Горизонтальные двух- и однотрубные системы водяного отопления

Что выбрать: однотрубная или двухтрубная система отопления

Однотрубная отопительная система

Работает по принципу: по одной магистральной трубе (стояку) теплоноситель поднимается на верхний этаж дома (в случае многоэтажного дома); к нисходящей магистрали последовательно подключены все отопительные устройства. В этом случае все верхние этажи будут обогреваться интенсивнее чем нижние. Хорошо распространенная практика в многоэтажных домах советской постройки, когда на верхних этажах очень жарко, а на нижних — холодно. Частные дома, чаще всего имеют 2-3 этажа, поэтому однотрубное отопление не грозит большой контрастностью температур на разных этажах. В одноэтажном строении обогрев практически равномерный.

Преимущества однотрубной системы отопления: гидродинамическая устойчивость, легкость проектирования и монтажа, малые затраты материалов и средств, так как требуется установка только одной магистрали для теплоносителя. Повышенное давление воды обеспечит нормальную естественную циркуляцию. Использование антифриза повышает экономичность системы. И, хотя, это не лучший образец отопительной системы, она получила у нас очень широкое распространение из-за высокой экономии материала.

Недостатки однотрубной системы отопления: сложный тепловой и гидравлический расчет сети;
– сложно устранить ошибки в расчетах устройств отопления;
– взаимозависимость работы всех элементов сети;
– высокое гидродинамическое сопротивление;
– ограниченное количество обогревательных устройств на одном стояке;
– невозможность регулировать поступление теплоносителя в отдельные обогревательные приборы;
– высокие теплопотери.

Усовершенствование однотрубных отопительных систем
Разработано техническое решение, позволяющее регулировать работу отдельных отопительных приборов, подключенных на одну трубу. В сеть подключаются специальные замыкающие участки — байпасы. Байпас представляет собой перемычку в виде отрезка трубы, который соединяет между собой прямую трубу радиатора отопления и обратную. Он оснащен кранами или клапанами. Байпас дает возможность подключать к радиатору автоматические терморегуляторы. Это позволяет регулировать температуру каждой батареи и при необходимости перекрывать подачу теплоносителя на любой отдельный нагревательный прибор. Благодаря этому можно ремонтировать и заменять отдельные приборы, не отключая полностью всю отопительную систему. Правильное подключение байпаса дает возможность перенаправить поток теплоносителя по стояку, минуя заменяемый или ремонтируемый элемент. Для качественной установки таких устройств лучше пригласить специалиста.

Вертикальная и горизонтальная схема стояка
По схеме монтажа однотрубное отопление бывает горизонтальное и вертикальное. Вертикальный стояк — это подключение всех отопительных приборов последовательно сверху донизу. Если же батареи последовательно соединены друг с другом по всему этажу — это горизонтальный стояк. Недостатком обоих подключений являются воздушные пробки, возникающие в радиаторах отопления и трубах из-за скапливающегося воздуха.

Отопительная система с одним магистральным стояком комплектуется отопительными устройствами, обладающими повышенными характеристиками в отношении надежности. Все устройства однотрубной системы рассчитываются на высокую температуру и должны выдерживать высокое давление.

Технология монтажа однотрубной отопительной системы
1. Установка котла в выбранном месте. Лучше воспользоваться услугами специалиста из сервисного центра, если котел на гарантии.
2. Монтаж магистрального трубопровода. Если монтируется усовершенствованная система, то обязательная установка тройников в местах подключения радиаторов и байпасов. Для отопительной системы с естественной циркуляцией при монтаже труб
создают уклон в 3 – 5о на метр длины, для системы с принудительной циркуляцией теплоносителя — 1 см на метр длины.
3. Установка циркуляционного насоса. Рассчитан циркуляционный насос на температуру до 60оС, поэтому устанавливается он в той части системы, где самая низкая температура, то есть у входа обратной трубы в котел. Работает насос от сети электропитания.
4. Монтаж расширительного бака. Открытый расширительный бак устанавливается в наивысшей точке системы, закрытый — чаще рядом с котлом.
5. Установка радиаторов. Делают разметку мест для установки радиаторов, закрепляют последние с помощью кронштейнов. При этом выдерживают рекомендации производителей приборов по соблюдению расстояний от стен, подоконников, пола.
6. Производят подключение радиаторов по выбранной схеме, устанавливая краны Маевского (для развоздушивания радиаторов), перекрывающие краны, заглушки.
7. Проводится опрессовка системы (в систему под давлением подается воздух или вода для проверки качества подключения всех элементов системы). Только после этого в отопительную систему заливается теплоноситель и производится пробный пуск системы, настраиваются элементы регулировки.

Двухтрубная система отопления

В двухтрубной системе отопления нагретый теплоноситель циркулирует от нагревателя к радиаторам и обратно. Отличается такая система наличием двух веток трубопровода. По одной ветке происходит транспортировка и распределение горячего теплоносителя, по второй — охлажденная жидкость от радиатора возвращается в котел.

Двухтрубные системы отопления, как и однотрубные, делятся на открытые и закрытые в зависимости от типа расширительного бака. В современных двухтрубных закрытых системах отопления используются расширительные баки мембранного типа. Системы официально признаны наиболее экологичными и безопасными.

По способу соединения элементов в двухтрубной отопительной системе различают: вертикальную и горизонтальную системы.

В вертикальной системе все радиаторы подключаются к вертикальному стояку. Такая система позволяет в многоэтажном доме подключить отдельно к стояку каждый этаж. При таком подключении отсутствуют воздушные пробки при эксплуатации. Но стоимость этого подключения несколько выше.

Двухтрубная горизонтальная отопительная система в основном используется в одноэтажных домах с большой площадью. В этой системе отопительные приборы подключаются к горизонтальному трубопроводу. Стояки для разводки подключения элементов отопления лучше устанавливать на лестничной клетке или в коридоре. Воздушные пробки стравливаются кранами Маевского.

Горизонтальная отопительная система бывает с нижней и верхней разводкой. Если разводка нижняя, то «горячий» трубопровод проходит в нижней части здания: под полом, в подвале. При этом обратная магистраль прокладывается еще ниже. Для улучшения циркуляции теплоносителя котел заглубляют настолько, чтобы все радиаторы находились выше него. Еще ниже располагается обратная магистраль. Верхняя воздушная линия, обязательно включаемая в контур, служит для выведения воздуха из сети. Если разводка верхняя, то «горячий» трубопровод проходит по верху здания. Местом для прокладки трубопровода обычно служит утепленный чердак. При хорошем утеплении труб потери тепла минимальны. При плоской крыше эта конструкция неприемлема.

Преимущества двухтрубной системы отопления:
– еще на этапе проектирования предусмотрена установка автоматических терморегуляторов для радиаторов отопления и, следовательно, возможность регулирования температуры в каждой комнате;
– трубы по помещениям разводятся по особой коллекторной системе, что обеспечивает независимость работы устройств цепи;
– другими словами, элементы цепи в двухтрубной системе подключены параллельно в отличие от однотрубной, где включение последовательное;
– в эту систему можно врезать батареи даже после сборки основной линии, что невозможно при однотрубной системе;
– двухтрубную систему отопления легко продлить в вертикальном и горизонтальном направлении (если придется достраивать дом, то систему отопления менять не надо).

Для этой системы не надо увеличивать количество секций в радиаторах с целью увеличения объемов теплоносителей. Легко ликвидируются ошибки, допущенные на стадии проектирования. Система менее уязвима к разморозке.

Недостатки двухтрубной отопительной системы:
– более сложная схема подключения;
– более высокая цена проекта (требуется гораздо больше труб);
– более трудоемкий монтаж.
Но эти недостатки очень хорошо компенсируются в зимнее время, когда в доме происходит максимальная аккумуляция тепла.

