Схема и особенности двухтрубной системы отопления частного дома

Эффективная работа автономных систем водяного отопления является одним из важнейших условий комфортного проживания в частных домовладениях. Доступность монтажа, простота в эксплуатации, экономичность и эффективность делает такие комплексы достаточно популярными среди владельцев частных домов. Практически сегодня до 70% частных домовладений в городах и населенных пунктах нашей страны отапливаются таким способом. Из существующих вариантов на первом месте стоит двухтрубная система обогрева частного дома – наиболее практичная и доступная для автономного обогрева жилья.

Что собой представляет двухтрубная система отопления

В быту можно встретить различные схемы отопления частного дома, однако выбирать, какой вариант поставки тепла лучше, приходится уже самим обитателям жилого дома. Многие факторы влияют на выбор структуры отопительной системы. Предпочтение той или иной схеме отдается исходя из наличия средств у владельцев дома, ожидаемого эффекта и конструктивных особенностей жилого здания. Двухтрубная система на практике используется чаще ввиду своей высокой эффективности, надежности и удобства регулировки.

Двухтрубные системы автономного отопления еще принято называть двухконтурными. Другими словами, циркуляция теплоносителя от котла до радиаторов осуществляется по двум контурам. Первая труба осуществляет непосредственно подачу тепла от котла на радиаторы, тогда как вторая труба предназначена для транспортировки остывшего теплоносителя обратно. Несмотря на определенные технические сложности, связанные с монтажом трубопровода, схема разводки отопительной схемы этого типа проста и понятна. Для сравнения можно взглянуть на схему однотрубной и двухтрубной структуры отопления, чтобы понять принципиальные различия и принцип работы.

Однотрубная система представляет собой один контур с теплоносителем. Двухтрубная структура отопления одноэтажного дома, в отличие от однотрубной, где труба с теплоносителем представляет собой один единый контур, более гибкая и удобная в технологическом плане. Батареи в данном случае подсоединяются параллельно, что играет немаловажную роль в процессе эксплуатации. В зависимости от бытовой необходимости каждый радиатор можно в любой момент вывести из единой системы, перекрыв соответствующий вентиль.
Читайте также про схему отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией!

Преимущества и недостатки двухтрубной системы

Среди преимуществ двухтрубной схемы отопления особенно выделяются следующие:

• одинаковая температура теплоносителя во всех батареях, независимо от их расположения по отношению к котлу;
• возможность выключения подачи тепла в отдельно взятый радиатор;
• возможность установить на каждую батарею терморегулятор;
• технические возможности подключать большое количество радиаторов.

Параллельное соединение обеспечивает возможность индивидуальной установки температуры для каждого отопительного прибора, давая возможность жильцам самостоятельно регулировать уровень обогрева в каждой комнате отдельно.

Имея определенные преимущества перед другими системами отопления, используемыми в частных домах, у двухтрубной схемы нагрева есть один минус — увеличенная протяженность труб. Нередко именно этот аспект сказывается на увеличении стоимости системы. Уместно вспомнить об эстетической стороне вопроса. Две трубы, проложенные в жилых помещениях, труднее спрятать.

Система отопления двухтрубная, разновидности

Существуют две разновидности двухтрубной схемы отопления:

• с принудительной циркуляцией;
• с естественной циркуляцией теплоносителя.

От типа циркуляции зависит эффективность работы отопительной системы. Какая схема должна быть установлена в доме, с вертикальной или горизонтальной разводкой, с верхним или нижним подключением радиаторов, все эти вопросы решаются исходя из отапливаемой площади, конфигурации и этажности дома.

Способ с естественной циркуляцией ориентирован на изменение плотности теплоносителя в процессе нагрева. Нагретый теплоноситель с меньшей плотностью поднимается вверх, а затем самотеком наполняет радиаторы, отдает тепло и возвращается в котел за счет уклона обратного трубопровода.

За счет разности высоты расположения котла, расширительного бака и отопительных приборов в трубопроводе создается определенное рабочее давление. Чем выше открытый накопительный бак, тем больше давление и интенсивнее прямоток теплоносителя в трубопроводе.

Важно! Можно сказать, что открытая система нагрева с естественной циркуляцией полностью автономна. Нет нагнетающего насоса, а следовательно и надобности в электричестве.

