Устройство двухтрубных отопительных систем
Конструктивной особенностью двухтрубной разводки отопления является наличие подающей и обратной магистрали. Теплоноситель нагревается в котле, а затем транспортируется и распределяется по одной из трубопроводных веток по регистрам и приборам. Другая отводит и возвращает обратно в тепловой генератор охлажденную жидкость.
Вода в такую систему может подаваться прямо из водопровода. Для нее необходим расширительный бачок. Он бывает с циркуляцией воды либо простой. В состав последнего входят емкость и 2 трубы: одна из них – стояк, подающий воду, другая – для слива лишней жидкости.
Двухтрубные отопительные системы одноэтажного дома (или многоэтажного) могут функционировать с использованием насоса для обеспечения принудительной циркуляции.
Схема отопления с принудительной циркуляцией рабочей жидкости предполагает установку специального насоса в непосредственной близости от котла
На практике выделяют тупиковые и элементы с попутным потоком (прямоточные). При первом способе движение нагретой воды противоположно направлению остывшей. При втором – направления движения возвратного и прямого теплоносителя совпадают.
Схема однотрубного водяного отопления
Однотрубную отопительную систему можно по праву назвать самой простой и малозатратной и поэтому она подходит для монтажа своими руками. Здесь всё предельно понятно — трубопровод, по которому будет перемещаться жидкость, последовательно соединяет все радиаторы отопления в доме. После того как теплоноситель пройдёт полный круг он снова возвращается в котёл и цикл повторяется.
Такая схема, достаточно практичная, но всё-таки и в ней существуют некоторые нюансы. Батареи отопления, которые находятся на максимальном отдалении от котла, будут слегка тёплыми, в свою очередь, близлежащие радиаторы горячими. Проще говоря, температура в дальних помещениях будет прохладнее, чем в комнате, где установлен котёл. Естественно, в этом есть, и свой плюс, особенно когда в доме живут люди, которые не переносят жару.
Плюсы и минусы
По большей части, для одного и того же сооружения может быть использовано одноконтурное и двухконтурное отопление. Независимо от того, что схемы с отдельной подачей и обратной трубой постепенно отвоевывают позиции, на первом месте является эффективность двухтрубной разводки.
Преимущества двухтрубного теплоснабжения очевидны:
- Все приборы отопления запитываются приблизительно в равной мере горячим носителем тепла. Здесь обычно не возникает вопросов с нехваткой тепла для удаленных от котла либо общей тепловой сети батарей.
- Система без затруднений поддается ручной балансировке. На каждое из отопительных устройств можно установить авторегулятор протока, и это не будет иметь отрицательных последствий для прогревания остальных радиаторов.
- В значительной степени легче организовать отопление больших и сложных по форме построек. Двухтрубное отопление 2-этажного сооружения либо многоквартирного дома нередко является единственно правильным решением в тех случаях, когда осуществить продуктивное однотрубное отопление 2-этажного здания порой оказывается просто невыполнимо на техническом уровне.
Применяются меньшие диаметры труб, запорной, регулирующей арматуры и фитингов. Помимо всего прочего, вследствие относительной устойчивости давления в системе и оптимальных характеристик гидравлических потерь насосы, создающие принудительную циркуляцию (теплоноситель движется под воздействием давления), могут обладать меньшим коэффициентом полезного действия (подобное оснащение преимущественно дешевле и затрачивает не очень много электрической энергии).
Автономное подсоединение приборов (с запорным вспомогательным оборудованием на каждый радиатор и разъемными соединениями) дает возможность без отключения системы отопления осуществлять их монтаж и демонтаж
Это немаловажно для обслуживания батареи, а также, к примеру, чтобы в процессе ремонта прошпаклевать малодоступные поверхности в нише либо наклеить там обои.
Минусы, которые приписывают двухтрубным схемам:
- в осуществление проекта необходимо вложить много денег;
- две линии теплокоммуникаций труднее провести по конструкциям сооружения, нежели одну;
- больше техтребований и большее количество времени необходимо для выполнения работы.
