Двухтрубная система отопления частного дома. Схема. Монтаж своими руками

При строительстве жилого здания, независимо от того, частный это или многоквартирный дом, правильное проведение коммуникаций занимает не последнее место. Это касается и систем отопления. Сегодня чаще используют именно двухтрубную систему отопления частного дома. Про нее и поговорим в данном материале

Различия двухтрубной и однотрубной систем

Двухтрубная система подразумевает наличие двух труб, которые необходимы для циркуляции тепла в системе. При использовании одной трубы система выполнена в виде отопительного кольца. Причем одна и та же труба выполняет две функции:

• подающий трубопровод;
• обратный трубопровод.

Большой разброс температур в различных частях отопительного кольца делает однотрубную систему не очень популярной. Поэтому чаще используют двухтрубную систему отопления частного дома, которая подразумевает наличие отдельного подающего и обратного трубопровода. По первому — горячая техническая вода направляется к используемым отопительным приборам, по второму — возвращается обратно, отдав при этом свое тепло.

Преимущества двухтрубной отопительной системы

Система имеет ряд преимуществ:

• температура теплоносителя, который поступает в каждый отдельный отопительный прибор, постоянная;
• температуру теплоносителя можно регулировать самостоятельно. Для этого на радиаторах устанавливаются специальные терморегуляторы;
• в случае, когда один из используемых отопительных приборов вышел из строя, система продолжает функционировать на прежнем уровне. На работе других приборов поломка никак не сказывается;
• потери давления в системе сводятся к нулю, при условии соблюдения технологии монтажа;
• систему можно установить в любом доме, независимо от количества этажей.

Недостатки использования системы

При выборе двухтрубной системы отопления для частного дома следует учитывать и ее недостатки, к которым относятся:

• большое количество труб и элементов, которые их соединяют;
• сложный и трудоемкий монтаж системы;
• высокая стоимость по сравнению с использованием только одного трубопровода.

Виды двухтрубной системы

Вертикальная и горизонтальная разводка

По расположению труб, которые соединяют все приборы системы, выделяют горизонтальный и вертикальный тип. Первый тип используется в частных одноэтажных домах. В них более разумным является присоединение всех радиаторов к горизонтально проложенному трубопроводу. В доме с горизонтальной разводкой обязательно должен быть подвал, в котором и располагаются все приспособления и коммуникационные сети.

Для зданий с большим количеством этажей лучше использовать вертикальную разводку. Она подразумевает подключение каждого этажа к отдельному стояку. Коммуникации можно располагать в подвальном помещении или на чердаке. Вариант более затратный в плане денежных средств, однако позволяет полностью исключить образование воздушных пробок.

С естественной и принудительной циркуляцией

Существует классификация по типу циркуляции. Двухтрубная система отопления частного дома бывает с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Система отопления с естественной циркуляцией подразумевает различную плотность воды в зависимости от ее температуры. Такой тип имеет большое количество недостатков:

• скачкообразный перепад температур в котле и радиаторах
• высокая вероятность замерзания воды,
• необходимость использования труб большого диаметра и длины.

Поэтому чаще используется отопительная система с внедренным циркуляционным насосом.

Попутная система отопления частного дома

Схемы двухтрубной системы

Схема с радиаторами:

С радиаторами и теплыми полами:

Монтаж двухтрубной системы отопления

Использование двухтрубной системы отопления частного дома является гарантом обеспечения определенной температуры радиаторов. Причем в каждом радиаторе температура будет одинаковая.

При монтаже двухтрубной системы следует учитывать следующие правила:

• подающую ветку системы следует располагать выше отводящей;
• отводящий трубопровод должен быть расположен параллельно подающему;
• расширительный бак нужно устанавливать выше отопительного котла;
• в случае использования естественной циркуляции подающий трубопровод необходимо располагать под уклоном, который должен быть в сторону последнего радиатора;
• замыкающие отопительные приборы должны быть оснащены вентилями для спуска воды;
• в схеме системы полностью исключаются прямые углы, которые могут стать причиной воздушных пробок;
• при установке расширительного бака на чердаке нужно позаботиться об утеплении помещения;
• диаметры труб и элементов должны полностью соответствовать друг другу;
• крепления трубопровода системы должны соответствовать действующим нормам.

