Эффективно и надежно двухтрубная система отопления частного дома своими руками

Тупиковая система отопления

Среди множества существующих видов отопительных систем выбор застройщиков часто останавливается на тупиковой схеме. Что такое тупиковая система отопления?

Так называют одну из разновидностей двухтрубных сетей, для которой характерной является разница в продолжительности подающего и обратного трубопроводов. Хотя и в однотрубном варианте тупиковая система также возможна.

Теплоноситель в такой схеме движется в противоположных направлениях по подающей и обратной трубе. В свою очередь, тупиковая система также делится на два типа: вертикальный и горизонтальный.

• Вертикальная схема предполагает присоединение радиаторов к стояку. В этом случае имеет место неравномерная циркуляция теплоносителя. Так как циркуляционные кольца, расположенные ближе к стояку, короче отдаленных. В этом случае помещения, находящиеся далеко от источника тепла, прогреваются дольше и хуже ближних. Такие сети используются, как правило, в многоэтажных постройках.
• Горизонтальная тупиковая разводка системы отопления более экономична и проста в монтаже. Состоит из серии приборов отопления, объединенных в общую схему подающим и обратным трубопроводами. С естественной циркуляцией теплоносителя данная схема может работать в зданиях малой площади и объема. Для других случаев необходима организация принудительного движения горячей воды по системе.

Тупиковая система отопления что это такое

Системы радиаторного водяного отопления по своей конструкции являются разнообразными. В зависимости от количества магистральных линий, они могут быть однотрубными и двухтрубными, а по расположению стояков — горизонтальными и вертикальными (исходя из места прокладки подающей магистрали). В случае наличия вертикальной разводки, системы могут быть смешанными, а также с нижней и верхней разводкой. Схема прокладки магистрали определяет разделение на два вида систем: использоваться может тупиковая система отопления и система, при которой движение воды в магистралях попутное.

Каждая из отопительных систем имеет как свои достоинства, так и недостатки. Перед тем, как определиться с выбором системы при строительстве дома, нужно ознакомиться с сильными и слабыми сторонами существующих видов, ведь они могут стать определяющими в разных условиях.

Преимущества и недостатки установки двухтрубного отопления

К преимуществам можно отнести такие факторы:

• возможность легко и удобно регулировать степень нагрева радиаторов в каждом отдельном помещении;
• отапливание больших по площади объектов по сравнению с однотрубной системой;
• обеспечение комфортности пребывания в помещении

Недостатками таких отопительных систем являются:

• необходимость в удлиненном трубопроводе, а также в фасонных изделиях, крепежных соединениях, вентилях, элементах для крепления отопительных труб;
• трудоемкие монтажные работы;
• более высокая (по сравнению с однотрубными системами) стоимость материалов и производящихся работ

Способы выполнения разводки

Схема тупиковой системы отопления может быть организована с верхней или нижней подачей теплоносителя. Верхняя разводка применяется чаще всего при естественной циркуляции, нижняя возможно только при наличии циркуляционного насоса в цепи.

В первом случае трубопроводы монтируются с обязательными уклонами для более эффективного движения теплоносителя. Расширительный бачок открытого типа устанавливается в верхней точке системы.

Наиболее подходящий способ подключения радиаторов в двухтрубной тупиковой системе отопления с естественной циркуляцией – диагональный. Кран Маевского или воздухоотводник другой конструкции необходимо установить на каждую батарею.

Нижняя разводка предполагает прокладку подающего и отводящего трубопроводов над поверхностью пола. При этом трубы располагают одну над другой – подача сверху. Циркуляционный насос и закрытый расширительный бачок мембранного типа вживляются в обратную трубу на небольшом расстоянии от входного патрубка котла, если он одноконтурный. В двухконтурных котлах насос и бачок располагаются внутри корпуса и являются элементами нагревательного оборудования.

