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.

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.

Самой популярной, несмотря на наличие инновационных технологий, остается «классическая» система отопления. То есть с нагревом воды (или какого-то иного жидкого теплоносителя) в котельной и ее дальнейшим переносом по системе проложенных трубопроводов по помещениям для осуществления теплообмена. Тип генератора тепла может быть разным (газовый котел , электрический, твердо — или жидкотопливный, или даже печь с водяным контуром), но общий принцип работы при этом остается тем же.

Она отличается достаточно высокой эффективностью, способностью создавать наиболее комфортный микроклимат, несложна и понятна в эксплуатации, и при правильном проектировании и монтаже – очень хорошо поддается регулировкам.

Но при всей внешней схожести применяемых водяных систем , они могут довольно существенно различаться конструкционно, использовать различные принципы транспортировки теплоносителя по радиаторам, установленным в помещениях. Предмет нашего сегодняшнего рассмотрения – двухтрубная система отопления частного дома, которую, при имеющихся недостатках, все же можно считать оптимальным вариантом.

Если обрисовать принцип работы любой «водяной» системы отопления, так сказать, в двух словах, то он заключается в следующем.

• В котле за счет того или иного внешнего источника энергии производится разогрев воды или другого теплоносителя до определённого уровня температуры.
• Любая система представляет собой замкнутый контур труб, по которым теплоноситель и передается на приборы теплообмена (радиаторы или конвекторы), и возвращается обратно в котельную. Таким образом, вода отдает тепло в помещения, постепенно остывая при этом.
• Остывший теплоноситель поступает вновь в котельную, разогревается – и так цикл повторяется дальше и дальше, пока работает котел . В хорошо отлаженной автономной системе, кстати, котёл осуществляет нагрев далеко не постоянно – при достижении требуемого уровня обогрева в помещениях его работа приостанавливается автоматикой, и обратное включение произойдет при падении температуры до какого-то заранее установленного порога.

Этот принцип функционирования един для всех подобных систем. Замкнутость общего контура обеспечивает постоянную циркуляцию воды и передачу тепла. Но вот сам замкнутый контур может быть организован по-разному, в чем и кроется главное отличие систем.

Проще всего, конечно, связать подающий и обратный патрубок котла (или коллектора, если речь идет о каком-то выделенном участке системы) одной трубой, на которой расположить все необходимые радиаторы отопления, словно «нанизав» их на этот замкнутый петлей контур. Именно так (в той или иной вариации) устроена однотрубная система.

Действительно, очень просто, но давайте взглянем на схему – и совершенно очевидным покажется главный ее недостаток.

Даже незнакомому с законами тепло техники читателю совершенно должно быть понятно, что теплоноситель, последовательно переходящий от одного теплообменного прибора к очередному - значительно теряет в температуре. Это и понятно: что для предыдущего радиатора является «обраткой», для последующего уже становится подачей. В масштабах даже не самой большой системы отопления эта разница становится очень существенной. То есть по мере удаления от котельной нагрев батарей все меньше и меньше.

В таком примитивном виде, как показано выше, однотрубная система, конечно, практически не применяется – это было бы совсем уже бездарное исполнение. Чаще используют более совершенные схемы, позволяющие все же каким-то образом регулировать их работу.

Примером может служить популярная однотрубная система, известная под характерным названием «ленинградка». И хотя в ней перепады температур на батареях уже не столь выражены, полностью избавиться от него не получается – все равно в трубу подачи идет постоянный подмес остывшего теплоносителя на каждом из радиаторов.

Система отопления «ленинградка» - достоинства и недостатки

Подобная схема организации контуров завоевала широкую популярность за экономичность в плане расхода материалов, простоту монтажных работ. Что из себя представляет , по каким принципам создается и отлаживается – читайте в специальной публикации нашего портала.

Существует, безусловно, немало способов свести к минимуму это негативное явление. Так, например , по мере удаления от котельной постепенно увеличивают количество секций радиаторов, устанавливают специальные термостатические устройства, варьируют диаметры труб на разных участках контура. Тем не менее , полностью избавиться от «температурного градиента» от радиатора к радиатору – невозможно. Все равно зависимость последующих отопительных приборов от предыдущих прослеживается.

Вот поэтому-то двухтрубная система отопления и становится оптимальным решением. В ней подобное явление исключается.

Каждый прибор теплообмена в обязательно порядке связан с двумя трубами – по одной подается горячий теплоноситель, поступающий из котельной, по другой отводится остывший, «поделившийся» своим теплом с воздухом в помещении.

Обратите внимание – нигде на всем протяжении трубы подачи к ней не производится подмеса остывшего теплоносителя. То есть можно говорить о том, что на входе в любой из радиаторов сохраняется «температурный паритет». Если разница и есть, то она связана лишь с тем, что возможны незначительные потери температуры за счет теплоотдачи от самого тела трубы. Но этот момент существенным считать нельзя, тем более что трубы при скрытой их проводке очень часто заключаются в термоизоляцию.

Одним словом, труба подачи превращается в своеобразный коллектор, от которого уже идет раздача на приборы теплообмена. А вторая труба-коллектор отвечает за сбор и транспортировку в котельную остывшего теплоносителя. И никакой значимой зависимости функционирования любого из отдельно взятых радиаторов от работы других – не прослеживается.

Какие преимущества характерны для такой системы?

• Прежде всего, равномерное распределение температуры на входах в радиаторы позволяет очень гибко управлять системой отопления в целом. Для каждой из батарей может быть выбран свой тепловой режим работы, например, установкой термостатических регуляторов – в зависимости от типа отапливаемого помещения и его реальной потребности в притоке тепла. Это никак не сказывается на работе других участков общего контура.

• В отличие от однотрубной системы, отмечаются минимальные потери давления в контуре. Этим достигается упрощение балансировки всех участков контура, появляется возможность использования не столь мощного, то есть менее дорогостоящего и более экономичного циркуляционного насоса.
• Нет никаких ограничений ни по длине контуров (в разумных пределах, естественно), ни по этажности здания, ни по сложности разводок. То есть систему можно вписать в частный дом любой планировки и площади.
• Любой из радиаторов при необходимости вывести из эксплуатации - отключить, если нет необходимости обогрева конкретного помещения, или даже демонтировать для проведения тех или иных профилактических или ремонтных работ. На общей работоспособности системы это никак не сказывается.

