Петля Тихельмана — надежное отопление для больших домов, как сделать

Прошли уже те времена, когда монтировались самотечные и однотрубные системы, с использованием стальных труб большого диаметра. Сейчас такие варианты оказалась бы слишком дорогие, по сравнению с современными двухтрубными, а также менее эффективными и стабильными.

Петля Тихельмана — одна из самых широко применяемых в частных домах схем отопления.
Ей свойственны устойчивость работы и равномерный прогрев всех радиаторов, — обеспечиваются главные требования, предъявляемые к системам отопления в частных домах.

Схема петля Тихельмана

Эту схему подключения отопительных приборов называют еще попутной. В ней обеспечивается следующее:

• Для каждого радиатора сумма длин подачи и обрати одинаковая.
• Гидравлические условия для каждого радиатора в системе одинаковые.

Если гидравлические сопротивления радиаторов равны, то через них пройдет равное количество теплоносителя с одинаковой температурой, соответственно, их тепловая мощность будет примерно равна.

Режимы работы не одинаковых радиаторов, или установленных в отдалении от магистрали, или установленных выше/ниже, в нишах…можно отрегулировать с помощью балансировочных кранов на отводах.

Подача заканчивается на последнем радиаторе, обратка начинается от первого радиатора.

Где применяется

Еще одна широко распространенная схеме отопления – тупиковая. В ней ближний к котлу радиатор будет прогреваться сильнее, а последний радиатор в тупике получит теплоносителя меньше других.
Тупиковая схема приведена на рисунке.

Для тупиковой схемы количество радиаторов в каждом плече ограничено.

Петля Тихельмана может включать в себя значительно большее количество радиаторов, чем плечо (или два плеча) тупиковой схемы. И применяться для отопления больших площадей.

Фактически петлю Тихельмана возможно применить и для отопления наибольшей площади одного этажа частного дома.

Как известно тупиковая схема без особых проблем балансируется, и работает удовлетворительно (разница мощностей радиаторов без балансировки не превышает 10%) если количество радиаторов в плече не превышает 5 шт. Соответственно на 2 плеча — до 10 шт. Свыше этого количества — область применения попутной схемы.

Можно ли петлю Тихельмана применить в небольших домах?
Можно применить даже для одного радиатора. Но скорее всего это будет сделать проблематично и (или) не экономично. У этой схемы свои недостатки.

Недостатки

Включение большого количества радиаторов в кольцо Петли Тихельмана влечет увеличение диаметра трубопроводов.

Прокладка большого диаметра по кольцу влечет увеличение денежных затрат. Попытка уменьшать диамметры (только на конечных участках кольца требуется максимальный расход) в целом не благодарное занятие. Так как гидравлические условия подключения радиаторов станут разными, систему будет сложно настроить. Как правило по кольцу применяются одинаковый большой диаметр и на подаче и на обратке. Но в принципе уменьшение диаметров труб к середине возможна, при условии если длина участки с одинаковым диаметром и подачи и обратки будет примерно равна.

Тупиковая схема, у которой подача и обратка на последний радиатор могут быть минимального диаметра, – выгодней.

Второй главный недостаток связан с необходимостью обходить трубами здание по периметру вдоль наружных стен и возвращаться к котлу. Почти везде это сделать не просто — мешают двери, высокие окна, лестничные хода и другое.

Возвращать же обратку большим диаметром по направлению назад, т.е. фактически прокладывать три трубы – не выгодно.

В больших по площадях домах, где не был выполнен должны образом проект отопления, приходится заниматься «конструированием», совмещением различных схем, обратной протяжкой трубопроводов, чтобы обеспечить качественным радиаторным обогревом все закутки.

В небольших домах в основном проще, выгодней проложить трубопроводы по стенам по тупиковой схеме.
Современные проекты предусматривают особенные решения…

Петля Тихельмана в современных больших домах

В современном дизайне частных домов не редко встречаются дополнительные двери на террасу, в сад, в неотапливаемые помещения, а также высокие окна до самого пола. Навеска труб на стены считается неприемлемой, элементом интерьера не соответствующим современным представлениям.

В основном предусматривается прокладка отопительного трубопровода под напольным покрытием в тоннелях, одетым в теплоизоляционные оболочки, чтобы не разрушать конструкции перегревом.

Полы делаются либо на лагах, либо укладывается толстая стяжка (теплый пол). Применяется в основном гибкий трубопровод, уголковые фитинги не используются.

В современных домах петля Тихельмана лишается своего главного недостатка — сложности прокладки замкнутого круга на распределитель. Может легко использоваться в небольших и больших площадях, при прокладке под полом.

В последнее время все чаще используются внутрипольные конвектора под высокими окнами. Петля Тихельмана окажется подходящей схемой для подключения конвекторов, более экономичной и устойчивой по сравнению с лучевой схемой при большом количестве (более 4 шт.) отопительных приборов.

