Двотрубна система опалення приватного будинку – варіанти, схеми і монтаж своїми руками


Зміст
  1. Двотрубна система опалення приватного будинку: використовуємо схему і робимо своїми руками
  2. Що таке двотрубна система, і чому вона вважається оптимальною?
  3. Ціни на газові котли
  4. Якими бувають двотрубні системи опалення?
  5. Системи відкритого і закритого типу
  6. Система відкритого типу
  7. Ціни на алюмінієві радіатори
  8. Система опалення закритого типу
  9. Ціни на біметалічні радіатори
  10. Відмінності за принципом організації циркуляції теплоносія.
  11. Двотрубна система з природною циркуляцією теплоносія.
  12. Система опалення з примусовою циркуляцією
  13. Ціни на конвектори
  14. Відмінності двотрубних систем за схемами розведення
  15. Можливі відмінності в вертикальної розводці
  16. Відмінності горизонтальних розводок по поверху
  17. Перші кроки в розрахунках – визначення загальної потужності системи опалення і необхідної тепловіддачі радіаторів
  18. Ціни на популярні радіатори опалення
  19. На чому будується розрахунок?
  20. Калькулятор розрахунку необхідної теплової потужності по приміщеннях будинку
  21. Пояснення щодо проведення обчислень
  22. Відео: Важливі нюанси проектування двотрубної системи опалення для власного будинку

Двотрубна система опалення приватного будинку: використовуємо схему і робимо своїми руками

Найпопулярнішою, незважаючи на наявність інноваційних технологій, залишається «класична» система опалення. Тобто з нагріванням води (або якогось іншого рідкого теплоносія) в котельні і її подальшим перенесенням по системі прокладених трубопроводів по приміщеннях для здійснення теплообміну. Тип генератора тепла може бути різним (газовий котел, електричний, твердо – або рідкопаливний, або навіть піч з водяним контуром), але загальний принцип роботи при цьому залишається тим же.

Двотрубна система опалення приватного будинку

Вона відрізняється досить високою ефективністю, здатністю створювати найбільш комфортний мікроклімат, нескладна і зрозуміла в експлуатації, і при правильному проектуванні і монтажі – дуже добре піддається регулювань.

Але при всій зовнішній схожості застосовуються водяних систем, вони можуть досить суттєво відрізнятися конструкційно, використовувати різні принципи транспортування теплоносія по радіаторів, встановленим в приміщеннях. Предмет нашого сьогоднішнього розгляду – двотрубна система опалення приватного будинку, яку, при наявних недоліках, все ж можна вважати оптимальним варіантом.

Що таке двотрубна система, і чому вона вважається оптимальною?

Якщо окреслити принцип роботи будь-якої «водяний» системи опалення, так би мовити, в двох словах, то він полягає в наступному.

  • В котлі за рахунок того чи іншого зовнішнього джерела енергії проводиться розігрівання води або іншого теплоносія до певного рівня температури.
  • Будь-яка система являє собою замкнутий контур труб, по яких теплоносій і передається на прилади теплообміну (радіатори або конвектори), і повертається назад в котельню. Таким чином, вода віддає тепло в приміщення, поступово остигаючи при цьому.
  • Остиглий теплоносій надходить знову в котельню, розігрівається – і так цикл повторюється далі і далі, поки працює котел. В добре налагодженої автономній системі, до речі, котел здійснює нагрівання далеко не завжди – при досягненні необхідного рівня обігріву в приміщеннях його робота припиняється автоматикою, і зворотне включення відбудеться при падінні температури до якогось заздалегідь встановленого порога.

Цей принцип функціонування єдиний для всіх подібних систем. Замкнутість загального контуру забезпечує постійну циркуляцію води і передачу тепла. Але ось сам замкнутий контур може бути організований по-різному, в чому і криється головна відмінність систем.

Найпростіше, звичайно, зв'язати подає і зворотний патрубок котла (або колектора, якщо мова йде про якийсь виділеній ділянці системи) однією трубою, на якій розташувати всі необхідні радіатори опалення, немов «нанизавши» їх на це замкнене петлею контур. Саме так (в тій чи іншій варіації) влаштована однотрубна система.

Дійсно, дуже просто, але давайте поглянемо на схему – і зовсім очевидним здасться головний її недолік.

Однотрубна система – максимально проста, однак вона має масу недоліків

Навіть незнайомому з законами тепло техніки читачеві абсолютно має бути зрозуміло, що теплоносій, послідовно переходить від одного теплообмінного приладу до чергового – значно втрачає в температурі. Це і зрозуміло: що для попереднього радіатора є «обратку», для подальшого вже стає подачею. У масштабах навіть не найбільшою системи опалення ця різниця стає дуже помітною. Тобто в міру віддалення від котельні нагрів батарей все менше і менше.

В такому примітивному вигляді, як показано вище, однотрубна система, звичайно, практично не застосовується – це було б зовсім вже бездарне виконання.Найчастіше використовують більш досконалі схеми, що дозволяють все ж якимось чином регулювати їх роботу.

Однотрубна система «ленінградка» – ефект зниження температури на радіаторах в міру віддалення від котла знижений, але повністю позбутися від нього неможливо (схема показана зі спрощенням).

Прикладом може служити популярна однотрубна система, відома під характерною назвою «ленінградка». І хоча в ній перепади температур на батареях вже не настільки виражені, повністю позбутися від нього не виходить – все одно в трубу подачі йде постійний підмішування охололого теплоносія на кожному з радіаторів.

Система опалення «ленінградка» – переваги і недоліки

Подібна схема організації контурів завоювала широку популярність за економічність в плані витрат матеріалів, простоту монтажних робіт. Що з себе являє система опалення «ленінградка» , За якими принципами створюється та налагоджували – читайте в спеціальній публікації нашого порталу.

Існує, безумовно, чимало способів звести до мінімуму це негативне явище. Так, наприклад, в міру віддалення від котельні поступово збільшують кількість секцій радіаторів, встановлюють спеціальні термостатичні пристрої, варіюють діаметри труб на різних ділянках контура. Проте, повністю позбутися від «температурного градієнта» від радіатора до радіатора – неможливо. Все одно залежність наступних опалювальних приладів від попередніх простежується.

Ось тому-то двотрубна система опалення і стає оптимальним рішенням. У ній подібне явище виключається.

