Сравнение однотрубной и двухтрубной систем 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

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

Вариантов таких систем существует два:

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

Горизонтальная схема

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

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.

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:

• 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.

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.

Подключение батареи на магистральный трубопровод

На уровень теплоотдачи радиаторов влияет способ их подключения к магистрали:

• Диагональный (перекрестный). Этот вариант демонстрирует наибольшую эффективность. Дает возможность максимально прогревать радиаторы по площади, практически исключая тепловые потери. В этом случае подающая труба подводятся на верхний радиаторный патрубок, а обратная коммутируется с нижним патрубком (он находится на противоположной стороне устройства). Диагональное подключение обязательно для многосекционных радиаторов.
• Боковой (односторонний). Обеспечивает равномерный прогрев всех секций батареи. В такой схеме подающий и отводящий трубопроводы расположены с одного направления. Боковое соединение наиболее популярно при организации отопления с верхней разводкой.
• Нижний. Наименее эффективный способ соединения. Несмотря на это, его нередко используют, когда магистральная труба скрывается под полом. Подводящую и отводящую трубу коммутируют к нижним отводам на разных сторонах батареи.

Как можно из однотрубной сделать двухтрубную

Так как основным отличием этих систем является разъединение потоков, выполнить такую переделку довольно просто. Необходимо параллельно существующей магистрали уложить еще один трубопровод. Его диаметр должен быть на размер меньше. Рядом с последним прибором отрезается и наглухо закрывается торец старого коллектора. Оставшийся участок подсоединяется перед котлом непосредственно к новому трубопроводу.

Образуется попутная схема циркуляции воды. Выходящий теплоноситель необходимо направить по новому трубопроводу. С этой целью подводящие патрубки всех радиаторов нужно переподключить. То есть отключить от старого коллектора и подсоединить к новому, согласно схеме:

Процесс переделки может вызывать дополнительные трудности. Например, не будет места для прокладки второй магистрали, или очень сложно пробить перекрытие.

Именно поэтому, перед тем, как заняться такой реконструкцией, нужно продумать все детали будущей работы. Может быть удастся отрегулировать однотрубную систему, не производя никаких переделок.

Основы грамотного гидравлического расчета

Перед началом работ по монтажу отопительных конструкций необходимо провести гидравлический расчет. Для каждого здания он будет индивидуальным, поскольку проводится по выполненной предварительно «черновой» схеме отопления, включающей все элементы системы.

В ходе расчетов самое загруженное трубопроводное кольцо принимается за рассчитываемый объект и разбивается на условные участки.  В результате владелец жилья получает:

• величину, характеризующую возможные потери давления в контуре;
• оптимальный диаметр трубопроводов;
• потребную для отопления площадь батарей и, соответственно, необходимое количество отопительных приборов.

Методик проведения гидравлических расчетов существует множество. Самыми распространенными можно считать:

• Вычисления по характеристикам сопротивления и по значениям проводимости. Позволяет получить объективные данные о температурных параметрах каждого элемента отопительной системы и точный расход воды.
• Расчет по удельным линейным потерям давления. В итоге получается четкая физическая картина процесса, демонстрирующая реальное распределение сопротивлений в контуре отопления.

Результат гидравлического расчета: точные параметры температурного режима и расхода теплоносителя на каждом участке системы, которые являются основой организации оптимального плана отопления дома.

Типы подключения радиаторов отопления ↑

Радиаторы отопления, естественно, подключаются в зависимости от той или иной отопительной системы, с учетом ее конкретных характеристик и подбирается тип подключения к системе радиатора. Выделяют три схемы:

1. диагональное;
2. боковое;
3. нижнее.

• При диагональной схеме вход располагается наверху. Обратка же расположена в нижней части противоположной батареи. Надо заметить, что при подобном виде подключения достигается максимально возможная теплоотдача, близкая к тем цифрам, что указаны на радиаторах производителем.
• Боковое подключение – это когда вход и выход (обратка) размещены с одной стороны радиатора. Вверху находится вход, соответственно внизу — выход. Наиболее распространенный вид подключения в многоквартирных домах, в централизованных системах отопления. Возможная потеря теплоотдачи минимальна. Если подключаются несколько радиаторов, она доходит до 5 %.
• Нижнее подключение – это когда вход размещен в нижней части батареи, а выход тоже внизу, но на противоположной стороне. Считается, что подобный тип подключения дает самые большие потери тепловой мощности отопительных батарей: достигают 10-15%. Плюсом нижнего подключения можно назвать разве что удобство сокрытия труб под плинтусы или непосредственно в стеновых штробах.
• При покупке радиаторов отопления надо учитывать,что они выпускаются с различным вариантом расположения входа-выхода.

