Тупиковая система отопления Характеристики и особенности. Устройство тупиковой разводки

Тупиковая система отопления Характеристики и особенности. Устройство тупиковой разводки

Главная особенность, отличающая тупиковую систему от других, в том, что длина подающего и обратного трубопровода в ней неодинакова. Её использование подходит для тех случаев, когда необходимо:

1. Разделить один тупик на несколько ответвлений при сложной конфигурации помещения.
2. Установить на одно плечо повышенное число батарей, обеспечив глубокую балансировку. При такой балансировке гидравлическое сопротивление первых радиаторов и коротких плечей увеличено.
3. Скрыть трубы под полом или под обшивкой потолка (для верхних этажей).

1. Разделить один тупик на несколько ответвлений при сложной конфигурации помещения.
2. Установить на одно плечо повышенное число батарей, обеспечив глубокую балансировку. При такой балансировке гидравлическое сопротивление первых радиаторов и коротких плечей увеличено.
3. Скрыть трубы под полом или под обшивкой потолка (для верхних этажей).

Такой способ организации отопления подразумевает наличие двух трубопроводных контуров, благодаря чему теплоноситель циркулирует в противоположных направлениях. Нагретая в котле вода уходит в радиаторы по подающей трубе. Отдав тепловую энергию, остывшая вода движется по обратной магистрали навстречу горячему потоку и попадает обратно в котёл, где происходит её повторное нагревание.

Радиаторы могут присоединяться к отопительному контуру по-разному. В зависимости от способа установки двухтрубная тупиковая система отопления бывает:

• Вертикальной. Батареи крепятся к стояку. Циркуляционные кольца, расположенные ближе к нему, имеют меньший размер, чем остальные. По этой причине движение теплоносителя происходит неравномерно. Воздух в помещениях, находящихся на удалении от источника тепла, прогревается хуже и дольше. Вертикальную схему чаще всего применяют для обогрева многоэтажных зданий.
• Горизонтальной. Состоит из трубопроводов равного диаметра, обеспечивает равномерный нагрев всей площади. Использование армированных полимерных труб с надвижными гильзами позволяет скрыть контур в стяжке пола, не нарушая дизайна помещений. Важным преимуществом горизонтального способа установки является возможность подключения к общему контуру полотенцесушителей и дополнительных магистралей для обогрева пола.

Если в тупиковой системе предусмотрены второстепенные циркуляционные кольца, она обязательно должна быть укомплектована насосом и смесительным контуром с датчиком температуры. Без этого оборудования дополнительная магистраль будет оказывать влияние на систему отопления в целом. Естественная циркуляция может быть использована лишь в помещениях с небольшой площадью.

Попутная и тупиковая система отопления. Попутная или встречная (тупиковая) двухтрубная система отопления?

При выборе двухтрубной СО дома, мы задаемся вопросом: "Какую схему выбрать, попутную или встречную (тупиковую). Название такое происходит из-за попутного или встречного направления потоков теплоносителя в магистралях. Встречную проектировщики называют тупиковой. Также буду её называть.

К сожалению, весь интернет забит мифами и легендами о "попутной" системе. Которые на поверку оказываются неправдой.

Но у обоих этих схем, и у попутной и у тупиковой, есть свои преимущества и недостатки. Поэтому в каждом конкретном случае, оптимальным выбором может быть как одна, так и другая из этих схем. Для выбора между ними, нужно рассматривать исходные данные в комплексе. Для каждого отдельного дома и условий. От правильности подхода к выбору в конечном счёте это будет влиять на эффективность отопления. Как и от правильности выбора люка перекрытия, например на luk-opttorg.ru

Рассмотрим некоторые мифы про попутную систему:

1. Попутную систему не требуется балансировать. И в ней на ОП (отопительном приборе) не требуется установка балансировочных клапанов.

2. Гидросопротивление циркуляционных колец в попутной системе одинаковое.

3. В попутной системе длину и диаметр трубопроводов можно сделать меньше, чем во "встречной" (тупиковой) системе.

Миф первый.

