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.

Двухтрубная система отопления частного дома: используем схему и делаем своими руками

Как работает двухтрубная схема с нижним подключением

Название «двухтрубная» происходит из принципа подключения труб отопления: рабочая жидкость поступает и подается обратно по разным магистралям. Параллельное присоединение батарей обеспечивает максимальную эффективность теплоотдачи и передвижения теплоносителя. Если схема реализуется в многоэтажном доме, то по квартирам отопление разводят при помощи коллектора, который облегчает подключение и регулировку температуры в каждом отдельном радиаторе. Такой же принцип используется и в частном доме при наличии нескольких этажей или сложной схемы отопления. Осуществляется схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой при наличии сложного оборудования контроля и управления, поэтому для одноэтажных и небольших домов она не подходит.

В таблице приведены результаты примерного расчета количества секций радиаторов для одного отапливаемого помещения:

Работа системы отопления с верхней разводкой и с нижним подключением труб отличается, прежде всего, направлением движения рабочей жидкости. В двухтрубной схеме подача проходит параллельно обратке, внизу, а нагретая рабочая жидкость течет по главному стояку в направлении снизу вверх. По мере продвижения теплоноситель, проходя через радиаторы отопления, передвигается по трубам обратки, и попадает в котел. Воздушные пробки, неизменно возникающие в любой схеме, выпускаются открыванием кранов Маевского, устанавливаемыми на всех батареях или радиаторах. Вместо кранов Маевского устанавливаются автоматические клапана — воздухоотводчики.

В таблице ниже приведены данные по расчету мощности радиаторов в зависимости от отапливаемой площади комнаты:

Любая схема двухтрубной разводки труб отопления с нижним подключением имеет один или несколько отопительных контуров, по которым жидкость течет по трассе подачи и обратки. Если труба подачи проложена на уровне радиатора или ниже, то появление воздуха в системе практически гарантировано, поэтому краны Маевского должны быть на каждом этаже, даже если это одноэтажное здание. Удалить воздух из системы можно и другим способом: проложить отдельные воздушные линии рядом с трассой отопления, включенные в разводку, и подсоединенные на выходе к расширительной емкости.

В этом случае краны Маевского или воздухоотводчики не понадобятся, но воздушные трассы значительно усложняют схему и практическую сторону разводки – возможности крепления труб, повороты и размещение дополнительных трасс по стенам или полу, что делает такую конструкцию громоздкой и объемной. Кроме того, подключение труб для воздушных линий – это размещение стояков от пола до потолка в каждой комнате, что нивелирует все преимущества нижнего подключения.

Двухтрубная система с верхней разводкой

Магистраль подающего трубопровода прокладывается под потолком, обратка – по полу. Это объясняет постоянно высокое давление в системе, позволяет применять трубы одинакового диаметра даже при формировании конструкции самотечного типа. Расширительный бак нужно устанавливать на чердак, обязательно утеплив его, или поместить между перекрытием – нижняя часть остается в отапливаемой комнате, верхняя – на чердаке.

Специалисты рекомендуют монтировать верхнюю магистраль выше уровня оконных проемов. В этом случае доступно размещение расширительного бака под потолком, при условии достаточной высоты стояка, чтобы обеспечить давление в системе. Труба обратной подачи выкладывается по полу или опускается под него.

В случае с верхней разводкой на виду остаются верхние трубы, что не улучшает внешний вид комнаты, также часть тепла остается наверху, не используется для прогрева помещений. Можно пустить трубы проходящей магистрали под радиаторами, а чтобы обеспечить нормальную циркуляцию, установить насос, что позволяет применять трубы малого диаметра.

В двухэтажных строениях частного типа верхняя разводка считается эффективной и помогает добиться хорошего прогрева всех комнат. Расширительный бак ставится в самую высокую точку, котел – в подвал. Такая разница высоты гарантирует оперативность транспортировки теплоносителя, доступность подключения емкости для обеспечения ГВС – циркуляция воды обеспечит постоянный приток горячей воды ко всем приборам.

Если установить в доме газовый или энергонезависимый котел, то схема становится автономной. Для сокращения расходов следует рассмотреть вариант совмещения одно- и двухтрубной системы отопления. Например, сделать теплый (одноконтурный) пол на втором этаже, а на первом оборудовать двухконтурную конструкцию.

