Как грамотно сделать отопление на два крыла. В небольшом доме

Очень весомым плюсом самотечной системы водяного отопления является ее независимость от наличия электроэнергии. Самотечное отопление может быть создано и на удаленной даче на основе энергонезависимого твердотопливного котла. Система бесшумная и надежная, она, несомненно, будет востребована и в будущем.

Наработан большой опыт создания самотечных систем отопления, ведь ранее все водяное отопление создавалось по принципу самотека. Система может быть создано по «типовой народной схеме» и своими руками.

Недостатками являются ограничения по мощности, отапливаемой площади, возможности подключения дополнительных контуров, при повышенной цене на создание.

Самотечное отопление обходится дороже, примерно в 2 раза по сравнению с системами принудительной циркуляции, так как требует большой диаметр труб и особенного размещения котла. Сложность при создании и в том, что трубы большого диаметра должны иметь общий уклон, а значит их положение фиксировано и поэтому они часто не вписываются в дизайн помещения, загромождают интерьер.

Как рассчитывается самотечная система

Можно заказать тепловой и гидравлический расчет у специалистов, в лицензированных организациях, но это обойдется недешево. Можно сделать эти расчеты приблизительно с помощью известных программ или вручную.

Скорость движения жидкости по системе в любом случае не большая. Чем больше внутренние диаметры трубопровода и радиаторов, а также котла, тем большее количество жидкости будет проходить по ним, тем больше энергии сможет переноситься.

Важно ответить на вопрос — достаточно ли будет энергии переносить теплоноситель для отопления конкретного здания? В этом и заключается суть расчетов. Но если расчетов нет, то нужно обратиться к опыту создания подобного отопления и утепления зданий.

Потери энергии и обеспечение движения жидкости

Во первых, нужно определиться со степенью утепления здания, — соответствуют ли она требованиям нормативных документов. Если нет, то может не хватить мощности не только самотечной системы….. Обогреть холодное здание себе дороже, нужно утеплять, а не увеличивать мощность обогрева.

После того, как здание утеплено, можно обратиться к опыту создания подобных систем, откуда известно, что обычная предельная площадь самотечного обогрева составляет 150 м кв. на каждом этаже здания, при этом желательно распределение радиаторов на 2 плеча на каждом этаже, а длина подающего трубопровода каждого плеча не должна превышать 20 метров.

Обязательное условие для создания системы – превышение горячего теплоносителя (обычно принимается средняя линия радиаторов) над холодным (средняя линия теплообменника котла).

При большей длине трубопроводов, желателен бы расчет, или нужно мириться, что возможно, в пики морозов пропускной способности системы (скорости теплоносителя) может и не хватить что бы в здании было жарко.

Рассмотрим, отчего же будет зависеть работоспособность самотечной системы.

Особенности системы обогрева с естественной циркуляцией

Напор в самотечной системе будет напрямую зависеть от высоты водяного столба с разностью плотностей воды (разностью температур) и от самой разности плотностей воды. Формула напора приведена ниже.

Чем больше разность температур подачи и обратки, и чем выше водяной столб с этой разностью, тем быстрее будет циркулировать вода, тем больше тепла будет переноситься, тем надежнее система и большую площадь можно будет отопить.

Дело в том, что вода наиболее значительно остывает в радиаторах, до них она считается горячей. После радиаторов вода холодная движется по обратке к теплообменнику котла, где происходит ее нагрев. Следовательно, чем ниже находится теплообменник относительно радиаторов, тем больше будет напор в системе.

Кроме того, вода остывает и в самой трубе выходящей из котла, а это значит, что чем выше будет поднят горячий трубопровод, и чем он длиннее и больше отдает тепла, тем будет больше напор.

Впрочем, эта теплототдача будет иметь низкую эффективность для обогрева дома, если горячий трубопровод расположен под потолком. Лучше, если он находится вдоль пола отапливаемой массандры и является для нее отопительным прибором.

Не правильно делать просто высокий столб горячей воды, вынося расширительный бак выше крыши. Нужна наибольшая разность высот, на которой бы происходил перепад температур, а этого проще добиться опусканием котла.

Типичная ошибка при создании самотечной системы для 2-х этажей — подключение радиаторов на обоих этажах к одним стоякам. В результате на 1 этаже будет еще холодно, когда на 2 этаже уже очень жарко. Правильно для мансарды предусмотреть отдельное независимое плечо отопления со своим регулировочным вентилем.

Особенность системы:
— жидкость в самотечной системе обычно остывает значительно, вследствие небольшой скорости ее движения. Разница температур подачи и обратки чаще находится в пределах 25 — 30 градусов. Температурный режим, например, — 75град. выход из котла и 45 град. обратка. Поэтому недопустимо создавать схему с одним трубопроводом с последовательным подключением радиаторов. Подходят только попутная и тупиковая двухтрубные схемы разводки.

Как движется теплоноситель (вода)

Из вышесказанного вытекают и конструктивные особенности самотечной системы отопления.

Котел располагается в приямке, в подвале, во всяком случае, желательно, чтобы его теплообменник был ниже средней линии радиаторов.

Все трубопроводы делаются с общим уклоном по ходу движения жидкости:

• вода из котла поднимается по вертикальному стояку в самую верхнюю точку;
• от вертикального горячего стояка всегда должна вниз до входа в котел;
• разница высот между начальной и конечной точкой трубы не менее одного процента, но по длине уклон может меняться как угодно;
• всегда лучше обеспечивать максимальный уклон.