Существует суждение, что двухтрубная разводка (вследствие удвоенной потребности в трубах) едва не удваивает стоимость по сравнению с однотрубной. Это не соответствует реальности, поскольку фитингов, запорных и регулирующих компонентов потребуется ненамного больше, помимо этого, как правило, применяются трубы минимальным диаметром. Для подсоединения батарей требуется такое же количество тройников, что и при параллельном подсоединении приборов отопления в однотрубной системе. Используется тот же комплект регулирующих приспособлений.
Система отопления без насоса и с насосом.
Отопление без насоса Самостоятельную циркуляцию жидкости обеспечивает разница температур и массы теплоносителя в нагретом и охлажденном состоянии.
Система отопления без насоса называется – система с естественной циркуляцией. Поклонники систем с естественной циркуляцией основным своим доводом в её пользу считают отсутствие в дополнительного сложного оборудования – насоса. Ведь этот конструктивно сложный агрегат не застрахован от поломки. К тому же для его работы требуется подключение электропитания, а это ещё одна статья расходов.
Ну и что же тут сказать??? Всё так.
Оба этих довода справедливы, но так ли хорошо отопление в частном доме без насоса. Давайте посчитаем.
Циркуляция начинается от котла, который должен быть не только смонтирован на этаже ниже самого низко установленного радиатора, но и иметь разгонный вертикальный участок из трубы большого диаметра. К тому же такой большой трубопровод должен идти до самой высокой точки системы отопления, расположенной выше последнего радиатора.
Далее в верхней точке монтируется расширительный бак и раздающий коллектор, который не только выполнен из трубы большого диаметра, но и должен быть расположен под углом не менее 3 градусов.
Отсюда следует, что система с естественной циркуляцией не только сложна в проектировании и монтаже, но и неприглядна в плане декора – трубы большого диаметра сложно декорировать и придется отказаться от скрытого монтажа радиаторов отопления.
Кроме того, в системе отопления дома без насоса невозможно создать большое давление так необходимое для корректной работы современных радиаторов. А уж если случиться засор в трубопроводе, то одной только разницы температур не хватит для того чтобы его протолкнуть и это приведет к остановке всей системы отопления.
Система отопления с насосом
На фоне этого затраты электроэнергии в 30 – 40 Вт на поддержание работоспособности насоса не кажутся такими уж завышенными.
Системы с искусственной циркуляцией теплоносителя не только решает все перечисленные выше проблемы, но и обеспечивает большую теплоотдачу и равномерный прогрев всего трубопровода.
Сама же схема отопления с насосом выглядит следующим образом в трубопровод до котла или после него(в зависимости от модели насоса) устанавливается циркуляционный агрегат, который помогает перемещать теплоноситель по системе отопления.
Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен
Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе
Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления. В системах отопления ставится для более эффективного обогрева. В системах с принудительной циркуляцией он — обязательный элемент, в гравитационных — можно ставить, если требуется увеличить тепловую мощность. Установка циркуляционного насоса с несколькими скоростями дает возможность менять количество переносимого тепла в зависимости от температуры на улице, поддерживая таким образом стабильную температуру в помещении.
Есть два типа подобных агрегатов — с сухим и мокрым ротором. Устройства с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80%), но сильно шумят, требуют регулярного обслуживания. Агрегаты с мокрым ротором работают почти бесшумно, при нормальном качестве теплоносителя могут качать воду без отказов более 10 лет. Они имеют меньший КПД (порядка 50%), но их характеристик более чем достаточно для отопления любого частного дома.
Принцип работы однотрубной магистрали. Плюсы и минусы
Как функционирует однотрубная обвязка, предельно понятно. Подача теплоносителя осуществляется по одной замкнутой системе, включающей отопительную установку и отопительные приборы. Обвязаны они между собой только одним контуром.
Для однотрубной системы монтируется только один контур и такую систему лучше устанавливать в одноэтажном строении
Стояк в такой системе тоже один. Именно он соединяет в определённой последовательности все технические узлы. В многоквартирных домах для обеспечения транспортировки теплоносителя зачастую применяется гидравлический насос. Он прокачивает по вертикальным стоякам горячую воду.