Кожен прилад теплообміну в обов'язковому порядку пов'язаний з двома трубами – по одній подається гарячий теплоносій, що надходить з котельні, за іншою відводиться остиглий, «поділившись» своїм теплом з повітрям в приміщенні.

Ціни на газові котли

Зверніть увагу – ніде на всьому протязі труби подачі до неї не проводиться підмішування охололого теплоносія. Тобто можна говорити про те, що на вході в будь-який з радіаторів зберігається «температурний паритет». Якщо різниця і є, то вона пов'язана лише з тим, що можливі незначні втрати температури за рахунок тепловіддачі від самого тіла труби. Але цей момент істотним вважати не можна, тим більше що труби при прихованій їх проводці дуже часто полягають в термоізоляцію.

Одним словом, труба подачі перетворюється на своєрідний колектор, від якого вже йде роздача на прилади теплообміну. А друга труба-колектор відповідає за збір і транспортування в котельню охололого теплоносія. І ніякої значущої залежності функціонування будь-якого з окремо взятих радіаторів від роботи інших – не простежується.

які переваги характерні для такої системи?

  • Перш за все, рівномірний розподіл температури на входах в радіатори дозволяє дуже гнучко управляти системою опалення в цілому. Для кожної з батарей може бути обраний свій тепловий режим роботи, наприклад, установкою термостатичних регуляторів – в залежності від типу опалювального приміщення і його реальної потреби в припливі тепла. Це ніяк не позначається на роботі інших ділянок загального контуру.

Здійснювати термостатичне регулювання на кожному з радіаторів при двотрубної системі – значно легше, і це ніяк не позначається на режимі роботи інших батарей.

  • На відміну від однотрубної системи, відзначаються мінімальні втрати тиску в контурі. Цим досягається спрощення балансування всіх ділянок контура, з'являється можливість використання не настільки потужного, тобто менш дорогого і більш економічного циркуляційного насоса.
  • Немає ніяких обмежень ні по довжині контурів (в розумних межах, звичайно), ні по поверховості будівлі, ні за складністю розводок. Тобто систему можна вписати в приватний будинок будь-якого планування і площі.
  • Будь-який з радіаторів при необхідності вивести з експлуатації – відключити, якщо немає необхідності обігріву конкретного приміщення, або навіть демонтувати для проведення тих чи інших профілактичних або ремонтних робіт. На загальній працездатності системи це ніяк не позначається.

Як видно, вже перерахованих вище достоїнств цілком достатньо, щоб зрозуміти все вигоди установки саме двотрубної системи опалення. Але, можливо, у неї є серйозні недоліки?

  • Так, звичайно, і до таких в першу чергу можна віднести більш високу вартість початкових вкладень. Причина банальна, і криється вже в самій назві – труб для такої системи буде потрібно набагато більше.
  • Другий недолік нерозривно пов'язаний з першим – раз більше труб, значить, масштабніше і складніше монтажні роботи в період створення системи.

Правда, і тут можна зробити застереження. Справа в тому, що специфіка двотрубної системи опалення нерідко дозволяє обійтися трубами невеликого діаметру. Так що сумарні витрати, в порівнянні з однотрубної розводкою з такими ж показниками теплової віддачі, можуть відрізнятися все ж не настільки лякаюче. І це – з отриманням цілого комплекту явних переваг!

Ще одним недоліком можна вважати більш значний обсяг теплоносія, що циркулює по трубах. Це, звичайно, не має істотного значення, якщо в цій якості застосовується звичайна вода. Але в тому випадку, коли систему передбачається заповнювати спеціальним теплоносієм-антифризом, різниця може відчути. Втім, теж не Яка ж істотно, щоб через це нехтувати достоїнствами двотрубної системи.

Якими бувають двотрубні системи опалення?

Принцип подачі теплоносія до радіаторів і його відводу з двох різних трубах – він загальний для всієї різноманітності подібних систем. А ось по іншим параметрам вони можуть досить серйозно відрізнятися.

Системи відкритого і закритого типу

Як вже говорилося вище, будь-яка система є замкнутим контуром. Але обов'язковою умовою її нормального функціонування є наявність розширювального бака. Пояснюється це просто – будь-яка рідина при нагріванні збільшується в об'ємі. Стало бути, необхідна якась ємність, здатна «взяти в себе» ці коливання обсягу.

Розширювальний бачок є у всіх системах. І різниця в тому, чи є він відритим, сполучених з атмосферою, або герметичним.

Система відкритого типу

Системи опалення відкритого типу колись «панували одноосібно» – інших доступних варіантів для власника будинку просто не пропонувалося. Та й в наші дні, навіть при можливості інших рішень, вони все ще залишаються досить популярними.

Головна особливість таких систем – це наявність ємності, встановленої в найвищій точці трубної розводки. Обов'язкова умова – в баку підтримується звичайне атмосферний тиск, тобто він не закривається герметично.

Принципова схема двотрубної системи опалення відкритого типу

Пройдемося по основним елементам системи:

1 – котел забезпечує нагрів циркулюючого по будах теплоносія.

2 – стояк (труба) подачі.

3 – відкритий розширювальний бак.

4 – прилади теплообміну, встановлені в приміщеннях (радіатори або конвектори).

5 – магістраль «обратки».

6 – насос з відповідною обв'язкою, що забезпечує циркуляцію теплоносія по контуру.

Що ж таке відкритий розширювальний бак? Слід правильно розуміти – з назви зовсім не випливає, що він дійсно повністю відкритий, тобто не оснащений будь-якої кришкою. Безумовно, щоб захистити ємність від попадання пилу або сміття, і щоб хоч в якійсь мірі знизити ефект випаровування рідини, як правило, кришка на ньому передбачається. Але вона ніяк не обмежує прямий контакт його обсягу з атмосферою, тобто негерметична.

Розширювальний бак відкритого типу може бути придбаний в готовому вигляді, але дуже часто домашні майстри виготовляють його і самостійно. Для цього може використовуватися будь-яка ємність необхідної місткості (бажано – з матеріалу, стійкого до корозії).

Кілька прикладів розширювальних баків відкритого типу заводського і кустарного виготовлення

У нижній частині бака є патрубок для підключення його до контуру опалення. Можуть бути (необов'язково) передбачені патрубки для підключення до системи підживлення та до труби переливу – якщо обсяг розширився води виходить за встановлені межі, надлишок скидається в дренаж.

