Нужно ли закольцовывать двухтрубную систему отопления
Обновлено: 12.05.2024
Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые нужно знать
Система отопления является важнейшей составляющей уюта и комфорта жилого пространства, обеспечивающей тепло даже в лютые холода. Но, чтобы эта система была надежной и не подвела в самый неподходящий момент, каждый домовладелец должен сделать верный выбор, отдав предпочтение наиболее рациональному, приемлемому варианту отопления, представленному на рынке.
Сегодня мы расскажем про наиболее популярный вариант двухтрубной системы отопления и раскроем все ее нюансы и особенности, плюсы и минусы, сферу применения и принцип работы. Итак, за дело!
Категории систем отопления и принцип работы
Отопление помещения было придумано человечеством еще 3000 лет назад. Еще в ту далекую эпоху, древние люди использовали систему труб, ведущих к котлам с горячей водой для обогрева дворцов влиятельных особ в холодный период. Сегодня система отопления – обязательный атрибут современности, представляющий широкий выбор вариантов.
Существует две основные категории трубных систем отопления: однотрубные и двухтрубные.
Отличие систем заключаются в следующем: 1-трубная система функционирует по принципу замкнутого кольца. Циркулируя, вода проходит через котел и сообщает радиаторам тепло, после чего, холодная вода, возвращается обратно. 2-х-трубный принцип обогрева заключается в работе двух контуров, которые распространяют тепло.
Тип устанавливаемой системы будет влиять на размеры радиаторов и трубопроводов. Также стоит отметить, что первый вариант чаще используется в домах небольшого метража, тогда как второй используется для большой площади, например, для отопления коттеджей.
Плюсы и минусы 2-х-трубной системы
К плюсам такого отопления можно отнести следующие пункты:
- Система более надежна и менее уязвима к разморозке;
- Параллельный принцип подключения, обеспечивающий большую теплопроизводительность;
- Возможность продления, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, что особенно удобно при расширении жилого помещения (пристройке жилых помещений);
- Возможность ручного регулирования температуры для каждого помещения.
К минусам отнесем следующее:
- Более высокая стоимость;
- Монтаж происходит несколько сложнее;
- Потребуется большее количество расходного материала (труб).
Разновидности схем 2-х-трубной системы
Существует несколько вариаций 2-х-трубного отопления, каждая из которых имеет свои нюансы, которые следует учитывать при выборе.
Двухтрубная система с прямым возвратом
В двухтрубной системе прямого возврата общая длина трубы от насоса до каждого радиатора короче для радиаторов, расположенных ближе к насосу, и длиннее для более удаленных радиаторов. По этой причине перепад давления может быть значительно выше на ближайшем радиаторе, чем на самом дальнем.
Это необходимо учитывать при проектировании системы. Преимущество системы прямого возврата заключается в том, что маршрутизация труб более проста по сравнению с системой обратного возврата.
Двухтрубная система с обратным возвратом (система Тичельмана)
В двухтрубной системе обратного возврата общая длина трубы от насоса до каждого радиатора одинакова для всех радиаторов на одном этаже. Это дает благоприятное распределение воды.
Двухтрубная система с верхним трубопроводом
Распределительная труба расположена в подвесном потолке, а вентиляционные отверстия установлены в центральных положениях. Этот тип системы распространен в больших зданиях, так как его относительно легко сбалансировать и регулировать. Также легко расширить систему.
Двухтрубная система с напольным трубопроводом
Эта система очень распространена в домах и зданиях, где трубопроводы не могут быть установлены в доступном потолочном пространстве. Распределительные трубы расположены под полом. В многоэтажных зданиях вентиляционные винты необходимы на радиаторах. Циркуляционные, встроенные одноступенчатые насосы обычно используются для двухтрубных систем отопления в бытовых и коммерческих системах отопления.
Возможные неполадки и способы их устранения
Многие здания в крупных городах имеют существующие одно- и двухтрубные системы парового отопления.
Схема двухтрубной системы отопления
Как 1-трубные, так и 2-х-трубные системы время от времени имеют проблемы с управлением, что приводит к неравномерному нагреву, высоким расходам топлива и гидроудару.
Давайте сейчас рассмотрим современные системы, лучшие практики, а также устранение неполадок для поддержания комфортной среды и экономия энергии.
Обогревательные системы позволяют конденсату и пару перемещаться по всей системе в пределах одних и тех же труб.
По мере того как котел создает пар, он проходит через трубы и поднимается вверх к радиаторам, где он нагревает пространство и конденсируется. Затем этот конденсат возвращается по той же трубе (трубам) обратно в котел.