Как видно, уже перечисленных выше достоинств вполне достаточно, чтобы понять все выгоды установки именно двухтрубной системы отопления. Но, возможно, у нее есть серьезные недостатки ?

• Да, конечно, и к таковым в первую очередь можно отнести более высокую стоимость первоначальных вложений. Причина банальна, и кроется уже в самом названии – труб для такой системы потребуется гораздо больше.
• Второй недостаток неразрывно связан с первым - раз больше труб, значит, масштабнее и сложнее монтажные работы в период создания системы.

Правда, и здесь можно сделать оговорку. Дело в том, что специфика двухтрубной системы отопления нередко позволяет обойтись трубами небольшого диаметра. Так что суммарные затраты, по сравнению с однотрубной разводкой с такими же показателями тепловой отдачи, могут различаться все же не столь пугающе. И это – с получением целого комплекта явных преимуществ!

Еще одним недостатком можно считать более значительный объем теплоносителя, циркулирующего по трубам. Это, конечно, не имеет существенного значения, если в этом качестве применяется обычная вода. Но в том случае, когда систему предполагается заполнять специальным теплоносителем-антифризом, разница может почувствоваться. Впрочем, тоже не настоль существенно, чтобы из-за этого пренебрегать достоинствами двухтрубной системы.

Какими бывают двухтрубные системы отопления?

Принцип подачи теплоносителя к радиаторам и его отвода по двум разным трубам – он общий для всего разнообразия подобных систем. А вот по иным параметрам они могут довольно серьезно различаться.

Системы открытого и закрытого типа

Как уже говорилось выше, любая система является замкнутым контуром. Но обязательным условием ее нормального функционирования является наличие расширительного бака. Объясняется это просто – любая жидкость при нагревании увеличивается в объеме . Стало быть, необходима какая-то емкость , способная «принять в себя» эти колебания объема .

Расширительный бачок имеется во всех системах. И разница в том, является ли он отрытым, сообщающимся с атмосферой, или герметичным.

Система открытого типа

Системы отопления открытого типа когда-то «властвовали единолично» - других доступных вариантов для собственника дома попросту не предлагалось. Да и в наши дни, даже при возможности иных решений, они все еще остаются весьма популярными.

Главная особенность таких систем – это наличие емкости , установленной в самой высокой точке трубной разводки. Обязательное условие – в баке поддерживается обычное атмосферное давление, то есть он не закрывается герметично.

Пройдемся по основным элементам системы:

1 – котел обеспечивающий нагрев циркулирующего по конурам теплоносителя.

2 – стояк (труба) подачи.

3 – открытый расширительный бак.

4 – приборы теплообмена, установленные в помещениях (радиаторы или конвекторы).

5 – магистраль «обратки».

6 – насос с соответствующей обвязкой, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя по контуру.

Что же такое открытый расширительный бак? Следует правильно понимать - из названия вовсе не следует, что он действительно полностью открытый, то есть не оснащён какой-либо крышкой. Безусловно, чтобы защитить емкость от попадания пыли или мусора, и чтобы хоть в какой-то мере снизить эффект испарения жидкости, как правило, крышка на нем предусматривается. Но она никак не ограничивает прямой контакт его объема с атмосферой, то есть негерметична.

Расширительный бак открытого типа может быть приобретён в готовом виде, но очень часто домашние мастера изготавливают его и самостоятельно. Для этого может использоваться любая емкость необходимой вместительности (желательно – из материала, стойкого к коррозии).

В нижней части бака имеется патрубок для подключения его к контуру отопления. Могут быть (необязательно) предусмотрены патрубки для подключения к системе подпитки и к трубе перелива – если объём расширившейся воды выходит за установленные пределы, излишек сбрасывается в дренаж.

Определяющим же условием является расположение бака в самой высокой точке системы. Это объясняется двумя обстоятельствами:

Негерметичный бак установить ниже попросту невозможно – в противном случае , по закону сообщающихся сосудов, теплоноситель будет из него выливаться.

Открытый расширительный бак в этой позиции отлично справляется с функцией воздухоотводчика . Все пузырьки воздуха или образовавшихся в результате возможных химических реакций газов поднимаются вверх и из бака выходят в атмосферу.

Кстати, показанное на схеме расположение расширительного бака – это вовсе не догма, хотя и практикуется чаще всего. Но возможны и иные варианты:

а - наиболее распространенный вариант: бак расположен непосредственно в верхней части вертикального «разгонного» участка магистрали подачи.

б - соединение с расширительным баком идет от магистрали «обратки», для чего используется длинная вертикальная труба. Иногда к подобному размещению вынуждают особенности самой системы или даже специфика строения. Правда, в этом случае практически сходит на нет функциональность бака, как газоотводчика . И приходится устанавливать дополнительные устройства на самом контуре в верхней его части и на радиаторах отопления.

в – бак установлен в верхней точке удаленного подающего стока. В принципе, это может быть любой участок верхней петли подачи – главное, чтобы емкость встала в самой высокой точке.

г – скажем сразу, нетипичное расположение бака, сходное с «а», но с насосным узлом непосредственного поле него.

Достоинствами системы открытого типа являются простота ее монтажа, отсутствие необходимости в дополнительных сложных узлах. Полностью исключается риск опасно повышенного давления в системе.

Но и недостатков у нее – немало:

• Самая высокая точка, где можно установить такой расширительный бак, в большинстве случаев в частном домостроении приходится на чердачное помещение. А это означает, что или чердак доложен быть теплым , или сам бак потребует качественной термоизоляции. В противном случае при сильных холодах вода в нем может замерзнуть - а это один шаг до серьезной аварии. Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов и немалую непроизводительную утечку тепла из системы.

В интернете можно найти немало примеров, когда открытый расширительный бак пытаются установить внутри помещений под потолком. Вариант, безусловно, возможный, но не всегда. При верхнем расположении трубы подачи пространства под потолком может и не хватить, ведь объем бака рекомендуют выдерживать не менее 10% от объема всего теплоносителя в системе отопления. Да и интерьер помещения такое дополнение, согласитесь, не украсит. Проще будет уже приобрести закрытый мембранный бак.

