Двухтрубная и однотрубная система отопления в частном доме

Название системы «двухтрубная» говорит само за себя. Для работы требуется две трубы: одна подаёт подогретый до требуемого градуса теплоноситель, а вторая – возвращает его к котлу для восполнения потерянной температуры.

Устройство и элементы двухтрубной системы отопления

Двухтрубная система, как и однотрубная, может быть выполнена с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. На выбор типа циркуляции, как правило, влияет выбранный тип разводки трубы прямого тока: верхняя или нижняя.

Верхняя разводка подразумевает прокладку прямой трубы на значительной высоте, что обеспечивает хорошее давление при прохождении теплоносителя через радиаторы без установки насоса. Двухтрубная система с верхней разводкой выглядит более эстетично и позволяет проводить магистральную трубу прямого тока через все здание над дверными проемами, кроме того, ее можно закрыть декоративными элементами. Недостатком такой системы является необходимость установки мембранного расширительного бака, что требует дополнительных затрат. Возможна и установка бака открытого типа, но с одним условием – его нужно устанавливать в самой верхней точке системы, то есть на чердаке. Это, в свою очередь, ведет к дополнительным тратам на утепление бака.

При нижней разводке подающая труба располагается чуть ниже подоконника. В этом случае не возникает проблемы с установкой расширительного бака открытого типа в теплом помещении – его можно установить в любом месте выше уровня прямой трубы. Однако возникает необходимость установки циркуляционного насоса, а также невозможность прохода труб через проем входной двери. Если котел установлен в непосредственной близости к входу в дом, контур отопления прокладывают по периметру до двери. В противном случае можно разделить контур на два независимых крыла, имеющих свою прямую и обратную трубы.

Традиционные схемы отопления

Обычно для обогрева своего жилья используют жидкий теплоноситель. Такие системы отличаются простотой и высокой надёжностью. К основному оборудованию можно отнести такие элементы:

  1. 1. Теплогенератор (котёл какого-либо типа).
  2. 2. Расширительный бак.
  3. 3. Трубы.
  4. 4. Радиаторы.
  5. 5. Различная арматура.

Различают однотрубную и двухтрубную системы. В первой теплоноситель циркулирует по одной трубе. Для неё не нужно применять циркуляционные насосы. Все радиаторы последовательно подключены к магистрали. После последней батареи жидкость возвращается к котлу по обратке. Однотрубная система является очень простой в монтаже, а также на неё потребуется меньше материала.

Но в такой схеме вода постепенно остывает от радиатора к радиатору. К последней батарее она приходит уже в охлаждённом виде.

Приходится с каждым последующим тепловым устройством увеличивать количество секций для полноценного обогрева помещения. Также желательно применять регулирующую арматуру на каждом приборе, отдающем тепло. Это приемлемый вариант для одноэтажного дома.

Двухтрубная является более трудной схемой. Систему отопления с попутным движением теплоносителя можно выполнить только в таком виде. Каждый радиатор подключается сразу к двум трубам. По одной идёт горячий теплоноситель, а по другой остывший возвращается в котёл.

Батарея, находящаяся в системе ближе к теплогенератору, получает самую горячую воду. Она первой передаёт жидкость в обратную трубу. Последние радиаторы получают теплоноситель с более низкой температурой. Также следует помнить, что двухтрубная система гораздо дороже, если сравнивать с однотрубной.

Обе схемы хороши на маленьких или средних площадях, но малоэффективны на больших. Усовершенствованием двухтрубной сети является система Тихельмана. В двухэтажном доме такой тип отопления считается лучшим. Но важным фактором во время выбора схемы остаётся наличие финансовой возможности.

Как работает двухтрубная схема с нижним подключением

Название «двухтрубная» происходит из принципа подключения труб отопления: рабочая жидкость поступает и подается обратно по разным магистралям. Параллельное присоединение батарей обеспечивает максимальную эффективность теплоотдачи и передвижения теплоносителя. Если схема реализуется в многоэтажном доме, то по квартирам отопление разводят при помощи коллектора, который облегчает подключение и регулировку температуры в каждом отдельном радиаторе. Такой же принцип используется и в частном доме при наличии нескольких этажей или сложной схемы отопления. Осуществляется схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой при наличии сложного оборудования контроля и управления, поэтому для одноэтажных и небольших домов она не подходит.

