Эффективная система отопления: двухтрубная схема

Температурные нормы

Отрегулировать отопление в жилом многоквартирном доме достаточно сложно. Даже если у жильцов есть доступ к системе и возможность увеличить/уменьшить подачу тепла, не всегда удается найти общий язык с соседями. В этом случае стоит ориентироваться на действующие нормативы.

Температурные нормы регулируются в соответствии с ГОСТ Р 51617-2000, утв. . Согласно этому документу, минимальная температура в квартирах в отопительный сезон должна составлять:

• в жилых комнатах, туалете, на кухне – не менее 18˚С;
• в ванной комнате – не ниже 25˚С;
• в угловых комнатах, независимо от назначения, а также для семей, где проживают инвалиды, – на 2˚С выше установленной нормы.

Если показатели в вашей квартире ниже, можно смело требовать повышения температуры.

Обогревательная установка с верхней разводкой

Особенность строения заключается в том, что подающая труба идёт по верхней части комнаты, а отводящая по полу. Благодаря большой разнице между давлением в первой трубе и второй, они могут быть одинакового размера. Но расширительный бак чаще всего, при такой конструкции, находиться в неотапливаемом помещении.

Минусы:

• Неэстетичный вид помещения.
• Большие затраты на оборудование.
• Обогрев маленького по площади пространства.
• Проблемное размещение бака и котла.
• Дополнительные расходы на декор.

Выбор в пользу данной системы регулирования температурного режима делают потому, что скорость переноса топлива больше, чем у других. А так же отсутствует завоздушивание магистрали.

Типы и достоинства двухтрубной отопительной системы

Технической особенностью отопительной системы данного типа является то, что она состоит из двух магистралей трубопровода. Один используется для транспортировки нагретого в котле теплоносителя непосредственно к источникам отопления – радиаторам. А второй контур необходим для оттока из радиаторов уже отработанного теплоносителя – остывшей жидкости, которая отдала свое тепло.

В такой системе, как попутная двухтрубная система отопления, наблюдается равная температура теплоносителя, поступающего одновременно в отопительные приборы системы.

Схема двухтрубной системы отопления

Многие полагают, что стоимость двухтрубной системы, по сравнению с более простой однотрубной, увеличивается практически вдвое – ведь необходимо брать труб в два раза больше. Но это не так. Дело в том, что для правильного построения правильно функционирующей однотрубной системы следует применять трубы большего диаметра, поскольку они способствуют более активному перемещению теплоносителя и отработанной жидкости. А при создании двухтрубной системы используются трубы значительно меньшего диаметра, стоимость которых – ниже.

Такая же ситуация отмечается и при приобретении дополнительных комплектующих системы – вентилей, сгонов, соединительных элементов. Изделия большего диаметра стоят дороже. То есть, можно сделать простой вывод – на самом деле приобретение материалов для двухтрубной системы обойдется вам не намного дороже, чем для однотрубной. А вот эффективность ее работы – значительно выше.

Основные элементы двухтрубной системы отопления

Весомым преимуществом двухтрубной системы служит еще один аспект – в такой отопительной системе существует возможность установки на каждый радиатор вентилей, посредством которых можно контролировать уровень нагрева элемента. Кроме того, посредством таких вентилей можно также существенно экономить расход воды и электроэнергии на ее нагрев.

Многих владельцев домов с однотрубной системой нередко огорчает то, что весьма толстую отопительную трубу невозможно скрыть – а это существенно портит общее впечатление от комнаты. В то время, как трубы, используемые при более сложной двухтрубной системе, являются более тонкими – и спрятать их не составит труда. Да и в том случае, если трубы на виду – они не привлекают особого внимания.

Учитывая все очевидные преимущества двухтрубной системы – большую эффективность, невысокую стоимость и эстетичность, можно с уверенностью останавливать свой выбор именно на ней. Что и делают большинство владельцев загородных домов.

Система отопления частного дома

Существует два типа двухтрубной отопительной системы – горизонтальная и вертикальная 2-х трубная система отопления. Основное различие данных видов – в оси расположения  трубопровода. Посредством данных труб производится соединение всех элементов отопительной системы. Разумеется, каждый вид имеет и свои недостатки, и достоинства. Общими для обоих типов можно назвать такие достоинства – прекрасная гидравлическая устойчивость и высокий уровень теплоотдачи.

