Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой

Особенности систем самотеком

• максимально поднимают точку разгона;

• используют широкие трубы подачи;

Далее от начала первого расхождения до каждого последующего подключают трубу меньшего диаметра на шаг, равный ему, что задействует инерционные потоки.

Также существуют и другие особенности монтажа самотечных систем. Так, трубы должны прокладываться под углом 1-5%, на что влияет протяженность трубопровода. Если в системе достаточный перепад высот и температур, можно использовать и горизонтальную разводку

Важно следить, чтобы не было участков с отрицательным углом, поскольку движением теплоносителя их не удастся достать, по причине образования в них воздушных пробок

Так, принцип работы может основываться на открытом типе или быть мембранного (закрытого) типа. Если сделать монтаж горизонтальной ориентации, рекомендуется на каждом радиаторе установить краны Маевского. поскольку с их помощью легче ликвидировать воздушные пробки в системе.

Смотрите видео, в котором специалист рассказывает об условиях возможности применения самотечной, безнасосной, гравитационной системы отопления:

Двухконтурная разводка батарей

Двухтрубная система отопления отличается от однотрубной разделением на две трубы — подачи и возврата теплоносителя. Она обеспечивает равномерный обогрев всех комнат. Такую разводку используют в большинстве новых домов.

Принцип работы

В двухтрубной схеме вода из котла поступает к радиаторам по подающей трубе (магистрали).

Возле каждого радиатора подающая магистраль имеет соединительный входящий патрубок, через который теплоноситель поступает в батарею. Подающая магистраль заканчивается возле последнего радиатора.

Кроме входящего патрубка, у каждого радиатора предусмотрен выходящий патрубок. Он соединяет её с обратной трубой. Обратная магистраль начинается от первой батареи и заканчивается входом в котёл.

Таким образом, нагретая вода поступает в радиаторы равномерно и одинаковой температуры. Из каждого радиатора вода выводится в обратную трубу, где собирается и подаётся в котёл для последующего нагрева. Благодаря такому движению теплоносителя все комнаты в помещении прогреваются одинаково.

Чем отличается

Двухтрубная система отопления включает в себя элементы однотрубной системы и дополнительные устройства. Кроме котла, радиаторов, труб подачи и обратного сбора воды (так называемой обратки), двухтрубная схема включает также циркуляционный насос.

Большая протяжённость магистралей, наличие углов и поворотов в трубах подачи осложняет движение теплоносителя. Поэтому необходима его принудительная циркуляция электрическим насосом.

Фото 1. Циркуляционный насос модели 32-40, напряжение 220 Вольт, производитель — «Oasis», Китай.

Также в двухтрубной схеме присутствует больше кранов, регулирующих подачу воды и её количество. Такой кран устанавливается перед каждым радиатором — на входе и на выходе.

Классификация по расположению

В горизонтальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы горизонтально. Такая схема работает в отоплении одноэтажного дома или одного этажа многоэтажного коттеджа.

В вертикальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы, расположенных друг над другом, в одном «стояке». При этом есть отличия от однотрубной вертикальной схемы. Здесь — благодаря наличию трубы подачи и обратки, в вертикальном отоплении могут использоваться батареи любой ширины — многосекционные (поскольку стояки подачи и обратки могут быть удалены друг от друга). Поэтому эффективность двухтрубного вертикального обогрева — выше.

Справка! Желательно, чтобы батареи комнат, расположенных друг над другом, имели одинаковое количество секций. Так проще прокладывать вертикальную трубу обратки.

Нижняя и верхняя обвязка: что эффективнее

Термин «нижней» и «верхней» обвязки обозначает способ подключения батарей в систему отопления. При нижней обвязке входящая вода попадает в батарею через нижний патрубок.

Если она выходит из радиатора также внизу, то эффективность работы радиатора будет снижена на 20-22%.

Если выходящий патрубок будет расположен вверху, то эффективность работы радиатора будет снижена на 10-15%. В любом случае при нижней подаче воды в батареи эффективность обогрева снижается.