Трубы, насосы для попутной схемы

Частные дома всегда сжатой компоновки, длинные магистрали к отопительным приборам отсутствуют, — повышенное гидравлическое сопротивление в схемах не встречается.

Рекомендации делать расчеты системы отопления излишни, так как точные теплопотери здания самостоятельно установить не удастся, а применяемое оборудование стандартно, остается лишь выбрать из пары-тройки образцов подходящее.

Для определения диаметра труб для петли Тихельмана можно воспользоваться табличными данными, зависимости диаметра от необходимой энергии.

При теплопотерях до 15 кВт (150 м кв.) площади подходящими окажутся трубы с внутренним диаметром 20 мм. Они же и используются для основных магистралей в большинстве случаев, — примерно до 8 радиаторов в кольце.

При теплопотерях от 15 до 27 кВт (до 250 м кв. площади) – нужно на магистралях применить трубы 25 мм, чтобы в дальнейшем экономичней оказалась работа насоса.

Диаметр трубопровода в петле можно уменьшить в соответствии с расчетом. И с условием указанным выше. Во всяком случае, к последнему радиатору по подаче прокладывается минимальный диаметр – 16 мм.

Все радиаторы подключаются отводками с внутренним диаметром 16мм.

Для отапливаемой площади до 180 м кв. можно применять насос 25- 40, до площади 250 м кв. — насос 25-60.

Отлично для петли Тихельмана подходят новые современные циркуляционные насосы типа Альфа, о которых можно прочитать ЗДЕСЬ

Для двухэтажного дома

Целесообразно делать общий стояк и прокладывать отдельное кольцо петли Тихельмана для каждого этажа. Важно учитывать, что энергопотери для каждого этажа будут значительно отличаться, в соответствии с этим и производится подбор радиаторов, а также диаметра труб.

Раздельные схемы в этажах позволят балансировать один этаж относительно другого и значительно упростят настройку системы. Важно лишь не забыть включить в контур попутки для каждого этажа балансировочный кран. Если этажей 2, то эти краны могут находиться рядом в котельной.

Как подключается теплый пол к Петле Тихельмана

Теплый пол подключается параллельно к попутной схеме, в пределах каждого этажа. При этом балансировочные краны радиаторной схемы на каждом этаж не должны влиять на работу теплого пола. Т.е. по схеме краны должны находиться дальше от котла, чем включение теплого пола.

Контур теплого пола со смесительным узлом обязательно снабжается своим циркуляционным насосом. Короткие контура с регулировкой ограничителями потока подключаются без дополнительного насоса, но учитываться в расчетах общей гидравлической схемы. Так как, скорее всего, понадобиться более мощный насос из-за увеличения общего расхода.

Петля Тихельмана своими руками

При монтаже системы отопления нужно не забыть вопросы слива жидкости и возможности завоздушивания.
Поэтому делать обход трубопроводом дверного проема в принципе можно, но нужно не забыть поставить воздухоотводчик в высшей точке и обеспечить слив с нижней.

В целом же не редкость, когда делают более длинные тупиковые схемы, чтобы не связываться с перепадами высоты на которые вынуждает Петля Тихельмана.

Также стоит усомниться в качестве полипропиленовой пайки, и возможно взяться за металлопласстик, как делается качественное соединение металлопластиком читайте ЗДЕСЬ

При монтаже нужно не забыть главные правила:

• защиту твердотопливого котла от холодной обратке – как сделать
• установку гидроаккумулятора в систему отопления, который предстоит выбрать

А также многое другое.

Нужно не забыть, что петля Тихельмана – в общем-то «нежная» схема по неравенству гидравлических сопротивлений радиаторов, поэтому все радиаторы снабжаются на обратке настроечными кранами. Подробней о подключении радиаторов можно узнать, как делается

Двухтрубная система отопления, разные схемы (схема Тихельмана)

Мы рассмотрим двухтрубную систему отопления, варианты её подключения с преимуществами и недостатками.

1. Первая схема подключения

В любой системе имеется котёл для отопления и радиаторы, расположенные по периметру дома.

По этой трубе горячий теплоноситель подаётся от котла, проходит по порядку все радиаторы, отдавая тепло, на последнем разворачивается, и по второй трубе, собирая обратку со всех радиаторов, возвращается обратно в котёл.

Обычно при такой схеме основные трубы подачи и обратки имеют диаметр 25 мм, а радиаторы подключаются трубами диаметром 20 мм.

Данная схема подключения работает следующим образом. Горячий теплоноситель выходит с котла, доходит до первого радиатора, разогревает его и после этого по обратке возвращается в котёл.

Таким образом, данный радиатор находится первым на подаче и обратке, в самых благоприятных условиях. У него наиболее сильные подача и обратка. Потом теплоноситель идёт ко второму радиатору, разогревает его, и возвращается обратно в котёл. Соответственно, данный радиатор находится вторым на подаче и на обратке, и тоже имеет благоприятные условия.