• Второй явный минус – испарение жидкости, которое, конечно, можно минимизировать, но нельзя исключить полностью. Даже в случае с водой это потребует дополнительных хлопот – контроля за ее уровнем или использования специальных устройств автоматической подпитки. Иначе можно прозевать момент, и система «завоздушится ».

Кроме того, открытый бак несовместим с системами, в которых используются специальные теплоносители-антифризы. Во-первых, это расточительно, а во-вторых - испарения многих «незамерзаек » отнюдь не безвредны для человеческого организма.

Не рекомендуется к применению открытый бак и в том случае, если в системе установлен электродный котел отопления. Ввиду особенностей принципа нагрева, эффективность работы котла напрямую зависит от сбалансированного химического состава теплоносителя. Естественно, при постоянном испарении поддерживать оптимальный состав будет чрезвычайно сложно.

Еще один нюанс. Некоторые приборы теплообмена, например, биметаллические радиаторы отопления, раскрывают свои преимущества только при довольно высоких показателях давления теплоносителя в системе. А в случае с открытым баком достичь этого – просто невозможно, так как давление уравновешивается внешним атмосферным. Это тоже следует иметь в виду.

Система отопления закрытого типа

В общую схему такой системы отопления также включен расширительный бак, но он уже имеет совершенно иную конструкцию. Если объяснить просто – то это герметичная емкость , разделённая на две части эластичной перегородкой – мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом, с созданием определённого избыточного давления, вторая – сообщается через патрубок с контуром отопления. Примерная схема показана на иллюстрации ниже:

1 – металлический корпус бака.

2 – патрубок для подсоединения к контуру системы отопления.

3 – мембрана, играющая роль эластичной перегородки между двумя камерами бака.

4 – камера, заполняемая теплоносителем.

5 – воздушная камера.

6 – ниппельное устройство для предварительной подкачки воздушной камеры.

Система отопления получается полностью герметичной. Пока она не работает, созданное заранее давление в воздушной камере удерживает мембрану в нижнем положении. По мере нагрева теплоносителя, по законам термодинамики, в системе повышается давление, жидкость старается расшириться в объеме . Единственная возможность для этого – именно расширительный бак. Под действием повышающегося давления теплоноситель начинает прожимать мембрану вверх, тем самым увеличивая объем водяной камеры бака и, соответственно, уменьшая объем воздушной. В воздушной камере от этого также возрастает давление.

Если все рассчитано правильно, и эксплуатационные характеристики расширительного бака соответствуют параметрам системы, то наступает примерный паритет давления в камерах. При измерении уровня нагрева в системе мембрана просто займет несколько иное положение в ту или иную сторону, и при этом равновесие не будет нарушено. При полностью же выключенном отоплении по мере остывания теплоносителя мембрана вновь возвратится на свою исходную нижнюю позицию.

Вот примерна та же упрощенная схема, что использовалась нами выше, но только уже для закрытой системы отопления:

Нумерация основных элементов и узлов системы сохранена, только добавлено два новых пункта.

7 – мембранный расширительный бак.

8 – «группа безопасности».

Все очень просто и весьма эффективно. Бак, безусловно, придется покупать – самостоятельное его изготовление вряд ли разумно. (Есть нюанс – некоторые современные модели котлов отопления, в особенности настенной компоновки, уже оснащены им, как говорится «по умолчанию»). Но эти дополнительные затраты выглядят необременительными, а взамен получается немало преимуществ.

• В принципе, нет вообще никаких ограничений по месту установки мембранного расширительного бака. Чаще всего его монтируют на обратке неподалёку от котла и насосного узла, но это вовсе не является обязательным правилом.

• Закрытая система отопления позволяет выполнять какую угодно разводку труб, если, конечно, в ней используется принцип принудительной циркуляции (об этом будет сказано ниже).
• Хозяин волен использовать любой из возможных теплоносителей.
• В системе можно поддерживать оптимальное значение давления (напора) воды в контурах.
• Теплоноситель не контактирует с воздухом, то есть и не насыщается им, а значит, процессы коррозии на металлических деталях контура не будут активизироваться.

Несколько слов о недостатках , так как их совсем немного:

• Если котел изначально не оснащен расширительным баком, его придется приобретать самостоятельно. Впрочем, с открытым баком ситуация примерно такая же.
• Закрытая система должна быть полностью герметична, с воздухом теплоноситель не контактирует, но процессов газообразования в котле, трубах и радиаторах полностью исключать нельзя. А выхода , как в открытой системе, для газов нет. То есть придётся устанавливать газоотводчики в самых высоких точках системы и на радиаторах.
• Герметичность системы требует контроля. Ситуации возможны разные, и иногда отказ какого-либо уровня защиты может привести к опасному росту давления в контурах. Это чревато и протечками на соединениях, и даже взрывоопасной ситуацией.

Для того чтобы бороться с указанными негативными особенностями, в закрытой системе обязательно предусматривается установка так называемой «группы безопасности» .

1 – контрольно-измерительный прибор. Это или просто манометр, показывающий уровень давление теплоносителя в системе, или даже комбинированный прибор, одновременно показывающий еще и температуру нагрева.

2 – автоматический возхдухоотводчик , самостоятельно стравливающий скопившиеся газы.

3 – предохранительный клапан, с предустановленным уровнем срабатывания. То есть в том случае, если давление достигнет возможного «потолка», клапан выпустит излишек жидкости, предотвращая создание опасной ситуации.

Очень часто группу безопасности устанавливают непосредственно в котельной – так проще отлеживать показания манометра. Нередко отопительные котлы уже имеют в своей конструкции подобный предохранительный узел . Правда, это не избавляет владельца от необходимости установки клапанов-воздухоотводчиков и в верхних точках системы отопления.

Подбор нужной модели расширительного бака подчиняется определенным правилам и проводится на основании расчетов . Об этом обязательно будет рассказано в серии публикаций, специально посвященной проведении расчетов всех основных элементов двухтрубной системы отопления .

Различия по принципу организации циркуляции теплоносителя.

Для нормального теплообмена теплоноситель не должен быть статичным – он постоянно перемещается по контуру отопления. А достигаться эта необходимая циркуляция может по-разному .

Двухтрубная система с естественной циркуляцией теплоносителя.

Еще не столь давно подобная система в частных домах считалась чуть ли не единственно возможной – приобрести насосное оборудование было очень непросто. Ничего, как говорится, вполне обходились. Не отказываются от нее многие и по сей день – за ее безотказность и полную энергонезависимость.