Визначальним же умовою є розташування бака в найвищій точці системи. Це пояснюється двома обставинами:

– Негерметичний бак встановити нижче просто неможливо – в іншому випадку, за законом сполучених судин, теплоносій буде з нього виливатися.

– Відкритий розширювальний бак в цій позиції відмінно справляється з функцією повітрявідводчика. Всі бульбашки повітря або утворилися в результаті можливих хімічних реакцій газів піднімаються вгору і з бака виходять в атмосферу.

До речі, показане на схемі розташування розширювального бака – це зовсім не догма, хоча і практикується найчастіше. Але можливі й інші варіанти:

Можливі варіанти розташування розширювального бака відкритого типу

а – найбільш поширений варіант: бак розташований безпосередньо у верхній частині вертикального «розгінного» ділянки магістралі подачі.

Ціни на алюмінієві радіатори

б – з'єднання з розширювальним баком йде від магістралі «обратки», для чого використовується довга вертикальна труба. Іноді до подібного розміщення змушують особливості самої системи або навіть специфіка будови. Правда, в цьому випадку практично сходить нанівець функціональність бака, як газоотводчіка. І доводиться встановлювати додаткові пристрої на самому контурі у верхній його частині і на радіаторах опалення.

в – бак встановлений у верхній точці віддаленого подає стоку. В принципі, це може бути будь-яку ділянку верхньої петлі подачі – головне, щоб ємність встала в найвищій точці.

г – скажімо відразу, нетипове розташування бака, схоже на «а», але з насосним вузлом безпосереднього поле нього.

перевагами системи відкритого типу є простота її монтажу, відсутність необхідності в додаткових складних вузлах. Повністю виключається ризик небезпечно підвищеного тиску в системі.

але і недоліків у неї – чимало:

  • Найвища точка, де можна встановити такий розширювальний бак, в більшості випадків в приватному житловому будівництві доводиться на горищне приміщення. А це означає, що або горище повідомлений бути теплим, або сам бак потребують якісної теплоізоляції. В іншому випадку при сильних холодах вода в ньому може замерзнути – а це один крок до серйозної аварії. Крім того, не можна скидати з рахунків і чималу непродуктивну витік тепла з системи.

В інтернеті можна знайти чимало прикладів, коли відкритий розширювальний бак намагаються встановити всередині приміщень під стелею. Варіант, безумовно, можливий, але не завжди. При верхньому розташуванні труби подачі простору під стелею може і не вистачити, адже обсяг бака рекомендують витримувати не менше 10% від обсягу всього теплоносія в системі опалення. Та й інтер'єр приміщення таке доповнення, погодьтеся, не прикрасить. Простіше буде вже придбати закритий мембранний бак.

Робоча схема? – так звичайно. Зручно і красиво? – так, напевно, не дуже …

  • Другий явний мінус – випаровування рідини, яке, звичайно, можна мінімізувати, але не можна виключити повністю. Навіть у випадку з водою це зажадає додаткових турбот – контролю за її рівнем або використання спеціальних пристроїв автоматичного підживлення. Інакше можна прогавити момент, і система «завоздушена».

Крім того, відкритий бак несумісний з системами, в яких використовуються спеціальні теплоносії-антифризи. По-перше, це марнотратно, а по-друге – випаровування багатьох «незамерзаек» аж ніяк не нешкідливі для людського організму.

Не рекомендується до застосування відкритий бак і в тому випадку, якщо в системі встановлено котел опалення. Зважаючи на особливості принципу нагріву, ефективність роботи котла безпосередньо залежить від збалансованого хімічного складу теплоносія. Природно, при постійному випаровуванні підтримувати оптимальний склад буде надзвичайно складно.

Ще один нюанс. Деякі прилади теплообміну, наприклад, біметалічні радіатори опалення, розкривають свої переваги тільки при досить високих показниках тиску теплоносія в системі. А у випадку з відкритим баком досягти цього – просто неможливо, так як тиск врівноважується зовнішнім атмосферним. Це теж слід мати на увазі.

Система опалення закритого типу

У загальну схему такої системи опалення також включений розширювальний бак, але він вже має зовсім іншу конструкцію. Якщо пояснити просто – то це герметична ємність, розділена на дві частини еластичною перегородкою – мембраною. Одна частина бака заповнена повітрям, зі створенням певного надлишкового тиску, друга – повідомляється через патрубок з контуром опалення. Орієнтовна схема показана на ілюстрації нижче:

Так влаштовано більшість закритих розширювальних баком мембранного типу для систем опалення

1 – металевий корпус бака.

2 – патрубок для під'єднання до контуру системи опалення.

3 – мембрана, яка відіграє роль еластичною перегородки між двома камерами бака.

4 – камера, що заповнюється теплоносієм.

5 – повітряна камера.

6 – ніпельні пристрій для попередньої підкачки повітряної камери.

Система опалення виходить повністю герметичній. Поки вона не працює, створене заздалегідь тиск в повітряній камері утримує мембрану в нижньому положенні. У міру нагрівання теплоносія, за законами термодинаміки, в системі підвищується тиск, рідина намагається розширитися в обсязі. Єдина можливість для цього – саме розширювальний бак. Під дією тиску, що підвищується теплоносій починає протискуєте мембрану вгору, тим самим збільшуючи обсяг водяний камери бака і, відповідно, зменшуючи обсяг повітряної. У повітряній камері від цього також зростає тиск.

Якщо все розраховано правильно, і експлуатаційні характеристики розширювального бака відповідають параметрам системи, то настає приблизний паритет тиску в камерах. При вимірюванні рівня нагріву в системі мембрана просто займе дещо інше становище в ту чи іншу сторону, і при цьому рівновага не буде порушено. При повністю же вимкненому опаленні у міру охолодження теплоносія мембрана знову повернеться на свою вихідну нижню позицію.

Ось зразкова та ж спрощена схема, що використовувалася нами вище, але тільки вже для закритої системи опалення:

Принципова схема найпростішої системи опалення закритого типу

Нумерація основних елементів і вузлів системи збережена, тільки додано два нові пункти.

7 – мембранний розширювальний бак.

8 – «група безпеки».

