Яка система опалення ефективніша за однотрубну або двотрубну. Схема двотрубної системи опалення із нижнім розведенням. Переваги двотрубного колекторного опалення

Серед безлічі варіантів розведення опалювальних систем найбільш поширеною є схема двотрубної системиопалення з нижнім розведенням та примусовою циркуляцією теплоносія. Її можна зібрати самостійно за умови, що вона розроблена та розрахована правильно. Але далеко не кожен домовласник знається на цих питаннях, і навіть якщо вирішено найняти для проектування та монтажу фахівців, їхню роботу треба обов'язково перевірити. Це можливо тільки в тому випадку, якщо розібратися, що таке двотрубна система опалення приватного будинку і як правильно змонтувати її. Наша стаття якраз на допомогу таким домовласникам.

Види двотрубних систем опалення

Наша тема цілком присвячена цим системам, оскільки вони мають низку переваг перед однотрубними. Перераховувати їх все немає сенсу, варто відзначити лише головне: двотрубна система працює таким чином, що у всі радіатори надходить теплоносій майже однакової температури.

Слово «майже» означає, що з цього правила є винятки, це схеми, зібрані із сталевих, мідних та нержавіючих гофрованих труб, не покритих теплоізоляційним шаром.

Справа в тому, що система опалення приватного будинку, зроблена своїми руками з металевих неізольованих труб, віддаватиме тепло в приміщення не лише за допомогою радіаторів. Метал має високу теплопровідність, тому теплоносій, що протікає в такій магістралі в міру віддаленості від котла буде трохи остигати. Хоча падіння температури порівняно з однотрубним розведенням незначне, враховувати його все одно потрібно.

Примітка.Багато прихильників однотрубних схем таких як «ленінградка», кажуть, що вони обходяться дешевше, оскільки матеріалу піде вдвічі менше. Але при цьому забувають про падіння температури води, внаслідок чого треба нарощувати потужність радіаторів, тобто додавати секції. Це додаткові кошти і чималі.

По орієнтації стояків у просторі розрізняють вертикальні та горизонтальні види систем, причому вони можуть мати верхню, нижню та комбіновану розводку. При вертикальній схемі в будівлі розташовують один або кілька стояків, які живлять від джерела тепла, що знаходиться в цокольному або першому поверсі. Радіатори підключаються до вертикальних стояків безпосередньо, як показано на малюнку:

Це схема з нижньою розводкою, оскільки магістральні трубопроводи подають теплоносій до стояків знизу. Вертикальна система з верхнім розливом має на увазі їх прокладку зверху, при комбінованому варіанті тільки горизонтальний колектор, що подає, проходить під стелею, а зворотний - знизу. Зазвичай прокладені зверху магістралі розміщують у горищному просторі, а за його відсутності – під стелею останнього поверху. Що не дуже добре з погляду естетики.

Горизонтальні системи

Це замкнута двотрубна система, в якій замість вертикальних стояків прокладено горизонтальні гілки, а до них приєднується певна кількість опалювальних приладів. Як і в попередньому випадку, гілки можуть мати верхню, нижню та комбіновану розводку, тільки тепер це відбувається в межах одного поверху, як показано на схемах:

Як видно на малюнку, система з верхнім розведенням вимагає прокладання труб під стелею приміщень або на горищі і в інтер'єр буде важко вписуватися, не кажучи вже про витрату матеріалів. З цих причин схема застосовується нечасто, наприклад, для обігріву. підвальних приміщеньабо у випадку, коли котельня знаходиться на покрівлі будівлі. Але якщо правильно підібраний циркуляційний насос і здійснено налаштування системи, то і з дахової котельної труби краще пустити внизу, з цим погодиться будь-який домовласник.

Комбінована розведення незамінна тоді, коли потрібно змонтувати двотрубну гравітаційну систему, де теплоносій рухається природним чином за рахунок конвекції. Подібні схеми досі актуальні в районах з ненадійним електропостачанням та в будинках малої площі та поверховості. Її недоліки в тому, що через усі кімнати проходить безліч труб. великого діаметра, сховати їх дуже важко. Плюс висока матеріаломісткість проекту.

Ну і нарешті, горизонтальна система з нижньою розводкою. Невипадково вона найпопулярніша, адже схема поєднує в собі масу переваг і майже не має недоліків. Підводки до радіаторів короткі, труби завжди можна сховати за декоративним екраномабо замонолити в стяжку підлоги. При цьому витрата матеріалів прийнятна, а з точки зору ефективності роботи важко підшукати варіант краще. Особливо коли застосовується досконаліша попутна система, продемонстрована нижче на схемі:

Її головна перевага полягає в тому, що вода в трубопроводі, що подає і зворотному, проходить однакову відстань і тече в одному напрямку. Тому гідравлічно це найстабільніша і найнадійніша схема за умови, що всі розрахунки проведені правильно та враховано особливості монтажу. До речі, нюанси систем із попутним рухом теплоносія складаються в складності влаштування кільцевих контурів. Найчастіше трубами треба перетинати дверні отвори та інші перешкоди, через що вартість проекту може зрости.

Висновок.Для приватного будинку оптимальним варіантомє двотрубна горизонтальна система опалення з нижньою розводкою, але тільки спільно з штучною циркуляцієютеплоносія. Якщо ж потрібно забезпечити енергонезалежну роботу теплового обладнаннята мереж, то рекомендується взяти одну з комбінованих самопливних систем – горизонтальну чи вертикальну. Остання буде доречною у будинку з двома поверхами.