Какие применить трубы

Диаметр труб должен быть для подачи и обратки на одном крыле трубопровода не менее 32 мм, при этом радиаторы могут подключаться и трубами с внутренним диаметром 20 мм. А для стояка и подачи на крыло — не менее 50 мм. Впрочем никто не запрещает увеличить эти диаметры, что только сделает систему мощнее.

До сих пор оптимальным вариатном считаются обычные стальные трубы. При больших диаметрах они становятся конкурентноспособными пластику. К тому же стальная труба большого диаметра является и сама по себе отопительным прибором, ввиду значительной проводимости тепла металлом.

Котел, радиаторы, трубопровод

Применяется специальный котел (и газовый и твердотопливный) с собственным маленьким гидравлическим сопротивлением, предназначенный для самотечной системы.

Применяются радиаторы с низким гидравлическим сопротивлением, с большим диаметром внутренних отверстий — обычно или чугунные или алюминиевые.

В высшей точке трубопровода устанавливается клапан для стравливания воздуха (система под давлением с закрытым расширительным баком (гидроаккумулатором)). В систему встраивается на выходе из котла группа безопасности – манометр и аварийный клапан. Либо в высшей точке располагается расширительный бак открытого типа.

Сливной кран располагается в районе котла в низшей точке трубопровода, делается отвод либо в канализацию, либо на емкость.

Подборка котла по мощности ведется как обычно — в зависимости от теплопотерь здания, а радиаторов — от теплопотерь каждой комнаты где они устанавливаются.

При этом чаще пользуются правилом — радиаторы суммарно чуть мощнее котла (при этом учитывается, то что паспортная температура жидкости обычно больше реальной, т.е. радиторы приобретаются еще мощнее на 20 – 35 %), после чего общая мощность радиаторов распределяется по комнатам.

Схемы самотечного отопления на одно крыло

Типичная схема водяного отопления с самотечным движением жидкости. Здесь только лишь одно крыло. Горячий трубопровод располагается повыше, от него опускаются стояки вниз на каждый радиатор или на пару радиаторов. В схеме указан расширительный бак вместо гидроаккумулятора.

На практике часто подобные схемы реализуются так чтобы расширительный бак, верхний трубопровод располагались бы на чердаке а обратка часто опускается под пол в подвал. При этом трубопроводы меньше загромождают жилое пространство и не портят интерьер. Но тогда все трубопроводы в холодной зоне должны быть хорошо утеплены — слой не менее 15 см минеральной ваты. Пенопласт не подходит, так как его едят грызуны и его не стоит нагревать до 70 град.

Прокладка труб по чердаку

Подвариант данной схемы — обратка поднята вверх, так как не всегда есть возможность прокладывать ее понизу — мешают дверные проемы, нет подвала и т.д.

В небольшом доме

Вариант размещения радиаторов прямо возле котла. Это возможно лишь в климатических зонах с постоянной положительной температурой, и если окна достаточно утеплены (двойные стеклопакеты), и нет особой необходимости в создании тепловых завес путем размещения радиаторов под окнами. Схема применяется, когда нет возможности понизить уровень котла — максимально сокращаются трубопроводы.

Трубопровод на два крыла

Следующий пример более востребован в жизни. Чаще так и располагаются трубопроводы при самотечном движении жидкости в небольшом частном доме или на даче на уровне радиаторов с выдержкой общего уклона.

Трубопровод разделен на два крыла, которые желательно сделать одинаковой протяженностью. Все радиаторы подключаются через вентили для оперативной регулировки поступления воды.

Для двух этажей

Еще один пример «из жизни» разводки трубопроводов при самотечном движении жидкости. На этот раз отапливается полноценный этаж и мансарда.

Так как крыло мансарды маломощное, то оно включено трубопроводом меньшего диаметра — 25 мм. Здесь применяются стояки на каждую пару радиаторов в комнатах первого этажа, а горячий трубопровод проложен по полу мансарды и является для нее обогревающим элементом.

Схема требует создания достаточного напора, поэтому теплообменник котла располагается ниже средней линии радиаторов первого этажа минимум на пол метра.

Принципы и выводы

Можно разработать любое количество схем самотечного отопления в зависимости от конкретной планировки дома но всегда соблюдаются следующие принципы — максимально большой столб воды с перепадом температур, максимальные диаметры трубопроводов и специальные котлы и радиаторы, кольцо трубопроводов — «подача-радиатор-обратка» делаются как можно короче, для чего трубопровод разделяется на несколько плечей, которые подключаются к котлу параллельно.

Также важно: — если самотечное отопление в доме создавалось самостоятельно, или владельцы принимали активное участие в его создании, то и все выявленные недостатки в процессе эксплуатации могут быть исправлены своими руками или система может быть без особых затрат доработана, при выявлении ее недостатков.

Перед монтажом любой системы обогрева необходимо определиться со способом разводки трубопроводов. Существуют как широко известные и часто используемые однотрубные и двухтрубные способы обустройства климатической сети, так и более экзотические. К ним относится схема отопления на два крыла, лучевая, многоконтурная и так далее.

Более подробно о наиболее популярных из них читайте в размещенном ниже материале.

Разновидности систем обогрева

Перед тем как разрабатывать те или иные схемы — отопление своими руками, горячее водоснабжение и тому подобные — необходимо определиться с типом климатической системы по способу организации тока теплоносителя. От этого напрямую зависит, какой способ прокладки труб подойдет в вашем конкретном случае.

Наиболее простой разновидностью является гравитационная система обогрева, в которой ток теплоносителя происходит за счет разности температуры и плотности воды, протекающей по трубам. С такими схемами не понаслышке знакомы жители городов, проживающие в хрущевке или другом многоквартирном доме с централизованной подачей теплоносителя.

