Двухконтурная система отопления. Система водяного отопления двухтрубная: разновидности и монтаж

Обеспечение тепла в доме – важнейшая задача для его владельца. Решить ее можно различными способами, однако по статистике большинство зданий в нашей стране обогреваются при помощи водяной системы отопления.

Именно водяной вариант наиболее эффективен и практичен в наших достаточно суровых климатических условиях. Двухтрубная система отопления частного дома считается одной из ее наиболее востребованных разновидностей.

Мы предлагаем ознакомиться с вариантами и технологиями сборки отопления с подающей и отводящей теплоноситель магистралью. Информация опирается на строительные нормативы и требования. Для полноты восприятия непростой темы представленные сведения дополнены фото-подборками, наглядными схемами, видео.

Здесь жидкость отдает тепло воздуху и постепенно остывает. Затем возвращается в теплообменник отопительного прибора и цикл повторяется.

Максимально просто циркуляция протекает в однотрубной системе, где к каждой батарее подходит только одна труба. Однако в таком случае каждая следующая батарея будет получать теплоноситель, вышедший из предыдущей, а, значит, и более холодный.

Отличительная черта двухтрубной системы — наличие подающей и обратной трубы, подходящих к каждому радиатору

Для устранения этого значимого недостатка была разработана более сложная двухтрубная система.

Закрытая циркуляционная система

Отличается от открытой наличием закрытого расширительного бака. Не нуждается в постоянном контроле со стороны владельца. Конструкция предполагает монтаж , который предназначен для компенсации внезапного понижения или повышения давления в системе. Тем самым он предотвращает поломки оборудования в результате резких перегрузок.

В закрытой схеме монтируется расширительный бак мембранного типа, который не сообщается с окружающей средой, поэтому теплоноситель не испаряется из системы

Мембранный бак дает возможность удерживать в системе оптимальное для насоса и котла давление. Кроме того, закрытая конструкция позволяет применять в качестве теплоносителя любую подходящую по своим параметрам жидкость.

Это дает возможность получить максимально эффективную и экономичную систему с нужными параметрами. Например, не боящуюся замораживания, если в ней используется антифриз.

По способу циркуляции жидкого теплоносителя двухтрубные отопительные системы делятся на две большие группы.

Галерея изображений

Конструкция с естественной циркуляцией

Основной принцип функционирования системы таков: котел разогревает теплоноситель, который при увеличении температуры расширяется. Плотность жидкости при этом уменьшается.

Благодаря этому более холодная и потому плотная вода постепенно вытесняет разогретую жидкость вверх. Она поднимается до наивысшей точки системы, где начинает понемногу остывать и самотеком движется в радиаторы.

В батареях вода отдает накопленное тепло и, еще больше остывая и увеличивая свою плотность, движется к котлу. Очевидно, что теплоноситель проходит весь цикл самотеком, без использования дополнительного оборудования.

По причине того, что это происходит достаточно медленно, вытесняемый водой воздух успевает переместиться в пиковую верхнюю точку системы, что позволяет избавиться от излишнего завоздушивания.

На рисунке представлена простая схема двухтрубной отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. К ее характерным признакам относят трубопровод больших диаметров, благодаря которому уменьшается гидравлическое сопротивление, и обязательный уклон по ходу движения теплоносителя порядка 2 — 3 мм на погонный метр

Неоспоримым достоинством считается продолжительный срок ее службы. Отсутствие подвижных элементов и циркуляционного насоса, а также замкнутый контур системы с конечным количеством минеральных солей и взвесей существенно продляет время ее эксплуатации.

Специалисты утверждают, что срок службы конструкций с естественной циркуляцией, оснащенных полимерными трубами и биметаллическими радиаторами может составить порядка пятидесяти лет.

Недостатком таких схем считается относительно невысокий перепад давлений. Нужно учитывать еще и определенное сопротивление, которое оказывают радиаторы и трубы движению теплоносителя. Поэтому радиус действия такой системы будет ограничен. Строительными нормами рекомендуется использовать отопление с естественной циркуляцией в радиусе не более 30 м.

Помимо этого, такая система имеет достаточно высокую инерцию, поэтому с растопки котла и до момента стабилизации температуры в отапливаемом здании проходит довольно большое количество времени.

Двухтрубная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции: чем ниже опускается температура в отапливаемом помещении, тем выше становится скорость движения теплоносителя

Чем ниже температура окружающей среды, тем выше скорость циркуляции теплоносителя. Кроме этого на продвижение жидкости по отопительному контуру влияют еще несколько факторов: сечение и материал труб разводки, радиус и количество поворотов в схеме двухтрубного отопления частного дома, а также наличием и видом установленной запорной арматуры.

Воздействуя на перечисленные факторы можно добиться наибольшей эффективности системы отопления.

Разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя

В описанную выше схему включается , двигающий теплоноситель по замкнутому отопительному контуру. Это дает значительные преимущества. Прежде всего, увеличивается скорость движения жидкости, за счет чего здание прогревается намного быстрее.

При этом все радиаторы, подключенные к системе, получают теплоноситель примерно одинаковой температуры. Это позволяет им разогреваться максимально равномерно.

При использовании схемы с естественной циркуляцией это невозможно, поскольку температура жидкости, попадающей в радиатор, зависит от расстояния, на которое он удален от котла. Чем дальше батарея, тем холоднее теплоноситель. Принудительная циркуляция дает возможность регулировать уровень разогрева отдельных элементов сети. Кроме того, при необходимости можно перекрывать ее отдельные участки.

Использование циркуляционного насоса позволяет включить в систему мембранный расширительный бак, то есть выполнить ее в закрытом варианте. Таким образом, количество испаряемой жидкости значительно уменьшается.

Кроме того, существенно упрощается монтаж конструкции, поскольку отсутствует необходимость укладывать трубы строго под определенным углом, точно высчитывать их диаметр и высоту подъема.

Еще одно достоинство – возможность достаточно безболезненно вносить необходимые изменения в ее схему и компоновку. Для обустройства такой конструкции используются трубы и комплектующие меньшего диаметра, что ее существенно удешевляет.

Помимо этого такие системы более экономичны благодаря тому, что разница температур жидкого теплоносителя на входе и на выходе котла намного меньше, чем у аналога с естественной циркуляцией.

Наличие в схеме насоса препятствует появлению завоздушенности отопительной магистрали. В целом разводки с использованием принудительной циркуляции считаются более эффективными, но недостатки у них тоже есть.

Наиболее значимый из них – энергозависимость. Насос не может работать без подключения к источнику питания. При отключениях электроэнергии такая система отопления останавливается. При частых отключениях желательно иметь бесперебойный источник энергии.

К числу недостатков обычно относят и финансовые затраты. Часть из них – это цена циркуляционного насоса, а так же стоимость арматуры, которая необходима для его нормального функционирования. Что в целом увеличивает цену монтажа системы. Помимо этого ежемесячно потребуется оплачивать счета за электроэнергию, которая обеспечивает работу циркуляционного насоса.

От правильности выбора насоса во многом зависит эффективность функционирования отопительной системы с принудительной циркуляцией

Схема отопления может быть скомпонована двумя разными способами, которые определяют расположение стояков и трубопроводов в пространстве.

Горизонтальный и вертикальный тип компоновки

Предполагает подключение приборов отопления к горизонтальной магистрали. Преимущественно монтируется большой площади. Стояки в этом случае оптимально располагать в коридорах или подсобных помещениях.

Достоинством такого типа компоновки считается меньшая стоимость самой системы и ее монтажа. Основной недостаток – склонность конструкции к завоздушиванию, поэтому необходима установка кранов Маевского.

Горизонтальная разводка отличается от вертикального варианта тем, что количество вертикальных магистралей в ней минимально. Плюс ее в том, что подающую и обратную магистраль можно проложить под полом, минус в том, что для скрытой прокладки нежелательно применять полимерные трубы и требуется обязательно устанавливать на контур циркуляционный насос

Подключение радиаторов производится к вертикально расположенным стоякам. Такой вариант особенно хорош для зданий с несколькими этажами, поскольку дает возможность подключать к отопительному стояку каждый этаж по отдельности. Основным преимуществом системы считается отсутствие воздушных пробок. При этом обустройство отопительной схемы с вертикальной компоновкой обойдется дороже, чем для горизонтального аналога.

Вертикальная компоновка системы позволяет подключать к отоплению каждый этаж по отдельности, что очень удобно

Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой

Главная отличительная особенность такой конструкции – прокладывание подающего трубопровода по верхней части комнаты, обратка отводится по ее нижней части.

Важное преимущество такой системы: высокое давление в магистрали, что обусловлено значительной разницей в уровнях обратной и подающей трубы. Благодаря этому обстоятельству их диаметр может быть одинаковым даже при обустройстве схемы с естественной циркуляцией.

Но при этом расширительный бак, который размещается в наивысшей точке схемы, чаще всего оказывается на неотапливаемом чердаке, что может вызвать проблемы. Как вариант можно рассматривать обустройство бака внутри перекрытия, когда его нижняя половина остается в отапливаемой комнате, а верхняя часть выводится на чердак и максимально утепляется.

Если владелец не особенно озабочен наличием труб под потолком комнаты, желательно располагать подающую линию выше уровня окон.

В этом случае расширительный бак можно расположить под потолком, при условии, что высота стояка будет достаточной для обеспечения нормальной скорости теплоносителя. Обратку нужно будет смонтировать максимально близко к уровню пола или даже опустить под него. Правда в последнем случае при обустройстве магистрали нельзя будет использовать соединительные элементы, чтобы исключить появление течи.

