Закрытый контур с двумя трубами (тупиковый) устанавливается в большинстве дачных домов и часто используется в новых жилых зданиях. Как работает система:
Двухтрубная система отопления для частного дома. Схемы и виды подключения двухтрубной системы.
Для большинства профессионалов, уже работающих с одной и той же системой проводки, это должно стать идеальным выбором. Некоторые торговцы, например, считают, что однотрубная система — лучший вариант, и поэтому предлагают ее всем своим клиентам. Тем не менее, двухтрубная система превосходит однотрубный алгоритм по многим параметрам.
- 1 Как работает отопление по двухконтурной схеме
- 2 Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома
- 3 Виды двухтрубных систем
- 4 Самотечное отопление
- 5 Тупиковые отопительные ветви
- 6 Кольцо Тихельмана
- 7 Лучевой способ подключения
- 8 Какой вид лучше
- 9 Плюсы и минусы двухтрубных разводок
- 10 Как рассчитать диаметр труб
- 10.1 Похожие статьи
Как работает отопление по двухконтурной схеме
Двухтрубное отопление
В петлевой конструкции теплоноситель направляется от каждого радиатора по двум разным трубам. Две секции соединены различными рабочими механизмами: входная секция с подающей трубой и выходная секция с обратной трубой. Нагретая вода направляется ко всем нагревателям через первую секцию, а вторая, уже охлажденная, поступает в бойлер. Эксперты выделяют здесь несколько особенностей:
- Каждый радиатор равномерно прогревается (при правильных расчетах элементов);
- Если происходят изменения в одной части батареи, то на другие составляющие системы это не влияет;
- На одном отрезке трубопровода может находиться до 30-40 радиаторов, однако при этом должны быть соответствующие показатели производительности насоса, а также диаметры труб, чтобы агрегат функционировал эффективно.
Система может работать с принудительной или естественной циркуляцией — здесь многое зависит от самого принципа проектирования. Кроме того, можно использовать и другой теплоноситель, а не только воду.
Схема двухтрубной системы отопления для односемейного дома.
В этом случае используются два основных элемента, на которых базируется функциональность устройства:
- Труба для подачи воды;
- Труба для отвода.
Схема двухтрубной системы отопления для односемейного дома.
Горизонтальные системы
Это закрытая двухтрубная система, в которой вместо вертикальных стояков установлены горизонтальные отводы, к которым подключается определенное количество радиаторов. Как и в предыдущем случае, ветви могут быть вверх, вниз или комбинированными, за исключением того, что теперь они находятся в пределах одного этажа, как показано на диаграммах:
Как показано на схеме, подвесная система требует прокладки труб под потолком комнат или на чердаке, ее трудно интегрировать в интерьер, не говоря уже о расходе материалов. По этим причинам система не часто используется, например, для отопления подвалов или если котельная расположена на крыше здания. Но если циркуляционный насос хорошо рассчитан, а система правильно отрегулирована, то лучше всего также провести трубы от котельной на крыше вниз — с этим согласится любой домовладелец.
Комбинированная распределительная система необходима при установке двухтрубной системы свободного падения, в которой теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции. Этот тип систем по-прежнему популярен в районах с ненадежным электроснабжением и в небольших зданиях. Недостатком является то, что множество больших труб проходят через все комнаты и их трудно скрыть. Кроме того, существует большой объем работы, связанный с материалами.
И, наконец, горизонтальная система с распределением снизу. Неслучайно она является самой популярной, ведь система сочетает в себе множество преимуществ и практически полное отсутствие недостатков. Подключение радиатора короткое, трубы всегда можно спрятать за декоративным экраном или утопить в стяжку. Расход материала разумный, и трудно найти лучшее решение с точки зрения эффективности. Особенно если используется более совершенная система обхода, как показано на следующем рисунке:
Его главное преимущество заключается в том, что вода проходит одинаковое расстояние в подаче и возврате и течет в одном направлении. Поэтому с гидравлической точки зрения это самая стабильная и надежная система, при условии, что все расчеты верны и учитывают характеристики установки. Кстати, трудности систем с потоком в одном направлении заключаются в сложности повторения схем. Часто трубы приходится прокладывать через двери и другие препятствия, что может увеличить стоимость проекта.