При верхней обвязке (подаче) входящий патрубок подключается к радиатору в верхней части. В таком случае движение теплоносителя организовывается эффективнее, батарея будет работать на 97-100% (97% — если входящие и выходящие патрубки расположены с одной стороны радиатора, и 100% — если входящий патрубок с одной стороны сверху, а выходящий — с другой стороны снизу).

Достоинства и недостатки

Достоинства:

• Подходит для организации отопления частных домов большой площади, при этом в систему обязательно врезается циркуляционный насос.
• Обогревает все комнаты на этаже или в стояке равномерно.

Недостатки:

• Обходится дороже однотрубной системы, поскольку требуется вдвое больше материалов — труб между котлом и радиаторами, а также соединительных устройств, кранов, вентилей.
• Циркуляционный электрический насос делает работу системы зависимой от наличия электричества.

Важно! Увеличение количества труб и количества теплоносителя в системе — приводит к росту гидродинамического сопротивления и не даёт возможность воде двигаться самотёком. Необходима принудительная циркуляция и работающий циркуляционный насос

Двухтрубная отопительная система

Основное конструктивное отличие этой схемы — два контура, по которым циркулирует теплоноситель. Первый предназначен для подачи горячей жидкости к радиаторам, второй — для возвращения охлажденного теплоносителя в котел. В этом случае тоже получается замкнутый круг. Именно пара взаимосвязанных контуров — самый «отталкивающий» момент для многих владельцев частных домов. Большая длина магистралей, непростая разводка — причины нелюбви к двухтрубным конструкциям.

Двухтрубные отопительные системы также бывают открытыми или закрытыми. Разница между ними — наличие разных конструкций расширительного бака. Закрытые конструкции более практичны, удобны в эксплуатации. В них в роли бака используют мембранные емкости, их отличие — полная безопасность. Они позволяют добавлять в схему (или отключать) нагревательные приборы либо целые ветки, сильно упрощают регулировку системы.

Есть два основных вида соединения элементов двухтрубной конструкции — вертикальное и горизонтальное. В первом случае трубы подсоединяют к вертикальному стояку для каждого этажа отдельно. Это вариант удобен, почти идеален для двух- или трехэтажных домов или коттеджей. Воздушные пробки в этом случае владельцам не страшны.

Горизонтальную разводку, имеющую верхнее (на чердаке, под потолком) или нижнее (в подвале, под полом) расположение, обычно используют для одноэтажных строений большого метража. Или для больших зданий с несколькими этажами, если необходима поэтажная регулировка. Воздушные пробки устраняют с помощью кранов Маевского, их устанавливают на радиаторах.

Сейчас появился еще один вид системы — лучевое отопление. В этом случае распределение горячей жидкости идет через коллектор. Возможна регулировка: как скорости движения, так и температуры теплоносителя.

Плюсы

Какая система отопления лучше: однотрубная или двухтрубная? Если иметь в виду качество обогрева, то второй вариант имеет большое преимущество: это равномерный нагрев всех радиаторов, независимо от их удаленности от котла. Среди других плюсов:

• терморегуляция, которую можно предусмотреть на стадии проектирования отопительной системы;
• параллельное подключение элементов, дающее возможность относительно простой замены каждого из них;
• возможность добавления новых радиаторов, если хочется повысить эффективность обогрева;
• шанс продлить отопительную конструкцию в любом направлении: как горизонтальном, так и вертикальном;
• легкое устранение любых технических ошибок непосредственно во время монтажа;
• простые ремонтные работы, легкое обслуживание радиаторов.

Минусы

Самый большой недостаток этой системы — более высокая стоимость работ. Но есть и другие поводы задуматься о целесообразности ее реализации. К ним относят:

• большое количество коммуникаций, их придется прятать, а значит, неминуемы новые расходы, из-за этого могут возникнуть сложности в обслуживании;
• нужность принудительной циркуляции электрическим насосом;
• требовательность к автору при составлении довольно сложного проекта;
• монтаж, занимающий гораздо больше времени, отнимающий немало сил;
• необходимость покупки большого количества труб для разводки, кранов, регулирующих подачу теплоносителя на каждом радиаторе.

