Простое отопление самостоятельно – тупиковая схема

Перед всеми, кто создает отопление самостоятельно, возникает вопрос, — что проще всего сделать своими силами и что будет дешевле.
Наиболее часто решается вопрос в такой интерпретации, — применить тупиковую схему или выбрать другую разводку труб…
По оценкам специалистов, при создании отопления в домах, в 9 случаях из 10 применяется тупиковая система….

Когда можно сделать отопление самостоятельно

За самостоятельный монтаж системы отопления можно браться, когда вся система относится к понятиям «не сложная» и «не большая». Под такими терминами специалисты обычно подразумевают:

• «Не сложная» — только один основной насос в котле и максимум три контура – радиаторы, теплые полы, и бойлер. Нет других ответвлений, нет гидрострелки или схемы первичного кольца, а также узлов понижения температуры смешением (защита твердотопливного котла сюда не относится).
• «Не большая» – площадь отапливаемого этажа до 150 м кв., дома – до 300 м кв. Тогда не нужны расчеты или особый опыт по подбору диаметров труб, расстановка радиаторов не сложная, а также имеется возможность применить самую простую и дешевую схему – тупиковую.

Чем хорошим отличается тупиковая схема

Тупиковая схема самая простая в монтаже и наладке. А также самая дешевая. При этом работает она наиболее стабильно. При сравнении с другими вариантами разводки труб, здесь отсутствуют значительные недостатки.

Важно то, что тупиковую разводку можно выполнить в следующих вариантах.

• Разделить один тупик на несколько тупиковых ответвлений, что выручает при сложной конфигурации помещения.
• При необходимости на одно плечо установить повышенное количество радиаторов и сделать, так называемую «глубокую балансировку» — значительное повышение гидравлического сопротивления коротких плечей и первых по ходу радиаторов.
• Проложить трубопровод скрытно под полом, или под обшивкой потолка для 2 этажа. При этом магистрали большого диаметра можно сделать короче, а подводки к радиаторам – длиннее. Или же проложить поверхностно по стенам при необходимости.

Недостатки других схем

Явными недостатками других схем отопления является следующее.

• Лучевая
  Повышенная стоимость из-за большей длины труб и наличия коллектора. Также ее создание возможно только скрытно (разводка под полом) и в случае, когда коллектор удается разместить в помещении на примерно одинаковом удалении от всех радиаторов, чтобы избежать глубокой балансировки.
• Попутная
  Повышенная стоимость системы из-за большего диаметра магистрали. Во многих случаях возмножна только скрытая прокладка, так как по стенам замкнуть кольцо бывает проблематично из-за планировки помещений.
  Желательно чтобы радиаторы с их подключением имели примерно одинаковое сопротивление, а также – отсуствие ступеньки в диаметрах труб. В противном случае потребуется сложная балансировка, возникает нестабильность работы, возможно выпадение радиаторов (холодные радиаторы в середине кольца).
• Однотрубная
  Повышенная стоимость из-за большого диаметра, ограничение по количеству радиаторов (только малая площадь), проблемность прокладки кольца снаружи, нестабильность при перепадах давления (скорости струи).

Когда можно применить тупиковую схему

Как видно из схемы первый радиатор в тупике получит больше всего теплоносителя и будет самым горячим. Последний меньше всех. Но насколько это критично? Выровнять температуру радиаторов можно их балансировочными клапанами.

• При 5 радиаторах разница в температуре между 1-м и последним обычно не более 10%. В принципе можно даже не балансировать.
• При 6 радиаторах разница может достигать и 25%, при общем недостатке расхода от насоса, устранять можно обычной балансировой, приглушая первые 3 радиатора.
• При 7 радиаторах в тупике, нужна уже т.н. «глубокая» балансировка, — значительное повышение общего сопротивления системы, что неблагоприятно сказывается на насосе, влечет применение более мощного, перерасход электроэнергии… Подобных ситуаций нужно избегать по возможности.

