Согласно статистическим данным свыше 70% всех жилых зданий обогреваются посредством водяного отопления. Одной из его разновидностей является двухтрубная система отопления — именно ей посвящена данная публикация. В статье мастерсантехник расскажет преимущества и недостатки, схемы, чертежи и рекомендации по монтажу двухтрубной системы отопления.
Отличия двухтрубной системы отопления от однотрубной
Любая отопительная система представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует теплоноситель. Однако в отличие от однотрубной сети, где по одной и той же трубе вода поступает ко всем радиаторам поочередно, двухтрубная система предполагает разделение разводки на две линии — подающую и обратку.
Минимальные потери теплоносителя. В однотрубной системе выполняется поочередное подключение радиаторов к подающей линии, вследствие чего проходя сквозь батарею теплоноситель теряет температуру и в следующий радиатор поступает частично охлажденным. При двухтрубной конфигурации каждая из батарей соединена с подающей трубой отдельным отводом. Вы получаете возможность установить на каждый из радиаторов термостат, что позволит регулировать температуру в разных помещениях дома независимо друг от друга.
Низкие гидравлические потери. При обустройстве системы с принудительной циркуляцией (необходимо в зданиях большой площади) двухтрубная система требует установки менее производительного циркуляцонного насоса, что позволяет хорошо сэкономить.
Универсальность. Двухтрубная система отопления может быть использована в условиях многоквартирного, одно либо двухэтажного здания.
Ремонтопригодность. На каждом ответвлении подающего трубопровода можно установить запорную арматуру, что дает возможность отсечь подачу теплоносителя и выполнить ремонт поврежденных труб либо радиаторов без остановки всей системы.
Среди недостатков данной конфигурации отметим двукратное увеличение длины используемых труб, однако это не грозит кардинальным ростом финансовых затрат, поскольку диаметр применяемых труб и фитингов меньше, чем при обустройстве однотрубной системы.
Двухтрубная система отопления частного дома, в зависимости от пространственного расположения, классифицируется на вертикальную и горизонтальную. Более распространенной является горизонтальная конфигурация, которая предполагает подключение радиаторов на этаже здания к единому стояку, тогда как в вертикальных системах к стояку подключаются радиаторы разных этажей.
Применение вертикальных систем оправдано в условиях двухэтажного здания. Несмотря на то, что обустройство такой конфигурации обходится дороже ввиду необходимости использования большего количества труб, при вертикально расположенных стояках исключается возможность образования воздушных пробок внутри радиаторов, что повышает надежность системы в целом.
Также двухтрубная система отопления классифицируется по направлению движения теплоносителя, согласно которому она бывает прямоточной либо тупиковой. В тупиковых системах жидкость по трубам обратки и подачи циркулирует в разных направлениях, в прямоточных их движение совпадает.
В зависимости от способа транспортировки теплоносителя системы делятся на:
Отопление с естественной циркуляцией может применяться в одноэтажных зданиях с площадью до 150 квадратов. В нем не предусмотрена установка дополнительных насосов — теплоноситель перемещается благодаря собственной плотности. Характерной особенностью систем с естественной циркуляцией является укладка труб под углом к горизонтальной плоскости. Их преимуществом является независимость от наличия электроснабжения, недостатком — отсутствие возможности регулировки скорости подачи воды.
В условиях двухэтажного здания двухтрубная система отопления всегда выполняется с принудительной циркуляцией. В плане КПД такая конфигурация более эффективна, поскольку вы получаете возможность регулировать расход и скорость движения теплоносителя с помощью циркуляционного насоса, который устанавливается на выходящей из котла трубе подачи. В отоплении с принудительной циркуляцией используются трубы сравнительно малых диаметров (до 20 мм), которые укладываются без уклона.
Видео
В сюжете - Разные схемы двухтрубных подключений
Какую разводку отопительной сети выбрать
В зависимости от расположения подающего трубопровода двухтрубное отопление классифицируется на две разновидности — с верхней и нижней разводкой.
Схема двухтрубной системы отопления с верхней разводкой предполагает монтаж расширительного бака и разводящей магистрали в наивысшей точке отопительного контура, над радиаторами. Такую укладку невозможно выполнить в одноэтажном здании с плоской крышей, поскольку для размещения коммуникаций потребуется утепленный чердак либо специально отведенная комнатка на втором этаже двухэтажного дома.
Двухтрубная система отопления с нижней разводкой отличается от верхней тем, что разводящий трубопровод в ней расположен в подвальном помещении либо в подпольной нише, под радиаторами. Крайним контуром отопления является труба обратки, которая устанавливается на 20-30 см ниже, чем подающая линия.
Это более сложная конфигурация, требующая подключения верхней воздушной трубы, по которой будут выводится излишки воздуха из радиаторов. При отсутствии подвального помещения дополнительные проблемы могут возникнуть из-за необходимости установки котла ниже уровня радиаторов.
Как нижняя, так и верхняя схема двухтрубной системы отопления могут выполняться в горизонтальной либо вертикальной конфигурации. Однако вертикальные сети, как правило, выполняются с нижней разводкой. При таком монтаже нет необходимости устанавливать мощный насос для принудительной циркуляции, поскольку из-за разницы между температурами в трубе обратки и подачи создается сильный перепад давления, увеличивающий скорость движения теплоносителя. Если же ввиду особенностей планировки здания такую укладку сделать невозможно, обустраивается магистраль с верхней разводкой.
Выбор диаметра труб и правила монтажа двухтрубной сети
Монтируя двухтрубное отопление крайне важно выбрать правильный диаметр труб, в противном случае вы можете получить неравномерный прогрев удаленных от котла радиаторов. У большей части котлов для бытовой эксплуатации диаметр подающего и обратного патрубка равен 25 либо 32 мм, что подходит для двухтрубной конфигурации. Если же вы имеете котел с патрубками 20 мм, лучше остановиться на однотрубной системе отопления.
Размерная сетка представленных на рынке полимерных труб состоит из диаметров 16, 20, 25 и 32 мм. Выполнять монтаж системы нужно с учетом ключевого правила: первая секция разводящей трубы должна соответствовать диаметру патрубков котла, а каждый последующий участок трубы после тройника ответвления на радиатор — на один типоразмер меньше.