Достоинства схемы в:

• скорости движения теплоносителя;
• максимальном и ровном прогревании помещений;
• исключении риска образования воздушных пробок.

К минусам относят большой расход комплектующих, недостаточность энергии для прогрева больших помещений и трудности с размещением расширительного бака.

Алгоритм установки

Монтаж двухтрубной системы отопления, независимо от ее характеристик, требует использования следующих инструментов, приспособлений, материалов и оборудования:

• рулетка, карандаш/маркер, строительный уровень, отвес;
• электродрель;
• шуруповерт;
• инструмент для монтажа трубопровода (в зависимости от выбранного вида труб);
• разводной и газовый ключи;
• трубы (на выбор: металлопластиковые, стальные, медные, из полипропилена);
• приборы отопления;
• воздухоотводчики (ручные для каждой из батарей, автоматические для всего контура);
• расширительный бак;
• элементы обвязки котла;
• сливной кран и обратный клапан для подпитки системы и т.д.

Чтобы упростить монтаж выполняется аксонометрия системы отопления — создаются особые чертежи для отопительного контура на каждом этаже дома. Аксонометрическая схема системы отопления подразумевает расположение каждого элемента на чертеже по трем осям координат, ни одна из которых не является параллельной картинной плоскости. Аксонометрическая схема отопления позволяет наглядно увидеть взаиморасположение всех элементов в пространстве. Пример, как выглядит аксонометрия отопления можно увидеть на рисунке:

Аксонометрическая схема

Система отопления с принудительной циркуляцией монтируется в следующей последовательности:

• Установка отопительного агрегата в специально оборудованном месте (отдельном помещении) с отделкой из негорючего материала.
• Монтаж обвязки котла, циркуляционного насоса, подключение распределительного коллектора, если предусмотрено несколько отопительных контуров.
• Установка приборов отопления (крепление на кронштейны к стене или на подставках к полу). Между нижним краем батареи и полом, а также между верхним краем батареи и подоконником должен оставаться промежуток не менее 10 см для циркуляции воздуха.
• Прокладка трубопровода, подключение труб подачи и обратки к радиаторам, установка запорной и регулирующей арматуры, кранов Маевского и термодатчиков.
• Заполнение системы и опрессовка. После проверки контура на герметичность из радиаторов стравливается воздух. Затем производится балансировка системы.

Принцип работы

Однотрубная магистраль отопления не разделяется на подающий и обратный трубопровод. Теплоноситель движется по замкнутому кольцу: он выходит из котла и возвращается по одной трубе. В такой схеме радиаторы и приборы имеют последовательное расположение.

В каждый функциональный элемент жидкость поступает по очереди. Такой способ движения теплоносителя становится причиной постепенного снижения температуры во время его поочередного движения по батареям системы — следующий прибор отопления всегда чуть холоднее предыдущего, а последний – самый холодный.

Цикл и виды

В рассматриваемой нами схеме оба стояка – подача и обратка – располагаются в подвале, цоколе. Подача подсоединена к главной линии снизу. В многоэтажном здании прямой стояк перемещает теплоноситель поочередно на каждый этаж, где он распределяется последовательно по радиаторам и отдает тепло. Завершается такой цикл возвращением (опусканием) остывшей жидкости в котел. Нагрев батареи можно регулировать терморегулятором.

Во время циркуляции в трубы неизбежно попадает некоторое количество воздуха, он может постепенно скапливаться, поэтому его выводят посредством специальных клапанов на верхнем этаже – это закрытая система (открытым схемам присуща чаще всего верхняя разводка). Трубы могут располагаться как вертикально, так и горизонтально. В целом однотрубная система может быть открытой, с горизонтальным и вертикальным положением труб.

Виды двухтрубной системы отопления

1. Во-первых, система классифицируется по типу расширительного бачка. Он бывает закрытого и открытого типа.

• Открытый тип используется всё реже. Такой бак монтируется только в самой высокой точке отопительной магистрали. Необходимо постоянно следить за тем, чтобы вода из него не выливалась. Давление в такой системе не высокое.
• Закрытый бак, является полностью герметичной ёмкостью. Благодаря специальной мембране, он либо подаёт воду в трубы, либо забирает её. Этот вариант предпочтительнее, так как даёт возможность системе работать под большим давлением. К тому же, расширительный бак закрытого типа не требует наблюдения.