Централизованная отопительная система

Никто не станет спорить с тем, что централизованная система подачи тепла в многоквартирные дома, в том виде, в котором она сейчас существует, мягко говоря, морально устарела.

Не секрет, что потери при транспортировке могут доходить до 30% и за все это нам приходится платить. Отказ от центрального отопления в многоквартирном доме процедура сложная и хлопотная, но для начала давайте разберемся, как это работает.

Отопление многоэтажного дома, представляет собой сложное инженерное сооружение. Здесь присутствует целый набор сливов, распределителей, фланцев, которые завязаны на центральный агрегат, так называемый элеваторный узел, через который осуществляется регулировка отопления в многоквартирном доме.

Двухтрубная схема отопления.

Рассказывать подробно о тонкостях работы данной системы сейчас нет смысла, так как этим занимаются профессионалы и простому обывателю это попросту не нужно, ведь от него здесь ничего не зависит. Для ясности лучше рассмотрим схему подачи тепла в квартиру.

Нижний розлив

Как видно из названия, схема распределения с нижним розливом предусматривает подачу теплоносителя снизу вверх. Классическое отопление 5 этажного дома, смонтировано именно по такому принципу.

Как правило, подача и обратка устанавливаются по периметру здания и проходят в подвале. Подающий и обратный стояки, в данном случае, являются перемычкой между магистралями. Это замкнутая система, которая подымается до крайнего этажа и опускается снова в подвал.

Два вида розлива в сравнении.

Несмотря на то, что эта схема считается самой простой, запуск ее в эксплуатацию, для слесарей дело хлопотное. Дело в том, что в верхней точке каждого стояка устанавливается устройство для стравливания воздуха, так называемый кран Маевского. Перед каждым запуском, нужно выпускать воздух, иначе воздушная пробка перекроет систему, и стояк не будет обогреваться.

Важно: некоторые жильцы крайних этажей стараются перенести клапан сброса воздуха на чердак, дабы не сталкиваться каждый сезон с работниками ЖКХ. Такая переделка может дорого стоить. Чердак — помещение холодное и если зимой остановить на час отопление, трубы на чердаке замерзнут и их разорвет

Чердак — помещение холодное и если зимой остановить на час отопление, трубы на чердаке замерзнут и их разорвет.

Серьезным минусом здесь является то, что с одной стороны пятиэтажки, там, где проходит ввод, батареи горячие, а с противоположной стороны они прохладные. Особенно это ощущается на нижних этажах.

Вариант подключения радиаторов.

Верхний розлив

Устройство отопления в девятиэтажке, выполнено совсем по другому принципу. Подающая магистраль, минуя квартиры, сразу выносится на верхний технический этаж. Здесь же базируется расширительный резервуар, клапан сброса воздуха и система задвижек позволяющая отсечь в случае необходимости весь стояк.

В данном случае тепло более равномерно распределяется по всем радиаторам квартиры, вне зависимости от их местонахождения. Но здесь выплывает другая проблема, отопление первого этажа в девятиэтажке оставляет желать лучшего. Ведь пройдя по всем этажам, вниз теплоноситель доходит уже еле теплый, бороться с этим можно только путем увеличения количества секций в радиаторе.

Важно: проблема с замерзанием воды на техническом этаже, в данном случае, стоит не настолько остро. Ведь сечение подающей магистрали порядка 50 мм, плюс в случае аварии, полностью сбросить воду со всего стояка можно за несколько секунд, достаточно лишь открыть воздушник на чердаке и задвижку в подвале

Температурный баланс

Безусловно, все знают, что центральное отопление в многоквартирном доме имеет свои четко регламентированные нормативы. Так в отопительный сезон температура в комнатах не должна опускаться ниже +20 ºС, в ванной комнате или же в совмещенном санузле +25 ºС.