В таблице приведены результаты примерного расчета количества секций радиаторов для одного отапливаемого помещения:

Работа системы отопления с верхней разводкой и с нижним подключением труб отличается, прежде всего, направлением движения рабочей жидкости. В двухтрубной схеме подача проходит параллельно обратке, внизу, а нагретая рабочая жидкость течет по главному стояку в направлении снизу вверх. По мере продвижения теплоноситель, проходя через радиаторы отопления, передвигается по трубам обратки, и попадает в котел. Воздушные пробки, неизменно возникающие в любой схеме, выпускаются открыванием кранов Маевского, устанавливаемыми на всех батареях или радиаторах. Вместо кранов Маевского устанавливаются автоматические клапана — воздухоотводчики.

Читайте также:  «Вектор» (газовая колонка): устройство, назначение и принцип работы

В таблице ниже приведены данные по расчету мощности радиаторов в зависимости от отапливаемой площади комнаты:

Любая схема двухтрубной разводки труб отопления с нижним подключением имеет один или несколько отопительных контуров, по которым жидкость течет по трассе подачи и обратки. Если труба подачи проложена на уровне радиатора или ниже, то появление воздуха в системе практически гарантировано, поэтому краны Маевского должны быть на каждом этаже, даже если это одноэтажное здание. Удалить воздух из системы можно и другим способом: проложить отдельные воздушные линии рядом с трассой отопления, включенные в разводку, и подсоединенные на выходе к расширительной емкости.

В этом случае краны Маевского или воздухоотводчики не понадобятся, но воздушные трассы значительно усложняют схему и практическую сторону разводки – возможности крепления труб, повороты и размещение дополнительных трасс по стенам или полу, что делает такую конструкцию громоздкой и объемной. Кроме того, подключение труб для воздушных линий – это размещение стояков от пола до потолка в каждой комнате, что нивелирует все преимущества нижнего подключения.

Естественная или принудительная циркуляция воды: что лучше для многоэтажки?

Системы, в которых теплоноситель циркулирует по законам гравитации, по большей части ограничены частными домами (о схеме отопления частного дома с естественной циркуляцией рассказано в статье), отдельными малоэтажными зданиями, располагаемыми за пределами города — либо их проектируют там, где нет постоянного снабжения электроэнергией.

В таких зданиях чаще предусмотрены системы с естественной циркуляцией

Главное достоинство такой системы состоит в том, что при условии централизованной подачи воды она не зависит от электричества (об электроснабжении многоквартирных жилых домов читайте в статье).

Есть и другие плюсы, но и недостатки тоже имеются:

Достоинства Недостатки
  1. Несложное устройство и максимальная простота в эксплуатации.
  2. Отсутствие вибрации и другого шума, так как теплоноситель движется с небольшой скоростью.
  3. Длительный срок (до 40 лет) службы без капремонта.
  1. Невысокое давление в сети ограничивает радиус циркуляции.
  2. Необходимость увеличения диаметра труб до 7% повышает себестоимость системы.
  3. Из-за большой теплоёмкости воды, циркулирующей с малым напором, система медленно включается в работу.
  4. По этой же причине в трубах, проходящих через неотапливаемое помещение, может замёрзнуть вода.

Учитывая, что в однотрубной системе происходит интенсивное ослабление напора, и движение теплоносителя замедляется, не прогревая до нужной температуры помещения невысокого здания, предусматривая естественную циркуляцию, лучше проектировать двухтрубную систему.

Обратите внимание: для многоэтажек с гравитационной циркуляцией тепла, больше подходит система однотрубная.

Вариант с подачей и обраткой (двухтрубный) применяется только когда предусмотрено принудительное движение теплоносителя, обеспечиваемое насосом.

Индивидуальный узел распределения тепла в многоэтажном доме с принудительной циркуляцией

Примечание: чтобы в двухтрубной системе с гравитационным движением теплоносителя создать нормальное давление, приходится увеличивать расстояние от теплообменника до нижних отопительных приборов. Как минимум оно должно составлять 3 м.

Рекомендуем прочесть: автономное отопление многоквартирных домов.

Особенности отопления высотных зданий

Высотными называют здания, имеющие свыше 25 этажей. Такая этажность вызывает определённые трудности как в подаче воды наверх, так и в обустройстве системы отопления.

Стрелками показаны места нахождения технических этажей

Такое количество технических этажей требуется для того, чтобы располагать оборудование, обеспечивающее работу инженерных коммуникаций – в том числе и отопления.

В высотных зданиях зона обслуживания не может превышать определённую высоту.

Параметры технических этажей определяются, исходя из значения гидростатического давления теплоносителя в отопительных приборах нижнего уровня. Их высота должна соответствовать габаритам размещаемого в них оборудования: воздуховодов, котлов, насосов, теплообменников.

