Схема двухтрубной системы отопления. Принцип работы однотрубной системы
- Схема двухтрубной системы отопления. Принцип работы однотрубной системы
- Двухтрубная система отопления в частном доме. Что такое однотрубная система отопления, схема ее подключения
- Двухтрубная система отопления частного дома своими руками. Двухтрубная система
- Двухтрубная система отопления с верхней разводкой. Три совета по выбору схемы разводки
- Двухтрубная система отопления Тихельмана. Система Тихельмана
- Двухтрубная система отопления на два крыла. Плюсы и минусы двухтрубного варианта
- Двухтрубная система отопления с нижней разводкой. Сравнение с другими типами
- Двухтрубная система отопления многоквартирного дома. О проектировании современных систем отопления в многоэтажных зданиях жилого и общественного назначения
Схема двухтрубной системы отопления. Принцип работы однотрубной системы
По названию можно догадаться, что в однотрубном контуре теплоноситель двигается по одной трубе, к которой последовательно подключены отопительные приборы.
- Вначале, нагретая от котла вода поступает в первый радиатор, где разделяется на два потока: основной продолжает двигаться по основной магистрали, часть воды переходит непосредственно в радиатор.
- Нагрев батарею отопления, жидкость остывает на 10-15 градусов и через выходящий патрубок отправляется обратно в трубопровод, где смешивается с основным потоком и тем самым охлаждает его.
- Таким образом, каждый последующий отопительный прибор получает постепенно остывающий теплоноситель, который возвращается по тому же трубопроводу обратно в котел. На практике теплоноситель остывает примерно на 7-8%. А значит и радиатор должен быть больше на эти же самые проценты, чем расчетный при двухтрубной системе.
Основным недостатком такой системы является неравномерное распределение тепла между радиаторами отопления . Чтобы избежать тепловые потери, необходима грамотно продуманная балансировка.
Желательно в одном контуре однотрубной системы не проектировать и не устанавливать более 4-5 отопительных приборов.
Важно! Прежде чем монтировать такую систему отопления необходимо правильно рассчитать гидравлику.
Основные схемы подключения радиаторов
- Классическая система «ленинградка» с подключенными к горизонтальной кольцевой магистрали радиаторами отопления. Считается не самым эффективным способом разводки.
Отопительная труба подключается к нижним патрубкам, которые находятся по обе стороны батареи.
Также возможна установка запорной арматуры в местах подключения отопительных батарей и на самом трубопроводе для регулирования теплоотдачи. На радиаторах рекомендуется устанавливать воздухоотводчик.
- Боковое подключение в стояковой системе. Такая схема применяется в многоэтажных домах, где трубопровод прокладывается по вертикали и проходит через перекрытия здания. Подача теплоносителя осуществляется из верхнего или нижнего коллектора.
Радиаторы подключаются с одной стороны, а во избежание аварийных ситуаций между подающей трубой и «обраткой» ставят байпасовую перемычку. Как правило, при таком подключении удаленные секции широких радиаторов недостаточно нагреваются.
- Диагональное подключение с вертикальным стояком . Батареи отопления подключаются к подающей трубе с одной стороны, а выводящий патрубок подсоединяется с противоположной. Такой тип подключения позволяет равномерно прогреть секции радиатора и считается самым эффективным.
Двухтрубная система отопления в частном доме. Что такое однотрубная система отопления, схема ее подключения
Работа такого типа оборудования построена на перемещении теплоносителя по одной магистральной трубе. Первоначально нагретая жидкость поднимается на верхние этажи дома, откуда по подключенным радиаторам спускается на нижние.
Применяя данную методику отопления в многоэтажных домах, была замечена разница интенсивности отопления между верхними этажами и нижними, где наверху обогрев значительно сильнее.
В частных домах, имеющих, в основном, не более 2-3 этажей, однотрубный метод обеспечивает практически равномерный обогрев всех помещений.
Отопительная однотрубная конструкция и ее преимущества
- легко проектируется и монтируется;
- относительно невысокая стоимость, как на расходные материалы, так и на установку;
- повышенное давление воды позволяет достигать неплохих результатов естественной циркуляции теплоносителя;
- экономичность однотрубной конструкции повышается за счет использования антифриза.