Современный обогрев новостроек.

В виду того, что кухня в старых домах не отличается большой квадратурой, плюс она естественно обогревается за счет периодической работы печи, допустимый минимум температуры в ней +18 ºС.

Важно: все выше приведенные данные справедливы для квартир расположенных в центральной части здания. Для боковых квартир, где большинство стен наружные, инструкция предписывает повышение температуры выше нормативной на 2 – 5 ºС

Нормативы на обогрев по регионам.

Принципы расчета

Чтобы не наделать ошибок при расчете отопления, требуется предварительно нарисовать схему на бумаге. На ней указываются все компоненты конструкции

Важно понимать, сколько жидкости протекает через все узлы по отдельности, с какой скоростью она движется, как меняется работа все системы в результате изменения режима функциональности отдельных ее элементов

Во время расчета не стоит упускать гидродинамическое сопротивление воды при ее движении, которое влияет на давление внутри системы и напор. Для проведения процедуры применяются специальные таблицы и формулы.Правильный расчет позволит избежать проблем с функциональностью отопительной конструкции в будущем.

Виды тепло- и энергоносителей для систем отопления в частном доме

Отпление в частном доме по типу используемого энергоносителя может быть:

• Электрическим.
• Газовым.

По типу теплоносителя:

• Водяным.
• Воздушным.

Каждую из систем отопления подробно разберем в следующих разделах.

Классификация и особенности водяного отопления с газовыми или электрическими котлами

Изложенная ниже классификация соответствует одновременно всем видам котлов, в качестве теплоносителя для которых применяется жидкость. Это могут быть газовые, электрические, твердотопливные и пр. генераторы теплоты. Система отопления частного дома может обладать двумя видами циркуляции:

1. Естественной (природной). Она возникает вследствие разницы температур и плотности теплоносителя в подающем трубопроводе и обратном. Горячие массы воды стремятся вверх, в то время как холодные – вниз. Нужно сказать, что такой метод циркуляции в наше время не имеет должной популярности. Объясняется это его недостатками, такими как медленный разогрев теплоносителя, а также требовательность к уклонам трубопроводов. Если на каком-либо участке будет малейший контруклон, то циркуляция рабочей среды будет невозможна. В таком случае подключение новых приборов отопления (например, при достройке помещений) практически исключена, так как будет нарушаться гидравлический баланс. Особых проблем доставляет пользователям естественных систем циркуляции воздух, который скапливается в трубопроводах и нарушает циркуляцию.
2. Принудительной. Предполагает использование насосного оборудования. Этот вид считается современным, так как использование циркуляционного насоса решает все возможные проблемы, которые присущи предыдущему виду. Монтаж отопления в частном доме возможен даже своими руками, потому что не нужно соблюдать уклоны трубопроводов.

Система отопления может быть открытой и закрытой. В первом случае используется открытый расширительный бак, во втором – закрытый. Открытый тип является пережитком прошлого и применялся при использовании естественной циркуляции. Открытые расширительные баки плохи тем, что они позволяют теплоносителю контактировать с окружающей средой.

Не все материалы это приветствуют, потому что это приводит к коррозионным процессам.

Что касается схемы расположения трубопроводов, то здесь все довольно просто. Вы можете выбрать для своего частного дома схему:

• Однотрубную. В таком случае отопительные приборы подключены последовательно один за другим. Такая схема великолепно подойдет для одноэтажного дома.
• Двухтрубную. Характеризуется наличием двух магистралей – подающей и обратной. Подключение каждого радиатора в ней индивидуально. Есть варианты, при которых оба трубопровода располагаются наверху, внизу, либо подающий наверху, а обратный – внизу. Двухтрубная схема отопления частного дома – идеальный вариант для построек с двумя и более этажами.

Если уже вспомнили про приборы отопления, то у вас есть широкий выбор. Ориентироваться необходимо на располагаемый бюджет, а также характеристики системы. Вы можете приобрести радиаторы следующих типов:

• Чугунные. Это старая добрая классика, которая нам известна еще со времен советского союза. Яркими ее представителями являются чугунные секционные радиаторы МС140. Они характеризуются низкой стоимостью, неприхотливостью к качеству теплоносителя, а также долговечностью. Но к недостаткам относится их низкая инерционность, которая не позволяет качественно выполнять регулировку температуры в помещении.
• Алюминиевые. Обладают высокой ценой и великолепной тепловой отдачей. Не рекомендуется их использование с металлическими трубопроводами, потому что это может привести к окислительным реакциям и уменьшению срока их эксплуатации.
• Стальные. На втором месте в ценовой категории после чугунных. Их существует большое множество: панельные (штампованные), трубчатые и секционные. Категорически не допускается их использование в открытых системах отопления, так как они быстро поддаются коррозии.
• Биметаллические. Являются золотой серединой по соотношению цены и качества. Исходя из названия, можно догадаться, что они выпускаются из двух видов металлов, для этого используется сталь и алюминий. Из стали создается внутренний сердечник, который находится в алюминиевом кожухе. Такой симбиоз позволяет их использовать в системах с большим давлением и добиваться высокой теплоотдачи. Также биметаллические радиаторы не боятся гидравлических ударов.

Подключение электрического котла

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Как сделать гидравлический расчет?

Для начала должна быть составлена схема отопительной системы, на которую будут нанесены все необходимые элементы. Именно по этой схеме будут производиться расчеты. Для подобных расчетов потребуется:

1. Формула.
2. Аксонометрическая таблица.

Расчетным объектом в нашем случае будет максимально нагруженное кольцо магистрали, которое следует разбить на отрезки. Таким образом, получается оптимальное сечение, потеря давления и необходимая площадь радиаторов. Существует несколько методов гидравлического расчета, мы же рассмотрим только две популярные.

1. С использованием показателя проводимости и показателями сопротивления, при этом будут учитываться временные температурные перепады.
2. С использованием линейных удельных потерь давления, при этом температура носителя тепла будет колебаться на всех участках системы.

Благодаря первому способу вы сможете определить, каким расходом воды будет обладать двухтрубная система отопления, а также температурные параметры каждого ее элемента. Второй же способ позволяет определить четкую картину того, как будут распределяться сопротивления по всему контуру отопления.

Видео по гидравлическому расчету

https://youtube.com/watch?v=LyJLwabP9Zk

Важно! Среднестатистическая скорость передвижения теплоносителя будет составлять примерно 0.3-0.7 м. за сек

Принцип работы

1. Поступающая из котла нагретая жидкость доходит до начального радиатора и разделяется на 2 неравномерных потока. Большая часть теплоносителя движется по трубопроводу, меньшее количество попадает в радиатор (около 1/3).
2. Распределив тепло по секциям батареи и потеряв 10-15 гр. С (в связи с параметрами отопителя), поток через выходной патрубок возвращается в трубопровод.
3. Смешавшись с главным потоком, охлажденный выходящий из батареи поток, понижает температуру в главном на 0.5—1.5 гр.С. Смесь доходит к последующему прибору, где цикл теплообмена повторяется.
4. В итоге следующий радиатор получает температуру теплоносителя более низкую. После последнего прибора остывший теплоноситель попадает в нагреватель по той же трубе.

Чтобы система работала нормально, диаметр магистральной трубы должен быть больше диаметров труб батарейных подключений. Эта закономерность не относится к вертикальным трубам с верхней системой розлива, где жидкость получает помощь для стекания за счет силы тяжести, действующей на жидкость.

Для решения проблемы концевых батарей

1. На конечных батареях наращивается количество секций, или увеличивают площадь панельных радиаторов.
2. увеличивается диаметр трубы и производительность насоса, повышая, таким образом, количество жидкости проходящей через главный трубопровод.
3. Комбинируют предыдущие варианты.