Монтаж двухтрубной отопительной системы
I. Монтаж системы отопления с верхней горизонтальной разводкой
1. К патрубку, выходящему из котла, монтируют угловой фитинг, который разворачивает трубу вверх.
2. Используя тройники и уголки, монтируют верхнюю линию. Причем тройники крепят над батареями.
3. Когда верхняя линия смонтирована, тройники соединяют с верхним патрубком батареи, в точке стыка устанавливают перекрывающий вентиль.
4. Затем монтируют нижнюю ветку отводящего трубопровода. Она обходит периметр дома и собирает в себя все трубы, идущие из нижней точки батарей. Обычно эта ветка монтируется на уровне цоколя.
5. В принимающий патрубок котла монтируют свободный конец отводящей трубы, по необходимости, устанавливают перед входом циркуляционный насос.

Подобным способом монтируется и закрытая система с постоянным давлением, поддерживаемым нагнетательным насосом, и открытая отопительная система с открытым расширительным бачком в наивысшей точке.

Основное неудобство двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой — это установка расширительного бака вне теплого помещения на потолочном перекрытии. Система отопления с верхней разводкой также не позволяет делать отбор горячей воды для технических нужд, а также совмещать расширительный бак с расходным баком системы водообеспечения дома.

II. Монтаж отопительной системы с нижней горизонтальной разводкой труб
Система с нижней разводкой пришла на смену двухтрубной отопительной системе с верхней разводкой труб. Это позволило размещать расширительный бачок открытого типа в теплом помещении и легкодоступном месте. Также стала возможной некоторая экономия труб, совмещение расширительного бачка и расходного бака системы водоснабжения дома. Совместимость двух баков исключила необходимость контролировать уровень теплоносителя, дала возможность, при необходимости, использовать горячую воду прямо из отопительной системы.
В такой схеме отводящая магистраль остается на том же уровне, а подающая — опускается на уровень отводящей. Это улучшает эстетику и уменьшает расход труб. Но работает только в системах с принудительной циркуляцией.

Последовательность монтажа:
1. На патрубках котла монтируются направленные вниз угловые фитинги.
2. На уровне пола, вдоль стен монтируются две линии труб. Одна линия подсоединяется на подающий выход котла, а вторая — на принимающий.
3. Под каждой батареей устанавливаются тройники, соединяющие батареи с трубопроводом.
4. В верхней точке подающей трубы устанавливается расширительный бачок.
5. Как и в случае с верхней разводкой свободный конец отводящей трубы подключается к циркуляционному насосу, а насос — ко входу нагревательного бака.

Обслуживание двухтрубной системы отопления
Для качественного обслуживания системы отопления необходимо реализовать целый комплекс мероприятий, в том числе провести регулировку, балансировку и настройку двухтрубной отопительной системы. Чтобы отрегулировать и сбалансировать систему используются специальные патрубки, расположенные в самой верхней и самой нижней точке теплопровода. Через верхний патрубок производят сброс воздуха, а через нижний подают или сливают воду. С помощью специальных кранов стравливают излишки воздуха в батареях. Для регулировки давления в системе используется специальная емкость, в которую с помощью обычного насоса закачивается воздух. Особые регуляторы, уменьшая напор в конкретную батарею, выполняют настройку двухтрубной системы отопления. Следствием перераспределения напора является выравнивание температур между первой и последней батареями.

Однотрубная система отопления частного дома: схемы + обзор преимуществ и недостатков

Вы задумались над обустройством водяного отопления в доме? Неудивительно, ведь однотрубная система отопления частного дома может быть традиционной и абсолютно энергонезависимой или, напротив, очень современной и полностью автоматической.

Но сомнения в надежности подобного варианта у вас все же есть – не знаете какую схему выбрать и какие «подводные камни» вас ожидают? Мы поможем прояснить эти вопросы – в статье рассмотрены схемы обустройства однотрубной системы, плюсы и минусы, ожидающие владельца дома с подобной системой отопления.

Материал статьи снабжен подробными схемами и наглядными фото с изображением отдельных элементов, использующихся при сборке отопления. В дополнение подобран видеоролик с разбором нюансов монтажа однотрубной системы с теплыми полами.

Принцип работы водяного отопления

В малоэтажном строительстве наибольшее распространение получила простая, надежная и экономичная конструкция с одной магистралью. Однотрубная система остается самым популярным способом организации индивидуального теплоснабжения. Она функционирует за счет непрерывной циркуляции жидкого теплоносителя.

Перемещаясь по трубам от источника тепловой энергии (котла) к отопительным элементам и обратно, он отдает свою тепловую энергию и обогревает здание.

Теплоносителем может быть воздух, пар, вода или антифриз, который используют в домах периодического проживания. Наиболее распространены водяные схемы отопления.

Традиционное отопление основано на явлениях и законах физики – тепловом расширении воды, конвекции и гравитации. Нагреваясь от котла, теплоноситель расширяется и создает в трубопроводе давление.

Кроме того, он становится менее плотным и, соответственно, легким. Подталкиваемый снизу более тяжелой и плотной холодной водой он устремляется вверх, поэтому выходящий из котла трубопровод всегда направляют максимально вверх.

Под действием созданного давления, сил конвекции и тяжести вода идет к радиаторам, нагревает их, сама при этом охлаждается.

Таким образом теплоноситель отдает тепловую энергию, обогревая помещение. К котлу вода возвращается уже холодной, и цикл начинается заново.

Систему отопления с естественной циркуляцией называют еще самотечной и гравитационной. Для обеспечения движения жидкости необходимо соблюдать угол уклона горизонтальных веток трубопровода, который должен быть равен 2 – 3 мм на погонный метр.

Объем теплоносителя при нагревании увеличивается, создавая в магистрали гидравлическое давление. Однако, поскольку вода не сжимается, даже небольшое его превышение приведет к разрушению отопительных конструкций.

Поэтому в любой системе обогрева устанавливают компенсирующее устройство – расширительный бак.

Отличие однотрубной и двухтрубной систем

Системы водяного отопления разделяют на два основных типа – это однотрубные и двухтрубные. Отличия этих схем заключается в способе подсоединения теплоотдающих батарей к магистрали.

Магистраль однотрубного отопления – это замкнутый кольцевой контур. Трубопровод прокладывают от нагревательного агрегата, радиаторы подсоединяют к нему последовательно, и ведут обратно к котлу.

Отопление с одной магистралью просто монтируется и не имеет большого количества комплектующих, поэтому позволяет существенно экономить на установке.

Движение теплоносителя двухтрубного отопления осуществляется по двум магистралям. Первая служит для доставки горячего теплоносителя от устройства нагрева к теплоотдающим контурам, вторая – для отвода остывшей воды к котлу.

Батареи отопления подключаются параллельно – нагретая жидкость поступает в каждую из них непосредственно от подающего контура, поэтому имеет практически одинаковую температуру.

В радиаторе теплоноситель отдает энергию и остывшим уходит в отводящий контур – «обратку». Такая схема требует удвоенного количества фитингов, труб и арматуры, однако позволяет устраивать сложные разветвленные конструкции и снижать затраты на отопление за счет индивидуальной регулировки радиаторов.

Двухтрубная система эффективно обогревает большие площади и многоэтажные здания. В малоэтажных (1-2 этажа) домах площадью менее 150 м² целесообразнее устраивать однотрубное теплоснабжение как с эстетической, так и с экономической точки зрения.

Варианты устройства однотрубного отопления

Элементы любой системы отопления:

источник тепла – котел (твердотопливный, электрический, газовый котел;)
теплоотдающие приборы – радиаторы, контуры теплых полов;
устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя – специальный разгонный участок магистрали, водяной насос;
устройство, компенсирующее избыточное давление теплоносителя в магистрали – расширительный бак открытого типа или закрытого типа;
трубы, фитинги и соответствующая водопроводная арматура.

В зависимости от типа используемых устройств будет зависеть и схема теплоснабжения.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

Циркуляция теплоносителя в отопительной системе может осуществляться естественным путем – под действием физических явлений, либо принудительным – посредством циркуляционного насоса.

В первом случае движение отопление по системе является самопроизвольным и называется естественным, во втором – принудительным или искусственным.