Все дуже просто і дуже ефективно. Бак, безумовно, доведеться купувати – самостійне його виготовлення навряд чи розумно. (Є нюанс – деякі сучасні моделі котлів опалення, особливо настінного компонування, вже оснащені їм, як то кажуть «за замовчуванням»). Але ці додаткові витрати виглядають необтяжливими, а натомість виходить чимало переваг.

  • В принципі, немає взагалі ніяких обмежень за місцем установки мембранного розширювального бака. Найчастіше його монтують на обратке неподалік від котла і насосного вузла, але це зовсім не є обов'язковим правилом.

Мембранний розширювальний для системи опалення середньостатистичного приватного будинку – досить компактний, і в принципі не існує особливих обмежень за місцем його розташування.

  • Закрита система опалення дозволяє виконувати будь-яку розводку труб, якщо, звичайно, в ній використовується принцип примусової циркуляції (про це буде сказано нижче).
  • Господар вільний використовувати будь-який з можливих теплоносіїв.
  • В системі можна підтримувати оптимальне значення тиску (напору) води в контурах.
  • Теплоносій не контактує з повітрям, тобто і не насичується ним, а значить, процеси корозії на металевих деталях контуру не будуть активізуватися.

Кілька слів про недоліки, Так як їх зовсім небагато:

  • Якщо котел з самого початку не оснащений розширювальним баком, його доведеться купувати самостійно. Втім, з відкритим баком ситуація приблизно така ж.
  • Закрита система повинна бути повністю герметична, з повітрям теплоносій не контактує, але процесів газоутворення в котлі, трубах і радіаторах повністю виключати не можна. А виходу, як у відкритій системі, для газів немає. Тобто доведеться встановлювати газоотводчікі в найвищих точках системи і на радіаторах.
  • Герметичність системи вимагає контролю. Ситуації можливі різні, і іноді відмова будь-якого рівня захисту може призвести до небезпечного зростання тиску в контурах. Це загрожує і протечками на з'єднаннях, і навіть вибухонебезпечною ситуацією.

Для того щоб боротися з зазначеними негативними особливостями, в закритій системі обов'язково передбачається установка так званої «групи безпеки».

Ціни на біметалічні радіатори

1 – контрольно-вимірювальний прилад. Це або просто манометр, що показує рівень тиск теплоносія в системі, або навіть комбінований прилад, одночасно показує ще і температуру нагрівання.

2 – автоматичний возхдухоотводчік, самостійно підбурюючий скупчилися гази.

3 – запобіжний клапан, з передвстановленим рівнем спрацьовування. Тобто в тому випадку, якщо тиск досягне можливого «стелі», клапан випустить надлишок рідини, запобігаючи створення небезпечної ситуації.

Дуже часто групу безпеки встановлюють безпосередньо в котельні – так простіше відслідковувати показання манометра. Нерідко опалювальні котли вже мають в своїй конструкції подібний запобіжний вузол. Правда, це не позбавляє власника від необхідності установки клапанів-клапанів і в верхніх точках системи опалення.

Підбір потрібної моделі розширювального бака підпорядковується певним правилам і проводиться на підставі розрахунків. Про це обов'язково буде розказано в серії публікацій, спеціально присвяченій проведенні розрахунків всіх основних елементів двотрубної системи опалення.

Відмінності за принципом організації циркуляції теплоносія.

Для нормального теплообміну теплоносій не повинен бути статичним – він постійно переміщається по контуру опалення. А досягатися ця необхідна циркуляція може по-різному.

Двотрубна система з природною циркуляцією теплоносія.

Ще не так давно подібна система в приватних будинках вважалася мало не єдино можливою – придбати насосне обладнання було дуже непросто. Нічого, як то кажуть, цілком обходилися. Чи не відмовляються від неї багато і по сей день – за її безвідмовність і повну енергонезалежність.

Переміщення потоку теплоносія в цій системі обумовлено впливом природних сил гравітації, що виникають через різницю щільності розігрітого і остиглого теплоносія. Крім того, цього ж сприяє і особливу прихильність окремих елементів контуру опалення.

Простіше зрозуміти принцип допоможе розташована нижче схема:

Схема, яка пояснює принцип природної циркуляції теплоносія в системі опалення

Спочатку подивимося на верхню частину схеми.Цифрами на ній позначено наступне:

1 – котел опалення.

2 – труба подачі, і, зокрема – її вертикальний так звані розгінний ділянку великого діаметру, зазвичай встановлюється безпосередньо від котла.

3 – прилад теплообміну – радіатор. На схемі умовно показаний найнижчий радіатор в системі. Він обов'язково повинен розташовуватися з перевищенням щодо котла. Ця величина різниці висот показана буквою h.

4 – труба «обратки».

При нагріванні теплоносія в котлі щільність рідини змінюється – гаряча вода завжди має щільність (Ргор), яка менше, ніж у остигнула (Рухля). Природно, це вже надає потоку напрямок вгору, по розгінному ділянці. Від верхньої точки все труби прокладаються з невеликим ухилом вниз (в залежності від діаметра – від 5 до 10 мм на метр довжини труби). Це – другий фактор, що сприяє природному потоку.

І, нарешті, дивимося на нижню частину схеми. Відкинемо верхній «червоний» ділянку – залишимо тільки «обратку» від останнього радіатора до котла. Тут вже різниці в щільності немає – вода віддала своє тепло на останній батареї, і з приблизно таким же рівнем температури тече в бік котельні. Але ось те саме перевищення по висоті, про який було сказано вище, робить свою справу. Перед нами – не що інше, як звичайні сполучені посудини. Цілком зрозуміло, що будь-яка гідравлічна система з рідиною рівній щільності і температури буде прагнути до рівноваги. Тобто, в даному випадку – до рівності рівнів в обох «судинах». Виходить, що таким розташуванням, навіть якщо не передбачений ухил (а він все одно зазвичай задається навіть на цій ділянці), створюється спрямований струм теплоносія в бік котла. Що гучніше це перевищення «h», Тим більше природно створюваний напір. Правда, ця висота навіть у найбільшій системі все ж не повинна перевищувати 3 метрів.

Консолідовану дію всіх цих взаємопов'язаних факторів і створює стійку циркуляцію в системі опалення.