На рисунке представлены схемы верхней разводки с попутным и встречным естественным движением теплоносителя. Представлены варианты двухконтурной и одноконтурной разводки

Внешний вид комнаты с проложенными под потолком трубами недостаточно эстетичен. Помимо этого часть тепла уходит вверх, что делает отопительную систему с верхней разводкой недостаточно эффективной.

Поэтому можно попробовать собрать схему с подающей магистралью, проходящей под радиаторами, но это улучшит только внешний вид системы, никак не повлияет на ее недостатки.

Подключение насоса позволяет легко добиться оптимального давления в системе даже при использовании труб минимального диаметра. Максимальный эффект от отопительной системы с разводкой верхнего типа можно получить в двухэтажном частном доме, поскольку естественная циркуляция стимулируется большой разницей в высоте установки котла, находящегося в подвале, и батарей второго этажа.

В очередной раз будет направляться в расширительный бак, который ставится на чердаке или на втором этаже. Откуда по наклонной магистрали жидкость начнет поступать в радиаторы.

В этом случае можно даже совместить отвечающую за наличие горячей воды распределительную емкость и расширительный бак. Если в доме будет установлен энергонезависимый котел, получится полностью автономная отопительная система.

Еще один очень удачный вариант для двухэтажного дома – комбинированная система, объединяющая двух и однотрубные участки. К примеру, однотрубная конструкция монтируется на втором этаже в виде водяного теплого пола, а двухтрубная устанавливается на первом. Возможность регулировать температуру во всех комнатах при этом полностью сохраняется.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой не украшает комнату. Подающую трубу приходится размещать над окном, если постройка не оборудована утепленным чердаком

Главным преимуществом двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой считается высокая скорость продвижения теплоносителя и отсутствие завоздушивания магистрали.

Именно поэтому ее используют достаточно часто, не обращая внимание на значимые недостатки:

• неэстетичный вид комнат;
• большой расход труб и комплектующих;
• отсутствие возможности обогрева помещений большой площади;
• проблемы с размещением расширительного бака, который не всегда можно совместить с распределительным;
• дополнительные расходы на декор, чтобы можно было замаскировать трубы.

В целом система с верхней разводкой вполне жизнеспособна, а при грамотно проведенных расчетах еще и очень эффективна.

Двухтрубная конструкция с нижней разводкой

Схема предполагает монтаж подачи и обратки снизу от батарей. В отличие от системы с разводкой верхнего типа направление движения теплоносителя здесь изменено. Он начинает движение снизу наверх, проходит через батареи и направляется по обратке в отопительный котел.

Системы с нижней разводкой могут включать в себя один или несколько контуров. Кроме того, возможно обустройство тупиковой разводки и схемы с попутным движением жидкого теплоносителя.

На рисунке представлена отопительная система двухтрубного типа с нижней разводкой. Нижняя схема прокладки подающей магистрали выгодна тем, что не требует настолько же мощного утепления трубопровода, как при прокладке его в пределах неотапливаемого чердака. Потери тепла тоже существенно ниже

Главный недостаток конструкции – завоздушивание. Чтобы избавиться от него используются краны Маевского. Причем если система установлена в двух или более этажном доме, предполагается, что такой кран должен будет стоять на каждой батарее. Это, безусловно, не очень удобно, поэтому рекомендуется прокладка специальных воздушных линий, которые включаются в систему.

Такие воздухоотводчики собирают воздух из отопительной магистрали и направляют его в центральный стояк. Далее воздух попадает в расширительный бак, откуда и удаляется. Отопительные схемы с нижней разводкой и естественной циркуляцией используются достаточно редко, поскольку имеют ряд ограничений. Прежде всего это то, что большинство включенных в цепь батарей являются конечными.

По этой причине их приходится оснащать спускниками. Если же в системе присутствует расширительный бачок открытого типа, то спускать воздух придется придется практически ежедневно. Монтаж воздушных магистралей, закольцовывающих подающие трубы, позволяет нивелировать этот недостаток. Однако они существенно усложняют схему и делают ее более громоздкой. Более того, «воздушка» прокладывается по верху комнаты.

Значимое преимущество нижней разводки, заключающееся в отсутствии проложенной на виду магистрали, при этом теряется. Количество используемых для монтажа труб в таком случае вполне сопоставимо с числом деталей, необходимых для верхней разводки. Поэтому для обустройства двухтрубной системы с нижней разводкой чаще всего используется вариант с принудительной циркуляцией.

Внешне системы с нижней разводкой выглядят намного привлекательнее. Трубопроводы выполнены из труб небольшого диаметра, проходят под радиатором и почти незаметны

К значимым достоинствам такой системы можно отнести:

• Компактное размещение участка управления всей системой. Чаще всего его устанавливают в подвале.
• Снижение теплопотерь, которое дает прокладка труб по низу помещения.
• Возможность подключения и эксплуатации отопительной системы до полного завершения строительных или же ремонтных работ. К примеру, первый этаж может отапливаться, а на втором будут проводиться необходимые работы.
• Значительная экономия тепла благодаря возможности распределять его по отапливаемым помещениям.