2. Следующая квалификация – по расположению трубопроводов. Здесь есть тоже 2 варианта.

• Вертикальная система отопления. Её успешно используют в зданиях с несколькими этажами. Суть такого способа заключается в том, что радиаторы каждого этажа подключаются к вертикальному стояку. Преимущество такого подключения в том, что исключается возможность появления воздушных пробок.
• Горизонтальная отопительная система. В этом случае, радиаторы подсоединяются к горизонтальному трубопроводу. Чаще такой вариант используется в одноэтажных домах. Для борьбы с воздушными пробками используется кран Маевского.

3. Третий критерий, по которому делится двухтрубное отопление – это способ обустройства разводки.

• Нижняя разводка. Труба, которая подаёт горячую воду, прокладывается в нижней части дома. Её можно провести под полом, в подвале и так далее. Обратная труба, с остывшей жидкостью, устанавливается ещё ниже. Радиаторы обязательно должны находиться выше котла. Это усилит движение теплоносителя. Также при такой разводке делается верхняя воздушная линия, которая служит для отведения воздуха из магистрали.
• Верхняя разводка. Трубопровод с нагретой водой устанавливается по верху здания. В основном таким местом является утеплённый чердак. Расширительный бак устанавливается в самой высокой точке магистрали.

Подключение

В двухконтурном отоплении используется одна из трех методик подсоединения батарей: односторонняя, диагональная либо нижняя. Оптимальным методом считается диагональное подключение. Так можно добиться максимальной отдачи тепла от отопительного оснащения (до 98% от номинального значения).

Общая схема разводки труб и подсоединения отопительных приборов, котла и запорных устройств для одно- либо двухэтажного дома может выглядеть так:

1. При всех отличиях между способами подключения батарей все они используются на практике, но с различными задачами. В частности, подключение по нижнему способу не отличается большой производительностью, но это неплохой вариант, если трубу необходимо разместить под полами.
2. Скрытую прокладку трубопровода можно применять также в односторонней и диагональной схемах, тем не менее, в данных случаях на виду останутся большие участки трубопровода, которые можно скрыть разве что под облицовкой стен.
3. Подключение батарей бокового типа практикуется при численности секций, ограниченной 15 элементами – потери тепла в данном случае почти отсутствуют.

Характеристики однотрубной и двухтрубной систем

Система водяного отопления бывает однотрубной и двухтрубной. Рассмотрим особенности каждого варианта.

В однотрубной системе радиаторы подключены к подающей трубе последовательно. К ее преимуществам относится простая конструкция и небольшая материалоемкость, так как требуется монтировать минимум труб. Но при последовательном подключении в удаленные от котла приборы отопления теплоноситель попадает уже остывшим, и чтобы обеспечить необходимый уровень нагрева воздуха в помещении, приходится устанавливать радиаторы более высокой мощности, что удорожает проект. К недостаткам также следует отнести:

• сложность гидравлического расчета;
• ограничение на количество отопительных приборов;
• критичность ошибок, допущенных на этапе проектирования и монтажа;
• невозможность регулировать температуру приборов отопления по отдельности в зависимости от требований к микроклимату помещений;
• невозможность перекрыть поступление воды в отдельный радиатор (для ремонта или замены и т.д.), не остановив работу всей системы;
• высокие теплопотери.

На схеме разница между однотрубной и двухтрубной отопительной системой

2-х трубная система отопления, в отличие от однотрубной, предусматривает параллельное расположение подающего и обратного трубопроводов, к которым подсоединены радиаторы. Такой вариант имеет следующие достоинства:

• позволяет доставлять во все радиаторы жидкость одинаковой температуры (не требуется увеличивать количество секций у дальних от котла батарей);
• на каждый прибор отопления можно установить терморегулятор;
• в смонтированную линию можно добавить дополнительные обогревательные приборы;
• нет ограничений на протяженность контура.

Двухтрубное отопление имеет и некоторые недостатки, в число которых входит сложность схемы подключения, повышенный расход материалов и трудоемкий монтаж, если сравнивать с однотрубным вариантом.

Также стоит отметить лучевое (коллекторное) подключение приборов отопления — для каждого радиатора монтируются отдельные трубы подачи и обратки. К преимуществам независимого подключения приборов отопления можно отнести ремонтопригодность системы — отключение любого из контуров не отразится на работоспособности остальных радиаторов. Главный недостаток — потребность в прокладке большого количества труб.