Горизонтальная двухтрубная система отопления должна быть установлена в одноэтажных строениях, где трубопровод отопления имеет довольно большую длину. В таких домах подсоединение радиаторов отопления к горизонтально расположенной системе – наиболее практичное решение вопроса.

Горизонтальная двухтрубная система отопления

Вертикальная двухтрубная схема отопления является несколько дороже горизонтальной. Однако, поскольку стояк располагается вертикально, это позволяет применять ее даже в многоэтажных домах. При этом каждый этаж отдельно врезается в центральный отопительный стояк. Кроме того, преимущества вертикального типа отопительной системы состоит еще и в том, что в ней не скапливается воздух – при возникновении пузырьки сразу же поднимаются вертикально, прямо в расширительный бак.

Вертикальная двухтрубная схема отопления

Какой бы тип системы вы не выбрали, следует учитывать, что нужно непременно проводить балансировку. При выборе вертикальной системы балансировка двухтрубной системы отопления требуется самому стояку. Когда проходит горизонтальная регулировка двухтрубной системы отопления, ей подвергаются петли.

Устройство двухтрубной системы отопления

Схема устройства двухтрубной системы водяного отопления

В водяном отоплении трубопроводы являются одним из главных элементов, служат для подачи нагретого жидкого теплоносителя к приборам отопления и возврата отдавшей тепло воды к источнику теплоты. В случае автономного отопления источником тепла служит индивидуальный котел, в случае централизованного обогрева – магистральные трубопроводы.

Для обеспечения циркуляции теплоносителя между радиаторами и источником тепла в водяном отоплении используют 3 главные схемы:

1. Однотрубная;
2. Двухтрубная;
3. Коллекторная (лучевая).

Кроме того, эти схемы иногда комбинируют между собой. Недостатком однотрубной схемы является сложность управления и регулировки температуры в отдельных помещениях и на приборах отопления. Коллекторная система требует для монтажа наибольшее количество материала по сравнению с другими типами системы.

Двухтрубная схема является «золотой серединой», пользуется самой большой популярностью, особенно при сооружении автономных систем отопления. Популярность системы этого вида вызвана удобством регулирования, обусловленного гидравлическим содержанием схемы.

Базовый принцип устройства двухтрубной системы основан на параллельном подключении отопительных приборов к двум независимым трубопроводом. Один из них служит для подачи горячего теплоносителя в устройства нагрева (радиаторы, конвекторы, регистры и т.д.), второй – для возврата остывшего теплоносителя в котел – для нагрева.

Прямой и обратный трубопроводы выполняют роль коллекторов, давление воды по длине изменяется незначительно. Это позволяет поддерживать во всех точках системы отопления примерно одинаковое давление.

Равнозначное давление во всех приборах нагрева позволяет легко регулировать температуру на отдельных приборах, в помещениях. Установка терморегулирующей арматуры, термоголовок, датчиков температуры дает возможность полностью автоматизировать процесс регулирования температуры.

Поддержание одинаковых гидравлических характеристик также осуществляется изменением диаметра труб по протяженности – в тупиковых ветвях системы. Проходное сечение уменьшается постепенно от первого к последнему радиатору – такая конфигурация двухтрубной схемы называется тупиковой. Кроме нее существует еще одна разновидность схемы – попутная (или  петля Тихельмана ).

Способы подключения радиаторов

Если выбрано двухтрубное или трехтрубное отопление, батареи нужно подключать точно по схеме. Если здание имеет большую площадь, то для проведения монтажных работ лучше вызвать специалистов.

Существует несколько способов подключения:

1. Боковое. Вода в радиатор заходит и выходит с одной стороны. В тех секциях, которые расположены дальше от точки подключения, равномерность прогрева нарушается.
2. Верхнее. Такой тип подключения приведет к тому, что нагреваться будет только верхняя половина батареи. Если в системе предусмотрено верхнее подключение, то приобретать нужно предназначенные для него батареи, которые оснащены заглушкой, перенаправляющей жидкость в нижнюю часть.
3. Нижнее. Тут тоже исключается полное прогревание всей площади батареи, так как основной поток жидкости двигается в нижней части.
4. Диагональное. Предложенный способ подключения позволяет распределить горячую жидкость равномерно.