Система опалення із примусовою циркуляцією

Отже, схема розведення обрана, подальші діїнаступні:

• намалювати її у вигляді ескізу, а ще краще – тривимірної моделі (аксонометрія);
• провести розрахунок та підбір діаметрів труб на всіх гілках та ділянках;
• підібрати все необхідні елементидвотрубної системи: батареї, насос, розширювальний бак, фільтр, арматуру та інші деталі обв'язування котла та радіаторів;
• придбати обладнання та матеріали, виконати монтажні роботи;
• провести випробування, балансування (якщо необхідно) та пустити систему в роботу.

На ескізі у вигляді аксонометрії треба накреслити магістралі, розставити радіатори та запірну арматуру, проставити позначки висот, беручи за точку відліку поверхню стяжки першого поверху. Згодом виконавши розрахунок, на кресленні треба буде проставити розміри та перерізи труб. Приклад того, як виконується схема монтажу двотрубної системи з примусовою циркуляцією, показано на кресленні:

Важливо.Готовий ескіз дозволить вам краще розібратися у всіх нюансах майбутньої системи, аж до кількості та різновидів фітингів із поліпропілену, металопластику або іншого матеріалу. Особливо зручно, коли до тривимірному зображеннюдоданий план будинку.

Підбір діаметра труб

Даний розрахунок полягає в тому, щоб за необхідною для обігріву приміщення теплової потужності визначити витрату теплоносія, а по ньому діаметр труб для двотрубної системи опалення. Простими словами, прохідного перерізу труби має вистачити на доставку в кожну кімнату потрібна кількістьтепла разом з гарячою водою.

Примітка.За умовчанням вважається, що розрахунок теплових втрат будівлі вже виконано і кількість теплоти для всіх приміщень відома.

Виконувати підбір діаметра труб починають із кінця системи, від останньої батареї. Спочатку вважають витрату теплоносія для обігріву цієї кімнати за формулою:

G = 3600Q/(c∆t), де:

• G – потрібна витрата гарячої водина приміщення, кг/год;
• Q – кількість теплоти на обігрів цієї кімнати, кВт;
• с – теплоємність води, що приймається 4.187 кДж/кг ºС;
• Δt – розрахункова різниця температур в колекторі, що подає і зворотному, зазвичай беруть 20 ºС.

Наприклад, для обігріву кімнати потрібно 3 кВт теплоти. Тоді витрата теплоносія дорівнюватиме:

3600 х 3 / 4.187 х 20 = 129 кг/год, обсяг це буде 0.127 м3/ч.

Щоб збалансувати двотрубну систему водяного опалення спочатку, треба якнайточніше підібрати діаметр. За об'ємною витратою знаходимо прохідний переріз, використовуючи формулу:

S = GV / 3600v, де:

• S – площа поперечного перерізутруби, м2;
• GV - об'ємна витрата теплоносія, м3/год;
• v – швидкість потоку води, що приймається в межах від 0.3 до 0.7 м/с.

Примітка.Якщо система опалення одноповерхового будинку – гравітаційна, слід приймати мінімальну швидкість – 0.3 м/с.

У нашому прикладі візьмемо швидкість 0.5 м/с, знайдемо перетин і за формулою площі кола – діаметр, він дорівнює 0.1 м. Найближча за сортаментом труба з поліпропілену має внутрішній розмір 15 мм, його і проставляємо на кресленні. До речі, підключення радіаторів до двотрубної системи зазвичай здійснюється саме такою трубою – 15 мм. Далі, переходимо до наступного приміщення, рахуємо та підсумовуємо з попереднім результатом і так до самого казана.

Підключення радіаторів до двотрубної системи

Встановлені батареї приєднуються до магістралей у процесі монтажу, правильне підключеннярадіаторів опалення при двотрубній системі - це бічне або діагональне. Усе існуючі способипоказано на малюнку:

До якого температурного балансу призводить нижнє підключеннярадіатора до двотрубної системи, добре ілюструють малюнки:

Батареї, задіяні у вертикальній схемі, зазвичай мають бічне приєднання (спосіб №3). У горизонтальних системах найбільш переважна діагональна схема підключення (спосіб №1), завдяки цьому досягається максимальна тепловіддача опалювального приладу, що і представлено нижче на зображенні:

Балансування

Сенс цієї операції у цьому, щоб врівноважити всі гілки системи та відрегулювати у кожному їх витрата води. Для цього кожне відгалуження треба правильно підключити до магістралей, тобто встановити на врізанні спеціальні балансувальні вентилі. Також регулювальні крани або термостатичні клапани встановлюються на підводках до всіх радіаторів.

Здійснити точне балансування своїми руками не так просто, потрібно мати відповідні прилади (хоч би манометр для вимірювання перепаду тиску на балансовому вентилі) та виконати розрахунки на втрати тиску. Якщо нічого цього немає, то після випробувань треба заповнити систему, спустити повітря і включити котел. Далі, балансування двотрубної системи проводиться на дотик, за рівнем прогріву всіх батарей. Прилади, що знаходяться поряд з теплогенератором, треба «притискати», щоб більше тепла йшло до далеких. Те саме і з цілими гілками системи.