Трубы и радиаторы все наклонены назад к котлу, чтобы позволить этой системе работать под действием силы тяжести.
Для того чтобы система работала хорошо, поток пара должен быть сбалансирован. Регулируемые воздушные клапаны должны быть установлены на каждом из радиаторов. Таким образом, радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, могут иметь меньшее отверстие на воздушном клапане.
Радиаторы, расположенные дальше от котла, могут иметь большее отверстие. Это позволяет пару течь более равномерно по всей системе, так как радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, не перегреваются, а радиаторы, расположенные дальше от котла, не нагреваются.
Мнение эксперта Гребнев Вадим Савельевич Монтажник отопительных систем Воздушные клапаны можно использовать для отключения пара в незанятые помещения. Если воздушный клапан полностью закрыт, пар не будет поступать в радиатор.Автоматически регулируемые воздушные клапаны
Они могут быть установлены для различных температур от комнаты к комнате. Хотя они и стоят дороже, чем простые воздушные клапаны, они на самом деле реагируют на малейшие изменения температуры, а не просто на количество пара в радиаторе. Управление заметно лучше, и это более качественный продукт, чем простые воздушные клапаны.
Современное управление для однотрубных систем
Котел обычно управляется одним термостатом, что обеспечивает плохой контроль, особенно в таунхаусах. Термостат будет учитывать только температуру пола или помещения, в котором он находится.
Например, если термостат расположен напервом этаже рядом с бойлером, то он будет считывать температуру этого этажа.
Пар достигнет сначала радиаторы, быстро нагревающие пол. Это означает, что термостат выключит котел до того, как пар сможет полностью нагреть радиаторы на самых дальних от котла этажах, что приведет к более низкой температуре на этих этажах.
Чтобы устранить эту проблему, предлагается разместить датчики температуры на нескольких этажах с усредняющим термостатом.
Это обеспечивает более равномерное распределение тепла.
Более крупные однотрубные системы парового отопления могут потребовать использования управления тепловым таймером.
Современное управление для двухтрубных систем
Две трубные паровой системы имеют линии подачи пара и отдельные обратные линии для конденсата. Если система работает правильно, то в паропроводах будет присутствовать лишь незначительное количество конденсата. Ключом к равномерному и комфортному отоплению снова является сбалансированный поток пара к радиаторам и возврат конденсата в котел.
Мнение эксперта Гребнев Вадим Савельевич Монтажник отопительных систем Когда котел создает пар, он проходит через подводящую трубу и достигает радиатора, где выделяет тепло и конденсируется. Затем он возвращается в котел через обратный клапан.Обратные линии расположены как однотрубные системы, так что конденсат может работать под действием силы тяжести. Питающие линии также имеют наклон, ведущий к обратной линии. Есть некоторые системы, которые имеют конденсатные насосы или вакуумные насосы, которые облегчают движение пара и конденсата, однако большинство систем будут иметь скатные трубы.
Конденсатоотводчики
Чтобы контролировать поток пара и конденсата, эти две жидкости должны быть разделены. Обычный метод заключается в установке конденсатоотводчика на выходе каждого радиатора. Это устройство позволяет воздуху и воде существовать в радиаторе, но не парам. Если ловушки не работают, систему нельзя контролировать.
Внутренний элемент вышедшей из строя ловушки может быть легко заменен сантехником. Конечно, если ваши ловушки не сработали, то разумно предположить, что все ловушки в здании должны быть проверены.
Если система старая, было бы разумно заменить все термостатические ловушки радиатора.
Теперь, когда пар и вода разделены, мы можем перейти к управлению радиаторами. Для контроля температуры в двухтрубных паровых системах используется термостатический радиаторный клапан (ТРВ). ТРВ следят за температурой вблизи радиатора и крепятся к трубе подачи пара.
Затем вы можете вручную установить температуру: настройки обычно отображаются численно с диапазоном температур, соответствующим каждому элементу системы. Когда желаемая температура будет достигнута, клапан закроет подачу пара к отдельному радиатору. Если радиатор установлен в корпусе, то необходимо использовать модель капиллярной трубки.
Вопрос-ответ
Чем отличается 2-х-трубная система от 1-трубной?1-трубная система работает с использованием полного кольца трубопроводов с потоком и возвратом из котла. Недостатки этой системы, как правило, перевешивают преимущества, поэтому они используются все реже.
2-хтрубная система стала популярной с 1970-х годов, и до сих пор является наиболее распространенным методом питания контуров радиатора. Вода здесь циркулирует, как по контуру, так и по радиаторам, что, в свою очередь, повышает скорость нагрева радиаторов.