Да, если рассматривать гидравлику СО поверхностно, не учитывая многих важных параметров, то судя по графикам распределения циркуляционного напора в циркуляционных кольцах попутной системы, можно ошибочно предполагать, что не только в идеальной, но и в реальной системе напор на входе в каждый ОП (отопительный прибор) будет одинаковым. Ведь вроде и график это доказывает, опираясь на то, что в попутной системе длина всех циркуляционных колец одинакова.

Слева на графике показаны напоры (перепады давлений дельта Р) на входе и выходе ОП в попутной система между точками А и В, C и D, E и F ка. А на графике справа - во встречной (тупиковой) системе. Да, на идеальном графике, на всех трех ОП напор (дельта Р) в попутной системе одинаковы, а во встречной - сильно отличаются друг от друга.

Да, в идеале это так. Но в реальности, при учете всех гидравлических параметров, это оказывается иногда далеко не так. Так может быть только гипотетически, и то

- если расход теплоносителя через все циркуляционные кольца одинаков;

- все мощности ОП одинаковы;

- диаметры магистралей везде одинаковы и больше, чем в тупиковой схеме;

- все трубы магистралей проложены без поворотов;

- циркуляционный насос в системе должен быть подобран идеально с учетом напора и производительности. В реальности же таких насосов не существует.

В реальной же системе:

- не делают магистрали одинаковыми диаметрами;

- стараются применить магистрали мЕньшего диаметра для экономии стоимости труб;

- расход теплоносителя через разные ОП разный;

- мощность ОП в каждом помещении нужна разная;

- температура поступающего в ОП теплоносителя в каждом ОП разная;

- невозможно проложить магистрали в углах дома, без поворотов (уголков или правильнее отводов на 90 градусов). А каждый такой уголок, вносит существенные изменения в идеальную таблицу распределения напоров (дельта Р) на ОП. Причем, чем больше скорость теплоносителя , тем большие искажения в идеальную схему вносит такой уголок (отвод). Пример из жизни, Вы не сможете вписаться в крутой поворот при езде на авто на большой скорости, поэтому будете вынуждены снизить скорость.

Вот скан из учебника, иллюстрирующий, почему при неверном проектировании в попутке может наблюдаться "опрокидывание" циркуляции, когда через ОП теплоноситель начинает циркулировать не как положено (из магистрали подачи в магистраль обратки), а наоборот.

Давайте сделаем сравнительные расчёты для попутной и встречной систем в специализированной и сертифицированной программе Аудитор СО 3.8 (или в какой-либо её безплатной версии, например, Валтек СО или Герц СО).

Расчет будем делать для дома полезной площадью 64 м2, 8 на 8 метров и для "идеальных" ("тепличных") условий:

("лёгкость" увязки колец) "попутной" разводки, применив метод переменного диаметра магистралей (на жаргоне теплотехников и монтажников - магистрали проложить "телескопом" (т.е. разным диаметром). Но для этого требуется так рассчитать сопротивления участков трубопроводов, чтобы их гидросопротивление уменьшало бы разбаланс между кольцами (невязку колец). Сделать это вручную крайне трудоемко, поэтому воспользуюсь программой.

Двухтрубная тупиковая система отопления с нижней разводкой. Классификация 2 трубных систем

Отопительные системы любого типа делятся на открытые и закрытые. В закрытых устанавливается расширительный бачок мембранного типа, который дает возможность функционировать системе при повышенном давлении. Такая система дает возможность использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и составы на основе этиленгликоля, которые имеют пониженную температуру замерзания (до -40 о С) и называются еще антифризами. Для нормальной работы оборудования в системах отопления должны использоваться специальные составы, разработанные для этих целей, а не общего назначения, и тем более, не автомобильные. То же относится и к используемым присадкам и добавкам: только специализированные. Особенно жестко стоит придерживаться этого правила при использовании дорогостоящих современных котлов с автоматическим управлением – ремонт при неполадках не будет гарантийным, даже если поломка и не связана напрямую с теплоносителем.

Место установки расширительного бака зависит от его типа

В открытой системе в верхней точке встраивается расширительный бачок открытого типа. К нему обычно подсоединяют патрубок для отвода воздуха из системы, а также организовывают трубопровод для слива излишка воды в системе. Иногда из расширительного бака могут забирать теплую воду для хозяйственных нужд, но в этом случае нужно подпитку системы сделать автоматической, а также не использовать добавок и присадок.