Тупиковая схема на 2 этажа

Обычно требуется отопить и 2 этаж, в качестве которого в большинстве случаев (когда ведется самостоятельный монтаж) выступает мансарда.
Как сделать ответвление на 2 этаж при тупиковой схеме?

Достаточно установить на подаче и обратке от котла тройники: ответвления на 1 этаж и 2 этаж.

На каждом этаже как правило удобно разделить радиаторы на 2 тупиковых плеча. Например:

• Правое 1 этаж – 5 радиаторов
• Левое 1 этаж – 4 радиатора
• Правое 2 этаж – 2 радиатора
• Левое 2 этаж – 1 радиатор

Как разделить направления на «левое и правое плечо» на каждом этаже? Нужно установить тройники на подачу и обратку и этого достаточно.
Пример тупиковой разводки на 2 плеча — гидравлическая схема для монтажника.

Как осуществляется балансировка

Распределение расхода жидкости в указанном примере, при обычной отапливаемой площади около 200 м кв, как правило происходит естественным образом, без установки дополнительных балансировочных кранов на ответвлениях. При необходимости настройка выполняется кранами на самих радиаторах. Насосной установки 25-40 (или насоса в автоматизированном котле) достаточно, чтобы все радиаторы прогревались.

Но при значительно меньшем гидравлическом сопротивлении одного направления, по сравнению с остальными, нужно предусмотреть установку в его трубопроводах балансировочного крана. Например, установить балансировочный кран на ответвление подачи 2-го этажа, где только 2 – 3 радиатора, а на первом – 10 – 11, диаметр труб при этом одинаков.

Какой диаметр труб

Опыт создания систем отопления в небольших (до 250 м кв.) домах позволяет монтировать новые тупиковые системы не прибегая к сложным гидравлическим расчетам. Известно, что достаточным диаметром трубопроводов, чтобы скорость теплоносителя не превышала 0,7 м/сек., является:

• От котла до первого разветвления – 26 мм, тройник устанавливается соответственно – 20-26-20.
• Магистрали в плечах до предпоследнего радиатора – 20 мм, тройник 20-16-20. При количестве радиаторов до 5.
• Если радиаторов в плече 6,7,8, то тогда до 2 радиатора – 26 мм, далее 20 мм, последний 16 мм.
• Отводки на радиаторы и подключение последнего радиатора – 16 мм.

При общем кол-ве радиаторов в 4 — 5 шт. возможно вообще обойтись без дорогих диаметров 26 мм.

Эти значения для металлопластика. Для полипропилена — наружный диаметр 32, 25, 20 (мм) соответственно.

Схемы тупиков для различных вариантов

• Разводка для второго этажа. Особенности – лестничный марш является преградой, небольшое количество радиаторов. Одно плечо для 5 радиаторов делится на 2 тупика. Разводка под обшивкой потолка.

Особенности самостоятельного создания системы

Существует мнение, что дешевле и проще создать тупиковую систему из полипропилена. Ведь пайка самостоятельно не сложна.
На самом деле это весьма рискованное действие, так как возможен брак пайки с уменьшением внутреннего просвета труб и система работать должным образом не будет. Придется все переделывать с неизвестным результатом.

Гораздо надежней создать отопление самостоятельно из металлопластика. Для монтажа компрессионных фитингов понадобятся лишь простые ключи. Подробней о надежном монтаже фитингов для металлопластиковых труб

Тупиковая система отопления. Какие есть варианты монтажа?

При проектировании и монтаже автономных отопительных систем в частных домовладениях используются различные разновидности одно- и двухтрубных систем. Несмотря на то, что каждый из вариантов имеет право на использование и применение в соответствии со сложившимися условиями и обстоятельствами, по своим эксплуатационным показателям последние более выгодны и популярны среди домовладельцев. В свою очередь, среди двухтрубных систем обогрева зданий, наиболее востребованной выступает тупиковая система отопления. В подготовленной нами статье мы расскажем, что собой представляет двухтрубная тупиковая система обогрева зданий, какие бывают варианты монтажных схем и осветим ряд других вопросов.