Последний вариант идеально подходит для двухтрубной системы.

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

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

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

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

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

5. Устройство мембранного расширительного бака.

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

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

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

6. Способы установки расширительного мембранного бака.

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

Конденсатоотводчики

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

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

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

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

Виды разводки труб и построения систем отопления

Виды системы отопления определяются пространственным размещением радиаторов и трубопровдов.

Различают схемы компоновок:

• горизонтальную или вертикальную;
• верхнюю или нижнюю разводку;
• с прямым и обратным течением теплоносителя;
• разводок труб до радиаторов – тупиковые, лучевые, кольцевые.

Каждому виду и их комбинациям присущи качественные характеристики, определяющие выбор в зависимости от условий эксплуатации.

Верхняя или нижняя разводка

Схема двухтрубной системы отопления с верхней разводкой. Верхняя разводка может быть обустроена в системах с гравитационной и принудительной циркуляцией, а также в их комбинированном варианте. Горячий теплоноситель по центральному стояку подаётся в верхнюю горизонтальную трубу из которой происходит распределение по стоякам. Трубы располагают под потолком верхнего этажа.

Преимущества	Недостатки
Разница в давлении позволяет использовать большое количество радиаторов	Часть тепла трубы отдают в верхней части помещения, что снижает эффективность
Подходит для различных схем построения	Требуется разводка большого диаметра, что дороже
Низкое гидравлическое сопротивление	Внешний вид не подходит для части интерьеров
Возможность установки терморегуляторов на каждый радиатор или стояк	Расширительный бак иногда придётся выносить на неотапливаемый чердак и осуществлять качественное утепление
Невысокое давление в сети (до 3-4 атм) подходит для любых типов радиаторов, в том числе алюминиевых	Для монтажа тёплого пола потребуется дополнительное оборудование

Диаметр труб и протяженность контуров увеличивает объём теплоносителя, для перекачки которого покупают мощные насосы.

Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой.

Системы с нижней разводкой отличаются расположением подводящей трубы и обратки ниже уровня радиаторов.

Преимущественно такие схемы используют в системах с принудительной циркуляцией.

Достоинства нижней разводки:

• трубопроводы можно скрыть в полу или стенах;
• не требуется делать общий стояк, что позволяет организовать отопление первого построенного этажа, а второй и последующий оборудовать в по мере необходимости;
• установив коллекторы, можно организовать систему «тёплый пол».

Пример коллекторного узла, распределяющего теплоноситель по контурам «теплого пола». Среди недостатков пользователи отмечают частые завоздушивания, а монтажники – трудности с первоначальной настройкой и балансировкой.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Схема горизонтальной и вертикально разводки двухтрубной СО. Горизонтальная и вертикальная схема отличаются наличием главного стояка.

Вертикальные типы в основном применяют в многоэтажных зданиях. Горизонтальный вид подходит для строений любой этажности, при обустройстве учитывают конструкцию и подбирают насос необходимой мощности.

Проектировщики и монтажники различают несколько принципиальных схем разводки труб в системах отопления.

Три принципиальных схемы разводки труб.

Тупиковая схема монтируется в большинстве загородных домов и имеет ещё одно название – с обратным (встречным) движением теплоносителя. К каждому радиатору подключают подающую и отводящую трубы. Циркуляция осуществляется насосом. Главное преимущество системы заключается в том, что ко всем радиаторам теплоноситель доходит одинаковой температуры, а с помощью регуляторов можно поддерживать необходимый микроклимат в каждом помещении.

Недостатки:

• большое количество сварных и муфтовых соединений;
• требуется профессиональный гидравлический расчёт, если в одном контуре находится больше 3-х радиаторов;
• часто возникают шумы от движущегося теплоносителя.

Петля Тихельмана или схема с попутным движением теплоносителя используется в нижней горизонтальной разводке и позволяет скрыть трубы под напольным покрытием или в стяжке. Попутная схема по отзывам монтажников требует минимальной настройки. Петля Тихельмана отлично работает при большом количестве радиаторов, но потребует при этом увеличенного диаметра труб.