Если гидростатическое давление в отопительных приборах варьируется в пределах 0,6-1,0 Мпа, высота зон обслуживания обычно не превышает 55 метров (17-18 этажей).

В каждой из них обустроена своя система отопления, подключаемая к наружному теплопроводу, но изолированная от других систем, есть свой теплообменник, расширительный бак, подпиточный и циркуляционный насос.

В высотных зданиях обычно оборудуются индивидуальные отопительные пункты (ИТП), которые располагают в подвальных этажах, где находится основное насосное оборудование и теплообменники. Почти всегда они рассчитаны на максимальное давление в 1,6 Мпа, при котором гидравлически изолированная система имеет предел 160 метров.

Оборудование технического этажа

В здании с такой высотой устраивают или две зоны по 80 м, или три по 55-50 м – каждую со своим контуром. Причём, водо-водяное отопление может быть только в двух первых зонах — в третьей и выше (если этажей больше) проектируется пароводяное или комбинированное.

Естественная или принудительная циркуляция воды: что лучше для многоэтажки?

На заметку: пар вместо воды используется потому, что он не даёт большого гидростатического давления.

Его подают на технический этаж, предшествующий верхней зоне, на котором оборудован свой ИТП с полным набором оборудования – в том числе, и регулирующего. В зданиях, высота которых превышает 250 м, могут прибегать к устройству электро-водяного отопления.

Системы отопления высотных зданий нередко разделяются по фасадам (сторонам горизонта), и в каждом отделе имеется своя автоматизированная система, регулирующая температуру теплоносителя.

Читайте также:  Какое отопление самое экономичное в частном доме

Особенности монтажа таких систем отопления при наличии теплых водяных полов

Оба типа систем подходят для подключения контуров напольного обогрева при условии снижения температуры воды или антифриза как минимум до +55 °С (при оптимальном значении в 35 °) и давлении не выше 7-8 атм. Разница проявляется лишь в способе подключения:

В однотрубных системах теплый пол присоединяется в качестве еще одного, последнего радиатора. Подача на входную гребенку коллектора подключается первой, в схему вводится обязательный насос для преодоления гидравлического сопротивления труб теплого пола, имеющий в 2 раза меньше сечение. При длине контура в пределах 70 м схема может быть нерегулируемой, в остальных случаях в нее включают балансировочный вентиль для снижения скорости потока теплоносителя.

В двухтрубных системах гребенки коллекторов присоединяются к подающим и обратным магистралям соответственно. Контроль за параметрами теплоносителя осуществляется с помощью шаровых кранов, трехходовых клапанов с терморегуляторами и смесительных узлов. Системы с последними признаны самыми эффективными, особенно при вводе в схему расходомеров или балансировочных кранов с плавной регулировкой.

Надеяться на достаточность естественного уклона в таких случаях не стоит. Трубы теплых полов всегда имеют меньший диаметр в сравнении с линией радиаторной разводки и укладываются в стяжках без отклонений по уровню.

Двухтрубная система отопления в частном доме, описание, плюсы и минусы, схема монтажа ошибки при проектировании и монтаже. Мы рассмотрели эти вопросы подробнее. Здесь можно почитать о коллекторной системе отопления.

Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание

Схемы отопления в жилых домах частного сектора домостроительства являются тупиковыми двухтрубными системами отопления, однотрубные применяются редко.

На практике существуют несколько вариантов схем. Каждая из них монтируется в соответствии с конкретными условиями жилого помещения.

Что из себя представляет

Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание

Система отопления, смонтированная таким образом, когда кольца, по которым проходит теплоноситель, не равны друг другу, называется тупиковой.

На рисунке приведена общая схема такой системы, где присутствуют два трубопровода:

  1. C нагретым теплоносителем. Подающая магистраль, на схеме обозначена красным цветом.
  2. C остывшим теплоносителем. Обратная магистраль, на схеме обозначена синим цветом.

Согласно данной схеме поток нагретого теплоносителя после выхода из газового котла протекает по подающему трубопроводу в направлении к радиаторной системе. При попадании в радиатор, в процессе прохождения сквозь него, нагретый поток теплоносителя отдает тепло. После охлаждения поток теплоносителя сразу уходит в обратную магистраль, двигаясь в направлении к газовому котлу.

Альтернативой тупиковой системе является попутная система отопления, но так называемая попутка имеет иную схему прохождения теплоносителя по системе.