На практике это выглядит следующим образом — с котла выходит диаметр 32 мм, через тройник к нему трубой 16 мм подключен радиатор, далее после тройника диаметр подающей магистрали уменьшается до 25 мм, на следующем отводе к радиатору линии 16 мм после тройника диаметр уменьшается до 20 мм и так далее. Если же количество радиаторов больше, чем типоразмеров труб, необходимо разделять подающую магистраль на два плеча.
Выполняя монтаж системы придерживайтесь следующих рекомендаций:
Подающая и обратная магистраль должны располагаться параллельно друг другу;
Каждый отвод на радиатор необходимо оснастить запорным краном;
Расширительный бак, в случае его установки в чердачном помещении при монтаже сети с верхней разводкой, необходимо утеплять;
Крепление труб на стенах должно размещаться с шагом не более 60 см.
Обустраивая систему с принудительной циркуляцией важно правильно подобрать мощность циркуляционного насоса. Конкретный выбор делается исходя из размеров здания:
Для домов площадью до 250 м2 достаточно насоса мощностью 3.5 м3/час и напором в 0.4 МПа;
250-350 м2 — мощность от 4.5 м3/час, напор 0.6 МПа;
Свыше 350 м2 — мощность от 11 м3/час, напор от 0.8 МПа.
Несмотря на то, что двухтрубное отопление устанавливать сложнее, чем однотрубную сеть, такая система благодаря высокой надежности и КПД полностью оправдывает себя в процессе эксплуатации.
Разводкой называется схема расположения приборов отопления и соединяющих их труб. От нее (разводки) в немалой степени зависит эффективность работы отопительной системы, ее экономичность и эстетичность. В статье мастерсантехник расскажет, почему в некоторых случаях лучшим вариантом будет отопление с верхней разводкой и розливом.
Что из себя представляет подобная схема магистрали? Типичный верхний розлив системы отопления отличается от нижнего расположением подающей трубы. Она находится под потолком помещения или на чердаке (для одноэтажного дома).
Что из себя представляет подобная схема магистрали? Типичный верхний розлив системы отопления отличается от нижнего расположением подающей трубы. Она находится под потолком помещения или на чердаке (для одноэтажного дома).
Ее применение может быть актуально в нескольких случая. Прежде всего – проблемы с установкой нижних горизонтальных труб. Это объясняется невозможностью прокладки магистрали. Еще одним вариантом, когда двухтрубная система отопления с верхней разводкой будет оптимальной – монтаж гравитационной схемы. В этом случае напор воды из подающего стояка будет равномерно распределяться по подключенным радиаторам отопления.
Специалисты выделяют такие преимущества системы отопления с верхней разводкой:
Минимальные тепловые потери. В верхней части помещения температура всегда выше, чем в нижней. Поэтому теплоотдача от поверхности труб будет компенсироваться повышенным нагревом воздуха. В результате этого большая часть тепловой энергии будет поступать в радиаторы;
Упрощенный монтаж. Примечательно, что однотрубная вертикальная система отопления с верхней разводкой может устанавливаться непосредственно под потолком либо в чердачном помещении. Но при этом нужно учитывать расположение мебели – нежелательно чтобы она закрывала подводящие патрубки;
Улучшенные гидродинамические показатели системы. Правильно спроектированная система отопления с верхним розливом имеет минимум разветвлений и угловых поворотов.
Однако нужно знать и недостатки подобной схемы. Для прокладки трубопроводов потребуется большее количество материала, чем при использовании системы с нижней разводкой. Как следствие – возрастает общий объем теплоносителя, потребуется установка котла с повышенными характеристиками мощности.
Для однотрубной вертикальной системы отопления с установленной верхней разводкой основной проблемой может быть появление воздушных пробок. Поэтому на каждом радиаторе должны быть установлены краны Маевского.
Однотрубная система отопления с верхней разводкой
В каких случаях актуально установка однотрубной вертикальной системы отопления с верхней разводкой? Чаще всего подобная схема применима для небольших домов площадью до 100 м². Рассмотрим пример организации для самой распространенной системы с естественной циркуляцией теплоносителя.
В зависимости от способа подключения радиаторов схема отопления с верхним розливом естественной циркуляцией разделяется на два типа – с попутным и встречным движением теплоносителя.
Встречная схема
Характеризуется последовательным подключением радиаторов и различным направлением движения воды в основной и обратной трубе. В этом случае система отопления однотрубная с верхней разводкой, схема которой имеет ряд особенностей, отличается такими параметрами:
Невозможность регулировки степени нагрева в каждом радиаторе;
Зависимость нагрева теплоносителя от протяженности магистрали. Чем дальше радиатор установлен от котла – тем ниже температура поступающей в него воды. Чтобы нормализовать температурный режим во всех помещениях следует устанавливать батареи с различным числом секций;
Соблюдение угла наклона верхней подающей магистрали. В среднем на 1 м.п. наклон в сторону движения жидкости должен составлять 5-7 мм.
Обязательно для верхнего розлива в системе отопления должен быть предусмотрен расширительный бак. Он располагается в самой верхней точке и выполняет несколько функций. Основной является стабилизация давления при нагреве воды в трубах. Если же установлен бак открытого типа – через него можно доливать теплоноситель.
Увеличить напор воды можно с помощью разгонного коллектора – вертикальной трубы, устанавливаемой сразу после котла. Однако минимальная высота этого элемента должна быть 3 м, что делает невозможным его монтаж в квартирах.
Попутное движение воды
В этом случае направление движения горячего и застывшего теплоносителя одинаково. Для улучшения эксплуатационных технические характеристики для верхней и нижней разводки отопления специалисты рекомендуют для каждого радиатора устанавливать байпас. Это прямой отрезок трубы, соединяющий входной и выходной патрубки радиатора. В комплектацию байпаса обязательно входит запорная арматура. В качестве дополнительного элемента контроля можно установить терморегулятор. В таком случае батарею может попадать не весь объем теплоносителя. Регулировка осуществляется с помощью запорной арматуры. Для попутной схемы отопления с верхней разводкой присущи такие положительные качества:
Возможность осуществлять ремонтные работы без остановки системы. Для этого весь поток воды направляется через байпас;
Установка терморегулятора вместе с трехходовым клапаном формирует систему автоматического регулирования степени нагрева радиатора.
Однако система отопления с верхней разводкой и установленными басами по стоимости выше чем обыкновенная проточная. Это связано с монтажом дополнительных материалов и комплектующих.