Заключение. Для одноквартирного дома горизонтальная двухтрубная система отопления с нижним распределением является наилучшим вариантом, но только в сочетании с искусственной циркуляцией теплоносителя. Однако, если необходимо обеспечить энергонезависимую работу приборов и тепловых сетей, целесообразно выбрать одну из комбинированных систем свободного потока — горизонтальную или вертикальную. Последний вариант подходит для дома с двумя этажами.
Система отопления с принудительной циркуляцией
Итак, схема электропроводки выбрана, дальнейшие действия следующие:
- нарисовать ее в виде эскиза, а еще лучше – трехмерной модели (аксонометрия);
- произвести расчет и подбор диаметров труб на всех ветвях и участках;
- подобрать все необходимые элементы двухтрубной системы: батареи, насос, расширительный бак, фильтр, арматуру и прочие детали обвязки котла и радиаторов;
- приобрести оборудование и материалы, выполнить монтажные работы;
- провести испытания, балансировку (если необходимо) и пустить систему в работу.
На эскизе в виде аксонометрической схемы необходимо провести трубы, разместить радиаторы и запорную арматуру, а также определить высоту, используя в качестве ориентира поверхность цементной стяжки на первом этаже. Затем на чертеже необходимо указать размеры и сечения труб. На рисунке показан пример составления схемы для монтажа системы рециркуляции давления с двумя трубами:
Это очень важно. Готовый эскиз позволит вам лучше понять все нюансы будущей системы, вплоть до количества и вариаций фитингов из полипропилена, металла, пластика или других материалов. Это особенно полезно, если к 3D-изображению прилагается чертеж дома.
Подбор диаметра труб
Цель данного расчета — определить расход теплоносителя и, исходя из этого, диаметр труб для двухтрубной системы отопления, исходя из тепловой мощности, необходимой для обогрева помещения. Проще говоря, сечение трубы должно быть достаточным для обеспечения каждого помещения необходимым количеством тепла и горячей воды.
Примечания. По умолчанию предполагается, что теплопотери здания уже рассчитаны и количество тепла для всех помещений известно.
Выбор диаметра трубы начинается в конце системы, у последнего радиатора. Сначала рассчитайте поток теплоносителя для отопления этой комнаты по формуле:
G = 3600Q/(c∆t), где:
- G – искомый расход горячей воды на помещение, кг/ч;
- Q – количество теплоты на обогрев данной комнаты, кВт;
- с – теплоемкость воды, принимается 4.187 кДж/кг ºС;
- Δt – расчетная разность температур в подающем и обратном коллекторе, обычно берут 20 ºС.
Например, чтобы обогреть комнату, необходимо 3 кВт тепла. Тогда расход теплоносителя равен:
3600 x 3 / 4,187 x 20 = 129 кг/ч, в пересчете на объем это составит 0,127 м3/ч.
Чтобы с самого начала сбалансировать систему нагрева горячей воды с двумя трубами, необходимо как можно точнее подобрать диаметр. Определите площадь поперечного сечения на основе объемного расхода по формуле:
S = GV / 3600v, где:
- S – площадь поперечного сечения трубы, м2;
- GV – объемный расход теплоносителя, м3/ч;
- v – скорость потока воды, принимается в пределах от 0.3 до 0.7 м/с.
Примечание. Если система отопления в одноэтажном доме основана на гравитации, следует исходить из минимальной скорости 0,3 м/с.
В нашем примере мы предполагаем скорость 0,5 м/с, находим сечение и используем формулу для площади круга — диаметр, он равен 0,1 м. Ближайшая полипропиленовая труба имеет внутренний размер 15 мм, который мы внесем в чертеж. Кстати, подключение радиаторов в двухтрубной системе обычно производится именно такой трубой — 15 мм. Затем перейдите в следующую комнату, измерьте и добавьте к предыдущему результату и так далее до котла.
