Двухтрубная система отопления закрытого типа в многоэтажных и частных домах

Приемлемой по критерию «экономии теплоэнергии» является двухтрубная система отопления закрытого типа, применяемая как во много, так и в малоэтажных (частных) домах. Содержание понятия «закрытая система» при централизованном отоплении отличается от используемого в автономном отоплении частных домов. В первом случае «закрытой» считается внутридомовая система, гидравлически обособленная от наружной тепловой сети. Во втором случае понятие относится к схемам, герметически обособленным от атмосферы.

Двухтрубные системы отопления многоквартирных домов

Системы отопления многоэтажных домов бывают следующих видов:

• вертикальные: однотрубные, двухтрубные;
• горизонтальные: с двухтрубными вертикальными стояками и однотрубными горизонтальными квартирными контурами, с двухтрубными вертикальными стояками и двухтрубными горизонтальными квартирными контурами.

Вертикальный тип системы означает, что через квартиру из нескольких комнат проходят несколько вертикальных стояков минимум по одному на комнату. Поквартирный учет потребленного тепла в этом случае невозможен. Схемы таких систем показаны на рисунке ниже.

1. Схемы вертикальных систем многоэтажных домов. а) однотрубная, б) двухтрубная.

Горизонтальный тип предполагает вертикальные стояки на лестничных клетках с индивидуальными двухтрубными вводами в квартиры, позволяющими устанавливать квартирные счетчики тепла, конструктивно входящие в состав квартирного узла регулирования и учета тепла (КУРУ), расположенного внутри или вне квартиры.

После ввода в квартиру отопительные трубы могут обходить ее по периметру или прокладываться радиально от входной двери. Для периметральной горизонтальной схемы понадобятся трубы и фитинги разных диаметров, повышающие стоимость. Расчет такой системы довольно сложен. Для радиального варианта прокладки нужны трубы и фитинги одного типоразмера, например, Ду 15 или 20 мм.

Расчет такой схемы легко выполняется вручную. Недостаток заключается в необходимости пропустить все трубы через проем входной двери. Обе горизонтальные двухтрубные схемы показаны на рисунке ниже.

2. Двухтрубные горизонтальные квартирные системы. а) периметральная схема, б) радиальная схема

Что означает термин «закрытая система» при централизованном отоплении

Любая из вышеперечисленных систем может быть «закрытого (независимого) типа». Это означает отсутствие общих участков, разобщенность между внутридомовым контуром отопления и наружными теплосетями. Вода внутри системы отопления дома (часто деаэрированная и содержащая антикоррозионные присадки) движется побуждаемая циркуляционным насосом. Нагревается она от первичной воды внутри водоводяного теплообменника (как и вода в контуре горячего водоснабжения).

Конструктивно проста зависимая схема системы внутридомового отопления, выполняющая смешивание обратного потока своей воды с высокотемпературной сетевой водой посредством смесительного устройства – водоструйного элеватора или насоса.

Еще проще прямоточная схема присоединения наружной и внутридомовой сети, когда вторая является простым продолжением первой.

Такой вариант возможен, если наружная вода не слишком горяча. Подобная ситуация возникает при отоплении от одной маломощной котельной ряда близкорасположенных зданий.

Три вышеупомянутые схемы присоединения показаны на следующих рисунках а), б) и в) соответственно.

3. Схемы присоединения внутридомовых систем к наружным трубопроводам.
1 – циркуляционный насос; 2 –насос подпитки; 3 – водо-водяной теплообменник; 4 – расширительный бак; 5 – отопительные приборы; 6 – подающий трубопровод «подачи»; 7 –трубопровод обратный; 8 – смесительное устройство.

Первая схема (закрытая) подобна схемам отопления частных домов с заменой котла на теплообменник. В составе схемы обязательно присутствует расширительный бак, установленный в верхней точке системы и связанный непосредственно с атмосферой, т.е. «открытый». Воздух, растворенный в воде, стремится двигаться вверх, достигает горизонтальной воздушной магистрали, присоединенной к открытому баку, выходя через него наружу. Авария на наружном участке теплосети не вызывает прекращения циркуляции тепплоносителя в закрытой системе.

Вертикальная комбинированная (с верхней и нижней разводкой магистралей) двухтрубная система отопления закрытого типа показана на рисунке ниже.