Двухтрубная система отопления с верхней разводкой
Установка двухтрубной системы отопления с верхней разводкой минимизирует или полностью устраняет многие вышеописанные недостатки. В данном случае подключение радиаторов происходит параллельно.
Для ее монтажа необходимо значительно больше материалов, так как устанавливаются две параллельные магистрали. По одной из них протекает горячий теплоноситель, а по другой – остывший. Почему эту систему отопления с верхним розливом предпочитают для частных домов? Одним из весомых преимуществ является относительно большая площадь помещения. Двухтрубная система может эффективно поддерживать комфортный уровень температуры в домах с общей площадью до 400 м².
Кроме этого фактора для схемы отопления с верхним розливом отмечают такие важные эксплуатационные характеристики:
Равномерное распределение горячего теплоносителя по всем установленным радиаторам;
Возможность установки регулирующей арматуры не только на обвязку батарей, но и на отдельные контуры отопления;
Монтаж системы водяного теплого пола. Коллекторная система распределения горячей воды возможна только при двухтрубном отоплении.
Особенности монтажа отличаются в зависимости от вида циркуляции воды – естественной или принудительной. Для первой схемы верхнего розлива в системе отопления предусматривается монтаж расширительного бака. Он должен находится в самой верхней точке разводки труб. Чаще всего это чердачное помещение дома. Поэтому для эффективной работы отопления нужно утеплить если не весь чердак, то корпус бака обязательно.
Для организации принудительного верхнего розлива в системе отопления необходим монтаж дополнительных узлов – циркуляционного насоса и мембранного расширительного бака. Последний заменит открытый расширительный бак. Но место его установки будет другим. Мембранные герметичные модели монтируются на обратной магистрали и обязательно на прямом участке.
Преимуществом подобной схемы является необязательное соблюдение уклона трубопроводов, характерное для верхней и нижней разводки отопления с естественной циркуляцией. Требуемый напор будет создаваться циркуляционным насосом.
Но есть ли у двухтрубной принудительной системы отопления с верхней разводкой недостатки? Да, и один из них – зависимость от электроэнергии. Во время отключения электричества перестает работать циркуляционный насос. При большом гидродинамическом сопротивлении естественная циркуляция теплоносителя будет затруднена. Поэтому при проектировании схемы системы отопления с верхней разводкой нужно выполнить все требуемые расчеты.
Также следует учитывать такие особенности монтажа и эксплуатации:
При остановке насоса возможно обратное движение теплоносителя. Поэтому на ответственных участках необходим монтаж обратного клапана;
Чрезмерный нагрев теплоносителя может стать причиной превышения критического показателя давления. Помимо расширительного бака в качестве дополнительной меры защиты устанавливают воздухоотводчики;
Для повышения эффективности работы системы отопления с верхней трубной разводкой нужно предусмотреть автоматическую подпитку теплоносителем. Даже небольшое снижение давления ниже нормы может привести к уменьшению нагрева радиаторов.
Независимо от выбранной схемы системы отопления с верхним розливом нужно предусмотреть два вида регулировки степени нагрева воды – количественный (с помощью запорной арматуры) и качественный (изменение мощности котла). Тогда работа отопления будет не только эффективной, но и безопасной.
Видео
В сюжете - Циркуляция теплоносителя в системе отопления
В сюжете - Гравитационная система отопления Дома
В сюжете - Как правильно установить насос на самотечную систему
При проектировании систем отопления важно учитывать массу особенностей. Необходимо не только подобрать подходящие трубы, но и обслуживающее оборудование, способное защитить систему от перегрузов и стабилизировать ее функционирование в самых разнообразных условиях. Балансировочный клапан – изделие, занимающееся как раз такими задачами. Балансировочный клапан нужен при организации трубопроводов отопления и реже, горячего водоснабжения. О нем сейчас и расскажет мастерсантехник.
Назначение и функции
Многих людей напрямую интересует, для чего собственно нужен этот кран или клапан. Какие функции он выполняет?
Ответить на этот вопрос можно, только предварительно рассмотрев условия в системах отопления.
Стандартная система отопления постоянно гоняет по своим трубам теплоноситель от одного узла к другому. Основной обогрев осуществляется за счет подачи носителя в радиаторы или другие подобные системы.
Однако так действует система трубопроводов в условиях приближенных к идеальным. К сожалению, идеальные условия часто бывает недостижимыми или частично достижимыми.
В трубопроводе с постоянно прогреваемой водой может измениться уровень давления, температура носителя. Это приводит к неравномерному распределению потока по трубам. Чего, конечно же, хотелось бы избежать.
Одни трубы в итоге получают больше тепла, другие – меньше. Для системы отопления такой вариант развития событий – наихудший. Вот для чего используется балансировочный клапан или кран.
Его задача – автоматический контроль уровня давления и прогрева носителя, а также регулировка его подачи в случае изменения вышеописанных параметров.
Кран легко настраивать, он работает за счет простой пружины и нескольких дополнительных элементов. При этом балансировочный вентиль выполняет поистине титаническую работу, отсекая на логические части отдельные ветки системы и контролируя состояние в них.
На крупных трубопроводах один кран не решит проблему, придется ставить их в большем количестве. Но поверьте – оно того стоит.
Конструкция
Стандартный балансировочный клапан сильно похож на трубопроводный кран, только в нем есть несколько отличий.
Это тоже фитинг, но фитинг предназначенный не для полного перекрытия системы, хотя некоторые модели могут заниматься и такими вещами в нагрузку к стандартной балансировке, а для ее регуляции.
Основа балансировочных вентилей – специальная пружина, которая настраивается за счет вращения двух ручек. Ручки влияют на ее жесткость. Чем жестче пружина, тем больше давления она может выдержать.
Обратите внимание! Взаимодействие пружины с уровнем номинального давления позволяет без особого труда контролировать силу потока в трубе, учитывая при этом дополнительные его характеристики.
Все механизмы уплотнены прокладками. Возле пружины оборудован картридж упрощающий работу клапана. Закрытие потока осуществляется за счет движения золотника к седелкам фитинга. Золотник, чаще всего, тоже контролируется за счет действия пружины.
В продвинутых моделях можно задать граничные условия для клапана, при которых он полностью закроет или откроет подачу.
