Двухтрубная сеть

Выбор схемы отопления двухэтажного дома зависит от его площади и планировки. Наиболее привычной и широко распространенной схемой для дач и загородных домов по-прежнему остается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, мало чем отличающаяся от схемы отопления одноэтажных домов.

Единственной особенностью схемы разводки отопления с естественной циркуляцией в двухэтажном доме является выбор места для установки расширительного бака. Нет необходимости выносить его на чердак и можно ограничиться расположением в любом месте на втором этаже (разумеется, в самой высокой точке комнаты), обеспечив возможность сброса теплоносителя.

Вода из котла поднимается вверх по подающему трубопроводу и далее поступает по стоякам и подводкам в нагревательные приборы (рис. 3). Горизонтальные магистрали прокладываются с уклоном 0,002–0,003. От нагревательных приборов вода по обратным подводкам и стоякам поступает в обратный трубопровод и из него в котел. Каждый прибор данной системы отопления обслуживается двумя трубопроводами — подающим и обратным, поэтому такая система называется двухтрубной. Подпитку воды в систему осуществляют от водопровода, а если такового не имеется, то воду заливают вручную через отверстие расширительного бака.

Название «двухтрубная» происходит из принципа подключения труб отопления: рабочая жидкость поступает и подается обратно по разным магистралям. Параллельное присоединение батарей обеспечивает максимальную эффективность теплоотдачи и передвижения теплоносителя. Если схема реализуется в многоэтажном доме, то по квартирам отопление разводят при помощи коллектора, который облегчает подключение и регулировку температуры в каждом отдельном радиаторе. Такой же принцип используется и в частном доме при наличии нескольких этажей или сложной схемы отопления. Осуществляется схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой при наличии сложного оборудования контроля и управления, поэтому для одноэтажных и небольших домов она не подходит.

В двухтрубной системе отопления, в отличии от однотрубной, все радиаторы имеют одинаковую температуру и равномерно отапливают дом.

Проектирование отопления частного двухэтажного дома заставляет подумать над вопросом выбора однотрубной или двухтрубной схемы. Однотрубные системы проще в монтаже, но они обладают одним важным недостатком – температура теплоносителя в последнем радиаторе будет очень низкой, поэтому самая дальняя от котла комната будет холодной, а это очень плохо.

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды:

(4)

где: ∆Рн– перепад давлений, создаваемый циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе, Па;

(5)

где: ∆Ре.тр– естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах, в системах с нижней разводкой не учитывается.

∆Ре.пр– естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах. Для двухтрубной системы отопления определяется по формуле:

(6)

где: h – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в отопительном приборе и нагревания в системе, м;

В качестве примера рассмотрим двухтрубную гравитационную систему отопления .

Исходные данные для расчета:

Пример схемы отопления с учетом расчетных данных

При работе любой системы теплоснабжения неизбежно возникает гидравлическое сопротивление при движении теплоносителя. Для учета этого параметра необходим гидравлический расчет двухтрубной системы отопления. Его суть заключается в правильном выборе компонентов системы с учетом их эксплуатационных качеств.

Фактически гидравлический расчет систем водяного отопления представляет собой сложную процедуру, во время выполнения которой учитываются все тонкости и нюансы.

Обратите внимание

На первом этапе следует определиться с требуемой мощностью отопления, выбрать оптимальную схему разводки трубопроводов, а также тепловой режим работы.

С инженерной точки зрения жидкостная система отопления представляется достаточно сложным комплексом, включающим устройства генерации тепла, его транспортировки и выделения в обогреваемых помещениях. Идеальным режимом работы гидравлической системы отопления считается такой, при котором теплоноситель поглощает максимум тепла от источника и передаёт его комнатной атмосфере без потерь в процессе перемещения. Конечно, такая задача видится совершенно недостижимой, однако более вдумчивый подход позволяет предсказать поведение системы в различных условиях и максимально приблизиться к эталонным показателям. Это и есть главная цель проектирования систем отопления, важнейшей частью которого по праву считается гидравлический расчёт.

Практические цели гидравлического расчёта таковы:

Совокупность последовательно соединенных участков системы отопления, от источника теплоты до отопительных приборов и обратно, образуют циркуляционные кольца, по которым осуществляется движение теплоносителя. В двухтрубных системах отопления количество циркуляционных колец равно количеству отопительных приборов, а в однотрубных — количеству приборных веток (стояков).

Необходимое, пропорциональное тепловым нагрузкам, распределение теплоносителя по циркуляционным кольцам системы отопления осуществляется обратно пропорционально потерям давления в этих кольцах. Причем обратная пропорциональность является квадратичной.

Гидравлический расчет необходим для правильно подбора диаметров и длины труб, количества их соединений и поворотов, количества стояков, оптимального сбалансирования отопительной системы с помощью радиаторных клапанов .

Гидравлический расчет системы отопления выполняется на основе суммарной мощности системы отопления и/или мощности всех радиаторов, разности температур на входе и выходе (подача и обратка котла), площади поперечного сечения труб. 

Применяя полученную информацию относительного необходимого количества тепла, можно выбрать котельное оборудование для конкретной разновидности топлива.

В зависимости от расположения розлива подачи выделяют схемы с нижним и верхнем розливами.

Нижний розлив: подача и обратка проходят по подвалу и соединяются парными стояками.

Тупиковая система отопления двухэтажного частного дома – это наилучшее решение по соотношению цена — качество. Она проста в исполнении и надежна в работе, особенно когда в ней организована принудительная циркуляция воды. Гравитационные двухтрубные разводки тоже вполне работоспособны, но не пользуются популярностью из-за большого количества толстых труб, которые надо проложить по всем помещениям.

Как работает отопление с одним контуром трубной разводки:

Естественная циркуляция обозначает, что теплоноситель транспортируется по трубе самотеком, принудительная – с помощью насоса. Первый вариант требует монтажа трубопроводов с определенным уклоном для обеспечения тока воды. Также нужен разгонный участок для получения нужного давления, которое и перемещает жидкость. Разгонный участок – вертикальный патрубок, отходящий от котла. По патрубку поднимается теплоноситель, затем по трубопроводу, соединенному с патрубком, поступает вниз, заполняя всю тепловую магистраль и радиаторы.