Принцип действия системы отопления с естественной циркуляцией состоит в следующем:

1. Разогретая в котле вода становится менее плотной и, соответственно, более легкой, вследствие чего вытесняется тяжелыми водными массами в верхнюю точку системы.
2. Оттуда по смонтированным трубам жидкость перетекает через установленные во всех комнатах радиаторы отопления, отдавая тепловую энергию воздуху в комнатах.
3. Завершается цикл попаданием остывшей воды в котел, где начинается новый оборот.

Обратите внимание! Для обеспечения нормальной скорости потока и удаления воздуха их системы отопительные трубы должны размещаться под уклоном в 3-5 градусов по направлению к котлу. Это обязательное требование, закрепленное СНиП.

Гравитационная система отопления имеет немало преимуществ, однако, ее использование связано и с некоторыми трудностями. Все плюсы и минусы эксплуатации инженерной сети с естественным током теплоносителя отражены в таблице.

Гравитационные схемы отопления зданий могут применяться и в индивидуальном строительстве. Разница состоит лишь в том, что устанавливать расширительный бак и производить разводку от вертикальных стояков можно не на чердаке, а под потолком верхнего этажа (естественно, в самой высокой точке климатической системы).

Поэтому вы можете смело брать имеющиеся в строительных справочниках или описанные ниже типовые схемы отопления, модернизировать их под собственные нужды и воплощать в жизнь.

Совет! Чтобы разбираться в подготовленных инженерами эскизах и проектах, необходимо знать условные обозначения в схемах отопления. Знаков там немного и они интуитивно понятны, поэтому их запоминание не займет у вас много времени, но даст возможность легко ориентироваться в строительной документации.

Если вы не готовы мириться с недостатками гравитационной системы, можно использовать схемы монтажа отопления с принудительным током жидкости. В этом случае обязательным элементом является циркуляционный насос, устанавливаемый на обратке.

Только определившись с рассмотренным выше вопросом, можно выбирать .

Их существует несколько:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• лучевая.

Остановимся на этом более подробно.

Способы прокладки

Однотрубная схема сети обогрева

Начнем разбор схемы отопления с одной трубой, которая служит и для подачи воды в батареи и для транспортировки остывшей жидкости к отопительному котлу.

Если необходимо обогревать два крыла или несколько этажей дома, необходимо с помощью тройника разделить поток воды на две или более частей. Каждый контур желательно оснастить запорной арматурой, позволяющей в случае необходимости отсекать его без остановки работы всей системы.

После прохождения всех радиаторов потоки должны быть снова объединены в одну трубу, которая соединяется с входным патрубком котла отопления.

Радиаторы в однотрубной системе отопления могут подключаться двумя способами:

1. Последовательным . В этом случае труба, подающая теплоноситель, подключается к входному патрубку батареи и к выпускному. Никаких дополнительных элементов не монтируется. Теплоноситель не может течь, миновав радиатор отопления.
2. Параллельным . Здесь водная магистраль просто прокладывается по периметру всего дома, а радиаторы стыкуются с помощью тройников и отводных участков. Плюс в том, что при выходе из строя одной батареи не нарушается работа всей остальной системы обогрева.

При обустройстве однотрубной системы отопления желательно предусмотреть наличие следующих элементов:

1. Запорной арматуры на входе и выходе из батареи. С ее помощью вы не только сможете регулировать объем поступающей в радиатор воды и, соответственно, температуру в комнате, но и произвести ремонт или замену элемента отопления без слива теплоносителя.
2. При последовательном соединении входной и выходной патрубки батареи перед запорными кранами желательно соединить байпасами – отрезками труб меньшего диаметра, которые обеспечат переток воды в случае отсекания радиатора.

Двухтрубная схема сети обогрева

Система отопления с двумя трубами (подающей и отводящей) является более эффективной, но требует и большего количества материалов, из-за чего цена монтажа несколько повышается. Но и преимущества очевидны. Ее использование, особенно в паре с циркуляционным насосом, позволяет более эффективно и равномерно распределять тепловую энергию по комнатам дома.

Инструкция по конструированию такой системы не вызовет трудностей для понимания даже у начинающего мастера:

1. От котла прокладывается две трубы, одна из которых соединяется с выходным, другая – с входным патрубком котла. По первой к радиаторам подается горячая вода, по второй, соответственно, доставляется к котлу уже остывший теплоноситель.
2. Врезка радиаторов производится с помощью отводных труб. Входной патрубок соединяется с магистралью подачи, выходной – с обраткой.
3. Во избежание разрушения приборов отопления от избыточного давления рекомендуется не устанавливать запорную арматуру на выпускном канале радиатора.
4. Каждая батарея должна быть оборудована воздушным клапаном – краном Маевского, который необходим для удаления воздушных пробок, образующихся после заливки жидкости в систему.

Преимущества системы очевидны, а в качестве недостатка можно отметить только большую материалоемкость – для двухтрубной системы необходимо в два раза больше материалов, чем для однотрубной.

Коллекторная схема сети обогрева

Это самая гибкая и легко настраиваемая система отопления. Здесь вы можете точно регулировать подачу теплоносителя в каждую батарею дома с одного места – коллекторного шкафа. При аварии с помощью запорной арматуры отсекается любая батарея, делая ремонт легким и быстрым.

Схема работы коллекторной (лучевой) системы такова:

1. Основными элементами являются два коллектора: для подачи и отведения теплоносителя.
2. Каждая батарея в доме соединена парой труб с упомянутыми выше коллекторами. Таким образом, организуется как бы отдельный контур для каждого радиатора.