Использование расходометров
Иногда клапана оборудуют расходометром. Пользование расходометром дает нам несколько преимуществ, в том числе возможность:
Следить за потоком;
Тонкой настройки;
Автоматизации процесса регуляции.
В то же время клапана с расходометром стоят довольно дорого, и могут обойтись вам, по меньшей мере в несколько раз дороже обычных.
Как правило, если устройство оборудовано расходометром, то оно относится к высшему классу фитингов, следовательно, на него также будут ставить автоматику.
Существуют и продвинутые клапана, работающие полностью за счет электронных деталей, способные к самостоятельному оцениванию ситуации, оборудованные датчиками и управляемые с единого центра. В гражданском строительстве такие решения почти не используются в силу дороговизны.
Виды и отличия
Большинство балансировочных клапанов повторяют конструкцию друг друга. Основное деление происходит за счет нескольких деталей. В первую очередь их делят по типу привода или управления на:
Ручные.
Автоматические.
Первые нуждаются в ручной настройке и контроле, вторые являются законченными автоматами, преимущественно способными к организации в единую систему. Разница в цене между ними очень существенная.
Не менее важно наличие дополнительных деталей. Краны часто оборудуют:
Вариаций хватает с излишком. Вам лишь нужно понимать, что необязательно покупать самый дорогой и навороченный вариант. Вполне возможно, что тот же манометр или расходометр вам не понадобится вообще. А денег он стоит порядочно.
Способы монтажа
На что еще стоит обратить внимание, так это на способ подсоединения балансировочных вентилей. Оно должно быть надежным, но в то же время мобильным. То есть необходимо наличие возможности в любой момент снять устройство, заменить его или отремонтировать. Лучший вариант в таком случае – это резьбовое соединение и фланцевый способ.
Фланцевый способ подсоединения широко используется в промышленности. Фланцевый клапан оборудован своими фланцами и подсоединяется к таким же ответным изделиям на торцах труб.
Фланцевый кран легко закрепить за счет затягивания всего нескольких болтов, он так же быстро снимается, но при этом обладает одной важной особенностью. Подразумевается, что фланцевый клапан при наличии разборного узла, имеет удивительный уровень герметичности.
Фланцевый элемент, в отличии от муфтового, не нужно подтягивать или осматривать время от времени, вероятность ослабления фланцев крайне мала, при условии, что вы осуществили монтаж правильно.
Производители
Выбор производителя, конечно же, тоже влияет на качество продукта. На современном рынке лидеры давно известны. К ним относят компании производящие краны Штремакс, Cimberio, Stad и другие.
Австрийская компания Herz занимается производством кранов Штремакс, предназначенных для самых разнообразных задач. Их плюсы – надежность и практичность при удобной цене. Краны Штремакс не подводят своего владельца, что в системе отопления играет большую роль.
Краны Cimberio от итальянского производителя пользуются не меньшей популярностью. Клапаны Cimberio представлены на рынке большим количеством моделей, что позволяет покупателю увереннее делать свой выбор опираясь на широкую каталожную базу.
Краны и клапаны Stad – продукция высшего качества. Кран Stad – это эталон технической и инженерной мысли. Компания производит их в небольшом количестве, зато каждый вариант предельно универсален и удобен в работе.
Как видите, у разных производителей и марок есть свои прелести. Все они предоставляют продукцию высочайшего качества, причиной тому стало их многолетнее пребывание на рынке в качестве лидеров. Поэтому конечный выбор будет ложиться на ваши плечи.
Видео
В сюжете - Что делает балансировочный клапан в системе отопления
В сюжете - Устройство и принцип работы ручного балансировочного клапана
В сюжете - Автоматическая балансировка системы отопления
Наиболее популярные в частном домостроительстве двухтрубные системы бывают нескольких разновидностей. Каждая из них имеет право на существование и применяется сообразно обстоятельствам и сложившимся условиям, но чаще всего встречается тупиковая система отопления частного дома. В данной статье мастерсантехник расскажет, что такое тупиковая система, какие виды ее существуют и отметим ключевые особенности.
Для того, чтобы удостовериться в том, что система — тупиковая, надо проследить циркуляцию теплоносителя до и после радиаторов. В описываемом случае нагретая вода сначала перемещается по подающему трубопроводу в одном направлении, до того момента, пока не попадет в радиатор.
После того, как произойдет процесс теплоотдачи, она направляется в обратную магистраль и протекает уже в обратном направлении, навстречу подающему потоку, после этого она направляется обратно в котел.
Тупиковой может быть и однотрубная система, но это скорее исключение, чем правило. Ниже на рисунке представлена подобная тупиковая система с нижней разводкой и вертикальными стояками с трехходовыми клапанами на подключениях радиаторов. Нетрудно заметить, что она сложна в исполнении и влетит в копеечку тому, кто решится на ее монтаж. Поэтому рассматривать этот вариант мы не станем.
Мнение, что тупиковая схема отопления используется только при наличии принудительного побуждения посредством циркуляционного насоса — ошибочно. Зачастую в частных домах применяется именно такой способ циркуляции теплоносителя, поскольку тогда можно подбирать трубы меньшего диаметра.
Однако, в последние годы владельцы домов все чаще хотят сделать свое жилище энергонезависимым, именно поэтому отдают предпочтение тупиковой системе с верхней разводкой и естественным движением воды.
Как видно на рисунке, система подразделяется на две замкнутые ветви с практически идентичным числом батарей (в каждой 5 и 6 штук). Всего приборов — 11, при самотеке их не следует помещать на одной ветке, иначе движение теплоносителя в самых дальних радиаторах будет очень слабым, соответственно и прогрев будет минимальным.
Даже при наличии насоса подобное разделение — будет только на пользу, поскольку чем меньшим количеством батарей нагружается тупиковая ветвь, тем лучше.
Ключевыми достоинствами двухтрубной тупиковой отопительной системы над остальными видами является простой расчет и монтаж, а также невысокая стоимость проекта.
Разновидности
Выделяется два вида тупиковой системы:
горизонтальная;
вертикальная.