Перемещение потока теплоносителя в этой системе обусловлено воздействием естественных сил гравитации, возникающих из-за разности плотности разогретого и остывшего теплоносителя. Кроме того, этому же способствует и особое расположение отдельных элементов контура отопления.

Проще понять принцип поможет расположенная ниже схема:

Вначале посмотрим на верхнюю часть схемы. Цифрами на ней обозначено следующее :

1 – котел отопления.

2 – труба подачи, и, в частности – ее вертикальный так называемые разгонный участок большого диаметра, обычно устанавливаемый непосредственно от котла.

3 – прибор теплообмена – радиатор. На схеме условно показан самый нижний радиатор в системе. Он обязательно должен располагаться с превышением относительно котла. Эта величина разницы высот показана буквой h .

4 – труба «обратки».

При нагреве теплоносителя в котле плотность жидкости меняется – горячая вода всегда имеет плотность (Ргор ), которая меньше, чем у остывшей (Рохл ). Естественно, это уже придает потоку направление вверх, по разгонному участку. От верхней точки все трубы прокладываются с небольшим уклоном вниз (в зависимости от диаметра – от 5 до 10 мм на метр длины трубы). Это – второй фактор , способствующий естественному потоку.

И, наконец, смотрим на нижнюю часть схемы. Отбросим верхний «красный» участок – оставим только «обратку» от последнего радиатора до котла. Здесь уже разницы в плотности нет – вода отдала свое тепло на последней батарее, и с примерно таким же уровнем температуры течет в сторону котельной. Но вот то самое превышение по высоте, о котором было сказано выше, делает свое дело. Перед нами – не что иное, как обычные сообщающиеся сосуды. Вполне понятно, что любая гидравлическая система с жидкостью равной плотности и температуры будет стремиться к равновесию. То есть, в данном случае – к равенству уровней в обоих «сосудах». Получается, что таким расположением, даже если не предусмотрен уклон (а он все равно обычно задается даже на этом участке), создаётся направленный ток теплоносителя в сторону котла. Чем значительнее это превышение «h » , тем больше естественно создаваемый напор. Правда, эта высота даже в самой крупной системе все же не должна превышать 3 метров.

Консолидированное действие всех этих взаимосвязанных факторов и создает устойчивую циркуляцию в отопительном контуре.

Достоинства системы с естественной циркуляцией теплоносителя следующие:

• Надежность и безотказность – никаких сложных механизм или узлов не предполагается, и долговечность всей системы, в принципе , зависит исключительно от состояния труб контура и радиаторов.
• Полная независимость от электропитания. Не предполагается, естественно, и никаких затрат на потреблённую электроэнергию.
• Отсутствие насосного оборудования – это еще и бесшумная работа системы.
• Система с естественной циркуляцией обладает очень полезным качеством саморегуляции. Что это означает? Допустим, температура в помещениях дома близка к оптимальной. Теплоотдача на радиаторах идет не столь интенсивно, теплоноситель остывает меньше, стало быть, и разница в плотности становится менее ощутима. Это ведет к «успокоению» потока. Похолодало. Вода в батареях охлаждается сильнее, растет разница в плотности горячего и остывшего теплоносителя, и потому интенсивность его циркуляции самопроизвольно возрастает. Таким образом, система как бы сама постоянно стремится к оптимальному балансу температур. Это свойство существенно упрощает регулировку системы, так, что зачастую не приходится устанавливать дополнительных термостатических приборов в помещениях.
• Если появится желания, то любую систему с естественной циркуляцией можно без особого труда оснастить еще и насосным узлом.

Всё это замечательно, но и весьма серьезных недостатков у такой системы – порядочно.

• Ожидаются немалые сложности с монтажом контуров. Во-первых, должны применяться трубы довольно большого диаметра, что и утяжеляет всю конструкцию, и делает ее более дорогой. Причем на различных участках размеры труб должны правильно варьироваться. Во-вторых, обязательно должен соблюдаться уклон труб, и иногда это становится в силу особенностей помещений немалой проблемой. В-третьих, система будет корректно работать только при верхней подаче теплоносителя в радиаторы, то есть о скрытой подводке труб придется забыть.

• Существуют ограничения по удалённости радиаторов от котельной, если рассматривать в плане. В противном случае гидравлическое сопротивление трубопроводов и арматуры могут превысить создаваемый естественный напор теплоносителя, и на удаленных участках циркуляция замрет .
• Малые показатели давления в трубах практически полностью лишают возможности использовать современные термостатические приборы для точной регулировки температуры на радиаторах. Система «теплых полов» при естественной циркуляции невозможна в принципе.
• Система получается довольно инертной. Чтобы она заработала в «штатном режиме», потребуется первичная работа котла на большой мощности, иначе циркуляция не пойдет .
• Энергоэффективность такой системы – не самая лучшая. Часть выработанной энергии растрачивается именно на создание условий для обеспечения циркуляции. Это обстоятельно делает нежелательным применение контуров с естественной циркуляцией, если установлен электрический котел – потери обойдутся слишком дорого.

Но , тем не менее , система с естественной циркуляцией - вполне жизнеспособна, и применяется довольно часто. Выше говорилось, что она не рассчитана на большие дома. Следует правильно понимать, что здесь имеется в виду «раскинутость » здания в плане – удаленность радиаторов от котла в горизонтальной проекции не может быть больше 25, максимум – 30 метров. Да и попробуйте соблюсти уклон на таком значительном расстоянии!

А вот для компактного в плане дома, даже в два этажа, система подойдет вполне. Практикой доказано, что естественная циркуляция, без применения какого бы то ни было насосного оборудования, справится с высотой разгонного участка до 10 метров. А это, согласитесь, немало. Скажем, если «отдать» на этаж по 3 метра высоты, и с учетом расположения котельной ниже уровня радиаторов (например, в полуподвальном или подвальном помещении), то для двухэтажного дома возможностей хватит даже с запасом.

Пример открытой двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией для двухэтажного дома приведен на иллюстрации ниже:

В самой нижней точке системы отопления расположен котел (поз.1). Как уже говорилось, он должен находиться ниже радиаторов первого этажа на величину h. В непосредственной близости от котла в магистраль «обратки» врезана труба водопровода (поз. 2), которая обеспечивает первичное заполнение системы или ее подпитку по мере необходимости – при постепенном испарении теплоносителя.