Обычно водяное отопление частного дома сводится к обустройству двухтрубной системы, поскольку это наиболее эффективный и экономически выгодный вариант.

Монтаж

• Не стоит слишком экономить средства и время на монтаже отопительной системы.
• В отопительную магистраль входят 2 трубы. По одной теплоноситель подаётся к радиаторам, а по другой он возвращается к котлу.
• Труба, подающая воду к батареям, должна быть выше той, которая отдаёт воду котлу.
• Не экономить на кранах для радиаторов, байпасах и других приспособлениях, которые улучшают эксплуатацию отопительной системы.
• Не допускать, чтобы по магистрали были острые углы, которые могли бы создать пробки или сопротивление.
• Подающая труба должна быть хорошо утеплена, тогда будут минимальные потери тепла.
• Расширительный бак тоже следует установить в тёплом месте.

Установка котла. Это самый первый шаг. Лучше всего, когда он находится в отдельном месте. Там должна быть хорошая вентиляция, чтобы выветривались продукты сгорания. Вокруг него надо, чтобы стены и пол были огнеупорными. Кроме того, аппарат должен всегда иметь свободный доступ, для удобного обслуживания и контроля.
От него отводится труба к расширительному баку.
Циркуляционный насос. Его монтируют после котла. Вместе с ним устанавливается и коллекторный шкаф со всем необходимым оборудованием.
Проводка труб. Они проводятся от котла к тем местам, где располагаются батареи

На этом этапе, важно быть очень аккуратным, и внимательно производить соединение труб.
Подключение радиаторов. К каждому прибору подключаются 2 трубы

Вверху монтируется труба подающая теплоноситель, а внизу уносящую остывшую воду. Сами батареи монтируются под окном на кронштейны. От подоконника батарея должна находиться на расстоянии около 100мм, от стены 20―50мм, от пола 100―120мм. По бокам радиатора монтируются запорные краны, благодаря которым будет отключаться батарея, не нарушая работы всей системы. После завершения установки радиаторов, следует тщательно проверить плотность их соединений с трубами.

Виды двухтрубных систем

Классифицируются двухтрубные системы по нескольким признакам:

• направление движения жидкой среды (тупиковые либо проточные);
• тип контура (открытый либо закрытый);
• принцип движения жидкости (естественная либо принудительная циркуляция).

Тупиковые и проточные

В системе проточного типа в трубах подачи и обратки не меняется направление движения жидкости. Тупиковая схема отличается тем, что в подающей и отводящей трубе теплоноситель перемещается в противоположных направлениях. Радиаторы монтируются на трубы подачи и возврата после байпаса (перемычки), что позволяет при необходимости отключить отдельный прибор отопления, не нарушив функционирования всего отопительного контура.

Тупиковая и попутная двухтрубная система

Открытые и закрытые

Расширительный бак (емкость для компенсации температурного расширения) представляет собой открытый резервуар либо герметичный бак, оснащенный эластичной мембраной. Открытая емкость устанавливается в верхней точке контура, воду в нее требуется регулярно доливать. Мембранный бак рассчитан на работу под давлением, его использование снижает риск коррозии металлических элементов, поскольку теплоноситель не контактирует с воздухом.

Гравитационные и с принудительной циркуляцией

Гравитационные (с естественной циркуляцией) системы обеспечивают движение теплоносителя по трубам за счет изменения плотности жидкости при повышении температуры и за счет действия силы тяжести. Чтобы обеспечить эффективную циркуляцию, необходимо правильно рассчитать диаметр труб на всех участках контура и смонтировать их под определенным уклоном. В состав такой системы обычно входит открытый расширительный бак.

Принудительная циркуляция жидкости в контуре обеспечивается специальным насосом. Энергозависимая система функционирует под повышенным давлением и требует установки мембранного бака, воздухоотводчиков. Популярность данного варианта базируется на высокой эффективности и удобстве эксплуатации системы.

Принудительная циркуляция: гравитационная и насосная

Одно – и двухтрубные отопительные системы

Конструктивно системы водяного отопления с принудительной циркуляцией разделяют на два типа – однотрубные и двухтрубные. Разница этих схем – в методе подключения теплоотдающих приборов к магистрали.