К недостаткам нижней разводки относят большое количество труб и комплектующих, необходимых для монтажа и невысокое давление жидкости в подводящей магистрали. Кроме того, отрицательным моментом можно считать и необходимость монтажа на отопительные радиаторы, а также постоянное удаление воздушных пробок из системы.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор и оценка достоинств и недостатков отопительных систем с естественной и с принудительной циркуляцией:

Видео #2. Подробный разбор схемы двухтрубного отопления для трехэтажного загородного дома:

Видео #3. Как самостоятельно обустроить двухтрубную систему отопления в загородном доме:

Отопительная система двухтрубного типа – это широко распространенный способ практичного и эффективного обогрева жилья. Существует множество модификаций такой схемы. Важно правильно выбрать оптимальный вариант для своего дома и произвести грамотный расчет всех параметров системы. Только тогда в доме гарантированно будет тепло и уютно.

Двухконтурная система отопления для частного дома имеет более сложное строение, чем классическая одноконтурная. При этом преимущества таких систем неоспоримы. Представляет собой два замкнутых контура, одним из которых осуществляется подача теплоносителя к радиаторам, а другим – возвращение его в котел.

Применяется двухконтурное отопление для всех типов зданий.

Преимущества:

• Практически полностью отсутствуют потери теплоносителя при подаче к радиаторам.
• Обеспечивается подача теплоносителя с одинаковой температурой ко всем радиаторам системы.
• Использование труб малого диаметра сокращает материальные затраты.
• Высокая надежность.
• Большой КПД установки.
• Возможность установки регулирующей арматуры на каждый радиатор, т.е. температуру каждого нагревательного элемента можно регулировать отдельно от других.
• Низкий расход воды и электроэнергии.
• Отсутствие громоздких конструкций – лучшее решение для современных интерьеров.
• Простота внедрения в существующий дом.

Типы системы относительно оси расположения трубопровода:

• Горизонтальные. Устанавливается в одноэтажных домах большой площади.
• Вертикальные. Возможно применение в многоэтажных домах. Контур каждого этажа врезается в общий стояк системы. Преимуществом является отсутствие завоздушивания системы – воздух выходит из системы через расширительный бак.

В обоих случаях необходима балансировка. Для вертикального типа балансировка производится по стояку.

Преимуществом обоих систем является большая теплоотдача и высокая гидравлическая устойчивость.

Типы разводки:

1. Верхняя. Разводка труб осуществляется в верхней точке трубопровода. Расширительный бак располагается там же.
   Данный тип не может быть установлен в домах без чердака.
2. Нижняя. Разводка труб осуществляется в подвале или цокольном этаже. При этом следует учитывать, что трубы обратного контура должны быть заложены еще ниже подающий. Поэтому допускается укладка труб в подполе.

Является наиболее простой системой, т.к. схема содержит минимальное количество элементов.

Состав оборудования при принудительной схеме:

• Котел.
• Измерительные приборы.
• Радиаторы.
• Трубопровод.
• Предохранительный клапан.
• Циркуляционный насос.
• Расширительный бак.

Схема с принудительной циркуляцией

Принцип работы системы:

• Подготовленный теплоноситель с рабочими параметрами насосом подается в верхнюю точку системы.
• За счет гравитации жидкость двигается по трубопроводам и наполняет радиаторы последовательно (так как на разработанной схеме).
• По обратному контуру вода циркуляционным насосом поступает обратно в котел для дальнейших циклов.

Преимущества:

• Минимальное количество узлов в схеме.
• Относительно высокий КДП.
• Равномерный нагрев радиаторов.
• Низкая стоимость строительно-монтажных работ и оборудования.
• Возможность работы в режиме естественной циркуляции – при отключении от электросети насоса вода в системе циркулирует самотеком.

Недостатки:

• Малая эффективность системы в домах с большой площадью.

Данный вид отопления аналогичен системе с принудительной циркуляцией.
Отличием в работе является отсутствие циркуляционного насоса. Для повышения эффективности схемы используют гладкие трубы большого диаметра.

Преимущества:

• Низкая стоимость монтажных работ и оборудования.
• Отсутствие затрат на электроэнергию (в том случае, если котел газовый).
• Лучший вариант для домов, удаленных от городской черты. Система не использует электроэнергию для циркуляции теплоносителя по контурам.
• Возможность работы на любом виде топлива.
• Длительный срок эксплуатации. Возможна работа до 40 лет без проведения капительных ремонтов.

Недостатки:

• Небольшой радиус действия (не более 30м).
• Медленный прогрев комнат.
• Большие затраты топлива на запуск системы.
• Невозможность регулировки температуры теплоносителя.
• Частые завоздушивания радиаторов.
• При установке расширительного бака в неотапливаемом помещении существует вероятность его промерзания.