переваги системи з природною циркуляцією теплоносія наступні:

  • Надійність і безвідмовність – ніяких складних механізм або вузлів не передбачається, і довговічність всієї системи, в принципі, залежить виключно від стану труб контуру і радіаторів.
  • Повна незалежність від електроживлення. Чи не передбачається, природно, і ніяких витрат на спожиту електроенергію.
  • Відсутність насосного обладнання – це ще і безшумна робота системи.
  • Система з природною циркуляцією володіє дуже корисним якістю саморегуляції. Що це означає? Припустимо, температура в приміщеннях будинку є близькою до оптимальної. Тепловіддача на радіаторах йде не так інтенсивно, теплоносій остигає менше, отже, і різниця в щільності стає менш відчутною. Це веде до «заспокоєння» потоку. Похолодало. Вода в батареях охолоджується сильніше, зростає різниця в щільності гарячого і остиглого теплоносія, і тому інтенсивність його циркуляції мимовільно зростає. Таким чином, система як би сама постійно прагне до оптимального балансу температур. Це властивість істотно спрощує регулювання системи, так, що часто не доводиться встановлювати додаткові термостатичних приладів в приміщеннях.
  • Якщо з'явиться бажання, то будь-яку систему з природною циркуляцією можна без особливих зусиль оснастити ще й насосним вузлом.

Все це чудово, але і вельми серйозних недоліків у такої системи – порядно.

  • Очікуються чималі складнощі з монтажем контурів. По-перше, повинні застосовуватися труби досить великого діаметру, що і ускладнює всю конструкцію, і робить її більш дорогою. Причому на різних ділянках розміри труб повинні правильно варіюватися. По-друге, обов'язково повинен дотримуватися ухил труб, і іноді це стає в силу особливостей приміщень чималою проблемою.По-третє, система буде коректно працювати тільки при верхній подачі теплоносія в радіатори, тобто про приховану підводці труб доведеться забути.

Обов'язкова умова надання трубах подачі і обратки необхідного ухилу нерідко «вступає в протиріччя» з геометрією самої будівлі і його приміщень.

  • Існують обмеження по віддаленості радіаторів від котельні, якщо розглядати в плані. В іншому випадку гідравлічний опір трубопроводів і арматури можуть перевищити створюваний природний натиск теплоносія, і на віддалених ділянках циркуляція завмре.
  • Малі показники тиску в трубах практично повністю позбавляють можливості використовувати сучасні термостатичні прилади для точного регулювання температури на радіаторах. Система «теплих підлог» при природної циркуляції неможлива в принципі.
  • Система виходить досить інертною. Щоб вона запрацювала в «штатному режимі», буде потрібно первинна робота котла на великої потужності, інакше циркуляція не піде.
  • Енергоефективність такої системи – не найкраща. Частина виробленої енергії витрачається саме на створення умов для забезпечення циркуляції. Це докладно робить небажаним застосування контурів з природною циркуляцією, якщо встановлений електричний котел – втрати обійдуться занадто дорого.

Але, тим не менш, система з природною циркуляцією – цілком життєздатна, і застосовується досить часто. Ми вже наголошували, що вона не розрахована на великі будинки. Слід правильно розуміти, що тут мається на увазі «раскинутость» будівлі в плані – віддаленість радіаторів від котла в горизонтальній проекції не може бути більше 25, максимум – 30 метрів. Та й спробуйте дотримати ухил на такій значній відстані!

А ось для компактного в плані будинку, навіть в два поверхи, система підійде цілком. Практикою доведено, що природна циркуляція, без застосування будь-якого було насосного обладнання, впорається з висотою розгінної ділянки до 10 метрів. А це, погодьтеся, немало. Скажімо, якщо «віддати» на поверх по 3 метра висоти, і з урахуванням розташування котельні нижче рівня радіаторів (наприклад, в напівпідвальному або підвальному приміщенні), то для двоповерхового будинку можливостей вистачить навіть з запасом.

Приклад відкритої двотрубної системи опалення з природною циркуляцією для двоповерхового будинку наведено на ілюстрації нижче:

Орієнтовна схема системи опалення двоповерхового будинку (з природною циркуляцією теплоносія)

У найнижчій точці системи опалення розташований котел (поз.1). Як вже говорилося, він повинен знаходитися нижче радіаторів першого поверху на величину h. У безпосередній близькості від котла в магістраль «обратки» врізана труба водопроводу (поз. 2), яка забезпечує первинне заповнення системи або її підживлення в міру необхідності – при поступовому випаровуванні теплоносія.

Від котла вгору прокладена «розгінна» труба полдачі великого діаметру. Вона прокладена до відкритого розширювального бака, встановленого в горілчаному (част. 3). Бак в даному випадку зроблений великий обсяг і розташований приблизно по центру будівлі. Справа в тому, що в показаної схемою він виконує ще одну цікаву функцію – стає подобою колектора, від якого в різні боки розходяться стояки подачі. До цих стоків підключені радіатори (поз. 4) і другого, і першого поверху, від яких, в свою чергу, опускаються труби «обратки», замикаються на зворотному колекторі, що веде до котла. На до аждом з радіаторів встановлені вентилі (поз. 5), що дозволяють і перекривати це ділянка (наприклад, для проведення профілактичних і ремонтних робіт), і досить точно регулювати тепловіддачу батареї.

Вище вже згадувалося, що дуже важливе значення має правильний підбір діаметрів труб для кожного з ділянок системи.Це в ідеалі вимагає спеціальних розрахунків, хоча багато досвідчені майстри без проблем підбирають потрібні діаметри, грунтуючись на практиці багаторічної роботи.

На даній схемі діаметри позначені буквами латинського алфавіту. Ділянки труб з показаними діаметрами обмежені точками врізки відгалужень (трійників) або радіаторів.

a – ДУ 65 мм

b – ДУ 50 мм

c – ДУ 32 мм

d – ДУ 25 мм

е – ДУ 20 мм

(ДУ – діаметр умовного проходу труби).

Система опалення з примусовою циркуляцією

З цією системою докладних пояснень, напевно, і не буде потрібно. Циркуляція теплоносія в ній забезпечується установкою насосного вузла (одного або навіть декількох, якщо система сильно розгалужена і вимагає різних значень напору на окремих своїх ділянках).