Для обеспечения движения жидкости в гравитационной системе необходим разгонный участок. Это отходящий от котла вертикальный патрубок, по которому поднимается нагретый теплоноситель.

В верхней точке трубопровод плавно поворачивают вниз, поэтому вода с ускорением устремляется по магистрали.

Для схемы отопления с верхней разводкой, а также для двухэтажных домов таким участком служит подающий патрубок, так как он поднимается на достаточный уровень.

Для отопления одноэтажного здания с нижней горизонтальной разводкой устраивают разгонный коллектор, высота которого не должна быть менее 1,5 м от уровня первого радиатора.

Разгонный участок является устройством, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя в самотечной системе отопления. Проходной диаметр труб этого отрезка магистрали должен быть больше, чем ее основной части.

Например, при диаметре трубы магистрали 25-32 мм, для разгонного коллектора выбирают трубу диаметром 40 мм.

Основные достоинства гравитационной системы – это полная энергонезависимость (в сочетании с твердотопливным котлом), простота и отсутствие сложных приборов.

Недостатков же достаточно много:

Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление, диаметры труб должны быть достаточно большими.
Каждый встраиваемый прибор и устройство создает препятствия движению жидкости, поэтому в системе минимальное количество запорной арматуры. Это создает трудности при ремонте, так как требует полного отключения системы и слива теплоносителя из магистрали.
Для надежной работы гравитационную систему необходимо тщательно рассчитывать и балансировать, подбирая оптимальные диаметры труб и количество секций радиаторов. Крайние в системе радиаторы должны быть больше тех, в которые теплоноситель поступает после выхода из котла.

Установка циркуляционного насоса в систему нейтрализует практически все ее недостатки. Устройство дает теплоносителю дополнительный импульс, позволяя преодолевать гидравлическое сопротивление элементов трубопровода.

Схемы принудительного однотрубного отопления реализуются в частных домах чаще всего.

Насос можно монтировать в любом месте магистрали. Но стоит учитывать, что горячая вода снижает его эксплуатационный срок, воздействуя на резиновые детали (прокладки и уплотнения).

Поэтому целесообразнее устанавливать агрегат на обратном трубопроводе, где циркулирует остывший теплоноситель. Перед ним в обязательном порядке включают фильтр грубой очистки, чтобы предохранить от попадания возможных загрязнений.

Все приборы и устройства отопительных систем желательно подключать через запорную арматуру и байпасы.

Такой монтаж позволит проводить ремонт и обслуживание отдельных элементов без необходимости остановки всей системы и полного слива воды.

Достоинства отопительной системы с принудительной циркуляцией:

Можно реализовывать более сложные и разветвленные схемы, увеличивать длину контуров;
Нет необходимости в увеличенных диаметрах труб – насос создает в магистрали давление, достаточное для движения и равномерного распределения жидкости;
Циркуляция осуществляется с заданной скоростью и не зависит от степени нагрева теплоносителя и наличия разгонного участка;
Не надо соблюдать углы наклона при прокладке трубопровода, т.к. движение теплоносителя стимулируется насосом.

К тому же можно устанавливать регулирующие приборы на каждый радиатор и поддерживать оптимальный режим обогрева, снижая энергозатраты и расходы на обогрев.

Недостатков у однотрубного принудительного отопления всего три:

зависимость от электроснабжения;
шум – некоторый гул, который производит работающий насос;
стоимость – более высокая по сравнению с гравитационной схемой стоимость устройства.

Нейтрализовать их достаточно просто. Энергозависимость решается установкой автономного электрогенератора или возможностью перехода системы на режим с естественной циркуляцией.

Чтобы сделать работу насоса практически неслышной, его достаточно монтировать в нежилом помещении – ванной, туалете, бойлерной.

Открытая или закрытая отопительная система?

Для исключения чрезмерного повышения гидравлического давления в системе и его скачков устанавливают расширительный бак. Он принимает излишки воды при расширении, а затем возвращает ее в магистраль при остывании, восстанавливая равновесие системы.

Существует две принципиально отличающихся конструкции, которые и определяют вид всей системы.

Расширительный бак открытого типа – это частично или полностью открытая емкость, которую подсоединяют к магистрали в самой высокой ее точке, непосредственно после котла.

Для исключения перелива жидкости через края на определенном уровне предусматривают отвод, через который излишняя вода будет сливаться в канализацию или на улицу.

В одноэтажных домах компенсирующую емкость часто выводят на чердак – в этом случае ее необходимо утеплить.

Система отопления с таким компенсирующим устройством называется открытой. Применяется при обустройстве энергонезависимого или комбинированного теплоснабжения.

Она предполагает прямое соприкосновение горячего теплоносителя с воздухом, вследствие чего происходит его естественное испарение и насыщение кислородом.

Исходя из этого, открытая схема теплоснабжения характеризуется следующими недостатками:

При монтаже трубопровода гравитационных систем обязательно соблюдение уклонов – в этом случае высвобождающийся в системе воздух будет стравливаться в бак и атмосферу.
Необходимо регулярно контролировать и вовремя пополнять объем воды в емкости, не допуская ее чрезмерного испарения.
Нельзя применять антифриз в качестве теплоносителя, так как при его испарении выделяются токсичные вещества.

Содержащийся в циркулирующей жидкости кислород вызывает коррозионные разрушения в стальных деталях отопительных приборов, снижая их срок эксплуатации.

Однако у нее есть и плюсы:

Нет необходимости в постоянном контроле давления в магистрали;
Даже при небольших протечках система будет исправно обогревать дом, пока в магистрали имеется достаточное количество жидкости;
Пополнять теплоноситель в системе можно даже ведром – просто налить в воду расширительную емкость до необходимого уровня.

Расширительный бак закрытого типа представляет собой прочный герметичный корпус, внутренний объем которого разделен мембраной на две части. Одну полость наполняют воздухом, вторую соединяют с магистралью.

При нагревании теплоноситель, увеличиваясь в объеме, продавливает мембрану в сторону воздушной камеры, которая играет роль демпфера. При охлаждении воды гидравлическое давление снижается, и сжатый воздух приводит систему в равновесие, выдавливая излишки воды обратно в трубопровод.

Система с расширительным баком мембранного типа носит название закрытой. Это полностью лишенная доступа воздуха замкнутая гидравлическая магистраль.

Компенсирующую емкость можно встраивать в любом месте системы, однако чаще всего ее устанавливают на обратном трубопроводе около котла – для повышения удобства обслуживания.

Закрытая отопительная система характеризуется наличием небольшого избыточного давления. Поэтому обязательным элементом магистрали становится группа безопасности.

Узел состоит из воздухоотводчика, манометра и предохранительного клапана для сброса теплоносителя в аварийном режиме. Монтируется с запорной арматурой на подающем трубопроводе для возможности отключения на случай ремонта.

Если имеется подъем трубопровода, то располагают в его верхней точке.

Двухтрубные системы водяного отопления и их разновидности

Здесь вы узнаете:

Разрабатывая систему отопления для своего дома, мы непременно задумываемся о схеме прокладки труб и подключения радиаторов. Чаще всего при создании проектов используются распространенные схемы с двумя трубами, прокладываемыми по отапливаемым помещениям. Двухтрубная система отопления более сложна в монтаже, зато она обладает множеством неоспоримых достоинств – именно об этом и пойдет разговор в нашем обзоре. Также мы рассмотрим:

Конструкционные особенности двухтрубных систем отопления;
Их основные недостатки;
Разновидности двухтрубных систем.

В самом конце мы расскажем о самых эффективных способах подключения батарей к отопительным системам.

Особенности двухтрубных систем отопления

Двухтрубная система отопления представляет собой самую распространенную схему прокладки отопительных труб и подключения радиаторов. Она предусматривает использование двух труб – по одной осуществляется подача горячего теплоносителя, а по второй он отводится к отопительному котлу. Данная схема отличается высокой эффективностью и обеспечивает равномерное распределение тепла по всем обогреваемым помещениям.