Двухтрубная система отопления с нижней разводкой, схема устройства.
В системе этого типа подающая и обратная трубы подсоединяются к радиаторам снизу. Теплоноситель начинает двигаться вверх от пола к радиатору, затем отдает свое тепло и движется по обратной трубе к котлу.
Кроме того, двухтрубная система отопления может состоять из более чем одного контура снизу вверх.
Также возможно тупиковое соединение.
Основным недостатком данной конструкции является возникновение избыточного воздуха. Для устранения этого явления используется клапан Мевского.
Следует отметить, что он должен быть установлен в каждом радиаторе. Поэтому при установке системы в высотном здании прокладывается специальная воздушная труба, которая подключается к системе отопления. Воздух из всех труб собирается в расширительном баке. Оттуда удаляется весь лишний воздух.
Системы с нисходящей и гравитационной циркуляцией практически не используются, так как большинство радиаторов в контуре являются последними. И для работы они должны быть оснащены клапаном Мевского. Кроме того, вдоль стен под потолком должна быть проложена воздушная линия. Это значительно усложняет монтаж двухтрубной системы и увеличивает ее стоимость. При установке двухтрубной системы с распределением по полу используется принудительная циркуляция теплоносителя.
Преимущества этого типа установки следующие:
1. 1. Компактное пространство, в котором установлен блок управления. 1.1.1. 2. обычно это самое распространенное место. 3. подключение и эксплуатация могут осуществляться на каждом этаже. Пример: 1-й этаж уже отапливается, а следующие этажи еще укладываются или ремонтируются. 4. распределение тепла между помещениями и, таким образом, его экономия.
Недостатками являются большое количество элементов в системе, необходимость использования крана Маевского на каждом радиаторе и возможность появления зазоров.
Двухтрубная тупиковая система отопления (встречная).
Он называется так потому, что теплоноситель движется в обратном направлении в подающем и обратном трубопроводах.
Этот тип содержит ветви, которые не образуют петлю и заканчиваются «тупиком». К наиболее важным особенностям относятся следующие:
- Циркуляцию теплоносителя осуществляется посредством насоса, расположенного около котла. (схема с естественной циркуляцией не находит широкого применения)
- Наиболее часто используется горизонтальный тип разводки.
- Накапливаемый системой воздух удаляется при помощи кранов Маевского.
- Расширение воды компенсируется резервуаром с мембраной.
Читайте также: Отопление дома электрическими и водяными конвекторами
Двухтрубная система отопления с верхней разводкой.
В этом случае подающая труба прокладывается в стене под потолком. Сливная труба устанавливается на полу в стене.
Среди особенностей стоит отметить следующие:
- Повышенное давление, являющееся плюсом при устройстве циркуляции естественным путём.
- Расширительный резервуар устанавливается в высочайшей точке. Обычно это чердак или, как вариант, в перекрытии.
- Эстетика помещения ухудшается, из за обилия труб (у потолка и у пола). Так же это повлияет на общую стоимость системы. Дополнительные средств могут потребоваться на декорацию труб.
- Тепло частично уходит наверх и следовательно уменьшается её эффективность.
- Установка циркуляционного насоса позволяет снизить диаметр труб до допустимого минимума.
- Концентрация воздуха в трубопроводе сводится к минимуму.
- Схема не позволит обогреть большие помещения.
Плюсы и минусы двухтрубных разводок
Для простоты мы обобщили преимущества и недостатки всех описанных выше систем в одном разделе. Начнем с перечисления основных положительных моментов:
- 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.
Аннотация. Последние 3 упомянутые системы можно без проблем комбинировать с водяными контурами напольного отопления. Сочетание сети гравитационных радиаторов с напольным отоплением не всегда целесообразно — без электричества принудительная циркуляция в отопительных контурах невозможна.
Кратко упомянем общие преимущества лучистых, проходных и тупиковых систем:
- 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.