Какие преимущества имеет такая система?Она более практичная и доступная для автономного отопления жилья.
На что нужно обращать внимание при выборе системы отопления?В повседневной жизни можно встретить различные обогревательные схемы, однако отметим, что на выбор влияет несколько факторов. Предпочтение отдается той или иной схеме, основанной на наличии средств у собственников жилья, ожидаемом эффекте и конструктивных особенностях жилого дома. 2-х-трубный вариант чаще используется на практике благодаря своей высокой эффективности, надежности и простоте настройки.
Какой принцип работы 2-х-трубного обогрева?Принцип работы достаточно прост: теплоноситель циркулирует от котла к радиаторам по двум контурам. Первая труба непосредственно подает тепло от котла к радиаторам, в то время как вторая предназначена для транспортировки охлажденного теплоносителя обратно.
Конечно, такой вариант имеет некоторые технические трудности, связанные с монтажом, но надежность, эргономичность и эффективность делают 2-х-трубный принцип обогрева наиболее востребованным на протяжении десятилетий. Но все же, выбирая систему, уделите внимание особенностям жилого помещения, его метражу, а также собственным критериям выбора и финансовым возможностям.
Видео-советы по установке двухтрубной системы отопления
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!
Система отопления ленинградка: разбираем подключение популярной однотрубной схемы
Как проводится гидропневматическая промывка системы отопления
Коллекторная система отопления: особенности, устройство, преимущества, недостатки
Как покрасить батарею отопления: все нюансы, которые необходимо знать
Промывка системы отопления жилого дома: необходимое оборудование и пошаговый процесс
Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома
За многими монтажниками водится грешок предубежденности. Например, мастер считает однотрубную разводку самой лучшей и предлагает ее всем заказчикам — хозяевам частных домов. За подобными предложениями нередко скрывается низкая квалификация исполнителя либо какая-то выгода. Наша задача – рассмотреть, как работает двухтрубная система отопления, объективно оценить преимущества и недостатки, дать рекомендации по выбору схемы.
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.
4 вида 2-трубных систем
В зависимости от условий прокладки трубопроводов и дальнейшей эксплуатации в частных домах используются следующие варианты двухтрубных схем:
- Гравитационная или самотечная с естественной циркуляцией нагретой воды.
- Классическая тупиковая система отопления.
- Кольцевая с попутным движением теплоносителя, она же – петля Тихельмана.
- Лучевая с индивидуальной раздачей тепла радиаторам от распределительного коллектора.
Заметка. К двухтрубному отоплению можно отнести и теплые полы. Греющие контуры выступают в качестве батарей, роль магистралей играют подводящие трубы и гребенка со смесительным узлом. По конструкции напольный обогрев близок к коллекторной схеме.
В самотечном исполнении система функционирует без избыточного давления, теплоноситель контактирует с атмосферой через открытый расширительный бак. Остальные 3 варианта схем – замкнутые, работающие под давлением 1—2.5 Бар и только с принудительной циркуляцией горячей воды. Теперь разберем каждую схему на конкретном примере двухэтажного дома.
Самотечное отопление
Принцип работы системы с естественным движением теплоносителя базируется на явлении конвекции – горячая и менее плотная жидкость стремится подняться вверх по трубе, вытесняемая более тяжелыми холодными слоями. Котел греет воду, она становится легче и движется через вертикальный стояк со скоростью 0.1—0.3 м/с, затем расходится по магистралям и батареям.
Уточнение. Подразумевается, что нагреваемая и охлажденная жидкость находится в пределах одного замкнутого контура, в данном случае таковым выступает отопительная сеть частного дома.
Перечислим характеристики двухтрубной гравитационной системы двухэтажного здания, показанной на чертеже:
- 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.
Тупиковые отопительные ветви
Двухтрубная закрытая система плечевого (тупикового) типа монтируется в большинстве загородных коттеджей и нередко применяется в новых многоквартирных домах. Как устроена схема:
- Радиаторная сеть представляет собой одну или несколько двухтрубных ветвей. Теплоноситель направляется к приборам отопления по одной магистрали, а возвращается по второй.
- Система работает с избыточным давлением 1—2.5 Бар, циркуляцию обеспечивает насос, установленный возле котла.
- Расширение воды компенсирует бак мембранного типа, расположенный в котельной. Точка врезки – на трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по течению жидкости).
- Сброс воздуха из сети происходит через краны Маевского на батареях и автоматический клапан в составе группы безопасности отопительного агрегата. Там же находится манометр и предохранительный клапан.
