку. Она включает в себя ряд мероприятий. Проводим профилактику работы системы и её подготовку. Нужно создать давление внутри системы, оно необходимо для проведения работ. Заключительный этап – промыть всю систему отопления .
Если система прошла все испытания, то она готова к использованию.
Конструктивные особенности
Данная СО представляет собой замкнутый контур, состоящий из двух веток, по которым происходит перемещение теплоносителя. Нагрев его производится в котельной установке. Далее, по подающей ветке (подаче) трубопровода, нагретая вода (рассол, антифриз) поступает в отопительные приборы (батареи, регистры), благодаря которым и происходит нагрев воздуха в отапливаемых помещениях. Вывод охлажденной воды из всех радиаторов происходит в обратную магистраль (обратку), которая подключена к входу котлоагрегата. Основные различия показаны на схемах.
Главное достоинство заключается в том, что при двухтрубном обогреве, температура теплоносителя остается практически неизменна.
Главный недостаток (который всегда озвучивают приверженцы однотрубного обогрева) заключается в большем расходе трубопровода, а значит большей сметной стоимости всей СО
Комментарий специалиста: Стоимость однотрубной системы обогрева не так уж и мала. Из-за последовательного подключения, при прохождении через каждый последующий радиатор теплоноситель остывает все сильнее. Для того чтобы получить достаточное количество тепла на конечных радиаторах, приходится увеличивать площадь теплоотдачи, путем наращивания количества секций батарей. Именно это увеличивает стоимость однотрубных СО.
Материалы изготовления
Установка 2-х трубного отопления предполагает широкий выбор применяемых материалов, каждый из которых обладает своими преимуществами и слабыми сторонами. В качестве материала трубопроводов можно выбрать сталь, медные сплавы, а также полипропилен.
Металл
В металлических трубах соединение с элементами арматуры (шаровые краны, балансировочные вентили) выполняется с помощью фланцев, на которых нарезана трубная резьба, а непосредственно соединение осуществляется сваркой.
Полипропилен
Полипропиленовые трубопроводы монтируются с помощью специального приспособления для пайки. Если вы планируете делать монтаж своими руками, такое оборудование можно взять напрокат.
Монтаж своими руками
Соблюдение простых правил позволит выполнить монтаж 2-хтрубного отопления своими руками:
- Сверху укладывается контур, подающий нагретый теплоноситель от котла к радиатору. Снизу – для возврата отработанной жидкости обратно в котёл.
- Магистрали укладываются параллельно друг другу.
- Контур отопления должен иметь уклон в сторону от нагревательного элемента к крайней батарее.
- Для снижения теплопотерь центральный стояк обязательно утепляется.
- Для возможности проведения ремонта отдельных участков отопительной сети устанавливаются блокирующие вентили.
- Желательно минимизировать количество углов, снижающих скорость движения теплоносителя.
- Необходимо точно подбирать элементы контура под сечение применяемых труб.
- Каждые 1 – 1,2 м трубопровод должен поддерживаться системой крепежей (особенно при использовании металлических труб).
Монтаж следует выполнять в следующей последовательности:
- К установленному нагревательному котлу подсоединяется центральный стояк.
- Центральный стояк соединяется с расширительным баком.
- От бачка идёт разветвление трубопровода с поэтапной установкой отопительных приборов.
- От нижней части котла начинается установка параллельной линии возврата отработанной жидкости.
- На входе или выходе из котла (реже) монтируется насос (при необходимости).
Этапы
Вкратце монтаж состоит из таких пунктов:
- от котла выводится вверх труба подачи и соединяется с компенсаторным бачком;
- из бачка выводят трубу верхней магистрали, которая идет ко всем радиаторам;
- устанавливается байпас (если он предусмотрен) и насос;
- проводится обратная линия параллельно подающей, ее же соединяют с радиаторами и врезают в котел.