Вторым преимуществом гравитационного распределения является простота заполнения и выпуска воздуха без клапанов и кранов (хотя это облегчает выпуск воздуха). Вода медленно протекает через штуцер в самой нижней точке, и воздух постепенно выталкивается из труб в открытый расширительный бак.
Теперь о больших 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.
- Разводка лучевого типа требует финансовых затрат на оборудование – коллекторы с клапанами и ротаметрами плюс средства автоматизации. Альтернатива – сборка гребенки из полипропилена либо бронзовых тройников своими руками.
Какую схему лучше выбрать
При выборе распределительной системы учитывается множество факторов — площадь и количество этажей в частном доме, имеющийся бюджет, наличие дополнительных систем, надежность электроснабжения и т.д. Мы даем несколько 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.
- 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 загородного дома с 2-4 небольшими комнатами можно организовать с помощью горизонтальной системы из трубы с разводкой по полу — «ленинградки».
Если дом планируется отапливать с помощью радиаторов, теплых полов и водонагревателей, рекомендуется распределение с помощью одной трубы или нескольких коллекторов. Эти две системы можно легко комбинировать с другими отопительными приборами.
Как рассчитать диаметр труб
В загородном доме площадью до 200 м² не требуется проводить детальные расчеты при установке разветвленной цепи или системы с несколькими ответвлениями. Сечение главных и ответвляющихся цепей должно соответствовать 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. На приведенных схемах точно указаны диаметры главных и разветвленных цепей. Вы можете использовать эту информацию для собственного планирования отопления.
Самоудваивающиеся и петлевые системы должны проектироваться в соответствии с инженерным расчетом. Если вы хотите самостоятельно определить размеры сечения труб, сначала рассчитайте отопительную нагрузку в каждом помещении с учетом вентиляции, а затем рассчитайте необходимый расход 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 обогрева первого этажа до температуры +21 °C требуется 6000 Вт тепловой энергии. Стояк отопления, проходящий через пол, должен вводить 0,86 x 6000 / 20 = 258 кг/ч горячей воды из котельной.
Зная часовой расход теплоносителя, нетрудно рассчитать сечение подающей трубы по формуле:
- S – площадь искомого сечения трубы, м²;
- V – расход горячей воды по объему, м³/ч;
- ʋ– скорость течения теплоносителя, м/с.
Справка. Скорость потока теплоносителя в напорных системах с циркуляционным насосом берется из диапазона 0,3…0,7 м/с. В гравитационных системах поток медленнее — 0,1…0,3 м/с.
Продолжение примера. Рассчитанный расход 258 кг/ч подается насосом, а скорость воды принимается равной 0,4 м/с. Площадь поперечного сечения подающей трубы составляет 0,258 / (3600 x 0,4) = 0,00018 м². Если перевести площадь поперечного сечения в диаметр по формуле для круглой площади, то получим 0,02 м — труба Ду20 (наружный Ø25 мм).
Обратите внимание, что мы пренебрегли разницей в плотности воды при разных температурах и использовали в формуле значение массового расхода. Погрешность не очень большая, вполне приемлемая для домашних расчетов.
Виды двухтрубной системы
В зависимости от типа контура, направления потока воды и способа ее движения, типа распределения и типа установки двухконтурные системы могут быть разными. Давайте рассмотрим подробнее.
Открытая и закрытая отопительная разводка
Для систем с замкнутым контуром требуется расширительный бак мембранного типа, что позволяет использовать расширительный бак мембранного типа:
- 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 бак может быть установлен в любой точке сети. Обычно он устанавливается на возврате и, при наличии насоса, сразу после него.
В открытой распределительной системе используется открытый расширительный бак, который устанавливается в самой высокой точке системы. Эта концепция предусматривает установку дополнительных систем отвода воздуха и воды. Размыкание цепи вызывает:
- коррозийные процессы из-за большого присутствия кислорода;
- постепенное испарение жидкости, что увеличивает его расход;
- последнее ограничивает возможности в применении антифриза, испарения которого небезопасны.
Системы с замкнутым контуром считаются более безопасными.