Однотрубное отопление представляет собой замкнутый кольцевой контур. Магистраль прокладывается от нагревательного элемента, проходит последовательно через отопительные батареи, в каждой из которых теплоноситель отдает часть энергии, и возвращается обратно к котлу. Схема с одним контуром имеет самый простой монтаж и небольшое количество комплектующих, что значительно снижает стоимость установки.

В двухтрубной системе один контур предназначен для доставки нагретого теплоносителя от котла к батареям отопления, а второй – для отвода остывшей среды обратно к нагревательному элементу. Радиаторы подключают параллельно, поэтому в каждый из них нагретая вода поступает непосредственно от подающей магистрали и имеет одинаковую температуру. Отдав энергию, остывший теплоноситель уходит в «обратку» и возвращается к котлу. Чтобы реализовать такую схему требуется вдвое больше труб и арматуры, зато появляется возможность индивидуальной регулировки радиаторов и снижения затрат на отопление.

Конфигурация отопления для каждого здания выбирается индивидуально. При проектировании учитывается все – нюансы планировки, особенности эксплуатации, экономичность конструкции и процесса обогрева, эстетические соображения. В многоэтажных домах (более 2 этажей) и зданиях с большой площадью устраивают двухтрубное отопление с принудительной циркуляцией. В одно- и двухэтажных домах площадью до 150 м2 с экономической и эстетической точки зрения целесообразнее применять принудительную систему отопления с одной трубой.

Подключение радиаторов в однотрубной и двухтрубной системах

2 Открытая и закрытая схема

Схем расположения трубопроводов в системе отопления существует довольно много. Одной из них считается открытая разводка оборудования. В самом верху конструкции устанавливается открытый расширительный бак, который предохраняет систему от чрезмерного давления в трубопроводах. У этой схемы есть недостатки:

1. 1. В системе используется только вода, так как антифриз при испарении выделяет вредные вещества.
2. 2. Испарение теплоносителя и постоянный контроль его уровня.
3. 3. Открытый бак позволяет кислороду попадать в отопление, что приводит к коррозии внутренних стенок трубопровода.
4. 4. У такой конструкции низкий коэффициент полезного действия.

Он предназначен для уравновешивания перепадов давления в системе отопления для благоприятной работы насоса и котлового оборудования. Кроме того, в такой конструкции возможно применение различных теплоносителей. Незамерзающая жидкость гарантирует, что отопление не разморозится даже в сильные холода.

Варианты обустройства трубопроводов

Существуют два типа двухтрубной разводки: вертикальный и горизонтальный. Вертикально трубопроводы располагают обычно в многоэтажных домах. Такая схема позволяет обеспечить отоплением каждую квартиру, но при этом происходит большой расход материалов.

Верхняя и нижняя разводка

Распределение теплоносителя осуществляют по верхнему или нижнему принципу. При верхней разводке подающий трубопровод проходит под потолком и спускается к радиатору. Обратная труба проходит по полу.

При такой конструкции хорошо происходит естественная циркуляция теплоносителя, благодаря перепаду высот он успевает набирать скорость. Но такая разводка не получила широкого применения из-за внешней непривлекательности.

Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой встречается гораздо чаще. В ней трубы располагают внизу, но подача, как правило, проходит немного выше обратки. Причем трубопроводы иногда проводят под полом или в подвале, что является большим преимуществом такой системы.

Такое расположение подходит для схем с принудительным движением теплоносителя, так как при естественной циркуляции котел должен быть ниже радиаторов не менее чем на 0,5 м. Поэтому его очень сложно установить.

Встречное и попутное движение теплоносителя

Схема двухтрубного отопления, в которой горячая вода двигается в разные стороны, называется встречной или тупиковой. Когда движение теплоносителя осуществляется по обоим трубопроводам в одном направлении, называется попутной системой.

В таком отоплении зачастую при монтаже труб прибегают к принципу телескопа, что облегчает регулировку. То есть, при сборке трубопровода укладывают последовательно участки труб, постепенно уменьшая их диаметр. При встречном движении теплоносителя обязательно присутствуют термоклапаны и игольчатые вентили для регулировки.

Веерная схема подключения

Веерная, или лучевая схема применяется в многоэтажных домах для подключения каждой квартиры с возможностью установления счетчиков. Для этого на каждом этаже устанавливают коллектор с выходом трубы на каждую квартиру.