Правильно підібраний насос забезпечує стабільну циркуляцію теплоносія з необхідними показниками напору і продуктивності

Установка насосного обладнання відразу дає чимало важливих переваг:

  • Зникають обмеження для систем опалення, викликані як поверховістю будівлі, так і його розмірами. Все залежить від параметрів встановленого насоса.
  • З'являється можливість використовувати для монтажу контурів труби зі значно меншим діаметром – а це і простіше в збірці, і дешевше. Немає вимог до обов'язкового дотримання ухилу труб.
  • Примусова циркуляція дозволяє плавно вводити систему в експлуатацію, без «пікового» нагрівання на початку роботи. Та й під час роботи значення температури теплоносія в контурі можна підтримувати в дуже широкому діапазоні. Тобто навіть при невеликих рівнях нагріву циркуляція не зупиниться, що цілком ймовірно в системі з природним струмом рідини. Це відкриває широкі можливості точного регулювання як всієї системи в цілому, так і її окремих ділянок.
  • Виходячи з вищесказаного – немає великої різниці в температурах на патрубку «обратки» і подачі котла. А це призводить до меншого зносу теплообмінників, продовжує «активне життя» обладнання.
  • Система не накладає ніяких обмежень ні за способом прокладки труб, ні по підключається приладів теплообміну. Тобто цілком можна використовувати приховані прокладки, будь-які радіатори або конвектори, «теплі підлоги» або теплові завіси.
  • Стабільніше показники тиску теплоносія в трубах подачі дозволяють застосовувати будь-які сучасні термостатичні регулятори нагріву на радіаторах або конвекторах.

Є та недоліки, Про які теж необхідно пам'ятати.

Ціни на конвектори

  • Створення системи, особливо якщо вона відрізняється розгалуженістю і різноплановістю використовуваних приладів теплообміну, зажадає ретельних розрахунків для кожного з ділянок. Необхідно домогтися повної «гармонії» роботи всіх контурів. Це зазвичай досягається установкою гідравлічної стрілки.

Що таке Гідрострелка в системі опалення?

Система опалення – це складний «організм», який вимагає узгодженості в роботі всіх його ділянок. Досягти такої «гармонії» дозволяє нескладне, але дуже ефективний пристрій – Гідрострелка системи опалення , Про яку докладно розповідається в окремій публікації нашого порталу.

Втім, недоліком це назвати складно, так як будь-яка система опалення повинна створюватися з опорою на попередні розрахунки.

  • Головний же недолік – виражена енергозалежність. Тобто при перебоях в мережі електроживлення систему паралізує. Якщо в населеному пункті де ведеться будівництво, такі явища трапляються досить часто, доведеться думати про придбання джерела безперебійного живлення.

Установка джерела безперебійного живлення з акумулятором достатньої ємності дозволяє вирішити проблему з нестабільною роботою місцевих електромереж

Дуже часто вдаються до іншого способу. Систему роблять «гібридної», тобто з можливістю роботи як при примусової циркуляції теплоносія, так і при природній.У цьому випадку насос обв'язується за спеціальною схемою з використанням байпаса-перемички. Господар має можливість при необхідності переключити за допомогою кранів напрямок потоку – через насос або безпосередньо по трубі «обратки».

Зазвичай насосний вузол обв'язується ось таким чином. Тобто є можливість переходу з примусової циркуляції на природну.

У деяких насосних вузлах навіть передбачений автоматичний клапан, який самостійно відкриє прохід через пряму ділянку, якщо насос з яких-небудь причин зупинився.

Корисна інформація по циркуляційних насосів.

Щоб система опалення працювала коректно і максимально ефективно, до вибору оптимальної моделі насоса слід підходити з розумом. Детальніше про пристрій циркуляційних насосів для опалення , Про різноманітність моделей, про проведення розрахунків необхідних характеристик – в спеціальній статті нашого порталу.

Відмінності двотрубних систем за схемами розведення

Можливі відмінності в вертикальної розводці

Почнемо з «вертикалі». Якщо будинок планується в кілька рівнів, то може бути застосована або система стояків, або поповерхова розводка.

  • Система стояків була наочно продемонстрована на схемі вище. Там, правда, показана верхня подача від розширювального бака відкритого типу. Але це – зокрема. Навіть якщо циркуляція буде забезпечуватися насосним обладнанням, то це нічого в принципі не змінює. Навпаки, з'являється можливість застосувати схему з нижньою подачею теплоносія в стояки, які при цьому стають подобою вертикальних колекторів.

Принцип двотрубної системи з нижньою подачею по вертикальних стояках.

При невеликої поверховості (якраз для приватного будинку, де рідко буває більше двох поверхів), така система показує високу ефективність. Контури, що відходять вгору від основного колектора (прокладеного, наприклад, в підвалі або уздовж підлоги першого поверху), не відрізняються великою довжиною і розгалуженістю, тобто і їх гідравлічний розрахунок, і регулювання на опалювальних приладах теж буде нескладна.

До таких схем є сенс вдаватися, коли приміщення на першому та другому (і більше) поверхах розташовані симетрично, тобто радіатори будуть встановлюватися рівно один над іншим. В іншому випадку особливого сенсу в цьому не спостерігається.

Явним недоліком є ​​те, що для кожної групи стояків доведеться пробивати прохід в міжповерховому перекритті. Це і зайві турботи, в тому числі по утепленню, гідроізоляції і декоративній обробці, і ослаблення конструкції. І ще один очевидний «мінус» – вертикальні стояки практично неможливо розташувати приховано. Для багатьох господарів це фактор має вирішальне значення.

  • Тому дуже часто надходять таким чином. Вертикальна пара стояків (подача і «обратка») – всього одна. Прибрати її з очей – завдання нескладне. А ось на кожному з поверхів виконується власна горизонтальна розводка труб по радіаторів опалення.

В даній схемі – тільки одна пара стояків, а по поверхах виконані індивідуальні горизонтальні розводки

Відмінності горизонтальних розводок по поверху

Тепер – про горизонтальних схемах розводки при одноповерховому будівництві, або ж в межах одного окремо взятого поверху.

  • Перш за все, схема може відрізнятися розташуванням труби подачі.

– Вона може розташовуватися зверху (зазвичай під стелею), і в такому випадку подача теплоносія в радіатори опалення здійснюється тільки зверху.

Схема, яку практично неможливо уникнути при монтажі системи опалення з природною циркуляцією в одноповерховому будинку.