В основном сегодня используется двухтрубная закрытая схема отопления, в работу которой включается насос. Он обеспечивает более интенсивную циркуляцию теплоносителя и большую эффективность обогрева. Отопление с принудительной циркуляцией обладает большими технологическими возможностями. Единственный недостаток – отключение электричества полностью останавливает работу системы.

В отличие от схемы с принудительной циркуляцией, длина системы с самотеком теплоносителя имеет существенные ограничения, не более 30 метров. Т.е такая отопительная система подходит только для небольших помещений (дачи, сауны, загородные дома).

Важно! При монтаже системы с естественной циркуляцией необходимо использовать трубы диаметром не менее 1¾ дюйма. Уклон трубы прямой подачи теплоносителя и трубы-обратки не должен быть менее 3-4 0 .

Для того, что бы получить представление о существующих вариантах подключения, чем отличается схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой, от варианта с верхним подключением, какая разница между горизонтальным и вертикальным типом, достаточно для начала ознакомиться с видео.

Типы разводки системы отопления

Трубы могут быть смонтированы вертикально или горизонтально. Вертикальные системы нагрева имеют ряд преимуществ, среди которых следует выделить однотипность труб и создаваемую большую разницу давления теплоносителя на входе и на выходе соответственно.

Вертикальная двухтрубная система отопления с верхним вариантом разводки удобнее и проще в монтаже. Прокладка трубопровода не зависит от планировки здания. Большую часть труб отопительной системы можно спрятать в чердачном пространстве, скрыть подвесными потолками. Подобное расположение труб отопления часто используется в многоэтажных объектах, где необходимо обеспечить хороший прямоток в трубопроводе, при большом количестве радиаторов. От высоты стояка в данном случае зависит интенсивность циркуляции теплоносителя в трубопроводе.

По расположению трубопроводов двухтрубные системы отопления бывают вертикальные и горизонтальные, с верхней, нижней или комбинированной разводкой. Вариант с верхним подключением более затратный. В каждой отапливаемой комнате придется выводить на всем протяжении стеновых панелей две трубы, прямой подачи тепла и обратку. Эстетики в этом мало, существенно увеличивается длина трубопровода.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой выглядит предпочтительнее, несмотря на большее количество изгибов труб, мест подключения и растянутость коммуникаций.

Радиаторы при горизонтальной установке с нижним вариантом подключения можно легко спрятать за декоративными экранами. Свой дом в таком случае можно соответствующим образом декорировать, используя разнообразные элементы дизайна. Трубопровод с нижней разводкой легко спрятать в стеновые панели, или стяжку пола.

Как выглядит оптимальная система отопления для частного дома

Предусмотреть все технические нюансы и технологические параметры автономного отопления необходимо на стадии проекта. Отдавая предпочтение той или иной схеме важно, что бы будущее отопление отвечало соответствующим параметрам и бытовым потребностям.

Не бывает хорошей или плохой разводки. В каждом отдельном случае эффективность отопления зависит от правильности подключения и грамотно составленного проекта. На практике нередко владельцы жилых домов сталкиваются с ситуацией, когда в результате разработки проекта и последующего монтажа трубопровода возникает тупиковая система отопления. В них теплоноситель, поступающий в радиатор, вынужден сталкиваться с остывшим, встречным потоком, отработанного теплоносителя. Такой вид подключения используется для двухтрубных систем с горизонталь расположением трубопровода. Сказать, что такое отопление не выгодно и малоэффективно, нельзя. Большей популярностью пользуется двухтрубная горизонтальная схема отопления с нижней разводкой с попутным движением теплоносителя.