- Распространенный вариант разводки – нижняя горизонтальная, когда обе трубы проходят под радиаторами открытым способом.
Замечание. При необходимости тупиковые магистрали без проблем прокладываются закрытым способом — в бороздах стяжки пола, за подвесными потолками либо внутри стен.
Если необходимо распределить теплоноситель на 2 крыла двухэтажного здания, производится разделение на 4 отдельных ветви (плеча), сходящихся к общему стояку. Примечательно, что протяженность линий и тепловая нагрузка на плечи вовсе не должна быть одинаковой. Количество батарей и трасса прокладки разрабатывается с учетом особенностей конкретного здания.
Ветви с разным числом радиаторов уравновешиваются путем балансировки – ограничения потока регулировочной арматурой. Вентили всегда ставятся на выходах батарей и при нужде – на плечо в целом. Как правильно сбалансировать контуры, читаем на другой странице нашего ресурса.
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.
Устройство петли Тихельмана предполагает горизонтальную нижнюю разводку – скрыто под полом, реже – открыто по стенам. Еще вариант: кольцо можно сделать под перекрытием, спрятав за натяжные потолки или в подвал, а трубные подводки вывести к обогревателям.
Особенность кольцевой «попутки» – почти идеальное гидравлическое равновесие. Заметьте: по дороге ко всем батареям и назад теплоноситель преодолевает одинаковое расстояние. Контур способен обеспечить требуемый расход воды на 10 и более радиаторов с минимальной балансировкой.
Автор видео хорошо поясняет работу системы, но проводит некорректное сравнение – правильно отбалансированные ветви раздают тепло не хуже «попутки».
Лучевой способ подключения
Этот наиболее прогрессивный тип двухтрубной системы водяного отопления включает следующие элементы:
- обогреватели – обычные батареи, внутрипольные конвекторы либо отдельные контуры теплых полов;
- 2 коллектора – подающий и обратный, снабженные расходомерами и термостатическими вентилями;
- индивидуальные двухтрубные подводки, проложенные от коллектора к обогревательным приборам по кратчайшему пути (под полом или потолком, в перекрытии).
Коллектор, установленный в удобном месте, получает и возвращает воду котлу по двум основным магистралям. С помощью вентилей производится настройка расхода теплоносителя на каждую батарею. Если на клапаны коллектора установить термоголовки RTL либо сервоприводы, появится возможность автоматической регулировки климата в любой комнате и здании в целом.
Плюсы и минусы двухтрубных разводок
Для удобства восприятия мы объединили достоинства и недостатки всех вышеописанных систем в один раздел. Вначале перечислим ключевые положительные моменты:
- Единственное преимущество самотека перед другими схемами – независимость от электричества. Условие: нужно подобрать энергонезависимый котел и произвести обвязку без подключения к домовой электросети.
- Плечевая (тупиковая) система – достойная альтернатива «ленинградке» и прочим однотрубным разводкам. Главные достоинства – универсальность и простота, благодаря которой двухтрубная отопительная схема дома 100—200 м² без проблем монтируется своими руками.
- Основные козыри петли Тихельмана – гидравлическое равновесие и способность обеспечивать теплоносителем большое число радиаторов.
- Коллекторная разводка – лучшее решение для скрытой прокладки труб и полной автоматизации работы отопления.
Примечание. Последние 3 схемы легко скомбинировать с контурами водяного напольного обогрева. Совмещать гравитационную радиаторную сеть с теплыми полами не всегда целесообразно – без электроэнергии принудительная циркуляция в греющих контурах невозможна.
Кратко выделим общие плюсы лучевой, попутной и тупиковой системы:
- небольшие сечения раздающих труб;
- гибкость с точки зрения прокладки, то есть, линии могут проходить по различным маршрутам – в полах, вдоль и внутри стен, под перекрытием;
- для монтажа подойдут различные пластиковые либо металлические трубы: полипропилен, сшитый полиэтилен, металлопластик, медь и гофрированная нержавейка;
- все 2-трубные сети хорошо поддаются балансировке и тепловому регулированию.
Отметим второстепенный плюс самотечной разводки – простота заполнения и удаления воздуха без применения клапанов и кранов (хотя с ними развоздушивать систему проще). Вода медленно подается через штуцер в нижней точке, воздух постепенно вытесняется из трубопроводов в расширительный бак открытого типа.