Виды тупиковых систем

Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание

Вариантов таких систем существует два:

  • горизонтальный, где применяется горизонтальная разводка трубопроводов;
  • вертикальный, где пользуются вертикальной разводкой трубопроводов.

Согласно данной схеме трубопроводы, подающий и обратный, до момента присоединения к радиаторам располагаются горизонтально.

В этом случае диаметры трубопроводов одинаковы, и типоразмеры монтажных компонентов совпадают с диаметрами трубопроводов. Это существенно упрощает работы при монтаже данных систем и соответственно экономятся как средства, так и время.

При эксплуатации данной системы отопления температура теплоносителя на входе радиаторов примерно одинакова. Но существует недостаток. Дело в том, что при больших площадях и большой протяженности трубопроводов трудно отбалансировать отдельные радиаторы.

Разновидностью двухтрубной тупиковой горизонтальной системы, является схема с центральной магистралью. Важно знать, что такую разводку наиболее целесообразно монтировать в скрытом варианте или в пол при его бетонировании, или в стену под слой штукатурки. Тогда не будет нарушаться дизайн жилого помещения.

Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание

Эта технология представляет собой, соединение без резиновых уплотнительных колец. Сам материал трубы является уплотнителем.

Однако при монтаже к радиаторам возникает проблема с пересечением трубопроводов, так как трубопроводы будут выступать из стяжки.

Важно знать, что решением данной проблемы является применение крестовины. При выходе к радиатору крестовина даёт возможность, не выходя за пределы монтажной плоскости, обойти магистральный трубопровод.

Эта система даёт возможность подключать:

Подключаются эти контуры с применением смесительного модуля, который состоит из:

  • насоса циркуляции, который придаёт динамику движения теплоносителю;
  • вентиля смешения с датчиком температуры.
Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание

Этот модуль дает возможность работать контурам в независимом режиме от основной системы. В таком режиме они сами не оказывают влияние на работу общей системы.

Схема отопления в вертикальном исполнении

Эта схема используется в домах более одного этажа.

От газового котла одновременно происходит разделение на две ветви:

  • первая проходит по первому этажу;
  • вторая через в вертикальный стояк проходит по второму этажу.

Существуют определенные условия, обеспечивающие надежность и устойчивость работы плечевой схемы:

Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание
  • количество радиаторов — на каждом этаже должно быть в пределах десяти штук;
  • должны монтироваться трубопроводы с теми диаметрами, которые подходят к данной конкретной системе;
  • должны монтироваться на каждом этаже двухэтажного дома, как на нижнем, так и на верхнем, вентили балансировки, имеющие автоматическую регулировку давления.

Дело в том, что вертикальную схему нельзя сделать так, чтобы теплоноситель проходил самотеком, когда движение исключительно под давлением горячего теплоносителя на холодный, поэтому необходимо применение насоса.

Читайте также:  Как выбрать электрический котел для частного дома

Схема двухтрубной тупиковой системы отопления достаточно распространена, так как проста при монтировании и ее несложно эксплуатировать. Данная схема достаточно экономична с финансовой точки зрения. В силу указанных причин частный сектор домовладений охотно ее применяет.

Особые случаи и расчеты

Для того, чтобы циркуляция теплоносителя в двухтрубной системе водяного отопления была достаточной, часто используют насос, которым оборудуют контур. Если насос не планируется устанавливать, нужно продумать естественный уклон для горизонтальной схемы – чтобы трубы не застаивались, а вода циркулировала достаточно свободно. Для того, чтобы обезопасить себя от непредвиденной ситуации, стоит монтировать систему с уклоном даже в случае оснащения ее насосом: при его поломке такая схема поможет сработать механизму на естественных физических свойствах. Расчет гидравлических свойств также поможет избежать неполадок. Обычно учитывают линейные удельные потери давления в цепочке, колебания температурного режима, сопротивлении в системе, получая при этом довольно достоверную картину о расходе воды и параметрах температуры теплоносителя.

Особые случаи и расчеты

Чем руководствоваться, выбирая схемы разводки отопления в двухэтажном доме?

«Золотой серединой» с уверенностью можно считать двухтрубную систему.

Однако, утверждать однозначно, что она в любом случае окажется лучше однотрубной, нельзя – многое зависит от типа дома и расположения помещений в нем.

Если площадь этажа большим размером не отличается, и комнаты расположены в порядке убывания комфортности (например, детская – спальня – гостиная – кухня), то однотрубная система окажется более целесообразной.