Лучевую схему обогрева можно смело рекомендовать для установки, если вас не пугают следующие нюансы:

• для монтажа требуется огромное количество труб, которые нужно прокладывать под стяжкой пола;
• система должна в обязательном порядке иметь циркуляционный насос, так как соблюсти уклон трубопроводов не получится;
• при установке необходимо следить, чтобы под стяжкой не был смонтирован ни один фитинг, который может дать протечку уже в процессе работы.

Вывод

Помимо рассмотренных выше способов разводки магистральных труб, подающих теплоноситель к батареям и доставляющих остывшую воду назад к котлу, не менее важна и сама схема соединения радиаторов отопления (снизу, сбоку, диагональная). Правильное подключение не только увеличивает скорость циркуляции теплоносителя и повышает эффективность работы батарей, но и предотвращает возникновение воздушных пробок.

Более подробно об этом смотрите в видео в этом материале.

Отопление, водоснабжение и канализация – три кита, на которых стоит комфорт жилища. Правильный выбор разводки системы отопления в доме позволит создать выгодное по затратам и эффективное теплоснабжение. Проектирование схемы снабжения теплом и строительство здания осуществляются одновременно, так как в этом случае учитываются возможные нюансы.

Виды схем разводки отопления

Нагрузка по обеспечению тепла в частных домостроениях ложится, если не считать камины и печи, на отопительные котлы. Они бывают одно- и двухконтурными. Одноконтурные отопительные устройства используют только для отопления дома, а котлы с двумя контурами дополнительно дают горячую воду.

При создании системы отопления тип котельного оборудования значения не имеет. Для переноса теплоносителя и передачи им тепловой энергии в помещения применяется два варианта: одно- или двухтрубный. Это принимают во внимание еще при продумывании проекта строения.

Однотрубная разводка

Разводка отопления представляет собой контур, состоящий из одной трубы, к которой присоединяются последовательно отопительные приборы. Ее устраивают горизонтальной или вертикальной.

Горизонтальная разводка несложной конструкции. Для создания работоспособной системы требуется организация уклона для движения теплоносителя.

Радиаторы

Для отопления нескольких этажей с использованием этого способа при подаче теплоносителя на уровень выше врезается вентиль перед входом в первую секцию радиатора. Он необходим для требуемого давления жидкости при подаче наверх. Это достигается за счет его частичного перекрытия.

При применении вертикальной разводки следует при монтаже соблюдать вертикальность стояков. При этом используется труба с большим диаметром по сравнению с горизонтальной схемой, и нет потребности в применении насосного оборудования.

Использование отопительной системы с одной трубой дает возможность достичь экономии за счет снижения потребности в материалах, а также упрощает проектирование и монтажные работы. При этом основной недостаток этой схемы заключается в потере тепловой энергии по мере прохождения по последовательно соединенным отопительным приборам. В результате качество обогрева у крайних радиаторов недостаточно.
Для исправления ситуации применяют следующие мероприятия:

• число секций отопительных приборов увеличивают по мере удаления от котла;
• монтируются термостатические клапаны, которые позволяют регулировать подачу воды в батареи;
• используется насос для принудительного перемещения теплоносителя по трубам.

Применение однотрубного отопления эффективно для дома, площадь которого не превышает 100 кв.м.

Двухтрубная система разводки отопления

Работа такого отопления предусматривает использование двух труб. Первая из них подает теплоноситель в батареи, а другая отводит его после передачи тепла и возвращает в отопительное устройство. Использование такой схемы позволяет применять любые типы котельного оборудования вне зависимости от энергоносителя.

Циркуляция жидкости происходит естественным путем или принудительно, при этом высота дома роли не играет.

Преимущества и недостатки

Способ создания циркуляции теплоносителя обуславливает двойной расход труб для создания трубопровода. Однако нельзя утверждать, что пропорционально количеству происходит рост затрат. Для создания двухтрубной системы отопления требуются трубы, меньшего диаметра, а фитинги меньших размеров дешевле.

Монтаж такого варианта усложняется, и возрастает трудоемкость работ.

Установкой на каждом отопительном приборе терморегулятора добиваются требуемого баланса температурного режима в помещениях, что сложно устроить с одной трубой. Это устройство поддерживает заданную температуру в автоматическом режиме. Однотрубная конструкция регулируется в случае установки на каждой батарее байпаса или при оснащении трехходовым краном, что приводит к дополнительным затратам и усложняет конструкцию.

Двухтрубный вариант неудобен в ремонте, так как требует отключения подачи теплоносителя. Но при установке шаровых кранов на каждом радиаторе, перекрывающих индивидуально подачу и обратку, ремонтируют и технически обслуживают его без остановки отопления.

Достоинство двухтрубной системы заключается в том, что теплоноситель подается во все батареи непосредственно от отопительного устройства. Эта схема сопровождается меньшим падением напора. Она упрощает создание естественного перемещения теплоносителя или требует насосного оборудования, имеющего мощность ниже для принудительного движения.

Виды двухтрубных систем отопления

Отопительные конструкции выполняются двумя способами: открытым и закрытым. При закрытой схеме конструкция оборудуется мембранным расширительным бачком. Наличие этого устройства работает безаварийно в случае существенного роста давления.

Особенность этой системы – возможность применения антифризов в роли теплоносителя, что не допускает разморозки в случае аварии. Причем состав этих жидкостей разрабатывается специально для отопления. Использование других антифризов не допускается. Присадки или добавки также должны иметь соответствующее назначение. В противном случае современное котельное оборудование выходит из строя по причине, не являющейся гарантийной.