Котел
Для двухтрубной системы первым устанавливается котел, для чего создается мини-котельная. В большинстве случаев это подвал (в идеале — отдельное помещение). Основное требование – хорошая вентиляция. Котел должен иметь свободный доступ и располагаться на некотором отдалении от стен.
Пол и стены вокруг него облицовываются огнеупорным материалом, а дымоход выводится на улицу. При необходимости устанавливается насос для циркуляции, коллектор для распределения, регулирующие, измерительные приборы около котла.
Алгоритм установки
Монтаж двухтрубной системы отопления, независимо от ее характеристик, требует использования следующих инструментов, приспособлений, материалов и оборудования:
- рулетка, карандаш/маркер, строительный уровень, отвес;
- электродрель;
- шуруповерт;
- инструмент для монтажа трубопровода (в зависимости от выбранного вида труб);
- разводной и газовый ключи;
- трубы (на выбор: металлопластиковые, стальные, медные, из полипропилена);
- приборы отопления;
- воздухоотводчики (ручные для каждой из батарей, автоматические для всего контура);
- расширительный бак;
- элементы обвязки котла;
- сливной кран и обратный клапан для подпитки системы и т.д.
Чтобы упростить монтаж выполняется аксонометрия системы отопления — создаются особые чертежи для отопительного контура на каждом этаже дома. Аксонометрическая схема системы отопления подразумевает расположение каждого элемента на чертеже по трем осям координат, ни одна из которых не является параллельной картинной плоскости. Аксонометрическая схема отопления позволяет наглядно увидеть взаиморасположение всех элементов в пространстве. Пример, как выглядит аксонометрия отопления можно увидеть на рисунке:
Система отопления с принудительной циркуляцией монтируется в следующей последовательности:
- Установка отопительного агрегата в специально оборудованном месте (отдельном помещении) с отделкой из негорючего материала.
- Монтаж обвязки котла, циркуляционного насоса, подключение распределительного коллектора, если предусмотрено несколько отопительных контуров.
- Установка приборов отопления (крепление на кронштейны к стене или на подставках к полу). Между нижним краем батареи и полом, а также между верхним краем батареи и подоконником должен оставаться промежуток не менее 10 см для циркуляции воздуха.
- Прокладка трубопровода, подключение труб подачи и обратки к радиаторам, установка запорной и регулирующей арматуры, кранов Маевского и термодатчиков.
- Заполнение системы и опрессовка. После проверки контура на герметичность из радиаторов стравливается воздух. Затем производится балансировка системы.
Материалы и комплектующие
Для обустройства отопления 1-2- этажного дома потребуются такие компоненты:
- котел;
- чугунные батареи, металлические радиаторы;
- трубы (металлические, полипропиленовые или другие);
- соединительные элементы (фитинги);
- сгоны;
- расширительная емкость;
- клапаны аварийной остановки работы системы;
- отводчики воздуха.
Критерии выбора
Котел выбирают с учетом доступности и стоимости топлива, расчетной мощности системы, требований к уровню автоматизации. Наибольшей популярностью пользуются газовые и твердотопливные котлы.
Радиаторы, представленные на рынке, изготавливаются из:
- чугуна
- алюминия
- стали
- меди
- сочетания стали (труба) и алюминия (оребрение)
При выборе радиатора обращают внимание на технические характеристики, долговечность и надежность прибора, удобство в монтаже, дизайн, принцип подключения. К примеру, из-за инертности чугунных батарей на них нет смысла устанавливать термостаты для регулировки микроклимата. Стальные и биметаллические радиаторы склонны к коррозии, и их лучше использовать в составе отопительных систем закрытого типа.