Почему тупиковая система?

Свое название «тупиковая» эта двухтрубная система обогрева помещений получила из-за направления движения рабочей среды до и после теплообменников в отоплении. Нагретый теплоноситель перемещается по подающей магистрали в одном направлении до ее попадания в радиатор. После нагрева батареи, вода поступает в обратку и движется в противоположном направлении до тех пор, пока не поступит в теплообменник нагревательной установки. То есть, подача и отвод рабочей среды от каждой батареи производится по различным магистралям. Подающая тепло к радиаторам труба имеет большую протяженность, нежели магистраль, отводящая остывший теплоноситель к теплогенератору.

Однотрубная система обогрева зданий так же может быть тупиковой, но такая система обогрева зданий встречается достаточно редко и является исключением, а не правилом при обустройстве автономных отопительных систем частных домовладений.

К особенностям двухтрубных тупиковых систем отопления следует отнести:

1. Важность теплоэнергетического расчета системы обогрева. Если все составляющие отопительной системы рассчитаны верно, то в каждый радиатор будет поступать рабочая среда одинаковой температуры.
2. Незначительное влияние изменения количества проходящего через батарею теплоносителя на теплоотдачу соседних теплообменников.
3. Возможность установки на одном трубопроводе до 40 батарей, при условии, что диаметр подводящей магистрали и производительность нагнетателя способны обеспечить рассчитанный расход теплоносителя. Максимальное количество устанавливаемых на одной ветви теплообменников определено на основании реальных проектов систем отопления производственных помещений. Вполне естественно, что для частного дома этот показатель редко превышает десяток установленных батарей. Если собственнику здания необходимо выполнить разводку по постройке с двумя и более этажами, то отопительная система делится на несколько контуров.

Движение рабочей среды по трубопроводам отопительной системы может быть как конвекционным (естественным), так и принудительным.

Виды тупиковой системы

В зависимости от прокладки трубопроводов в двухтрубных тупиковых отопительных системах различаются два типа:

1. Горизонтальная.
2. Вертикальная или плечеваая.

Горизонтальная система

Эта разновидность разводки трубопроводов характеризуется горизонтальной ориентацией подающего нагретого и отводящего остывшего теплоносителя трубопровода. При горизонтальной двухтрубной тупиковой системе используются трубы единого сечения, что значительно упрощает монтаж системы отопления, экономит средства, снижает трудоемкость работ, а также «прощает» некоторые ошибки, допущенные при теплоэнергетическом расчете и обеспечивает подачу теплоносителя одной температуры в каждый из теплообменников.

Горизонтальная ориентация позволяет скрытно развести трубопроводы. К примеру, скрыть магистрали в цементной стяжке, что минимизирует «ущерб» наносимый системой отопления интерьеру комнаты. В случае скрытия трубопроводов в бетонной стяжке, лучше задействовать при обустройстве системы обогрева здания армированные полимерные трубы, которые соединены надвижными гильзами.

Плюсом горизонтальной тупиковой разводки трубопроводов выступает возможность подключения к отопительной системе дополнительных контуров, к примеру, на обогрев пола или установку полотенцесушителя. Недостатком станет необходимость включения в систему обогрева здания насоса, для обеспечения циркуляции рабочей среды, и смесительного контура с температурным датчиком. Это необходимо для изоляции влияния второстепенного контура на систему.

Горизонтальная ориентация магистралей в автономных системах подогрева воздуха может быть установлена лишь в одноэтажных домах. Их использование постройках, в которых несколько этажей, невозможно из-за сложностей с обеспечением подачи рабочей среды единой температуры в каждый из теплообменников.