- горизонтальная. Для частного дома она подходит лучше всего. По такой схеме все радиаторы соединяются последовательно с помощью горизонтального стояка;
- вертикальная. Применяется с целью создания систем отопления в многоэтажных строениях. Подключение батарей в этом случае осуществляется с верхних этажей на нижние посредством вертикального стояка.
Для того, чтобы выяснить ответ на вопрос, какая отопительная система — однотрубная или двухтрубная лучше, необходимо рассмотреть их плюсы и минусы. К отрицательным моментам обвязки одной трубой относятся следующие факторы:
- подключать на вертикальный стояк одновременно более 10 батарей нельзя. Несоблюдение этого требования приведёт к тому, что на нижнем этаже радиаторы не прогреются выше +45˚С (чего недостаточно для комфорта в зимнюю пору года), в то время, как на самом верху температура теплоносителя может достичь +105˚С;
- невозможность регулировки температуры в отдельно взятом помещении. Если с помощью термоклапана где-нибудь посередине перекрыть подачу теплоносителя, все следующие в цепочке радиаторы станут холодными;
- необходимость установки мощного насоса. Данное оборудование обеспечивает внутри системы такой уровень давления, без которого эффективная работа однотрубной обвязки невозможна. Его включение, конечно же, обусловливает повышение эксплуатационных расходов.
Для обеспечения в однотрубной системе равномерного давления устанавливают циркуляционный насос
Полезная информация! Гидравлический насос любого типа не в состоянии обеспечить внутри системы равномерное давление, что может вызвать гидроудар, в результате которого появляются протечки.
Наряду с минусами, однотрубная система обладает рядом положительных эксплуатационных характеристик. Наиболее актуальны следующие:
- на рынке появились батареи, конструкция которых позволяет устранить неравномерность прогрева комнат. Они доукомплектованы радиаторными регуляторами, термостатическими клапанами или автоматическими терморегуляторами. Данные изделия можно устанавливать и в однотрубной, и двухтрубной системе отопления.
- использование такого оборудования, как байпасы и вентили, а также надёжной запорной арматуры позволяет не отключать всю систему при ремонте одного отопительного прибора;
- однотрубная система собирается меньшим количеством материала, чем двухтрубная. Поэтому выбрать её рекомендуется при ограниченном бюджете.
Однотрубная система отопления.
Как описывалось выше, в ОСО все приборы отопления соединены последовательно. Проходя через них, теплоноситель будет остывать, поэтому чем «ближе» радиатор к котлу, тем он будет горячее. Этот факт необходимо учитывать при расчете количества секций радиаторов отопления. Чем «дальше» от котла будет находиться радиатор, тем ниже в нем будет температура теплоносителя и тем большее количество секций понадобится на обогрев. Нижняя разводка возможна только для домов с одним этажом и принудительной циркуляцией в системе. При двух и более этажах уже нужна верхняя разводка труб.
Существуют два вида ОСО:
- ОСО, в которой приборы отопления устанавливаются на «байпас»(обходную перемычку).
- Проточная ОСО — все приборы соединены последовательно без перемычек.
Второй вид непопулярен из-за трудности регулирования температуры в радиаторах, которая вызвана тем, что невозможно использовать специальную арматуру (терморегулирующие вентиля). Так как при закрытии или уменьшении расхода через один радиатор, уменьшается расход через весь стояк. Главное преимущество ОСО — меньшая стоимость комплектующих и более простой монтаж. Наиболее популярным вариантом однотрубной системы является «ленинградка».
Рисунок из книги «Отопление и водоснабжение загородного дома» Смирнова Л.Н.
Что такое «ленинградка».