Система отопления с однотрубной конструкцией и недостатки ее использования
- для установки хорошо функционирующей системы с одной магистралью необходим грамотный гидравлический расчет тепловой сети;
- высокая степень зависимости всех элементов системы друг от друга;
- большой показатель сопротивления движения жидкости;
- на один стояк возможно установить ограниченное количество радиаторов;
- невозможно регулировать объемы теплоносителя, поступающие в радиаторы;
- теплопотери довольно высокие, что ставит под сомнение экономический фактор данного типа оборудования.
Двухтрубная система отопления частного дома своими руками. Двухтрубная система
Эта разновидность отличается наличием подающего и обратного контура. Двухтрубная система отопления частного дома из полипропилена своими руками монтируется при использовании большого количества трубопроводов, арматурных элементов. Приходится также применять много расходных материалов. Из-за этого на монтаж тратится больше времени. Приходится также увеличивать бюджет.
Пример схемы двухтрубной системы
Источник design-ceiling.ru
Несмотря на дороговизну, у двухтрубного теплового контура имеется ряд существенных преимуществ:
- небольшие потери давления;
- равномерный прогрев здания;
- возможность ремонта отдельного отопительного прибора без отключения других радиаторов;
- регулировка температуры каждой из подключенных батарей;
- возможность подсоединения отопительных приборов с боковым или нижним подключением;
- маленькая вероятность разморозки.
Часто выполняется именно монтаж двухтрубного тупикового отопления в частном доме своими руками из полипропилена, схема которого подразумевает движение теплоносителя в противоположных направлениях по подаче и обратке. При этом существует вертикальный и горизонтальный вариант данного теплового контура.
В первом случае отопительные приборы подключаются к стояку. Из-за этого циркуляционные кольца имеют разную длину. Поэтому происходит неравномерное перемещение нагретой воды. Этот вариант реализуется в домах с двумя или тремя этажами.
Горизонтальная тупиковая схема с нижней разводкой проще монтируется. Это классический вариант. Ее реализуют в домах с одним этажом и небольшой площадью.
Пример тупиковой и попутной схемы отопления
Источник makipa.ru
Разновидностью двухтрубной системы является коллекторное отопление с гребенками на подаче и обратке. Отличительная черта такой схемы – отдельное подключение всех радиаторов. Другими словами, к каждому отопительному прибору прокладывается свой подающий и обратный трубопровод. Для раздачи и сбора теплоносителя используются именно коллекторы. На число подключаемых к гребенкам контуров влияет количество батарей в доме.
Двухтрубная система отопления с верхней разводкой. Три совета по выбору схемы разводки
- Когда речь идет об отоплении частного дома с подвалом, то не стоит экономить на количестве секций радиаторов, а обе трубы разместить в подвальном помещении. Дома будет тепло, и стены останутся сухими.
- При высоте потолков выше 3,5 метров эффективно использование только верхней разводки.
- Если в доме предполагается евроремонт, и вид радиаторов совсем не кстати – можно пойти на хитрость и сделать двухтрубную безбатарейную разводку отопления (система теплый пол).
Обо всем и не только…
Двухтрубная система отопления частного дома с принудительной циркуляцией проста для проектировки и легка в монтаже. Можно не соблюдать уклоны, переходы диаметров труб магистрали. Даже отсутствие расширительного бака не является проблемой - насос продавит систему, построенную даже "в гору".
Исключением являются лишь места изгибов труб и резьбовые соединения типа фиттингов, потому что в них может образоваться воздушная пробка (завоздушивание). Единственный, но очень ощутимый минус двухтрубной системы с принудительной циркуляцией - энергозависимость насоса.
При нестабильном энергоснабжении существует риск остановки насоса и, как следствие, всей системы. В зимний период это опасно и может привести размораживанию системы отопления.
Естественное движение теплоносителя в системе делает ее абсолютно независимой от внешних факторов. Соответственно повышается экономичность (отсутствие потребления электричества) и безопасность. Но принцип естественной циркуляции воды требует особых условий в проектировке и реализации системы.
Схема с естественной циркуляцией теплоносителя.