При монтаже лучевой разводки используют коллекторы, устанавливаемые на каждом этаже здания.

Схема лучевой разводки двухтрубной СО к радиаторам с нижним подключением.

Схема раздельно питает каждый радиатор и позволяет монтировать систему «тёплый пол». Важный недостаток – большие затраты на приобретение труб.

Схема разводки отопления в частном доме

При планировании отопления в частном доме нужно учесть все возможные факторы, чтобы ничего не упустить. Существует не много схем , но каждая очень сильно отличается друг от друга.

По различию работы отопление бывает двух видов:

1. Естественное течение теплоносителя.
2. С циркуляцией, то есть насосом.

А разводка труб бывает однотрубная или двухтрубная, выбор которых зависит от помещения, от количеств комнат.

Рассмотрим два вида отопления, первое из которых естественное течение теплоносителя.

Циркуляция воды происходит за счет того, что вода, выходящая из котла, является горячей и имеет меньшую плотность и вес, вытесняется холодной водой, у которой плотность и вес больше, при встрече вод возникает не сильное давление, которое и способствует естественное течению воды по трубам.

Второй вид отопления — это с насосом, то есть принудительная циркуляция. Движение воды зависит от работы насоса, диаметр трубы уже может быть небольшим, и есть выбор установки труб, так как уклоны здесь хоть и нужны, но совсем небольшие, по сравнению с первой схемой отопления.

Сделать отопление в частном доме можно однотрубной системой или двухтрубной, у каждого вида есть свои плюсы и минусы, а также разновидность в использовании.

Однотрубная

Однотрубная система или как еще ее называют «Ленинградка» – это когда подача горячей воды и отвода холодной воды происходит в одной трубе. Главное преимущество такой системы является – меньшая длина трубы.

Положительное от этой системы то, что простой монтаж и достаточно быстрый, меньшая затрата на трубы и все составляющие, и протекает такое отопление гораздо меньше.

Как и в любом деле есть свои минусы

Основной, наверное, самый главный минус это уменьшение температуры воды, которая проходит через все батареи, поэтому в такой системе часто ставят больше батарей, но важно, что батарей вешать много нельзя, так как вода будет быстро остывать, и тепло радиаторы отопления отдавать не будут

Есть еще один минус, это когда отключаешь одну часть отопления, то во второй части отопления начинает расти температура.

Однотрубную систему не применяют с вертикальной нижней разводкой, так как длина труб будет достигать такой длины, как и у двухтрубной системы, и закрывает все свои плюсы, а минусы такой системы никуда не денутся.

Подключение однотрубной системы происходит через байпас. Байпас – это резервный путь, при котором можно отключить одну ветвь отопления, если произойдет какая – то непредвиденная ситуация, и в тот же момент остаться с отоплением в другой ветви.

При установке батареи, можно не устанавливать краны, но если с ней что – то случиться, и понадобиться ремонт, то придется сливать воду со всей части данной ветви.

Самым практичным вариантом установки батареи – это взять стальную трубу, диаметров около 2 дюймов, тогда можно ее устанавливать без кранов и фитингов, так как труба в меньшей вероятности сможет, когда либо, дать протечку.

Двухтрубная

Двухтрубная система отопления состоит из двух труб, верхняя и нижняя, в которой в одной трубе находится горячая вода, а в другой холодная.

• температура воды одинаковая;
• при случае отключения одной или более батарей, температура в других будет неизменна,
• в одном контуре можно повесить сколько угодно батарей, которые зависят только от пропускной системы труб.

Есть и минусы – при монтаже, понадобиться больше труб. Поэтому будет больше денежная затрата на материал, и не все хотят видеть в своем интерьере две трубы.

Количество дополнительных запчастей, таких как фитинги и краны, почти ровное количество с однотрубной системой.

Двухтрубная система отопления делится еще на два вида:

• попутная;
• тупиковая.

Это зависит от движения горячей и холодной воды.

В попутном виде отопления две воды двигаются в одном направлении. А в тупиковом виде отопления, движение вод встречное, поэтому батареи, установленные рядом с котлом, нагреваются быстрее.