Движение теплоносителя: тупиковое и попутное
В двухтрубных системах используется один из двух контуров:
- тупиковая (встречная);
- попутная, называемая «петлёй Тихельмана».
ЧИТАТЬ: Какое нормальное давление в трубах отопления и что делать в случае перепадов?
В тупиковой системе поток и обратный поток идут в разных направлениях. Для облегчения балансировки на каждом нагревателе должен быть установлен игольчатый или термостатический клапан.
Проточная система рекомендуется для особенно длинных систем отопления. Радиаторы легче балансировать и регулировать, а установка радиаторов с одинаковым количеством секций автоматически балансирует отопительный контур.
Принудительная и естественная циркуляция
Для естественной циркуляции теплоносителя трубы расположены под наклоном, а в верхней точке установлен расширительный бак. Эта концепция чаще всего используется в одноэтажных домах. Кроме того, система не зависит от электроэнергии, поэтому не нужно беспокоиться о ее отключении.
При системе отопления под давлением на обратке также устанавливается насос, который обеспечивает более активное движение жидкости.
В этом случае на радиаторах должны быть установлены воздухоотводчики или гидранты 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.
Как сделать расчет
Без предварительного расчета мощности будущей системы отопления трудно добиться комфортного отопления в доме. Расчет количества тепла поможет вам выбрать подходящее устройство:
- нагревательный котёл оптимальной мощности;
- радиаторы с необходимым количеством секций;
- трубы, запорную арматуру и пр.
Для расчета тепла необходима следующая информация:
- 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
Расчет необходимой тепловой мощности поможет вам выбрать подходящую модель котла и радиатора.
Знаете ли вы, какие металлические трубы лучше всего подходят для отопления и как их самостоятельно установить?
Метод 1. Рассчитайте мощность обогрева в зависимости от площади помещения:
- 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).
Это важно: иногда нецелесообразно рассчитывать мощность помещения в одной панели. Лучше разделить комнату на жилую и техническую зоны. Для первого используется А=100 или 150 ватт, для второго А=50 или 75 ватт.
Этот метод прост, но не всегда является лучшим решением, так как не учитывает климатические условия местности, высоту помещений, характеристики материалов, используемых в доме, и т.д.
Метод 2. Расчет эффективности отопления в зависимости от объема помещения и климатических условий района.
- 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.
Гидравлический расчет
Давление теплоносителя в системе не является постоянным. На него постоянно влияют силы трения, возникающие в трубах, температурные поправки и т.д.. Это может привести к дисбалансу в отопительном контуре.
Чтобы избежать этого, можно выполнить гидравлический расчет, чтобы обеспечить подачу в каждый радиатор нужного количества теплоносителя для поддержания заданных параметров. Расчет определяет необходимое количество теплоносителя в каждом радиаторе:
- диаметр и пропускная способность труб;
- потенциальные места потери давления;
- оптимальный объём теплоносителя;
- условия гидравлической увязки.
Монтаж своими руками
Если вы будете следовать следующим простым правилам, то сможете установить 2-трубный отопительный прибор 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).
Установку следует выполнять в следующем порядке:
- 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).
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.
ЧИТАТЬ: Что такое клапан (кран) Маевского, как его правильно выбрать, установить и использовать?
Как отбалансировать систему
Без балансировки радиаторы, наиболее удаленные от котла, нагреваются по остаточному принципу, даже если котел работает на максимуме.
- Метод 1. Электронным расходомером на основе расчётных данных.
Это самый правильный метод, но он не может быть осуществлен без планирования и гидравлического расчета. Кроме того, вам понадобятся:
- регулировочная арматура на каждом стояке;
- балансировочный вентиль со штуцерами для подключения электроники;
- специальная аппаратура, подключаемая к регулировочной арматуре.
Электронное устройство для точного контроля температуры, которое подключается к патрубкам клапана и измеряет фактический расход теплоносителя. Затем заданное значение регулируется путем вращения шпинделя.
Это очень важно. Теперь доступен специальный балансировочный клапан с расходомером. С помощью этого устройства система может быть сбалансирована аналогично методу, описанному выше.