Что касается коллекторной системы, то из-за значительных затрат на покупку материалов и монтаж рекомендовать ее пока можно лишь в исключительных случаях. Примером тому могут служить дома, часть которых сдается в аренду либо где помимо семьи проживает прислуга. То есть там, где домовладелец имеет ограниченный доступ в некоторые помещения, вследствие чего он не может непосредственно регулировать теплоотдачу установленных там радиаторов.

Классификация по направлению движения теплоносителя

В зависимости от направления движения подающего и обратного теплоносителя относительно друг друга системы отопления проектируют трех наиболее распространенных схем: тупиковая, с попутным движением теплоносителя и коллекторная (лучевая).

Тупиковые схемы движения теплоносителя

В тупиковых (стандартных) системах отопления теплоносители движутся в противотоке, наиболее удаленная ветка радиаторов от котла имеет большее сопротивление, чем так которая находится ближе. Поэтому возможно возникновение ситуации, когда происходит неравномерный прогрев ближайших радиаторов. Для того чтобы этого избежать необходимо создать дополнительное сопротивление в более коротких циркуляционных кольцах, то есть установить балансировочную арматуру.

Попутные схемы движение теплоносителя

При попутном движении теплоносителя параллельно в подающей и обратной трубе системы отопления все циркуляционные кольца, то есть ветки с радиаторами, находятся в одинаковых условиях. То есть как трубопроводы, так и стояки или радиаторы гидравлически сбалансированы между собой. Однако такие системы наиболее металлоемки по сравнению со стандартными, а также требуют прокладки гораздо большей длины трубопроводов Это отражается, прежде всего, на стоимости системы и цене монтажных работ. Поэтому попутные схемы в жилищном строительстве применяются наиболее редко.

Коллекторные схемы отопления

Идеальным вариантом для коттеджного и жилищного строительства в целом является применение коллекторной схемы системы отопления.

Такая система представляет собой установленный на этаже или в котельной коллекторный шкаф, в котором кроме запорной и балансировочной арматуры устанавливаются коллектора с выходами либо на радиаторную ветку либо на каждый прибор отопления. Такая система также является гидравлически стабильной и легко поддающаяся регулировке отдельных самых удаленных веток или нагруженных по тепловой мощности. При планировании лучевой схемы системы отопления можно к каждому выходу коллектора подключать каждый радиатор в отдельности, а трубопроводы прокладывать скрытым способом. При этом отрезок трубопровода должен быть выполнен из цельного куска трубы.

Лучевая разводка системы отопления.

В устройстве лучевой системы одной из главных ее составляющих служит узел коллектора.

Коллектор лучевой системы отопления

В случае монтажа данной системы в не одноэтажном здании, коллектор устанавливается на каждом этаже.

Для коллекторного узла предусмотрены специальные коллекторные шкафы. Их внутреннее устройство обусловлено удобством и доступностью каждого элемента коллектора.

Из особенностей лучевой разводки следует выделить:

  • Минимум соединений схемы является бесспорным плюсом. Благодаря этому система практически постоянно имеет гидравлическую стабильность.
  • Для обеспечения высокой эффективности разводки, необходимо правильно подобрать мощность котла, учесть тепло потери и рассчитать потребление энергии тепла приборами отопления.
  • Следует учитывать то, что с ростом протяженности труб, увеличиваются тепло потери.

Упрощенная схема лучевой системы отопления

Практически всегда лучевая разводка устанавливается по типу горизонтальной, с принудительной циркуляцией и нижней подачей жидкости. Применение циркуляционного насоса позволяет понизить разницу температур на входе и выходе трубопровода. Это существенно увеличивает КПД системы, делает её менее громоздкой и значительно снижает расход материалов. При выборе устройства следует обратить внимание на два главных параметра: производительность (куб. м. в час) и высота напора (в метрах).

Для правильного выбора агрегата под производительность и высоту напора учитываются следующие характеристики труб:

  • Диаметр трубопровода
  • Общая протяжённость трубопровода
  • Высота трубопровода относительно положения циркуляционного насоса.

Помимо прочего схема включает в себя коллекторный узел. Его функция — подача жидкости в каждое устройство отопления и её отвод. Из коллектора теплоноситель направляется снова в котёл. Обычно коллектора могут питать от 2 до 12 контуров. Но существуют модели и с большим числом. Коллектора часто оборудованы элементами запорно-регулирующей арматуры и терморегуляции. Благодаря им настраивается самый эффективный и приемлемый расход жидкости в каждой ветке. Помимо этого обязательно присутствие воздухоотводчиков, для более продолжительного срока службы системы.