Однотрубные системы отопления, в отличие от двухтрубных, обладают целым рядом недостатков:

Различие в работе однотрубных и двухтрубных систем отопления хорошо иллюстрирует данная картинка.

Более ограниченная длина контура;
Неравномерное распределение тепла по обогреваемым помещениям – страдают самые последние комнаты;
Трудно отапливать многоэтажные здания;
Повышенное гидродинамическое сопротивление в системе отопления;
Отсутствие раздельной регулировки температуры обогрева в разных комнатах;
Трудности в ремонте – нельзя снять неисправную батарею без остановки всей системы.

Некоторая часть вышеупомянутых проблем частично решается с помощью схемы «ленинградка», но и это не является полноценным выходом из ситуации.

Двухтрубная система отопления предусматривает прокладку двух параллельных труб, к которым подключаются радиаторы. Теплоноситель из подающей трубы поступает в отопительные приборы, после чего отправляется в обратную трубу (обратку). Несмотря на более внушительные финансовые и трудовые затраты, готовая система получается более функциональной в эксплуатации и удобной в ремонте.

Двухтрубное отопление активно используется для обогрева помещений и здания различного назначения. К ним относятся одноэтажные частные дома и коттеджи, многоэтажные многоквартирные дома, а также промышленные и административные постройки. Иными словами, сфера его применения отличается своей широтой.

Достоинства и недостатки двухтрубных систем отопления

Двухтрубное отопление отличается своей универсальностью. Оно одинаково хорошо работает как в небольших постройках, так и в многоэтажных зданиях, в том числе и в высотных жилых домах. Давайте рассмотрим основные плюсы двухтрубных систем:

При использовании двухтрубного отопления даже самые отдаленные батареи в доме смогут обеспечивать теплом на приемлемом уровне.

Повышенная длина одной линии (контура) – это актуально при обогреве вытянутых в длину зданий, например, больничных или гостиничных корпусов;
Равномерная подача тепла в помещения – в отличие от однотрубных систем, тепло будет даже в самых дальних от котла помещениях;
Двухтрубное отопление позволяет без труда организовать раздельную регулировку температуры в отдельных комнатах и помещениях – для этого на каждую батарею ставятся терморегулирующие головки;
Возможность демонтажа батарей и конвекторов без остановки всей отопительной системы – немаловажное преимущество, проявляющееся в крупных зданиях;
Двухтрубное отопление как нельзя лучше подходит для обогрева зданий большой площади – для более равномерного распределения тепла применяются определенные схемы разводки труб и подключения отопительных приборов.

К сожалению, не обошлось без определенных минусов:

Большие затраты на приобретение оборудование – по сравнению с однотрубными системами отопления, двухтрубные требуют увеличенного количества труб;
Сложность в монтаже – сказывается увеличение количества узлов и необходимость оптимального распределения теплоносителя по обогреваемым помещениям.

Тем не менее плюсы полностью перекрывают вышеуказанные минусы.

Разновидности двухтрубных систем отопления

Мы уже ознакомились с достоинствами и недостатками двухтрубных систем отопления, а также с их отличительными особенностями. Осталось поговорить об их разновидностях.

Принудительная или естественная циркуляция

Естественная циркуляция теплоносителя предусматривает отсутствие циркуляционного насоса. Нагретая вода циркулирует по трубам самостоятельно, подчиняясь силам гравитации. Правда, для этого необходимы трубы увеличенного диаметра – двухтрубное отопление с тонкими пластиковыми трубами не сможет обеспечить самостоятельную циркуляцию, что связано с большим гидростатическим давлением в системе. Отопление с естественной циркуляцией отличается простотой и дешевизной, но необходимо помнить об ограниченной длине контура – его не рекомендуется делать длиннее 30 метров.

Схема двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией предусматривает использование циркуляционного насоса. Он устанавливается рядом с отопительным котлом и обеспечивает быстрый прогон теплоносителя по трубам. Благодаря этому снижается время прогрева, увеличивается длина отопительного контура, заметно улучшается распределение тепловой энергии. Двухтрубная схема отопления с принудительной циркуляцией позволяет отапливать здания любой этажности – нужно только подобрать производительный насос.

Недостатки двухтрубных систем отопления с циркуляционными насосами:

Удорожание монтажа – хороший насос стоит дорого, в то время как покупать дешевый не имеет смысла за счет его сниженного срока службы;
Возможные шумы – дешевые насосы рано или поздно начинают вибрировать, звуки от их работы разносятся по трубам даже в самые дальние комнаты. Чем выше скорость вращения вала насоса, тем сильнее шум;
Энергозависимость системы отопления – при отключении электроэнергии циркуляция теплоносителя прекращается.

Для корректной работы двухтрубной системы отопления с циркуляционным насосом необходимо предусмотреть резервный источник электропитания, иначе возможна поломка отопительного котла.

Также следует обратить внимание на способ прокладки труб – в двухтрубных системах отопления с естественной циркуляцией предусматривается уклон, чем обеспечивается нормальное движение теплоносителя. В контурах с принудительной циркуляцией никакие уклоны не нужны. По этой же причине трубы можно сгибать сколько угодно раз, обходя препятствия – в контурах с естественным движением теплоносителя трубы должны быть максимально прямыми, чтобы не создавать излишнего гидродинамического сопротивления.

Открытые и закрытые схемы

Двухтрубная схема отопления открытого типа предусматривает использование традиционного расширительного бачка, который монтируется в самой высокой точке контура. Давление здесь минимальное, теплоноситель контактирует с атмосферой. В случае чрезмерного расширения вода уходит в специальный патрубок, отходящий от бачка. Несомненным плюсом открытых контуров является легкость удаления воздуха – он выходит через расширительный бак самостоятельно. Только вот вместе с уходом воздуха наблюдается испарение теплоносителя, поэтому его уровень нужно постоянно контролировать.

Закрытые отопительные системы включают в себя герметичные расширительные бачки мембранного типа. Теплоноситель здесь циркулирует в замкнутом пространстве, поэтому испаряться ему некуда. При необходимости, сюда можно залить незамерзающий этиленгликоль. Для того чтобы предотвратить завоздушивание контура, в нем ставятся спускники воздуха – автоматические или ручные.

Вертикальные и горизонтальные двухтрубные системы отопления

Двухтрубная горизонтальная система отопления актуальна в одноэтажных домах. По помещениям прокладываются две трубы, параллельно которым подключаются радиаторы. Если домовладение или здание включает в себя 2-3 этажа, то на каждом этаже создается отдельный горизонтальный контур, подключаемый к вертикальным стоякам. Такая схема подключения обеспечивает равномерное распределение теплоносителя по всем этажам и помещениям.

Вертикальные системы чаще всего монтируются в многоквартирных домах. Здесь монтируются две вертикальные трубы от верхнего до нижнего этажа. По одной подается горячий теплоноситель, по другой он спускается обратно к котельной. К обеим трубам подключаются радиаторы. Чаще всего схема выглядит так, что отдельные стояки обслуживают все радиаторы в кухнях, другие – в спальнях, залах и прочих комнатах.

Верхняя и нижняя разводка

Различают двухтрубные системы отопления с верхней и нижней разводкой труб. Верхняя разводка подразумевает, что теплоноситель сначала поднимается к самой верхней точке контура, а оттуда распределяется по отдельным вертикальным участкам. Двухтрубное отопление с нижней разводкой предусматривает, что обе трубы проходят внизу (около пола или под ним), а от них отходят ответвления вверх, к радиаторам и отдельным каскадам радиаторов.

Верхняя разводка ориентирована на создание двухтрубных систем отопления с самостоятельным движением теплоносителя. Труба от котла поднимается к верхней точке системы, откуда начинается горизонтальный участок – он делается под уклоном. Аналогичный уклон делается в обратной трубе, чтобы теплоноситель самостоятельно тек в сторону котла, подчиняясь давлению в контуре и гравитации.

