Петля Тихельмана — надежное отопление для больших домов, как сделать

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

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

Схема петля Тихельмана

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

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

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

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

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

Где применяется

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

Для тупиковой схемы количество радиаторов в каждом плече ограничено.

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

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

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

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

Недостатки

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

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

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

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

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

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

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

Петля Тихельмана в современных больших домах

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

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

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

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

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

Трубы, насосы для попутной схемы

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

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

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

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

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

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

Все радиаторы подключаются отводками с внутренним диаметром 16мм.

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

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

Для двухэтажного дома

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

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

Как подключается теплый пол к Петле Тихельмана

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

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

Петля Тихельмана своими руками

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

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

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

При монтаже нужно не забыть главные правила:

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

А также многое другое.

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

Виды отопительных систем частного дома. Водяное отопление

Если дом построен в местности с холодным климатом, то зимой и осенью дом нужно обогревать — над банальностью данной фразы смеяться как-то неохота. Ведь действительно — надо!

Кратко о применяемых в частных домах системах отопления и предложениях рынка отопительных приборов — от классического водяного отопления до сравнительно новых систем, включая инверторное.

Водяное отопление

Наиболее широко распространено, несмотря на появление более современных систем. Основное разделение — отопление зависимое и независимое. Виды разводки:

• Однотрубная (данную систему называют еще бифилярной)
• Многоконтурная: одна из разводок — двухтрубная — представляет собой распространенную систему данной категории, наряду с четырех — и трехтрубными отопительными системами
• Разводка, называемая коллекторной

Работа системы с однотрубной разводкой

Теплоносителем в данной системе является вода. После нагрева теплоноситель проходит по направляющим трубопроводам. По уровню рабочей температурные режимы данной системы различны. Основной пример: схема отопления стояковой системы будет однотрубной с гидравлической связью, и двухтрубной в контексте работающих в ней отопительных приборов (радиаторов). Схема подключения является зависимой, или открытой, то есть имеет вертикальный или горизонтальный стояк, как и в случае с бифилярной системой. Теплоноситель нагревается посредством автономных энергетических элементов, которые разделяются на змеевики. Подключение оптимально выполнять к восходящему или нисходящему участку трубопровода.

Горизонтальные бифилярные системы имеют трубчатые приборы отопления (конвекторы, отопительная ребристая или гладкая труба, стальной или чугунный радиатор и др.) При использовании горизонтальной отопительной системы невозможно отрегулировать температуры одного или нескольких отопительных приборов — тех, нагрев которых необходим в данный момент. Регулировка возможна только для всей цепи отопления. Данные системы находят применение по большей части для отопления сельскохозяйственных объектов.

По способу перемещения теплоносителя внутренние отопительные системы подразделяют на системы с естественной и принудительной циркуляцией (давление в системе поддерживается посредством циркуляционного насоса). При варианте естественной циркуляции имеются подвиды — с верхним розливом и с нижним розливом. Установки с верхним розливом работают по схеме: подъем нагретого теплоносителя наверх по подающему вертикальному стояку и распределение его в горизонтальные трубопроводы и далее к радиаторам. После того, как тепловая энергия отдана в приборы и далее в воздух помещения, более тяжелая остывшая вода идет к котельному агрегату.

По магистральному трубопроводу теплоноситель может быть направлен различным образом, по тупиковой или попутной схеме. При использовании тупиковой схемы нагретый теплоноситель от котла имеет противоположное направление относительно остывшей воды. «примета» данной системы — наличие одной или нескольких закольцовок, или циркуляционных колец. В случае, когда отопительные радиаторы находятся рядом с котлом, протяженности закольцовок уменьшаются. Соответственно, при удаленности от главного стояка — протяженности циркуляционных колец увеличиваются. Поэтому наиболее целесообразна схема, при которой кольца циркуляции минимально удалены от автономного котельного агрегата. В идеале — это не одна протяженная система, а несколько более коротких.