Существуют два вида схем движения теплоносителя: попутная и тупиковая. В предлагаемой таблице можно увидеть сравнительные параметры обоих вариантов движения теплоносителя

Критерии оценки	Схема движения теплоносителя
	Попутная	Тупиковая
Гидравлика и балансировка: тепловая мощность/типоразмеры отопительных приборов одинаковые	1. Гидравлический расчет снижения давления в любом контуре 2. Система имеет гидравлическую увязку без применения дополнительной запорной арматуры	1. Гидравлический расчет снижения давления в каждом контуре 2. Необходимость увязки контура между собой, используя настроенные термостатические клапаны на отопительных приборах
тепловая мощность системы/типоразмеры фасонных элементов и отопительных приборов разные	1. Гидравлический расчет снижения давления в каждом контуре 2. Необходимость увязки контура между собой, используя настроенные термостатические клапаны на отопительных приборах
II. Длина трубопроводов	Большая	Минимальная
III. Монтаж	Труднее Типоразмеры фасонных частей имеют различия, диаметры одинаковых участков разные	Легче Все диаметры, типоразмеры фасонных участков одинаковы
IV. Точки «равного давления»	присутствуют	отсутствуют

Важно! Двухтрубная горизонтальная схема отопления удобна, практична в эксплуатации. Тем более, в процессе монтажа появляется реальная возможность разделить контур отопления на два крыла, обеспечив теплом практически всю жилую площадь дома.

Монтаж двухтрубной системы отопления горизонтального типа в основном используется для обогрева одноэтажных жилых домов, когда стоит задача присоединить большое количество радиаторов. Подключение батарей предполагает два варианта:

Вариант с лучевым подключением обогревательных приборов называется еще радиальный. Для последовательного подключения используется обычная пара трубопроводов. И первый, и второй тип подключения имеют свои преимущества. В радиальном подключении нет необходимости устанавливать дроссели, контролирующие работу радиаторов близко расположенных к котлу. Температура во всех радиаторах одинакова. Такой тип очень удобен для частных, одноэтажных домов.

Хороша система отопления с последовательным подключением. Существенно экономится расходный материал.

Хорошая работа отопления в частном доме зависит от многих факторов, начиная с грамотного выбора типа и разновидности отопления, заканчивая правильно составленным проектом. Гидравлические расчеты, которые являются неотъемлемой составной частью проекта — работа квалифицированного специалиста. Регулировка двухтрубной системы отопления осуществляется до начала отопительного сезона, когда есть время на устранения технических неполадок и несоответствий.

Схемы двухтрубной системы отопления в частном доме: делаем сами

Любая система теплоснабжения обязана быть надежной и обеспечивать благоприятный микроклимат зимой. Классический вариант, с горячей водой, до сих пор остается самым популярным. Но не всем известно, что двухтрубная система отопления тоже будет эффективной, если ее правильно обустроить. Следует серьезно отнестись к выбору схемы укладки труб и расчету конструкции.

Достоинства и недостатки

Однако, двухтрубное отопление имеет значимые недостатки:

• при обустройстве схемы, в которой жидкость двигается естественным образом, конструкция получается дорогостоящей и громоздкой;
• если разводка кольцевая, то её магистрали всегда проходят через дверной проем, поэтому система требует монтажа обходных петель, внутри которых нередко появляются воздушные пробки;
• лучевая разводка требует значительных финансовых вложений.

При обустройстве данной конструкции нужно строго соблюдать технологию монтажа.

Причины выбора данной схемы

Сейчас двухтрубная схема отопления частного дома приобретает большую популярность, чем однотрубная. Они характеризуются возможностью изменения степени нагрева каждой батареи по отдельности. Остальная часть радиаторов имеет прежнюю теплоотдачу. Так как потери давления незначительные, то для её эффективной функциональности не требуется циркуляционный насос большой мощности.

Даже если один или несколько радиаторов не функционируют, система будет продолжать работать в штатном режиме. Так как на подводящих трубах устанавливается запорная арматура, ремонт поломанных частей системы можно проводить без её остановки. Монтировать подобную конструкцию можно и в одноэтажных, и многоэтажных домах.

Обустройство конструкции технологически сложное, требует значительного вложения средств. Однако, при соблюдении монтажных нюансов она прослужит долгие годы.

Виды систем с подачей и обраткой

При составлении схемы двухтрубного отопления важно помнить, что выделяются разные типы разводки. Классифицируют их также по способу движения воды, компоновке.

Открытая отопительная разводка

Открытая система — это контур замкнутого типа, оснащенный расширительной емкостью. В него поступает лишняя жидкость, так как при нагреве происходит увеличение объема воды. Такой бак обязательно должен быть открытым. Из него жидкость постепенно испаряется, поэтому её количество нужно периодически контролировать.