Подключение радиаторов

Мы познакомили вас с основными разновидностями двухтрубных систем отопления. Теперь вы знаете, что теплоноситель здесь подается по одной трубе, а удаляется по другой. Тем самым обеспечивается равномерное распределение тепла даже в самых больших зданиях. Давайте посмотрим, как нам лучше всего подключить батареи отопления. Предусмотрены три возможные схемы подключения:

Боковое подключение – подводящая и обратная трубы подходят к отопительному прибору сбоку. Соответственно, максимально теплыми будут участки, располагающиеся только с одного края;
Нижнее подключение – подводящая и обратная трубы подходят к нижним краям радиаторов и конвекторов. Потери тепла в такой схеме будут максимальными, так как теплоноситель стремится пройти внутренний объем «навылет», по самому прямому участку;
Диагональное – самая оптимальная схема подключения, обеспечивающая равномерное распределение тепла по внутреннему объему радиаторов. Например, подводящая труба подходит к левому верхнему входу, а отводящая – правому нижнему (или наоборот). В этом случае теплоноситель будет максимально равномерно нагревать всю площадь отопительных приборов.

Выбор подходящей схемы зависит от конструкции отопительной системы и количества секций в радиаторах. При создании двухтрубного отопления мы рекомендуем сделать выбор в пользу диагонального и бокового подключения.

Однотрубная система отопления: типы и схемы

Несмотря на сравнительную сложность и громоздкость водяной системы отопления (СО), именно она чаще всего применяется для обогрева частных и муниципальных жилых домов. Для такой популярности есть одна, но очень веская причина: идеальное соотношение цена – эффективность – экономичность. Наиболее простая, из всех возможных, схема системы отопления – однотрубная, которая и будет подробно рассмотрена в этой публикации.

Устройство и принцип работы

Любая водяная СО основана на теплообмене между теплоносителем (водой, рассолом, антифризом), который циркулирует по контуру, и воздухом обогреваемого помещения. В зависимости от архитектуры обогреваемого помещения, существует два варианта подачи воды к батареям: по лежакам (горизонтальному магистральному трубопроводу) и вертикальным стоякам.

Принцип действия горизонтальной однотрубной системы отопления следующий: теплоноситель циркулирует в магистральной трубе, образующей собой замкнутый контур, который начинается и заканчивается в теплогенераторе. Именно к одной магистральной линии и подключено все необходимое для работы СО оборудование.

Основные схемы разводки

Все типы разводки могут быть реализованы, в зависимости от способа перемещения теплоносителя по контуру.

Гравитационные. Другими словами, теплоноситель движется по контуру самотеком.
С принудительной циркуляцией.

Для того чтобы понять конструкцию, все плюсы и минусы каждого способа, необходимо рассмотреть устройство и принцип работы простейшей гравитационной СО.

Данная СО состоит из: теплогенератора (1), магистрального трубопровода (2; 3; 4; 5; 6), к которому подключаются батареи и атмосферного или мембранного расширительного бака (7), компенсирующего тепловое расширение теплоносителя.

Котел разогревает воду, которая поднимается по стояку вверх, а оттуда опускается к радиаторам. Охлажденный в батареях теплоноситель возвращается в котлоагрегат для дальнейшего использования. Как видно, в данном варианте не предусматривается никакого устройства для перемещения теплоносителя. В гравитационных СО для создания давления в контуре используется так называемый разгонный коллектор или стояк. На схеме он обозначен цифрой 4.

Для правильной работы необходимо, чтобы высота разгонного коллектора над первым радиатором в контуре, была не менее полутора метров.

Чтобы теплоноситель перемещался самотеком по контуру, одного разгонного стояка мало: необходим уклон магистрали. Нормальный уклон должен составлять 5° или 0,01 метр (10 мм.) на 1 погонный метр трубы. Должно быть соблюдено условие возвышения последнего радиатора в контуре, над теплогенератором.

Совет! Чтобы не было застоя теплоносителя, следует руководствоваться следующим правилом: чем выше последний радиатор в контуре над котлом, тем лучше. Несмотря на это, данное значение не должно превышать 3 м.

Что еще влияет на работу такой СО: длина контура, диаметр магистрального трубопровода и ответвлений, и способ подключения радиаторов.

На рисунке показаны четыре основных способа монтажа радиаторов в однотрубном контуре: «а» и «б» — последовательное подключение; «и» и «г» — параллельное магистральной трубе подключение. Как понятно из рисунка, нормальный самотек теплоносителя может обеспечить только схема с нижним последовательным подключением радиаторов (а). На практике, данный способ имеет все недостатки, которые присущи однотрубной СО.

Для улучшения теплообмена схема подключения батарей была модернизирована (б): такой способ установки радиаторов способствует более равномерному прогреву всех секций батарей (радиаторов, регистров и пр.). Есть у этого способа и недостатки: такое подключение практически не эффективно при движении воды самотеком; создается еще больший перепад температуры теплоносителя, между первой и последней в контуре батареей. Решить первую проблему поможет установка в контур циркуляционного насоса.

На практике, устанавливать нужно не только насос. Для спуска воздуха из батарей на них необходимо установить автоматические воздухоотводчики или краны Маевского.

Данная разводка уже не будет являться гравитационной, поэтому уклон трубопровода можно не соблюдать.

Если предполагается монтаж СО с закрытым расширительным бачком (10), то лучшим место его монтажа является обратная ветка магистрали, в любом удобном для установки месте. При использовании в данной схеме закрытого применяется группа безопасности (11), состоящая из подрывного клапана, прибора, для контроля за давлением и устройства для отвода воздуха.

Такая СО полностью работоспособна и имеет право на существование. Мало того, она успешно применяется для обогрева небольших одноэтажных помещений. Далее, будет рассмотрена модернизированная схема однотрубной системы отопления «Ленинградка».

Почему данную СО назвали «Ленинградка» — точно узнать невозможно. Одни источники утверждают, что именно эта схема была разработана и опробована в «Северной столице». Другие, что данное название было получено, как подтверждение экономичности этой системы обогрева. «Ленинградка» успешно применяется как в массовом, так и в частном строительстве.

Основной особенностью данной технологии является наличие перемычки между радиаторами (12). Именно такая конструкция позволяет более равномерно распределить тепло между батареями. Недостатком является невозможность отсечки и сложность в температурной балансировке каждой батареи.

При установке на каждый радиатор запорной арматуры (13), а в каждую перемычку балансировочного клапана (14), система отопления лишается этих недостатков. Для лучшей теплоотдачи можно использовать данную схему разводки с диагональным подключением батарей.

Данный модернизированный тип СО позволяет уже сделать ответвление на обогрев дополнительного помещения, или использовать ее для реализации обогрева небольшой двухэтажной постройки.

Проблема любой однотрубной системы в том, что проходя через все батареи вода достаточно сильно остывает, а это может привести к образованию на теплообменнике котла конденсата. Решить данную проблему поможет установка буферной емкости, или как его еще называют теплоаккумулятора. Схема однотрубной системы отопления с теплоаккумулятором показана на рисунке ниже.

Работать такая система будет следующим образом: После запуска котла вода будет циркулировать по «малому кругу» котел – теплоаккумулятор – котел, благодаря термостатическому клапану, установленному на подающий трубопровод после буферной емкости. После того как температура достигнет нужного значения, клапан открывается и подает нагретый теплоноситель на радиаторы.

Охлажденная вода будет поступать в теплоаккумулятор, смешиваться с нагретым теплоносителем. Так решается проблема низкой температуры обратки и появления конденсата на теплообменнике котлоагрегата.

Отопление с вертикальными стояками

Выше были рассмотрены возможные схемы с горизонтальной разводкой. Но для построек с несколькими этажами существуют и более рациональные варианты однотрубного отопления – вертикальные. Оборудование в них используется идентичное горизонтальным, разница только в конфигурации контура и его разводке.