Причем для разводки применяются только цельные участки труб, то есть не имеющие стыков. На трубопроводы устанавливают тепловые приборы учета. Это позволяет каждому владельцу контролировать свой расход теплоэнергии. При строительстве частного дома такая схема применяется для поэтажной разводки трубопроводов.

Для этого в обвязке котла устанавливают гребенку, от которой и подключают по отдельности каждый радиатор. Это позволяет равномерно распределить теплоноситель между приборами и уменьшить его потери из системы отопления.

Основные отличия

Системы отопления при помощи жидкого теплоносителя подразделяют на 2 главных вида – это однотрубные и двухтрубные. Различия данных схем заключаются в способе подключения теплоотдающих радиаторов к магистрали. Магистралью однотрубной отопительной системы является замкнутый круговой контур. Теплотрассу прокладывают от нагревательного устройства, батареи подключают к нему последовательно и протягивают назад к котлу. Отопительная система с одним трубопроводом просто устанавливается и не располагает большим количеством комплектующих, потому дает возможность прилично экономить на монтаже.

Однотрубные отопительные конструкции с естественным передвижением теплоносителя сооружают только лишь с верхней разводкой. Отличительный признак – в схемах имеются стояки подающей магистрали, но отсутствуют стояки для обратной трубы. Перемещение теплоносителя двухконтурной отопительной системы реализовывается по 2 магистралям. Первая предназначается для доставки горячего теплоносителя от прибора нагрева к отдающим тепло контурам, вторая – для отвода охлажденного теплоносителя к котлу.

Радиаторы отопления подсоединяются параллельно – нагретый теплоноситель поступает в каждый из них прямо от подающего контура, благодаря этому имеет почти равную температуру. В батарее вода отдает энергию и остывшей отправляется в отводящую трубу – «обратку». Подобная система нуждается в удвоенном количестве труб, фитингов и арматуры, тем не менее, дает возможность организовывать комплексные разветвленные структуры и понижать расходы на обогрев благодаря индивидуальному регулированию батарей. Двухконтурная система высокоэффективно отапливает большие помещения и многоэтажные сооружения. В малоэтажных постройках (в 1-2 этажа) и домах, имеющих площадь меньше 150 м², рациональнее сооружать одноконтурное теплоснабжение как с финансовой, так и с эстетической точки зрения.

Что дает принудительная циркуляция

Все преимущества систем водяного отопления, где происходит циркуляция теплоносителя с принудительным побуждением, обеспечивает один незамысловатый элемент – насос. Его ставят на подающий или обратный трубопровод непосредственно возле котла, в результате чего скорость движения воды по трубам ощутимо возрастает. Если при самотеке скорость теплоносителя составляет 0.1—0.3 м/с, то после установки насоса она повышается до 0.7—1 м/с. Это дает массу преимуществ.

Итак, разберем все достоинства системы с принудительной циркуляцией:

• возросла скорость воды – увеличился ее расход, значит, можно уменьшить диаметр трубы;
• время прогрева всех радиаторов уменьшается, нет инерционности;
• большая протяженность ветвей и магистралей, выбор удобного способа их прокладки. Главное, чтобы насос развивал необходимое давление;
• уклоны трасс можно соблюдать минимальные. Они нужны только для опорожнения трубопроводов;
• когда монтируется система закрытого типа, то расширительный бак можно разместить в котельной.

Список остальных преимуществ весьма обширен, перечислять их все нет необходимости. Разве что стоит упомянуть важный момент: система с принудительной циркуляцией позволяет устраивать в частных домах такой вид отопления, как теплые полы. А вот недостатков всего 2, но один из них играет важную роль. Это зависимость обогрева здания от наличия электроэнергии. Отключили ее – остановился насос – остыли батареи.

Есть и худший вариант развития событий. Твердотопливный котел после отключения электричества быстро перегреется и закипит, а дальше – взрыв. Поэтому принудительная циркуляция всегда должна обеспечиваться средствами бесперебойного питания или генератором, чтобы система отопления продолжала нормально функционировать.

Второй недостаток состоит в том, что работающий насос потребляет небольшое количество электроэнергии и случается, что иногда издает шум. Но эти нюансы малозначительны по сравнению с количеством вариантов схем отопления, которые позволяет реализовать принудительное движение теплоносителя. Вот их список:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• коллекторная (лучевая);
• водяные теплые полы.