Указанная конструкция является относительно простой и дешёвой. Если не соблюдать уровень теплоносителя в системе, то при его недостаточном количестве газовый котёл может закипеть. А ещё в трубах может быть использована только вода.

Закрытая циркуляционная система

Здесь монтируют расширительную емкость мембранного типа. Из нее вода не испаряется. При резком колебании давления в трубах бачок компенсирует его. Воду разрешено заменить антифризом.

Естественное движение теплоносителя

Естественную циркуляцию жидкости в трубах выбирают, если частный дом имеет небольшую площадь (до 120 кв.м.). Для двухэтажного здания она не подходит. Принцип действия тут прост: котел нагревает жидкость, объем которой увеличивается вследствие расширения. Холодная вода имеет более высокую плотность, поэтому выталкивает нагретую наверх. Она поднимается до максимально высокой точки, где ее температура начинает постепенно падать, а потом самотеком распространяется по радиаторам.

В батареях жидкость остывает полностью, становится плотнее и опускается к котлу. Дополнительное циркуляционное оборудование тут не применяется. Конструкция такого типа рассчитана на длительный срок эксплуатации — до 50 лет. Радиус контура не должен быть больше 30 м. Минусом считается длительный период нагрева системы.

Применение насоса для принудительной циркуляции

Система с принудительной циркуляцией предназначена для больших сооружений. Она предполагает установку насоса, обеспечивающего перемещение воды. Конструкция способствует равномерному и быстрому прогреву комнат.

Процесс монтажа становится проще, так как не нужно класть трубы под заданным углом. Внутри контура не образуются пробки из воздуха. Однако, и тут есть минусы: потребность в электропитании (насос нужно подключать к сети), стоимость дополнительного оснащения и его дальнейшего обслуживания.

Компоновка вертикального и горизонтального типа

Монтаж радиаторов осуществляется двумя способами: горизонтальным и вертикальным. Первый вариант приемлем для больших одноэтажных зданий. Батареи крепятся к горизонтальной тепловой магистрали. Но при такой схеме нередко возникает завоздушивание труб, поэтому обязательной считается установка специальных кранов.

Второй вариант предусматривает фиксацию радиаторов на трубах, расположенных в вертикальной плоскости. Он предназначен для домов, имеющих 1-3 этажа. При этом каждый уровень оснащается отдельным контуром подключения.

Разводка снизу и сверху

Двухтрубная отопительная система и ее схема выбирается при обустройстве жилых или промышленных зданий. Тут нередко используется тупиковая конструкция. Она монтируется так, чтобы кольца, по которым передвигается жидкость, не были равными друг другу. Разводку труб осуществляют сверху или снизу. Первый вариант отличается высокой скоростью движения воды в контуре, что препятствует скоплению воздуха. Но вид комнаты становится неэстетичным, требуется много дополнительных компонентов. При такой разводке большие сооружения будут прогреваться слабо.

Нижняя разводка предусматривает наличие нескольких контуров, хотя иногда он бывает и один. Нагретая вода поднимается вверх, проходит через радиаторы и опускается в котел по обратке. Уровень теплопотерь при этом снижается. Единственный минус тут — потребность в монтаже воздуховодов и множество труб.

Попутная и лучевая

Попутная разводка считается универсальной. Горячая вода от котла подается по периметру всего сооружения. Батареи при этом подключаются последовательно. Обратка начинается уже с первой батареи, а остальные подключаются попутно. Использовать данный тип разводки рекомендуется в больших помещениях. Важно учесть, что диаметр главных труб должен быть несколько больше чем обычно.

Лучевая разводка предусматривает установку коллектора в центре здания. От него к каждому отдельному радиатору проводится по две трубы: обратка и подача. Вся конструкция может быть спрятана под напольным покрытием, что усложняет ее дальнейшее обслуживание. Сопротивление жидкости в каждой ветви должно быть примерно одинаковым. Самостоятельно балансировать систему не рекомендуется.

Принципы расчета

Чтобы не наделать ошибок при расчете отопления, требуется предварительно нарисовать схему на бумаге. На ней указываются все компоненты конструкции. Важно понимать, сколько жидкости протекает через все узлы по отдельности, с какой скоростью она движется, как меняется работа все системы в результате изменения режима функциональности отдельных ее элементов.