Принцип действия схемы однотрубной системы отопления с верхней разводкой заключается в следующем: нагретая вода из котла поднимается по вертикальному стояку, где по распределительному трубопроводу поступает в вертикальные стояки и радиаторы. После охлаждения она возвращается в теплогенератор. Такая СО может оснащаться расширительным баком как открытого, так и закрытого типа. Движение воды по трубопроводу обеспечивает циркуляционный насос.

Существует три вида вертикальных стояков с верхней разводкой, которые различаются способом присоединения батарей:

А. Вертикальный стояк с односторонним присоединением радиаторов.
Б. Стояк с двухсторонним подключением батарей.
В. Стояк с опрокинутой циркуляцией.

Основным недостатком верхней разводки являются потери тепла при подаче воды к батареям.

На рисунке выше показана схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой. Подающая и обратная ветка отопительного контура прокладывается в подвале или под полом первого этажа. Нагретый теплоноситель поступает из магистрали непосредственно в вертикальные стояки с радиаторами. Достоинство данной системы в том, что отсутствует выход трубопровода в чердачное помещение, а значит и минимизируются потери тепла при доставке теплоносителя к потребителю.

Плюсы и минусы

Опираясь на способы установки радиаторов, можно сделать собственные выводы:

независимо от длины контура такая СО требует меньшего количества трубопровода, что положительно сказывается на стоимости монтажных работ;
однотрубный обогрев предполагает достаточно простые варианты подключения, с которыми справится любой домашний мастер;
может использоваться как в одноэтажных, так и многоэтажных постройках.

Рассматривая достоинства нельзя не упомянуть, как будет смотреться разводка такой СО по жилому помещению. Магистральная труба, по которой осуществляется подача воды в батареи и котлоагрегат – всегда проходит вдоль плинтуса пола. При желании ее можно скрыть фальшполами, «утопить» в стену, задекорировать и пр.

В качестве недостатков однотрубной системы отопления можно отметить:

При последовательном подключении радиаторов достаточно сложно добиться на них одинаковой температуры, без применения дополнительного оборудования и увеличения площади теплообмена.
Такой тип обогрева с естественной циркуляцией можно использовать только для небольших помещений. Кроме того, не всегда есть возможность соблюдать обязательный уклон контура.

Совет! Сегодня, достаточно популярным стал обогрев помещений посредством водяных «теплых полов». Следует понимать, что однотрубное отопление для этого совершенно не подходит. Если еще на этапе проектирования отопительной системы предполагается организация теплого пола, то рекомендуется сразу обращать внимание на схемы двухтрубного отопления.

Особенности монтажа

Прежде всего стоит отметить, что любая система обогрева требует точного расчета, который следует доверить профессионалам. Этапы монтажа однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Установите теплогенератор. Именно с него начинается монтаж любой автономной отопительной системы.
Непосредственно от выхода котельной установки прокладывается вертикальный стояк, на который устанавливается атмосферный расширительный бак и разгонный коллектор.
Далее производится разметка мест расположения радиаторов. Не стоит забывать о высоте коллектора относительно радиаторов. Делайте разметку учитывая необходимые уклоны.
По разметке, соберите отопительный контур. Технология сборки зависит от материала используемых труб.
Установите на отводы магистральных труб фитинги и необходимую запорную арматуру для подключения батарей.
Установите на радиаторах воздухоотводчики.
Смонтируйте на байпасах (перемычках между радиаторами) шаровые краны для возможности балансировки работы системы.
Подключите к трубопроводу батареи выбранного типа и соответствующие вашей СО

Далее, необходимо произвести проверку целостности трубопровода при перекрытом расширительном баке. Если контур герметичен, то заполните его водой, рассолом или антифризом и произведите запуск котлоагрегата. После этого настройте работу СО балансировочными клапанами.

Совет: Если вы решили обустроить жилище более сложной системой отопления, то мы настоятельно рекомендуем обратиться к специалистам.

Горизонтальные двух- и однотрубные системы водяного отопления

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Трудно представить себе жизнедеятельность жителя в Российской Федерации без отопительного комплекса дома. Перед каждым пользователем квартиры поднимается вопрос: как усовершенствовать обогрвевающий комплекс квартиры. Абсолютно в любой части России необходимо зимой отапливать коттедж. Все россияне знают, что источники тепла постоянно дорожают. На нашем www сайте размещенно множество разнообразных обогревательных систем коттеджа, применяющих абсолютно различные приемы вырабатывания тепловой энергии. Указанные комплексы отопления возможно использовать по отдельности или гибридно.

Строить не перестроить – один из лучших проектов телеканала “Усадьба”. Уникальные передачи о строительстве для всех: от людей, только собирающихся построить свой первый дом, до профессионалов. В передачах рассматриваются различные подходы к строительству загородных домов и ведется независимый обзор строительных материалов. Грамотно и с юмором Андрей Валентинович Курышев и Андрей Довгопол раскроют перед вами секреты правильного строительства.

Заходите на сайт http://korbut-design.by/ здесь Вы всегда найдете много полезной информации о дизайне интерьера, строительстве и ремонте.

Обогрев частного дома с помощью однотрубной системы отопления, или ленинградки, считается очень простым, а потому и особо популярным способом.

Система отопления «Ленинградка» — схема работы и монтаж.

Однотрубная система отопления делится на типы и виды

В зависимости от монтажа ленинградка бывает 2 типов:

Схема однотрубной системы отопления “Ленинградка”.

Для одноэтажного дома горизонтальная однотрубная система отопления прокладывается над полом или в конструкции пола, которая обязательно подвергается теплоизоляции, чтобы исключить теплоотдачу. Желательно подающую горизонтальную магистраль монтировать по ходу движения воды под небольшим уклоном, а установку радиаторов делать на одном уровне. На каждом приборе должны быть установлены краны Маевского, с помощью которых будет удаляться воздух из радиаторов. Горизонтальная схема подключения одноэтажного дома изображена.

Для двухэтажного дома горизонтальная однотрубная система отопления имеет стояк подачи на верхний этаж, который может врезаться на 1 этаже. Регулировку температуры в данной двухконтурной разводке можно сделать поэтажно, при помощи кранов, расположенных на каждом этаже перед первыми радиаторами. Горизонтальная схема подключения двухэтажного дома представлена.

При монтаже вертикальной однотрубной системы отопления двухэтажного дома отсутствует циркуляционный насос, потому что имеется естественная циркуляция. Нагретая вода поднимается из котла по стояку на 2 этаж и попадает в нагревательные приборы, где она и охлаждается. В этом случае давление бывает небольшим, оно измеряется высотой водяного столба стояка подачи, поэтому на радиаторах 1 этажа можно обойтись без байпасов. Вертикальная схема подключения двухэтажного дома изображена.

Жидкость при естественной циркуляции может перемещаться, потому что происходит изменение плотности теплоносителя при нагревании и охлаждении. Но использование труб большого диаметра с магистральной разводкой под определенным уклоном портят интерьер комнат, и это считается самым большим недостатком такого обогрева дома. При вертикальной однотрубной системе с принудительной циркуляцией происходит быстрый нагрев приборов и поэтому для монтажа требуются трубы меньшего диаметра.

По принципу циркуляции теплоносителя однотрубная отопительная система бывает:

с естественной циркуляцией, то есть самотечной или гравитационной;
с принудительной циркуляцией, в этом случае устанавливают насос.

Принцип разводки в системе отопления ленинградка основан на расположении всех отопительных приборов, прежде всего радиаторов, на одном стояке или магистральном трубопроводе. При таком расположении труб теплоноситель может спокойно циркулирововать внутри. Для наглядности приведена схема системы отопления .

Данная схема, как и любая другая система отопления, начинается с котла. Красным цветом обозначена условно подающая линия, которая подает тепло в радиаторы отопления. На выходе из котла располагается расширительный бак, а трубопровод подключен к отопительным приборам. От радиаторов отопления теплоноситель обозначается синим цветом — «обратка», движение там осуществляется с помощью циркуляционного насоса.