Висновок

Примітно, що монтаж двотрубної системи опалення набагато простіше, ніж її розробити, прорахувати, а потім збалансувати. Так що цей етап ви можете пройти самостійно, а решту бажано погоджувати з фахівцями.

Двотрубна система опалення складніша в порівнянні з однотрубною, а кількість необхідних для монтажу матеріалів помітно більша. Тим не менш, саме 2-х трубна система опалення є більш популярною. З назви випливає, що в ній використовуються два контури. Один служить доставки гарячого теплоносія до радіаторів, а другий відводить охолоджений теплоносій назад. Такий пристрій застосовується для будь-яких типів споруд, аби їх планування дозволяло монтаж цієї конструкції.

Затребуваність двоконтурної опалювальної системипояснюється наявністю ряду вагомих переваг. Насамперед, вона краща за одноконтурну, оскільки в останній теплоносій втрачає помітну частину тепла ще до попадання в радіатори. До того ж двоконтурна конструкція універсальніша і підходить для будинків різної поверховості.

Недоліком двотрубної системивважається її висока ціна. Однак багато помилково вважають, що наявність 2 контурів передбачає використання дворазової кількості труб, і вартість такої системи вдвічі більша, ніж однотрубної. Справа в тому, що для однотрубної конструкції потрібно брати труби величезного діаметра. Це забезпечує нормальну циркуляцію теплоносія у трубопроводі, а значить, і ефективну роботутакої конструкції. Перевага ж двотрубної в тому, що для її монтажу беруть труби меншого діаметру, які суттєво дешевші. Відповідно і додаткові елементи (згони, вентилі тощо) теж використовуються з меншим діаметром, що також дещо здешевлює конструкцію.

Бюджет монтажу двотрубної системи вийде не набагато більшим, ніж для однотрубної. З іншого боку, ефективність першої буде помітно вищою, що стане гарною компенсацією.

Приклад застосування

Одним із місць, де двотрубне опалення буде дуже доцільним, є. гараж. Це робоче приміщенняТому тут не потрібне постійне опалення. До того ж двотрубна система опалення своїми руками – це реальна затія. Встановлення в гаражі такої системи не є необхідним, проте буде абсолютно не зайвим, оскільки зимовий часпрацювати тут дуже складно: двигун не заводиться, олія застигає, та й просто працювати руками некомфортно. Двотрубна опалювальна система забезпечує цілком прийнятні умови для перебування у приміщенні.

Різновиди двотрубних систем для опалення

Існує кілька критеріїв, за якими можна класифікувати такі опалювальні конструкції.

Відкриті та закриті

Закриті системипередбачають використання розширювального бачка з мембраною. Вони можуть працювати при підвищеному тиску. Замість звичайної води в закритих системахможна використовувати теплоносії на основі етиленгліколю, які не замерзають за низьких температур (до 40 °C нижче нуля). Автомобілісти знають такі рідини під назвою "антифризи".

1. Котел опалення; 2. Група безпеки; 3. Клапан скидання надлишкового тиску; 4. Радіатор; 5. Труба обратки; 6. Розширювальний бак; 7. Вентиль; 8. Зливний клапан; 9. Циркуляційний насос; 10. Манометр; 11. Підживлювальний клапан.

Однак треба пам'ятати, що для опалювальних пристроївіснують спеціальні склади теплоносіїв, а також особливі добавки та присадки. Використання звичайних речовинздатне призвести до поломки дорогих опалювальних казанів. Такі випадки можуть бути розцінені як негарантійні, тому ремонт вимагатиме значних витрат.

Відкрита системахарактерна тим, що розширювальний бачокнеобхідно встановлювати строго у верхній точці пристрою. У ньому потрібно передбачити патрубок для повітря та відвідний трубопровід, яким зливається зайва водаіз системи. Також через нього можна брати теплу водудля господарських потреб. Однак таке застосування бачка вимагає наявності автоматичного підживлення конструкції та виключає можливість використання добавок та присадок.

1. Котел опалення; 2. Циркуляційний насос; 3. Прилади опалення; 4. Диференціальний клапан; 5. Запірні засувки; 6. Розширювальний бак.

І все ж таки двотрубна система опалення закритого типувважається безпечнішою, тому сучасні котлинайчастіше конструюються під неї.

Горизонтальні та вертикальні

Ці види відрізняються розташуванням головного трубопроводу. Він служить для поєднання всіх елементів конструкції. Як горизонтальна, так і вертикальна системи мають власні переваги та недоліки. Однак обидві вони демонструють хорошу тепловіддачу та гідравлічну стійкість.

Двотрубна горизонтальна конструкція опаленнязустрічається в одноповерхових будинках, а вертикальна- У багатоповерхівках. Вона складніша і, відповідно, дорожча. Тут використовуються вертикальні стояки, до яких підключаються елементи опалення на кожному поверсі. Перевагою вертикальних системє те, що в них, як правило, не виникають повітряні пробки, оскільки повітря виходить трубами вгору до розширювального бачка.

Системи з примусовою та природною циркуляцією

Такі види відрізняються тим, що, по-перше, є електричний насос, який змушує переміщатися теплоносій, а по-друге, циркуляція відбувається як така, підкоряючись фізичним законам. Мінус конструкцій із насосом у тому, що вони залежать від наявності електроенергії. Для невеликих приміщень особливого сенсув примусових системахні, хіба що нагріватися будинок буде швидше. При великих площах такі конструкції будуть виправданими.