Следует иметь в виду, что указанные потери тепла, как правило, в обычных квартирах многоэтажек почти неощутимы. Разница же температур в частном доме между первым от котла радиатором и последним достигает нередко 10-12°С.

Важно знать, что как проектирование отопительной системы, так и ее монтаж (да и ремонтные работы тоже) отнесены к лицензируемой деятельности и должны производиться сертифицированными специалистами. И поскольку от этого прямо либо косвенно зависит безопасность не только вас лично, но и ваших близких и соседей, то пренебрегать этим моментом не стоит

Основные критерии выбора системы отопления

Грамотно выбрать эффективное отопление  возможно только при наличии познаний в теплотехнике. Если обустройство системы выполняется в небольшом одноэтажном доме, то провести необходимые расчеты можно самостоятельно. Если же это коттедж в два и более этажа, то лучше предоставить выбор системы профессионалам.

Основным критерием в выборе отопительного оборудования является площадь строения. Открытая схема с одноконтурным вариантом трубопровода хороша для небольших зданий в не более чем три этажа. Единственное «но» заключается в неудобстве внедрения в систему расширительного бака и проведении ремонта в случае какой-либо неполадки.

В высотных постройках преимущества на стороне двухконтурных систем закрытого типа. Они равномерно прогревают все радиаторы. К тому же есть возможность контролировать температуру теплоносителя в любом из подключенных контуров.

https://youtube.com/watch?v=XPku9lhd7Vk

Классификация двухтрубных систем

Двухтрубные системы имеют различные варианты монтажа и могут различаться типом расширительного бака (открытая и закрытая разводка), способом крепления (верхняя и и нижняя), вариантами компоновки (вертикальная и горизонтальная система) и способом подачи теплоносителя (тупиковая и последовательная разводка).

Открытая и закрытая разводка

Любая система отопления является замкнутым контуром, в котором присутствует расширительный бак. Он необходим, так как теплоноситель при нагреве расширяется, что приводит к повышению давления в трубах.

При использовании открытой разводки в контур устанавливается бак, у которого есть контакт с атмосферой, благодаря чему стабилизируется давление в системе, но часть жидкости при этом испаряется, и потому так важно регулярно контролировать объем воды, что создает дополнительные проблемы при обслуживании системы. Еще один недостаток открытой разводки – это возможность использовать для нагрева батарей только воду

Гликоли и антифризы в такой разводке использовать нельзя, при их испарении образуются токсичные пары, что недопустимо для открытого расширительного бака

Гликоли и антифризы в такой разводке использовать нельзя, при их испарении образуются токсичные пары, что недопустимо для открытого расширительного бака

Еще один недостаток открытой разводки – это возможность использовать для нагрева батарей только воду. Гликоли и антифризы в такой разводке использовать нельзя, при их испарении образуются токсичные пары, что недопустимо для открытого расширительного бака.

Основное отличие закрытой разводки – это наличие в отопительном контуре расширительного бака, у которого нет контакта с атмосферой. Бачок мембранного типа эффективно справляется с компенсацией высокого и низкого давления в системе, а также позволяет использовать для отопления антифризы и гликоли.

В закрытой разводке всегда стабильное давление, что исключает выход насоса и котла из строя, и продлевает срок эксплуатации отопительного оборудования.

Возможность использования антифриза предотвращает замораживание теплоносителя в зимнее время – это еще один бонус от использования закрытой разводки.

Вертикальная и горизонтальная система

Двухтрубная система отопления бывает горизонтальной и вертикальной.  Горизонтальная организация используется в одно-двухэтажных постройках, а для стравливания воздуха из контура на радиаторах применяются краны “Маевского”.

Преимущество горизонтальной компоновки – это простота установки и минимальные расходы на комплектующие. Недостаток один – высокая вероятность завоздушивания системы.