В промышленных и общественных зданиях, гостиницах, а иногда и в жилых домах находят применение однотрубные горизонтальные системы отопления, принципиальные схемы и краткое описание которых приведены на рис. 1.5.

Достоинством горизонтальных однотрубных систем сравнительно с вертикальными следует считать простоту монтажа и меньшую стоимость. Недостатками являются: необходимость установки компенсирующих устройств при большой протяженности отдельных горизонтальных веток, перерасход отопительных приборов из-за подачи в некоторых системах теплоносителя в приборы по схеме снизу вниз и усложнение эксплуатации при установке воздушных кранов на каждом отопительном приборе. В проточных системах и ряде случаев отсутствует возможность регулирования теплоотдачи отдельных отопительных приборов.

Длину прямых участков поэтажных веток рекомендуется принимать не более 12 м. При большей длине необходимо предусматривать установку компенсаторов тепловых удлинений.

Циркуляционное кольцо в горизонтальных системах отопления включает в себя участок вертикального подающего стояка от нагревателя до любой из горизонтальных веток системы, горизонтальный разводящий теплопровод и участок обратного стояка от этого горизонтального теплопровода до нагревателя.

Считается, что в вертикальных стояках, по которым подводится теплоноситель к отдельным горизонтальным веткам системы и отводится от них, температура теплоносителя не изменяется (остывание воды в этих участках не учитывается) и соответствует параметрам системы /г и t0.

При расчете горизонтальных однотрубных систем отопления с естественной циркуляцией величину разности естественных давлений (Па), возникающей в циркуляционных кольцах отдельных веток системы, следует определять по формулам:

для циркуляционного кольца горизонтальных теплопроводов первого этажа

В формулах (7.7) и (7.7а) h.i и h2 — высоты от середины нагревателя или от условного уровня (обычно от оси обратного магистрального теплопровода) до горизонтальных веток соответствующего этажа (рис. 7.13).

В горизонтальной системе отопления с замыкающими участками (рис. 7.13,6) подводки к отопительным приборам должны рассчитываться на разность давлений

Для определения потребной греющей площади отопительных приборов температуру воды на участке между отопительными при борами или замыкающими участками горизонтальных разводящих труб (tu t2 и т. д.) определяют по формулам (6.4), (6.4 а, б, в>

Гидравлический расчет горизонтальных однотрубных систем отопления производится аналогично расчету вертикальных двухтрубных систем с нижней разводкой. Сначала рассчитывается циркуляционное кольцо приборов горизонтальной ветки первого этажа, а затем — часть стояков и горизонтальные ветки приборов каждого из вышележащих этажей (поэтажные кольца). Определение расчетного перепада давлений для циркуляционного кольца приборов первого этажа при искусственной циркуляции следует производить по формулам (7.2) или (7.2а), а для приборов горизонтальных веток вышележащих этажей по формулам (7.3) или (7.3а).

При расчете циркуляционных колец горизонтальных однотрубных систем необходимо предварительно определять потребную греющую площадь отопительных приборов, так как расчетная длина участков в горизонтальных ветках зависит от длины отопительных приборов.

Необходимость предварительного определения длины отопительных приборов исключается при устройстве горизонтальной системы с редукционными вставками, которая предложена А. В. Мазо.

Эта система характеризуется тем, что роль замыкающего участка выполняет редукционная вставка постоянной длины с установленной в ней эксцентричной шайбой (рис. 7.14), благодаря которой обеспечивается постоянный коэффициент затекания в однотипные отопительные приборы. Редукционная вставка и подводки к отопительным приборам выполняются из труб Dy20 вне зависимости от типа приборов. Такая система, помимо чугунных радиаторов, допускает применение любых отопительных приборов с односторонним расположением присоединительных патрубков. Движение теплоносителя по схеме сверху вниз увеличивает их теплоотдачу. Недостатком, как и в других горизонтальных системах отопления, является необходимость установки кранов для выпуска воздуха из каждого прибора. Необходимые для расчета горизонтальных веток систем с редукционными вставками характеристики сопротивления узлов отопительных приборов различных типов и коэффициентов затекания приведены в приложении XVI.

При применении в горизонтальных системах в качестве отопительных приборов гладких труб схема систем становится весьма простой (рис. 7.15), удобной для монтажа и сравнительно дешевой.

Необходимость использования стальных труб больших диаметров вместо чугунных радиаторов для обеспечения потребной греющей площади и некрасивый внешний вид являются недостатками вышеуказанной системы. Число труб в отдельных ветках таких систем должно быть кратно двум, а поэтажные кольца следует присоединять к стоякам так, чтобы движение воды в каждой паре труб было противоточным.

Системы отопления с горизонтальными однотрубными ветвями при гидравлическом расчете должны рассматриваться как комбинированные, ибо по схеме присоединения горизонтальных ветвей они являются двухтрубными системами отопления с присущими им различными естественными циркуляционными давлениями по этажам и наряду с этими однотрубными системами при рассмотрении каждой горизонтальной ветви в отдельности.

При постоянном перепаде температуры воды по ветвям, когда температура воды в восходящем и нисходящем стояках (/г и /0) может рассматриваться постоянной, расчет практически не отличается от расчета вертикальных тупиковых однотрубных систем отопления; для каждой ветви ho имеет свое значение, численно равное высоте расположения центров охлаждения в горизонтальной ветви относительно центра нагревания

При расчете с переменным перепадом температуры воды по ветвям, когда температура воды в обратных стояках различна по этажам, величину естественного циркуляционного давления необходимо определять поэтажно

При расчете малых циркуляционных колец центр нагревания принимается на оси горизонтальной ветви, а центр охлаждения по оси нижнего ниппеля радиатора при нижнем присоединении радиатора и по центру прибора при верхнем присоединении горячей подводки

Следует отметить, что в противоположность вертикальным стоякам, где высота замыкающего участка стандартна (например, для радиатора М-140 Лзу—0,5 м), длина замыкающих участков в данной системе различна. Это несколько усложняет расчет, так как требуется предварительный ориентировочный расчет приборов. Однако при расчете по характеристикам сопротивления, когда ветвь рассматривается как один участок, представляется возможным без большой погрешности гидравлический расчет ветви радиаторной системы вести с усредненной длиной замыкающего участка, определяемой по формуле

Классификация систем отопления

Системы водяного отопления различают:

а) по схеме соединения труб с отопительными приборами:

– однотрубные с последовательным соединением приборов;

– двухтрубные с параллельным соединением приборов;

– бифилярные с последовательным соединением сначала всех первых половин приборов, затем для течения воды в обратном направлении всех вторых их половин;

б) по положению труб, объединяющих отопительные приборы по вертикали или по горизонтали – вертикальные и горизонтальные;

в)по расположению магистралей:

– с верхней разводкой при прокладке подающей магистрали выше отопительных приборов;

– с нижней разводкой при расположении и подающей и обратной магистралей ниже приборов;

– с «опрокинутой» циркуляцией воды при прокладке обратной магистрали выше приборов;

г)по направлению движения воды в подающей и обратной магистралях:

– с тупиковым (встречным) движением воды в системе отопления

– попутным (в одном направлении) движением воды в системе отопления.

На рис. 1а) приведена схема вертикальной однотрубной системы насосного водяного отопления с верхней разводкой, с двусторонним (стояки 1, 2,4) и односторонним (стояки 3, 5) присоединением приборов к стоякам. Стояки показаны условно трех различных типов: нерегулируемого проточного (стояк 1); с замыкающими участками осевыми (стояк 2) и смещенными (стояк 3) с проходными регулирующими кранами (КРП, поставленные со стороны входа теплоносителя в приборы); проточно-регулируемого с обходными участками (стояки 4,5) с трехходовыми регулирующими кранами (КРТ).

На рис. 1б) дана схема вертикальной однотрубной системы насосного водяного отопления с нижней разводкой и П-образными стояками условно трех типов (по аналогии с рис. 1а): нерегулируемого проточного (стояк 7), регулируемого со смещенными замыкающими участками и кранами КРП (стояки 2, 2), проточно-регулируемого с обходными участками и кранами КРТ (стояки 4, 5). При непарных отопительных приборах восходящую часть стояков делают «холостой» (стояки 3, 5).