Теперь о значимых недостатках:
- Схема с естественным движением воды громоздкая и дорогая. Понадобятся трубы с внутренним диаметром 25…50 мм, монтируемые с большим уклоном, в идеале – стальные. Скрытая прокладка сильно затруднена – большинство элементов окажется на виду.
- В монтаже и эксплуатации тупиковых ветвей существенных минусов не обнаружено. Если плечи сильно отличаются по длине и числу батарей, равновесие восстанавливается путем глубокой балансировки.
- Магистрали кольцевой разводки Тихельмана всегда пересекают дверные проемы. Приходится делать обходные петли, где впоследствии может скапливаться воздух.
Дополнение. Для автоматического регулирования теплоотдачи батарей при самотеке понадобятся специальные радиаторные клапаны с увеличенным проходным сечением.
Какую схему лучше выбрать
Подбор разводки выполняется с учетом многих факторов – площади и этажности частного дома, выделяемого бюджета, наличия дополнительных систем, надежности электроснабжения и так далее. Дадим ряд общих рекомендаций по выбору:
- 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.
Совет. Отопление дачи на 2—4 маленьких комнаты можно организовать с помощью однотрубной горизонтальной системы с нижней разводки – «ленинградки».
Если коттедж планируется отапливать радиаторами, теплым полом и водяными калориферами, стоит взять на вооружение тупиковый либо коллекторный вариант разводки. Две указанные схемы легко комбинируются с другим отопительным оборудованием.
Как рассчитать диаметр труб
При устройстве тупиковой и коллекторной разводки в загородном доме площадью до 200 м² можно обойтись без скрупулезных расчетов. Сечение магистралей и подводок принимайте согласно рекомендациям:
- чтобы подать теплоноситель к радиаторам в здании 100 квадратов и менее, достаточно трубопровода Ду15 (наружный размер 20 мм);
- подводки к батареям делаются сечением Ду10 (внешний диаметр 15—16 мм);
- в двухэтажном доме 200 квадратов раздающий стояк делается диаметром Ду20—25;
- если количество радиаторов на этаже превышает 5 шт., делите систему на несколько ветвей, отходящих от стояка Ø32 мм.
Совет. Выше на примерах схем довольно точно проставлены диаметры магистралей и подводок. Указанную информацию можете использовать при разработке проекта отопления жилища.
Самотечная и кольцевая система разрабатывается согласно иженерным расчетам. Если вы хотите определить сечение труб самостоятельно, первым делом посчитайте нагрузку на отопление каждого помещения с учетом вентиляции, затем выясните требуемый расход теплоносителя по формуле:
- G – массовый расход нагретой воды на участке трубы, питающей радиаторы конкретной комнаты (или группы помещений), кг/ч;
- Q – количество теплоты, потребное для обогрева данной комнаты, Вт;
- Δt – расчетный перепад температур на подаче и в обратке, принимайте 20 °С.
Пример. Для прогрева второго этажа до температуры +21 °С необходимо 6000 Вт тепловой энергии. Стояк отопления, проходящий через перекрытие, должен приносить 0.86 х 6000 / 20 = 258 кг/ч горячей воды из котельной.
Зная часовое потребление теплоносителя, нетрудно рассчитать сечение подводящего трубопровода по формуле:
- S – площадь искомого сечения трубы, м²;
- V – расход горячей воды по объему, м³/ч;
- ʋ– скорость течения теплоносителя, м/с.
Справка. Скорость движения теплоносителя в напорных системах с циркуляционным насосом принимается из диапазона 0.3…0.7 м/с. При самотеке течение медленнее – 0.1…0.3 м/с.
Продолжение примера. Посчитанный расход 258 кг/ч обеспечивается насосом, скорость воды берем 0.4 м/с. Площадь поперечного сечения подающего трубопровода равна 0.258 / (3600 х 0.4) = 0.00018 м². Пересчитываем сечение в диаметр по формуле площади круга, получаем 0.02 м – труба Ду20 (наружный – Ø25 мм).
Заметьте, мы пренебрегли разницей плотностей воды при различной температуре и подставили в формулу значение массового расхода. Погрешность невелика, при кустарном расчете вполне допускается.
Заключительный вывод
Практика показывает, что 2-трубная тупиковая система подходит для отопления большинства средних жилых домов. Техническое решение подкупает простотой и приемлемой стоимостью монтажных работ. Коллекторная и попутная разводка обойдется дороже – играет роль цена оборудования и протяженность линий. Взгляните на схему с петлей Тихельмана – распределяющие трубопроводы одинакового диаметра идут по всему периметру здания.
