Двотрубне опалення з нижнім розведенням - схема та монтаж

Щоб визначитися з варіантом схеми монтажу опалювальної системи власного будинку, його власнику не завадить поцікавитися, якими вони бувають і їх характеристиками, а також чим відрізняється двотрубне опалення з нижньою розводкою.

• однотрубна «Ленінградка»;
• двотрубна конструкція з нижнім або верхнім розведенням;
• двотрубна колекторна;
• двотрубна одноповерхова або двоповерхова;
• попутно перехльостує.

Принцип роботи двотрубної системи

Двотрубна система отримала таку назву, оскільки теплоносій подається та відводиться в радіатор по різних лініях. Ефективність її роботи забезпечується за рахунок схеми паралельного незалежного підключення опалювальних радіаторів. Поквартирне розведення виконується через колектор. Застосування двотрубної системи обмежене і монтувати її можна не в кожній будівлі, оскільки їй потрібна певна інфраструктура.

Схема роботи нижнього розведення

Порада:
Не робіть ПОМИЛКИ у розрахунках!
Використовуйте будівельні калькулятори онлайн - розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту та будівництва швидко та точно.

Принцип, згідно з яким функціонує двотрубне опалення з нижнім розведенням, відрізняється від роботи схеми з верхнім розведенням в першу чергу напрямом пересування теплоносія. Двотрубна нижня система передбачає, що трубу, що подає, прокладають знизу, поряд зі зворотним. Що стосується теплоносія, то він рухається стояком знизу вгору.Така схема двотрубної системи опалення з нижнім розведенням досить практична.

Далі рідина, пройшовши через опалювальні радіатори, прямує зворотними трубами стояків і надходить у магістраль обратки, а потім в нагрівальний котел. Для видалення повітря із конструкції використовують спускники – крани Маєвського, ними обладнають усі радіатори. Який вигляд такий елемент видно на фото. В якості альтернативи можна встановити на трубах стояків автоматичні відвідники повітря.

Схеми двотрубного опалення з нижнім розведенням можуть складатися з декількох контурів, в яких проектують попутний рух рідкого носія тепла в трубопроводі, що подає і зворотному, і тупикову розведення.

Якщо труба, що підводить, розташовується на рівні опалювального радіатора або нижче, в системі нерідко виникають повітряні пробки. Якщо конструкція охоплює кілька поверхів, на кожній батареї повинен розташовуватись кран Маєвського. Існує наступний спосіб вирішення проблеми із пробками – це прокладання включених до схеми повітряних ліній. З них повітря надходить у центральний стояк, і через розширювальний бак видаляється з конструкції.

Обмеження схеми двотрубного опалення з нижньою розводкою

Опалювальні двотрубні системи з природною циркуляцією носіїв тепла та нижнім розведенням мають серйозні обмеження і тому їх реалізують нечасто. Справа в тому, що практично всі батареї в такій схемі є кінцевими і їм потрібні спускники. А оскільки у конструкційному рішенні також передбачають розширювальний бак відкритого типу, що сполучається із зовнішнім середовищем, то займатися стравлюванням повітря мешканцям доведеться щодня.

Повітряні лінії, що закольцовують магістралі, що подають, практично усувають цю проблему, але в результаті система виходить ще більш складною і громіздкою у виконанні.

Двотрубне опалення з нижньою розводкою, за кількістю труб, потрібних для монтажу, не поступається конструкції з верхнім варіантом розведення.

Монтаж повітряних ліній передбачає, що стояки розташовуються в приміщенні, починаючи від підлоги до стелі.

Переваги схеми опалення з нижнім розведенням

Двотрубні системи опалення, в яких передбачено нижнє розведення, мають переваги перед верхнім варіантом:

• зниження тепловтрат відбувається за рахунок того, що труби не проходять під підлогою верхніх поверхів або по горищному приміщенню;
• експлуатація системи можлива до завершення в будинку будівельних робіт;
• коли на верхньому поверсі йде ремонт, на нижньому поверсі опалення не можна відключати;
• управління системою внаслідок його компактності розміщують в одному місці (зазвичай, це підвальне приміщення);
• є можливість розподіляти теплопостачання по кімнатах, а значить, тепло буде витрачатися ощадливо.

Недоліки схеми опалення з нижнім розведенням

• значна витрата труб та інших матеріалів – майже в 2 рази більша, ніж при створенні однотрубної системи;
• знижений тиск, який спостерігається в підводній теплоносія магістралі;
• потреба встановити кран Маєвського на кожний радіатор та постійно нацьковувати повітря з опалювальної системи;
• при встановленні повітряних труб усі переваги конструкції нівелюються.

Горизонтальний та вертикальний типи розведення

Порада:
Не робіть ПОМИЛКИ у розрахунках!
Використовуйте будівельні калькулятори онлайн - розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту та будівництва швидко та точно.

Відрізняються горизонтальні і вертикальні варіанти розведення положенням магістральних стояків і трубопроводів, об'єднаних їх в єдину опалювальну систему.

Вертикальна конструкція означає, що радіатори приєднують до стояків вертикально. Монтаж такої розведення за вартістю дорожчою, ніж горизонтальною (прочитайте: "Як влаштована горизонтальна система опалення - види, відмінності розведення"). Її перевага полягає у відсутності виникнення повітряних пробок. Вертикальну систему краще встановлювати під час облаштування теплопостачання багатоповерхових будинків. Під'єднання до стояка виконується поверхово.

Двотрубна горизонтальна опалювальна система з нижнім способом розведення труб бажано монтувати:

• у будовах великої протяжності, але малої поверховості;
• у житлових приміщеннях, що не мають простінків;
• у панельно-каркасних будинках.

При реалізації двотрубної конструкції заощаджується тепло. Горизонтальне розведення роблять в основному в одно- та двоповерхових будинках - можна також запроектувати колекторну схему опалення.

Нижнє розведення при вертикальному монтажі

Коли в багатоповерховому будинку запроектовано монтаж двотрубної системи теплопостачання по вертикальному типу, зазвичай перевагу віддають нижній розводці.

• температура теплоносія в магістралі, що подає, вище, ніж у зворотному напрямку;
• створюється значний за величиною тиск, який чим більше поверхів, тим вище. Завдяки нижній розводці надлишковий тиск сприяє пересуванню теплоносія трубопроводом. Читайте також: "Чому вибирають двотрубну систему опалення - різновиди, варіанти підключення, переваги".

Горизонтальний та вертикальний типи розведення характеризуються гарною стійкістю як теплової, так і гідравлічної.

Порада:
Не робіть ПОМИЛКИ у розрахунках!
Використовуйте будівельні калькулятори - онлайн розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту та будівництва швидко та точно.

Двотрубна система опалення

У сучасних будівлях найчастіше встановлено двотрубну систему опалення. Відмінна риса такої схеми – наявність двох опалювальних ліній. По одній гілці від котла або іншого джерела тепла транспортується гарячий теплоносій, а по інший він після остигання повертається для повторного нагрівання. Розповідаємо, якими бувають двотрубні (двоконтурні) опалювальні комунікації та що вибрати для теплопостачання конкретної будівлі.

Плюси та мінуси двоконтурної системи опалення

Двотрубна схема має незаперечні переваги, які зумовили її повсюдне поширення:

• швидке надходження нагрітої рідини у всі радіатори;
• простота та легкість регулювання;
• рівномірне нагрівання;
• невисокий гідравлічний опір;
• можливість підключення теплої підлоги.

Двоконтурні теплокомунікації мають два мінуси – складну конструкцію та необхідність купівлі додаткових комплектуючих. Однак висока ефективність та зручність повністю компенсують ці недоліки.

Типи двотрубних теплосистем

Існують численні варіації двоконтурної системи опалення, що відрізняються конфігурацією теплових ліній, траєкторією руху води, конструктивними особливостями розширювального бака, наявністю насоса або його відсутністю. Серед цих теплосистем можна підібрати варіант для будівлі будь-якого планування та поверховості.

Горизонтальне та вертикальне опалювальне розведення

У теплосистемах з горизонтальним розведенням, прокладених в одноповерхових будинках, теплоподавальний та зворотний контур проходять уздовж кімнат. У багатоповерхових будинках на кожному поверсі та крилі монтується окрема горизонтальна лінія, яка з'єднується з вертикальними стояками. По одному вода подається від джерела тепла, а по іншому відтікає назад.

У вертикальній (стояковій) схемі труби стояки проходять через кімнати, розташовані один над одним. До них через патрубки приєднані радіатори.

Існує дві схеми розливу води у теплосистемах вертикальної орієнтації:

1. Верхня подача - гарячу рідину за допомогою насосного обладнання переміщують на горище, звідки вона стікає самопливом. Двотрубна система опалення з верхнім розведенням підходить для будинків з горищним приміщенням, по якому прокладають розподільчу лінію.
2. Нижня подача - гаряча вода при проходженні через поверхи відразу надходить у батареї і після остигання стікає по зворотній магістралі. Двотрубна система опалення з нижнім розведенням забезпечена потужними насосами, що дозволяють піднімати великі водяні об'єми.

У горизонтальній системі до кожної квартири або крила будівлі йдуть два головні стояки - подачі та обратки. Від них розходяться гілки до батарей для підведення гарячої води та відведення остиглої.Ця система довговічніша і зручніша за вертикальну, тому часто застосовується в малоповерховому і багатоповерховому будівництві.

Двотрубні системи опалення з примусовою та гравітаційною циркуляцією

Ці теплові схеми відрізняються способом подачі теплоносія. У самопливній (гравітаційній) теплосистемі рідина піднімається нагору за рахунок підвищення температури та опускається вниз під дією сили тяжіння. Насоса у ній немає.

У примусовій схемі двотрубної для циркуляції рідини використовується насосне обладнання, що перекачує воду.

Відкриті та закриті двотрубні теплосистеми

Закрита двотрубна система опалення забезпечена герметичним гідробаком, усередині якого знаходиться повітряна порожнина, відгороджена еластичною мембраною. При надходженні рідини мембранний елемент підгортається і звільняє вільний простір. При охолодженні об'єм води зменшується, вона йде назад у теплокомунікації, мембрана розправляється та займає початкове положення.

Накопичувальний бак у відкритих двотрубних теплокомунікаціях служить негерметична ємність з нержавіючої сталі або пластикова каністра. Вода, що розширюється, надходить усередину і видавлює зайве повітря назовні.

Двотрубна тупикова (попутна) та кільцева системи опалення приватного будинку

Попутна схема теплопостачання складається з кількох теплових тупикових контурів, розподілених по дому. Гаряча вода доходить до кінця кожної гілки і після остигання прямує назад до котла, назустріч теплому потоку. За такою схемою монтують складні багатоконтурні конструкції.

У попутній схемі або кільці (петлі) Тихельмана гарячий і холодний теплоносій рухаються по колу або замкнутої петлеподібної траєкторії в одному напрямку.До кожної батареї підведено два патрубки – через один подається нагрітий теплоносій, а через інший відтікає остиглий.

Який вид розведення вибрати

При виборі теплосистеми для приватного будинку потрібно враховувати його розмір та планування, тоді опалення працюватиме стабільно. Нижче наведено оптимальні варіанти схем двоконтурного опалення для різних типів будинків.

Розрахунок параметрів двотрубних систем

Для стабільної роботи 2-трубної системи опалення приватного будинку потрібно заздалегідь виконати тепловий та гідравлічний розрахунок. Це дозволить правильно підібрати параметри котла, насоса, опалювальних приладів, труб, розширювального бака.

Тепловий розрахунок

Щоб розрахувати потужність котла та сумарну тепловіддачу батарей, потрібно знати кількість тепла, потрібну для опалення будівлі. Вважається, що на обігрів 1 кв.м витрачається 100 кВт теплової енергії. Тому необхідно помножити площу будівлі цей показник.

Для прикладу візьмемо будинок з опалювальною площею 150 м². Для його теплопостачання потрібно:

Q = 150х100 = 15000 Вт, або 15 кВт теплоенергії.

До показника додамо 10% у разі аномальних холодів. Отримуємо:

15кВт +10% = 16,5 кВт.

Для системи опалення потрібно купити котел, потужність якого буде не нижчою за цей показник. Таку сумарну тепловіддачу повинні давати батареї, встановлені в будинку.

За цим алгоритмом можна розраховувати кількість теплоенергії для будівель з висотою стель не вище 2,6 м, які розташовані в центральному регіоні Росії і мають середній показник утеплення. В інших випадках зробити розрахунок можна лише з використанням поправочних коефіцієнтів.

Якщо висота стін у приміщенні вище 2,6 м, результат множать на 1,1.

Наприклад, потрібно розрахувати кількість тепла, необхідного для обігріву утепленої будівлі площею 150 кв.м з висотою стелі 3 м, що знаходиться в Новосибірську.

Застосуємо формулу: Q = S * 100 * K1 * K2 * 1,1,

де S – площа будинку, а K1 та K2 – поправочні коефіцієнти (регіональний та пов'язаний з утепленням). Оскільки висота стелі понад 2,6 м, результат треба помножити на 1,1 м.

Q = 150 * 100 * 0,9 * 1,5 * 1,1 = 22275 Вт, або 22,28 кВт.

До цього показника додаємо 10% на випадок холодної зими.

Виходить 24,51 кВт - така мінімально допустима потужність котлоагрегату та сумарна тепловіддача батарей у будинку.

Гідравлічний розрахунок

Цей розрахунок включає визначення показників, пов'язаних із гідравлікою – рухом рідини. До нього входить калькуляція продуктивності та напору насоса, діаметра труб, об'єму розширювального бака.

Як розрахувати параметри насоса

Продуктивність такого пристрою обчислюють за такою формулою:

• Qp - обсяг води, що перекачується за годину;
• Qn – кількість тепла, необхідне обігріву приміщення;
• ∆t – температурна різниця між подачею та обраткою (як правило, що становить 20°C).

Допустимо, у нас є будинок площею 300 м², для якого потрібно підібрати насос. Порахуємо кількість тепла із розрахунку 100 Вт/кв.м.

Для обігріву потрібно приблизно 300 * 100 = 30000 Вт або 30 кВт. Точніший розрахунок з урахуванням коефіцієнтів наведено вище.

Підставляємо дані у формулу: Qp = 30/23,26 = 1,29 м з / год.

Тепер потрібно порахувати, який напір повинен створювати насос, тобто яку висоту він повинен піднімати воду. Простий вимір відстані до найвищої точки не підійде, оскільки рідини потрібно лише подолати гідравлічний опір.

Напір обчислюється за такою формулою:

Hp = (R*L*ZV)/10000,

• Hp - шуканий натиск;
• R – опір теплових контурів, для розрахунків візьмемо середній показник – 100 Па/пог.м;
• ZV – опір запірної арматури, у теплокомунікаціях з ручними кранами він становить 2,2 Па/пог.м, у двотрубній системі з термоголовками показник буде 2,6 Па/пог.м.
• L – довжина найдовшої внутрішньобудинкової теплової лінії. Її треба виміряти і помножити на два, оскільки у нас двотрубна система, де кожна гілка складається з подавального та зворотного контуру. Якщо немає можливості провести зміни, накиньте зразкову довжину із запасом.

Припустимо, у нашому будинку довжина найдовшої теплової гілки 23 м, тоді:

L = 23х2 = 46 м.

Вважатимемо, що в системі встановлені ручні крани. Підставляємо дані у формулу:

Hp = (100 * L * ZV) / 10000 = (100 * 46 * 2,2) / 10000 = 1,2 м.

Продуктивність та напір вказані на корпусі насоса та в його паспорті. При покупці звертайте увагу на ці параметри.

Розрахунок внутрішнього розміру труб

Внутрішній діаметр трубопроводів у теплосистемі розраховуються за формулою: d = 354*((0,86*W)/∆tpo)/V) ,

• d – внутрішній діаметр труби;
• ∆tpo – різниця між температурою подавального та зворотного контуру, для калькуляції її вважають рівною 20°;
• V – швидкість руху теплоносія (для розрахунку котлової гілки, що йде від котлоагрегату, приймають усереднений показник 1 м/с, для решти – некотлових – 0,5 м/с);
• W – загальна потужність гілки. Для котлових магістралей у формулу підставляють потужність котла, оскільки вся рідина, що витікає з нього, повинна розподілитися по трубах. Для некотлових ліній беруть сумарну потужність теплоприладів, які вона обслуговуватиме.

Проведемо розрахунок внутрішнього діаметра труб для гілки котла. Допустимо, у нас встановлений котел потужністю 25 кВт.Цей параметр і вважатиметься потужністю W. Швидкість руху теплоносія приймемо 1 м/с.

Підставляємо дані у формулу:

d = 354 * ((0,86 * 25) / 20) / 1) = 19,5 мм - Внутрішній діаметр труби, що йде від котлоагрегату.

Тепер обчислимо внутрішній діаметр труб для некотлової контурної гілки. Спочатку необхідно розрахувати потужність теплоприладів, які до неї будуть приєднані. Для цього загальну площу кімнат, через які проходитиме лінія, помножимо на 100 Вт – об'єм тепла, необхідний для обігріву 1 кв.м.

Наприклад, гілка обігріватиме кімнати загальною площею 90 кв. м. Для цього на неї потрібно встановити опалювальні прилади загальною потужністю:

90х100 = 9000 Вт, або 9 квт.

Підставляємо дані у формулу розрахунку діаметра труб. Оскільки гілка некотлова, швидкість руху теплоносія приймаємо 0,5 м/с.

d = 354 * ((0,86 * 9) / 20) / 0,5) = 16,55 мм - Внутрішній трубний діаметр.

Розрахунок однаковий для поліпропіленових, зшитих поліетиленових, металопластикових, мідних, сталевих труб. При покупці підбирайте найближчий типорозмір, але, щоб внутрішній діаметр не був меншим за розрахунковий.

Розрахунок обсягу розширювального бака

При монтажі теплосистеми необхідно розрахувати обсяг розширювального бака, в якому збираються надлишки теплоносія при нагріванні. Це дуже важливо – при монтажі занадто великого демпфера падатиме тиск у контурах, а покупка маленького бачка призведе до постійних спрацювань аварійного клапана та відключення котла.

Існує кілька методів розрахунку, найпростіший – за потужністю котлоагрегату. Вважається, що на 1 кВт припадає 15 л антифризу чи води. Наприклад, якщо в систему встановлено котел потужністю 20 кВт, об'єм рідини в трубах дорівнюватиме:

V = 20х15 = 300 л.

Для стабільної роботи теплопостачання об'єм розширювального бака повинен бути не менше 10% загального обсягу теплоносія. В даному випадку це 30 л.

Яка система опалення краща — однотрубна чи двотрубна?

Донедавна при організації опалення здебільшого використовувалася однотрубна система. У ньому опалювальні батареї по черзі підключаються до головного стояка. Недолік полягає в тому, що в кожному наступному радіаторі вода виявляється холоднішою. Застосовували таку систему через бажання заощадити на матеріалі та виконати монтаж якнайшвидше. Але тепер все частіше монтують двотрубну систему опалення із нижньою розводкою.

Принцип роботи

В однотрубній системі вода послідовно протікає по всіх радіаторах і знову надходить на нагрівання. У такій опалювальній системі є дві траси — що подає та виводить.

Двотрубне з'єднання батарей опалення вигідно відрізняється від однотрубного рівномірним розподілом тепла по всій опалювальній системі.

Нагріта вода надходить через змонтовану в підлозі або підвалі тепломагістраль. Потім вона розподіляється по стоякам, які і направляють теплоносій у радіатори. Вода, що віддала тепло, йде через зворотний стояк.

Таким чином, найважливішою відмінністю цієї схеми є індивідуальна лінія подачі теплоносія до кожного радіатора. Причому користувач може включати/відключати подачу або змінювати напір води в кожному окремому радіаторі. Отже, регулювати тим самим температуру в різних кімнатах.

Модифікації двотрубної системи

Свою назву така схема підключення системи опалення отримала тому, що кожен із радіаторів забезпечений двома трубами - одна на підвід, інша на відведення. Двотрубну схему прийнято ділити на систему з верхнім і нижнім розведенням.

У верхній розводці магістраль трубопроводу, що подає, розміщується вище рівня радіатора. Зазвичай її проводять на горищі або монтують у стельове перекриття. Гаряча вода надходить нагору, а потім через стояки, що подають, рівномірно розподіляється по батареях.

«Зворотня», по якій відводиться вода, що відпрацювала, знаходиться в цьому випадку нижче рівня батарей. Щоб у системі не створювалися повітряні пробки, встановлюють розширювальний бак.

У схемі з нижнім розведенням як труба, що подає, так і відводить, знаходяться нижче рівня радіаторів. У такій схемі найбільше ефективно видаляти повітряні пробки за допомогою кранів Маєвського. Наявність ухилу магістралі за напрямом циркуляції теплоносія також запобігає накопиченню повітря у системі.

Обидва варіанти розведення труб найефективніші у разі вертикальної конфігурації всієї системи, коли радіатори встановлені різних поверхах чи рівнях. Також прийнято розрізняти системи з примусовою та природною циркуляцією. У першому випадку використовується насос, а у другому теплоносій рухається конвекційним способом.

Про переваги та недоліки

Яка система опалення краща — однотрубна чи двотрубна? Для початку розберемося з тими перевагами, що дає схема з використанням двох труб.

До основних її переваг слід віднести:

1. Мінімальні втрати втрати через те, що основна магістраль прокладена в підвалі або на горищі.
2. Опалювальну систему можна починати монтувати після будівництва нижнього поверху і не чекати, коли буде готова вся хата.
3. Запірні системи стояка, що подає і зворотного, знаходяться в підвалі і не займають корисної площі будинку.
4. Якщо замінюють один із радіаторів, не треба відключати все опалення – перекривають лише потрібний стояк.
5. За потреби можна розподілити подачу тепла, а отже, раціонально використовувати енергію теплоносія.

Найголовніший недолік, який має двотрубне опалення – схема потребує більше матеріалу. На неї йде майже в 2 рази більше труб порівняно з однотрубною схемою.

Ще один недолік — не дуже великий тиск у стояку, що підводить. В результаті доводиться досить часто спускати повітря, що накопичилося в системі, а значить, витрачатися на спеціальні крани.

Чи варто вибирати таку схему?

Якщо ви займаєтеся будівництвом заміського будинку, вам доведеться подумати і про систему опалення. Звичайно, ніхто не заважає вам зробити недорогу однотрубну схему — це дозволить відчутно заощадити на матеріалі та на оплаті праці фахівців.

Альтернативне підключення радіаторів опалення в автономній системі

Але при цьому ви ризикуєте отримати більшу різницю температур у різних приміщеннях. У тих кімнатах, які першими стоять на шляху теплоносія, тепла буде навіть із надлишком, а в далеких його буде мало.

Також потрібно визначитися – горизонтальна чи вертикальна система буде побудована. У горизонтальній схемі є свої тонкощі та складності. Вона може бути тупиковою, з попутним просуванням теплоносія або колекторної.

Але найефективнішою, на думку фахівців, які змонтували не одну двотрубну систему, є вертикальна схема з примусовою циркуляцією. Для її нормального функціонування потрібен насос, який ставлять на зворотному перед котлом. Крім того, у цій схемі на зворотній лінії монтують розширювальний бак.

Використання насоса дозволяє встановити в систему труби меншого діаметра, ніж при природній циркуляції, оскільки потік води буде сильнішим, і вона гарантовано пройде по всій лінії.

У будь-якому випадку вибір конкретної схеми пристрою опалення повинен спиратися на довговічність, ефективність та співвідношення ціни та якості. Пам'ятайте, що опалення робиться на тривалий термін практично назавжди. Тому і підхід до його пристрою має бути відповідним. Економити на важливих дрібницях і комфорті не можна - це надалі позначиться не приємним чином.

Що краще – однотрубна чи двотрубна система опалення?

Двотрубна система опалення: схеми, переваги та недоліки

Двотрубні системи опалення - види та особливості монтажу

Переваги та недоліки однотрубної системи опалення

Переваги та недоліки однотрубної системи опалення з природною циркуляцією