Состав оборудования при естественной схеме:

• Котел.
• Радиаторы.
• Предохранительный клапан.
• Система труб (прямая и обратная).
• Расширительный бак. Обеспечивает постоянное давление в системе.

Схема с естественной циркуляцией

Принцип работы системы:

• При повышении температуры давление теплоносителя изменяется.
• Холодные слои выталкивают горючую жидкость в систему.
• По достижении самой высокой точки системы вода самотеком пускается по трубопроводам.
• Охлажденный теплоноситель также самотеком поступает в котел по обратному контуру.
• Благодаря трубам, расположенным с уклоном обеспечивается естественная циркуляция теплоносителя.

Обратите внимание! Уклон прямого контура идет по направлению к радиатору, для обратки уклон устанавливается в сторону котла. Правильно выполненные уклоны обеспечиваю отвод пузырьков воздуха в расширительном бачке.

Меры для обеспечения стабильной работы системы

• Уклон горизонтальных участков должны быть большими из-за малой разности плотностей горячей и остывшей воды.
• Котел должен быть заглублен для того, чтобы выдержать оптимальный уклон обратного контура.
• Расширительный бак должен быть только открытого типа, т.к. для работы в системе не должно создаваться избыточное давление.

Различают два типа схем с естественной циркуляцией

• С верхней разводкой. Котел должен быть установлен в центре, разводка выполняется в обе стороны.
  Следует сооружать контуры длинно не более 20м для обеспечения высокой теплоотдачи.
• С нижней разводкой. В этом случае трубы подачи должны быть заложены рядом с обраткой, обеспечивая движение теплоносителя снизу вверх к радиаторам.

Для повышения КПД в схему включают воздушные трубопроводы для отведения воздуха из системы.

Для двухэтажного дома

Для двухэтажной застройки необходимо применение более сложных отопительных схем. Эффективно построенная система позволяет поддерживать уютную и комфортную атмосферу в доме.

При минимальных теоретических знаниях и практических навыках ремонтных работ возможно самостоятельно соорудить двухконтурную систему отопления в двухэтажном доме.

Схема с естественной циркуляцией для двухэтажного дома

Коллекторная

Преимущества двухконтурных коллекторных систем для коттеджей

• Равномерное распределение теплоносителя в радиаторы непосредственно из котла.
• Минимальные потери давления и температуры.
• Возможность использовать мощные циркуляционные насосы.
• Осуществление настройки и ремонта отдельных элементов без отрицательного влияния на всю систему.

Недостатки

• Большой расход материалов.

Важно знать! Подключение дополнительных элементов («теплый пол», полотенцесушители, массажные ванны) возможно, как во время монтажа основной части, так и при очередном ремонте. Наиболее целесообразным является проектирование системы отопления при возведении дома, т.к. в этом случае сеть отопления имеет самый высокий КПД (выбирается наиболее удачное место расположения котла, радиаторов и трубопровода).

Составные части коллекторной системы:

• Котел.
• Радиаторы.
• Автовоздушник
• Балансировочный, предохраниельный и термостатический клапан.
• Мембранный расширительный бачок.
• Запорная арматура.
• Механический фильтр.
• Манометр
• Циркуляционный насос.

Особенностью отопления, как и в одноэтажных постройках, является наличие двух контуров – подающего и обратного трубопроводов. Подключение радиаторов происходит параллельно. Наиболее целесообразно подвод осуществлять в верхней части, а отвод – в нижней. Направление жидкости по диагонали создает равномерный прогрев и большую теплоотдачу теплоносителя.

Для регулировки температуры используют также термостатические клапаны, расположенные на радиаторах. С их помощью легко ограничить температуру в отдельной комнате или перекрыть подачу тепла вовсе. Исключение таким образом радиатора не влияет на эффективность работы системы в общем.

Для равномерности потока теплоносителя на радиаторах устанавливают балансировочные клапаны.

Предохранительный клапан, при возникновении избыточного давления, сбрасывает жидкость в расширительный бак. При значительном снижении напора в системе происходит забор рабочей жидкости из мембранного бачка.

Циркуляционный насос включен в схему для поддержания необходимой скорости потока теплоносителя.

Принцип работы системы

• Рабочая жидкость поступает в подающий трубопровод.
• После удаления избытка воздуха (посредством автоматического клапана) подогревается и подается в вертикальные стояки. Где происходит разделение подачи для первого и второго этажей.
• После прохождения через радиаторы возвращается по обратному контуру к котлу.

Важно знать! Обратка (обратный трубопровод) подключается к другому входу котла. Разделяется аналогично подающему контуру.

Данная схема может применяться в системе с искусственной и естественной циркуляцией при использовании дополнительного оборудования: насосов, теплообменников, расширительных бачков.