Монтаж системы необходимо начинать с установки котла. После он соединяется с расширительным баком и коллектором. После этого нужно сам коллектор соединить с каждым отдельным радиатором. После чего монтируется отводящий трубопровод. В случае использования циркуляционного насоса нужно учитывать, что ему противопоказано воздействие высокой температуры. Его нужно устанавливать именно в отводящий трубопровод.

Материал для трубопровода системы может быть различным и полностью зависит от предпочтений владельца. Также следует обращать внимание на гидравлические расчеты.

Несмотря на сложность монтажа, а также использование большого количества труб, высокая эффективность системы делает ее более популярной, чем однотрубная система отопления.

Верхняя и нижняя разводка

Верхняя разводка отопительной системы заключается в том, что труба будет проходить под потолком, а к радиаторам будут спускаться дополнительные отводы. Обратная подача будет проходить вдоль пола. Плюсы данного способа состоят в легкости создания естественного движения воды в системе. Перепад высот создаст достаточную силу потока. Остается создать достаточный уклон и угол. Система все меньше стала пользоваться спросом, так как пользователям не нравится большое скопление труб.

Нижняя разводка труб заключается в подаче отопления снизу. При этом труба подачи находиться выше обратки. Ее можно провести в подвальном помещении или даже между чистовым и черновым полом. В этом случае циркуляция в системе будет принудительная. Поэтому и расположение радиаторов совсем не важно, что не скажешь про верхнюю разводку (в этом случае котел углубляют). Выбирая нижнюю разводку, у вас будет наименьшее количество выступающих труб и более эстетичный вид.

Попутная и тупиковая двухтрубные системы.

Под тупиковой двухтрубной системой понимается разнонаправленная подача движения обратки и теплоносителя. Так же существует попутная система, которую еще называют схемой Тихельмана. В последнем случае проще добиться балансировки. При использовании попутной системы движения и радиаторов с одинаковым количеством секций, у вас будет автоматически сбалансированная система. Что не скажешь про тупиковую схему, в которой вам придется дополнительно установить на каждый радиатор термостатический клапан или игольчатый вентиль.

Если вы решите установить разное количество секций на радиаторах в попутной схеме, то здесь шанс сбалансировать систему намного выше, чем с тупиковой системой. При балансировки разнонаправленной двухтрубной системы, необходима установка вентиля на первом радиаторе. Может возникнуть необходимость полного перекрытия первого радиатора. Здесь вам придется сделать выбор: не будет давать тепло первая или последняя батарея, так как сделать равную теплоотдачу в этом способе не удастся.

Открытая и закрытая отопительные системы

Функционирование открытой системы отопления осуществляется во многих многоквартирных домах. Для этого применяется специальная расширительная емкость. При эксплуатации излишки попадают в эту емкость. В системе может отсутствовать герметичность, поэтому весь процесс сопровождается испарением паров. Открытый вариант не предусматривает наличия встроенного насоса. Конструкция по монтажу достаточно простая и легкая.

Преимущества открытой системы:

• равномерный прогрев помещения;
• простота эксплуатации;
• долговечная;
• система может работать даже при отключенном электричестве;
• отсутствие необходимости установки дополнительного насоса;

Закрытая система отопления полностью герметична и не выделяет паров при эксплуатации. Движение потока воды осуществляется при помощи насоса. В данной системе полностью отсутствует естественная циркуляция. Если начинают появляется излишки воды, то срабатывает клапан и происходит испарение жидкости для снижения уровня воды.

Достоинства закрытого типа:

• надежность и прочность;
• возможность отрегулировать уровень давления в системе;
• доступность;
• устойчива к низким температурам;
• возможность применить дополнительные обогреватели;

Двухтрубная схема отопления: вертикальная, горизонтальная

О двухтрубной схеме отопления

Двухтрубная схема отопления делается, так чтобы вода в системе циркулировала по двум водотоком, прямому и обратному. При этом отопительные приборы в двухпроводной системе соединяются параллельно.

При двухтрубной схеме отопления можно установить терморегулятор и кран Маевского на каждый прибор отопления. Это позволит независимо регулировать температуру каждого прибора, что, несомненно, удобно и экономично. Однако за такое удобство придется заплатить, за двойной комплект труб и двойной монтаж труб системы.