С точки зрения безопасности более перспективны закрытые системы и большая часть современных котлов разрабатывается под них. Подробнее о закрытых системах отопления читайте тут.

Балансировка тупиковой системы отопления. В чем суть балансировки

Гидравлические системы отопления по праву считаются наиболее сложными. Их эффективная работа возможна только при условии глубокого понимания физических процессов, скрытых от визуального наблюдения. Совместная работа всех устройств должна обеспечивать поглощение теплоносителем максимального количества тепла и его равномерным распределением по всем нагревательным приборам каждого контура.

Режим работы каждой гидросистемы основан на взаимосвязи двух обратно пропорциональных величин: гидравлического сопротивления и пропускной способности. Именно ими определяется расход теплоносителя в каждом узле и части системы, а стало быть и количество подводимой к радиаторам тепловой энергии. В общем случае расчёт расхода для каждого отдельно взятого радиатора отражает высокую степень неравномерности: чем больше удалён нагревательный прибор от теплового узла, тем выше влияние гидродинамического сопротивления труб и ответвлений, соответственно теплоноситель циркулирует с меньшей скоростью.

Задача балансировки системы отопления — гарантировать, что проток в каждой части системы будет иметь примерно одинаковую интенсивность даже при временных изменениях режимов работы. Тщательная балансировка позволяет добиться такого состояния, когда индивидуальная регулировка термостатирующих головок не оказывает существенного влияния на прочие элементы системы. При этом сама возможность балансировки должна предусматриваться ещё на этапе проектирования и монтажа, ведь для настройки системы необходима как специальная арматура, так и технические данные на оборудование . В частности, обязательна установка на каждом радиаторе запорных клапанов, в простонародье называемых дросселями.

Источник: https://alyuminievye-radiatory.aystroika.info/stati/kak-otregulirovat-odnotrubnuyu-sistemu-otopleniya-vidy-otopitelnyh-sistem-i-princip

Попутная система отопления. Принцип действия попутной системы

Система отопления с попутным движением теплоносителя, которую также называют петля Тихельмана, получает сегодня все более широкое применение.

Особенно высокую эффективность данная схема демонстрирует при монтаже протяженных систем отопительных трубопроводов, например, если необходимо обеспечить эффективный обогрев большого двухэтажного дома.

Петля Тихельмана принципиально отличается от классической тупиковой (встречной) схемы. При встречной системе трубопровода подающая магистраль начинается от котла и заканчивается последним радиатором, а «обратка» начинается от последнего радиатора и заканчивается котлом. При этом теплоноситель в магистралях движется в противоположных направлениях. В системе с попутным движением теплоносителя подача проходит таким же образом, а вот обратная магистраль начинается с первого радиатора, после чего доходит до последнего радиатора и возвращается к котлу. Таким образом, по подающей и обратной магистралям теплоноситель движется в одном направлении.

Создание такой схемы объясняется необходимостью балансировки сети отопления. Если в одном из циркуляционных колец системы потери давления будут меньше, чем в остальных, то поток теплоносителя будет стремиться именно в эту ветку. Соответственно, напор на других радиаторах будет меньше, что приведет к снижению эффективности отопления в соответствующих помещениях. Балансировка предусматривает создание условий, при которых потери давления во всех ветках минимальны. В тупиковых системах для этого приходится устанавливать игольчатые вентили или специальные термостатические клапаны.

При использовании попутной системы задача балансировки решается намного проще.

Если система укомплектована радиаторами с одинаковым числом секций и одинакового типоразмера, то она является автоматически сбалансированной без необходимости применения дополнительной арматуры.

Если же используются разные радиаторы, то ставить арматуру придется. Однако и в этом случае сбалансировать попутную систему будет намного проще, чем тупиковую. Особенно это актуально при значительной протяженности трубопроводов.