От котла вверх проложена «разгонная» труба полдачи большого диаметра. Она проложена до открытого расширительного бака, установленного в водочном помещении (поз. 3).Бак в данном случае сделан большого объема и расположен примерно по центру здания. Дело в том, что в показанной схеме он исполняет еще одну интересную функцию – становится подобием коллектора, от которого в разные стороны расходятся стояки подачи. К этим стокам подключены радиаторы (поз. 4) и второго, и первого этажа, от которых , в свою очередь, опускаются трубы «обратки», замыкающиеся на обратном коллекторе, ведущем к котлу. На каждом из радиаторов установлены вентили (поз. 5), позволяющие и перекрывать это участок (например, для проведения профилактических и ремонтных работ), и довольно точно регулировать теплоотдачу батареи.

Выше уже упоминалось, что очень важное значение имеет правильный подбор диаметров труб для каждого из участков системы. Это в идеале требует специальных расчетов , хотя многие опытные мастера без проблем подбирают нужные диаметры, основываясь на практике многолетней работы.

На данной схеме диаметры обозначены буквами латинского алфавита. Участки труб с показанными диаметрами ограничены точками врезки ответвлений (тройников) или радиаторов.

a - ДУ 65 мм

b - ДУ 50 мм

c - ДУ 32 мм

d - ДУ 25 мм

е - ДУ 20 мм

(ДУ – диаметр условного прохода трубы).

Система отопления с принудительной циркуляцией

С этой системой подробных объяснений, наверное, и не потребуется. Циркуляция теплоносителя в ней обеспечивается установкой насосного узла (одного или даже нескольких, если система сильно разветвленная и требует различных значений напора на отдельных своих участках).

Установка насосного оборудования сразу дает немало важных преимуществ :

• Исчезают ограничения для систем отопления, вызванные как этажностью здания, так и его размерами. Все зависит от параметров установленного насоса.
• Появляется возможность использовать для монтажа контуров трубы со значительно меньшим диаметром – а это и проще в сборке, и дешевле. Нет требований к обязательному соблюдению уклона труб.
• Принудительная циркуляция позволяет плавно вводить систему в эксплуатацию, без «пикового» нагрева в начале работы. Да и в ходе работы значение температуры теплоносителя в контуре можно поддерживать в очень широком диапазоне. То есть даже при небольших уровнях нагрева циркуляция не остановится, что вполне вероятно в системе с естественным током жидкости. Это открывает широкие возможности точной регулировки как всей системы в целом , так и ее отдельных участков.
• Исходя из вышесказанного – нет большой разницы в температурах на патрубке «обратки» и подачи котла. А это приводит к меньшему износу теплообменников, продлевает «активную жизнь» оборудования.
• Система не налагает никаких ограничений ни по способу прокладки труб, ни по подключаемым приборам теплообмена. То есть вполне можно использовать скрытые прокладки, любые радиаторы или конвекторы, «теплые полы» или тепловые завесы.
• Стабильнее показатели давления теплоносителя в трубах подачи позволяют применять любые современные термостатические регуляторы нагрева на радиаторах или конвекторах.

Есть и недостатки , о которых тоже необходимо помнить.

• Создание системы, особенно если она отличается разветвлённостью и разноплановостью используемых приборов теплообмена, потребует тщательных расчетов для каждого из участков. Необходимо добиться полной «гармонии» работы всех контуров. Это обычно достигается установкой гидравлической стрелки.

Что такое гидрострелка в системе отопления?

Система отопления – это сложный «организм», который требует согласованности в работе всех его участков. Добиться такой «гармонии» позволяет несложное, но очень эффективное устройство – , о которой подробно рассказывается в отдельной публикации нашего портала.

Впрочем, недостатком это назвать сложно, так как любая система отопления должна создаваться с опорой на предварительные расчеты .

• Главный же недостаток – выраженная энергозависимость. То есть при перебоях в сети электропитания систему парализует. Если в населённом пункте где ведется строительство, такие явления случаются довольно часто, придется думать о приобретении источника бесперебойного питания.

Очень часто прибегают к другому способу. Систему делают «гибридной», то есть с возможностью работы как при принудительной циркуляции теплоносителя, так и при естественной. В этом случае насос обвязывается по специальной схеме с использованием байпаса-перемычки. Хозяин имеет возможность при необходимости переключить с помощью кранов направление потока – через насос или напрямую по трубе «обратки» .

В некоторых насосных узлах даже предусмотрен автоматический клапан, который самостоятельно откроет проход через прямой участок, если насос по каким-либо причинам остановился.

Полезная информация по циркуляционным насосам.

Чтобы система отопления работала корректно и максимально эффективно, к выбору оптимальной модели насоса следует подходить с умом. Подробнее об устройстве , о разнообразии моделей, о проведении расчетов требуемых характеристик – в специальной статье нашего портала.

Различия двухтрубных систем по схемам разводки

Возможные различия в вертикальной разводке

Начнем с «вертикали». Если дом планируется в несколько уровней, то может быть применена или система стояков, или поэтажная разводка.

• Система стояков была наглядно продемонстрирована на схеме выше. Там, правда, показана верхняя подача от расширительного бака открытого типа. Но это – частности . Даже если циркуляция будет обеспечиваться насосным оборудованием, то это ничего в принципе не меняет. Наоборот, появляется возможность применить схему с нижней подачей теплоносителя в стояки, которые при этом становятся подобием вертикальных коллекторов .

При небольшой этажности (как раз для частного дома, где редко бывает более двух этажей), такая система показывает высокую эффективность. Контуры, отходящие вверх от основного коллектора (проложенного, например, в подвале или вдоль пола первого этажа), не отличаются большой длиной и разветвленностью, то есть и их гидравлический расчет , и регулировка на отопительных приборах тоже будет несложна.

К таким схемам есть смысл прибегать, когда помещения на первом и втором (и более) этажах расположены симметрично, то есть радиаторы будут устанавливаться ровно один над другим. В противном случае особого смысла в этом не наблюдается.