Отдельный разговор — двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией воды. В условиях частых перебоев с электроэнергией лучше не рисковать и не гнаться за красотой интерьеров, а смонтировать энергонезависимый обогрев. Высокие первоначальные вложения компенсируются теплом и низким потреблением электричества.
Системы отопления. Какую выбрать?
В процессе строительства дома на определённом этапе встаёт вопрос о монтаже системы отопления. Конечно проще всего найти фирму, которая запроектирует и смонтирует систему отопления для вашего дома. При этом даст гарантию на свою работу. Если ваши финансовые возможности не позволяют это сделать, или вы хотите попробовать свои силы и сделать разводку отопления своими руками, прочитайте эту статью. Надеемся эта информация будет полезна и поможет Вам определиться в выборе.
Системы отопления делятся на две большие группы – однотрубные и двухтрубные. Разница заключается в присоединении отопительных приборов. В однотрубной системе радиаторы подключаются последовательно, отсюда основной минус такой системы. По мере движения теплоносителя в отопительных приборах температура постепенно уменьшается, поэтому ближайшие к котлу радиаторы всегда более нагретые, чем отдалённые.
В двухтрубных системах батареи подключаются параллельно, поэтому все приборы нагреваются одинаково. Но такие системы более сложные при монтаже и требуют больше затрат на материалы. Давайте более подробно разберём каждую систему. Пойдём от простого к сложному.
Простейшая однотрубная система – самый дешёвый вариант.
Посмотрите на рисунок, система проще некуда. Теплоноситель, проходя последовательно через несколько радиаторов, возвращается в котёл, где опять нагревается.
В такой системе нельзя отключить или уменьшить мощность одного радиатора, так как закрыв его циркуляция в системе полностью прекратится. Вы спросите: «Зачем нужна такая система, где невозможно отключить радиатор, если стало жарко»?
Вы абсолютно правы!
Но в некоторых случаях такую систему стоит монтировать. Например, Вы имеете дачный домик с одной комнатой, где система состоит из трёх радиаторов и электрического котла. В этом случае, нет необходимости отключать радиаторы, а если стало жарко, можно просто уменьшить температуру на котле. Такую систему можно охарактеризовать так – просто, дешево и без заморочек.
Однотрубная система – «ленинградка»
Схема выглядит таким образом: понизу идёт труба розлива в которую с помощью тройников врезаются батареи отопления.
По-другому такую систему отопления называют самотечной. В чем ее смысл? Из курса физики известно, что горячая жидкость, а в данном случае, нагретый теплоноситель имеет меньшую плотность, чем остывший. Поэтому, выходя из котла жидкость как бы всплывает, поднимаясь наверх, затем охлаждается в отопительных приборах и падает вниз, далее проходя по обратному трубопроводу поступает обратно в отопительный котел.
Еще эту систему называют лучевой. Суть схемы такова. В отапливаемом помещении, обычно ближе к центру, располагается коллектор, от которого к каждому радиатору идут две трубы – подающая и обратная.
Трубы в ней, как правило, используются из металлопластика или сшитого полиэтилена. Прокладываются они чаще всего в конструкции пола (в стяжке), реже по потолку нижнего этажа. Лучи, подходящие к радиаторам, имеют разную длину, поэтому для правильной работы необходима тщательная балансировка. Преимуществами такой системы является отсутствие соединений труб, находящихся в стяжке, так как лучи делаются из цельных кусков и быстрота монтажа. При чём второе преимущество достаточно спорное. Самым главным минусом такой системы является дороговизна – большое количество трубы, коллекторы стоят денег.
В этой системе теплоноситель движется по кругу в одном направлении. Подача в ней большим диаметром начинается на первом радиаторе, далее уменьшаясь заканчивается на последнем. Розлив же обратного трубопровода начинается наоборот – большим диаметром на последнем радиаторе и меньшим на первом.
Тупиковая двухтрубная система
Какую схему выбрать?
Выводы:
Если необходимо отопить небольшое помещение, состоящее из одной комнаты: гараж, небольшой цех, дачный домик, то монтируем самую простую однотрубную систему. Дешево и сердито!
В небольшом частном доме, где есть возможность пустить трубу отопления по периметру, а количество отопительных приборов не более 8 – делаем «ленинградку».
Во всех остальных случаях советуем использовать двухтрубную систему. Там, где есть возможность пустить трубу по кругу – попутка, где нет – тупиковая система отопления.
Еще совет!
В частном доме в несколько этажей делайте систему из нескольких контуров. Свой контур на каждый этаж. Как известно, тёплый воздух поднимается наверх, поэтому на втором этаже всегда теплее, чем на первом. В этом случае у Вас есть возможность регулировать теплоснабжение каждого этажа.