Тупиковая система отопления на два плеча. Виды отопительных систем

Отопление в доме может быть организовано разными методами. К примеру, лучевой (или коллекторный) способ представляет собой систему, в которой каждый радиатор связан с распределительным коллектором посредством подающей и обратной трубы. В некоторых случаях радиаторы, располагающиеся в одном помещении, соединяются попарно. Такая независимая схема позволяет легко отключать одну батарею без остановки всей магистрали. Отключение может понадобиться при поломке какого-либо элемента или для экономии.

При монтаже лучевой системы применяются трубы одинакового диаметра и приблизительно равные по длине. Таким образом обеспечивается равномерный перепад давления и каждый радиатор расходует одинаковое количество теплоносителя. Соединительные трубы часто скрывают в полу, стенах или за натяжным потолком, оставляя на виду только батареи. Благодаря этому отопительный контур выглядит более эстетично.

Попутная разводка реализуется иначе. Подающий трубопровод в ней проходит последовательно от котла до последнего радиатора, а обратный соединяет батареи от первой до последней и возвращается к котлу. Теплоноситель в обеих магистралях транспортируется в одном направлении. Эффективность такой схемы отопления зависит от правильной балансировки давления. Если в одном циркуляционном кольце оно будет больше, чем в других, теплоноситель потечёт именно в него, а напор в остальных батареях существенно снизится.

Ещё одна система — однотрубная — является наиболее простой в исполнении, но далеко не самой эффективной. Она лишена труб обратной подачи воды, батареи в ней соединены последовательно. Из-за этого нет возможности регулировать нагрев отдельных радиаторов.

Для функционирования такой разводки необходимо более высокое давление. Её особенностью является вертикальный розлив, который осуществляется с помощью установленного на чердаке расширительного бака. Установка однотрубного отопления в многоэтажных домах нерентабельна, поскольку нагрев батарей от верхнего этажа к нижнему обеспечивается неравномерно.

Наиболее распространённой является тупиковая схема отопления, простая и недорогая в установке, а также отличающаяся долгой и стабильной работой. При создании отопления в домах в 90% случаев выбирают именно её.

Однотрубная система отопления. Что такое однотрубная система с нижней разводкой

Из названия понятно, что все батареи подключены к одной трубе, уложенной снизу по периметру отапливаемых помещений. Батареи к трубе присоединяются последовательно, вход/выход в батареях может быть нижним или диагональным (второй вариант имеет лучшие показатели по эффективности обогрева). Все батареи могут работать только одновременно.

Пример подключения радиаторов

Для расширения возможностей регулировки температуры в каждом помещении используется байпасная система – батареи подключаются параллельно к одной трубе, могут работать по отдельности и одновременно, дополнительно регулируется температура нагрева каждой батареи.

Подключение радиатора отопления

По виду контура однотрубная система бывает открытой и закрытой.

1. В открытой есть расширительный бачок для приема увеличенного объема воды и слива излишков. Бачок связан с атмосферой, что и дало системе название открытой.

   Расширительный бак открытого типа

   Открытый расширительный бак

   Открытый расширительный бак способствует повышенной испаряемости жидкости, и, как следствие, необходимо постоянно следить за восполняемостью этой жидкости

2. В закрытой системе расширительный бачок закрытого типа, вся система под давлением. Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций в закрытом варианте на системе монтируется группа безопасности: манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан.

   Устройство закрытых расширительных баков

   Расширительный бачок мембранного типа

   Расширительный бак для отопления

Однотрубная система с нижней разводкой может работать только с принудительным движением теплоносителя (с насосом), да и то длина контура ограничивается. Вернее не столько длина контура, сколько количество подключенных батарей и их фактическая теплоотдача.

Однотрубная система отопления частного дома

Эти знания нужны для того, чтобы понимать принцип действия системы и знать, чего с ее помощью можно достичь. Такие знания дают возможность более осознанно делать монтаж, будет ясно, зачем нужна каждая труба и каждый кран. Байпасная система значительно улучшает характеристики однотрубного отопления, но по монтажу сложнее, по количеству составных элементов и стоимости дороже. Кроме того, ее можно монтировать только над напольными покрытиями, в противном случае регулировочные игольчатые краны будут недоступными.