Тупиковая система отопления с нижней разводкой хороша тем, что магистральные трубопроводы можно утопить в конструкцию пола или закрыть небольшим коробом за широким плинтусом. Самый большой ее недостаток – это зависимость от электроэнергии. Однако проблема решается приобретением небольшого генератора, который выручит на время отсутствия электричества. Подключение радиаторов может выполняться по любому способу: нижнему, диагональному или боковому.

Существует еще плечевая тупиковая система отопления. Одна из разновидностей с боковым присоединением радиаторов представлена на схеме для двухэтажного дома:

Теплоноситель может обслуживать всю сеть одновременно, в то же время каждое плечо системы может работать самостоятельно. Кроме того, краны устанавливаются на входе и выходе каждого радиатора. Это удобно для регулировки температуры обогрева в каждой комнате.

Установка двухтрубного отопления

Независимо от того, какому именно типу двухтрубного отопления Вы отдадите предпочтение, монтаж его должен сводиться к установке батарей, трубопроводов, компенсационного бачка и котла. Вверх от генератора тепла отводится основная труба, подающая горячий теплоноситель, которая соединяется с компенсаторным бачком, оснащенным сливом и сигнальным патрубком.

Далее, из бачка выводится трубопровод верхней линии, от которого уже последовательно прокладывают трубы ко всем имеющимся в доме радиаторам. В указанной в проекте точке (она может быть как на входе котельной установки, так и на выходе) устанавливают байпас с кранами и циркуляционным насосом.

Параллельно верхней магистрали проводится обратная линия, соединяющаяся с радиаторами — линию эту подводят и врезают в нижнюю часть котла. В результате, Вы получите замкнутый отопительный контур, который позволит поддерживать в доме комфортную температуру. Если Вы желаете управлять расходом тепловой энергии, то можно установить термостаты.

Благодаря способности некоторых моделей автоматически контролировать работу котла, включая или отключая в случае необходимости дополнительную горелку, энергия и топливо расходуются экономно. Нужно помнить, что тупиковая система отопления требует для монтажа меньше труб, однако при настройке она более сложная.

Еще по этой теме на нашем сайте:

1. Какие есть виды систем отопления многоквартирного дома и частного дома
   Абсолютно любой человек желает зимой прийти в свой комфортный, уютный и теплый дом. Но для этого необходимо позаботиться об отопление. И это независимо, где мы.

Разморозка системы отопления — запуск системы отопления частного дома после аварии

Разморозка системы отопления – достаточно неприятная вещь, потому необходимо предотвратить замерзание еще в процессе возведения дома либо при монтаже отопительной системы

Важно в отопительный сезон

Элеваторный узел системы отопления дома
Перед началом установки системы отопления необходимо выяснить, к какой категории относится дом — частное домовладение или квартира. Если говорить о квартире, то здесь преобладает централизованная.
Все виды систем отопления — зависимая, независимая, попутная, гиперинверторная
Главный принцип, по которому все системы отопления делятся на две основные группы, заключается в том, каким образом происходит в их трубах циркуляция теплоносителя. Она может.

Некоторые особенности устройства тупикового отопления

Чтобы избежать ошибок, не допускать переделок и излишнего расхода материалов необходимо знать следующие нюансы:

Расчет мощности и пропускной способности любой отопительной системы, в том числе и тупиковой, выполняется по внутренним диаметрам подводящих и отводящих труб. На чертежах и схемах указываются условные обозначения, которые известны далеко не всем. Так вот, если есть надпись ДУ 20, то она говорит о внутреннем диаметре трубы или соединительного элемента. А значок Ø33х3 обозначает наружный диаметр трубы и толщину ее стенки

Это важно знать, чтобы не допустить ошибки при закупке.
Если сооружается разветвленная тупиковая сеть, то запорно-регулировочная арматура устанавливается на входе и выходе каждого плеча. Рекомендуется ставить краны, оснащенные приспособлением для спуска воздуха и излишков воды.
Важно не перепутать модификации термостатов для батарей

Приборы, предназначенные к использованию в самотечных системах, наделены большей пропускной способностью.
Подающий трубопровод следует монтировать из труб различного диаметра. Он должен постепенно уменьшаться от первого до тупикового.
Уклон необходимо соблюдать при обустройстве всех систем. Только для естественной циркуляции теплоносителя он будет больше, примерно 5 мм на 1м трубы, для принудительного движения — меньше. Достаточно 2-3 мм на метр длины.