Вертикальная компоновка чаще используется в многоэтажных домах. Её главное преимущество – это вывод воздуха из контура отопления в автоматическом режиме.

Воздушные карманы уходят по трубам вверх, где стравливаются через выпускной вентиль или расширительный бак. Подключение к стояку осуществляется на каждом этаже по отдельности, что повышает надежность и эффективность отопления.

Верхняя и нижняя разводка

В двухтрубной системе отопления используется верхняя и нижняя разводка. В первом случае система отопления крепится под потолком, а к радиаторам, закрепленным возле окон и дверей балкона (зоны скопления холодного воздуха), идут ответвления от основного контура. В нижний, отводной контур отопления поступает остывающая в ходе циркуляции вода.

Верхняя разводка рекомендована для больших помещений, где качество отопления доминирует над интерьером. В жилых домах этот тип разводки практически не применяется.

При нижней разводке подающие и отводящие каналы расположены около пола, что делает трубы незаметными. Выделим следующие преимущества такой организации:

1. Простота монтажа,
2. Патрубки батарей и точки разводки находятся на одном уровне,
3. Монтаж идёт на одном уровне и требуется минимальный расход труб.

Попутная и тупиковая системы

В двухтрубных отопительных системах используется попутная и тупиковая подача теплоносителя. Разнонаправленная подача горячей воды и обратки применяется при тупиковом способе отопления. При такой схеме контура монтируются байпасы, а батареи закрепляются на замкнутых участках, что позволяет выключать каждый из радиаторов без нарушения работы отопления.

Попутная система называется петлей Тихельмана

В этом случае проще производится балансировка и настройка, что особенно важно при большой длине отопительного контура. Теплоноситель движется в попутном направлении, что повышает КПД отопительного контура

Практическая магия схемы Тихельмана

Принято считать, что в двухтрубной системе отопления распределение тепла между радиаторами из-за параллельного подключения осуществляется абсолютно равномерно.

Это не совсем так. Прежде всего, уясним, что гидравлическое сопротивление трубопровода пропорционально его длине.

В обычной двухтрубной системе путь через первый радиатор является для теплоносителя кратчайшим, а через последний – самым долгим.

Соответственно, в первом случае среде приходится преодолевать минимальное гидравлическое сопротивление, а во втором – максимальное. Понятно, что жидкость течет, образно говоря, более охотно через ближайшие к котлу радиаторы, чем через отдаленные.

Чтобы уравновесить систему, предлагается «обратку» начинать от выходного патрубка первого радиатора, затем прокладывать ее до последнего, попутно подключая прочие радиаторы. И только после врезки от последнего радиатора обратная магистраль направляется к котлу. Это и есть схема Тихельмана.

Таким образом, двигаясь через любой радиатор, теплоноситель будет проходить путь одной и той же длины с равным гидравлическим сопротивлением. При этом объемы среды, протекающей через каждый прибор, как и теплоотдача, станут равными.

Отопление двухэтажного дома можно реализовать путем применения разных систем: однотрубной, двухтрубной, горизонтальной или вертикальной. Схема отопления 2-х этажного частного дома своими руками поможет вам правильно сделать все работы по монтажу.

Какую систему отопления называют ленинградкой, вы узнаете тут.

Двухтрубная система отопления

Принцип работы двухтрубной системы отопления несколько отличается от той, что была описана выше. В данном случае теплоноситель поднимается по стояку и подводится к каждой батарее отопления. А потом по обратке возвращается назад в трубопровод, который транспортирует его в отопительный котел.

При такой схеме радиатор обслуживается двумя трубами — подачей и обраткой, поэтому система называется двухтрубной.

Какие преимущества обеспечивает такая разводка?

Двухтрубная магистраль

На что можно рассчитывать, выбрав данный вариант организации отопления частного и жилого многоквартирного дома?