Принцип работы двухтрубной системы
- 1 Принцип работы двухтрубной системы
- 1.1 Плюсы двухтрубного отопления
- 1.2 Недостатки
- 2.1 Верхняя
- 2.2 Нижняя
- 3.1 С естественной циркуляцией
- 3.2 Плюсы и минусы
- 3.3 Система с принудительной циркуляцией
- 3.4 Тупиковые ветви
- 3.5 Разводка с попутным движением теплоносителя
- 3.6 Лучевая схема
Принцип работы двухтрубной системы отопления в отдельно стоящем доме показан на рисунке.
- 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 в каждый нагревательный элемент при одинаковой или близкой к одинаковой температуре, если учесть минимальные потери в самой подающей трубе. Таким образом, независимо от длины разводки, каждый радиатор «питается» непосредственно от самого котла, а не от предыдущего радиатора. Это значительное преимущество двухтрубного отопления перед однотрубным, но не единственное.
Плюсы двухтрубного отопления
Для частных домовладельцев эта система интересна благодаря следующим преимуществам.
- Способность системы отопления работать без насоса. Связанно это с тем, что в двухтрубной системе не происходит падение давления и для эффективной работы достаточно естественной конвекции.
- Регулировка температуры каждого радиатора проводится с помощью кранов, термостатов. Это позволяет более оптимально распределить теплоноситель по батареям, что не только повышает эффективность, но и позволяет сэкономить на топливе.
- Возможность проведения ремонта без остановки всей системы. При повреждении одного из радиаторов, его можно отремонтировать или заменить, перекрыв соответствующие вентили.
- Разнообразие вариантов двухтрубной системы. Это позволяет использовать ее в домах различной этажности, независимо от площади и количества помещений.
Недостатки
Есть только две трубы:
- Стоимость. По сравнению с однотрубной, цена значительно выше из-за большего количества материала.
- Сложность и трудоемкость монтажа. Имеется ввиду не только монтаж труб, но и строительные работы: сверление отверстий, штробление стен и прочее.
Однако эти недостатки могут быть частично компенсированы продуманным выбором проводки.
Цены на компоненты для двухтрубной системы отопления
Типы разводки
Качественный монтаж системы отопления не только обеспечивает ее последующую эффективность. В процессе строительства необходимо принять решение об эстетичном размещении труб и радиаторов в помещении и о том, насколько они соответствуют интерьеру.
И последнее, но не менее важное, о чем следует упомянуть, это экономическая эффективность. Горизонтальное расположение труб в помещении имеет здесь решающее значение. Возможны два варианта: верхний или нижний транспорт.
Верхняя
Это то, что можно назвать классической установкой, связанной с водяным отоплением. В то время не существовало циркуляционных насосов, по крайней мере, для бытового использования. Суть распределения заключается в распределении воды из «подачи», которая находится гораздо выше радиаторов. Обратный трубопровод расположен под радиаторами.
Эта система распределения требует, чтобы вода текла сверху вниз, что характерно для естественной конвекции. Невозможно разместить «подводящий трубопровод» под радиатором. Кроме того, его следует размещать как можно выше, обычно под потолком, чтобы обеспечить максимальную эффективность.
Такая конструкция не всегда «вписывается» в дизайн помещения. Множество труб делают помещение визуально загроможденным и иногда затрудняют расстановку мебели. Кроме того, система не работает без подающей и обратной секций. Это создает ощущение кривизны стен и потолков.
По этой причине воздушная разводка считается устаревшей и устанавливается только тогда, когда по каким-либо причинам насос не должен или не может быть использован.
Нижняя
Достаточно беглого взгляда на фотографии, чтобы понять, что отопление снизу предпочтительнее во всех отношениях. В этом случае необходимы клапаны в верхней части радиатора, так как при заполнении системы водой образуются пузырьки воздуха.
Трубы расположены под радиатором, не загромождают помещение и не выделяются. При желании их можно даже спрятать в стены или пол. Это не влияет на мощность нагрева.