По легенде, эта система получила свое название от города, где впервые была применена. Но достоверно это подтвердить конечно же нельзя, да и не особо хочется. Итак, «ленинградка» — это однотрубная система отопления, в которой ПО устанавливаются на «байпас». Это позволяет регулировать температуру отдельных радиаторов или конвекторов или вообще их отключать, если есть такая необходимость. Все достоинства и недостатки однотрубной системы присущи для «ленинградки», поэтому для дальних радиаторов необходимо увеличивать количество секций. Возможны различные варианты разводки труб:
- Горизонтальная — труба лежит в горизонтальной плоскости и на нее уже установлены радиаторы.
- Вертикальная — труба идет вертикально через этажи и к ней подсоединяются радиаторы.
ОСО типа «ленинградка» лучше всего применять для небольших частных домов, где количество этажей не превышает два. Для больших коттеджей с протяженными системами отопления такая «ленинградка» не подойдет.
Пример реализации «ленинградки»
Мастер-класс. Пример установки радиатора отопления своими руками
Рассмотрим алгоритм действий при подключении батареи к системе отопления.
Шаг 1. Для начала подготовьте и соберите сам отопительный радиатор. Очистите все резьбовые отверстия от заводской смазки, для чего можете использовать специальное чистящее средство и ершик.
Подготовка радиатора
Шаг 2. Закончив обработку, удалите остатки чистящего средства бумажной салфеткой
Важно, чтобы отверстия получились максимально чистыми и сухими
Отверстие вытирается насухо
Шаг 3. Установите переходники (в нашем примере это ½ и ¾ дюйма).
Переходник
Шаг 4. Установите «американку» от крана на переходник, который вы установили заранее. Для закручивания используйте специальный ключ для «американок». В результате вы оборудуете пару отверстий – входной и выходное (в примере они располагаются диагонально).
Устанавливается «американка»Ключ для «американок»Используется ключ для «американок»
Шаг 5. На ненужные отверстия, нуждающиеся в закрытии, установите заглушки.
Установка заглушки
Шаг 6. Подготовьте хвостовики (это специальные тонкие трубки), разрежьте их. Снимите в хвостовиках внутреннюю фаску
Затем пощупайте внутренние части – важно, чтобы там не чувствовались заусенцы
Подготавливается трубка (хвостовик)Приспособление для снятия внутренней фаски
Шаг 7. Наденьте на трубку гайку, проставку из латуни и резинку (именно в такой последовательности). Затем расширьте трубку при помощи специального приспособления, вставив его внутрь до упора. После расширения трубка уже не сможет выскочить со своего места под действием давления во время эксплуатации отопительной системы.
Расширение трубы
Шаг 8. Пододвиньте резинку и другие детали к расширенному краю, присоедините переходник.
Шаг 9. Разметьте место, где радиатор будет установлен на стене, в соответствии с описанными выше требованиями. Для начала определите центр подоконника, отмерьте вниз 10 см – крепления батареи будут располагаться именно на таком уровне.
Нанесение разметки
Шаг 10. Прочертите линию установки держателей параллельно подоконнику на расстоянии 10 см. Сами держатели будут крепиться на дюбели.
Черчение линии установки держателей
Шаг 11. Другое крепление будет располагаться в 12 см от поверхности пола по вертикальной центральной линии.
Установка нижнего крепления
Шаг 12. Установите батарею на крепления, выровняйте ее по уровню.
Монтаж радиатора отопления
Шаг 13. Наметьте на стене места, где будут располагаться штробы (в нашем примере прокладку труб будет осуществляться внутри стены). Сделайте это во всех местах, где трубы будут подключены к радиатору.
Разметка для будущего штробирования стен
Шаг 14. Выполните штробирование намеченных ранее участков. Снимите батарею, чтобы было удобнее проводить работы.
Штробирование
Шаг 15. Подготовьте трубки. Нанесите отметку, по которой они будут отрезаться, как показано на картинке ниже.
Подготовка трубок для подключения радиатора
Шаг 16. Подключите к мягкой подводке, проложенной в стене, батарею, кран. Плотно закрутите все соединения. Ввод должен располагаться сверху, а вывод, соответственно, снизу.
