Двухтрубная система отопления, разные схемы (схема Тихельмана)
Мы рассмотрим двухтрубную систему отопления, варианты её подключения с преимуществами и недостатками.
- 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.
- 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.
- 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
Двухтрубная система отопления разные схемы схема тихельмана
Петля Тихельмана диаметр труб
Диаметры в петле Тихельмана выбираются так же, как и в двухтрубной тупиковой системе отопления. Там где расход больше, там и больше диаметр. Чем дальше от котла, тем меньше расход может получиться.
Если выбрать не правильные диаметры, то средние радиаторы будут плохо греть.
Если в напорной системе отопления не создать искусственное гидравлическое сопротивление радиаторным веткам, то тоже не будут плохо греть средние радиаторы.
Какие условия нужно соблюдать в петле Тихельмана для того, чтобы средние радиаторы грели хорошо?
Каждая радиаторная ветка должна обладать гидравлическим сопротивлением равной 0,5-1 Kvs. Это сопротивление может выдать термостатический или балансировочный клапан, который ставится на линию радиатора. Как правило, когда делается экономия на термостатических и балансировочных клапанах (то есть не устанавливаются), то каждая радиаторная ветка начинает обладать малым гидравлическим сопротивлением, что сравнимо с тем, как если бы вы просто соединили подачу и обратку трубой (Грубо сделали байпас).
Примечание: Для гравитационных систем отопления с естественной циркуляцией радиаторным веткам не нужно создавать искусственное сопротивление. Потому что за счет естественного напора теплоносителя радиаторная ветка сама влияет на свой расход.
Петля Тихельмана может применяться без насоса, но только с большими диаметрам, как это делается для гравитационных систем отопления с естественной циркуляцией. А для расчета диаметров вам поможет программа симулятор системы отопления: Подробнее о программе
Какие выбрать диаметры в петле Тихельмана?
Диаметры в петле Тихельмана не простая задача, как и выбор диаметров в двухтрубной тупиковой системе отопления. Принцип выбора диаметров зависит от расходов и потерь напора в трубопроводе.
Ниже вы увидите как выбираются диаметры.
Плохие цепи петли Тихельмана
Плохо будут работать средние радиаторы, если отсутствует искусственное гидравлическое сопротивление на радиаторных ветках. Искусственное сопротивление создается балансировочными или термостатическими клапанами. У которых пропускная способность равна 0,5 – 1,1 Kvs.
Напорная система отопления с шаровыми кранами и полипропиленовой трубой 20 мм.
Нельзя делать так на шаровых кранах:
Такая радиаторная ветка обладает малым гидравлическим сопротивлением. Она съест большой расход и другим радиаторам останется мало.
Была протестирована цепь на 5 радиаторов с магистральной трубой ПП 25мм.
Расходы у радиаторов не одинаковые. На третьем радиаторе самый маленький расход. Это вызвано тем, что на радиаторных ветках стоят шаровые краны.
Если добавить в цепь термостатические клапана, то расходы станут более разделенными поровну:
Картина уже лучше! Но диаметры можно уменьшить в некоторых местах и сэкономить на этом. Например, на подаче в магистрали до 4 радиатора и на обратке от 2 радиатора.
Если мы попробуем на всей магистрали оставить ПП20мм, то получим следующие расходы.
Если бы мы использовали термоклапан или любое регулирующее устройство на 2 Kvs, то переход диаметров нужно было бы делать обязательно!
Потому что, если кто-нибудь полностью откроет кран, то это помешает работать нормально другим радиаторам. Встречаются регулировочные клапана для радиаторов на 5 Kvs. Ну если вы будите подкручивать нижний клапан для уменьшения пропускной способности, то тогда занимайтесь такой регулировкой. Конечно, лучше будет использовать закрытые балансировочные клапана, к которым не будет доступа к регулировке посторонними людьми.
Для того, чтобы улучшить разделение расходов на 5 радиаторов с применением регулирующих клапанов с большей пропускной способностью необходимо использовать трубы ПП32, ПП25 и ПП20.
Хорошие цепи петли Тихельмана
Критерии выбора диаметров:
Выбор диаметров для петли Тихельмана выбираелся исходя из перепада цепи максимум 1 м.в.ст. Температурный перепад радиаторов 20 градусов. Температура на входе 90 радусов. Разница выдаваемой мощности между радиаторами не превышает 200 Вт. Разница температурных перепадов между радиаторами не превышает 5 градусов.
Примечание: Указанные диаметры не применяются для низкотемпературных систем отопления. Для низкотемпературных систем нужно уменьшать температурный перепад до 10 градусов и это требует увеличение расхода в два раза.
Я приготовил цепи петель Тихельмана на 5 и 7радиаторов для металлопластиковой и полипропиленовой трубы.
5 радиаторов полипропиленовая труба, Kvs = 0,5.
5 радиаторов металлопластиковая труба, Kvs = 0,5.
7 радиаторов полипропиленовая труба, Kvs = 0,5.
В этой цепи используется ПП32 мм. Если вы поставите балансировочный клапан на 1 и 7 радиатор, то можно поменять трубу с ПП32 на ПП26 мм. Необходимо поджать балансировочные клапана на 1 и 7 радиаторах.
7 радиаторов металлопластиковая труба, Kvs = 0,5.
Тесты по выбору диаметров проводились в программе симуляторе системы отопления.
Программа применяется для тестирования систем отопления, перед тем как монтировать на объекте. Также можно тестировать существующие системы отопления, чтобы улучшать работу существующей системы отопления.
Если вам нужны расчеты диаметров для вашей системы отопления на 10 радиаторов, то обращайтесь за услугами по расчету сюда: Заказать услугу по расчету
Расчет петли тихельмана
Как и в двухтрубной тупиковой системе отопления, диаметры тоже приходится выбирать исходя из расхода и потерь напора теплоносителя. Петля Тихельмана является сложной цепью, и математический расчет сильно усложняется.
Если в двухтрубной тупиковой уравнение цепи выглядит проще, то для петли Тихельмана уравнение цепи выглядит так:
Подробнее о данном расчете рассказано в видеокурсе по расчету отопления тут: Видеокурс по расчету отопления
Как настроить петлю Тихельмана? Как настроить попутную систему отопления?
Как правило, у петли Тихельмана есть условия, когда средние радиаторы плохо греют в таком случае, как и в духтрубной тупиковой, зажимаем балансировочные клапана на радиаторах находящиеся ближе к котлу. Чем ближе радиаторы к котлу, тем сильнее зажимаем.