Нижняя часть двухтрубной системы отопления, естественно, оснащена циркуляционным насосом. Это означает, что существуют проблемы с проводкой и аварийным электроснабжением, но это не является серьезным недостатком.
Виды двухтрубных отопительных систем
На практике выбрать систему отопления для дома бывает довольно сложно. Не сделать этого будет ошибкой, а изменить это впоследствии будет очень сложно. Прежде чем планировать систему отопления, необходимо сначала определиться с типом отопительной системы, которую вы хотите использовать.
С естественной циркуляцией
Этот тип конструкции иногда используется для отопления частных домов. В двухтрубном варианте система может работать только с верхним соединением. Это приводит к разного рода недостаткам и трудностям. Такая система отопления не подходит для домов с большой горизонтальной проекцией. Часто это одноэтажные здания с большим количеством комнат, выстроенных в ряд.
На это есть две причины:
- Для отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон подающей и обратной труб, что очень трудно сделать на большом расстоянии.
- Малое давление в системе не позволяет разносить котел в самый дальний радиатор более, чем на 30 м. Это максимально возможная цифра, на практике нужно рассчитывать на 25 м.
Система естественной циркуляции очень подходит для домов с компактным расположением комнат, в том числе для двухэтажных зданий.
Плюсы и минусы
Естественная система циркуляции имеет множество очевидных преимуществ:
- Долговечность. Отсутствие электрического насоса и низкое давление обеспечивают длительную, безотказную работу данной системы. По оценкам экспертов срок ее службы— до 50 лет.
- Энергонезависимость. Система сохраняет работоспособность даже при отсутствии электричества.
- Возможность установить насос в случае неэффективной работы, превратив в систему с принудительной циркуляцией.
Недостатки пассивного отопления более значительны и существенны.
Основными недостатками системы являются:
- Низкое давление, создаваемое котлом, вынуждает использовать трубы достаточно большого диаметра, что не выгодно ни с эстетической, ни с экономической точки зрения.
- Ограничения по расстоянию.
- Медленный, постепенный прогрев.
- Необходимость выдерживать уклон «подачи» и «обратки».
- Практически невозможно скрыть трубы в стенах.
Система с принудительной циркуляцией
Этот тип отопления является наиболее инновационным и эффективным. Движение теплоносителя по трубам происходит под действием давления, создаваемого электрическим насосом.
- Высокая эффективность работы.
- Не портит общий интерьер комнаты.
- Обеспечивает быстрый и равномерный прогрев всех радиаторов.
- Постоянное давление в системе позволяет использовать современные механические устройства терморегулирования.
- Этажность отапливаемого здания определяется только производительностью насоса.
- Предоставляет более широкие возможности с точки зрения горизонтальной разводки.
Последний пункт является самым важным при планировании системы отопления. Это относится к способу прокладки труб к радиаторам. Если вы выберете оптимальный вариант, то сможете не только более эффективно обогревать помещения, но и сэкономить деньги.
Принципы расчета
Пример схемы конструкции
При планировании двухтрубной системы отопления важно рассчитать расход труб радиатора, чтобы определить, как они будут проложены:
- какой объем жидкости и с какой скоростью проходит через каждый узел
- как изменение режима работы каждого из устройств влияет на функциональные параметры системы в целом
- какие рабочие характеристики компонентов будут оптимальными по соотношению надежности и цены
- как правильно распределить тепловую энергию по зонам отопления и гарантировать стабильную работу системы
Гидравлический расчет основан на тепловом расчете дома, так как требует расчета тепловых потерь для каждого помещения и выбора подходящих отопительных приборов. Также учитываются потери высоты и давления из-за сопротивления потоку теплоносителя.
Для дома на одну семью вы можете самостоятельно рассчитать систему отопления, используя специальные программы или таблицы и формулы. Однако когда речь идет о том, чтобы спроектировать автономное теплоснабжение максимально эффективно и экономично, необходима помощь профессионалов.
Материалы и комплектующие
Пластиковые трубы и фитинги в них
Тип и количество материалов, арматуры и оборудования для двухтрубной системы отопления определяются на этапе планирования.