Двухтрубная система при внедрении коллекторной схемы является лучшим решением для отопления двухэтажных домов. Несмотря на трудоемкость и высокие финансовые затраты такое отопление окупается за несколько сезонов.

Что скрывается за терминами «однотрубная и двухтрубная система отопления»? Зачем нужен и какими понятиями оперирует гидравлический расчет двухтрубной системы отопления?

Какими бывают системы этого типа? Постараемся разобраться.

Что это такое

Начнем с определений.

• Однотрубная система отопления — простое кольцо между запорной арматурой подачи и обратки в элеваторном узле или между выходом и входом котла. Одна труба, параллельно которой (или размыкая ее, что в корне неправильно, но практикуется) врезаны отопительные приборы.

У многоэтажного дома таких колец может быть несколько, по одному на каждом этаже или даже в каждой квартире. Чаще, однако, таким образом отапливаются одноэтажные коттеджи.

• 2-х трубная система отопления подразумевает наличие двух трубопроводов по всему отапливаемому периметру помещений. Отопительные приборы врезаются между ними, создавая гидравлические перемычки и гася перепад давления.

Это порождает ряд проблем; однако при правильно сконфигурированной системе отопления даже при очень большой площади дома и огромном количестве отопительных приборов их температура может быть примерно одинаковой. Именно поэтому в многоквартирных домах чаще всего мы видим эту схему.

Однотрубные и двухтрубные системы отопления различаются сложностью разводки и расходом материала . Понятно, что две трубы обойдутся дороже.

С естественной и принудительной циркуляцией

В общем случае для циркуляции в многоквартирном доме используется либо перепад давлений между нитками теплотрассы, либо работа одного или нескольких циркуляционных насосов.

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией в случае дома с одним-тремя этажами возможна, но требует выполнения двух условий:

• Верхний розлив. Подача вынесена на чердак.
• Подающий и обратный трубопроводы имеют ДУ не меньше 32 мм. Больше — лучше.

Первое требование связано с тем, что при верхнем розливе мы получаем готовый разгонный коллектор: нагретая котлом вода с меньшей плотностью устремляется вверх и оттуда самотеком опускается через радиаторы или конвектора, отдавая им тепло.

Второе — с гидравлическим сопротивлением трубопровода. Стенки создают определенное сопротивление току воды, и оно тем больше, чем меньше диаметр трубы. А перепад, приводящий воду в движение, при естественной циркуляции совсем мал.

Совет: если вы собираетесь монтировать использующее естественную циркуляцию двухтрубное отопление частного дома своими руками, стоит остановить свой выбор на полимерных или металлополимерных трубах. Они имеют минимальный так называемый коэффициент шероховатости и при том же перепаде, что и стальные, обеспечат более быструю циркуляцию теплоносителя.

Полипропилен — это хорошо. А вот заниженный диаметр нижнего розлива — явная ошибка.

Немного о гидравлике

С выбором диаметра труб, схемы разводки и мощности циркуляционного насоса неразрывно связано такое понятие, как гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления. Он выполняется с целью либо вычислить падение напора на заданном участке, либо рассчитать необходимый диаметр трубопровода.

Мы намеренно не станем приводить полное описание методов и формул, по которым может быть выполнен гидравлический расчет двухтрубной горизонтальной системы отопления: поверьте на слово, они ВЕСЬМА сложны и дают довольно большие погрешности.

Упомянем лишь основные факторы, влияющие на расчеты.

• Шероховатость поверхности труб. Она наибольшая у асбестоцемента и стальной трубы после длительного периода службы благодаря большому количеству ржавчины и отложений.

Наименьшую шероховатость имеют, как уже говорилось, полимерные и металлополимерные трубы. Что особенно радует — сопротивление полипропилена и сшитого полиэтилена движению воды со временем не меняется.

• Увеличения и уменьшения сечения.
• Повороты, радиальные изгибы. Каждый изгиб трубы на несколько градусов увеличивает ее гидравлическое сопротивление.
• Перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами.
• Сечение и форма каналов в отопительных приборах.
• Количество отопительных приборов.
• Запорная арматура — тип и количество.

Оптимальная скорость движения теплоносителя — в диапазоне 0,3 — 0,7 метра в секунду.

При меньших значениях мы получим периодическое завоздушивание отопительной системы; кроме того, однотрубная и двухтрубная системы отопления с медленно движущимся теплоносителем будут давать слишком большой разброс температур на отопительных приборах.

При большей скорости отопление станет слишком шумным. Что как минимум столь же неприятно, многократно ускорится эрозия стенок трубы неизбежными абразивными частицами — песком и шлаком.

Если все-таки захочется заняться расчетами — коэффициенты шероховатости труб можно взять здесь.

Напоследок — несколько простых практических советов, так или иначе связанных с работой одно- и двухтрубных отопительных систем.