Горизонтальная
В горизонтальном типе разводка подающей и обратной магистралей отопления монтируется горизонтально. При таком типе отопления трубы имеют одинаковый диаметр, что значительно упрощает процесс установки, экономя средства и трудозатраты, а также позволяет добиться равномерного распределения температуры в радиаторах. Такой тип системы отопления позволяет монтировать ее скрыто, например, в полу, что не нарушит дизайна интерьера. Для монтажа трубопровода в стяжке, лучше всего использовать армированные полимерные трубы, соединенные надвижной гильзой. Важным преимуществом, также, является возможность подключения дополнительных контуров обогрева пола и полотенцесушителей. Для обеспечения работы второстепенных контуров понадобиться, дополнительно, установить циркуляционный насос и смесительный контур с датчиком температуры. Такие меры необходимы для исключения влияния второстепенной магистрали на отопительную систему в целом. Данный вид системы отопления отлично подойдет для устройства отопления одноэтажного частного дома. Однако такой тип тупиковой системы не годится для отопления домов выше одного этажа из-за проблем с балансировкой температуры в отдельных радиаторах.
Вертикальная
В вертикальном типе тупиковой системы отопления от котла отходят две магистрали: первая для обогрева первого этажа, вторая через вертикальный стояк выводится на второй этаж, а подающая магистраль располагается на чердаке или под потолком верхнего этажа. Все отопительные приборы подключаются к стояку. В вертикальном типе системы отопления невозможно организовать ход воды самотеком, поэтому установка нагнетающего насоса обязательна. Помимо насоса, эта схема требует применения системы автоматической регулировки давления. Радиаторы последовательно подключены к главному стояку, который проходит сквозь все этажи, поэтому такая схема нашла широкое применение в многоэтажных домах. К вертикальной системе нельзя подключить дополнительный контур. На радиаторах, при такой схеме, необходимо устанавливать терморегуляторы, так как температура в разных помещениях может отличаться. Также отличается температура на этажах. Для компенсации разницы температур необходимо применение труб с разными сечениями. Вертикальная схема, наряду с горизонтальной, привлекательна в финансовом отношении и повсеместно применяется в частном домостроении.
Достоинства и недостатки
В качестве основных преимуществ тупиковых систем можно отметить следующее:
Нет необходимости делать сложные расчеты;
Простая установка;
Небольшая цена.
Минусы:
Если сравнивать такие системы с прямоточными, то эффективность первых в разы ниже;
Высокая вероятность того, что в радиаторе появятся участки, где скорость циркуляции воды будет низкой, соответственно и теплоотдача прибора будет низкой.
Рекомендации по монтажу
Для того, чтобы избежать ошибок в процессе установки, следует соблюдать ряд правил и рекомендаций:
Не стоит забывать, что схема тупиковой отопительной системы, как и любой другой, рассчитывается на внутренние диаметры труб. Когда на чертеже вы видите обозначения ДУ15 или DN15, оно свидетельствует о внутреннем размере трубы, а Ø26х3 отображает наружный диаметр и толщину стенки. Именно поэтому очень важно не ошибиться при закупке материалов.
Если имеется несколько тупиковых ветвей, то на каждой из них устанавливается запорно-регулировочная арматура. Современные краны сейчас снабжены штуцером для слива воды, такие и следует подбирать, это поспособствует тому, что система будет опорожняться частично.
Как в гравитационной, так и в насосной системе необходимо соблюдать уклоны магистралей. В первом случае — это 5 мм на 1 м, в другом 2-3 мм на 1 м.
Радиаторные терморегуляторы для естественной и принудительной циркуляции теплоносителя — разные. Устройства, предназначенные под самотек, отличаются большей пропускной способностью. Если допустить оплошность и выбрать не то изделие, то природной циркуляции не будет.
От предпоследнего нагревателя к тупиковому прокладывают трубы с меньшим диаметром, такие как на подводках.
Видео
В сюжете - Расчет двухтрубной тупиковой системы отопления
Подводя итог всего вышеописанного, стоит сказать, что несмотря на ряд нюансов, тупиковая система пользуется большой популярностью. Это обусловлено ее простотой и доступностью. В небольшом доме ее собрать может человек, не имеющий специальных знаний. А вот тупиковую систему отопления для двухэтажного дома лучше доверить профессионалам, т.к. здесь не обойтись без предварительных расчетов. Важна точность.
Отопление с помощью газового котла считается наиболее рациональным с точки зрения финансовой экономичности, простоты использования и удобства. Существование же двух разновидностей таких котлов (одноконтурный котел и двухконтурный) дает возможность выбрать для конкретного случая наиболее оптимальный вариант теплоснабжения дома с учетом потребностей.
Каждая из представленных сегодня на рынке разновидностей котлов обладает своими собственными характеристиками и может быть удобна, исходя из конкретных потребностей в горячей воде, необходимой мощности отопления и количества человек, одновременно проживающих в доме.
Характеристики одноконтурного котла
Одноконтурный газовый котел, называемый также одноступенчатым, выполняет функцию подогрева только той воды, которая применяется для отопления жилого помещения. Для параллельного нагревания воды с целью обеспечения горячего водоснабжения отдельно приобретается бойлер с косвенным нагревом. В таком случае точно учитывается количество человек, проживающих в доме: объем водонагревающей камеры бойлера должен соответствовать этому параметру.
Показатель мощности одноконтурного котла определяется площадью обогреваемого помещения. Также рекомендуется учитывать тот момент, что при одновременном использовании бойлера потребление электроэнергии на обогрев воды увеличивается. Сегодня особой популярностью пользуются газовые котлы, совмещенные с бойлером в общем для них корпусе.
Особенности двухконтурного котла
Большая функциональность, которой обладает двухконтурный котел, состоит в наличии дополнительной встроенной горелки ГВС: он служит и для обогрева помещения, и для обеспечения горячей водой внутридомовой системы водоснабжения. При наличии в доме такого газового котла отпадает необходимость в дополнительном приобретении бойлера для подогрева воды.
Стоимость такого котла оказывается значительно ниже общей суммы затрат на покупку и установку одноконтурного котла и бойлера. Однако следует учитывать, что при совместном проживании более 2-3 человек производимое им количество горячей воды может оказаться недостаточным. Это особенно актуально в домах, которые отличаются значительной площадью, где велико расстояние от такого котла до всех мест потребления горячей воды (мойки, ванны, умывальника). По мнению специалистов, длина труб не должна быть более 5-7 м. Следует обратить внимание и на диаметр труб: если он чересчур значителен, потребителям придется достаточно долго ждать, когда из крана вместо уже успевшей остыть воды польется горячая.