На рис. 1в) показана схема вертикальной однотрубной системы насосного отопления с опрокинутой циркуляцией воды и проточным расширительным баком. Стояки могут быть проточными (стояки 1, 5) или со смещенными обходными (стояки 2, 5) и замыкающими (стояк 4) участками. Проточный стояк 1 изображен с конвекторами типа «Комфорт-20», имеющими две горизонтально расположенные греющие трубы и регулирующий воздушный клапан.

На рис.2 приведена схема горизонтальной однотрубной системы насосного водяного отопления с ветвями условно различной конструкции. Проточная ветвь I изображена для радиаторов, установленных на двух этажах, причем радиаторы на первом этаже объединены воздушной трубой, на втором этаже снабжены воздушными кранами. Бифилярная ветвь II показана для трубчатых отопительных приборов (конвекторов, гладких и ребристых труб). Ветвь III дана для регулируемых приборных узлов с кранами КРП и замыкающими участками постоянной длины с дросселирующими вставками. Аналогично может быть выполнена ветвь с обходными участками и кранами КРТ, хотя в этом случае затруднен централизованный спуск воды.

На рис. 3 изображена схема вертикальной двухтрубной системы насосного водяного отопления с верхней (в левой части рисунка) и нижней разводкой. При нижней разводке удаление воздуха из системы может быть централизованным (через воздушную линию) и местным (через воздушные краны). В приборные узлы входят краны двойной регулировки (КРД) или краны повышенного гидравлического сопротивления – КРП с дросселирующим устройством (в системах отопления многоэтажных зданий с нижней разводкой).

Основные приборные узлы, относящиеся к горизонтальным двухтрубным системам с верхней разводкой показаны на рис. 4а), с нижней разводкой-на рис. 4б). Слева изображено змеевиковое (последовательное) соединение трубами таких приборов, как гладкие и ребристые трубы, плинтусные конвекторы, справа – присоединение колончатых радиаторов по схемам сверху-вниз (см. рис. 4,а) и снизу-вниз (см. рис. 4,б).

10.3. Последовательность проектирования системы отопления

Исходные данные для проектирования: назначение и технология, планировка и строительные конструкции здания; климатические условия и положение здания на местности; источник теплоснабжения; температура помещений.

Расчет теплового режима. Теплотехнический расчет наружных ограждений конструкций, расчет теплового режима в помещениях, определение тепловых нагрузок для отопления (см. раздел I и гл. 8).

Выбор системы. Выбор параметров теплоносителя и гидравлического давления в системе, вида отопительных приборов и схемы системы (с технико-экономическим обоснованием в необходимых случаях).

Конструирование системы. Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и других элементов системы. Деление системы на части постоянного и периодического действия, для позонного и пофасадного регулирования. Назначение уклона труб; схемы движения, сбора и удаления воздуха; компенсации удлинения и изоляции труб; мест спуска и наполнения водой стояков и системы. Выбор вида запор-но-регулирующей арматуры, ее размещение.

Конструирование заканчивают вычерчиванием схемы системы с нанесением тепловых нагрузок отопительных приборов и расчетных участков.

Теплогидравлический расчет системы. Гидравлический расчет системы. Тепловой расчет труб и приборов (см. гл. 9).

До гидравлического расчета проводят предварительный тепловой расчет (без учета теплоотдачи труб) отопительных приборов с греющими элементами из труб (конвекторы, змеевиковые радиаторы, бетонные панели), потери давления по длине которых заметно влияют на общие потери давления в стояках и ветвях. В этом случае предварительно выбранные размеры приборов уточняют после выполнения гидравлического расчета.

Допустимо делать окончательный тепловой расчет приборов любого вида до гидравлического расчета двухтрубных систем при скрытой прокладке труб.

После гидравлического расчета проводят сразу окончательный тепловой расчет «емкостных» отопительных приборов (радиаторы секционные и панельные колончатые, ребристые и гладкие трубы Dy = 40— 100 мм), потери давления в которых допустимо оценивать по местному сопротивлению на входе и выходе воды, а также тепловой расчет гравитационной системы отопления малоэтажных зданий.

Выбор системы отопления

При проектировании водяного отопления предпочтение отдается насосным однотрубным системам из унифицированных узлов и деталей с автоматическим пофасадным регулированием. Гравитационные системы применяют при отсутствии централизованного теплоснабжения, технико-экономическом обосновании их преимущества по сравнению с насосными или при технологической необходимости полного исключения шума и вибрации конструкций в здании.

Наиболее экономичные однотрубные системы проточного типа проектируют тогда, когда индивидуальное регулирование теплоотдачи отопительных приборов не обязательно или предусматривается установка приборов с воздушными регулирующими клапанами (например, конвекторов типа КН-20).

Однотрубные системы проточно-регулируемого типа (с кранами КРТ) используются в тех случаях, когда необходимо индивидуальное регулирование теплоотдачи приборов.

Однотрубные системы с замыкающими участками у приборов (с кранами КРП) применяют взамен проточно-регулируемых, когда требуется уменьшить потери давления в приборных узлах, несмотря на относительное увеличение площади нагревательной поверхности приборов (большее при узлах с осевым замыкающим участком, меньшее при узлах со смещенным замыкающим участком). Учитывают, что при смещенных замыкающих участках обеспечивается компенсация теплового удлинения этажестояков.

Вертикальные однотрубные системы рекомендуют для зданий, имеющих три этажа и более. Однотрубные системы с верхней разводкой устраивают для обеспечения централизованного удаления воздуха из системы вне рабочих помещений.

Однотрубные системы с нижней разводкой применяют в бесчердачных зданиях с техническими подпольями и подвалами, а также при необходимости поэтажно включать систему в действие в процессе строительства здания.

Однотрубные системы с опрокинутой циркуляцией воды устраивают преимущественно в зданиях повышенной этажности, в зданиях с обогреваемыми чердачными помещениями (с «теплыми» чердаками) или верхними техническими этажами. В таких системах рекомендуют применять отопительные приборы с греющими элементами из стальных труб (например, конвекторы).

Однотрубные системы следует разделять на две последовательно соединенные части, когда расчетная разность температуры воды превышает 45°С (например, 130-70°С).

Горизонтальные однотрубные системы рекомендуется применять в протяженных зданиях, в зданиях с ленточным остеклением, в зданиях, где каждый этаж имеет различное технологическое назначение или тепловой режим.

Бифилярные системы целесообразно устраивать при одинаковых тепловых нагрузках приборов, при автоматическом поддержании заданной температуры помещений путем пофасадного (вертикальные системы) или поэтажного (горизонтальные системы) количественного регулирования теплоотдачи отопительных приборов.

Вертикальные насосные двухтрубные системы с нижней разводкой могут применяться в зданиях, состоящих из разноэтажных частей, с установкой у отопительных приборов кранов КРД (малоэтажные здания) или КРП с дросселирующим устройством, т.е. повышенного гидравлического сопротивления (многоэтажные-до восьми этажей – здания), а также при установке индивидуальных автоматических регуляторов у каждого отопительного прибора.

Двухтрубные системы с верхней разводкой можно устраивать в малоэтажных зданиях (один-два этажа), особенно при естественной циркуляции воды. Такие системы используются для квартирного отопления при радиусе действия не более 15 м по горизонтали. Применения горизонтальных насосных двухтрубных систем следует избегать; при выборе по необходимости такие системы делают с попутным движением воды в магистралях.

Для сокращения длины и диаметра магистралей вертикальные системы отопления многоэтажных зданий рекомендуется применять с тупиковым движением воды, особенно если предусматривается автоматическое пофасадное регулирование. В насосных системах значительной протяженности при малой тепловой нагрузке стояков следует использовать для увязки потерь давления в параллельно соединённых участках (если расхождение при тупиковом движении воды превышает 15%) попутное движение воды в магистралях.