Вертикальная система

При вертикальной тупиковой разводке магистралей от теплогенератора отходят несколько трубопроводов, количество которых зависит от этажности здания. Первая магистраль используется для обогрева помещений на первом этаже, вторая, через вертикальные трубы выводит теплоноситель для отопления второго этажа и т.д. Отводящий остывший теплоноситель трубопровод размещается под потолком последнего этажа или на чердаке.

При монтаже двухтрубной системы отопления здания с вертикальной ориентацией трубопроводов обязательно включение в схему насоса, обеспечивающего искусственное движение рабочей среды, т.к. в таких системах обеспечить конвекционное движение рабочей среды невозможно. Кроме насоса в систему подогрева воздуха должны быть включена система автоматического контроля и регулировки давления. Для компенсации разности значений температуры в разных комнатах на теплообменниках должны быть установлены терморегуляторы, а сами трубы должны быть различного сечения.

При вертикальной разводке трубопроводов батареи последовательно подключаются к главному стояку, проходящему сквозь все здание. Поэтому этот тип двухтрубных отопительных систем нашел свое применение при обогреве многоэтажных домов.

Тупиковая или попутная схема?

Помимо тупиковой двухтрубной системы отопления, в индивидуальных домовладениях устанавливаются попутные системы обогрева (петля Тихельмана) и между ними есть принципиальное отличие. В попутной схеме течения рабочей среды трубопровод с остывшей водой начинается от первого радиатора, после чего, последовательно проходит через все теплообменники, а после последнего, рабочая среда возвращается к теплогенератору.

Попутная схема отопления

Создание такой системы отопления обусловлено необходимостью ее балансировки. Если в одном из циркуляционных контуров падение давления будет больше, нежели в других, то рабочая среда будет стремиться в кольцо с минимальным давлением. Это приводит к уменьшению эффективности системы подогрева воздуха в соответствующей комнате. Именно балансировка должна обеспечить минимальные показатели потери давления в каждой из веток.

В системах, в которых все радиаторы имеют одинаковое количество секций и единый типоразмер не требуется включение в систему подогрева воздуха дополнительной арматуры, так как такая система считается сбалансированной. Если в системе установлены разные батареи, то необходимо устанавливать дополнительную арматуру. Но и в таком случае, вопросы балансировки системы отопления при попутном направлении движения рабочей жидкости значительно проще решить, нежели в тупиковой схеме.

В большинстве случаев, попутное движение рабочей среды обеспечивается горизонтальной разводкой трубопроводов.

К сильным сторонам попутного движения рабочей среды в отопительной системе относят:

1. Сбалансированность системы обогрева помещения, что позволяет отказаться от установки регулирующей арматуры. Это в общем упрощает ее обслуживание и повышает надежность отопительной системы.
2. Единая длина циркуляционных контуров в каждой из батарей облегчает поддержание одинаковой температуры рабочей среды на всем протяжении кольца, что обеспечивает оптимальные показатели КПД системы обогрева.
3. Работа теплогенератора и циркуляционного насоса в оптимальном режиме снижает расход энергоносителей и продлевает их срок службы, что позволяет экономить на эксплуатационных расходах.
4. Облегчается гидравлический расчет системы с большой длиной магистралей.

Но у попутной системы движения рабочей среды есть и свои слабые стороны:

1. Максимальная эффективность системы достигается лишь при ее комплектации теплообменниками с высокой теплоотдачей.
2. Использование трубопроводов различного сечения усложняет монтаж и требует больших затрат при установке автономной системы отопления.
3. Три магистрали, требуемые для обустройства систему отопления помещений способны нанести ущерб интерьеру комнаты.

Наиболее полно системы с попутным движением теплоносителя раскрываются при обустройстве системы отопления со значительным количеством теплообменников и протяженностью магистралей. Следовательно, использование такой схемы в системах отопления частных домовладений не является оптимальным выбором.