Двухконтурный газовый котел более подвержен формированию накипи. Образование же этого нерастворимого осадка понижает интенсивность нагревания воды, что влечет за собой повышение расхода топлива. Следует учитывать и тот факт, что нагрев воды в таких котлах начинается лишь после открытия крана. При закрытом кране вода, находящаяся в трубах, остывает.
Выбор вида газового котла зависит как от предпочтений покупателя, так и от состава воды, а также от потребностей в количестве горячей воды и уровне отопления жилого помещения. Большую важность при выборе, естественно, имеют цена и марка конкретного отопительного оборудования. Предпочтение стоит отдавать уже проверенным брендам, что гарантирует надежность работы оборудования в течение продолжительного времени.
Рейтинг газовых котлов и их цена
Надеемся, что следующая сравнительная таблица позволит вам выбрать лучший котел для своего дома.
Дополнительную информацию о газовых котлах вы сможете почерпнуть в следующем видео:
Вам понравилась предложенная нами информация? Вы можете рассказать нам что-то новое? Напишите, пожалуйста, нам об этом в ваших комментариях.
Чтобы любая система обогрева работала эффективно, её нужно правильно настроить. По утверждениям специалистов, главным способом регулировки принято считать балансировочный клапан для системы отопления. В этой статье мастерсантехник расскажет о функциях и принципе работы данного устройства, его видах и производителях.
Для чего нужен
Название устройства говорит само за себя – оно применяется для достижения баланса в системе отопления. Первостепенная задача данных операций заключается в равномерной раздаче тепловой энергии во всех контурах обогревательной магистрали. Получается, что каждая из поставленных батарей получит необходимый объём теплового носителя конкретной температуры.
Обратите внимание! Когда речь идёт про регулировку системы, имеется в виду именно предварительный расход теплового носителя для высокоэффективной работы каждого из участков.
Если трубопровод устроен просто, то установить баланс теплового расхода можно, осуществив качественный подбор диаметра труб. Если система сложная, имеет несколько ответвлений, то настройка объёма теплоэнергии на отдельный контур осуществляется с использованием специальных шайб (их смещение даёт возможность установить требуемый диаметр трубы для циркуляции теплового носителя). Однако стоит сказать, что все вышеперечисленные способы являются устаревшими.
В настоящее время в системах обогрева монтируют специальный регулировочный клапан, который собран аналогично вентилю.
Корпус изделия имеет пару штуцеров, что применяются для:
Замера давления воды в системе до и после циркуляции через клапан.
Подключения особой капиллярной трубки для корректировки его работы.
В процессе замера давления каждый используемый штуцер назначает его величину и значения перепада после прохождения регулятора. Исходя из этих параметров, по инструкции к клапану, можно подсчитать требуемое число поворота рукояти для рационального расхода воды в системе обогрева.
Обратите внимание! Балансировочные клапаны для системы отопления популярных брендов, допустим, компании Данфосс, оснащаются цифровым табло. Пользователь, глядя на панель, может быть в курсе объёма циркулирующей по трубам воды. Однако стоят такие приспособления достаточно дорого.
Виды
Отталкиваясь от того, какие функции возложены на клапан балансировки, выделяют следующие его виды:
Ручной балансировачный клапан
Клапан ручного типа (статический) обеспечивает оптимальные рабочие свойства при наличии стабильного системного давления, а также предоставляет возможность выключения и опорожнения при помощи дренажного крана отдельных системных элементов, проведение ремонта на участке без отключения всей системы.
Видео
В сюжете - Устройство и принцип работы ручного балансировочного клапана
Автоматический балансировочный клапан (динамический) монтируется на обратном контуре. Он соединён трубочкой с запорным краном на линии подачи и удерживает требуемые параметры, изменяет их на допустимые при переменах давления и температурных показателей. Данные клапаны подходят для системного разделения на независимые зоны с различным временем пуска (что отличает их от ручных моделей).
Видео
В сюжете - Автоматическая балансировка системы отопления
Принцип работы
Главное отличие рассматриваемого клапана от запорного в возможности работы при нахождении затвора в промежуточном состоянии. Нужно сказать, что конструкция балансировочного прибора может быть разная. Есть клапаны с расположением штока под углом по отношению к потоку. У них золотник может быть как прямой, так и в форме конуса, цилиндра.
Остановимся на принципе работы клапана с прямым штоком и плоским золотником.
В момент функционирования клапана осуществляется изменение проходного сечения между золотником и седлом. Из-за этого происходит балансировка системы. Золотник находится в плоскости, которая параллельна трубопроводной оси. В это время, в плоскости, которая находится перпендикулярно трубопроводной оси, располагается резьбовый шпиндель с присоединённым золотником. Корпус балансировочного устройства имеет неподвижную резьбовую гайку, что вместе со шпинделем создают ходовую пару.
Из-за вращения рукояти настройки через шпиндель и неподвижную резьбовую гайку передаётся сообщение золотнику. После этого золотник переходит из самого нижнего положение в самое верхнее. При расположении в самом низу золотник присоединяется к седлу в корпусе клапана и таким образом плотно перекрывает поток.
Уплотнение между затвором и седлом, которое создаётся фторопластовыми кольцами, кольцами из резины либо по типу металл-металл (в зависимости от типа применяемого теплового носителя), образует прочное и качественное перекрытие потока. Из-за изменения проходного сечения изменяется и пропускная способность клапана балансировки. Под пропускной способностью (через полностью открытый вентиль, при потере напора в 1 бар) имеется в виду значение, равное расходу (обозначается в м³/ч). Из техпаспорта клапана можно узнать пропускную способность в зависимости от перемены положения затвора.
Устройство можно монтировать на малый контур циркуляции твердотопливного котла в случае его замыкания на буферную ёмкость. Идея в поддержании нагрева жидкости в контуре минимум 60 ºС без применения для этих целей смесительного узла. Однако в данном случае, расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. В этом и задача клапана балансировки, который монтируется на подаче.
Второй способ применения – это регулировка подачи жидкости на змеевик бойлера косвенного нагрева. Бойлер обычно присоединяется прямо от котельной. Таким образом, лучше будет ограничить объём воды для подогрева бойлера.
Обратите внимание! Хорошо было бы установить балансировочные клапаны на все системные ответвления, в том числе и на контуры тёплого пола и горячего водоснабжения. Данные действия сделают систему высокоэффективной и обязательно приведут к экономии теплоносителя.