• Подобная система позволяет организовать равномерный обогрев каждого радиатора. В любую батарею, на каком бы этаже она ни находилась, горячая вода поступает с одинаковой температурой. При желании на радиатор можно установить термостат, и тогда погода в доме поддается самостоятельной регулировке. На теплоотдачу радиаторов, установленных в других квартирах, использование термостата в отдельно взятом помещении никак не влияет.
• В двухтрубной обвязке при циркуляции теплоносителя нет больших потерь давления. Поэтому для нормального функционирования системы мощный гидравлический насос не нужен. Вода способна циркулировать благодаря гравитационной силе, то есть самотеком. А если напор воды слабый, достаточно установить маломощную насосную установку, более экономичную и простую в обслуживании.
• При помощи запорной аппаратуры, байпасов и вентилей легко организовать такие схемы, которые позволят ремонтировать при необходимости один отопительный прибор, не отключая все отопление дома.
• Еще один дополнительный бонус двухтрубной обвязки — возможность использования попутного и тупикового движения горячей воды.

Что такое попутная схема? Это когда вода и в подаче, и в обратке течет в одном направлении. В тупиковой схеме вода в подаче и обратке циркулирует в противоположных направлениях. При попутном движении при условии использования радиаторов одинаковой мощности устанавливается идеальная гидравлическая балансировка. Поэтому нет необходимости дополнительно использовать батарейные клапаны предварительной настройки.

Если отопительные приборы имеют разную мощность, придется высчитывать теплопотери каждого, проводить расчет и увязывать радиаторы при помощи термостатических клапанов. Сделать это самостоятельно без знаний и умений очень сложно.

Обратите внимание! Попутный гидравлический самотек используется там, где монтируются трубопроводные магистрали большой протяженности. Для коротких систем применяется тупиковая схема движения теплоносителя

Классификация двухтрубной системы отопления

Виды систем

Классификация двухтрубной обвязки производится по расположению трубопровода и по способу обустройства разводной системы.

По расположению трубопровода она делится на вертикальную и горизонтальную. При вертикальной схеме все батареи подключаются к вертикальному стояку. Применяется чаще всего такой вариант в многоквартирных домах. Главное преимущество данного подключения — отсутствие воздушных пробок.

Для частного дома большой площади специалисты рекомендуют выбирать горизонтальную двухтрубную разводку и устанавливать сразу в каждый радиатор кран Маевского. Он нужен для стравливания воздуха, а пример его правильного монтажа был уже не раз детально описан в предыдущих статьях.

По способу разводки двухтрубная система может быть с нижней и верхней обвязкой. В этом случае стояк подачи горячей воды помещается в цокольном этаже или подвале. Обратная магистраль располагается здесь же, но устанавливается ниже подачи. Все радиаторы находятся наверху. К общему контуру подключается верхняя воздушная линия, позволяющая выводить из системы лишний воздух.

При монтаже верхней обвязки вся разводящая магистраль монтируется на утепленном чердаке здания. Там же устанавливается и расширительный бак. Использовать такую схему нельзя при наличии плоской крыши.

Недостатки двухтрубной системы

Двухконтурная система

Сравнивая две схемы обвязки батарей, легко сделать вывод, какая лучше. Двухтрубная в любом случае намного эффективнее. Но у нее есть один существенный недостаток. На ее сборку понадобится вдвое больше труб. Кроме того, к ним в комплекте идет большое количество крепежных элементов, вентилей и фасонных деталей, поэтому монтаж двухтрубной системы обходится гораздо дороже.

До недавнего времени, когда для сборки двухтрубной обвязки использовались стальные трубы и трудоемкие процессы их сварки, сумма выходила запредельной. С появлением металлопластика и технологии горячей пайки прокладка двухтрубной магистрали стала доступной практически всем.

Рекомендации по монтажу

Если работа по сборке системы будет проводиться собственноручно, то мастеру потребуется пошаговое описание монтажного процесса.

Важно соблюдать такие правила:

• требуется обустраивать 2 контура: для горячей и холодной воды;
• трубы нужно укладывать с небольшим уклоном, направленным к последнему радиатору;
• оба контура укладываются параллельно друг другу;
• для предупреждения утраты тепла в главном стояке, лучше обернуть его изолятором;
• монтаж емкости для сбора лишнего объема воды осуществляется в наивысшей точке;
• размеры труб и соединительных деталей должны совпадать;
• все части системы изготовлены из одного материала.