На жаль, такий підхід може бути єдино можливим при обладнанні системи опалення з природною циркуляцією теплоносія. Як ми вже бачили раніше, загальна «дирекція» потоку рідини повинна дотримуватися зверху → вниз.Тобто розташувати подачу нижче радіатора не вийде – повноцінної циркуляції через нього може і не статися. На жаль, такі витрати це системи.

Немає слів, таке розташування труби капітально псує загальний інтер'єр, так як замаскувати її в районі стелі – завдання непросте, та й від вертикального ділянки, прокладеного від неї вже безпосередньо до радіатора – теж нікуди не дітися.

– У цьому плані набагато вигідніше схема з нижньою подачею, для якої немає ніяких обмежень, якщо в контурі встановлений циркуляційний насос. Розмістити таке розведення приховано – особливих труднощів не складе. Наприклад, її можна заховати під декоративним покриттям підлоги, а іноді навіть труби і зовсім заливаються стяжкою.

Навіть у відкритому вигляді розводка з нижньою подачею виглядає цілком акуратно і не псує інтер'єру

Одним словом, саме такий принцип розташування труб подачі і «обратки» бачиться оптимальним.

  • Дуже серйозні відмінності можуть бути по організації направлення циркуляційного потоку теплоносія.

На схемі ніжа показана схема, в якій на умовних трьох поверху показані три можливих варіанти прокладки контурів до радіаторів опалення.

Ілюстрація, що демонструє різні підходи до вибору схем горизонтальної розводки труб до радіаторів опалення

  • Почнемо з умовного «першого поверху». Тут застосована схема тупикової розводки, або, як її ще інакше називають, із зустрічним потоком теплоносія. Всі прилади теплообміну при такому підході розбивається на гілки – їх кількість може відрізнятися (на прикладі показані дві). У кожній з таких гілок труба подачі прокладена до кінцевого радіатора (тупика), а назустріч їй рухається потік охолодженого теплоносія по трубі «обратки».

Тупикова схема користується великою популярністю, так як вона вимагає мінімальної кількості труб і не настільки складна в монтажі. Але є у неї і вельми серйозні недоліки. Так, в межах навіть однієї невеликої тупикової гілки з кількома радіаторами доводиться використовувати труби різного діаметру (з поступовим його зменшенням до тупикової батареї). Крім того, в обов'язковому порядку має бути балансування цього виділеного контуру за допомогою спеціальних вентилів, щоб не допустити замикання потоку через найближчий до колектора радіатор.

  • На «другому поверсі» показана схема з попутним рухом теплоносія. Вона має ще одну назву – петля Тіхельмана. Для такої розводки застосовуються труби одного діаметру. Стверджують, що таке розташування забезпечує рівне значення тиску на вході в кожен з радіаторів, що гранично спрощує балансування цього контуру. З'являється можливість дуже точного встановлення температурних режимів на кожній батареї. Правда, витрата труб при монтажі такої схеми, безумовно, зростає.

Правда, багато досвідчені майстри зовсім не в повному захваті від переваг системи з попутним рухом теплоносія. Мало того, наводяться теоретичні розкладки, що деякі переваги – серйозно перебільшені, і розрахунки показують далеко не настільки безхмарні перспективи.

Який висновок з цього порівняння? Поради даються такі:

– При невеликих розмірах контуру по периметру (якщо він не перевищує 30 ÷ 35 метрів), оптимальним рішення дійсно стане петля Тіхельмана. Тобто її переваги будуть показані тільки на вельми обмеженому по загальній довжині замкнутому контурі.

– Цілком підійде вона і при великих розмірах контуру, але тільки якщо планується дуже «бюджетна» система, для якої не знаходиться можливостей придбання термостатичних приладів для точного регулювання температури в кожному з приміщень. Дійсно, розкид тиску на точках входу в батареї – невеликий. Але ось гідравлічний опір буде вже досить значним, будуть потрібні труби збільшеного діаметру, тобто ніякої переваги над тупикової системою в цьому плані вже не залишається. Навпаки, складність монтажу і велика витрата труб робить попутну розведення серйозно програшною.

– Якщо периметр будівлі (поверху) перевищує 35 метрів, то набагато вигідніше буде розбити систему на кілька (дві або більше) тупикових гілок. Так, потрібно буде провести гідравлічний розрахунок для кожної з них.Але це виправдається і меншими витратами, і меншими втратами тепла при транспортуванні теплоносія. Ну а для регулювання в будь-якому випадку не обійтися без термостатичних клапанів.

  • На умовному «третьому поверсі» – колекторна або променева схема розводки. Від загального колекторного вузла (який зазвичай намагаються розмістити ближче до геометричного центру поверху) до кожного з радіаторів прокладається окрема «тупикова лінія» – труба подачі і «обратки».

Подібна схема дозволяє використовувати труби мінімального діаметру, правда, витрата їх може бути досить значним. На ілюстрації розводка показана вздовж стін, але на практиці прокладку окремих контурів частіше здійснюють по найкоротшій відстані, використовуючи приховану розводку під поверхнею підлоги.

Приклад колекторної розводки труб до радіаторів опалення. Зрозуміло, що вдаються до такої розводці зазвичай ще до початку оздоблювальних робіт.

Точність регулювання кожного окремо взятого радіатора тут досягає максимуму. Правда, складність монтажу з необхідністю подальшої обробки і велика витрата матеріалів поки що обмежують широке поширення подібного підходу до розведення системи.

Перші кроки в розрахунках – визначення загальної потужності системи опалення і необхідної тепловіддачі радіаторів

Будь-яка система опалення – це досить складний «організм», і кожен з її елементів повинен функціонувати в тісному зв'язку з іншими. Забезпечується такий «унісон» проведенням точних розрахунків кожного з ділянок.

У масштабі однієї публікації розглянути всі тонкощі проведення розрахунків – просто неможливо. Напевно, є сенс зібрати цілий цикл статей, присвячених проектування тієї чи іншої ділянки або вузла двотрубних систем різних різновидів. І це буде в найближчих планах редакції.

Але починати з чогось все одно необхідно. І цим початком стане попередніми розрахунок загальної потужності системи опалення і необхідної тепловіддачі радіаторів для кожного з приміщень.

Ціни на популярні радіатори опалення

На чому будується розрахунок?