Явным недостатком является то, что для каждой группы стояков придётся пробивать проход в межэтажном перекрытии. Это и лишние заботы, в том числе по утеплению, гидроизоляции и декоративной отделке, и ослабление конструкции. И еще один очевидный «минус» - вертикальные стояки практически невозможно расположить скрытно. Для многих хозяев это фактор имеет решающее значение.

• Поэтому очень часто поступают таким образом. Вертикальная пара стояков (подача и «обратка») - всего одна. Убрать ее с глаз – задача несложная. А вот на каждом из этажей выполняется собственная горизонтальная разводка труб по радиаторам отопления.

Различия горизонтальных разводок по этажу

Теперь – о горизонтальных схемах разводки при одноэтажном строительстве, или же в пределах одного отдельно взятого этажа.

• Прежде всего, схема может различаться расположением трубы подачи.

Она может располагаться сверху (обычно под потолком), и в таком случае подача теплоносителя в радиаторы отопления осуществляется только сверху.

К сожалению, такой подход может быть единственно возможным при оборудовании системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Как мы уже видели ранее, общая «дирекция» потока жидкости должна соблюдаться сверху -> вниз. То есть расположить подачу ниже радиатора не получится – полноценной циркуляции через него может и не случиться. Увы, таковы издержки это системы.

Нет слов, такое расположение трубы капитально портит общий интерьер, так как замаскировать ее в районе потолка – задача непростая, да и от вертикального участка, проложенного от нее уже непосредственно к радиатору – тоже никуда не деться.

В этом плане намного выгоднее схема с нижней подачей, для которой нет никаких ограниченний, если в контуре установлен циркуляционный насос. Разместить такую разводку скрытно – особого труда не составит. Например, ее можно спрятать под декоративным покрытием пола, а иногда даже трубы и вовсе заливаются стяжкой.

Одним словом, именно такой принцип расположения труб подачи и «обратки» видится оптимальным.

• Очень серьезные различия могут быть по организации направления циркуляционного потока теплоносителя.

На схеме нижа показана схема, в которой на условных трех этажа показаны три возможных варианта прокладки контуров к радиаторам отопления.

• Начнем с условного «первого этажа». Здесь применена схема тупиковой разводки, или, как ее еще иначе называют, со встречным потоком теплоносителя. Все приборы теплообмена при таком подходе разбивается на ветки – их количество может различаться (на примере показаны две). В каждой из таких веток труба подачи проложена до конечного радиатора (тупика), а навстречу ей движется поток охлажденного теплоносителя по трубе «обратки».

Тупиковая схема пользуется большой популярностью, так как она требует минимального количества труб и не столь сложна в монтаже. Но есть у нее и весьма серьезные недостатки. Так, в пределах даже одной небольшой тупиковой ветки с несколькими радиаторами приходится использовать трубы различного диаметра (с постепенным его уменьшением к тупиковой батарее). Кроме того, в обязательном порядке предстоит балансировка этого выделенного контура с помощью специальных вентилей, чтобы не допустить замыкания потока через ближайший к коллектору радиатор.

• На «втором этаже» показана схема с попутным движением теплоносителя. Она имеет еще одно название – петля Тихельмана . Для такой разводки применяются трубы одного диаметра. Утверждают, что такое расположение обеспечивает равное значение давления на входе в каждый из радиаторов, что предельно упрощает балансировку этого контура. Появляется возможность очень точной установки температурных режимов на каждой батарее. Правда, расход труб при монтаже такой схемы, безусловно, возрастает.

Правда, многие опытные мастера вовсе не в полном восторге от преимуществ системы с попутным движением теплоносителя. Мало того, приводятся теоретические раскладки, что некоторые достоинства – серьезно преувеличены, и расчёты показывают далеко не столь безоблачную картину.

Какой вывод из этого сравнения? Советы даются следующие:

При небольших размерах контура по периметру (если он не превышает 30 ? 35 метров), оптимальным решение действительно станет петля Тихельмана . То есть ее преимущества будут показаны только на весьма ограниченном по общей длине замкнутом контуре.

Вполне подойдет она и при больших размерах контура, но только если планируется очень «бюджетная» система, для которой не находится возможностей приобретения термостатических приборов для точной регулировки температуры в каждом из помещений. Действительно, разброс давления на точках входа в батареи – невелик. Но вот гидравлическое сопротивление будет уже весьма значительным, потребуются трубы увеличенного диаметра, то есть никакого преимущества над тупиковой системой в этом плане уже не остается . Напротив, сложность монтажа и большой расход труб делает попутную разводку серьезно проигрышной.

Если периметр здания (этажа) превосходит 35 метров, то намного выгоднее будет разбить систему на несколько (две или более) тупиковых веток . Да, потребуется произвести гидравлический расчет для каждой из них. Но это оправдается и меньшими затратами, и меньшими потерями тепла при транспортировке теплоносителя. Ну а для регулировки в любом случае не обойтись без термостатических клапанов.

• На условном «третьем этаже» - коллекторная или лучевая схема разводки. От общего коллекторного узла (который обычно стараются разместить ближе к геометрическому центру этажа) к каждому из радиаторов прокладывается отдельная «тупиковая линия» – труба подачи и «обратки».

Подобная схема позволяет использовать трубы минимального диаметра, правда, расход их может быть весьма значительным. На иллюстрации разводка показана вдоль стен, но на практике прокладку отдельных контуров чаще осуществляют по кратчайшему расстоянию, используя скрытую разводку под поверхностью пола.

Точность регулировки каждого отдельно взятого радиатора здесь достигает максимума. Правда, сложность монтажа с необходимостью последующей отделки и большой расход материалов пока еще ограничивают широкое распространение подобного подхода к разводке системы.

Первые шаги в расчетах – определение общей мощности системы отопления и требуемой теплоотдачи радиаторов

Любая система отопления – это весьма сложный «организм», и каждый из ее элементов должен функционировать в тесной связи с другими. Обеспечивается такой «унисон » проведением точных расчётов каждого из участков.

В масштабе одной публикации рассмотреть все тонкости проведения расчетов – просто невозможно. Наверное, есть смысл собрать целый цикл статей, посвященных проектированию того или иного участка или узла двухтрубных систем различных разновидностей. И это будет в ближайших планах редакции.

Но начинать с чего-то все равно необходимо. И этим началом станет предварительны расчёт общей мощности системы отопления и необходимой теплоотдачи радиаторов для каждого из помещений.