Вертикальная

Лучевая разводка является самым популярным видом в домах, с большим количеством батарей. Для нее необходимо на каждом этаже дома сделать распределительный коллектор, от которого раскиданы индивидуальные ветви на каждую батарею. Данный узел подключается к вертикальному стояку, который проходит через все этажи к котлу. Это способ самый дорогой.

Горизонтальная

Горизонтальная прокладка труб является одной из популярных схем. Диаметр трубы небольшой, магистрали прячут под полом, давление, которое создает насос, позволяет сделать несколько тупиковых ветвей.

Типы разводки

Двухтрубная система отопления частного дома или многоквартирного здания монтируется вертикальным или горизонтальным способом. Вертикальная разводка используется в домах традиционной постройки, а горизонтальная нашла применение в зданиях со свободной планировкой помещений.

Какая из них больше подойдет для обогрева дома или квартиры, можно определить, изучив особенности.

Вертикальная

Вертикальные системы обогрева предусматривают последовательное подключение отопительных приборов, расположенных на разных этажах здания вдоль одного стояка. Именно поэтому такой способ лучше всего подходит для многоэтажных домов.

В большинстве вертикальных двухтрубных систем теплоноситель принудительно подается вверх, а его отвод осуществляется самотеком в обратном направлении.

Горизонтальная

В зданиях традиционного типа вертикальная планировка трубопроводов гармонично вписывается в интерьер, в то время как в квартирах и домах свободной планировки такие стояки сильно портят внешний вид помещений. Горизонтальная разводка трубопроводов позволяет провести трубы вдоль поверхности пола, а при необходимости и под полом, что является оптимальным решением для жилых помещений большой площади.

Двухтрубная система отопления горизонтального типа отличается наклонным расположением труб, а также необходимостью обязательной установки циркуляционного насоса. Принудительная циркуляция требуется для удаления воздушных пробок, стравливание которых в вертикальных контурах отопления осуществляется естественным путем.

Принцип работы отопления закрытого типа

Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность.

Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:

• отопительный котел;
• воздушный клапан;
• термостат;
• отопительные приборы;
• расширительный бачок;
• балансировочный клапан;
• шаровой вентиль;
• насос и фильтр;
• манометр;
• предохранительный клапан.

Вот как выглядит отопление закрытого типа, схема и принцип работы которого довольно прост: циркулирующая в системе жидкость нагревается в котле и поступает в трубопровод. При расширении излишки жидкости попадают в бак, а при падении температуры возвращаются обратно, что позволяет поддерживать внутреннее давление в системе на заданном уровне.

Как заполнить систему отопления в частном доме. закрытую от внешнего давления? Как правило, в такой системе используется принудительная циркуляция. Из-за этого проявляется один из недостатков отопления закрытого типа – энергозависимость. Электроэнергия необходима для функционирования насоса, который обеспечивает постоянное движение воды по трубопроводу. Но если постоянных перебоев с электричеством нет, закрытые системы отопления частного дома будут работать правильно (прочитайте: «Как сделать отопление в частном доме — советы специалистов «). К тому же, такую систему можно дополнить, например, «теплыми полами», которые позволят увеличить теплоотдачу и сохранение тепла, что, в свою очередь, повысит экономичность такой конструкции.

Циркуляционный насос устанавливается на обратке прямо перед отопительным котлом. Здесь же можно разместить и расширительный бачок. При таком расположении важных для системы элементов можно забыть о необходимости создания постоянного уклона трубопровода и не обращать особого внимания на диаметр труб.

Система отопления закрытого типа защищена от попадания воздуха, но ликвидировать этот процесс невозможно. Например, при доливании жидкости в систему какое-то количество воздуха все же сможет просочиться в трубопровод. Попавший в трубы воздух будет скапливаться в верхней части системы и образовывать воздушные пробки, которые ухудшат работу системы и увеличат риск возникновения неполадок.

Чтобы спустить попавший в систему воздух, можно использовать кран Маевского или поплавковые отводчики, которые работают автоматически. Если воздух растворился в воде, то удалить его можно при помощи сепараторов, которые устанавливаются прямо в трубопроводе. Для экономии тепла отопительная система закрытого типа использует термостат, который автоматически включает и отключает насос при изменении температуры воздуха в помещении.