Производители
На рынке можно найти модели рассматриваемых устройств различных компаний, как зарубежных, так и отечественных:
BROEN – это компания из Дании. Её серия Ballorex Venturi представлена высокоточными ручными клапанами балансировки. Это устройства, представляющие собой, во-первых, вентиль с настройкой ручного типа, во-вторых, запорный шаровой кран.
Vexve – это лидирующая финская компания, которая поставляет на рынок трубопроводную арматуру с 1960 года. На сегодняшний день 80 % всей продукции идёт на экспорт в Италию, Германию, Чехию, Россию, Китай, Литву и другие страны.
Danfoss – это компания из Дании, которая с 1933 года занимается производством и выпуском клапанов балансировки статического и динамического типов для разных трубопроводных магистралей инженерного оснащения зданий (отопительных систем, холодного и горячего водяного снабжения вентиляционных и кондиционирующих устройств, горячего и холодного водопроводов). Данфосс – это бесспорный лидер на рынке многих стран, включая РФ.
GIACOMINI берёт своё начало в 1951 году. Это итальянский производитель с товарным оборотом около 170 млн. евро, из которых 80 % приходится на зарубежные рынки. Компания имеет три завода в Италии, 18 международных филиалов, 900 сотрудников и каждодневно обрабатывает 90 тонн латуни. Эти показатели ставят GIACOMINI в один ряд с лидерами мирового масштаба в своей сфере выпуска элементов и систем для обогрева, водяного снабжения для использования в жилом и промышленном секторах и сфере услуг.
ADL является отечественным производителем в области разработки, производства и поставок инженерного оборудования для секторов ЖКХ и строительства. Компания основана в 1994 году. Её продукция проходит 100 % контроль качества в соответствии с действующей нормативно-технической документации.
Балансировочный клапан для системы отопления – это довольно полезный и востребованный прибор. Однако устанавливать его требуется с умом. Допустим, на нефункционирующие контуры, настроенные при помощи шайб, данный вентиль монтировать нерационально. В случае демонтажа, когда к контурам добавляются новые устройства отопления или ведётся новое строительство, для регулировки необходимо пользоваться балансировочными клапанами.
Я уже показывал вам варианты схем системы отопления, сегодня хочу более подробно остановиться на однотрубной открытой системе отопления называемую в простонародности «Ленинградка». Именно ленинградка пользовалась в советские времена невиданной популярностью, потому что такую систему легко смонтировать. Основные элементы системы отопления «Ленинградка» — газовый энергонезависимый котел, батареи, трубы и расширительный бак. Системы отопления типа ленинградка элементарная, ниже приведу детальный разбор, понятный даже не особо понимающим по вопросам устройств инженерной коммуникации.
Преимущества «Ленинградки»
При данной системе отопления подающую трубу можно прокладывать прямо под дверным проемом;
Низкие затраты на комплектацию системы;
Лёгкий монтаж, с небольшим бюджетом из-за малой трудоемкости работ;
Система отопления эстетична, минимуму «выступающих» труб;
Такую систему можно подключать каскадно, одновременно к двум отопительным котлам;
Ленинградка позволяет обогнуть весь дом одним кольцом по его внешней стене. При данном раскладе трубопровод отходит от самого «сердца» системы отопления в качестве подающей, обводит весь периметр жилья и возвращается в обратку. С помощью ленинградки, схема отопления позволяет проложить теплый пол.
Недостатки системы
Потеря теплоотдачи, теплоотдача будет выровнена только лишь после добавления к последующим радиаторам дополнительных секций;
При системе «горизонтальное отопление» с применением металлических труб, в будущем возможен затруднительный демонтаж радиаторов.
Принцип действия «Ленинградки»
Во-первых последовательное расположение всех батарей системы отопления. Теплоноситель от котла (антифриз или вода) поступает во все радиаторы постепенно, отдавая тепло в каждой батарее. Здесь и вскрывается недостаток, логично, что если в первый радиатор зашел теплоноситель с температурой в 60С, в каждой последующей батарее отдал по 5С, скажем у до пятой батареи теплоноситель приходит с температурой уже в 40С, в следствии дальняя комната, участок будет плохо прогреваться, поэтому то туда и следует поставить радиатор с большим количеством секций.
Обращаю внимание! Увеличение количества секций радиаторов по мере удаления их от места «подачи» тепла сохранит тепловой баланс всех помещений.
Однотрубная система отопления ленинградка идеально подходит для обогрева строений с одним или двумя этажами. Если подающая труба прокладывается ниже уровня пола, следует своевременно позаботиться о ее изоляции при помощи рулонных материалов. В противном случае будут наблюдаться потери тепла и возникнет риск перегрева подпольного помещения.
Чем обеспечен непрерывный цикл теплоносителя?
Теплоноситель, нагретый до необходимой температуры попадая в батарею по законам физики, он перемещается в верхнюю часть полости радиатора. Теплоноситель с меньшей температурой опускается. Процесс перемещения более нагретого теплоносителя вверх и за счет этого действия выталкивание более холодного переходит в цикл. Более холодный теплоноситель перетекает в котел, нагревается и всё начинается повторно — циклично.
Особенности монтажа системы отопления
Трубу системы отопления прокладывают по всему периметру квартиры или дома, и замыкают на котле. Возле котла на подающей трубе делается врезка и выводится вертикальная труба на расширительный бак. Расширительный бак должен быть самой верхней точкой всей системы отопления и служить предохранителем и воздухоотводчиком.
А так же! Так же расширительный бак создает в системе отопления приемлемое (оптимальное) давление теплоносителя.
В такой системе отопления батареи подсоединяются врезкой в основную магистральную трубу. Применяется как нижнее-проходное подключение, так и диагонально-полнопроходное подключение.
Наглядно ознакомиться с однотрубной системой отопления типа «Ленинградка» и ее функционированием, вы сможете на видео. Подробно, а главное, доступно описывается вся тонкость, нюансы и способы решения возможной трудности при монтаже системы.