Тупиковая отопительная система проста в монтаже и доступна по стоимости. Установить ее в одноэтажном доме можно и самостоятельно, владея некоторыми слесарными навыками. Это касается только самой разводки. Так как газовую или электрическую часть законодательные акты разрешают выполнять только профессионалам, имеющим специальные разрешения и допуски.

Виды системы отопления тупикового типа

Тупиковая система отопления. являющаяся подвидом двухтрубной, характеризуется имеющейся выраженной разницей в длине циркуляционных колец — она, в свою очередь, может быть вертикальной и горизонтальной.

В вертикальной системе доминирует принцип присоединения всех приборов к вертикальному стояку (расположенные близко к стояку циркуляционные кольца обладают меньшей длиной в сравнении с теми, которые располагаются на дальнем расстоянии). Применение на практике такого принципа приводит к неравномерной интенсивности циркуляции воды — в результате, разные помещения в здании нагреваются по-разному.

Оценивая данную схему лишь с этой точки зрения, можно сделать вывод, что она не практична, так как невозможность равномерно отапливать все помещения является существенным её недостатком. Применяется схема, как правило, для обустройства многоэтажных домов .

Что касается горизонтальной тупиковой системы отопления, то её принцип заключается в подключении к отопительным приборам двух трубопроводов — прямого и обратного. В плане проектирования она проще, чем вертикальная, поскольку у обеих линий совпадают размеры соединительных элементов и труб.

Важно также то, что по расходу материалов она более экономична. Основным недостатком ее является сложность сбалансирования отдельно взятых радиаторов

Если сравнивать схему разводки системы отопления тупикового типа со схемами других типов, то первая имеет преимущество — ее можно устроить с любой циркуляцией теплоносителя (и естественной, и принудительной)

Важно учитывать, что с естественной циркуляцией схема подходит только для строительства одноэтажных и двухэтажных домов. Использовать такую схему для многоэтажных зданий можно только при условии наличия принудительной циркуляции теплоносителя

Как сделать двухтрубную систему отопления

Среди бесчисленного множества вариантов разводки отопительных систем наиболее распространенной является схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией теплоносителя. Ее можно собрать самостоятельно при условии, что она разработана и рассчитана верно. Но далеко не каждый домовладелец разбирается в этих вопросах, и даже если решено нанять для проектирования и монтажа специалистов, их работу надо обязательно проверить. Это возможно только в том случае, если разобраться, что такое двухтрубная система отопления частного дома и как ее правильно смонтировать. Наша статья как раз в помощь таким домовладельцам.

Виды двухтрубных систем отопления

Наша тема целиком посвящена этим системам, поскольку они имеют ряд преимуществ перед однотрубными. Перечислять их все нет смысла, стоит отметить лишь главное: двухтрубная система работает таким образом, что во все радиаторы поступает теплоноситель почти одинаковой температуры.

Слово «почти» означает, что из этого правила есть исключения, это схемы, собранные из стальных, медных и нержавеющих гофрированных труб, не покрытых теплоизоляционным слоем.

Дело в том, что система отопления частного дома, сделанная своими руками из металлических неизолированных труб, будет отдавать тепло в помещения не только посредством радиаторов. Металл имеет высокую теплопроводность, поэтому протекающий в такой магистрали теплоноситель по мере удаленности от котла будет немного остывать. Хотя падение температуры по сравнению с однотрубной разводкой незначительное, учитывать его все равно нужно.