Щоб правильно вибрати тип циркуляції, необхідно враховувати, який тип розведення трубвикористовується: верхній чи нижній.

Система з верхнім розведеннямпередбачає прокладання магістрального трубопроводупід стелею будівлі. Це забезпечує високий тисктеплоносія, завдяки чому він добре проходить через радіатори, отже, використання насоса буде зайвим. Такі пристрої виглядають естетичнішими, труби вгорі можна приховати. декоративними елементами. Однак у цю систему потрібно встановлювати мембранний бак, що тягне за собою додаткові витрати. Можлива установка і відкритого бачка, але він повинен бути у верхній точці системи, тобто на горищі. У такому разі бачок необхідно утеплити.

Нижня розводкапередбачає монтаж трубопроводу трохи нижче за підвіконня. У цьому випадку можна встановити відкритий розширювальний бачок в будь-якому місці приміщення трохи вище за трубу і радіатори. Але без насоса такої конструкції не обійтися. До того ж виникають труднощі, якщо труба повинна проходити повз дверний отвор. Тоді необхідно пускати її по периметру дверей або робити 2 окремі крила в контурі конструкції.

Тупикова та попутна

У тупиковій системітеплоносій гарячий та охолоджений йдуть у різних напрямках. У попутній системі, сконструйованої за схемою (петлі) "Тихельмана", обидва потоки йдуть в одному напрямку. Відмінність цих видів у простоті балансування. Якщо попутна при використанні радіаторів з рівною кількістю секцій сама по собі вже є збалансованою, то тупиковою на кожен радіатор потрібно встановити термостатичний клапан або голчастий вентиль.

Якщо ж у схемі «Тихельмана» використовуються радіатори з нерівною кількістю секцій, тут також потрібне встановлення клапанів або вентилів. Але навіть у такому випадку така конструкція балансується простіше. Це особливо відчутно у протяжних системах опалення.

Підбір труб по діаметру

Вибір перерізу труб потрібно проводити, виходячи з об'єму теплоносія, який повинен проходити за одиницю часу. Він, у свою чергу, залежить від теплової потужності, яка потрібна для обігріву приміщення.

У наших розрахунках ми виходитимемо з того, що розмір теплових втрат відомий і є числове значення теплоти, необхідної для обігріву.

Починають розрахунки з кінцевого, тобто найдальшого радіатора системи. Щоб обчислити витрати теплоносія для кімнати, знадобиться формула:

G=3600×Q/(c×Δt), де:

• G − витрата води на обігрів приміщення (кг/год);
• Q − теплова потужність, необхідна для обігріву (кВт);
• c − теплоємність води (4,187 кДж/кг×°C);
• Δt − різниця температур між гарячим та охолодженим теплоносієм, приймається рівною 20 °C.

Наприклад, відомо, що теплова потужність для обігріву приміщення дорівнює 3 кВт. Тоді витрата води становитиме:
3600×3/(4,187×20)=129 кг/год, тобто близько 0,127 куб. м води за годину.

Щоб водяне опаленнябуло збалансовано якомога точніше, необхідно визначити переріз труб. Для цього використовуємо формулу:

S=GV/(3600×v), де:

• S – площа поперечного перерізу труби (м2);
• GV − об'ємна витрата води (м3/год);
• v − швидкість руху води, що знаходиться в діапазоні 0,3−0,7 м/с.

Якщо в системі використовується природна циркуляція, швидкість руху буде мінімальною − 0,3 м/с. Але в цьому прикладі візьмемо середнє значення — 0,5 м/с. За вказаною формулою розрахуємо площу перерізу, а виходячи з неї – внутрішній діаметр труби. Він становитиме 0,1 м. Підбираємо поліпропіленову трубунайближчого більшого діаметра. Цей виріб із внутрішнім діаметром 15 мм.

Потім переходимо до наступного приміщення, розраховуємо витрата теплоносія для нього, сумуємо з витратою для розрахованого приміщення та визначаємо діаметр труби. І так до самого казана.

Монтаж системи

При монтажі конструкції слід дотримуватись певних правил:

• будь-яка двотрубна система включає 2 контури: верхній служить для подачі гарячого теплоносія до радіаторів, нижній - для відведення охолодженого;
• трубопровід повинен мати невеликий нахил у бік кінцевого радіатора;
• труби обох контурів мають бути паралельними;
• центральний стояк необхідно утеплювати для запобігання тепловим втратам при подачі теплоносія;
• у реверсивних двотрубних системах необхідно передбачити кілька кранів, за допомогою яких можливе зливання води з пристрою. Це може знадобитися під час ремонтних робіт;
• при проектуванні трубопроводу необхідно передбачити найменшу можливу кількість кутів;
• розширювальний бачок повинен встановлюватись у найвищому місці системи;
• діаметри труб, кранів, згонів, з'єднань повинні збігатися;
• при монтажі трубопроводу з важких сталевих труб для їх підтримки необхідно встановити спеціальні кріплення. Максимальна відстань між ними становить 1,2 м-коду.