Так разогреваются все радиаторы, вплоть до последнего, девятого на подаче и обратке.

У него наименее благоприятные условия для работы, самые слабые подача и обратка.

Если запустим эту схему с открытыми вентилями, то получится следующее: первый радиатор запустится на 100%, второй на 85%, третий на 65%, четвёртый на 40% и пятый на 10%. Оставшиеся радиаторы сами не запустятся.

Конечно, бывают разные и дома, и протяжённость труб, и количество секций. Поэтому система может работать лучше или хуже, но в любом случае для того, чтобы заставить все радиаторы работать, нужно искусственно создать сопротивление для теплоносителя в первых радиаторах с помощью балансировочных клапанов.

После балансировки первый радиатор разогреется на 100%, второй на 95%, третий на 90%, и так до последнего радиатора. Несколько последних радиаторов при этом никогда не запустятся больше, чем на 60% от своей мощности.

Последние радиаторы будут работать хуже всех. Такая схема имеет и другой недостаток. Например, в этой комнате вы решили убавить мощность радиатора или полностью его закрыть.

В этом случае вы повлияете на работу других радиаторов:

Если вы снизите мощность своего радиатора, другие начнут греть чуть лучше, если вы прибавите обратку, они будут работать хуже. Можно улучшить данную схему, например, увеличить диаметр труб подачи и обратки, либо добавить секции к каждому радиатору.

Система получится более дорогой, при этом вот эти радиаторы на 100% работать не будут:

Соответственно, одна часть схемы зажата, а вторая не может запуститься и нормально заработать.

С точки зрения гидравлики не в самых лучших условиях находится и котёл, и циркуляционный насос, и вся система.

1. Второй вариант подключения этих радиаторов по двухтрубной системе

С котла подача подключается к коллектору на два выхода, затем разные ветки подключаются к разным радиаторам:

По такой же схеме через двойной коллектор подключается и обратка. Образуются два радиаторных контура.

Получаются более короткие контуры подачи и обратки, но в таком случае придётся производить балансировку не только на радиаторах, но и на коллекторе радиаторных контуров, потому что на практике практически не бывает такого, чтобы обе ветки были совершенно одинаковыми и имели одинаковое гидравлическое сопротивление.

При таком схеме радиаторы будут работать гораздо лучше, даже последние радиаторы, но на 100% от своей тепловой мощности они не запустятся.

1. Третья схема подключения

Эта схема называется схемой Тихельмана. В ней подача идёт до последнего радиатора, и обратка начинается с последнего радиатора, и на выходе получается вот что:

Здесь тоже трубы подачи и обратки имеют диаметр 25 мм, а к радиаторам идут трубы диаметром 20 мм.

Давайте посмотрим, как будет работать данная схема подключения. С котла теплоноситель поступает в первый радиатор, и с него начинается обратка.

Таким образом, данный радиатор является первым на подаче и девятым на обратке, то есть имеет наиболее сильную подачу и наиболее слабую обратку. Затем теплоноситель разогревает следующий радиатор, который является вторым на подаче и восьмым на обратке.

По сравнению с предыдущим, у него получается несколько хуже подача, но зато несколько лучше обратка. Рассмотрим вот этот радиатор:

Он получается девятый на подаче и первый на обратке, то есть у него наиболее слабая подача и наиболее сильная обратка, поскольку он находится ближе всех к котлу по обратной линии:

Рассмотрим данный радиатор:

Он получается восьмым на подаче и вторым на обратке. При такой схеме уже не требуется производить балансировку самих радиаторов. Если все радиаторы и вентиля будут открыты полностью, всё равно все радиаторы запустятся на 100% своей мощности.

При такой схеме подключения все радиаторы работают совершенно независимо друг от друга.

Если на каком-то любом радиаторе требуется убавить или прибавить мощность, это совершенно не повлияет на работу остальных радиаторов. У данной схемы имеется и другое преимущество: весь теплоноситель движется в одном направлении.

Теплоносителю не надо разворачиваться, он продолжает двигаться в том же направлении, и с точки зрения гидравлики это очень хорошо. Данную ситуацию можно сравнить с автомобильным движением.

Это похоже на кольцевую дорогу без светофоров и резких разворотов на 180°, где всё регулируется само по себе. При всех описанных плюсах у данной схемы есть и один небольшой минус.

Получается, что слева сильная подача, справа сильная обратка, а где-то посередине, при переходе сильной обратки в сильную подачу, имеется равенство сил, и если на это место встанет радиатор, то он работать не будет.

В жизни такое случается довольно редко, но уж если случилось, можно решить эту проблему, перенеся радиатор вправо или влево буквально на 1 метр.

Если не получается перенести радиатор, можно удлинить трубу до или после радиатора. Можно сделать такую петлю:

После этого радиатор будет греть точно так же, как и все остальные.

Все права на видео принадлежат: Марат Ишмуратов