4 Схемы двухтрубной системы отопления с верхней (а) и нижней (б) разводкой магистралей.

Зависимая и прямоточная схемы (рис.3б и 3в) не содержат темлообменников, расширительных баков и насосов, располагаемых в централизованных или индивидуальных теплопунктах (ЦТП, ИТП). Конструкция и обслуживание внутридомовых закрытых систем проще при одновременном усложнении схем ЦТП (ИТП).

Большинство систем отопления многоэтажных домов в России оснащены именно открытыми расширительными баками, являясь одновременно насосными. Поэтому неверно говорить, что открытый бак – это принадлежность исключительно самотечных (гравитационных) систем отопления.

Что подразумевается под «закрытой системой» в малоэтажных (частных) домах

Основным признаком отнесения системы отопления частных домов к закрытому/открытому типам является конструкция расширительного бака. Открытый, связанный непосредственно с атмосферой бак – система открытая. Герметически закрытый мембранный бак – система закрытая. Такая классификация сложилась в русскоязычном сегменте Интернета по факту.

Назначение расширительного бака интуитивно понятно – компенсировать изменения объема жидкого теплоносителя в системе отопления при колебаниях его температуры. Нагрев теплоносителя (воды, антифриза) вызывает увеличение его объема (вода, нагретая от 0 °С до 100 °С прирастает в объеме на 4,33 %), растет давление в трубах (в среднем на 1,2 – 2,2 бара/°С) и радиаторах, повышая вероятность аварийных ситуаций. Установленный в системе расширительный бак способен временно принять внутрь себя избыток нагретого теплоносителя. Остывшая жидкость сжимается и покидает внутренний объем бака.

Открытый расширительный бак – это негерметичная емкость со съемной (подъемной) крышкой и сливным патрубком, устанавливаемая в верхней точке системы, куда под действием архимедовой силы движутся через стояки пузырьки растворенного в воде воздуха, выходя в атмосферу. Имеет место и обратное движение – атмосферный воздух насыщает объем нагретой жидкости в баке, попадая внутрь системы, когда теплоноситель сжимается после охлаждения.

Исключают попадание атмосферного воздуха внутрь систем отопления современные мембранные расширительные баки, устройство которых показано на рисунке ниже.

5. Устройство мембранного расширительного бака.

Внутри него находится упругая мембрана (диафрагма), разделяющая внутреннюю герметичную полость бака на воздушную и водяную камеры. Продвинутые модели содержат вместо воздуха азот. Газ закачивают в бак под избыточным давлением, прогибающим мембрану в сторону входного водяного патрубка. Растущее давление нагреваемого теплоносителя заставляет мембрану сжимать газ. Процесс продолжается, пока оба давления (жидкости и газа) не уравновесятся.

Мембранный бак можно устанавливать в любой точке системы. Лучшим местом считается точка на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом. Запас жидкости внутри бака предупреждает возникновение кавитации во входном патрубке насоса.

Стремясь предотвратить «завоздушивание» водяной камеры расширительного бака воздухом, растворенным в теплоносителе, входной патрубок обращают вверх, как показано на рисунке ниже.

6. Способы установки расширительного мембранного бака.

Дополнительно такой способ установки обеспечивает снижение температуры теплоносителя в баке, предохраняя мембрану от тепловых нагрузок. Мембраны высокого качества способны длительно выдерживать любые температуры теплоносителя, что позволяет рекомендовать оба способа установки расширительных баков.

Схемы современных систем отопления закрытого типа для частных домов

Индивидуальные дома рекомендуется оснащать двухтрубными системами отопления с принудительной циркуляцией. Схемы их могут быть вертикальными, похожими на схему рис. 4 с котлом вместо теплообменника (поз.9) и закрытым мембранным расширительным баком, присоединенным посредством короткой трубы в той же точке перед насосом.

Но сверлить потолок и полы во всех комнатах, пропуская вертикальные двухтрубные стояки, нерационально. Правильнее использовать горизонтальные двухтрубные системы, показанные на рис.2. Комнаты каждого этажа частного дома обойдут последовательно периметральные горизонтальные отопительные контуры, связанные единственным двухтрубным стояком, как показано на рисунке ниже.