Як зробити правильне підключення радіаторів опалення, що дозволить забезпечити максимально комфортні умови у квартирі? Монтуючи двотрубні системи опалення, необхідно дотримуватись такої послідовності:

1. Від котла опалення відводиться центральний стояк системи опалення.
2. У самій високій точціцентральний стояк закінчується розширювальним бачком.
3. Від нього по всій будівлі розлучаються труби, які підводять гарячий теплоносій до радіаторів.
4. Для відведення охолодженого теплоносія від радіаторів опалення при двотрубній конструкції прокладається паралельний трубопровід, що підводить. Його необхідно підключити до нижньої частини котла.
5. Для систем із примусовою циркуляцією теплоносія необхідно передбачити електричний насос. Він може бути встановлений у будь-якій зручній точці. Найчастіше його монтують неподалік котла, біля точки входу чи виходу.

Підключення радіатора опалення не такий складний процес, якщо підійти до цього питання скрупульозно.

Опалювальна система ділиться на два типи: однотрубні та двотрубні. Очевидно, що найвигідніше встановити більш працездатну, яка не тільки справлятиметься зі своїми функціями, але й прослужить Вам не один рік. Щоб не залишитися «у дурнях» та не помилитися з вибором опалювальної системи.

Вам потрібно добре розібратися в тому, яка з систем опалення підійде саме вам краще і чому.

Таким чином, Ви будете знати яка із систем краще з технічного бокута як підібрати її, враховуючи Ваш бюджет.

Високий тиск води забезпечує природний цикл, а антифриз робить систему економнішою.

Недоліки однотрубної системи — дуже складний тепловий і гідравлічний розрахунок мережі, оскільки, припустившись помилки у розрахунках пристроїв, дуже складно її усунути.

Також це дуже високий гідродинамічний опір і мимовільна кількість обігрівальних пристроїв на одній магістралі.

Надходження теплоносія йде відразу в усі і не підлягає окремому регулюванню.

Крім цього, дуже високі тепловтрати.

Щоб можна було відрегулювати роботу окремих приладів, підключених до одного стояка, в мережу підключають байпаси (замикаючі ділянки) – це перемичка у вигляді шматка труби, з'єднана прямою та зворотною трубами радіатора, з кранами та клапанами.

Для регулювання температури кожної окремо, байпас дозволяє підключати до радіатора автотерморегулятори.

Крім того, це також дає можливість, у разі поломки, замінювати або ремонтувати окремі прилади, не відключаючи при цьому всю систему опалення.

Однотрубне опалення ділиться на вертикальне та горизонтальне:

• вертикальне – це підключення всіх батарей послідовно згори донизу.
• горизонтальне – це послідовне з'єднання всіх опалювальних приладів на всіх поверхах.

Через накопичення повітря в батареях і трубах виникають так звані пробки, що є недоліком обох систем.

Монтаж однотрубної системи

Підключення- проводиться за схемою, з використанням кранів для розвітрювання радіаторів, які перекривають крани та заглушки.

Опресовування системи-після якої в батарею заливається теплоносій і безпосередньо налаштовується регулювання системи.

Двотрубна система опалення

Перевага двотрубної системи опалення – це встановлення автотерморегуляторів, що дає можливість регулювання температури в окремих кімнатах.

Сюди віднесемо незалежність роботи пристроїв ланцюга, яку забезпечує особлива колекторна система.

Відмінність двотрубної від однотрубної системи в тому, що в першу чергу можна підключати додаткові батареївже після підключення основних, а також можливість продовження у вертикальних та горизонтальних напрямках.

На відміну від однотрубної, тут також можна легко виправити допустимі помилки.

Недоліки цієї системимінімальні, якщо Ви маєте достатню кількість матеріальних засобів і маєте можливість викликати майстра.

Монтаж системи опалення з нижнім горизонтальним розведенням трубопроводу

Ця система дозволяє розташовувати бак відкритого типув зручним тепломмісці. Також, є можливість поєднувати розширювальний та видатковий баки дозволяють Вам користуватися гарячою водою безпосередньо із самої системи опалення.

У системах з примусовою циркуляцією для зменшення витрати труб, що відводить та подає стояки розташовані на рівні першого.

Двотрубна система – найпопулярніша схема комплексу водяного опалення. Схема вигідно відрізняється маневреністю та зручністю регулювання від однотрубної системи, більш економічна у кількості матеріалу порівняно з колекторною конфігурацією. Матеріал публікації дає огляд пристрою та принципу дії, різновидів двотрубної конфігурації комплексу опалення.

Влаштування двотрубної системи опалення

Схема влаштування двотрубної системи водяного опалення

У водяному опаленні трубопроводи є одним з головних елементів, служать для подачі нагрітого рідкого теплоносія до приладів опалення і повернення води, що віддала тепло, до джерела теплоти. У разі автономного опалення джерелом тепла є індивідуальний котел, у разі централізованого обігріву – магістральні трубопроводи.

Для забезпечення циркуляції теплоносія між радіаторами та джерелом тепла у водяному опаленні використовують 3 головні схеми:

1. Однотрубна;
2. Двотрубна;
3. Колекторна (променева).

З іншого боку, ці схеми іноді комбінують між собою. Недоліком однотрубної схеми є складність управління та регулювання температури в окремих приміщеннях та на приладах опалення. Колекторна система вимагає монтажу найбільша кількістьматеріалу у порівнянні з іншими типами системи.

Двотрубна схема є «золотою серединою», користується найбільшою популярністю, особливо при спорудженні автономних системопалення. Популярність системи цього виду викликана зручністю регулювання, зумовленого гідравлічним змістом схеми.