Расширительный бачок открытого типа входит в состав оборудования открытой системы. Имеется патрубок, служащий для удаления воздуха, и специальная труба, чтобы удалять лишнюю воду. В некоторых случаях он снабжает горячей воды для использования в хозяйстве. Это обстоятельство требует обязательной автоматической подпитки, и исключается присутствие добавок.

Уровень безопасности у закрытых конструкций выше, чем у открытых, что учитывают при проекте отопительной системы.

Вертикальная и горизонтальная системы

Вертикальную используют для организации отопления домов из нескольких этажей. Конструкция отличается материалоемкостью, но при этом подключение отопительных приборов происходит без труда. Преимущество такой схемы заключается в автоматическом удалении воздуха.

Применение горизонтальной системы целесообразно при организации отопления домов малой этажности. Для предотвращения завоздушивания устанавливаются краны Маевского.

Верхняя и нижняя разводка

Конструкция верхней разводки предусматривает расположение трубы на уровне потолка. Подача теплоносителя к батареям происходит сверху вниз, а обратка размещается по полу. Такое расположение труб создает благоприятные условия для сооружения отопления с естественной циркуляцией при соблюдении требуемого угла наклона трубопровода. Монтаж такой конструкции ухудшает внешний вид помещения.

Для исправления положения применяются методы скрытия трубопровода (сооружают подвесные потолки или прячут трубы в стены).

Характерная особенность нижней разводки – устройство подающей трубы внизу, но так, чтобы она располагалась выше обратки. Подача находится в подвале, а трубы, подводящие и отводящие воду к отопительным приборам, пропускаются через пол. С эстетической точки зрения такой вариант предпочтительней. Однако при естественной циркуляции теплоносителя важно, чтобы радиаторы закреплялись в точке, которая выше горизонта размещения котла. При наличии насоса это обстоятельство не играет роли.

Тупиковая и попутная разводка

При организации тупикового отопления теплоноситель в подающей трубе движется навстречу потоку жидкости в обратке. Схема, при которой движение теплоносителя происходит в одном направлении, называется петля Тихельмана. При ее использовании упрощается настройка и балансировка конструкции, что важно, если сети протяженные.

Попутная система с одинаковыми по мощности радиаторами балансируется автоматически. Для регулирования же тупиковой требуется оснащение каждого отопительного прибора клапаном или игольчатым вентилем. Если в схеме Тихельмана радиаторы имеют разное число секций, то поддаются регулированию лучше вне зависимости от длины.

Регулирование тупиковой конструкции сопряжено со сложностями. При уменьшении количества подачи теплоносителя на первом приборе случаются ситуации, что его требуется закрыть так, что подача прекратится. Таким образом, возникает выбор между отключением первой батарей и последней, так как иным путем достичь баланса невозможно.

Отопление на два крыла

Несмотря на ряд преимуществ схемы Тихельмана, тупиковая система находит большее распространение при создании отопления. Сложности регулировки возникают с увеличением протяженности.

Когда контур длинен, а использовать петлю Тихельмана не получается, то целесообразно произвести разделение схемы на две меленьких. Условие такого мероприятия – наличие технических возможностей.

Для регулирования подачи теплоносителя на контуры встраиваются вентили, влияющие на работу каждого из крыльев. Если пренебречь их установкой, то сбалансировать конструкцию

Подключение радиаторов

Ограничений по способу подключения отопительных приборов нет. Реализовывают все варианты. Считается, что эффективен диагональный способ подключения. Основанием этому служит высокий уровень теплоотдачи – 95-98% мощности радиатора.

При этом каждая из схем подключения востребована и применяется. Нижний способ подключения, несмотря на низкую производительность, широко распространен при размещении труб под полом, так как это удобный вариант. Скрытая прокладка трубопровода возможна при использовании и других методов, но до конца скрыть элементы отопительной системы не удается.

Вариант бокового подключения хорош при условии, если количество секций в батарее не превышает пятнадцати штук. При соблюдении этого условия тепловые потери отсутствуют. С увеличением числа секций подойдет диагональное подключение для достижения нужной теплоотдачи.

Двухтрубная система отопления получила название, исходя из принципа, используемого при ее организации. Такая система оснащена двумя трубами: по одной трубе нагретый теплоноситель направляется в батареи, по другой остывшая вода из отопительных элементов подается обратно в котел.

Двухтрубные системы совместимы с котельным оборудованием, работающим на всех видах топлива, могут оснащаться как естественной, так и принудительной циркуляцией теплоносителя. Монтаж двухтрубных систем возможен как в малоэтажных, так и в многоэтажных зданиях.

Преимущества и недостатки

Начнем с недостатков:

1. Главный минус двухтрубного принципа – это повышенный расход материалов. Однако этот недостаток нивелируется тем, что при такой схеме используются трубы меньшего диаметра. То же самое можно сказать о размерах фитингов. Меньше размеры – меньше затраты материалов, а значит, и цена.
2. Другой недостаток подобной схемы отопления – увеличенные затраты труда. Это естественно, так как труб вдвое больше.
3. Отсутствие возможности ремонта батарей без остановки всей системы. Исправить положение можно, если расчет двухтрубной системы отопления предусматривает наличие возле всех отопительных приборов шаровых кранов (как на подаче, так и на обратке). После перекрытия кранов можно провести ремонт батареи или полотенцесушителя.