7. Двухтрубная горизонтальная схема отопления двухэтажного дома.

Радиаторы этажных контуров последней схемы, называемой тупиковой, подключены к отпительным трубам («подаче» и «обратке») боковым способом. Он может быть нижним, когда магистральные трубы и радиаторные подводки прячут под декоративным плинтусом, или диагональным, обеспечивающим максимальное обтекание отопительного прибора теплоносителем. Всем способам исполнения тупиковой схемы присущ общий недостаток – различные гидравлические сопротивления пути теплоносителя через радиаторы, обусловленные разной длиной отопительных труб. Наименьшее гидросопротивление имеют ближайшие к этажному вводу радиаторы, они обтекаются теплоносителем интенсивнее других и нагреты сильнее последних приборов этажного контура.

Балансировать тупиковую схему непросто, приходится долго открывать/закрывать радиаторные краны, добиваясь равномерного прогрева радиаторов. Свободна от этих недостатков горизонтальная двухтрубная схема Тихельмана (попутная схема) отопления двухэтажного дома, показанная на рисунке ниже.

8. Горизонтальная двухтрубная схема Тихельмана.

Здесь суммарная длина труб отопления до любого радиатора в этажном контуре одинакова. Ближайшие к этажным вводам радиаторы имеют минимальной длины трубы «подачи», но максимальные длины «обраток». Наиболее удаленные получают теплоноситель по самым длинным трубам, а отдают – по наиболее коротким. Результат – все радиаторы прогреты равномерно, сама же схема балансировки не требует, хотя и проигрывает тупиковой по суммарной длине труб.

Заключение

Двухтрубные закрытые схемы отопления по-разному понимаются во много и малоэтажном (индивидуальном) строительстве. Двухтрубный вариант отопления «многоэтажек» в российских реалиях остается маловостребованным, используемым только в высокодоходных новых домах. Индивидуальный сегмент строительства активно использует закрытые двухтрубные варианты систем отопления домов, отдавая предпочтение стабильно работающим, экономичным схемам.

Статьи по теме:

Во время ремонта в помещении или устройства в нем системы обогрева возникает вопрос о том, как выбрать электрический теплый пол, в каких случаях он.

Представлена информация о циркуляционном насосе Wilo MTSL 15/5 HE-2. Рассмотрим назначение устройства, его принцип действия, причины неисправности.

Описаны возможные причины и способы устранения перегрева теплоносителя в двухконтурных, автоматических и полуавтоматических газовых котлов отопления.

В статье описаны пять практичных способа по устранению обледенения на коаксиальном воздухопроводе.

Рассмотрен принцип работы, показаны основные признаки и причины неисправности, способы диагностики и ремонта вентилятора (дымососа) газового котла.

Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые нужно знать

Система отопления является важнейшей составляющей уюта и комфорта жилого пространства, обеспечивающей тепло даже в лютые холода. Но, чтобы эта система была надежной и не подвела в самый неподходящий момент, каждый домовладелец должен сделать верный выбор, отдав предпочтение наиболее рациональному, приемлемому варианту отопления, представленному на рынке.

Сегодня мы расскажем про наиболее популярный вариант двухтрубной системы отопления и раскроем все ее нюансы и особенности, плюсы и минусы, сферу применения и принцип работы. Итак, за дело!

Категории систем отопления и принцип работы

Отопление помещения было придумано человечеством еще 3000 лет назад. Еще в ту далекую эпоху, древние люди использовали систему труб, ведущих к котлам с горячей водой для обогрева дворцов влиятельных особ в холодный период. Сегодня система отопления – обязательный атрибут современности, представляющий широкий выбор вариантов.

Существует две основные категории трубных систем отопления: однотрубные и двухтрубные.

Отличие систем заключаются в следующем: 1-трубная система функционирует по принципу замкнутого кольца. Циркулируя, вода проходит через котел и сообщает радиаторам тепло, после чего, холодная вода, возвращается обратно. 2-х-трубный принцип обогрева заключается в работе двух контуров, которые распространяют тепло.

Тип устанавливаемой системы будет влиять на размеры радиаторов и трубопроводов. Также стоит отметить, что первый вариант чаще используется в домах небольшого метража, тогда как второй используется для большой площади, например, для отопления коттеджей.