На чем строится расчет ?

Почему эти две указанных выше параметра собраны вместе? Все объясняется просто.

Планирование системы отопления правильнее будет начинать с оценки количества тепла, которое необходимо подать в каждое из помещений строящегося или уже имеющегося дома. Это позволит сразу наметить количество и характеристики приборов теплообмена, то есть виртуально расставить радиаторы по комнатам.

Общее количество тепловой энергии, необходимое в масштабах дома (то есть сумма всех значений рассчитанных для отдельных помещений) покажет требуемую мощность котельного оборудования.

Имея предварительный план расстановки радиаторов, можно определиться с выбором предпочтительной схемы системы отопления, с особенностями разводки труб по помещениям . Это содает базу для гидравлических расчетов , определения диаметров труб, скорости потока теплоносителя, характеристик насоса, производительности коллекторных узлов и т.п . И так до самого конца. Но начало, как видите, идет именно от потребностей каждого из помещений.

Существует довольно распространенная практика принимать необходимую тепловую мощность для обогрева помещения, равную 100 Вт / 1 м? площади. Увы, такой подход точностью не отличается, так как совершенно не учитывает прогноз возможных тепловых потерь, которые потребуют компенсации за счет системы отопления. Поэтому предлагаем иной, намного более подробный алгоритм, в котором принимается во внимание множество нюансов.

Заранее пугаться не надо – с нашим онлайн-калькулятором никаких трудностей в выполнении расчета вас не ожидает.

Мало того, калькулятор поможет читателю заранее оценить преимущества той или иной схемы подключения радиаторов к трубам, их размещения на стене. А если планируется приобретение и установка разборных батарей – то можно сразу подсчитать и необходимое количество секций.

Знакомимся с калькулятором, а ниже будет дан ряд пояснений по работе с ним.

Среди бесчисленного множества вариантов разводки отопительных систем наиболее распространенной является схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией теплоносителя. Ее можно собрать самостоятельно при условии, что она разработана и рассчитана верно. Но далеко не каждый домовладелец разбирается в этих вопросах, и даже если решено нанять для проектирования и монтажа специалистов, их работу надо обязательно проверить. Это возможно только в том случае, если разобраться, что такое двухтрубная система отопления частного дома и как ее правильно смонтировать. Наша статья как раз в помощь таким домовладельцам.

Виды двухтрубных систем отопления

Наша тема целиком посвящена этим системам, поскольку они имеют ряд преимуществ перед однотрубными. Перечислять их все нет смысла, стоит отметить лишь главное: двухтрубная система работает таким образом, что во все радиаторы поступает теплоноситель почти одинаковой температуры.

Слово «почти» означает, что из этого правила есть исключения, это схемы, собранные из стальных, медных и нержавеющих гофрированных труб, не покрытых теплоизоляционным слоем.

Дело в том, что система отопления частного дома, сделанная своими руками из металлических неизолированных труб, будет отдавать тепло в помещения не только посредством радиаторов. Металл имеет высокую теплопроводность, поэтому протекающий в такой магистрали теплоноситель по мере удаленности от котла будет немного остывать. Хотя падение температуры по сравнению с однотрубной разводкой незначительное, учитывать его все равно нужно.

Примечание. Многие сторонники однотрубных схем таких как «ленинградка», говорят что они обходятся дешевле, поскольку материала уйдет вдвое меньше. Но при этом забывают о падении температуры воды, в результате чего надо наращивать мощность радиаторов, то есть, добавлять секции. Это дополнительные средства, и немалые.

По ориентации стояков в пространстве различают вертикальные и горизонтальные виды систем, причем они могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку. При вертикальной схеме в здании располагают один или несколько стояков, запитанных от источника тепла, находящегося в цокольном или первом этаже. Радиаторы подключаются к вертикальным стоякам напрямую, как показано на рисунке:

Это схема с нижней разводкой, так как магистральные трубопроводы подают теплоноситель к стоякам снизу. Вертикальная система с верхним розливом подразумевает их прокладку сверху, при комбинированном варианте только подающий горизонтальный коллектор проходит под потолком, а обратный – снизу. Обычно прокладываемые сверху магистрали размещают в чердачном пространстве, а при его отсутствии – под потолком последнего этажа. Что не очень хорошо с точки зрения эстетики.

Горизонтальные системы

Это замкнутая двухтрубная система, в которой вместо вертикальных стояков проложены горизонтальные ветви, а к ним присоединяется определенное число отопительных приборов. Как и в предыдущем случае, ветви могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку, только теперь это происходит в пределах одного этажа, как показано на схемах:

Как видно на рисунке, система с верхней разводкой требует прокладки труб под потолком помещений либо на чердаке и в интерьер будет вписываться с трудом, не говоря уже о расходе материалов. По этим причинам схема применяется нечасто, например, для обогрева подвальных помещений либо в случае, когда котельная находится на кровле здания. Но если правильно подобран циркуляционный насос и произведена настройка системы, то и с крышной котельной трубы лучше пустить понизу, с этим согласится любой домовладелец.

Комбинированная разводка незаменима тогда, когда нужно смонтировать двухтрубную гравитационную систему, где теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции. Подобные схемы до сих пор актуальны в районах с ненадежным электроснабжением и в домах малой площади и этажности. Ее недостатки в том, что через все комнаты проходит множество труб большого диаметра, спрятать их весьма затруднительно. Плюс высокая материалоемкость проекта.

Ну и наконец, горизонтальная система с нижней разводкой. Неслучайно она наиболее популярна, ведь схема сочетает в себе массу достоинств и почти не имеет недостатков. Подводки к радиаторам короткие, трубы всегда можно спрятать за декоративным экраном или замонолитить в стяжку пола. При этом расход материалов приемлем, а с точки зрения эффективности работы трудно подыскать вариант лучше. Особенно когда применяется более совершенная попутная система, продемонстрированная ниже на схеме:

Ее главное преимущество заключается в том, что вода в подающем и обратном трубопроводе проходит одинаковое расстояние и течет в одном направлении. Поэтому гидравлически это самая стабильная и надежная схема при условии, что все расчеты проведены правильно и учтены особенности монтажа. Кстати говоря, нюансы систем с попутным движением теплоносителя состоят в сложности устройства кольцевых контуров. Зачастую трубами надо пересекать дверные проемы и другие препятствия, из-за чего стоимость проекта может вырасти.