Схема двухтрубной системы

К преимуществам двухтрубного отопления можно отнести следующие факты:

1. На каждую батарею можно установить терморегулирующую головку, благодаря чему баланс в системе будет поддерживаться автоматически. При однотрубном устройстве реализовать управление на отдельных радиаторах сложно, так как понадобится байпас с трехходовым или игольчатым краном, что сделает систему значительно дороже и сложнее.
2. В противоположность однотрубному устройству в двухтрубной системе во все отопительные элементы подается вода одинаковой температуры - непосредственно из котла. Интенсивность подачи воды регулируется термостатическими головками и кранами, поэтому проблемы с напором исключены.
3. Небольшие потери давления и значительно более простая реализация отопления, основанного на самотеке. Если понадобятся насосы для принудительной циркуляции, можно использовать оборудование меньшей мощности, чем в случае с однотрубными системами.

Классификация оборудования

Двухтрубная система отопления частного дома может быть открытой или закрытой. Последняя предусматривает наличие мембранного расширительного бачка, который позволяет работать системе при высоком давлении.

Тепловым носителем может выступать не только вода, но и этиленгликолевые составы, способные работать при низких температурах (до 40 градусов ниже нуля). Составы на основе этиленгликоля называются антифризами.

Необходимо заметить, что правильная работа оборудования обеспечивается только при использовании специализированных составов, предназначенных конкретно для целей отопления. Автомобильные антифризы не подойдут. То же самое касается присадок и добавок: можно использовать только специально приспособленные для отопления.

Особенно важно соблюдать данную рекомендацию при эксплуатации дорогих моделей котлов, управление которыми осуществляется автоматикой. В случае поломки котла производители обычно снимают с себя ответственность и не выполняют гарантийный ремонт, если неисправность напрямую не вызвана тепловым носителем.

Системы закрытого типа отличаются наивысшим уровнем безопасности, поэтому большая часть котлов современного производства нацелена именно на такие схемы.

Схема открытой системы отопления с расширительным бачком

В открытых системах расширительный бачок монтируется на верхнем участке. К бачку присоединяют патрубок для вывода воздуха, а также трубу для слива лишней воды из системы. Из бачка можно отбирать горячую воду для бытовых потребностей, однако в таком случае желательно сделать снабжение воды автоматическим. Кроме того, вода, используемая для нужд жильцов, не должна содержать технических добавок и присадок.

Двухтрубная система вертикального и горизонтального типов

Существует два вида организации системы с двумя магистралями – вертикальный и горизонтальный. Вертикальное расположение труб обычно используется в многоквартирных зданиях. Для реализации системы необходимо множество труб, но при этом достигается возможность отводов в квартиры на каждом этаже. Основной плюс такой системы – естественная отдача воздуха, так как он устремляется кверху, где выводится с помощью расширительного бака или спускного вентиля.

Двухтрубная горизонтальная система отопления более распространена в одноэтажных и двухэтажных домах. Для удаления воздуха здесь используются краны Маевского.

Верхняя и нижняя разводка

Разводка подачи теплоносителя выполняется по одному из двух принципов: верхнему или нижнему. Если разводка верхняя, трубопровод располагается в подпотолочном пространстве, и трубы подачи спускаются вниз к батареям. Обратка же идет по полу. Плюс данного варианта в том, что он позволяет легко организовать естественную циркуляцию, так как из-за перепада высот и специально расположенной под углом трубы обеспечивается хорошая скорость движения теплоносителя.

Однако системы с нижней разводкой не слишком популярны из-за внешней непривлекательности бросающихся в глаза труб. Проблему можно исправить, если накрыть трубопровод подвесным или натяжным потолком.

Обратите внимание! Оба типа разводки используются в двухтрубных системах. Различия в схемах наглядно показаны на рисунке ниже.

Схема вертикальной двухтрубной системы

Если разводка устроена по нижнему принципу, труба подачи располагается внизу, но чуть выше обратки. Причем трубы можно установить даже в подвале, полуподвале или встроить в пол. Такой способ разводки более эстетичен, а потому пользуется популярностью.

Однако при нижнем способе необходимо тщательно выбирать место для установки котла (если речь идет о естественной циркуляции теплоносителя), так как батареи должны располагаться выше котла. В случае же принудительной циркуляции положение оборудования относительно батарей значения не имеет.

Схема магистралей воды в системе отопления

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома делится на два крыла. В обоих крыльях уровень температуры регулируется с помощью вентилей. Применяется нижняя разновидность разводки и принудительная циркуляция, поэтому котел крепится к стене.

Тупиковая и попутная системы

Система, в которой тепловой носитель двигается в разные стороны по трубам подачи и обратного хода, называется тупиковой. Другой вариант – система с попутным направлением теплоносителя (схема Тихельмана). Попутная схема легче поддается балансировке и настройке, в особенности, если речь идет о масштабных отопительных сетях.

В попутной системе с равным количеством радиаторных секций нет необходимости проводить балансировку. В тупиковой же схеме не обойтись без установки на всех радиаторах термоклапанов или игольчатых вентилей.

Тупиковая и попутная схема движения теплоносителя

Причем следует заметить: даже если в попутной схеме имеются батареи с отличающимся количеством секций, установить баланс будет гораздо проще, чем в разветвленной системе тупикового типа.

Чтобы сбалансировать тупиковую схему, нужно крепко закрутить вентиль на первой батарее. Вполне может развиться ситуация, при которой вода полностью перестанет поступать в радиатор. Тогда нужно будет выбрать: какая из батарей будет исключена из отопительной схемы – первая или последняя.

Отопительная система с двумя крыльями

И все же, монтаж двухтрубной системы отопления чаще осуществляется по тупиковому принципу. Причина в том, что в попутных схемах обратная магистраль имеет большую протяженность и монтажные работы сложнее. К тому же при небольшом контуре отопления отдачу тепла от каждой батареи вполне можно сбалансировать.