Чтобы установить двухтрубную систему отопления, необходимо приобрести котел:
Критерии выбора
Котел выбирается с учетом доступности и стоимости топлива, предполагаемой мощности системы и необходимого уровня автоматизации. Наиболее популярными являются газовые и твердотопливные котлы.
Радиаторы, представленные на рынке, изготавливаются из:
При выборе радиатора обращайте внимание на технические характеристики, долговечность и надежность прибора, простоту монтажа, дизайн и принцип подключения. Например, из-за инерционности чугунных радиаторов не имеет смысла устанавливать термостаты для регулирования микроклимата. Стальные и биметаллические радиаторы подвержены коррозии и их лучше использовать в закрытых системах отопления.
Трубы используются для прокладки трубопроводов:
- стальные (из обычной или легированной нержавеющей стали)
- медные
- полипропиленовые, армированные стекловолокном или алюминиевой фольгой
- из сшитого полиэтилена
- металлопластиковые
В процессе выбора учитываются долговечность, коррозионная стойкость, пригодность для скрытой установки (под раствором) и стоимость. Пластиковые трубы могут быть установлены самостоятельно, в то время как монтаж металлических труб требует использования сварочного аппарата (для крепления стальных элементов) или аппарата для сварки меди. Фитинги должны соответствовать трубам.
Монтаж и запуск системы
Первым шагом является установка котла. Электрические и газовые агрегаты с закрытой камерой сгорания могут быть установлены в любом подходящем помещении; в других случаях необходимо обустроить котельную.
Затем необходимо установить трубопроводы прибора. Для закрытой системы с принудительной циркуляцией необходимы мембранный расширительный бак, фильтр предварительной очистки, регулятор давления и воздушный клапан. Циркуляционный насос устанавливается в обратной линии перед входом в котел — это снижает температурную нагрузку на элементы насоса и продлевает срок их службы.
Следующим шагом является установка радиаторов — их крепят к стенам с помощью стандартных кронштейнов, выравнивая их по линии. Некоторые типы радиаторов могут быть установлены на полу с помощью специальных кронштейнов.
Если сразу установить запорный клапан на отводах, то радиатор можно в любое время отсоединить для ремонта или замены без необходимости отключать котел и сливать воду из контура. Все радиаторы должны быть оборудованы воздуховыпускным клапаном Маевского.
Прокладка трубопровода
Укладка труб отопления в стяжку
Подающие и обратные трубы напольного отопления должны быть проложены параллельными линиями. Трубы прячутся в полу, в стенах или за плинтусом. В открытой системе водосточная труба должна быть расположена так, чтобы не препятствовать очистке.
Если в системе отопления нет циркуляционного насоса, радиаторы размещаются на разной высоте — чем дальше от котла, тем ниже. Наклон труб должен составлять 1-2 градуса.
В местах прохождения труб через стены и потолки заранее устанавливаются специальные «гильзы». Их диаметр должен быть немного больше внешнего сечения трубы — необходим зазор для теплового расширения, чтобы избежать деформации и повреждения контура. Зазор заполняется силиконовым герметиком.
Запуск и балансировка
После завершения монтажных работ закройте все запорные вентили. Затем введите воду в систему и убедитесь, что контур питания заполняется медленно. Жидкость должна вытягивать воздух из всех уголков и щелей.
Когда участок контура до первого нагревателя будет заполнен, откройте подающий клапан и гидрант Мейера. Поток воды из вентиляционного отверстия указывает на то, что нагреватель заполнен — закройте клапан Меевского и откройте выпускной клапан нагревателя. Эта процедура выполняется на каждом радиаторе по очереди.
После заполнения контура и проверки давления система сбалансирована. Специальные балансировочные клапаны, установленные в различных точках сети, позволяют корректировать поток таким образом, чтобы радиаторы нагревались равномерно, независимо от расстояния до котла.
Чтобы двухтрубная система отопления была экономичной и надежной, необходимо уделить внимание планированию, выбору материалов и оборудования, а также монтажным работам.