• В одноэтажном доме не стоит усложнять себе жизнь использованием сложных схем. Лучше использовать простую однотрубную систему с циркуляционным насосом и возможностью естественной циркуляции.
• Простое решение проблемы завоздушивания стояков при нижнем розливе — не сбрасывать отопительную систему на лето. Собственно, это предписано нормами эксплуатации жилья: заполненные водой, стальные трубы медленнее разрушаются коррозией.
• Если все отопительные приборы подключены к одному из связанных на верхнем этаже стояков — поставьте на второй стояк вместо заглушки вентиль. Перепустить его и выгнать воздушную пробку можно будет из подвала.
• Для коттеджа с площадью этажа до 150 м2 и принудительной циркуляцией используются трубы ДУ25 мм. Радиаторы врезаются в них трубой меньшего диаметра.

Внимание: не путайте ДУ (внутреннее сечение трубы) и ее внешний диаметр.

• В домах небольшой площади в двухтрубной системе обязательна балансировка отопительных приборов дросселями. Ближние к котлу прижимаются, чтобы расход воды через них не гасил перепад на дальних.
• В многоквартирных домах балансировка достигается другим способом: разницей проходимости между розливами и стояками. Если розлив имеет сечение 80 миллиметров, а стояки — 20, ближние к элеваторному узлу не будут гасить перепад на дальних.

Заключение

Дополнительную информацию о том, какой может быть горизонтальная двухтрубная система отопления, вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!

В автономной системе отопления нередко наблюдается ситуация, когда удаленные от котла радиаторы отдают меньшее количество тепла, чем установленные ближе. Проблема может заключаться не только в большой протяженности магистрали, но и в неправильно составленной схеме с единым контуром. Можно ли сделать их несколько и что такое контуры отопления, их описание и балансировка?

Проблемы балансировки контуров отопления

Самым простым примером грамотного распределения теплоносителя по нескольким потребителям является отопление многоэтажного дома. Если бы при его создании использовалась одноконтурная схема – некоторые потребители остались бы без тепла. Поэтому в здании предусмотрено несколько контуров отопления. Такой же принцип можно применить и для автономной системы частного дома или коттеджа.

Но сначала нужно разобраться, что такое контур отопления. Представим, что на определенном участке трубопровода происходит разветвление, и часть теплоносителя направляется по отдельному контуру в другое помещение. При этом длина каждого из контуров может быть различна, так как комнаты в доме имеют неодинаковые площади. В результате в общую обратную трубу попадает вода с разной степенью остывания. Но большая проблема заключается в неравномерном распределении тепла в доме. Для устранения этого необходима балансировка контуров отопления.

Этот комплекс мер, направленных на равномерное распределение теплоносителя в зависимости от протяженности каждой ветви отопительной системы. Это можно предусмотреть еще на этапе проектирования:

• Если в системе есть два контура отопления – их длина должна быть примерно равна. Для этого делают разделение трубопроводов по площадям каждой комнаты;
• Установка распределительных коллекторов . Их преимущества заключается в возможности использования специальных элементов, которые в автоматическом режиме ограничивают приток теплоносителя. Определяющим показателем является длина контура отопления;
• Применение специальных устройств , регулирующих объем горячей воды в зависимости от установленных значений.

Итогом предпринятых мер по балансировке контуров отопления должна стать равномерная температура во всех помещениях дома.

Расчет балансировки контуров отопления нужно делать еще на этапе проектирования. Не всегда можно сделать модификацию уже существующей системы.

Регулировка водяного теплого пола

Чаще всего с проблемой терморегулирования сталкиваются при проектировании системы водяного теплого пола. Именно поэтому в его схеме в обязательном порядке предусмотрен коллектор, который отвечает за этот закрытый контур отопления.

К каждому входному и выходному патрубку подключаются отдельные контура. Не всегда их длина может быть одинаковой. Поэтому в конструкции предусмотрены механизмы регулирования:

• Расходомер – устанавливается на обратный патрубок коллектора. Он выполняет функцию регулировки количественного показателя воды в зависимости от длины контура отопления;
• Терморегуляторы – ограничивают приток воды по температурному показателю.

Для изначально правильного распределения теплоносителя по закрытому контуру отопления достаточно сделать несложный расчет. Главным показателем является объем каждого разветвления. Сумма этих значений будет соответствовать 100%. Для расчета нужно разделить объем каждого контура и вычислить коэффициент ограничения притока воды в него.

При балансировке водяного теплого пола с большой площадью рекомендуется учитывать количество поворотов в каждом контуре. Они создают дополнительные гидравлические сопротивления.

Коллекторная система отопления

Намного сложнее организовать равномерное распределение теплоносителя в схеме, состоящей из двух контуров отопления. До недавнего времени для этого использовали обычные тройниковые распределители. Однако они не могли обеспечить желаемый результат – больший объем воды проходил по пути наименьшего гидравлического сопротивления. В итоге получалась существенная разница температур в помещениях.