Во время расчета не стоит упускать гидродинамическое сопротивление воды при ее движении, которое влияет на давление внутри системы и напор. Для проведения процедуры применяются специальные таблицы и формулы.Правильный расчет позволит избежать проблем с функциональностью отопительной конструкции в будущем.

Материалы и комплектующие

Для обустройства отопления 1-2- этажного дома потребуются такие компоненты:

• котел;
• чугунные батареи, металлические радиаторы;
• трубы (металлические, полипропиленовые или другие);
• соединительные элементы (фитинги);
• сгоны;
• расширительная емкость;
• клапаны аварийной остановки работы системы;
• отводчики воздуха.

Если требует проект, приобретают циркуляционный насос.

Подбор труб по диаметру

Обеспечить хороший прогрев помещения можно, если правильно выбрать сечение труб. За основу тут берут тепловую мощность. От нее зависит, какой объем воды должен двигаться за определенное время. Для вычисления тепловой мощности используется формулы: G=3600×Q/(c×Δt), где: G − расход жидкости на обогрев дома (кг/ч); Q − тепловая мощность (кВт); c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C); Δt − разница температур между нагретой и остывшей жидкостью (стандартное значение — 20 °C).

Чтобы система работала сбалансировано, нужно рассчитать сечение труб. Для этого нужна следующая формула: S=GV/(3600×v), где: S – поперечное сечение труб (м2); GV − расход воды (м3/ч); v − скорость движения теплоносителя (0,3−0,7 м/с).

Способы подключения радиаторов

Если выбрано двухтрубное или трехтрубное отопление, батареи нужно подключать точно по схеме. Если здание имеет большую площадь, то для проведения монтажных работ лучше вызвать специалистов.

Существует несколько способов подключения:

1. Боковое. Вода в радиатор заходит и выходит с одной стороны. В тех секциях, которые расположены дальше от точки подключения, равномерность прогрева нарушается.
2. Верхнее. Такой тип подключения приведет к тому, что нагреваться будет только верхняя половина батареи. Если в системе предусмотрено верхнее подключение, то приобретать нужно предназначенные для него батареи, которые оснащены заглушкой, перенаправляющей жидкость в нижнюю часть.
3. Нижнее. Тут тоже исключается полное прогревание всей площади батареи, так как основной поток жидкости двигается в нижней части.
4. Диагональное. Предложенный способ подключения позволяет распределить горячую жидкость равномерно.

Последний вариант идеально подходит для двухтрубной системы.

Рекомендации по монтажу

Если работа по сборке системы будет проводиться собственноручно, то мастеру потребуется пошаговое описание монтажного процесса.

Важно соблюдать такие правила:

• требуется обустраивать 2 контура: для горячей и холодной воды;
• трубы нужно укладывать с небольшим уклоном, направленным к последнему радиатору;
• оба контура укладываются параллельно друг другу;
• для предупреждения утраты тепла в главном стояке, лучше обернуть его изолятором;
• монтаж емкости для сбора лишнего объема воды осуществляется в наивысшей точке;
• размеры труб и соединительных деталей должны совпадать;
• все части системы изготовлены из одного материала.

Последовательность выполнения работ такая:

1. Отведение основного стояка от котла. Тут же монтируется расширительная емкость.
2. Разведение подводящих труб.
3. Одновременная укладка трубы, при помощи которой в котел подается холодная жидкость.
4. Фиксация насоса.
5. Крепление батарей или радиаторов.

Перед тем как заправлять 2-х трубные системы отопления, нужно внимательно осмотреть все ли соединения надежно затянуты.

Запуск и определение баланса

После прокладки труб и крепления радиаторов, их заполнения и запуска, необходимо произвести первичную балансировку температур. Параметры указываются в проектной документации. Повторная процедура проводится в таких случаях:

• радиаторы в разных частях помещения нагреваются неравномерно;
• в одном из них слышится шум воды.

Если все работает исправно, то еще раз проводить балансировку не стоит. Не следует также самостоятельно регулировать параметры, если дом многоквартирный с централизованной системой подачи тепла.

Двухтрубная отопительная система — лучший вариант в больших сооружениях. Сегодня существует несколько ее конструктивных вариантов, поэтому в каждом отдельном случае можно найти подходящий.