Примечание. Многие сторонники однотрубных схем таких как «ленинградка», говорят что они обходятся дешевле, поскольку материала уйдет вдвое меньше. Но при этом забывают о падении температуры воды, в результате чего надо наращивать мощность радиаторов, то есть, добавлять секции. Это дополнительные средства, и немалые.

По ориентации стояков в пространстве различают вертикальные и горизонтальные виды систем, причем они могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку. При вертикальной схеме в здании располагают один или несколько стояков, запитанных от источника тепла, находящегося в цокольном или первом этаже. Радиаторы подключаются к вертикальным стоякам напрямую, как показано на рисунке:

Это схема с нижней разводкой, так как магистральные трубопроводы подают теплоноситель к стоякам снизу. Вертикальная система с верхним розливом подразумевает их прокладку сверху, при комбинированном варианте только подающий горизонтальный коллектор проходит под потолком, а обратный – снизу. Обычно прокладываемые сверху магистрали размещают в чердачном пространстве, а при его отсутствии – под потолком последнего этажа. Что не очень хорошо с точки зрения эстетики.

Горизонтальные системы

Это замкнутая двухтрубная система, в которой вместо вертикальных стояков проложены горизонтальные ветви, а к ним присоединяется определенное число отопительных приборов. Как и в предыдущем случае, ветви могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку, только теперь это происходит в пределах одного этажа, как показано на схемах:

Как видно на рисунке, система с верхней разводкой требует прокладки труб под потолком помещений либо на чердаке и в интерьер будет вписываться с трудом, не говоря уже о расходе материалов. По этим причинам схема применяется нечасто, например, для обогрева подвальных помещений либо в случае, когда котельная находится на кровле здания. Но если правильно подобран циркуляционный насос и произведена настройка системы, то и с крышной котельной трубы лучше пустить понизу, с этим согласится любой домовладелец.

Комбинированная разводка незаменима тогда, когда нужно смонтировать двухтрубную гравитационную систему, где теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции. Подобные схемы до сих пор актуальны в районах с ненадежным электроснабжением и в домах малой площади и этажности. Ее недостатки в том, что через все комнаты проходит множество труб большого диаметра, спрятать их весьма затруднительно. Плюс высокая материалоемкость проекта.

Ну и наконец, горизонтальная система с нижней разводкой. Неслучайно она наиболее популярна, ведь схема сочетает в себе массу достоинств и почти не имеет недостатков. Подводки к радиаторам короткие, трубы всегда можно спрятать за декоративным экраном или замонолитить в стяжку пола. При этом расход материалов приемлем, а с точки зрения эффективности работы трудно подыскать вариант лучше. Особенно когда применяется более совершенная попутная система, продемонстрированная ниже на схеме:

Ее главное преимущество заключается в том, что вода в подающем и обратном трубопроводе проходит одинаковое расстояние и течет в одном направлении. Поэтому гидравлически это самая стабильная и надежная схема при условии, что все расчеты проведены правильно и учтены особенности монтажа. Кстати говоря, нюансы систем с попутным движением теплоносителя состоят в сложности устройства кольцевых контуров. Зачастую трубами надо пересекать дверные проемы и другие препятствия, из-за чего стоимость проекта может вырасти.

Вывод. Для частного дома оптимальным вариантом является двухтрубная горизонтальная система отопления с нижней разводкой, но только совместно с искусственной циркуляцией теплоносителя. Если же требуется обеспечить энергонезависимую работу теплового оборудования и сетей, то рекомендуется взять одну из комбинированных самотечных систем – горизонтальную или вертикальную. Последняя будет уместна в доме с двумя этажами.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Итак, схема разводки 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 аксонометрии надо начертить магистрали, расставить радиаторы и запорную арматуру, проставить отметки высот, принимая за точку отсчета поверхность стяжки первого этажа. Впоследствии выполнив расчет, на чертеже надо будет проставить размеры и сечения труб. Пример того, как выполняется схема монтажа двухтрубной системы с принудительной циркуляцией, показан на чертеже:

Важно. Готовый эскиз позволит вам лучше разобраться во всех нюансах будущей системы, вплоть до количества и разновидностей фитингов из полипропилена, металлопластика или другого материала. Особенно удобно, когда к трехмерному изображению приложен план дома.