Верхняя разводка применяется для помещений с высотой потолка выше 3,5 метров. Преимущественно, верхняя труба (подача) проходит под потолком, а обратка в подвальном помещении. В новых проектах каркасных загородных домов подвальное помещение отсутствует в принципе, поэтому обратка прокладывается либо под черновым полом, либо на высоте 3-5 см от уровня чистового пола или напольного покрытия. Как частный случай такой схемы - вариант с двумя уровнями батарей: внизу и симметрично вверху. Такая модель актуальна для построек с высокими потолками и окнами - большими и расположенными через небольшой промежуток.
Разберем последнюю переменную - количество колец (или веток). Разделение на несколько независимых частей более характерно для самотечной системы. В виду достаточно быстрого движения воды при принудительной циркуляции все батареи имеют практически одинаковую температуру, чего не скажешь о самотеке. Именно для этого применяют разделение - чтобы уменьшить длину подачи, то есть ускорить доставку нагретой котлом воды до всех батарей.
Также принято использовать краны и заглушки.
Краны (обычно шаровые) устанавливаются на все трубы подпитки батарей и слива с них. Таким образом, регулируя проходимость трубы подачи, достигается баланс температур на разных батареях в независимости от последовательности их установки.
На сливах краны нужны для того, чтобы не сбить циркуляцию с толку (когда обратка догоняет подачу и происходит остановка движения или реверс теплоносителя). Не смотря на кажущуюся сложность системы естественной циркуляции, она стоит того, чтобы ее проектировать и монтировать, ее надежность и долговечность проверена временем.
Двухтрубная система отопления Тихельмана. Система Тихельмана
Система Тихельмана ( петля Тихельмана, попутная система ) — способ укладки труб в системе, при котором вода в трубах подачи и возврата движется в одном направлении по кольцевому маршруту. При этом автоматически обеспечивается равномерный и одновременный прогрев всех радиаторов отопления.
При использовании системы Тихельмана трубы с теплоносителем от теплогенератора (,) к потребителям тепла () и обратно укладываются по кольцевой трассе так, чтобы первый радиатор получив по ответвлению воду из трубы подачи был последним (если считать от котла) на возвратной трубе. В итоге сумма длин подающей и обратной линий будет примерно одинаковой для каждого узла (радиаторы с короткой подачей имеют длинную обратную линию и наоборот). Подающее давление на первом радиаторе будет самым сильным, но и сопротивление в обратной трубе будет также самым высоким. Для последнего радиатора подающее давление будет самым слабым, но при этом в обратной трубе будет создаваться отрицательное давление, что обеспечит дополнительный подсос из подающей трубы. Это обеспечивает на всех радиаторах примерно одинаковые потери давления и, таким образом, уравнивает объёмные потоки и тепловые потоки в радиаторах даже без использования регулирующих клапанов. В результате обеспечивается равномерный и синхронный нагрев всех радиаторов вне зависимости от их удалённости от теплогенератора.
Система Тихельмана хорошо работает, если идентичные компоненты обеспечивают примерно равные потери давления для каждого обособленного узла. В этом случае гарантируется равномерный поток теплоносителя. Это легко достигается при использовании одинаковых радиаторов, что обычно и применяется на крупных объектах. Если в системе применяют несколько вариантов радиаторов, то желательно обеспечить в узлах одинаковое водяное сопротивление. Потери давления складываются из трения в трубах, которые зависят от шероховатости материала, диаметра и длины, а также потери давления на. Коэффициенты потери давления (дзета-значения) определяются эмпирически и доступны в справочной литературе или как технические характеристики устройств.
Солнечные коллекторы тоже часто подключают по этой системе, чтобы в них автоматически равномерно распределить поток через каждый из элементов.
Система Тихельмана позволяет создать гидравлически сбалансированную систему с наименьшим возможным суммарным сопротивлением без применения регулировочных клапанов. Она может обеспечить равномерный прогрев всех радиаторов в самоточных системах (без насосов) или с небольшим насосом, так как его мощность не расходуется на преодоление излишнего сопротивления, создаваемого регулировочными кранами ради достижения баланса распределения теплового потока.
Для обеспечения равномерного протока теплоносителя через радиаторы нет нужды по всех длине использовать трубы одинакового диаметра. В начале подача имеет самое большое сечение, постепенно оно уменьшается до самого малого в конце. Возвратная труба наоборот — сперва имеет самое малое сечение и к концу оно увеличивается.