Типы двухтрубной системы отопления

В зависимости от расположения подключаемых радиаторов отопления и способа подачи воды, различают два типа двухтрубной схемы отопления:

• Вертикальная двухтрубная схема отопления;
• Горизонтальная двухтрубная схема отопления.

Двухтрубная вертикальная схема отопления

Двухтрубная вертикальная схема отопления предполагает наличие в системе двух вертикальных стояков отопления. Один стояк отвечает за подачу теплоносителя (прямоток), второй стояк отводит воду (обратный водоток). Радиаторы отопления подсоединяются к обоим стоякам и расположены по вертикали. Такая система применима для домов в несколько этажей.

Горизонтальная двухтрубная схема отопления

Горизонтальная двухтрубная схема отопления не предполагает вертикальных стояков. Все приборы отопления расположены на одном уровне. Такая система подходит для одноэтажного дома с небольшой протяженностью трубопроводов.

Монтаж двухтрубной системы

Монтаж двухтрубной системы отопления производится с соблюдением следующих правил:

• Контур отопления в двухтрубной схеме отопления включает две отопительные магистрали: одна магистраль с горячей водой (обычно верхняя), вторая магистраль вода охлажденная (обычно нижняя);
• В системах с естественной циркуляцией теплоносителя делается уклон труб в сторону батарей 3⁰-4⁰, но не более 1% от длины горизонтального трубопровода;
• Радиаторы отопления, установленные с двух сторон вертикального трубопровода, устанавливаются на одном уровне;
• Все тупиковые узлы системы, включая насос, байпас и радиаторы, должны иметь свои перекрывающие вентиля, для проведения ремонтных работ;
• Для исключения теплопотерь, трубопровод нужно утеплить;
• При верхней подаче воды (верхний розлив), расширительный бак ставится на утепленном чердаке;
• Трубопровод крепиться через каждые 1200 мм, а также возле отопительных приборах.

Верхняя и нижняя подача теплоносителя

Вертикальная схема отопления, обычно, относится к циркуляционным системам и требует установку циркуляционного насоса. В зависимости от типа подачи воды в систему, различают схемы с верхней или нижней подачей теплоносителя.

На рисунках видно, чем отличаются эти схемы. При верхней подаче воды теплоноситель поднимается и растекается по системе сверху. При нижней подаче теплоносителя, котел нужно располагать ниже магистрали, а обратную( охлажденную) магистраль нужно тянуть ниже горячей магистрали. Также при нижней подаче воды нужно смонтировать систему отвода воздуха с воздухосборником.

Все про двухтрубные отопительные системы

Двухтрубная система отопления более сложна по сравнению с однотрубной, а количество необходимых для монтажа материалов заметно больше. Тем не менее именно 2-х трубная система отопления является более популярной. Из названия следует, что в ней используются два контура. Один служит для доставки горячего теплоносителя к радиаторам, а второй отводит охлажденный теплоноситель обратно. Такое устройство применимо для любых типов сооружений, лишь бы их планировка позволяла монтаж этой конструкции.

Достоинства и недостатки

Востребованность двухконтурной отопительной системы объясняется наличием ряда весомых преимуществ. Прежде всего, она предпочтительней одноконтурной, поскольку в последней теплоноситель теряет заметную часть тепла еще до попадания в радиаторы. К тому же двухконтурная конструкция более универсальна и подходит для домов разной этажности.

Недостатком двухтрубной системы считается ее высокая цена. Однако многие ошибочно считают, что наличие 2 контуров предполагает использование двукратного количества труб, и стоимость такой системы вдвое больше, чем однотрубной. Дело в том, что для однотрубной конструкции необходимо брать трубы большого диаметра. Это обеспечивает нормальную циркуляцию теплоносителя в трубопроводе, а значит, и эффективную работу такой конструкции. Преимущество же двухтрубной в том, что для ее монтажа берут трубы меньшего диаметра, которые существенно дешевле. Соответственно и дополнительные элементы (сгоны, вентили и т. д.) тоже используются с меньшим диаметром, что также несколько удешевляет конструкцию.