Плюсы и минусы 2-х-трубной системы

К плюсам такого отопления можно отнести следующие пункты:

• Система более надежна и менее уязвима к разморозке;
• Параллельный принцип подключения, обеспечивающий большую теплопроизводительность;
• Возможность продления, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, что особенно удобно при расширении жилого помещения (пристройке жилых помещений);
• Возможность ручного регулирования температуры для каждого помещения.

К минусам отнесем следующее:

• Более высокая стоимость;
• Монтаж происходит несколько сложнее;
• Потребуется большее количество расходного материала (труб).

Разновидности схем 2-х-трубной системы

Существует несколько вариаций 2-х-трубного отопления, каждая из которых имеет свои нюансы, которые следует учитывать при выборе.

Двухтрубная система с прямым возвратом

В двухтрубной системе прямого возврата общая длина трубы от насоса до каждого радиатора короче для радиаторов, расположенных ближе к насосу, и длиннее для более удаленных радиаторов. По этой причине перепад давления может быть значительно выше на ближайшем радиаторе, чем на самом дальнем.

Это необходимо учитывать при проектировании системы. Преимущество системы прямого возврата заключается в том, что маршрутизация труб более проста по сравнению с системой обратного возврата.

Двухтрубная система с обратным возвратом (система Тичельмана)

В двухтрубной системе обратного возврата общая длина трубы от насоса до каждого радиатора одинакова для всех радиаторов на одном этаже. Это дает благоприятное распределение воды.

Двухтрубная система с верхним трубопроводом

Распределительная труба расположена в подвесном потолке, а вентиляционные отверстия установлены в центральных положениях. Этот тип системы распространен в больших зданиях, так как его относительно легко сбалансировать и регулировать. Также легко расширить систему.

Двухтрубная система с напольным трубопроводом

Эта система очень распространена в домах и зданиях, где трубопроводы не могут быть установлены в доступном потолочном пространстве. Распределительные трубы расположены под полом. В многоэтажных зданиях вентиляционные винты необходимы на радиаторах. Циркуляционные, встроенные одноступенчатые насосы обычно используются для двухтрубных систем отопления в бытовых и коммерческих системах отопления.

Возможные неполадки и способы их устранения

Многие здания в крупных городах имеют существующие одно- и двухтрубные системы парового отопления.

Схема двухтрубной системы отопления

Как 1-трубные, так и 2-х-трубные системы время от времени имеют проблемы с управлением, что приводит к неравномерному нагреву, высоким расходам топлива и гидроудару.

Давайте сейчас рассмотрим современные системы, лучшие практики, а также устранение неполадок для поддержания комфортной среды и экономия энергии.

Обогревательные системы позволяют конденсату и пару перемещаться по всей системе в пределах одних и тех же труб.

По мере того как котел создает пар, он проходит через трубы и поднимается вверх к радиаторам, где он нагревает пространство и конденсируется. Затем этот конденсат возвращается по той же трубе (трубам) обратно в котел.

Трубы и радиаторы все наклонены назад к котлу, чтобы позволить этой системе работать под действием силы тяжести.

Для того чтобы система работала хорошо, поток пара должен быть сбалансирован. Регулируемые воздушные клапаны должны быть установлены на каждом из радиаторов. Таким образом, радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, могут иметь меньшее отверстие на воздушном клапане.

Радиаторы, расположенные дальше от котла, могут иметь большее отверстие. Это позволяет пару течь более равномерно по всей системе, так как радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, не перегреваются, а радиаторы, расположенные дальше от котла, не нагреваются.

Воздушные клапаны работают с помощью сильфона, заполненного спиртово-водяной смесью. Температура такова, что воздух может выйти, но, когда пар присутствует при высокой температуре, он превращается в газ, расширяя сильфон, который закрывает клапан. Воздушные клапаны следует проверять каждые три — пять лет, так как они могут выйти из строя и необходимы для правильной работы системы.

Автоматически регулируемые воздушные клапаны

Они могут быть установлены для различных температур от комнаты к комнате. Хотя они и стоят дороже, чем простые воздушные клапаны, они на самом деле реагируют на малейшие изменения температуры, а не просто на количество пара в радиаторе. Управление заметно лучше, и это более качественный продукт, чем простые воздушные клапаны.