Подключение трубопровода
Видео – Как установить отопительный радиатор
Если выберите подходящую схему и ознакомитесь со всеми нюансами подключения, то установка радиатора своими руками пройдет быстро и без каких-либо проблем. Нужно лишь действовать внимательно, делать все качественно. От того, насколько правильно вы все сделаете, зависит качество обогрева вашего дома!
Особенности составления проекта отопительной системы
Правильно составленный проект дает возможность запустить очень эффективную и многофункциональную систему теплового снабжения. Она обязательно должна работать без остановок в характерных условиях для вашей местности и климата, где находится одноэтажный дом, а также быть простой в эксплуатации. Но итогам аудита энергии и годового расхода за отопление можно выбрать оптимальный вариант системы прогревания дома.
Составление хорошего проекта двухтрубной системы отопления одноэтажного дома и точные расчеты параметров для системы следует выполнять по такому плану:
- Вначале следует сформировать техническую задачу при учете всех требований и деталей к системе обогревания.
- Второе – соберите информацию по частному объекту. Для этого специалисты снимут все показатели, чтобы получилось составить схему отопительного контура.
- Далее выполняем расчет передачи тепла. Для этого следует провести много вычислений и подобрать оптимальную отопительную схему, которая будет соответствовать базовым стандартам строительства и особым пожеланиям владельца дома.
- Когда готовы все расчеты, можно выполнить чертежи.
- И в конце следует оформить и сдать готовый проект.
Главная задача проектирования заключается в правильном расчете площади отопительного оборудования, а также подбор диаметра трубопровода. После этого остается определить производительность устройств в виде насоса, а также подсчитать места врезки вентилей и узлов. По этой причине будет целесообразным доверить весь процесс мастерам своего дела.
Двухтрубная система отопления
Принцип работы двухтрубной системы отопления несколько отличается от той, что была описана выше. В данном случае теплоноситель поднимается по стояку и подводится к каждой батарее отопления. А потом по обратке возвращается назад в трубопровод, который транспортирует его в отопительный котел.
При такой схеме радиатор обслуживается двумя трубами — подачей и обраткой, поэтому система называется двухтрубной.
Какие преимущества обеспечивает такая разводка?
На что можно рассчитывать, выбрав данный вариант организации отопления частного и жилого многоквартирного дома?
- Подобная система позволяет организовать равномерный обогрев каждого радиатора. В любую батарею, на каком бы этаже она ни находилась, горячая вода поступает с одинаковой температурой. При желании на радиатор можно установить термостат, и тогда погода в доме поддается самостоятельной регулировке. На теплоотдачу радиаторов, установленных в других квартирах, использование термостата в отдельно взятом помещении никак не влияет.
- В двухтрубной обвязке при циркуляции теплоносителя нет больших потерь давления. Поэтому для нормального функционирования системы мощный гидравлический насос не нужен. Вода способна циркулировать благодаря гравитационной силе, то есть самотеком. А если напор воды слабый, достаточно установить маломощную насосную установку, более экономичную и простую в обслуживании.
- При помощи запорной аппаратуры, байпасов и вентилей легко организовать такие схемы, которые позволят ремонтировать при необходимости один отопительный прибор, не отключая все отопление дома.
- Еще один дополнительный бонус двухтрубной обвязки — возможность использования попутного и тупикового движения горячей воды.
Что такое попутная схема? Это когда вода и в подаче, и в обратке течет в одном направлении. В тупиковой схеме вода в подаче и обратке циркулирует в противоположных направлениях. При попутном движении при условии использования радиаторов одинаковой мощности устанавливается идеальная гидравлическая балансировка. Поэтому нет необходимости дополнительно использовать батарейные клапаны предварительной настройки.
Если отопительные приборы имеют разную мощность, придется высчитывать теплопотери каждого, проводить расчет и увязывать радиаторы при помощи термостатических клапанов. Сделать это самостоятельно без знаний и умений очень сложно.
Обратите внимание! Попутный гидравлический самотек используется там, где монтируются трубопроводные магистрали большой протяженности. Для коротких систем применяется тупиковая схема движения теплоносителя
Классификация двухтрубной системы отопления
Классификация двухтрубной обвязки производится по расположению трубопровода и по способу обустройства разводной системы.