Подбор диаметра труб

Данный расчет заключается в том, чтобы по необходимой для обогрева помещения тепловой мощности определить расход теплоносителя, а по нему – диаметр труб для двухтрубной системы отопления. Простыми словами, проходного сечения трубы должно хватить на доставку в каждую комнату нужное количество тепла вместе с горячей водой.

Примечание. По умолчанию считается, что расчет тепловых потерь здания уже выполнен и количество теплоты для всех помещений известно.

Выполнять подбор диаметра труб начинают с самого конца системы, от последней батареи. Сначала считают расход теплоносителя для обогрева 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, для обогрева комнаты нужно 3 кВт теплоты. Тогда расход теплоносителя будет равен:

3600 х 3 / 4.187 х 20 = 129 кг/ч, в объеме это будет 0.127 м3/ч.

Чтобы сбалансировать двухтрубную систему водяного отопления изначально, надо как можно точнее подобрать диаметр. По объемному расходу находим проходное сечение, используя формулу:

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 одноэтажного дома – гравитационная, то следует принимать минимальную скорость – 0.3 м/с.

В нашем примере возьмем скорость 0.5 м/с, найдем сечение и по формуле площади круга – диаметр, он будет равен 0.1 м. Ближайшая по сортаменту труба из полипропилена имеет внутренний размер 15 мм, его и проставляем на чертеже. Кстати, подключение радиаторов к двухтрубной системе обычно осуществляется именно такой трубой – 15 мм. Далее, переходим к следующему помещению, считаем и суммируем с предыдущим результатом и так до самого котла.

Подключение радиаторов к двухтрубной системе

Установленные батареи присоединяются к магистралям в процессе монтажа, правильное подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе – это боковое либо диагональное. Все существующие способы показаны на рисунке:

Как видите, способ №2 не рекомендован к исполнению, поскольку при таком присоединении часть отопительного прибора не прогревается, особенно верхние углы.

К какому температурному балансу приводит нижнее подключение радиатора к двухтрубной системе, хорошо иллюстрируют рисунки:

Батареи, задействованные в вертикальной схеме, обычно имеют боковое присоединение (способ №3). В горизонтальных же системах наиболее предпочтительна диагональная схема подключения (способ №1), благодаря этому достигается максимальная теплоотдача отопительного прибора, что и представлено ниже на изображении:

Балансировка

Смысл данной операции в том, чтобы уравновесить все ветви системы и отрегулировать в каждой из них расход воды. Для этого каждое ответвление надо правильно подключить к магистралям, то есть, установить на врезке специальные балансировочные вентили. Также регулировочные краны или термостатические клапаны устанавливаются на подводках ко всем радиаторам.

Осуществить точную балансировку своими руками не так-то просто, нужно иметь соответствующие приборы (хотя бы манометр для измерения перепада давления на балансовом вентиле) и выполнить расчеты на потери давления. Если ничего этого нет, то надо после испытаний заполнить систему, спустить воздух и включить котел. Далее, балансировка двухтрубной системы производится на ощупь, по степени прогрева всех батарей. Находящиеся рядом с теплогенератором приборы надо «прижимать», чтобы больше тепла уходило к дальним. То же и с целыми ветвями системы.

Заключение

Примечательно, что осуществить монтаж двухтрубной системы отопления гораздо проще, чем ее разработать, просчитать, а потом сбалансировать. Так что данный этап вы можете пройти самостоятельно, а все остальные желательно согласовывать со специалистами.