Все про двухтрубные отопительные системы
Двухтрубная система отопления более сложна по сравнению с однотрубной, а количество необходимых для монтажа материалов заметно больше. Тем не менее именно 2-х трубная система отопления является более популярной. Из названия следует, что в ней используются два контура. Один служит для доставки горячего теплоносителя к радиаторам, а второй отводит охлажденный теплоноситель обратно. Такое устройство применимо для любых типов сооружений, лишь бы их планировка позволяла монтаж этой конструкции.
Достоинства и недостатки
Востребованность двухконтурной отопительной системы объясняется наличием ряда весомых преимуществ. Прежде всего, она предпочтительней одноконтурной, поскольку в последней теплоноситель теряет заметную часть тепла еще до попадания в радиаторы. К тому же двухконтурная конструкция более универсальна и подходит для домов разной этажности.
Недостатком двухтрубной системы считается ее высокая цена. Однако многие ошибочно считают, что наличие 2 контуров предполагает использование двукратного количества труб, и стоимость такой системы вдвое больше, чем однотрубной. Дело в том, что для однотрубной конструкции необходимо брать трубы большого диаметра. Это обеспечивает нормальную циркуляцию теплоносителя в трубопроводе, а значит, и эффективную работу такой конструкции. Преимущество же двухтрубной в том, что для ее монтажа берут трубы меньшего диаметра, которые существенно дешевле. Соответственно и дополнительные элементы (сгоны, вентили и т. д.) тоже используются с меньшим диаметром, что также несколько удешевляет конструкцию.
Бюджет монтажа двухтрубной системы выйдет ненамного большим, чем для однотрубной. С другой стороны, эффективность первой будет заметно выше, что станет хорошей компенсацией.Пример применения
Одним из мест, где двухтрубное отопление будет очень целесообразным, является гараж. Это рабочее помещение, потому здесь не требуется постоянное отопление. К тому же двухтрубная система отопления своими руками – это вполне реальная затея. Установка в гараже такой системы не является необходимым, однако будет абсолютно не лишним, поскольку в зимнее время работать здесь очень сложно: двигатель не заводится, масло застывает, да и просто работать руками некомфортно. Двухтрубная отопительная система обеспечивает вполне приемлемые условия для нахождения в помещении.
Разновидности двухтрубных систем для отопления
Есть несколько критериев, по которым можно классифицировать такие отопительные конструкции.
Открытые и закрытые
Закрытые системы предполагают использование расширительного бачка с мембраной. Они могут работать при повышенном давлении. Вместо обычной воды в закрытых системах можно использовать теплоносители на основе этиленгликоля, которые не замерзают при низких температурах (до 40 °C ниже нуля). Автомобилисты знают такие жидкости под названием «антифризы».
1. Котел отопления; 2. Группа безопасности; 3. Клапан сброса избыточного давления; 4. Радиатор; 5. Труба обратки; 6. Расширительный бак; 7. Вентиль; 8. Сливной клапан; 9. Циркуляционный насос; 10. Манометр; 11. Подпиточный клапан.
Однако надо помнить, что для отопительных устройств существуют специальные составы теплоносителей, а также особые добавки и присадки. Использование обычных веществ способно привести к поломке дорогостоящих отопительных котлов. Такие случаи могут быть расценены как негарантийные, потому ремонт потребует значительных затрат.Открытая система характерна тем, что расширительный бачок необходимо устанавливать строго в самой верхней точке устройства. В нем нужно предусмотреть патрубок для воздуха и отводной трубопровод, по которому сливается лишняя вода из системы. Также через него можно брать теплую воду для хозяйственных нужд. Однако такое применение бачка требует наличия автоматической подпитки конструкции и исключает возможность использования добавок и присадок.
1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак.
И все же двухтрубная система отопления закрытого типа считается более безопасной, поэтому современные котлы чаще всего конструируются под нее.Горизонтальные и вертикальные
Эти виды отличаются расположением главного трубопровода. Он служит для соединения всех элементов конструкции. Как горизонтальная, так и вертикальная системы имеют собственные достоинства и недостатки. Однако обе они демонстрируют хорошую теплоотдачу и гидравлическую устойчивость.
Системы с принудительной и естественной циркуляцией
Такие виды различаются тем, что, во-первых, присутствует электрический насос, который заставляет перемещаться теплоноситель, а во-вторых, циркуляция происходит сама по себе, подчиняясь физическим законам. Минус конструкций с насосом в том, что они зависят от наличия электроэнергии. Для небольших помещений особого смысла в принудительных системах нет, разве что нагреваться дом будет быстрее. При больших же площадях такие конструкции будут оправданными.