Пример применения

Одним из мест, где двухтрубное отопление будет очень целесообразным, является гараж. Это рабочее помещение, потому здесь не требуется постоянное отопление. К тому же двухтрубная система отопления своими руками – это вполне реальная затея. Установка в гараже такой системы не является необходимым, однако будет абсолютно не лишним, поскольку в зимнее время работать здесь очень сложно: двигатель не заводится, масло застывает, да и просто работать руками некомфортно. Двухтрубная отопительная система обеспечивает вполне приемлемые условия для нахождения в помещении.

Разновидности двухтрубных систем для отопления

Есть несколько критериев, по которым можно классифицировать такие отопительные конструкции.

Открытые и закрытые

Закрытые системы предполагают использование расширительного бачка с мембраной. Они могут работать при повышенном давлении. Вместо обычной воды в закрытых системах можно использовать теплоносители на основе этиленгликоля, которые не замерзают при низких температурах (до 40 °C ниже нуля). Автомобилисты знают такие жидкости под названием «антифризы».

1. Котел отопления; 2. Группа безопасности; 3. Клапан сброса избыточного давления; 4. Радиатор; 5. Труба обратки; 6. Расширительный бак; 7. Вентиль; 8. Сливной клапан; 9. Циркуляционный насос; 10. Манометр; 11. Подпиточный клапан.

Открытая система характерна тем, что расширительный бачок необходимо устанавливать строго в самой верхней точке устройства. В нем нужно предусмотреть патрубок для воздуха и отводной трубопровод, по которому сливается лишняя вода из системы. Также через него можно брать теплую воду для хозяйственных нужд. Однако такое применение бачка требует наличия автоматической подпитки конструкции и исключает возможность использования добавок и присадок.

1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак.

Горизонтальные и вертикальные

Эти виды отличаются расположением главного трубопровода. Он служит для соединения всех элементов конструкции. Как горизонтальная, так и вертикальная системы имеют собственные достоинства и недостатки. Однако обе они демонстрируют хорошую теплоотдачу и гидравлическую устойчивость.

Двухтрубная горизонтальная конструкция отопления встречается в одноэтажных зданиях, а вертикальная — в многоэтажках. Она более сложная и, соответственно, более дорогая. Здесь применяются вертикальные стояки, к которым подключаются элементы отопления на каждом этаже. Преимуществом вертикальных систем является то, что в них, как правило, не возникают воздушные пробки, поскольку воздух выходит по трубам вверх к расширительному бачку.

Системы с принудительной и естественной циркуляцией

Такие виды различаются тем, что, во-первых, присутствует электрический насос, который заставляет перемещаться теплоноситель, а во-вторых, циркуляция происходит сама по себе, подчиняясь физическим законам. Минус конструкций с насосом в том, что они зависят от наличия электроэнергии. Для небольших помещений особого смысла в принудительных системах нет, разве что нагреваться дом будет быстрее. При больших же площадях такие конструкции будут оправданными.

Чтобы правильно выбрать тип циркуляции, необходимо учитывать, какой тип разводки труб используется: верхний или нижний.

Система с верхней разводкой предполагает прокладку магистрального трубопровода под потолком здания. Это обеспечивает высокое давление теплоносителя, благодаря чему он хорошо проходит через радиаторы, а значит, использование насоса будет излишним. Такие устройства выглядят эстетичнее, трубы вверху можно скрыть декоративными элементами. Однако в эту систему нужно устанавливать мембранный бак, что влечет дополнительные затраты. Возможна установка и открытого бачка, но он должен быть в самой верхней точке системы, то есть на чердаке. В таком случае бачок необходимо утеплить.

Нижняя разводка предполагает монтаж трубопровода чуть ниже подоконника. В этом случае можно установить открытый расширительный бачок в любом месте помещения несколько выше трубы и радиаторов. Но без насоса в такой конструкции не обойтись. К тому же возникают трудности, если труба должна проходить мимо дверного проема. Тогда необходимо пускать ее по периметру двери либо делать 2 отдельных крыла в контуре конструкции.