Петля Тихельмана

Известная разновидность двухтрубных систем, которых насчитывается немалое количество. Петля Тихельмана, называемая также возвратной системой реверсивного типа, или проще — попутной системой. Особенность и плюс данной системы — равномерный нагрев радиатора и как следствие увеличение общего КПД системы. Необходима грамотная балансировка, в этом случае эффективная организация обогрева стабильна.

Схема Тихельмана одна из популярных, поскольку создана как сочетание лучших особенностей двух часто применяемых систем — это двухтрубная система и «ленинградка». Сравнение с двухтрубными схемами говорит в пользу петли, поскольку больше не нужны балансировочные клапаны — работа системы будет нагревом одного «большого радиатора», теплоноситель имеет проток, постоянный во всем отопительном контуре. Нет сужений труб и тупиковых радиаторов, в которых проток практически половинный. Но есть и минус у данной схемы — вся ветка должна прокладываться из труб больших диаметров, а это немалое удорожание проекта.

Сравнение с ленинградкой (однотрубная схема с нижним протоком): основной плюс тот, что горячая вода может пройти только по радиатору, но никак не мимо, что возможно при использовании ленинградской схемы неудачного проекта или неквалифицированно смонтированной. Ленинградка может оказаться неудачей — теплоноситель минует радиаторы, нагреваются только их нижние уровни, причем мало, а верх чуть тепленький. С учетом основного минуса ленинградской схемы — приоритетного нагрева первых в цепочке радиаторов — плюсы схемы Тихельмана видятся более явными. А минусом приходится считать то, что на петлю Тихельмана, если сравнивать с ленинградской схемой — требуется в полтора и более раз больший метраж трубопровода большого диаметра, то есть и удорожание, и более сложный монтаж.

Одно общее достоинство схемы Тихельмана — разбалансировка практически невозможна, поскольку условия для движения энергоносителя близки к идеальным.

Но устройство отопления в доме по схеме Тихельмана возможно не всегда, поскольку имеются особые требования к помещениям. Чтобы организовать проход теплоносителя вкруговую, нужно «упразднить» второй дверной проем и еще некоторые особенности планировки, что конечно же, абсурдно. И еще — вертикальная петля Тихельмана неосуществима по определению, эта схема предполагает исключительно горизонтальную разводку.

Кроме того, если в доме нужно создать индивидуальные температурные режимы для отдельных комнат, то схема Тихельмана также не подойдет, как и любая другая закольцованная (замкнутая или круговая) циркуляционная система. Для такого случая применима коллекторная разводка.

При использовании отопительных коллекторов имеется очень важный для частных домов плюс — и подача и обратка может быть скрытой и находиться в пироге пола, а «сердце» системы — коллекторный блок — может быть и в подвале, и в середине здания, где удобно. При этом и интерьер не испорчен и комфорт обеспечен. Коллекторные отопительные системы любимы владельцами индивидуальных домов еще и по той причине, что дают возможности смонтировать распределительный блок коллектора самостоятельно. Коллекторная разводка может быть с радиаторами и без, при этом каждое отдельное тепловое кольцо замкнуто и находиться в конструкции пола — вариант «теплого пола». В последнее время данный вариант (теплый пол и отсутствие радиаторов в комнате) все более популярен.

Можно иметь коллекторное отопление не только путем использования котельного агрегата любого вида, но и подключить солнечный коллектор — этот вариант довольно новый и неординарный, но уже проверен практикой и хорошие отзывы также имеются.

Каскадное отопление

Очень востребованная и положительно оцененная домовладельцами схема отопления. Особенно важно, что в больших домах применяется зачастую не один котел, а несколько — на разных видах топлива, как резервные и для экономии ресурсов. По принципу работы и устройству у каскадного отопления сложностей немного — требуется два или более автономных котельных агрегата и система регулировки. При этом и оборудование, и мощности можно использовать максимально эффективно.