Чому ці дві зазначених вище параметра зібрані разом? Все пояснюється просто.

Планування системи опалення правильніше буде починати з оцінки кількості тепла, яке необхідно подати в кожне з приміщень, що будується або вже наявного будинку. Це дозволить відразу намітити кількість і характеристики приладів теплообміну, тобто віртуально розставити радіатори по кімнатах.

Загальна кількість теплової енергії, необхідне в масштабах будинку (тобто сума всіх значень розрахованих для окремих приміщень) покаже необхідну потужність котельного обладнання.

Маючи попередній план розстановки радіаторів, можна визначитися з вибором кращою схеми системи опалення, з особливостями розведення труб по приміщеннях. Це створює базу для гідравлічних розрахунків, визначення діаметрів труб, швидкості потоку теплоносія, характеристик насоса, продуктивності колекторних вузлів і т.п. І так до самого кінця. Але початок, як бачите, йде саме від потреб кожного з приміщень.

Існує досить поширена практика приймати необхідну теплову потужність для обігріву приміщення, рівну 100 Вт / 1 м² площі. На жаль, такий підхід точністю не відрізняється, так як абсолютно не враховує прогноз можливих теплових втрат, які зажадають компенсації за рахунок системи опалення. Тому пропонуємо інший, набагато більш докладний алгоритм, в якому береться до уваги безліч нюансів.

Заздалегідь лякатися не треба – з нашим онлайн-калькулятором ніяких труднощів у виконанні розрахунку вас не чекає.

Мало того, калькулятор допоможе читачеві заздалегідь оцінити переваги тієї чи іншої схеми підключення радіаторів до труб, їх розміщення на стіні.А якщо планується придбання та встановлення розбірних батарей – то можна відразу підрахувати і необхідну кількість секцій.

Знайомимося з калькулятором, а нижче буде дано ряд пояснень по роботі з ним.

Калькулятор розрахунку необхідної теплової потужності по приміщеннях будинку

Пояснення щодо проведення обчислень

Отже, основним принципом стає оцінка розмірів приміщення і прогноз можливих теплових втрат в існуючих або планованих умовах експлуатації. Користувачеві пропонується послідовно вказати дані в полях введення, а потім отримати готовий результат.

Розрахунок ведеться для кожного з приміщень окремо. Але, зверніть увагу, деякі з необхідних даних будуть для всіх кімнат ідентичними. При проведенні декількох послідовних розрахунків останні введені дані не скидаються, тобто можна змінювати тільки ті, що потрібно.

Зважаючи на це найбільш зручною бачиться така послідовність роботи. Готується таблиця (на папері або, наприклад, в якомусь з офісних додатків). У першому стовпці перераховуються всі приміщення, в яких планується установка опалювальних приладів. Далі – вказуються параметри кожного з приміщень (саме ті, що потрібно в калькуляторі). І останній рядок залишається поки вільним – туди будуть вноситися результати розрахунку.

У підсумку після заповнення всієї таблиці нескладно буде підбити суму, яка і покаже необхідну загальну потужність системи опалення.

Отже, які дані необхідно вносити в калькулятор:

  • Площа кімнати і висота полотков, для чого – зрозуміло.
  • Наявність і кількість стін, що контактують з вулицею. Чим більше зовнішніх стін, тим вище рівень теплових втрат, навіть при якісному утепленні.
  • Положення зовнішньої стіни відносно сторін світу – цим самим враховується можливий вплив сонячного випромінювання.
  • Для тих ділянок місцевості, де взимку переважають вітру з одного напрямку, і для них немає значимих штучних або природних перешкод, можна врахувати і цю обставину.
  • Приблизний нормальний для конкретного регіону рівень температур в найхолоднішу зимову декаду. (Саме нормальний – запам'яталися стояли колись аномальні холоди в розрахунок не приймаються).
  • Ступінь того, наскільки теплим стін. Вона трохи умовний, але можна міркувати так:

– Повноцінне утеплення – це виконане в повному обсязі на підставі проведених теплотехнічних розрахунків.

– Середній ступінь – поступається за якістю попередньої, але все ж термоізоляція є. Як варіант, сюди ж можна віднести стіну з колоди або бруса товщиною не менше 200 мм, або цегляну кладку (пустотний керамічна цегла) товщиною 490 мм (в дві цеглини).

– Стіна не утеплені – такого бути в принципі не повинно, інакше немає сенсу затівати створення системи опалення. Так що цей пункт більше для порівняння.

  • На величину тепловтрат завжди впливають особливості плов і перекриттів. Тому наступні два поля введення вимагають вказати, з чим конкретно є сусідами приміщення по вертикалі.
  • Далі, слід блок з чотирьох полів, в яких оцінюються якість, кількість і розміри вікон в приміщенні. Безумовно, все це безпосередньо впливає на обсяг теплових втрат.
  • У кімнаті може бути двері в «холодну зону», якій регулярно користуються. Зрозуміло, що будь-яке відкриття таких дверей супроводжується припливом холоду, що потребують додаткової компенсації.
  • Наступним пунктом пропонується вибрати схему врізки радіатора в контур. Всі вони розрізняються ефективністю тепловіддачі (вказані в порядку від більшої до меншої). Це дозволить провести порівняння і вибрати оптимальний варіант.
  • На ефективність тепловіддачі впливає і особливість планованого розташування радіатора на стіні – на це теж слід внести поправку.
  • Нарешті, в останньому пункті користувачеві пропонується вибрати шлях розрахунку:

– Якщо за мету ставиться визначення необхідної потужності для приміщення, то вибирається верхній варіант. При цьому в отриманому результаті береться значення «А», виражене в кіловатах.

– Якщо планується установка розбірного радіатора, і потрібно визначити необхідну кількість секцій, то вибирається нижній варіант. При це м відкриється ще одне додаткове поле, в якому слід вказати паспортну тепловіддачу однієї секції в планованому температурному режимі роботи системи опалення. У результатах розрахунку ж береться значення «Б», яке виражене в штуках.

Сподіваємося, що калькулятор зробить ваш стартові розрахунки системи опалення системи швидкими, точними і нескладними.

Завершити справжню публікацію можна цікавою відеоінформацією з проектування двотрубної системи опалення в приватному будинку.

Відео: Важливі нюанси проектування двотрубної системи опалення для власного будинку