Отключение любого из существующих или подключение дополнительных радиаторов не изменяет общей сбалансированности системы и не вызывает перекосов в прогреве.
Двухтрубная система отопления на два крыла. Плюсы и минусы двухтрубного варианта
С системой отопления в две трубы функционировать могут любые нагревательные котлы на разном виде топлива. При этом циркуляция теплоносителя бывает самотечной или принудительной. Монтируют двухтрубные системы в зданиях разной этажности.
Основной их недостаток связан со способом организации передвижения носителя тепла. По сравнению с однотрубной отопительной конструкцией потребуется большее количество трубной продукции. Расходы на приобретение стройматериалов будут выше, но не намного, поскольку для прокладки двухтрубной системы задействуют трубы и фитинги, имеющие меньший диаметр. А вот времени на выполнение монтажа потребуется действительно больше.
Но вышеописанные отрицательные моменты компенсируются тем, что при прокладке двухтрубной системы отопления на каждый радиатор можно поставить терморегулирующую головку, которая позволяет легко сбалансировать работу конструкции в автоматическом режиме, что недоступно при использовании однотрубного варианта.
На данном устройстве нужно выставить требуемую температуру теплоносителя, и она будет все время поддерживаться с незначительной погрешностью (ее точная величина зависит от модели прибора).
При эксплуатации однотрубной системы имеется возможность регулировать рабочий режим каждого из радиаторов в индивидуальном порядке. Для этого потребуется установить байпас с трехходовым или игольчатым краном, а данное мероприятие усложнит конструкцию и повысит ее стоимость, что сведет на нет экономию как денег на приобретение комплектующих деталей, так и времени на проведение работ.
Еще одним недостатком двухтрубной системы считается невозможность произвести ремонт радиаторов без остановки их функционирования. Чтобы избавиться от этого неудобства, возле каждой батареи на подаче и обратке ставят шаровые краны. Их наличие позволяет перекрыть подачу теплоносителя, снять прибор и отремонтировать его. Все остальные элементы теплоснабжающей конструкции смогут функционировать по-прежнему сколько угодно времени.
У обогрева помещений посредством двухтрубной системы имеется значительное преимущество перед однотрубной: на каждый из радиаторов от котла одновременно поступает горячая вода одинаковой температуры. Несмотря на то, что теплоноситель стремиться двигаться по пути минимального сопротивления и не идти дальше первой батареи, решить проблему может использование термоголовок или кранов, регулирующих интенсивность водяного потока.
Среди других преимуществ следует отметить:
- минимальные потери давления в системе;
- легче организовать самотечное теплоснабжение;
- применение насосных установок меньшей мощности, если используется принудительная циркуляция теплоносителя.
Двухтрубная система отопления с нижней разводкой. Сравнение с другими типами
В нижней врезке подающая магистраль прокладывается снизу, рядом с обраткой, потому теплоноситель направляется снизу вверх по стоякам подачи. Оба вида разводок могут быть сконструированы с одним или несколькими контурами, тупиковым и попутным течением воды в подающей трубе и обратке.
Системы естественной циркуляции с подводкой внизу применяются очень редко, так как они требуют большое количество стояков, а смысл такой врезки труб – свести их количество к минимуму. С учетом этого такие конструкции чаще всего имеют принудительную циркуляцию.
Крыша и этажи — значение
В верхнем подведении подающая магистраль – выше уровня радиатора. Ее монтируют на чердаке, в потолочном перекрытии. Нагретая вода поступает наверх, затем – через стояки подачи равномерно растекается по батареям. Радиаторы должны находиться выше обратки. Чтобы исключить скопление воздуха, монтируют компенсирующий бак в самой топовой точке (на чердаке). Потому она не подходит для домов с плоской крышей без чердака.
Разводка снизу имеет две трубы – подающую и отводящую, – батареи отопления должны быть выше их. Она очень удобна для удаления воздушных пробок кранами Маевского. Подающая магистраль находится в подвале, в цоколе, под полом. Подающий трубопровод должен находиться выше, чем обратка. Дополнительный уклон магистрали в сторону котла сводит к минимуму воздушные пробки.