Однотрубная тупиковая система отопления. Особенности монтажа

Схема подключения однотрубной системы отопления с верхним и нижним розливами

Если же решено своими руками устроить именно однотрубную систему с естественной циркуляцией, то стоит придерживаться нескольких обязательных правил, иначе зимой в доме будет очень некомфортно. Тупиковая система для подключения своими руками не рекомендуется ввиду сложности и дороговизны.

Нужно очень тщательно смонтировать сборно-подающую магистраль. Так, чтобы наклон горизонтальной трубы был не менее 10° и отсутствовали провисы. Патрубки, которыми радиаторы подключаются к нижней трубе, должны быть разными, со стороны выхода теплоносителя из котла – длиннее.

Одноконтурная система отопления с нижней трубой может быть использована только в том случае, когда число радиаторов не превышает пяти штук. Если дом значительно больше, делается два контура либо используется двухтрубные системы, виды которых (в том числе тупиковая с естественной или принудительной циркуляцией) рассматриваются отдельно. При выполнении работ своими руками следует учесть, что ближние к прямому патрубку котла радиаторы должны быть меньшего объема или на их входах устанавливаются шаровые краны, чтобы регулировать количество поступающего теплоносителя.

Если перепад высот между верхней плоскостью первого от котла радиатора и нижней точкой сборной горизонтальной магистрали невозможно сделать больше 1,5 м, то в схему системы отопления обязательно включается циркуляционный насос. Тоже самое касается случая использования второго нагревательного контура газового котла, который нельзя ставить в подполье. Расширительный бак устанавливается перед насосом против движения теплоносителя, чтобы исключить постоянное срабатывание его мембраны.

Факт! Однотрубное отопление – это способ обогрева с неэффективной циркуляцией, ее балансировка легко нарушается. Ее монтаж массово применялся для одноэтажного строительства, когда в дефиците были трубы, фасонные изделия, электроды. Горизонтальная разводка считалась наиболее простой, а работы можно было вести только сваркой по металлу. Вертикальная, использовавшаяся в многоэтажных домах, была еще менее эффективной. Сейчас, когда в магазинах есть все, в том числе новые материалы и комплектующие, а огневые работы при монтаже труб не требуются, использовать ленинградское отопление нежелательно из-за капризности и сложности настройки.

Тупиковая система отопления плюсы и минусы. Виды тупиковых систем

Разновидностей подобных систем существует две:

• горизонтальная;
• вертикальная.

Классическая горизонтальная схема с нижней разводкой была представлена выше на первом рисунке. В том случае, когда дом – двухэтажный, а число отопительных приборов невелико, то конфигурация системы принимает следующий вид:

От котельной установки сразу же идет разделение на 2 ветви: одна проходит через первый этаж и питает расположенные на нем батареи, а вторая переходит в вертикальный стояк и таким же образом доставляет тепло к радиаторам второго этажа. Схема будет работать надежно и устойчиво, если количество нагревателей, нагружающих каждую ветвь, будет в пределах 10 шт. Когда правильно подобраны диаметры трубопроводов, то балансировка не доставит множества хлопот, особенно если задействовать на каждом ответвлении балансировочные вентили с автоматическими регуляторами перепада давления.

Таким же методом можно сделать разводку и в трехэтажном доме, тогда ветвей станет 3: одна горизонтальная и две на стояке. Но когда количество радиаторов большое или же в доме сложная планировка, не позволяющая класть трубы по помещениям, то есть другое решение — вертикальная тупиковая система отопления двухэтажного дома, что представлена ниже:

К двум горизонтальным магистралям в удобных местах присоединяются вертикальные стояки, проходящие по всем этажам. Желательно, чтобы отопительные приборы на разных этажах стояли один над другим или с небольшим смещением, иначе придется дополнительно тянуть трубы по комнатам. К одному стояку с каждой стороны рекомендуется присоединять не более 2 батарей. Но когда по разным причинам надо подключить больше, то это усложнит настройку системы, придется балансировать каждое горизонтальное ответвление.

Примечание. Показанные в данном разделе схемы рассчитаны только на работу в сети с циркуляционным насосом, самотеком вертикальная схема функционировать не будет.