Для прокладки трубопровода используются трубы:
- стальные (из обычной или легированной нержавеющей стали)
- медные
- полипропиленовые, армированные стекловолокном или алюминиевой фольгой
- из сшитого полиэтилена
- металлопластиковые
При выборе учитывают долговечность, устойчивость к коррозии, пригодность к скрытой прокладке (под стяжкой), стоимость. Монтаж полимерных труб можно выполнить самостоятельно, а прокладка металлического трубопровода требует навыка работы со сварочным аппаратом (для крепления стальных элементов) или устройством для пайки меди. Фитинги должны соответствовать трубам
Подбор труб по диаметру
Обеспечить хороший прогрев помещения можно, если правильно выбрать сечение труб. За основу тут берут тепловую мощность. От нее зависит, какой объем воды должен двигаться за определенное время. Для вычисления тепловой мощности используется формулы: G=3600×Q/(c×Δt), где: G − расход жидкости на обогрев дома (кг/ч); Q − тепловая мощность (кВт); c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C); Δt − разница температур между нагретой и остывшей жидкостью (стандартное значение — 20 °C).
Чтобы система работала сбалансировано, нужно рассчитать сечение труб. Для этого нужна следующая формула: S=GV/(3600×v), где: S – поперечное сечение труб (м2); GV − расход воды (м3/ч); v − скорость движения теплоносителя (0,3−0,7 м/с).
Как подключать радиаторы
Существует 3 способа подключения радиаторов:
- Одностороннее (боковое). Теплоотдача около 95%. Рекомендуется при подключении радиаторов с числом секций до 15.
- Диагональное (перекрёстное). Теплоотдача порядка 100%. Применяется для батарей с числом секций 15 и более.
- Нижнее. Теплоотдача порядка 85%. Чаще всего используется при скрытой концепции укладки трубопровода.
Как отбалансировать систему
Без балансировки дальние от котла радиаторы будут прогреваться по остаточному принципу даже при максимальной работе котла.
- Метод 1. Электронным расходомером на основе расчётных данных.
Самый корректный метод, однако, без проекта и гидравлического расчёта его выполнить невозможно. Кроме того понадобятся:
- регулировочная арматура на каждом стояке;
- балансировочный вентиль со штуцерами для подключения электроники;
- специальная аппаратура, подключаемая к регулировочной арматуре.
Электронный прибор для точной регулировки температуры подсоединяется к штуцерам вентиля и замеряет реальный расход теплоносителя. Затем посредством поворота шпинделя устанавливаются плановые показатели.
Важно. На текущий момент можно приобрести специальный балансовый вентиль, укомплектованный колбой расходомера. Это устройство даёт возможность отбалансировать систему по аналогии с описанным выше методом.
- Метод 2. Балансировка каждого радиатора по температуре.
Для этого у каждой батареи на выходе должен быть установлен регулирующий вентиль. Также понадобится специальный термометр для измерения температуры металлического корпуса вентиля.
- Полностью открывается вентиль на самой крайней батарее контура.
- Остальные в ряду откручиваются на несколько оборотов по принципу возрастания от котла. Например, первый от котла радиатор на 1 оборот, второй – на 2 оборота и т.д.
- Замеряется температура на каждом вентиле контура до тех пор, пока на всех она не выровняется.
Сколько может стоить монтаж такой системы
Стоимость монтажа двухконтурного отопления зависит от ряда факторов:
- площади помещения;
- стоимости используемого оборудования и материалов;
- типа отопления (тёплый пол, конвекторные радиаторы и пр.) и соответственно сложности работ;
- типа регулировки температура (ручная или автоматическая);
- необходимости в подключении горячего водоснабжения и мн. др.
Для примера, дом площадью в 100м² при средних показателях составит порядка 260 000 руб. Минимальная планка – около 160 000 руб.
Выполняя работу самостоятельно, можно сократить данные затраты почти в 2 раза.
Запуск системы
- Перед запуском выполняется визуальный контроль целостности и герметичности котла, радиаторов, труб и соединительных элементов, функционирование воздухоотводчиков и спускных клапанов. Также проверяется тяга и целостность дымохода. При необходимости осуществляется его очистка и ремонт.
- Закрытые контуры отопления требуют предварительной гидродинамической промывки, осуществляемой особым фильтрующим насосом.