Последовательность выполнения работ такая:

1. Отведение основного стояка от котла. Тут же монтируется расширительная емкость.
2. Разведение подводящих труб.
3. Одновременная укладка трубы, при помощи которой в котел подается холодная жидкость.
4. Фиксация насоса.
5. Крепление батарей или радиаторов.

Перед тем как заправлять 2-х трубные системы отопления, нужно внимательно осмотреть все ли соединения надежно затянуты.

Двухтрубная система отопления. Принцип действия

Ознакомившись с первым типом отопительной системы, однотрубной, самое время разобраться с особенностями и принципом действия двухтрубной схемой отопления. Тщательный анализ технологических и технических параметров отопления такого типа позволяет потребителям сделать самостоятельный выбор — какое отопление эффективнее в конкретном случае, однотрубное или двухтрубное.

Основной принцип – наличие двух контуров, по которым теплоноситель расходится по системе. Одна труба обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам отопления. Вторая ветка предназначена для того, чтобы уже охлажденный теплоноситель после прохождения через радиатор возвращался снова в котел. И так постоянно, по кругу, пока работает отопление. На первый взгляд уже само наличие в схеме двух трубопроводов может оттолкнуть потребителей. Большая протяженность магистралей, сложность разводки – факторы, которые нередко отпугивают владельцев частных домов от двухтрубной системы отопления.

Это на первый взгляд. Как и однотрубные, двухтрубные системы делятся на закрытые и открытые. Отличие в данном случае заключается в конструкции расширительного бака.

Закрытые с мембранным расширительным баком наиболее практичные, удобные и безопасные в эксплуатации. Подтверждением сказанного являются очевидные преимущества:

• еще на стадии проектирования можно оборудовать отопительные приборы терморегуляторами;
• параллельное, независимое подключение радиаторов;
• техническая возможность добавления  нагревательных приборов уже после завершения монтажа;
• удобство применения скрытой прокладки;
• возможность отключения отдельных радиаторов или веток;
• удобство регулировки системы.

Исходя из вышесказанного, можно сделать один однозначный вывод. Двухтрубная система отопления, гораздо гибче и технологичнее однотрубной.

Для сравнения представлена следующая схема:

Двухтрубная Система очень удобна для эксплуатации в доме, в котором планируется увеличение жилой площади, возможны варианты пристройки, как вверх, так и по периметру здания. Уже на стадии работы можно легко устранить допущенные при проектировании технические ошибки. Такая схема более устойчива и надежна чем однотрубная.

При всех очевидных преимуществах, перед тем как остановить свой выбор на этом типе отопления, уместно напомнить о недостатках двухтрубной системы.

Если у вас есть под рукой грамотный специалист, проведены необходимые технические расчеты, то перечисленные недостатки легко компенсируются преимуществами двухтрубной схемой отопления.

Как и в  случае с однотрубной системой, вариант с двухтрубной предполагает использование вертикального либо горизонтального расположения трубопроводов. Вертикальная система – радиаторы подключены к вертикальному стояку. Такой тип удобен для двухэтажных частных домов и коттеджей. Воздушные пробки вам не страшны. В случае с горизонтальным вариантом —  радиаторы в каждой комнате или помещении подключены к трубопроводу, расположенному горизонтально. Двухтрубные горизонтальные схемы отопления в основном рассчитаны для обогрева одноэтажных зданий и жилых домов большой площади с необходимостью поэтажной регулировки. Возникающие воздушные пробки легко устраняются путем установки кранов Маевского на радиаторах.

На рисунке представлена вертикальная двухтрубная система отопления. Ниже можно увидеть, как выглядит двухтрубная система горизонтального типа.

Традиционно подключение радиаторов может быть осуществлено с помощью нижней и верхней разводки. В зависимости от технических условий и проекта —  выбор варианта разводки зависит от самого владельца дома.  Верхняя разводка удобнее. Все магистрали можно спрятать в чердачном пространстве. В системе создается необходимая для хорошего распределения теплоносителя циркуляция. Основной недостаток двухтрубной схемы отопления с верхним вариантом разводки —  необходимость установки мембранного бака вне отапливаемых помещений. Верхняя разводка не позволяет сделать забор технической воды для бытовых нужд, а так же соединить расширительный бак с баком для горячей воды, используемой в быту. Такая схема не подходит для жилых объектов с плоской крышей.