Тупиковая и попутная

В тупиковой системе теплоноситель горячий и охлажденный идут в разных направлениях. В попутной системе, сконструированной по схеме (петле) «Тихельмана», оба потока идут в одном направлении. Различие этих видов в простоте балансировки. Если попутная при использовании радиаторов с равным количеством секций сама по себе уже является сбалансированной, то в тупиковой на каждый радиатор нужно установить термостатический клапан или игольчатый вентиль.

Если же в схеме «Тихельмана» используются радиаторы с неравным количеством секций, здесь тоже требуется установка клапанов или вентилей. Но даже в этом случае такая конструкция балансируется проще. Это особенно ощутимо в протяженных отопительных системах.

Подбор труб по диаметру

Выбор сечения труб нужно производить исходя из объема теплоносителя, который должен проходить за единицу времени. Он, в свою очередь, зависит от тепловой мощности, которая требуется для обогрева помещения.

В наших расчетах мы будем исходить из того, что размер тепловых потерь известен и имеется числовое значение теплоты, необходимой для обогрева.

Начинают расчеты с конечного, то есть самого дальнего радиатора системы. Чтобы вычислить расход теплоносителя для комнаты, понадобится формула:

G=3600×Q/(c×Δt), где:

• G − расход воды на обогрев помещения (кг/ч);
• Q − тепловая мощность, необходимая для обогрева (кВт);
• c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);
• Δt − разность температур между горячим и охлажденным теплоносителем, принимается равной 20 °C.

Например, известно, что тепловая мощность для обогрева помещения равняется 3 кВт. Тогда расход воды составит:
3600×3/(4,187×20)=129 кг/ч, то есть около 0,127 куб. м воды в час.

Чтобы водяное отопление было сбалансировано как можно точнее, необходимо определить сечение труб. Для этого используем формулу:

S=GV/(3600×v), где:

• S − площадь поперечного сечения трубы (м2);
• GV − объемный расход воды (м3/ч);
• v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.

Если в системе используется естественная циркуляция, то скорость движения будет минимальной − 0,3 м/с. Но в рассматриваемом примере возьмем среднее значение — 0,5 м/с. По указанной формуле рассчитаем площадь сечения, а исходя из нее − внутренний диаметр трубы. Он составит 0,1 м. Подбираем полипропиленовую трубу ближайшего большего диаметра. Это изделие с внутренним диаметром 15 мм.

Затем переходим к следующему помещению, рассчитываем расход теплоносителя для него, суммируем с расходом для рассчитанного помещения и определяем диаметр трубы. И так до самого котла.

Монтаж системы

При монтаже конструкции следует придерживаться определенных правил:

• любая двухтрубная система включает в себя 2 контура: верхний служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, нижний − для отвода охлажденного;
• трубопровод должен иметь небольшой наклон в сторону конечного радиатора;
• трубы обоих контуров должны быть параллельными;
• центральный стояк необходимо утеплять для предотвращения тепловых потерь при подаче теплоносителя;
• в реверсивных двухтрубных системах необходимо предусмотреть несколько кранов, с помощью которых возможен слив воды из устройства. Это может понадобиться при ремонтных работах;
• при проектировании трубопровода нужно предусмотреть наименьшее возможное число углов;
• расширительный бачок должен устанавливаться в самом высоком месте системы;
• диаметры труб, кранов, сгонов, соединений должны совпадать;
• при монтаже трубопровода из тяжелых стальных труб для их поддержки нужно установить специальные крепежи. Максимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.

Как сделать правильное подключение радиаторов отопления, которое позволит обеспечить максимально комфортные условия в квартире? Монтируя двухтрубные системы отопления, необходимо придерживаться такой последовательности:

1. От отопительного котла отводится центральный стояк системы отопления.
2. В самой высокой точке центральный стояк заканчивается расширительным бачком.
3. От него по всему зданию разводятся трубы, которые подводят горячий теплоноситель к радиаторам.
4. Для отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов отопления при двухтрубной конструкции прокладывается параллельный подводящему трубопровод. Его необходимо подключить к нижней части отопительного котла.
5. Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя нужно предусмотреть электрический насос. Он может быть установлен в любой удобной точке. Чаще всего его монтируют недалеко от котла, возле точки входа или выхода.

Подключение радиатора отопления не такой уж сложный процесс, если подойти к этому вопросу скрупулезно.