Базовий принцип влаштування двотрубної системи заснований на паралельному підключенніопалювальних приладів до двох незалежних трубопроводів Один з них служить для подачі гарячого теплоносія в пристрої нагрівання (радіатори, конвектори, регістри і т.д.), другий - для повернення теплоносія, що остигнув, в котел - для нагрівання.

Прямий та зворотний трубопроводи виконують роль колекторів, тиск води по довжині змінюється незначно. Це дозволяє підтримувати у всіх точках системи опалення приблизно однаковий тиск.

Рівнозначний тиск у всіх приладах нагрівання дозволяє легко регулювати температуру на окремих приладах у приміщеннях. Установка терморегулюючої арматури, термоголовок, датчиків температури дозволяє повністю автоматизувати процес регулювання температури.

Підтримка однакових гідравлічних характеристик також здійснюється зміною діаметра труб за довжиною – у тупикових гілках системи. Прохідний переріз поступово зменшується від першого до останнього радіатора – така конфігурація двотрубної схеми називається тупиковою. Крім неї існує ще один різновид схеми – попутний (або петля Тихельмана).

Види двотрубної системи опалення

Основні види двотрубної схеми опалення

Тупикова схема двотрубної системи є популярнішою, ніж петля Тихельмана. На її спорудження зазвичай потрібна менша кількість матеріалу.

Як сказано вище, основний принцип влаштування тупикової системи – поступове зниження діаметрів прямого та зворотного трубопроводів по довжині гілки, від першого до останнього опалювального приладу.

Регулювання температури здійснюється регулювальною арматурою. Варто відзначити, що при монтажі будь-якого типу водяної системи опалення на кожен елемент нагрівання слід встановлювати запірно-регулювальну арматуру. Це необхідно для відключення радіатора чи іншого нагрівального приладудля профілактики (промивання) чи ремонту. При відключенні будь-якого приладу в двотрубній мережі система продовжує працювати - це є вагомою перевагою схеми, що описується.

Алгоритм регулювання ось у чому. На першому радіаторі регулююча арматура закривається максимально, залишають невелику протоку теплоносія. На кожному наступному приладі вентиль (або кран) відкривають трохи більше. Таке ступінчасте регулювання дозволяє вирівняти тиск по довжині контуру та налаштувати необхідні витрати теплоносія (і відповідно – температуру).

Невеликим недоліком тупикового побудови двухтрубной схеми і те, що з значному відкритті регулюючої арматури першому чи другому радіаторі можуть заробити як байпаса. Така ситуація трапляється рідко і зазвичай викликана неправильним вибором діаметрів трубопроводів.

Більш вигідною у гідравлічному плані є попутна схема, також відомий під назвою петлі Тихельмана. Тут прямий та зворотний трубопроводи мають однаковий діаметр, підключаються до радіаторів з різних напрямків. Це дозволяє практично вирівняти тиск теплоносія у всіх опалювальних приладах без серйозного коригування регулюючими пристроями – вентилями або кранами.

На монтаж лінії за схемою Тихельмана потрібно більше трубдроту, ніж на складання тупикової гілки. Застосування тієї чи іншої схеми обґрунтовується зазвичай будівельними параметрами опалювальної будівлі – розмірами та взаємним розташуваннямприміщень.

Двотрубна система дозволяє монтувати на одну лінію більше радіаторів, ніж однотрубний аналог. Причому петля Тихельмана може якісно працювати з більшим числом елементів нагріву, ніж тупикова конфігурація за рахунок своєї гідравлічної будови.

Два основні різновиди двотрубної системи – тупикова та попутна – служать базовими елементами. Загальний пристрій всього комплексу опалення має наступні конструктивні рішення:

1. Підключення гілок системи до вертикальних стояків при кількості поверхів понад 1;
2. Врізання гілок системи горизонтальні лежаки, що розміщуються в нижній або верхній частині будівлі;
3. Підключення тупикових гілок або попутних схем Тихельмана до розподільчих колекторів;
4. Спорудження двотрубної системи із природною циркуляцією.

Обов'язковою умовою для підключення глухих або попутних гілок до стояків і лежаків є встановлення в місці приєднання балансувальних вентилів. Вони необхідні для загального гідравлічного налаштування всієї системи опалення.

Варто зазначити, що двотрубна схема застосовується переважно в системах закритого типу з примусовою циркуляцією. Споруда відкритої системиз природною циркуляцією найчастіше вимагає балансування - установки запірно-регулюючої арматури.

Схема двотрубної системи із природною циркуляцією теплоносія

Для представленої схеми обов'язковим технічним рішеннямбуде встановлення крана та обмеження подачі в перший радіатор, інакше теплоносій проходитиме найкоротшим шляхом. При цьому наступні радіатори отримуватимуть недостатню кількість тепла.

Встановлення крана або вентиля, що має певний гідравлічний опір, може внести дисбаланс у гравітаційний рух теплоносія. Тому найкращим рішеннямв організацію природної циркуляції є однотрубна схема, виконувана зазвичай у разі без байпасів.

Двотрубна схема системи опалення - найпопулярніша конфігурація водяного радіаторного обігріву приміщень. Завдяки своїм перевагам – маневреності, простоті балансування, незалежності приладів – вона по праву займає лідируючі позиції проектних рішенняхкомплексів опалення.