Обе разводки наиболее эффективны при вертикальной конфигурации, когда батареи смонтированы на различных этажах или уровнях.
Двухтрубная система отопления многоквартирного дома. О проектировании современных систем отопления в многоэтажных зданиях жилого и общественного назначения
В. Н. Карпов , главный специалист АО «Моспроект», ведущий специалист по проектированию систем отопления
Действующие в настоящее время строительные нормы требуют установки у нагревательных приборов систем отопления термостатических клапанов, которые автоматически поддерживают в помещении постоянную, заданную потребителем, температуру. Это экономит до 20 % тепла за счет использования теплопоступлений от солнечной радиации, бытовых и производственных тепловыделений. В связи с тем, что различные нормативные документы по-разному трактуют необходимость установки термостатов (СНиП 41–01–2003 п. 6.5.13 – «как правило», МГСН 3.01–01 п. 5.36 – всегда), современными системами можно условно назвать системы, оснащенные термостатами.
Наиболее широкое применение в гражданском строительстве Москвы нашли три типа водяных систем отопления: вертикальные однотрубные, вертикальные двухтрубные и горизонтальные двухтрубные поквартирные системы. Все эти типы систем широко применяются при проектировании в нашей организации. Анализ многолетней работы этих систем в специфических условиях Москвы показывает, что каждая из этих систем обладает как своими достоинствами, так и своими, иногда неприемлемыми, недостатками. В тех или иных условиях строительства и эксплуатации диктующими становятся различные достоинства или недостатки систем.
Вертикальные однотрубные системы
В инженерном сообществе сложились некоторые мифы. Один из них – вертикально-однотрубная система устарела, не отвечает современным требованиям, ее проектирование нужно если не прекратить, то максимально ограничить.
На самом деле это совершенно не так. Однотрубная система обладает такими достоинствами, которые в наших обычных условиях эксплуатации зданий выдвигают ее на первое место.
Главное из достоинств заключается в том, что эта система гораздо более надежна, чем двухтрубная.
В узле обвязки нагревательного прибора (рис. 1) теплоноситель разветвляется на два потока. Один затекает в прибор, другой проходит по замыкающему участку, минуя его. Конструкция термостата создается таким образом, чтобы обеспечить максимальное количество теплоносителя в первом потоке. Для этого отверстие для прохода воды и диаметр плунжера делается максимальным. Термостат (в отличие от двухтрубной системы) практически не засоряется, если качество теплоносителя далеко от идеала. При несанкционированной замене отопительных приборов (чем часто грешат наши граждане) изъятие термостата не приводит к таким катастрофическим последствиям, как в двухтрубных системах. В журнале «Энерго-сбережение», № 6, 2004 наш киевский коллега В. Ф. Гершкович очень правильно описал картину, к чему приводит такая замена, – происходит «короткое замыкание», дезорганизующее всю работу системы.
Существуют и другие преимущества однотрубных систем: меньшая стоимость, большая простота заготовок, возможность унификации деталей системы, легкость монтажа и т. п., что в настоящее время не так актуально, но тоже имеет свое значение.
Обладают эти системы и недостатками. Основной из них – это то, что в том случае, если помещение перегрето и термостат закрылся, теплоноситель минует отопительный прибор не остывая. В этом смысле можно сказать, что однотрубная система не экономит, а не дает перерасходовать тепло. В течение отопительного сезона существуют такие периоды, когда температура на улице 18–20 °С, а система отопления работает потому, что завтра будет опять –5 °С и отключать систему нецелесообразно. Можно назвать такой режим режимом минимум. При этом режиме все термостаты могут быть закрыты, а теплоноситель из подающей линии перетекает в обратную, почти не остывая. Это крайне нежелательное явление, если источником теплоснабжения является ТЭЦ. Отсутствие массовых нареканий на это со стороны теплоснабжающих организаций при том, что в Москве построены тысячи однотрубных систем отопления с термостатами (все типовые жилые дома последнего времени), можно объяснить только тем, что эти явления краткосрочны и происходят при относительно высоких наружных температурах. К тому же, обратный теплоноситель прежде, чем вернуться в теплосеть, как правило, проходит предварительное охлаждение в первой ступени подогрева системы горячего водоснабжения.