В случае же с большим контуром, его можно разделить на пару крыльев. Однако следует помнить, для создания системы с двумя крыльями нужно исходить из технической допустимости ее построения. В обоих контурах нужно устанавливать вентили для регулирования мощности подачи теплового носителя. Без вентилей провести балансировку не получится.

В двухтрубном отоплении применяется один из трех вариантов подключения батарей: диагональный, односторонний или нижний. Оптимальным способом считается диагональное подключение. Так можно достичь максимальной отдачи тепла от отопительного оборудования (до 98% от номинала).

При всех различиях между разными типами подключения радиаторов все они применяются на практике, но с разными задачами. К примеру, подключение по нижнему принципу не отличается высокой производительностью, но это хороший вариант, если трубопровод нужно расположить под полом.

Замаскированную закладку труб можно использовать также в диагональной и односторонней схеме, однако в этих случаях на поверхности останутся значительные участки труб, которые можно спрятать разве что под отделкой стен.

Подключение радиаторов бокового типа используется при количестве секций, ограниченном 15 единицами – тепловые потери в этом случае практически отсутствуют. Если же секций больше 15, понадобится диагональное подключение, так как только такой способ обеспечит нормальную циркуляцию теплоносителя и отдачу тепла.

Двухтрубная система отопления более сложна по сравнению с однотрубной, а количество необходимых для монтажа материалов заметно больше. Тем не менее именно 2-х трубная система отопления является более популярной. Из названия следует, что в ней используются два контура. Один служит для доставки горячего теплоносителя к радиаторам, а второй отводит охлажденный теплоноситель обратно. Такое устройство применимо для любых типов сооружений, лишь бы их планировка позволяла монтаж этой конструкции.

Востребованность двухконтурной отопительной системы объясняется наличием ряда весомых преимуществ . Прежде всего, она предпочтительней одноконтурной, поскольку в последней теплоноситель теряет заметную часть тепла еще до попадания в радиаторы. К тому же двухконтурная конструкция более универсальна и подходит для домов разной этажности.

Недостатком двухтрубной системы считается ее высокая цена. Однако многие ошибочно считают, что наличие 2 контуров предполагает использование двукратного количества труб, и стоимость такой системы вдвое больше, чем однотрубной. Дело в том, что для однотрубной конструкции необходимо брать трубы большого диаметра. Это обеспечивает нормальную циркуляцию теплоносителя в трубопроводе, а значит, и эффективную работу такой конструкции. Преимущество же двухтрубной в том, что для ее монтажа берут трубы меньшего диаметра, которые существенно дешевле. Соответственно и дополнительные элементы (сгоны, вентили и т. д.) тоже используются с меньшим диаметром, что также несколько удешевляет конструкцию.

Бюджет монтажа двухтрубной системы выйдет ненамного большим, чем для однотрубной. С другой стороны, эффективность первой будет заметно выше, что станет хорошей компенсацией.

Пример применения

Одним из мест, где двухтрубное отопление будет очень целесообразным, является гараж . Это рабочее помещение, потому здесь не требуется постоянное отопление. К тому же двухтрубная система отопления своими руками – это вполне реальная затея. Установка в гараже такой системы не является необходимым, однако будет абсолютно не лишним, поскольку в зимнее время работать здесь очень сложно: двигатель не заводится, масло застывает, да и просто работать руками некомфортно. Двухтрубная отопительная система обеспечивает вполне приемлемые условия для нахождения в помещении.

Разновидности двухтрубных систем для отопления

Есть несколько критериев, по которым можно классифицировать такие отопительные конструкции.

Открытые и закрытые

Закрытые системы предполагают использование расширительного бачка с мембраной. Они могут работать при повышенном давлении. Вместо обычной воды в закрытых системах можно использовать теплоносители на основе этиленгликоля, которые не замерзают при низких температурах (до 40 °C ниже нуля). Автомобилисты знают такие жидкости под названием «антифризы».

Однако надо помнить, что для отопительных устройств существуют специальные составы теплоносителей, а также особые добавки и присадки. Использование обычных веществ способно привести к поломке дорогостоящих отопительных котлов. Такие случаи могут быть расценены как негарантийные, потому ремонт потребует значительных затрат.

Открытая система характерна тем, что расширительный бачок необходимо устанавливать строго в самой верхней точке устройства. В нем нужно предусмотреть патрубок для воздуха и отводной трубопровод, по которому сливается лишняя вода из системы. Также через него можно брать теплую воду для хозяйственных нужд. Однако такое применение бачка требует наличия автоматической подпитки конструкции и исключает возможность использования добавок и присадок.

И все же двухтрубная система отопления закрытого типа считается более безопасной, поэтому современные котлы чаще всего конструируются под нее.

Горизонтальные и вертикальные

Эти виды отличаются расположением главного трубопровода. Он служит для соединения всех элементов конструкции. Как горизонтальная, так и вертикальная системы имеют собственные достоинства и недостатки. Однако обе они демонстрируют хорошую теплоотдачу и гидравлическую устойчивость.

Двухтрубная горизонтальная конструкция отопления встречается в одноэтажных зданиях, а вертикальная — в многоэтажках. Она более сложная и, соответственно, более дорогая. Здесь применяются вертикальные стояки, к которым подключаются элементы отопления на каждом этаже. Преимуществом вертикальных систем является то, что в них, как правило, не возникают воздушные пробки, поскольку воздух выходит по трубам вверх к расширительному бачку.

Системы с принудительной и естественной циркуляцией

Такие виды различаются тем, что, во-первых, присутствует электрический насос, который заставляет перемещаться теплоноситель, а во-вторых, циркуляция происходит сама по себе, подчиняясь физическим законам. Минус конструкций с насосом в том, что они зависят от наличия электроэнергии. Для небольших помещений особого смысла в принудительных системах нет, разве что нагреваться дом будет быстрее. При больших же площадях такие конструкции будут оправданными.