Системи опалення

Монтаж водяної системи опалення можна проводити по-різному. Центральним вузломє установка, яка виробляє тепло. Вона формує температуру теплоносія, який за допомогою природної або примусової циркуляції доставляється до опалювальних приладів прокладеними магістралями. Умовно транспортну мережу можна поділити на два види. Вона може бути зібрана за допомогою однотрубної та двотрубної розв'язки. Самостійно змонтувати однотрубну магістраль легше, а розрахунок двотрубної системи опалення необхідно проводити з урахуванням багатьох технічних параметріврізних технічних вузлів.

Зрозуміти, яка система краща, допоможе детальний аналізпринципу роботи кожного варіанта, а також їх експлуатаційних перевагта недоліків. Про це й йтиметься далі.

Однотрубна система опалення

Однотрубна система опалення стала використовуватися спочатку, коли ще в Радянському Союзі було завершено повномасштабне будівництво малогабаритних п'ятиповерхівок і введено в експлуатацію Центральне опалення. Перед комунальниками було поставлене завдання – забезпечити народ теплом та максимально здешевити його. Тому було вирішено заощаджувати на всьому, у тому числі і на прокладці інженерних комунікацій. Саме тому з'явилася світ однотрубна система опалення, що дозволяє опалювати і житловий, і промисловий сектор.

Серйозний економічний ефектпри застосуванні однотрубної системи формується завдяки відсутності стояків зворотного подачі теплоносія. Вертикальне складаннятакої магістралі не потребує великих трудовитрат, тому саме вона найчастіше використовувалася донедавна. Теплові втрати при цьому ніхто не рахував. Ніхто не замислювався і про ефективність описуваного складання трубопроводу. Однак багаторічна експлуатація дозволила виявити усі недоліки однотрубної магістралі.

Як працює однотрубна магістраль?

Принцип роботи однотрубного обв'язування гранично зрозумілий. Подача теплоносія має одну замкнуту систему, що складається з опалювальної установки та опалювальних приладів. Вони обв'язані між собою одним контуром із одним стояком.Саме він у послідовному порядку поєднує всі технічні вузли. Для того щоб забезпечити транспортування теплоносія, нерідко застосовується гідравлічний насос, який проштовхує гарячу воду по вертикальним стоякам, прокладеним в багатоквартирних будинках.

За схемою реалізації однотрубна система ділиться на два види:

• Вертикальну.
• Горизонтальну.

Вертикальна використовується для організації опалення в багатоповерхових будинках. У цьому випадку підключення батарей відбувається з верхнього поверху на нижній вертикального стояка. Горизонтальне обв'язування найкраще підходить для приватного будинку. У даному випадкувсі радіатори з'єднуються у послідовному порядку за допомогою горизонтального стояка.

Негативні моменти використання описуваного варіанта

Однотрубна система опалення

І вертикальне, і горизонтальне обв'язування не завжди працює ефективно. Послідовне з'єднаннярадіаторів не дозволяє регулювати температуру в окремому приміщенні. Якщо десь посередині за допомогою термоклапану трохи перекрити подачу теплоносія, бажаючи знизити температуру обігріву окремої кімнати, всі наступні опалювальні приладистануть холодними.

На вертикальний стояк не можна одночасно підключати більше 10 батарей. Порушення цього правила призведе до того, що на самому верху температура теплоносія матиме максимальні показники - приблизно +105 градусів, а на нижньому поверсі батареї не прогріватимуть вище +45 градусів.У зимову пору року, коли за вікном стоять сильні морози, цього замало, і люди замерзнуть.

Ще один серйозний мінус – необхідність використання потужного насосного обладнання. Саме потужний гідравлічний насос забезпечує необхідний тиск усередині системи, який дозволяє ефективно працювати однотрубної обв'язки. Його включення до системи підвищує експлуатаційні витрати, але це найстрашніше.

Будь-який гідравлічний насос не може забезпечити рівномірного тиску всередині системи, тому нерідко відбуваються гідроудари, що сприяють появі протікання. Аварії змушують постійно поповнювати систему водою. І це також призводить до додаткових витрат.

І останній негативний момент експлуатації однотрубної обв'язки. Для неї нормального функціонуваннянеобхідно встановлювати спеціальну ємність-розширювач. При опаленні приватного будинку її поміщають на горищі і там облаштовується технічне приміщення для обслуговування цього вузла. У багатоквартирному будинку подібне завдання вирішується по-іншому. Стабільне балансування температури забезпечується за рахунок монтажу перемичок на кожному поверсі. Також за рахунок збільшення кількості секцій радіаторів, за допомогою яких обігріваються нижні поверхи.

Позитивні моменти

Система опалення приватного будинку

Незважаючи на таке велика кількістьмінусів однотрубної системи є у неї свої позитивні експлуатаційні та технічні характеристики. Вони цілком здатні компенсувати всі ці недоліки:

• По-перше, з появою нових технологій вдалося усунути проблему нерівномірного прогріву кімнат. Це роблять за допомогою встановлення сучасних радіаторів, доукомплектованих автоматичними терморегуляторами, термостатичними клапанами або регуляторами радіатора. Їхнє застосування особливо актуальне при обігріві приватного будинку.
• По-друге, використання байпасів та вентилів, за допомогою яких здійснюється балансування, а також зручних кульових кранів та надійної затворної апаратури дозволяє проводити ремонт одного опалювального приладу без відключення всієї системи загалом.
• По-третє, на складання однотрубної системи, як і раніше, йде в 2 рази менше матеріалуніж на монтаж двотрубної системи. Відсутність зайвих труб, перемичок та складних підводів до батарей дозволяє не тільки економити на покупці додаткових елементіві монтаж самої магістралі, але й прокладати трубопровід, який виглядає більш естетично.