- Для опрессовки закрытая система наполняется повышенным объёмом теплоносителя (порой, воздуха) через подпиточный узел, размещённый в самой низкой точке контура.
- В качестве теплоносителя используется специальный антифриз (лучше, пропиленгликоль, безопасный для здоровья человека) или обычная дистиллированная вода.
- Посредством кранов Маевского (патрубков или клапанов) спускается находящийся к магистрали воздух до тех пор, пока не потечёт жидкость.
- Запуск котла производится согласно рекомендациям производителя.
- По факту нагрева теплоносителя на котле открывается подпиточный кран, подающий жидкость в контур. Для проверки давления используются манометры котла. Показатель давления не должен превышать 3 атмосфер.
- Давление воздушной камеры расширительного бачка должно быть выше системного на 5 – 7%.
В результате отопление должно стабильно держать выставленную температурный режим без скачков давления.
Прокладка трубопровода
Подающий и обратный трубопровод системы с нижней разводкой монтируются параллельными линиями. Трубы прячут в пол, в стены или за плинтус. При открытой прокладке нижняя труба должна располагаться на таком расстоянии от пола, чтобы не мешать уборке.
Если в системе отопления не предусмотрен циркуляционный насос, радиаторы располагают на разной высоте – чем дальше от котла, тем ниже. Уклон трубопровода должен составлять 1-2 градуса.
В местах прохождения труб через стены и перекрытия предварительно устанавливают специальные «стаканы». Их диаметр должен немного превышать внешнее сечение трубы – требуется зазор для теплового расширения, чтобы избежать деформации и повреждения контура. Зазор заполняют силиконовым герметиком.
Запуск и определение баланса
После прокладки труб и крепления радиаторов, их заполнения и запуска, необходимо произвести первичную балансировку температур. Параметры указываются в проектной документации. Повторная процедура проводится в таких случаях:
- радиаторы в разных частях помещения нагреваются неравномерно;
- в одном из них слышится шум воды.
Если все работает исправно, то еще раз проводить балансировку не стоит. Не следует также самостоятельно регулировать параметры, если дом многоквартирный с централизованной системой подачи тепла.
Двухтрубная отопительная система — лучший вариант в больших сооружениях. Сегодня существует несколько ее конструктивных вариантов, поэтому в каждом отдельном случае можно найти подходящий.
Способы повышения тепловой инерции системы
Если зимы в вашем регионе холодные и вы обеспокоены тем, что при использовании ГВС батареи будут остывать, мы дадим вам несколько советов, как этого избежать. Само собой, в первую очередь необходимо позаботиться о хорошей теплоизоляции стен и окон, кровли и пола, но речь не об этом.
Единственный способ приостановить остывание теплоносителя – это повышение его теплоемкости. Этого можно добиться увеличением объема теплоносителя за счет использования труб большего диаметра.
Кроме того, можно использовать массивные чугунные батареи с напольной установкой. Такие отопительные приборы остывают очень долго, так как их масса может достигать 100 кг.
Наконец, как уже было сказано, можно встроить в систему тепловой аккумулятор – бак на несколько сотен литров (до 2000), включенный между котлом и системой отопления. Однако это нивелирует все преимущества схемы: она станет дороже и будет занимать лишнее место.
Рекомендации по монтажу
Если работа по сборке системы будет проводиться собственноручно, то мастеру потребуется пошаговое описание монтажного процесса.
Важно соблюдать такие правила:
- требуется обустраивать 2 контура: для горячей и холодной воды;
- трубы нужно укладывать с небольшим уклоном, направленным к последнему радиатору;
- оба контура укладываются параллельно друг другу;
- для предупреждения утраты тепла в главном стояке, лучше обернуть его изолятором;
- монтаж емкости для сбора лишнего объема воды осуществляется в наивысшей точке;
- размеры труб и соединительных деталей должны совпадать;
- все части системы изготовлены из одного материала.
Последовательность выполнения работ такая:
- Отведение основного стояка от котла. Тут же монтируется расширительная емкость.