Современная однотрубная система, оборудуется регуляторами, вентилями для балансировки, клапаны термостатические, шаровые краны — это дает возможность балансировать радиаторы в зависимости от ваших предпочтений. Проще говоря, если у вас стоит радиатор в коридоре, а в нем вы проводите меньше времени чем в спальне, то на данном участке радиаторы можно немного приглушить, отрегулировав подачу теплоносителя в батарею. Так же, если систему отопления вы собираетесь монтировать своими силами, следует при проектировании учесть факт поломки батареи и на всякий случай поставить байпасы и съемные муфты (американки). Это позволит вам снимать радиатор не отключая систему отопления, а лишь перекрытие всего лишь одного радиатора. Это касается только лишь первых двух схем. Нижняя схема под данные условия не предназначена. перекрыв первую батарею вы перекрываете всю систему отопления.
Гидравлический расчет (далее ГР) – это математический алгоритм, в результате выполнения которого мы получим необходимый диаметр труб в данной системе (имеется ввиду внутренний диаметр). Кроме того, будет понятно какой нам необходимо использовать циркуляционный насос – определяется напор и расход насоса. Все это даст возможность сделать систему отопления экономически оптимальной. Производится он на основании законов гидравлики – специального раздела физики, посвященного движению и равновесию в жидкостях.
Теоретически ГР отопления основан на следующем уравнении:
ΔP = R•l + z
Данное равенство справедливо для конкретного участка. Расшифровывается это уравнение следующим образом:
ΔP – линейные потери давления;
R – удельные потери давления в трубе;
l – длина труб;
z – потери давления в отводах, запорной арматуре.
Из формулы видно, что потери давления тем больше, чем она длиннее и чем больше в ней отводов или других элементов, уменьшающих проход или меняющих направление потока жидкости. Давайте выведем чему равны R и z. Для этого рассмотрим еще одно уравнение, показывающее потери давления от трения об стенки труб:
ΔPтрение = (λ/d)*(v²ρ/2)
Это уравнение Дарси – Вейсбаха. Давайте расшифруем его:
λ – коэффициент, зависящий от характера движения трубы;
d – внутренний диаметр трубы;
v – скорость движения жидкости;
ρ – плотность жидкости.
Из этого уравнения устанавливается важная зависимость – потери давления на трение тем меньше, чем больше внутренний диаметр труб и меньше скорость движения жидкости. Причем, зависимость от скорости здесь квадратичная. Потери в отводах, тройниках и запорной арматуре определяются по другой формуле:
ΔPарматура = ξ*(v²ρ/2)
Здесь:
ξ – коэффициент местного сопротивления (далее КМС).
v – скорость движения жидкости.
ρ – плотность жидкости.
Из данного уравнения также видно, что падение давления возрастает с увеличением скорости жидкости. Также, стоит сказать, что в случае применения низкозамерзающего теплоносителя также будет играть важную роль его плотность – чем она выше тем тяжелее циркуляционному насосу. Поэтому при переходе на “незамерзайку” возможно придется заменить циркуляционный насос.
Из всего вышеизложенного выведем следующее равенство:
Часто инженерам приходится рассчитывать системы отопления на больших объектах. В них большое количество приборов отопления и много сотен метров труб, но считать все равно нужно. Ведь без ГР не получится правильно подобрать циркуляционный насос. К тому же ГР позволяет установить еще до монтажа будет ли работать все это.
Для упрощения жизни проектировщикам разработаны различные численные и программные методы определения гидравлического сопротивления. Начнем от ручного к автоматическому.
Приближенные формулы расчета гидравлического сопротивления
Для определения удельных потерь на трение в трубопроводе используется следующая приближенная формула:
R = 5104 v1.9 /d1,32 Па/м
Здесь сохраняется практически квадратичная зависимость от скорости движения жидкости в трубопроводе. Данная формула справедлива для скоростей 0,1-1,25 м/с.
Если у вас известен расход теплоносителя, то есть приближенная формула для определения внутреннего диаметра труб:
d = 0.75√G мм
Получив результат необходимо воспользоваться следующей таблицей для получения диаметра условного прохода:
Наиболее трудоемким будет расчет местных сопротивлений в фитингах, запорной арматуре и приборах отопления. Ранее я упоминал коэффициенты местного сопротивления ξ, их выбор делается по справочным таблицам. Если с углами и запорной арматурой все ясно, то вот выбор КМС для тройников превращается в целое приключение. Чтобы стало понятно о чем я говорю, посмотрим на следующую картинку:
По картинке видно, что у нас имеется целых 4 вида тройников, для каждого из которых будут свои КМС местного сопротивления. Трудность тут будет состоять в правильном выборе направления тока теплоносителя. Для тех кому очень нужно, приведу здесь таблицу с формулами из книги О.Д. Самарина “Гидравлические расчеты инженерных систем”:
Эти формулы можно перенести в MathCAD или любую другую программу и рассчитать КМС с погрешностью до 10 %. Формулы применимы для скоростей движения теплоносителя от 0,1 до 1,25 м/с и для труб с диаметром условного прохода до 50 мм. Такие формулы вполне подойдут для отопления коттеджей и частных домов. Теперь рассмотрим некоторые программные решения.
Программы для расчета гидравлического сопротивления в системах отопления
Сейчас в интернете можно найти много различных программ для расчета отопления платных и бесплатных. Понятное дело, что платные программы обладают более мощным функционалом, чем бесплатные и позволяют решать более широкий круг задач. Такие программы имеет смыл приобретать профессиональным инженерам-проектировщикам. Обывателю, который хочет самостоятельно посчитать систему отопления в своем доме будет вполне достаточно бесплатных программ. Ниже приведу список наиболее распространенных программных продуктов:
Valtec.PRG – бесплатная программа для расчета отопления и водоснабжения. Есть возможности расчета теплых полов и даже теплых стен
HERZ – целое семейство программ. С их помощью можно рассчитывать как однотрубные так и двухтрубные системы отопления. Программа имеет удобное графическое представление и возможность разбивки на поэтажные схемы. Имеется возможность расчета тепловых потерь
Поток – отечественная разработка, представляющая из себя комплексную САПР, которая может проектировать инженерные сети любой сложности. В отличии от предыдущих, Поток – платная программа. Поэтому простой обыватель вряд ли станет ей пользоваться. Она предназначена для профессионалов.
Есть еще несколько других решений. В основном от производителей труб и фитингов. Производители затачивают программы для расчета под свои материалы и тем самым в какой-то степени вынуждают покупать их материалы. Это такой маркетинговый ход и в нем нет ничего плохого.
Видео
В сюжете - Гидравлический расчёт системы отопления в программе VALTEC.PRG
Антон_Росляков