Двотрубна система опалення

Принцип роботи двотрубної системи опалення дещо відрізняється від тієї, що була описана вище. У цьому випадку теплоносій піднімається стояком і підводиться до кожної батареї опалення. А потім назад повертається назад у трубопровід, який транспортує його в опалювальний котел.

За такої схеми радіатор обслуговується двома трубами - подачею та обраткою, тому система називається двотрубною.

Які переваги забезпечує таке розведення?

Двотрубна магістраль

На що можна розраховувати, вибравши цей варіант організації опалення приватного та житлового багатоквартирного будинку?

• Подібна система дозволяє організувати рівномірне обігрів кожного радіатора. У будь-яку батарею, на якому б поверсі вона не знаходилася, гаряча вода надходить з однаковою температурою. За бажанням на радіатор можна встановити термостат, і тоді погода в будинку піддається самостійного регулювання. На тепловіддачу радіаторів, встановлених в інших квартирах, використання термостату в окремому приміщенні ніяк не впливає.
• У двотрубній обв'язці при циркуляції теплоносія немає великих втрат тиску. Тому для нормального функціонування системи потужний гідравлічний насос не потрібний. Вода здатна циркулювати завдяки гравітаційній силі, тобто самопливом. А якщо натиск води слабкий, достатньо встановити малопотужну насосну установку, більш економічну та просту в обслуговуванні.
• За допомогою запірної апаратури, байпасів та вентилів легко організувати такі схеми, які дозволять ремонтувати за потреби один опалювальний прилад, не відключаючи все опалення будинку.
• Ще один додатковий бонус двотрубної обв'язки – можливість використання попутного та тупикового руху гарячої води.

Що таке попутна схема? Це коли вода і в подачі, і в зворотному напрямку тече в одному напрямку. У тупиковій схемі вода в подачі та обернені циркулює в протилежних напрямках. За попутного руху за умови використання радіаторів однакової потужності встановлюється ідеальне гідравлічне балансування. Тому немає необхідності додатково використовувати батарейні клапани попереднього налаштування.

Якщо опалювальні прилади мають різну потужність, доведеться вираховувати тепловтрати кожного, проводити розрахунок та ув'язувати радіатори за допомогою термостатичних клапанів. Зробити це самостійно без знань та вмінь дуже складно.

Зверніть увагу! Попутний гідравлічний самоплив використовується там, де монтуються трубопровідні магістралі великої протяжності. Для коротких систем застосовується тупикова схема руху теплоносія.

Класифікація двотрубної системи опалення

Види систем

Класифікація двотрубної обв'язки проводиться за розташуванням трубопроводу і за способом облаштування розвідної системи.

За розташуванням трубопроводу вона ділиться на вертикальну і горизонтальну. За вертикальної схеми всі батареї підключаються до вертикального стояка. Застосовується найчастіше такий варіант у багатоквартирних будинках. Головна перевага даного підключення – відсутність повітряних пробок.

Для приватного будинку великої площіфахівці рекомендують вибирати горизонтальну двотрубну розводку та встановлювати одразу у кожен радіатор кран Маєвського. Він потрібний для стравлювання повітря, а приклад його правильного монтажубув уже неодноразово детально описаний у попередніх статтях.

За способом розведення двотрубна система може бути з нижньою та верхньою обв'язкою. У цьому випадку стояк подачі гарячої води міститься в цокольному поверсічи підвалі. Зворотна магістраль розташовується тут же, але встановлюється нижче за подачу. Усі радіатори знаходяться нагорі. До загальному контурупідключається верхня повітряна лінія, що дозволяє виводити із системи зайве повітря.

При монтажі верхньої обв'язки вся магістраль, що розводить, монтується на утепленому горищі будівлі. Там також встановлюється і розширювальний бак. Використовувати таку схему не можна за наявності плоского даху.

Недоліки двотрубної системи

Двоконтурна система

Порівнюючи дві схеми обв'язування батарей, легко зробити висновок, яка краще. Двотрубна в будь-якому випадку набагато ефективніша. Але вона має один істотний недолік. На її збирання знадобиться вдвічі більше труб. Крім того, до них у комплекті йде велика кількість кріпильних елементів, вентилів та фасонних деталей, тому монтаж двотрубної системи обходиться набагато дорожче.

Донедавна, коли для складання двотрубної обв'язки використовувалися сталеві трубиі трудомісткі процеси їх зварювання, сума виходила позамежною. З появою металопластику та технології гарячого паянняпрокладка двотрубної магістралі стала доступною практично всім.

Узагальнення на тему

Сподіваємося, ви зробили собі висновок, яка система обв'язування батарей опалення краще - однотрубна або двотрубна. Для приватного будинку невеликої площі та багатоповерхової споруди, Висота якої не перевищує 5 поверхів, однотрубна обв'язка може стати ідеальним варіантом. У решті випадків варто використовувати двотрубну схему.