Современное управление для однотрубных систем

Котел обычно управляется одним термостатом, что обеспечивает плохой контроль, особенно в таунхаусах. Термостат будет учитывать только температуру пола или помещения, в котором он находится.

Например, если термостат расположен напервом этаже рядом с бойлером, то он будет считывать температуру этого этажа.

Пар достигнет сначала радиаторы, быстро нагревающие пол. Это означает, что термостат выключит котел до того, как пар сможет полностью нагреть радиаторы на самых дальних от котла этажах, что приведет к более низкой температуре на этих этажах.

Чтобы устранить эту проблему, предлагается разместить датчики температуры на нескольких этажах с усредняющим термостатом.

Это обеспечивает более равномерное распределение тепла.

Более крупные однотрубные системы парового отопления могут потребовать использования управления тепловым таймером.

Современное управление для двухтрубных систем

Две трубные паровой системы имеют линии подачи пара и отдельные обратные линии для конденсата. Если система работает правильно, то в паропроводах будет присутствовать лишь незначительное количество конденсата. Ключом к равномерному и комфортному отоплению снова является сбалансированный поток пара к радиаторам и возврат конденсата в котел.

Обратные линии расположены как однотрубные системы, так что конденсат может работать под действием силы тяжести. Питающие линии также имеют наклон, ведущий к обратной линии. Есть некоторые системы, которые имеют конденсатные насосы или вакуумные насосы, которые облегчают движение пара и конденсата, однако большинство систем будут иметь скатные трубы.

Конденсатоотводчики

Чтобы контролировать поток пара и конденсата, эти две жидкости должны быть разделены. Обычный метод заключается в установке конденсатоотводчика на выходе каждого радиатора. Это устройство позволяет воздуху и воде существовать в радиаторе, но не парам. Если ловушки не работают, систему нельзя контролировать.

Внутренний элемент вышедшей из строя ловушки может быть легко заменен сантехником. Конечно, если ваши ловушки не сработали, то разумно предположить, что все ловушки в здании должны быть проверены.

Если система старая, было бы разумно заменить все термостатические ловушки радиатора.

Теперь, когда пар и вода разделены, мы можем перейти к управлению радиаторами. Для контроля температуры в двухтрубных паровых системах используется термостатический радиаторный клапан (ТРВ). ТРВ следят за температурой вблизи радиатора и крепятся к трубе подачи пара.

Затем вы можете вручную установить температуру: настройки обычно отображаются численно с диапазоном температур, соответствующим каждому элементу системы. Когда желаемая температура будет достигнута, клапан закроет подачу пара к отдельному радиатору. Если радиатор установлен в корпусе, то необходимо использовать модель капиллярной трубки.

Вопрос-ответ

1-трубная система работает с использованием полного кольца трубопроводов с потоком и возвратом из котла. Недостатки этой системы, как правило, перевешивают преимущества, поэтому они используются все реже.

2-хтрубная система стала популярной с 1970-х годов, и до сих пор является наиболее распространенным методом питания контуров радиатора. Вода здесь циркулирует, как по контуру, так и по радиаторам, что, в свою очередь, повышает скорость нагрева радиаторов.

Она более практичная и доступная для автономного отопления жилья.

В повседневной жизни можно встретить различные обогревательные схемы, однако отметим, что на выбор влияет несколько факторов. Предпочтение отдается той или иной схеме, основанной на наличии средств у собственников жилья, ожидаемом эффекте и конструктивных особенностях жилого дома. 2-х-трубный вариант чаще используется на практике благодаря своей высокой эффективности, надежности и простоте настройки.

Принцип работы достаточно прост: теплоноситель циркулирует от котла к радиаторам по двум контурам. Первая труба непосредственно подает тепло от котла к радиаторам, в то время как вторая предназначена для транспортировки охлажденного теплоносителя обратно.

Конечно, такой вариант имеет некоторые технические трудности, связанные с монтажом, но надежность, эргономичность и эффективность делают 2-х-трубный принцип обогрева наиболее востребованным на протяжении десятилетий. Но все же, выбирая систему, уделите внимание особенностям жилого помещения, его метражу, а также собственным критериям выбора и финансовым возможностям.

Видео-советы по установке двухтрубной системы отопления

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!