- Разведение подводящих труб.
- Одновременная укладка трубы, при помощи которой в котел подается холодная жидкость.
- Фиксация насоса.
- Крепление батарей или радиаторов.
Перед тем как заправлять 2-х трубные системы отопления, нужно внимательно осмотреть все ли соединения надежно затянуты.
Как проводится об опрессовка труб
Опрессовка трубопровода — это его комплексное испытание на герметичность с целью обнаружения возможных утечек прокачиваемой среды. Опрессовка труб выполняется не только относительно систем…
Варианты обустройства трубопроводов
Существуют два типа двухтрубной разводки: вертикальный и горизонтальный. Вертикально трубопроводы располагают обычно в многоэтажных домах. Такая схема позволяет обеспечить отоплением каждую квартиру, но при этом происходит большой расход материалов.
Встречное и попутное движение теплоносителя
Схема двухтрубного отопления, в которой горячая вода двигается в разные стороны, называется встречной или тупиковой. Когда движение теплоносителя осуществляется по обоим трубопроводам в одном направлении, называется попутной системой.
В таком отоплении зачастую при монтаже труб прибегают к принципу телескопа, что облегчает регулировку. То есть, при сборке трубопровода укладывают последовательно участки труб, постепенно уменьшая их диаметр. При встречном движении теплоносителя обязательно присутствуют термоклапаны и игольчатые вентили для регулировки.
Веерная схема подключения
Веерная, или лучевая схема применяется в многоэтажных домах для подключения каждой квартиры с возможностью установления счетчиков. Для этого на каждом этаже устанавливают коллектор с выходом трубы на каждую квартиру.
Причем для разводки применяются только цельные участки труб, то есть не имеющие стыков. На трубопроводы устанавливают тепловые приборы учета. Это позволяет каждому владельцу контролировать свой расход теплоэнергии. При строительстве частного дома такая схема применяется для поэтажной разводки трубопроводов.
Для этого в обвязке котла устанавливают гребенку, от которой и подключают по отдельности каждый радиатор. Это позволяет равномерно распределить теплоноситель между приборами и уменьшить его потери из системы отопления.
Основные отличия
Системы отопления при помощи жидкого теплоносителя подразделяют на 2 главных вида – это однотрубные и двухтрубные. Различия данных схем заключаются в способе подключения теплоотдающих радиаторов к магистрали. Магистралью однотрубной отопительной системы является замкнутый круговой контур. Теплотрассу прокладывают от нагревательного устройства, батареи подключают к нему последовательно и протягивают назад к котлу. Отопительная система с одним трубопроводом просто устанавливается и не располагает большим количеством комплектующих, потому дает возможность прилично экономить на монтаже.
Однотрубные отопительные конструкции с естественным передвижением теплоносителя сооружают только лишь с верхней разводкой. Отличительный признак – в схемах имеются стояки подающей магистрали, но отсутствуют стояки для обратной трубы. Перемещение теплоносителя двухконтурной отопительной системы реализовывается по 2 магистралям. Первая предназначается для доставки горячего теплоносителя от прибора нагрева к отдающим тепло контурам, вторая – для отвода охлажденного теплоносителя к котлу.
Радиаторы отопления подсоединяются параллельно – нагретый теплоноситель поступает в каждый из них прямо от подающего контура, благодаря этому имеет почти равную температуру. В батарее вода отдает энергию и остывшей отправляется в отводящую трубу – «обратку». Подобная система нуждается в удвоенном количестве труб, фитингов и арматуры, тем не менее, дает возможность организовывать комплексные разветвленные структуры и понижать расходы на обогрев благодаря индивидуальному регулированию батарей. Двухконтурная система высокоэффективно отапливает большие помещения и многоэтажные сооружения. В малоэтажных постройках (в 1-2 этажа) и домах, имеющих площадь меньше 150 м², рациональнее сооружать одноконтурное теплоснабжение как с финансовой, так и с эстетической точки зрения.
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.