Вывод. Для частного дома оптимальным вариантом является двухтрубная горизонтальная система отопления с нижней разводкой, но только совместно с искусственной циркуляцией теплоносителя. Если же требуется обеспечить энергонезависимую работу теплового оборудования и сетей, то рекомендуется взять одну из комбинированных самотечных систем – горизонтальную или вертикальную. Последняя будет уместна в доме с двумя этажами.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Итак, схема разводки выбрана, дальнейшие действия следующие:

• нарисовать ее в виде эскиза, а еще лучше – трехмерной модели (аксонометрия);
• произвести расчет и подбор диаметров труб на всех ветвях и участках;
• подобрать все необходимые элементы двухтрубной системы: батареи, насос, расширительный бак, фильтр, арматуру и прочие детали обвязки котла и радиаторов;
• приобрести оборудование и материалы, выполнить монтажные работы;
• провести испытания, балансировку (если необходимо) и пустить систему в работу.

На эскизе в виде аксонометрии надо начертить магистрали, расставить радиаторы и запорную арматуру, проставить отметки высот, принимая за точку отсчета поверхность стяжки первого этажа. Впоследствии выполнив расчет, на чертеже надо будет проставить размеры и сечения труб. Пример того, как выполняется схема монтажа двухтрубной системы с принудительной циркуляцией, показан на чертеже:

Важно. Готовый эскиз позволит вам лучше разобраться во всех нюансах будущей системы, вплоть до количества и разновидностей фитингов из полипропилена, металлопластика или другого материала. Особенно удобно, когда к трехмерному изображению приложен план дома.

Подбор диаметра труб

Данный расчет заключается в том, чтобы по необходимой для обогрева помещения тепловой мощности определить расход теплоносителя, а по нему – диаметр труб для двухтрубной системы отопления. Простыми словами, проходного сечения трубы должно хватить на доставку в каждую комнату нужное количество тепла вместе с горячей водой.

Примечание. По умолчанию считается, что расчет тепловых потерь здания уже выполнен и количество теплоты для всех помещений известно.

Выполнять подбор диаметра труб начинают с самого конца системы, от последней батареи. Сначала считают расход теплоносителя для обогрева этой комнаты по формуле:

G = 3600Q/(c?t) , где:

• G – искомый расход горячей воды на помещение, кг/ч;
• Q – количество теплоты на обогрев данной комнаты, кВт;
• с – теплоемкость воды, принимается 4.187 кДж/кг ?С;
• Dt – расчетная разность температур в подающем и обратном коллекторе, обычно берут 20 ?С.

Например, для обогрева комнаты нужно 3 кВт теплоты. Тогда расход теплоносителя будет равен:

3600 х 3 / 4.187 х 20 = 129 кг/ч, в объеме это будет 0.127 м3/ч.

Чтобы сбалансировать двухтрубную систему водяного отопления изначально, надо как можно точнее подобрать диаметр. По объемному расходу находим проходное сечение, используя формулу:

S = GV / 3600v , где:

• S – площадь поперечного сечения трубы, м2;
• GV – объемный расход теплоносителя, м3/ч;
• v – скорость потока воды, принимается в пределах от 0.3 до 0.7 м/с.

Примечание. Если система отопления одноэтажного дома – гравитационная, то следует принимать минимальную скорость – 0.3 м/с.

В нашем примере возьмем скорость 0.5 м/с, найдем сечение и по формуле площади круга – диаметр, он будет равен 0.1 м. Ближайшая по сортаменту труба из полипропилена имеет внутренний размер 15 мм, его и проставляем на чертеже. Кстати, подключение радиаторов к двухтрубной системе обычно осуществляется именно такой трубой – 15 мм. Далее, переходим к следующему помещению, считаем и суммируем с предыдущим результатом и так до самого котла.

Подключение радиаторов к двухтрубной системе

Установленные батареи присоединяются к магистралям в процессе монтажа, правильное подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе – это боковое либо диагональное. Все существующие способы показаны на рисунке:

К какому температурному балансу приводит нижнее подключение радиатора к двухтрубной системе, хорошо иллюстрируют рисунки:

Батареи, задействованные в вертикальной схеме, обычно имеют боковое присоединение (способ №3). В горизонтальных же системах наиболее предпочтительна диагональная схема подключения (способ №1), благодаря этому достигается максимальная теплоотдача отопительного прибора, что и представлено ниже на изображении:

Балансировка

Смысл данной операции в том, чтобы уравновесить все ветви системы и отрегулировать в каждой из них расход воды. Для этого каждое ответвление надо правильно подключить к магистралям, то есть, установить на врезке специальные балансировочные вентили. Также регулировочные краны или термостатические клапаны устанавливаются на подводках ко всем радиаторам.

Осуществить точную балансировку своими руками не так-то просто, нужно иметь соответствующие приборы (хотя бы манометр для измерения перепада давления на балансовом вентиле) и выполнить расчеты на потери давления. Если ничего этого нет, то надо после испытаний заполнить систему, спустить воздух и включить котел. Далее, балансировка двухтрубной системы производится на ощупь, по степени прогрева всех батарей. Находящиеся рядом с теплогенератором приборы надо «прижимать», чтобы больше тепла уходило к дальним. То же и с целыми ветвями системы.

Заключение

Примечательно, что осуществить монтаж двухтрубной системы отопления гораздо проще, чем ее разработать, просчитать, а потом сбалансировать. Так что данный этап вы можете пройти самостоятельно, а все остальные желательно согласовывать со специалистами.

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».

1. Котел отопления; 2. Группа безопасности; 3. Клапан сброса избыточного давления; 4. Радиатор; 5. Труба обратки; 6. Расширительный бак; 7. Вентиль; 8. Сливной клапан; 9. Циркуляционный насос; 10. Манометр; 11. Подпиточный клапан.

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.

1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак.

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=3600xQ/(cxDt) , где:

• G - расход воды на обогрев помещения (кг/ч);
• Q - тепловая мощность, необходимая для обогрева (кВт);
• c - теплоемкость воды (4,187 кДж/кгx°C);
• Dt - 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:
3600x3/(4,187x20)=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/(3600xv) , 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.