Выяснив, что такое контур в отоплении на примере теплых водяных полов, такую же модель перенесли для всей системы дома. Только в этом случае появилась возможность делать отдельные магистрали для каждого помещения или группы комнат. Чаще всего применяется , которая по сравнению с классической имеет следующие преимущества:

• Возможность осуществлять регулировку расхода теплоносителя в каждом разветвлении с помощью расходометров. Таким образом осуществляется балансировка отдельных контуров отопления без изменения параметров всей системы;
• По надобности можно полностью исключить теплоснабжение помещений. Это может понадобиться для экономии текущих затрат по отоплению;
• Отсутствие большого влияния длины контура в отопления на температурный режим работы. Главное – установить регулирующую аппаратуру.

Недостатком подобной схемы является большая протяженность магистралей. В среднем для создания коллекторного отопления потребуется на 30-40% больше расходных материалов, чем для классического варианта. При этом увеличивается общее количество теплоносителя, что повышает требуемую мощность котла отопления.

Не целесообразно монтировать коллекторное отопление для одноэтажных домов площадью до 120 м².

Балансировочный клапан

Но что делать, если изначально есть уже готовая система отопления, а вышеописанные механизмы для регулировки контуров отсутствуют? Тогда в подобных закрытых контурах отопления можно установить балансировочный клапан.

Ближайшим аналогом балансировочного клапана является обычная запорная арматура. Но только в отличие от нее в механизме клапан предусмотрена возможности автоматической или ручной регулировки притока теплоносителя в конкретный контур отопления. Для больших систем выбирают автоматические модели. Если же есть возможность осуществлять ручную периодическую регулировку – можно установить механический аналог.

Принцип его работы заключается в ограничении притока теплоносителя в отдельную магистраль. Для этого в конструкции предусмотрен шток, выполняющий запорную функцию.

При выборе определенной модели необходимо обращать внимание на следующие параметры этого оборудования:

• Значение давления рабочей среды – максимальное и номинальное;
• Разница давления в обратной и подающей трубе. Это важно, так как избыток теплоносителя перенаправляется в обратную магистраль;
• Значение скорости потока воды в трубах;
• Номинальный температурный режим работы системы.

Эти характеристики можно взять из предварительного расчета отопления, либо получить их опытным путем методом несложных вычислений. Стоимость балансировочного клапана напрямую зависит от его функциональных возможностей, диаметра патрубка и материала изготовления. Хорошо зарекомендовали себя модели из нержавеющей стали, работающие в автоматическом режиме.

Узнав, что такое контуры отопления и методы их балансировки можно оптимизировать показатели всей системы. Но при этом важно следить за показаниями давления в каждом из них, чтобы не создался избыточный гидравлический напор.

1. Поддержание температуры в одном контуре отопления:

• регулирование производится при помощи трехпозиционного регулирующего клапана (управление «Больше»/«Меньше»);
• уставка температуры в контуре формируется исходя из температуры наружного воздуха в соответствии с отопительным графиком;
• предусмотрена возможность сдвига отопительного графика в ночное время и в выходные дни;
• переключение контура отопления в летний режим с отключением регулирования.

2. Защита от превышения температуры обратной воды:

• уставка температуры обратной воды формируется исходя из температуры наружного воздуха в соответствии с графиком обратной воды;
• при превышении температуры обратной воды, регулирование в контуре отопления прекращается и клапан отопления закрывается, регулирование возобновляется после того как температура обратной воды остынет на заданное количество градусов.

3. Поддержание температуры в двух различных контурах ГВС (ГВС1 и ГВС2):

• регулирование в каждом контуре производится независимо при помощи трехпозиционного регулирующего клапана (управление «Больше»/«Меньше»);
• уставки температуры для каждого контура задаются пользователем с панели управления.

4. Управление четырьмя насосными группами: отопления, ГВС1, ГВС2 и подпитки:

• каждая насосная группа может состоять из одного или двух насосов;
• при использовании двух насосов производится их автоматическое чередование через заданные промежутки времени для равномерного износа, а также аварийное включение резерва (АВР) при выходе насоса из строя;
• для контроля исправности насосов используется контактный датчик («сухой контакт»). В качестве датчика может выступать датчик-реле давления, реле перепада давления, электроконтактный манометр или реле протока;
• включение насосов подпитки производится при срабатывании датчика, установленного на обратном трубопроводе контура отопления. В качестве датчика может выступать датчик-реле давления или электроконтактный манометр;
• временные интервалы работы для каждой насосной группы настраиваются независимо.

5. Энергонезависимый архив аварийных ситуаций в виде списка на экране контроллера.

6. Универсальные входы для датчиков температуры (поддерживаются термосопротивления 50М, pt100, pt1000).

7. Индикация двух дополнительных датчиков: температуры и давления воды, поступающей из теплосети.

8. Диспетчеризация по интерфейсу RS-485 или Ethernet, а также удаленная диспетчеризация при помощи USB GSM-модема (SMS-сообщения, GPRS).