Чтобы правильно выбрать тип циркуляции, необходимо учитывать, какой тип разводки труб используется: верхний или нижний.
Система с верхней разводкой предполагает прокладку магистрального трубопровода под потолком здания. Это обеспечивает высокое давление теплоносителя, благодаря чему он хорошо проходит через радиаторы, а значит, использование насоса будет излишним. Такие устройства выглядят эстетичнее, трубы вверху можно скрыть декоративными элементами. Однако в эту систему нужно устанавливать мембранный бак, что влечет дополнительные затраты. Возможна установка и открытого бачка, но он должен быть в самой верхней точке системы, то есть на чердаке. В таком случае бачок необходимо утеплить.
Нижняя разводка предполагает монтаж трубопровода чуть ниже подоконника. В этом случае можно установить открытый расширительный бачок в любом месте помещения несколько выше трубы и радиаторов. Но без насоса в такой конструкции не обойтись. К тому же возникают трудности, если труба должна проходить мимо дверного проема. Тогда необходимо пускать ее по периметру двери либо делать 2 отдельных крыла в контуре конструкции.
Тупиковая и попутная
Подбор труб по диаметру
Выбор сечения труб нужно производить исходя из объема теплоносителя, который должен проходить за единицу времени. Он, в свою очередь, зависит от тепловой мощности, которая требуется для обогрева помещения.
В наших расчетах мы будем исходить из того, что размер тепловых потерь известен и имеется числовое значение теплоты, необходимой для обогрева.
Начинают расчеты с конечного, то есть самого дальнего радиатора системы. Чтобы вычислить расход теплоносителя для комнаты, понадобится формула:
G=3600×Q/(c×Δt), где:
- G − расход воды на обогрев помещения (кг/ч);
- Q − тепловая мощность, необходимая для обогрева (кВт);
- c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);
- Δt − разность температур между горячим и охлажденным теплоносителем, принимается равной 20 °C.
Например, известно, что тепловая мощность для обогрева помещения равняется 3 кВт. Тогда расход воды составит:
3600×3/(4,187×20)=129 кг/ч, то есть около 0,127 куб. м воды в час.
Чтобы водяное отопление было сбалансировано как можно точнее, необходимо определить сечение труб. Для этого используем формулу:
S=GV/(3600×v), где:
- S − площадь поперечного сечения трубы (м2);
- GV − объемный расход воды (м3/ч);
- v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.
Затем переходим к следующему помещению, рассчитываем расход теплоносителя для него, суммируем с расходом для рассчитанного помещения и определяем диаметр трубы. И так до самого котла.
Монтаж системы
При монтаже конструкции следует придерживаться определенных правил:
- любая двухтрубная система включает в себя 2 контура: верхний служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, нижний − для отвода охлажденного;
- трубопровод должен иметь небольшой наклон в сторону конечного радиатора;
- трубы обоих контуров должны быть параллельными;
- центральный стояк необходимо утеплять для предотвращения тепловых потерь при подаче теплоносителя;
- в реверсивных двухтрубных системах необходимо предусмотреть несколько кранов, с помощью которых возможен слив воды из устройства. Это может понадобиться при ремонтных работах;
- при проектировании трубопровода нужно предусмотреть наименьшее возможное число углов;
- расширительный бачок должен устанавливаться в самом высоком месте системы;
- диаметры труб, кранов, сгонов, соединений должны совпадать;
- при монтаже трубопровода из тяжелых стальных труб для их поддержки нужно установить специальные крепежи. Максимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.
Как сделать правильное подключение радиаторов отопления, которое позволит обеспечить максимально комфортные условия в квартире? Монтируя двухтрубные системы отопления, необходимо придерживаться такой последовательности:
- От отопительного котла отводится центральный стояк системы отопления.
- В самой высокой точке центральный стояк заканчивается расширительным бачком.
- От него по всему зданию разводятся трубы, которые подводят горячий теплоноситель к радиаторам.
- Для отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов отопления при двухтрубной конструкции прокладывается параллельный подводящему трубопровод. Его необходимо подключить к нижней части отопительного котла.
- Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя нужно предусмотреть электрический насос. Он может быть установлен в любой удобной точке. Чаще всего его монтируют недалеко от котла, возле точки входа или выхода.
Подключение радиатора отопления не такой уж сложный процесс, если подойти к этому вопросу скрупулезно.
Читайте также: