Система отопления петля тихельмана: схема и расчёт

Схема отопительной системы для дома петли Тихельмана

В основном предусматривается прокладка отопительного трубопровода под напольным покрытием в тоннелях, одетым в теплоизоляционные оболочки, чтобы не разрушать конструкции перегревом. Полы делаются либо на лагах, либо укладывается толстая стяжка теплый пол. Применяется в основном гибкий трубопровод, уголковые фитинги не используются.

В современных домах петля Тихельмана лишается своего главного недостатка — сложности прокладки замкнутого круга на распределитель. Может легко использоваться в небольших и больших площадях, при прокладке под полом. В последнее время все чаще используются внутрипольные конвектора под высокими окнами.

Одной из самых популярных разновидностей систем отопления в наше время является так называемая петля Тихельмана. Схема эта достаточно простая, но при выполнении разводки в данном случае, конечно же, нужно придерживаться определенной технологии. Перед монтажом такой системы обязательно следует составить подробный проект, сделав все необходимые расчеты. Схема отопления петля Тихельмана на самом деле очень проста. В этом случае подающая труба протягивается обычным образом — то есть от котла к последнему радиатору.

Петля Тихельмана окажется подходящей схемой для подключения конвекторов, более экономичной и устойчивой по сравнению с лучевой схемой при большом количестве более 4 шт. Частные дома всегда сжатой компоновки, длинные магистрали к отопительным приборам отсутствуют, — повышенное гидравлическое сопротивление в схемах не встречается.

Рекомендации делать расчеты системы отопления излишни, так как точные теплопотери здания самостоятельно установить не удастся, а применяемое оборудование стандартно, остается лишь выбрать из пары-тройки образцов подходящее.

Для определения диаметра труб для петли Тихельмана можно воспользоваться табличными данными, зависимости диаметра от необходимой энергии. При теплопотерях до 15 кВт м кв.

Область применения

Они же и используются для основных магистралей в большинстве случаев, — примерно до 8 радиаторов в кольце. При теплопотерях от 15 до 27 кВт до м кв. Диаметр трубопровода в петле можно уменьшить в соответствии с расчетом. И с условием указанным выше.

Что представляет собой система и как она монтируется

Во всяком случае, к последнему радиатору по подаче прокладывается минимальный диаметр — 16 мм. Для отапливаемой площади до м кв. Целесообразно делать общий стояк и прокладывать отдельное кольцо петли Тихельмана для каждого этажа

Важно учитывать, что энергопотери для каждого этажа будут значительно отличаться, в соответствии с этим и производится подбор радиаторов, а также диаметра труб

Раздельные схемы в этажах позволят балансировать один этаж относительно другого и значительно упростят настройку системы

Важно лишь не забыть включить в контур попутки для каждого этажа балансировочный кран

Минусы схемы

Отопление по схеме Тихельмана – удовольствие недешевое, для системы требуется довольно продолжительная длина трубопроводов, поэтому ради удобства придется выложить некоторую сумму. Это самый существенный минус;
Прокладка системы отопления по такой схеме вызывает много проблем из-за мешающих архитектурных особенностей помещений (дверных проемов, например). Именно из-за этого момента петлю Тихельмана бывает невозможно проложить;
Данная схема проводится горизонтально. Прокладывая систему отопления вертикально, придется использовать другие схемы.

Как рассчитать необходимый диаметр труб?

Естественно, в процессе проектирования схемы отопительной системы в конкретном архитектурном объекте необходимо определиться с тем, каковым должен быть диаметр труб в конструкции. В данном случае предполагается вычисление общих тепло-мощностных показателей. Это необходимо сделать в первую очередь, так как в противном случае монтаж отопления будет затруднен. Итак, в процессе определения диаметра труб мы высчитываем мощность конструкции. Необходимо заранее определить такие параметры:

объем дома;
разность температур внутри помещений и в окружающей среде;
стандартный коэффициент по потерям тепла, который в свою очередь напрямую зависит от того, насколько утепленным является архитектурный объем в целом.

Схема двухтрубной системы
В отношении коэффициента существуют уже заранее определенные числа, которые зависят от степени теплоизоляции архитектурного объекта. Так, если присутствует минимальная теплоизоляция или она полностью отсутствует, то коэффициент равен 3 или 4. В случае облицовки здания кирпичом данный показатель варьируется в диапазоне от 2 до 2.9. При условии среднего уровня изоляции тепла в помещениях предлагается коэффициент со значением порядка 1.8. В завершении стоит сказать, что, если дом утеплен качественными строительными материалами, а также при условии, что был проведен монтаж стеклопакетов и современных дверей на всех входах в здание, коэффициент теплопотерь является минимальным – не более, чем 0.9.

После расчетов, описанных выше, необходимо определить с какой скоростью теплоноситель будет передвигаться по трубам. Традиционный диапазон значений данного параметра – от 0.36 до 0.7 метров в секунду. Специалисты называют эти рамки оптимальными. Как правило, диаметр труб в районе 26 миллиметров является наиболее подходящим как для обратной магистрали, так и для подающей. Для подключения радиаторов к системе специалисты рекомендуют использовать 16-тимилиметровые трубы.

Трубы и насосы для попутной схемы

Армированный полипропилен диаметром 2 см для отопления площади свыше 150 кв. м
Поскольку постройки в частном секторе отличаются компактностью компоновки и отсутствием длинных магистральных путей к отоплению, высокое гидравлическое сопротивление для таких систем нехарактерно. Чтобы определить, какой диаметр должен быть у трубопроводов, можно использовать таблицу, описывающую связь этого параметра с требуемой энергией.

Двухтрубная система

В небольших по площади помещениях (150 м2 и меньше) потери тепла не превышают 15 кВт. В таком случае рекомендуется выбирать изделия с внутренним диаметром 2 см и подключать насос 25-40. В конструкциях, обогревающих большие площади, где затрачивается 15-30 кВт, в магистральных путях используют показатель 25 мм. У петельных конфигураций и ответвлений его немного уменьшают. Для подсоединения радиаторных элементов и подачи на последний из них применяют минимальное значение параметра – 16 мм. Для такой установки подойдет насос 25-60.

Традиционно используемые схемы отопления

Однотрубная. Циркуляция теплового носителя осуществляется по одной трубе без использования насосов. На магистрали выполняется последовательное подключение радиаторных батарей, от самого последнего по трубе в котёл возвращается охлаждённый носитель (“обратка”). Система проста в исполнении и экономична за счёт потребности меньшего количества труб. Но параллельное движение потоков приводит к постепенному остыванию воды, в результате к радиаторам, расположенным в конце последовательной цепочке, носитель поступает значительно охлаждённым. Этот эффект возрастает при увеличении числа радиаторных секций. Поэтому в комнатах, расположенных вблизи котла, будет чрезмерно жарко, а в удалённых холодно. Для увеличения теплоотдачи увеличивают количество секций в батареях, устанавливают разные диаметры труб, дополнительную регулирующую арматуру, выполняют обустройство каждого радиатора байпасами.
Двухтрубная. Каждая радиаторная батарея подключается параллельно к трубам прямой подаче горячего теплоносителя и “обратке”. То есть каждый прибор снабжается индивидуальным выходом в “обратку”. При одновременном сбросе остывшей воды в общий контур, теплоноситель возвращается на подогрев в котёл. Но при этом также нагрев отопительных приборов постепенно уменьшается по мере их удаления от источников подачи тепла. Радиатор, расположенный в сети первым, получает наиболее горячую воду и первым отдаёт носитель в “обратку”, а расположенный в конце получает теплоноситель последним с пониженной температурой нагрева и также последним отдаёт воду в обратный контур. На практике в первом приборе циркуляция горячей воды получается наилучшей, а в последнем наихудшей. Стоит отметить и возросшую цену таких систем по сравнению с однотрубными.

Обе схемы оправданы для небольших площадей, но неэффективны при протяжённых сетях.

Усовершенствованной двухтрубной является схема отопления Тихельмана. При выборе конкретной системы определяющим является наличие финансовых возможностей и способность обеспечения отопительной системы оборудованием, обладающим оптимальными требуемыми характеристиками.

Отопление с вертикальной установкой для многоэтажного дома

Такая схема предполагает расположение труб вертикально, путем монтажа стояков, подводящих тепло к радиаторам. В этом случае последовательно подключаются отопительные приборы, установленные на разных этажах здания.

Здесь используется естественная циркуляция воды при отсутствии циркуляционного насоса. Горячая вода по стояку из котла подается в верхнюю точку, проходит в магистраль подачи, нагревательные приборы, перемещается по подающим стоякам, отдавая тепло в радиаторы.

Система трубопроводов

Как верхнюю, так и нижнюю разводку петли Тихельмана принято выполнять трубами PPR. Если требуется скрытая прокладка труб, рекомендуется использовать систему PEX с надвижными фитингами. Если прокладка труб выполняется в плотных основаниях, следует использовать теплоизоляционную оболочку.

Система отопления Тихельмана для одноэтажного дома выполняется крайне просто. Трубопровод подачи теплоносителя пролегает от теплового узла вдоль всей радиаторной сети. Номинальный условный проход трубы сохраняется вплоть до предпоследнего радиатора в ряду, после чего выполняется переход на диаметр подключения радиаторов, обычно это 20 мм полипропилен или 16 мм PEX. Трубопровод возвратного тока прокладывается в том же порядке, но навстречу подаче, то есть первый радиатор по направлению тока горячего теплоносителя подключается заниженным диаметром.

Если система Тихельмана устраивается на нескольких этажах, требуется монтаж вертикального стояка. Магистральная труба подачи следует до самой высокой точки, откуда выполняется ответвление для запитки верхнего этажа. После этого магистраль разворачивается вниз, на этом участке осуществляется врезка подачи для всех нижних этажей. Общий трубопровод возвратного тока выполняется по аналогии с двухтрубной системой со встречным движением теплоносителя, то есть попросту выполняет роль сборной магистрали.

Диаметр труб для петли Тихельмана рассчитывается по общим методикам теплотехнического расчёта, основанных на выборе оптимального значения Kvs магистральных труб. При этом желательно, чтобы по ходу движения теплоносителя не происходило ступенчатого занижения условного прохода, иначе естественная балансировка системы будет не столь качественной. В системах с протяженностью разводящих трубопроводов до 120 м оптимальным считается условный проход магистральных труб не менее 270 мм2, а для труб подключения радиаторов — порядка 130 мм2.

Арматура радиаторов

Часто можно встретить мнение, что двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя не нуждается в комплектации радиаторов регулировочной арматурой. Считается, что якобы этот факт нивелирует дополнительные затраты на дополнительные трубы и фитинги для них. Однако корректная работа радиаторов в таком случае вряд ли возможна.

Термостатические головки для радиаторов в системе Тихельмана должны быть установлены обязательно. Без них никак не выполнить индивидуальную настройку радиаторов в разных комнатах, что не очень комфортно при изменяющихся климатических условиях. Что до балансировочных клапанов (дросселей), то на этот счёт споры особенно жаркие. Как упоминалось выше, даже при попутном движении теплоносителя отмечается перепад давления на радиаторах. При грамотном расчёте системы это явление можно компенсировать, варьируя число секций в радиаторах разных зон. Тем не менее, если существует даже минимальный риск ошибки, лучше установить регулировочные клапаны хотя бы на нескольких первых радиаторах с каждого края.

Петля Тихельмана также может балансироваться статическими методами регулировки. Речь идёт о так называемом «шайбовании». Если гидравлическим расчётом заранее определены коэффициенты местных сопротивлений, регулировочные клапаны могут быть заменены вставками, занижающими условный проход на определённую величину. Из простейших вариантов можно предложить самостоятельно изготовленные кольцевые уплотнения с разным внутренним диаметром, которые устанавливаются в местах резьбового подключения радиаторов.

рмнт.ру

Двухтрубная попутная система отопления – Расчет – Петля Тихельмана

Если применяется отопление петля Тихельмана для двухэтажного дома с интеграцией в систему насоса увеличенной производительности, нужно позаботиться об устранении шума при работе насоса. Схема Тихельмана достаточно проста.

В классической двухтрубной схеме обратная тепломагистраль начинается от последнего радиатора и заканчивается котлом, а подача начинается от котла и заканчивается последним радиатором. Получается, что первый радиатор от котла первый на подаче и последний на обратке, соответственно, последний радиатор последний на подаче, но первый на обратке.

Это своего рода прямоточная система, в которой теплоноситель в подающей и обратной тепломагистралях перемещается в одном направлении. Прежде всего, отметим сбалансированность системы и отсутствие необходимости установки различного регулировочного оборудования, которое стоит довольно дорого. При этом проток теплоносителя по всей системе одинаков, а работа теплогенерирующего оборудования оптимальна и отличается высоким КПД.

К недостаткам схемы Тихельмана отнесем необходимость использования дополнительных труб и желательно большого диаметра, а это дополнительные расходы. Причем не всегда архитектурные особенности частного дома позволяют произвести монтаж открытой системы отопления с тремя трубами.

Например, установке системы отопления данного типа могут помешать дверные проемы, и ряд других архитектурны форм. Поэтому организовать круговое движение промежуточного теплоносителя в двухтрубной системе отопления частного дома не всегда возможно.

Также отметим, что в большинстве случаев при монтаже возвратных отопительных систем реверсивного типа по схеме Тихельмана применяется горизонтальная разводка. По остальным характеристикам и используемому отопительному оборудованию и теплогенераторам петля Тихельмана не отличается от двухтрубных аналогов.

Системы отопления, в которых теплоноситель транспортируется по двухтрубной попутной схеме, называются петля Тихельмана. Основные особенности схем в отсутствии работ по балансировке, стабильности эксплуатации. Рассмотрим технические показатели, устройство тепловой магистрали, возможность применения и формирование своими руками. Следует разобраться в достоинствах, недостатках схемы отопления и просчитать затраты прежде, чем выбирать подключение данного типа для частных особняков.

Вы вводите в заблуждение тех, кто пытается найти правильные ответы по системам отопления на Вашем сайте. Представленная схема петли Тихельмана, по определению ею не является. Основным достоинством петли Тихельмана является то, что длины прямых участков и обратных для всех радиаторов схемы должно быть одинаково относительно котла и насоса, что гарантирует равенство гидравлических условий для всех радиаторов. В вашей же схеме этого НЕТ.

Возвращать же обратку большим диаметром по направлению назад, то есть фактически прокладывать три трубы — не выгодно. В небольших домах в основном проще, выгодней проложить трубопроводы по стенам по тупиковой схеме. Современные проекты предусматривают особенные решения…. В современном дизайне частных домов не редко встречаются дополнительные двери на террасу, в сад, в неотапливаемые помещения, а также высокие окна до самого пола.

Навеска труб на стены считается неприемлемой, элементом интерьера не соответствующим современным представлениям.

Область применения

Тем не менее, соблазн избежать гидравлической настройки системы не должен приводить к поспешным необдуманным решениям. Двухтрубная попутная система характеризуется высокой материалоёмкостью, потому её монтаж оправдан далеко не во всех случаях.

Рассмотрим такое понятие как степень «прижатия» нагревательного прибора при балансировке двухтрубной обратной системы. Занижая условный проход в месте подключения нескольких первых радиаторов можно сократить расход теплоносителя в них, тем самым снизив перепад давления, чтобы на последующих участках сети сохранялся достаточный напор. Если радиаторная сеть состоит из большого числа нагревательных приборов, расположенных на большом удалении друг от друга, ограничивать проток на начальных радиаторах придётся до такой степени, что протока в них будет недостаточно для нормального выделения тепла. Это вынуждает использовать насосы с более высокой производительностью, из-за чего при течении теплоносителя в отдельных узлах образуется ощутимый шум. В целом можно сказать, что устройство двухтрубной попутной системы оправдано только при количестве радиаторов более 8–10 при общей длине трубопроводного става свыше 70 м.

Материалоёмкость системы Тихельмана существенно увеличивается при невозможности завернуть радиаторную сеть в кольцо, то есть расположить отопительный трубопровод строго по периметру здания. Этому обычно мешают дверные проемы и фронты остекления в пол. В таких случаях приходится монтировать дополнительную трубу, по которой теплоноситель будет возвращаться в котельную, а поскольку общая длина произвольно взятой петли увеличивается как минимум на половину — увеличивать условный проход магистрали или производительность насоса. Избежать дополнительных затрат в принципе можно за счёт устройства коллекторной (лучевой) системы, однако лучше предварительно выполнить сравнительный расчёт материалоёмкости.

Данные по гидравлике

Работа системы, устроенной по принципу петли Тихельмана, отличается высокой стабильностью. Сей факт наглядно демонстрируется данными гидравлического расчёта, однако для этого требуется соблюдение ряда монтажных правил.

Основным функциональным элементом такой системы остаётся гидравлический насос. Он создает давление на выходе, то есть на подаче, и разрежение на входе — обратке. Численно величина обоих значений снижается по мере удаления от насоса, причём падение напора происходит не линейно, оно описывается квадратичной величиной динамического напора. Эта закономерность прослеживается и для подающей ветки, и для возвратной, условно падение можно описать на примере трубопровода длиной 100 м:

Удаление от насоса в сторону движения теплоносителя (м)	Давление в подаче (% от номинального)	Разрежение в обратке (% от номинального)	Падение давления на радиаторе
10	90 %	5 %	95 %
20	75 %	20 %	95 %
30	55 %	35 %	90 %
50	45 %	40 %	85%
60	40 %	45 %	85 %
70	35 %	55 %	90 %
80	20 %	75 %	95 %
90	5 %	90 %	95 %

Это усреднённые данные, но даже по ним видно, что при кажущейся равномерности потери напора в середине радиаторной сети немного выше, нежели по краям. Действительно, за счёт пропорционального изменения давления и разрежения в каждом радиаторе поддерживается практически одинаковый перепад давлений в каждом нагревательном приборе, однако для корректной и стабильной работы петли Тихельмана следует соблюдать ряд правил, о которых речь пойдет дальше.

Сложности в эксплуатации

В процессе эксплуатации редко удается добиться необходимой для максимальной теплоотдачи скорости теплоносителя и его давления. Для организации надежной и правильной работы устанавливается коллектор разгона. Система вертикального отопления в многоэтажном доме не имеет таких сложностей, и, соответственно, может функционировать с полной отдачей и без монтажа насоса, позволяя создать необходимое естественное давление за счет высоты. Несмотря на то, что системы без насоса вполне имеют право на существование, рекомендуется все же предусматривать насос в цепочке однотрубной горизонтальной системы отопления.

Коллектор разгона выполняет свою основную задачу – разгоняет нагретый теплоноситель для распределения по трубам и радиаторам и непрерывно поддерживает такой разгон. Эффективность работы зависит от высоты расположения верхней части коллектора, высота петли разгонного коллектора должна быть больше 2.2 м. При такой высоте обеспечивается достаточная скорость движения теплоносителя и бесшумность работы.

Технология установки петли Тихельмана в частном доме

Правила формирования схемы отопления Тихельмана для двухэтажного дома просты:

основной конструкционный элемент – насос гидравлического типа;
формируется общий стояк отопления;
на каждый этаж выкладывается собственная петля;
диаметр труб и батарей выбирается по отдельности для каждого этажа;
в контур попутки установить балансировочный кран – на каждый отдельный этаж.

Обвязка на котел

Различается открытая и закрытая двухтрубная сеть с попутной циркуляцией теплоносителя. Поскольку радиаторов подключается более 10 штук, продавить плечо гравитационными силами невозможно, потому на выходе по трубопроводу подачи монтируется система безопасности из автоматического воздухоотводчика, клапана стравливающего и водомера.

Схема однотрубной отопительной системы для частного дома

На магистрали возвратной циркуляции врезаются:

циркуляционный насос, мощность которого определяется в соответствии с показателями гидравлического сопротивления сети;
перед насосом интегрируется сетчатый грязевой фильтр;
после насосного оборудования врезается тройник для присоединения расширительного бака, манометра нижней точки;
в зоне монтажа группы безопасности врезается сливной или заправочный патрубок.

Обвязка трубопроводов

Для верхней и нижней разводки подбираются трубы PPR. При условии скрытой выкладки покупается трубопровод PEX с фитингами надвижного типа. Если трубы прокладываются в плотных основаниях, обязательно применяется теплоизоляционная оболочка.

Подбор сечения трубопровода:

Теплопотери дома в 150 м2 не более 15 кВт – сечение внутреннего туннеля не более 20 мм. Применяются такие трубы для внутренних магистралей сети с батареями до 8 единиц. Насос выбирается 25-40.
Теплопотери дома площадью в 250 м2 в пределах 15-27 кВт – сечение труб до 25 мм, насос 25-60.

Арматура

Чтобы система Тихельмана в двухэтажном доме работала исправно, ее укомплектовывают запорной арматурой, которая позволяет установить температурный режим в каждой комнате.

Балансировать петлю поможет метод статистической регулировки с использованием вставок вместо регулировочных клапанов. Вставки снижают условный проход на заданную величину. Устанавливают кольцевые уплотнители в точке резьбового подключения радиатора. Изготовить уплотнения в виде колец несложно из куска плотной резины.

Обвязка котельной

Двухтрубная система с попутным движением теплоносителя может быть как открытой, так и закрытой. Как мы уже говорили, основным функционирующим элементом служит насос, поэтому его установки не избежать. На естественную циркуляцию не стоит рассчитывать даже при правильно организованной верхней разводке труб. Как мы уже говорили, типичная петля Тихельмана содержит 10 и более радиаторов, продавить такое плечо только гравитационным перемещением маловероятно.

На выходе подачи котла устанавливается традиционная «тройка» безопасности: автоматический воздухоотводчик, стравливающий клапан и манометр. Для открытых систем выход подачи должен быть организован вертикальным каналом до высоты образования уклона, в самой верхней точке устанавливается открытый расширительный бак. Далее труба подачи направляется непосредственно в разводящую сеть.

На обратке котла устанавливается один циркуляционный насос, производительность которого определяется гидравлическим сопротивлением всей системы. Непосредственно перед насосом располагается сетчатый фильтр, а сразу после насоса — тройник для подключения расширительного бака и манометр нижней точки. Также в этом месте выводится заправочный патрубок.

Запорная арматура котельной представлена полнопроходными шаровыми кранами, которые устанавливаются:

по обе стороны от насоса
на отводе расширительного бака
на заправочном патрубке
в точках подключения котла к магистрали

Дополнительно в котельной может быть установлена связывающая байпасная трубка, в разрыв которой монтируется электрический нормально закрытый клапан, срабатывающий при остановке циркуляции. Врезка байпаса должна осуществляться до циркуляционного насоса: байпас предназначен для защиты от температурного шока и шунтирует он теплообменник котла от магистрали, а не наоборот.

Система Тихельмана хороша также и тем, что при относительно высокой мощности радиаторной сети возможна работа от котла со встроенным комплексом гидротехнического оборудования. Однако при необходимости согласовать работу радиаторной сети и теплого пола каждое плечо системы оснащается собственным циркуляционным насосом. Если производительность в плечах существенно отличается, необходима установка гидрострелки.

Монтаж

Процесс установки системы отопления Тихельмана заключается в последовательности следующих действий:

Для начала производится монтаж котла. Для того, чтобы его расположить в помещении, минимальная высота от пола до потолка должна составлять 2,5 м, допустимый объём помещения равен 8 м³. Для того, чтобы узнать необходимую мощность агрегата, нужно выполнить расчет (примеры можно найти в специализированных справочных изданиях). Для обогрева 10 м² понадобится примерно мощность в 1кВт.
Следующий этап — навешивание радиаторных секций. Изначально нужно определить сколько радиаторов вам нужно, затем необходимо сделать разметку их расположения (обычно их размещают под оконными проёмами) и крепление посредством специальных кронштейнов.
Далее переходим к этапу протягивания магистрали попутной системы отопления. Лучше всего использовать металопластиковые трубы, которые хорошо справляются с высокими температурами, а также порадуют владельцев долгим сроком эксплуатации и простотой монтажа. Основные трубопроводы (подача и “обратка”) от 20-ти до 26-ти мм и 16-ти мм для подсоединения радиаторов.
Монтаж циркуляционного насоса. Он должен быть установлен на обратной трубе максимально близко к котлу. Врезать его нужно через байпас с тремя кранами. Перед насосом должен стоять специальный фильтр. Пренебрегать этим требованием не стоит, поскольку он оказывает непосредственное влияние на срок службы оборудования.
Монтаж расширительного бака и элементов, которые отвечают за безопасность работы оборудования. Для отопительной системы с попутным движением теплоносителя подходят исключительно мембранные расширительные бачки. Элементы группы безопасности входят комплектацию совместно с котлом.

Если вы собрались применить схему Тихельмана для двухэтажного дома, то здесь есть специальная технология.

Разводка труб осуществляется с завязыванием всего здания полностью, а не каждого этажа по отдельности. Также следует на каждом этаже установить по одному циркуляционному насосу и оставить неизменными равные длины обратных и подающих трубопроводов для каждого радиатора в отдельности в соответствии с основными требованиями попутной двухтрубной отопительной системы. Если установить один насос, то в случае его поломки система отопления во всем доме придет в бездействие.

Многие специалисты считают целесообразным устройство общего стояка на два этажа с отдельной трубной разводкой на каждом этаже. Такими образом можно учесть разницу потерь тепла на каждом этаже и подобрать нужные диаметры труб, а также требуемое число секций в батареях.

Раздельная попутная схема отопления на этажах сделает настройку системы гораздо проще, а также позволит осуществить оптимальную балансировку нагрева всего здания. Однако, здесь нужно будет врезать в контур попутки балансировочный кран для каждого этажа. Краны могут быть размещены один около другого непосредственно рядом с котлом.

Популярность и широкое применение схемы отопления Тихельмана полностью оправдано, множество положительных отзывов довольных владельцев домов, использующих подобную схему является прямым подтверждением.

Объем воды в системе

Конечно же, для того чтобы система отопления петля Тихельмана работала эффективно, перед ее монтажом следует рассчитать в том числе и необходимый расход теплоносителя. Чтобы определиться с этим параметром, следует прежде всего рассчитать теплопотери здания. Сделать это можно, воспользовавшись формулой G = S * 1 / Ро * (Тв — Тн)к. Здесь Po — сопротивление теплопередачи, Тв и Тн — температура воздуха на улице и в доме, к — понижающий коэффициент. Первый и последний показатель определяются по таблицам в зависимости от особенностей конструкции здания. Собственно сам расход теплоносителя рассчитывается по формуле Q = G/(c*(Т1-Т2)), где:

с — удельная теплоемкость воды (4200),
Т1 — ее температура в обратке,
Т2 — в подающей трубе.

Последние два параметра определяются с учетом показателя нелинейности теплоотдачи радиаторов. В конечном итоге разница между их значениями должна быть равна примерно 15-20 С.

Алгоритм выполнения монтажных работ

Монтаждвухтрубной попутной системы отопления ведется в соответствии с определенным алгоритмом, где начальным этапом является подбор диаметра труб, а конечным – установка циркуляторного насоса.

Расчет диаметра трубопровода

Есть научно обоснованный способ расчета. Сечение трубы выбирается, исходя из объема теплоносителя, проходящего по трубе в единицу времени. Расчет начинают от дальнего радиатора по формуле:

G=3600×Q/(c×Δt), (1)

где: G − расход воды на обогрев дома (кг/ч);

Q − тепловая мощность, требуемая для обогрева (кВт);

c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);

Δt − разность температур между горячим и холодным теплоносителем, принимается равной 20 °C.

Далее вычисляют сечение труб по формуле:

S=GV/(3600×v), (2)

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.

Полученная цифра – это сечение, исходя из него, подбирают внутренний диаметр трубопровода.

Такой расчет ведут по всем радиаторам до котла.

При расчете также можно ориентироваться на таблицу зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки.

Таблица зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки

Можно учитывать следующие ориентиры:

При потерях тепла до 15 кВт (150 м кв.) площади подойдут трубы диаметров 20 мм.
При потерях от 15 до до 27 кВт (до 250 м кв. площади) потребуются трубы диаметром не менее 25 мм.

Провести расчет по приведенным формулам или гидравлическим таблицам для домовладельца является сложной задачей, поэтому можно основываться на рекомендуемых диаметрах труб.

Диаметр трубопровода должен быть одинаковый на всем его протяжении для обеспечения стабильной работы батарей. Рекомендуемый минимальный внутренний диаметр труб -20 мм.

Необходимо соблюдать следующие условия:

Трубы класть под напольным покрытием для избегания высотных обводов. Если это невозможно, то нужно учитывать конфигурацию дома и максимально стремиться к одинаковой высоте прокладки труб.
Материал труб – металлопластик или полипропилен с армированием алюминиевой фольгой. Такие трубы прочнее и прослужат долго.
Радиаторы ставят биметаллические или стальные с нижней системой подключения. У таких батарей выше гидравлическое сопротивление, что балансирует систему. Мощность радиаторов должна быть одинакова по всей площади дома.
На каждую батарею ставят балансировочный кран на обратке. Желательна установка терморегуляторов.

Установка котла

Помещение, где ставится котел, должно иметь высоту не менее 2,5 м. Объем помещения рекомендуется от 8 кубометров. Водогрейный котел требуется подбирать в зависимости от площади отапливаемого дома. Мощность котла для обогрева 10 кв. м. равна 1 кВт. Исходя из этого, подбирается мощность для всей системы.

Обвязка котла состоит из комплекта запорной арматуры, ее устанавливают в нескольких местах:

На патрубке подпитки.
По обеим сторонам насоса.
У расширительного бака.
На трубах, идущих от котла.

Протягивание магистрали

При монтаже магистрали попутной разводки системы отопления необходимо учесть следующее:

Отводящую ветку магистрали надо располагать ниже подающей.
Трубопроводы подачи и отвода тепла должны быть параллельны друг другу.
Бак расширительный должен быть установлен выше котла отопления.
На замыкающих радиаторах нужно установить вентили для спуска воды. Рекомендуется установить на каждой батарее термостатическую головку для обеспечения комфортности температуры.
При прокладке магистрали прямые углы исключены во избежание возникновения воздушных пробок в системе.
Расширительный бак должен устанавливаться в отапливаемом помещении.
Все диаметры труб, фитингов и кранов должны соответствовать друг другу. Нельзя ставить трубы разного диаметра из-за попытки сэкономить. Нарушится давление воды в системе.

Установка циркуляционного насоса

Рассчитывать на естественную циркуляцию неразумно, так как в попутной системе отопления расположено 10 и более батарей. Гравитация не сможет сработать без принудительного давления. Циркуляционный насос устанавливают на обратной ветке возле котла. Насос врезается при помощи байпаса и трех вентилей. Рекомендуется установить фильтр.

Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже

Попутную систему отопления устанавливают в одно этажных и двухэтажных домах. В двухэтажных строениях при установке нужно учитывать некоторые нюансы:

Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже. Если возникнет поломка в пределах одного этажа, на другом отопление будет полноценно работать.
Для каждого этажа рекомендуется монтаж по отдельной схеме.

Нюансы обустройства

Основные правила сборки системы

Монтаж однотрубного отопления имеет ряд особенностей. Ниже я расскажу об основных правилах:

В случае горизонтальной разводки с естественной циркуляцией необходимо устанавливать трубы с уклоном не менее 5 мм на погонный метр трубы. В противном случае будут возникать воздушные пробки, и противостоять нормальной работе отопления;
если планируется гравитационная система, т.е. без насоса, разгонный коллектор должен находиться на высоте не менее полутора метров над всеми приборами отопления;
если система выполняется металлопластиковыми или полипропиленовыми трубами, они должны надежно фиксироваться, чтобы не возникало прогибов. В противном случае в трубопроводе будут образовываться воздушные пробки.

Циркуляционный насос должен устанавливаться перед котлом, так как он может работать при температуре теплоносителя не более 40 градусов по Цельсию. Правда, можно использовать специальный теплостойкий насос, однако, его цена более высокая – более 10000 рублей.

Пример правильной обвязки батареи

Как работает тупиковая отопительная система

Тупиковая схема – это двухтрубное устройство отопления помещений, в котором, как видно из рисунка выше, горячий теплоноситель подается к каждому радиатору по одной трубе (подача), а выходит из радиаторов и поступает к котлу по другой трубе (обратка). Причем в этой схеме движение теплоносителя по подающей и обратной трубах происходит в противоположном направлении, тогда как в других (не однотрубных) схемах жидкость движется в одном направлении. Это – очень распространенный вариант подключения нагревательных приборов, и не только радиаторов – это могут быть чугунные или биметаллические батареи, или самодельные регистры.

Хотя и однотрубное отопление можно реализовать по тупиковой схеме, но это решение непопулярно в силу своей невысокой эффективности отдачи тепла и сложности исполнения. Реализация тупиковой однотрубной схемы показана ниже – если дом рассчитан на 2 или три этажа, то, кроме стандартной группы безопасности, придется делать разводку стояков, и на каждый радиатор устанавливать воздухоотводчик или кран Маевского. Это – схема дорогостоящая, поэтому ее нечасто принимают к исполнению.

Косвенное преимущество тупиковой схемы еще и в том, что ее можно применять как для отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, так и для решения с гравитационным перемещением жидкости в трубах. Для энергонезависимого отопления частного дома система с естественной циркуляцией приобретает все большую популярность, поэтому не стоит забывать и о тупиковой схеме с верхней разводкой труб в этом случае.

В любом случае, при одноконтурной или двухконтурной схеме, для тупикового варианта очевидно следующее: чем больше подключено радиаторов к трубе, тем медленнее будут прогреваться все последующие нагревательные приборы. Поэтому желательно разделить всю систему на несколько ответвлений таким образом, чтобы в каждой ветке было не больше, чем 5-6 радиаторов. Это решение актуально как для естественной, так и для принудительной схемы перемещения теплоносителя.

На практике преимущество тупиковой схемы очевидно: это простые расчеты, несложный уровень монтажа, минимальное количество запорной арматуры и фитингов, дешевизна всего проекта. Если сравнивать с такими популярными решениями, как двухтрубная система с попутным движением жидкости и с лучевой схемой (с коллектором), то в плане соблюдения законов гидравлики они явно лучше тупиковой – быстрее движется теплоноситель, нет встречного движения, радиаторы прогреваются равномерно и с одинаковой скоростью. Но часто именно экономичность тупикового варианта побеждает, особенно для отопления дома с небольшой общей отапливаемой площадью.

Горизонтальная схема с тупиковой разводкой имеет разновидность, где применяется центральная магистраль. Такую схему можно реализовать как скрытый в пол или в стену трубопровод, что нравится всем без исключения домовладельцам, так как скрытый трубопровод не требует переделки дизайна, перепланировки или изменения интерьера помещений.

При монтаже скрытого трубопровода, например, при заделке труб в бетонную стяжку пола или в штробы в стенах, трубы следует применять не стальные, а металлопластиковые без соединений или полимерные с соединением неподвижной гильзой или сваркой, чтобы не допустить возможности протечки. Единственная проблема при прокладке скрытого трубопровода – его правильный и красивый вывод из стены или из-под пола. Также следует избегать любых пересечений труб в скрытом варианте монтажа. Чтобы избежать пересечений, используют крестовину. При присоединении трубы к радиатору при помощи крестовины можно без выступа за плоскость монтажа обогнуть трубы центральной магистрали.

Также реализация тупиковой системы с центральной магистралью открывает возможности по подключению к отоплению и других схем: системы «теплый пол» или полотенцесушителей. Подключаются такие узлы пир помощи специального смесительного модуля, к состав которого входит циркуляционный насос, смесительные краны и температурные датчики. Модуль смешения делает работу подключаемых модулей независимой от главной схемы отопления, причем любое количество новых подключаемых контуров не будет влиять на работу основного контура.

Достоинства и недостатки

Недостатком является необходимость укладки труб в стяжку из-за наличия преград по периметру помещения
К преимуществам установок данного типа стоит отнести равномерность прогревания всей сети и возможность регулировки теплоотдачи радиаторами. Схема отличается надежностью, в ней редко случаются сбои, особенно если сравнивать с работой других систем с большим числом отопительных элементов. Это делает ее хорошим вариантом для использования в частном доме.

Основной недостаток конструкции – ограничения, связанные с внутренними особенностями устройства помещений. Схема предполагает обход периметра здания с возвращением к котлу. Во многих постройках организовать это нелегко – не дают двери, лестничные пролеты и иные преграды. Также установка толстых труб предполагает увеличение стоимости конфигурации.

Самотечный вариант

Самотечная схема отопления. Нажмите на фото для увеличения.

Он является наиболее простым и примитивным. Следовательно, такая система дешева и не слишком сложна в реализации, так как осуществляется в зависимости от планировки жилья. Но в этом и кроются ее недостатки.Она представляет собой большую металлическую трубу, подсоединенную к котлу и проходящую по всему дому (это обязательное условие), по которой течет теплоноситель.

Минусом такой схемы является необходимость в массивных трубах с большим сечением в диаметре, так как монтаж более тонких или добавление в систему батарей приводит к падению эффективности отопления по причине снижения скорости потока воды. В целях повышения КПД данной отопительной системы в доме монтируется не одна, а две трубы, что причиняет жильцам еще большие неудобства.

Объем воды в системе

с — удельная теплоемкость воды (4200),
Т1 — ее температура в обратке,
Т2 — в подающей трубе.

Выбор места и способа установки радиатора

Варианты подключения радиаторов отопления зависят от общей схемы отопления в доме, конструктивных особенностей отопительных приборов и способа прокладки труб. Распространены следующие способы подключения радиаторов отопления:

Боковое (одностороннее). Подводящая и отводящая трубы подсоединяются с одной стороны, при этом подача располагается сверху. Стандартный способ для многоэтажных домов, когда подвод выполняется от трубы стояка. По эффективности этот способ не уступает диагональному.
Нижнее. Таким способом подключаются радиаторы биметаллические с нижней подводкой или стальной радиатор с нижним подключением. Подводящая и обратная труба подводится снизу в левой или правой части прибора и подсоединяется через узел нижнего подключения радиатора с накидными гайками и отсекающими кранами. Накидная гайка накручивается на нижний радиатор патрубок. Преимуществом такого способа является скрытое в полу расположение магистральных труб, а радиаторы отопления с нижней подводкой гармонично вписываются в интерьер и могут устанавливаться в узкие ниши.

Диагональное. Теплоноситель поступает через верхний вход, а обратка подключается с противоположной стороны к нижнему выходу. Оптимальный вид подключения, обеспечивающий равномерный разогрев всей площади батареи. Таким способом правильно подключить батарею отопления, длина которой превышает 1 метр. Теплопотери при этом не превышают 2%.
Седельное. Подача и обратка подключена к расположенным с противоположных сторон нижним отверстиям. Применяется преимущественно в однотрубных системах, когда другой способ невозможен. Потери тепла в результате плохой циркуляции теплоносителя в верхней части прибора достигают 15%.

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

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

При выборе места для установки учитывают несколько факторов, обеспечивающих корректную работу отопительных приборов. Установка производится в наименее защищенных от проникновения холодного воздуха местах, под оконными проемами. Рекомендуется установить батарею под каждым окном. Минимальное расстояние от стены составляет 3-5 см, от пола и подоконника – 10-15 см. При меньших зазорах ухудшается конвекция и падает мощность батареи.

Типичные ошибки при выборе места установки:

Не учтено место для установки регулировочных кранов.
Маленькое расстояние до пола и подоконника препятствует полноценной циркуляции воздуха, вследствие чего теплоотдача снижается и помещение не догревается до заданной температуры.
Вместо нескольких батарей, расположенных под каждым окном и создающих тепловую завесу, выбирают один длинный радиатор.
Установка декоративных решеток, панелей, препятствующих нормальному распространению тепла.

Способы циркуляции теплоносителя

Циркуляция теплоносителя по трубопроводам происходит естественным или принудительным способом. Естественный (гравитационный) способ не предполагает использования дополнительного оборудования. Теплоноситель передвигается благодаря изменению характеристик жидкости в результате разогрева. Поступающий в батарею горячий теплоноситель, остывая, приобретает большую плотность и массу, после чего опускается вниз, а на его место поступает более горячий теплоноситель. Холодная вода из обратки самотеком поступает в котел и вытесняет уже нагретую жидкость. Для нормального функционирования трубопровод устанавливается под уклоном не менее 0,5 см на один погонный метр.

Схема циркуляции теплоносителя в системе с использованием насосного оборудования

Для принудительной подачи теплоносителя обязательна установка одного или нескольких циркуляционных насосов. Насос устанавливается на обратную трубу перед котлом. Работа отопления в этом случае зависит от электрического питания, однако имеет существенные преимущества:

Допускается применение труб малого диаметра.
Магистраль устанавливают в любом положении, вертикально или горизонтально.
Требуется меньший объем теплоносителя.

Допустимые осложнения при установке

При воплощении одного и того же диаметра отопительных труб, размещения отопительных приборов на одной высоте – в большинстве случаев проблем при установке и после него не появляется.

Проблемы могут быть при нарушении порядка процесса установки:

Низкокачественная пайка полипропиленовых труб приводит к зауживанию трубного диаметра.
Монтаж радиаторов из разнообразного материала и различной мощности нарушить сбалансированность системы.
Отсутствие балансировочных вентилей для выравнивания гидродавления.
Размещение ветви магистрали с перепадом высоты.
Неправильный выбор насоса. Напор обязан быть не меньше 0,2 кгс/см2.
Использование труб разнообразного диаметра может привести к разбалансировке системы и затруднению прохождения носителя тепла.

Попутная двухконтурная система обогрева советуется для отопления в в один этаж домах. Не просит непростых расчетов, балансировки и особенных способов выполнения монтажа. Стоимость подобной системы дороже классической, однако это возмещается долговечностью и легкостью эксплуатации. Более того, систему такого рода хозяин дома может установить собственными силами, не используя непростых инженерных решений, материалов и инструментов.

Основные преимущества применения каскадов котлов

Большая часть перечисляемых ниже преимуществ может быть отнесена не только к конденсационным котлам, но мы будем отдельно обращать внимание на то, чем конкретно выделяется данный вид техники в рамках соответствующей темы

Увеличение общего диапазона модуляции мощности

Как было отмечено выше, главная причина для установки нескольких котлов в каскад — увеличение максимальной мощности котельной при ограничении на производительность отдельного агрегата. С данной точки зрения любые котлы находятся, можно сказать, в равном положении.

В тоже время не стоит забывать о том, что к современным системам теплоснабжения предъявляются повышенные требования с точки зрения энергоэффективности. И одним из основных принципов в обеспечении данного принципа является обеспечение текущей мощности генераторов тепла равной потребности системы, не большей и не меньшей. Соответственно, нижняя граница модуляции производительности котельной так же играет важную роль. Применение каскада помогает значительно уменьшить данную границу. Стоит так же помнить о том, что для средних широт большую часть года потребность в тепле составляет не более 30-40 % от максимальной.

При использовании в каскаде одинаковых теплогенераторов нижняя граница мощности определяется просто делением минимальной производительности отдельного котла на их количество. И здесь легко увидеть, в насколько выгодном свете выступают конденсационные котлы. Минимальная модуляция для наиболее современных котлов настенного исполнения составляет примерно 15 %. Соответственно, применяя, например, четыре таких котла мы получаем общий диапазон бесступенчатой модуляции 4-100 %. Причем, в отличие от традиционных котлов, КПД конденсационных только растет со снижением модуляции.

Обеспечение высокого уровня отказоустойчивости котельной

Достаточно очевидное преимущество. Чем большее количество котлов в каскаде используется, там меньше падение общей мощности при выходе из строя и обслуживании отдельного теплогенератора.

Удобство монтажа и обслуживания оборудования

В независимости от общей мощности котельной, часто мы сталкиваемся с ограничениями по доступному пространству как при проектировании, так и при монтаже.

С точки зрения проектировщика использование каскада из нескольких котлов позволяет более гибко использовать доступные площади, особенно это заметно при применении настенных котлов. Для большинства серий промышленных настенных котлов существуют готовые гидравлические решения по организации каскадов.

Наиболее современные напольные конденсационные котлы так же предусматривают возможность компактной установки и удобной гидравлической обвязки.

Удобство для монтирующих и обслуживающих организаций заключается в легкости доставки отдельного котла к месту непосредственного монтажа на любом этапе. Особенно это актуально для крышных котельных, где в случае необходимости замены теплогенератора (хоть и крайне маловероятном), его легкость и компактность может сыграть критическую роль. В данном контексте так же не стоит забывать о предыдущем пункте данного раздела.

Возможность последовательного увеличения мощности котельной

Все чаще применяемая в последнее время возможность, позволяющая распределить инвестиции на различные этапы строительства.

Каскадные решения позволяют последовательно добавлять мощности в существующую систему. Естественно, что гидравлическая часть должна предусматривать возможность такого расширения.

Статья: Каскадные решения напольных котлов HL

Основные виды отопления

Однотрубная система отопления доставляет теплоноситель от котла к первому радиатору, из которого несколько остывший теплоноситель попадает в следующий и так далее по цепочке. Снижая температуру от радиатора к радиатору, теплоноситель возвращается обратно в котел. В результате первые в цепочке радиаторы имеют самую высокую температуру, а последние, соответственно, самые холодные. Эту проблему пытаются решать установкой на радиаторы дополнительной регулирующей арматуры и изменять диаметр труб, оборудовать байпасы и увеличивать размеры батарей в конце, чтобы увеличить теплоотдачу. Однотрубная система экономна при приобретении и монтаже, так как требуется не много труб и других расходных материалов, а значит и цена монтажа также будет ниже. Однако в больших зданиях, где требуется установка большого числа радиаторов, эта схема нивелирует КПД самых лучших и экономичных котлов, заставляя их работать на максимуме, и при этом все равно получать в «обратке» драматически остывший теплоноситель и холодные батареи в части отапливаемых помещений.

Двухтрубная система же предусматривает одновременную подачу горячего теплоносителя от котла через общую «горячую» трубу (коллектор) индивидуально к каждому из радиаторов. При этом каждый радиатор своим индивидуальным «выходом» подключается не к следующему радиатору, а в другую трубу – «обратку», к которой подключены «выходы» всех остальных радиаторов. Таким образом, происходит одновременный «сбор» остывшего теплоносителя из каждого из этих радиаторов в общий контур, возвращающий теплоноситель обратно в котел на подогрев. Теоретически это позволяет каждому радиатору получить теплоноситель одинаково высокой температуры, и вместо передачи его уже чуть остывшим следующему радиатору, сразу отдавать в «обратку».

Однако при практической реализации этой схемы возник ряд проблем. Прежде всего, в классической двухтрубной системе первый радиатор на получении теплоносителя являлся первым же и «отдавателем» в «обратку», а последний радиатор, получавший теплоноситель, становился также последним и на «обратке» тоже. Схема фактически оказалась тупиковой, и наилучшая циркуляция теплоносителя происходила на первом радиаторе, а наихудшая, прогнозируемо, на последнем – в «тупике». В борьбе с этим недостатком комбинировали различные диаметры труб, устанавливли ограничители давления, увеличивали размеры «тупиковых» радиаторов, однако слишком значительным уличшением результатов похвалиться не могли. Кроме того, двухтрубная система является заметно дороже и сложнее в монтаже, чем однотрубная, и по количеству необходимых труб, и по их разному диаметру, и по необходимости приобретать различного рода регулирующую арматуру.

Попутная отопительная схема – устройство, использование, как выполнить

Попутная схема разводки отопительного трубопровода выделяется тем, что считается саморегулирующейся. Если она собрана правильно, то после монтажных работ ее настраивать не надо. На каждом радиаторе в данной системе должна появиться одинаковая разница давлений между подачей и обраткой. Каждый прибор отопления в попутной схеме не прекращает работу в похожих гидравлических условиях.

Как устроена попутка

Одинаковая разница давлений на батареях появляется вследствие того, что сумма длин подачи и обратки для любого одинаковая. Это можно воочию увидеть на схеме. Берите любую батарею из системы, и оцените общую длину подающего и отводящего трубопровода до котла.

Т.е. все радиаторы находятся в похожих условиях автоматично, а это собственно то, что на иных схемах добиваются тонкой настройкой и достигнуть порой не могут. К примеру, непростая настройка у лучевой схемы, где каждая батарея подключена длинной парой трубо-проводов к одному коллектору. Длины таких трубо-проводов разнообразные, отопительные приборы обоюдно воздействуют один на один, благодаря этому систему приходится тщательно настраивать.

Диаметры трубо-проводов

Неплохо бы, чтобы диаметр магистрального трубопровода (и подачи и обратки) был бы одинаков в течении всего кольца, кроме подсоединения последнего отопительного прибора. Где с точки разветвления на предпоследний, можно применять меньший диаметр, ведь это будет уже не магистраль, а отвод на заключительный в схеме прибор отопления. Т.е. окончательный отрезок и подачи и обратки может быть с небольшим диаметром.

Выдержка одного существенного диаметра магистралей нужна, чтобы обеспечить равные условия для отопительных приборов. Т.е. чтобы эта «попутка» была бы сбалансированной системой, где все батареи работают стабильно в одних условиях.

Если же начать «играться» в экономию и уменьшать диаметр магистрали по ходу движения жидкости (ведь ее требуется меньше с каждым ответвлением), то очень просто смастерить, так что группа последних отопительных приборов будет всегда холоднее, т.е. система выйдет сложнонастраиваемой.

Подобным образом, для маленького дома с 6 – 8 отопительными приборами от котла ложится провод труб с диаметром 26 мм (внешний для металлопластика, для полипропилена и др. материалов — прочие значения), после до предпоследнего прибора, — 16 мм. Наоборот, для обратки, – от первой батареи 16 мм, после от второго – 26 мм кольцо до котла.

Однако это только пример для маленькой системы, а если например дом большой, то и магистральный диаметр возможно необходим намного больше, чтобы на конечных участках провод труб не шумел, чтобы скорость в нем не увеличила 0,7 м/с. Определить нужный диаметр можно несложным выбором по подключенной мощности, пример расчета можно выявить и на данном ресурсе.

Всегда ли необходима попутка

Попутная система обогрева дороже если сравнивать с тупиковой, процентов на 20. Денежный большой расход связан с использованием труб крупного диаметра, и а именно их соединителей – тройников на ответвлениях отопительных приборов и переходников на меньший диаметр, которым подключены отопительные приборы.

В тупиковой же схеме трубные диаметры будут меньшими, так как вся мощность делится на 2 и более плечей, по выходу из котла.

Особенно большой становится попутка, когда нет возможности провести трубы по кольцу по периметру здания – от выхода котла к его входу. Тогда обратку приходится возвращать тем же путем, где и уложена подача.

Выходит непростая петля уже из трех трубопроводов для магистралей приличной толщины. Этого необходимо избегать и изменить попутку в самую простую тупиковую схему по определенным обстоятельствам.

Простой же переход на тупиковую систему происходит при снижении количества отопительных приборов до 10 и менее. Тогда возникает возможность сбалансировать отопительные приборы в тупиках и сами плечи без особенного наращивания силы насоса.

Если есть наличие 3, 4 и даже 5 отопительных приборов в плече нет проблемы с балансировкой всех отопительных приборов и плечей в тупиковой схеме теплоснабжения.

А если те же десять отопительных приборов приходится разделять по плечам как 6 и 4, — то лучше делать самонастраивающуюся попутку, так же как и при 6 отопительных приборах и неравнозначных тупиках придется излишне повышать мощность насоса и чрезмерно «зажимать» ближе размещенные к нему батареи.

Осложнения при разработке попутной системы обогрева и ее настройка

Если, как рекомендовалось, диаметр магистрали трубо-проводов будет одинаковым, а отопительные приборы будут размещены на одном многоэтажном уровне, и также, если не будет слишком существенной разницы в мощностях отопительных приборов, то и трудностей с работой системы не может быть.

Точнее, любые проблемы типа «не греет 3-й отопительный прибор» появляются всего лишь из-за нарушений процесса установки. К примеру, сделана пайки полипропилена с наплывами и перекрытием диаметра внутри.

Однако если, отрицательные для работы системы факторы, которые указаны выше, присутствуют, то и различия в работе отопительных приборов могут появляться.

Размещенный выше заберет больше носителя тепла.
Чрезмерно мощный не сумеет ее развить на максимум, а при увеличении расхода насосом, очень маленькие батареи начнут шуметь из-за высокой скорости.
Подключенные уменьшенным диаметром трубопровода (заключительный не в счёт), вероятней всего, не разовьют мощности, так как давление на них окажется меньшей.

В общем, попутка устойчивая схема, но «нежная», — не стоит нарушать правил ее создания, и все будет работать как положено.

Остается только вопрос сочетания очень мощных отопительных приборов с другими, ведь если его не решить, то система будет … не применимой вообще.

Может быть так, что в оранжерее нам потребуется один прибор отопления на 5 кВт, а в туалете – 0,5 кВт. Настраивая насос и магистрали из труб под 5-киловатник, мы подадим на батарею в туалете очень высокое для него давление и чрезмерно увеличим через него скорость.

А решение конфликта мощностей все тоже, что и в плечевой схеме – балансировочные краны. Они должны стоять, как минимум, на очень маломощных батареях в попутке, защищая их от высокого давления.

Однако если отопительные приборы управляются местными термоголовками, то возможна ситуация, когда часть выключится, а какой-нибудь оставшийся в работе, начнет шуметь из-за увеличившегося потока. Благодаря этому балансировочные краны лучше всего поставить сразу на все приборы теплоснабжения при разработке попутной отопительной схемы для дома.

Остается один из основных вопросов, — а можно ли собрать попутную систему обогрева дома собственными руками? Разумеется можно. Однако необходимо уделять большое внимание освоению также и следующих вопросов.

Выбор вида труб и их диаметра, выбор отопительных приборов по мощности, обвязка котла, обвязка отопительного прибора, хороший выбор соединителей, варианты монтажа, приемы и проблемы с подобранным трубопроводом, тренировка выполнения процесса установки. Как правило, даже новички в слесарном деле, собирали хорошие работоспособные системы обогрева из инновационных материалов. Возможно, что так будет и дальше.

Инверторное отопление

Системы отопления, работающие от электросетей, имеют много положительных характеристик. Простота установки такого оборудования в том, что электричество есть в любом строении. Для того чтобы установить инверторное отопление дома, не нужно оформлять разрешительных документов. Также гиперинверторная система отопления позволяет экономить площадь

Обратите внимание на цену. Стоимость оборудования инверторного отопления существенно ниже иных отопительных систем

Котел можно заменить инвертором, он гораздо дешевле.

Как работает инверторное отопление своими руками? Электричество поступает в котел через ТЭН. Позаботьтесь о защите оборудования от порчи и утеплите строение, чтобы минимизировать потери тепла. Принцип работы инверторного котла таков, что в нем постоянно вырабатывается индукционный ток. В случае отключения электричества в сети котел способен работать от аккумулятора. Котел состоит из двух частей – магнитной части и теплообменника.

Составные части инверторного котла

Чем так хорош инверторный котел? В связи с тем, что он не имеет в своем строении нагревательного элемента, это делает его более практичным в эксплуатации. Благодаря тому, что в систему встроен насос, энергоноситель прогревается быстрее. Нет больших требований к подбору топлива.

Однако не стоит забывать, что при всех положительных характеристиках можно найти и недостатки. Инверторный котел стоит намного дороже ТЭНа. Также сам по себе котел достаточно объемный и не подойдет для помещений с малой площадью. Чтобы выставлять заданную температуру или уменьшать показатели, нужно встраивать в котел систему автоматической регуляции.

Доверьтесь современным технологиям

Ни для кого не секрет, что во времена эры современных технологий люди могут позволить машинам и программному обеспечению решать множество рутинных задач. Очевидно, что новичок в строительной сфере не в состоянии в полном объеме осуществить все необходимые расчеты, а также с нуля создать полноценный проект отопления в доме. К счастью, разработчики уже создали специальные программы, использование которых существенно упрощает дело проектирования и расчетов. Как правило, программное обеспечение для строительной сферы является достаточно дорогостоящим.

Между тем, многие компании предлагают бесплатные версии программ, которые обладают настолько ограниченным функционалом, чтобы пользователь ознакомился с основными возможностями продукта. Собственно, для проектирования отопления в загородном доме подобной бесплатной версии программного продукта может быть вполне достаточно.

Схема магистралей воды в системе отопления

Однотрубная и двухтрубная система разомкнутый и замкнутый контур

Помимо типа разводки и расположения стояка вариации схем отопления делятся еще на однотрубные и двухтрубные. Однотрубные схемы встречаются довольно редко: их используют преимущественно при проектировании помещений большой площади. В жилых домах они не встречаются практически никогда.

Однотрубная система система отопления

В однотрубной системе нет подающего и обратного трубопровода, теплоноситель циркулирует по одной единственной трубе, которую делят пополам только мысленно, считая первую часть, доставляющую воду от котла, подающей, а оставшуюся половину трубы – обраткой. В однотрубной системе горячая вода, нагретая в котле, поднимается вверх, вытесняемая холодным потоком обратки и попадает по разводке в нагревательные приборы, перетекая из одного в другой, остывая и возвращаясь в котел для нагрева. Насосная циркуляция помогает правильному потоку жидкости по схеме.

Основная проблема схемы – потеря тепла теплоносителем: к последней батарее вода доходит едва теплой. Решается эта проблема установкой насоса и большего числа радиаторов по мере удаления их от котла. Помогает сберечь тепло установка труб таким образом, чтобы первыми радиаторами, куда попадает еще не остывшая вода из нагревательного элемента, были батареи, находящиеся в наиболее прохладных комнатах, которые требует больших энергозатрат для отопления.

Двухтрубная система отопления

Хотя однотрубные системы дешевле, большей популярностью пользуются состоящие из двух трубопроводов. Один доставляет горячую воду из котла в радиаторы, а второй собирает обратный поток остывшего теплоносителя и транспортирует назад в котел. Двухтрубная попутная система отопления, как и двухтрубная тупиковая система, отличаются тем, что вода попадает во все радиаторы отопления с одинаковой температурой, проблема неравномерного обогрева не возникает. На каждый элемент отопления можно установить термостат и регулировать подачу тепла, что позволяет дополнительно экономить на обогреве помещения. Трубы для монтажа тоньше и выглядят более аккуратно, аккуратнее вписываясь в интерьер.

К слабым сторонам двухтрубной отопительной системы отопления можно отнести необходимость установки на каждый обогревательный элемент запорной арматуры и крана Маевского. Тупиковые и попутные схемы Делят отопительные контуры и по принципу движения в них теплоносителя. Попутная система отопления подразумевает движение воды в подающей и обратной магистрали совпадают в направлении. Тупиковая система отопления предполагает, что вода в обратной магистрали движется в противоположном подающей направлении.

Тупиковая схема характеризуется не одинаковой длиной контурных колец радиаторов отопления. Чем дальше размещается радиатор от стояка, тем больший путь проделывает вода, перемещаясь от котла к радиатору и обратно. Чем дальше отопительный элемент от нагревательного, тем длиннее его контур. Попутная схема отопления – схема, где реализована максимальная тождественность величины сопротивления материала, а длина труб отопления, образующих контурные кольца, одинакова. Одинаково и напряжение в контурах, что делает распределение сопротивления по отопительной системе равномерным и облегчает ее балансировку. Минус попутной системы отопления с насосной циркуляцией – более ощутимая стоимость, потому что нужно купить большее количество труб. В завершении стоит вспомнить все положительные стороны схем с насосом, из-за которых им отдают предпочтение:

Такая система запускается в короткий срок
Контур с насосом работает без потерь, обеспечивая эффективный прогрев помещения
Насосы долговечны и работают без ремонта долгий срок
Насос не производит шума и потребляет мало электричества

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Системы отопления с насосной циркуляцией очень эффективны. Преимущества систем отопления с насосом преобладаю на недостатками.

Факторы целесообразности выбора

Современные отопительные системы представлены как на отечественном, так и на мировом рынке строительной индустрии в широком разнообразии. Однако, каждое из предложенных конструктивных решений целесообразно применять в некоторых конкретных случаях. Если рассматривать конкретно систему петли Тихельмана, ее установка является рациональным решением, если:

у вас большой дом, организация отопления в котором предполагает монтаж большого количества батарей;
существует возможность прокладки труб исключительно по периметру комнат;
вы готовы потратить на организацию отопления в доме относительно большое количество финансов.

Выше подан традиционный минимальный перечень условий, в соответствии с которыми выбор в пользу «попутки» является рациональным и обоснованным. Таким образом, если работа циркулярного насоса определяется влиянием балансировки, а необходимости в прокладке трехтрубной системы с большими петлями отсутствует, именно попутная схема оптимальным образом будет функционировать в вашем доме.

Настройка клапана – схема с тупиковым движением теплоносителя

Разводка нижняя и верхняя схема автономной циркуляции

По типам разводки схемы отопления разделяют на конструкции, где разводка нижняя и верхняя. При нижней разводке подающая магистраль прокладывается в нижней части схемы движения теплоносителя, как и труба обратки. Расположены обе магистрали ниже обогревательных приборов. Такая конструкция имеет высокую гидравлическую устойчивость, удобна тем, что позволяет вынести вертикальные трубы стояков за пределы комнат. Все регуляторы контура (вентили, запорные механизмы) при такой компоновке находятся в одном помещении, как правило, это подвал или технический этаж.

Нижний тип разводки труб системы отопления

Нижняя разводка отопительных труб экономит тепло, т.к. они не прокладываются в чердачных помещениях или межпотолочных пространствах. Недостаток такого типа отопления – необходимость устанавливать краны для стравливания воздуха на каждую батарею, а также постоянные воздушные пробки.

При верхнем типе разводки трубопровод с теплоносителем проходит в верхней части отопительного контура. Как правило, он расположен на чердаке или в пространстве между потолком и крышей. Трубы с обраткой монтируют ниже радиаторов отопления. В самом высоком месте контура помещают расширительный бачок. Он регулирует давление внутри конструкции и исключает появление воздушных заторов. Этот вид отопления нельзя установить в доме, где нет ската у крыши. Минус верхней разводки – отрицательное гравитационное давление в вертикальных трубах. Это мешает течению воды и снижает гидравлическую устойчивость. При верхней разводке нельзя слить стояки централизованно.

Кроме нижней и верхней разводки существует также смешанная: подающая магистраль проходит сверху, а обратный трубопровод в нижней части отопительной конструкции. Такой подход разумен, если многоэтажное здание имеет собственный автономный котел, расположенный под крышей.

Краткая характеристика «попутки»

Нужно сразу сказать, что чисто с конструкционной точки зрения «попутка» является едва ли не наиболее простым среди предложенных в современной строительной индустрии вариантов. Попутная система отопления предполагает протяжку подающей трубы традиционным способом, то есть прокладку ее непосредственно от котла в последний по схеме радиатор. Одновременно с этим, есть и обратная труба, монтаж которой осуществляется следующим образом: она протягивается к нагревательному устройству от самого первого радиатора. В связи со спецификой прокладки разводки такого типа суммарная длина труб, которые подключаются к каждой батарее, является одинаковой. Простыми словами: если к батарее ведет короткая труба подачи, то отводная труба будет достаточно длинной.

Схема системы с указанием мощностей