По расположению трубопровода она делится на вертикальную и горизонтальную. При вертикальной схеме все батареи подключаются к вертикальному стояку. Применяется чаще всего такой вариант в многоквартирных домах. Главное преимущество данного подключения — отсутствие воздушных пробок.
Для частного дома большой площади специалисты рекомендуют выбирать горизонтальную двухтрубную разводку и устанавливать сразу в каждый радиатор кран Маевского. Он нужен для стравливания воздуха, а пример его правильного монтажа был уже не раз детально описан в предыдущих статьях.
По способу разводки двухтрубная система может быть с нижней и верхней обвязкой. В этом случае стояк подачи горячей воды помещается в цокольном этаже или подвале. Обратная магистраль располагается здесь же, но устанавливается ниже подачи. Все радиаторы находятся наверху. К общему контуру подключается верхняя воздушная линия, позволяющая выводить из системы лишний воздух.
При монтаже верхней обвязки вся разводящая магистраль монтируется на утепленном чердаке здания. Там же устанавливается и расширительный бак. Использовать такую схему нельзя при наличии плоской крыши.
Недостатки двухтрубной системы
Сравнивая две схемы обвязки батарей, легко сделать вывод, какая лучше. Двухтрубная в любом случае намного эффективнее. Но у нее есть один существенный недостаток. На ее сборку понадобится вдвое больше труб. Кроме того, к ним в комплекте идет большое количество крепежных элементов, вентилей и фасонных деталей, поэтому монтаж двухтрубной системы обходится гораздо дороже.
До недавнего времени, когда для сборки двухтрубной обвязки использовались стальные трубы и трудоемкие процессы их сварки, сумма выходила запредельной. С появлением металлопластика и технологии горячей пайки прокладка двухтрубной магистрали стала доступной практически всем.
Другие виды отопительных контуров
Трехтрубная система представляет собой две подающие трубы и одну общую для сбора обратной воды. Ее преимущества заключаются в отсутствии необходимости применения обратных клапанов, циркуляцию обеспечивает только один насос. В результате трехтрубная конструкция проста в работе, поскольку теплоноситель расходуется автоматически между приборами. Виды таких контуров более гибки по сравнению с двухтрубными, их достоинства заключаются в удобном регулировании и автоматизированном обогреве отдельных частей здания
При выборе двухконтурного отопления и наличии достаточного бюджета имеет смысл обратить внимание на функциональность трехтрубной системы
Бифилярная система отопления – это нечто среднее между одно- и двухтрубной схемами. Весь контур разделен на две одинаковые части со своими радиаторами, стояками и ответвлениями. Оба конца соединяются по порядку одной трубой, вначале все приборы первого, а потом второго конца. Вода в отделениях радиаторов перемещается в противоположных направлениях с разным нагревом, тем самым поддерживая одинаковую температуру на всем протяжении системы. По этому признаку бифилярная схема относится к двухконтурному отоплению, а по последовательному соединению одной трубой – к одноконтурному, что также удобно в использовании.
Как сделать двухтрубное отопление в частном доме
Выбор подходящей двухтрубной схемы зависит от площади дома, его этажности, перебоев с электричеством, финансовых возможностей:
- Если в доме часто отключают свет, а хозяева не планируют приобретать генератор, лучше остановиться на гравитационной открытой теплосистеме.
- Для самостоятельного монтажа подойдет плечевая двухконтурная конструкция. Она работает даже при небольших погрешностях.
- Для современных домов часто выбирают коллекторные варианты. Коммуникации можно убрать в стеновые шкафы и под половые стяжки, а гребенки – закрыть в коллекторный шкаф. Несмотря на кажущуюся сложность, домашние мастера монтируют лучевые схемы самостоятельно. В интернете есть много инструкций, как это сделать.
- Для зданий с большими комнатами лучше выбрать кольцо Тихельмана. Его элементы тоже можно спрятать под пол. Но такая тепловая конструкция обойдется недешево.