Чтобы правильно выбрать тип циркуляции, необходимо учитывать, какой тип разводки труб используется: верхний или нижний.

Система с верхней разводкой предполагает прокладку магистрального трубопровода под потолком здания. Это обеспечивает высокое давление теплоносителя, благодаря чему он хорошо проходит через радиаторы, а значит, использование насоса будет излишним. Такие устройства выглядят эстетичнее, трубы вверху можно скрыть декоративными элементами. Однако в эту систему нужно устанавливать мембранный бак, что влечет дополнительные затраты. Возможна установка и открытого бачка, но он должен быть в самой верхней точке системы, то есть на чердаке. В таком случае бачок необходимо утеплить.

Нижняя разводка предполагает монтаж трубопровода чуть ниже подоконника. В этом случае можно установить открытый расширительный бачок в любом месте помещения несколько выше трубы и радиаторов. Но без насоса в такой конструкции не обойтись. К тому же возникают трудности, если труба должна проходить мимо дверного проема. Тогда необходимо пускать ее по периметру двери либо делать 2 отдельных крыла в контуре конструкции.

Тупиковая и попутная

В тупиковой системе теплоноситель горячий и охлажденный идут в разных направлениях. В попутной системе , сконструированной по схеме (петле) «Тихельмана», оба потока идут в одном направлении. Различие этих видов в простоте балансировки. Если попутная при использовании радиаторов с равным количеством секций сама по себе уже является сбалансированной, то в тупиковой на каждый радиатор нужно установить термостатический клапан или игольчатый вентиль.

Если же в схеме «Тихельмана» используются радиаторы с неравным количеством секций, здесь тоже требуется установка клапанов или вентилей. Но даже в этом случае такая конструкция балансируется проще. Это особенно ощутимо в протяженных отопительных системах.

Подбор труб по диаметру

Выбор сечения труб нужно производить исходя из объема теплоносителя, который должен проходить за единицу времени. Он, в свою очередь, зависит от тепловой мощности, которая требуется для обогрева помещения.

В наших расчетах мы будем исходить из того, что размер тепловых потерь известен и имеется числовое значение теплоты, необходимой для обогрева.

Начинают расчеты с конечного, то есть самого дальнего радиатора системы. Чтобы вычислить расход теплоносителя для комнаты, понадобится формула:

G=3600×Q/(c×Δt) , где:

• G − расход воды на обогрев помещения (кг/ч);
• Q − тепловая мощность, необходимая для обогрева (кВт);
• c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);
• Δt − разность температур между горячим и охлажденным теплоносителем, принимается равной 20 °C.

Например, известно, что тепловая мощность для обогрева помещения равняется 3 кВт. Тогда расход воды составит:
3600×3/(4,187×20)=129 кг/ч, то есть около 0,127 куб. м воды в час.

Чтобы водяное отопление было сбалансировано как можно точнее, необходимо определить сечение труб. Для этого используем формулу:

S=GV/(3600×v) , где:

• S − площадь поперечного сечения трубы (м2);
• GV − объемный расход воды (м3/ч);
• v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.

Если в системе используется естественная циркуляция, то скорость движения будет минимальной − 0,3 м/с. Но в рассматриваемом примере возьмем среднее значение — 0,5 м/с. По указанной формуле рассчитаем площадь сечения, а исходя из нее − внутренний диаметр трубы. Он составит 0,1 м. Подбираем полипропиленовую трубу ближайшего большего диаметра. Это изделие с внутренним диаметром 15 мм.

Затем переходим к следующему помещению, рассчитываем расход теплоносителя для него, суммируем с расходом для рассчитанного помещения и определяем диаметр трубы. И так до самого котла.

Монтаж системы

При монтаже конструкции следует придерживаться определенных правил:

• любая двухтрубная система включает в себя 2 контура: верхний служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, нижний − для отвода охлажденного;
• трубопровод должен иметь небольшой наклон в сторону конечного радиатора;
• трубы обоих контуров должны быть параллельными;
• центральный стояк необходимо утеплять для предотвращения тепловых потерь при подаче теплоносителя;
• в реверсивных двухтрубных системах необходимо предусмотреть несколько кранов, с помощью которых возможен слив воды из устройства. Это может понадобиться при ремонтных работах;
• при проектировании трубопровода нужно предусмотреть наименьшее возможное число углов;
• расширительный бачок должен устанавливаться в самом высоком месте системы;
• диаметры труб, кранов, сгонов, соединений должны совпадать;
• при монтаже трубопровода из тяжелых стальных труб для их поддержки нужно установить специальные крепежи. Максимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.

Как сделать правильное подключение радиаторов отопления, которое позволит обеспечить максимально комфортные условия в квартире? Монтируя двухтрубные системы отопления, необходимо придерживаться такой последовательности:

1. От отопительного котла отводится центральный стояк системы отопления.
2. В самой высокой точке центральный стояк заканчивается расширительным бачком.
3. От него по всему зданию разводятся трубы, которые подводят горячий теплоноситель к радиаторам.
4. Для отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов отопления при двухтрубной конструкции прокладывается параллельный подводящему трубопровод. Его необходимо подключить к нижней части отопительного котла.
5. Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя нужно предусмотреть электрический насос. Он может быть установлен в любой удобной точке. Чаще всего его монтируют недалеко от котла, возле точки входа или выхода.

Подключение радиатора отопления не такой уж сложный процесс, если подойти к этому вопросу скрупулезно.