Создание двухтрубной системы отопления в доме

Двухтрубная система отопления (СО) с принудительной циркуляцией воды (теплоносителя) и нижней разводкой является самой распространённой и любимой многими домовладельцами и специалистами. Если изначально правильно спланировать и спроектировать схему будущей СО и провести все необходимые расчеты, то такую систему не составит особого труда собрать самостоятельно даже без особых навыков работы в этой сфере. Но, конечно же, далеко не все домовладельцы хорошо разбираются в СО и многие имеют смутное представление и о расчетах, и о схеме СО, и о её монтаже. Поэтому большая часть всё же доверяет это дело профессионалам, или хотя бы консультируются у экспертов перед выполнением тех или иных работ. Но вне зависимости от того, какой из вариантов вы выбрали, будь то самостоятельная установка, вариант с консультациями мастеров или решили нанять специалистов, нужно иметь хотя бы общее представление о работе СО и всех составляющих её компонент. Это позволит вам правильно провести монтаж и проконтролировать работу мастеров. В данной статье мы разберемся со всеми нюансами и особенностями создания двухтрубной СО.

Примечание. Главным недостатком двухтрубных систем по сравнению с однотрубными разновидностями многие домовладельцы считают больший расход материалов, поскольку труб для её создания потребуется действительно примерно вдвое больше. Но с другой стороны, сторонники «ленинградки» и других однотрубных схем не учитывают того, что температура в таких СО существенно падает по мере отдаления от котла, и приходится дополнительно наращивать секции отдаленных радиаторов, чтобы они могли поддерживать нормальную температуру в помещениях. А это немалые затраты, поэтому еще совсем не факт, что та самая «ленинградка» обойдется намного дешевле двухтрубной СО.

В двухтрубных СО стояки могут быть вертикальными или горизонтальными, суть при этом остается прежней, но несколько изменяется конструкция и вид монтажа. Что касается разводки, то она может быть 3-х типов, а именно: нижней, верхней или комбинированной. При использовании вертикальной схемы источник тепла располагается на первом или же на цокольном этаже, и к ним подключаются стояки с радиаторами. Таких стояков может быть несколько или один, в зависимости от ваших потребностей. Подключение радиаторов к стояку производится напрямую:

На рисунке показан вариант подачи теплоносителя снизу к нагревательным приборам. Это схема с нижней разводкой. Если подача теплоносителя осуществляется сверху, то это будет верхняя разводка. Комбинированный вариант предусматривает установку обратки внизу в горизонтальном положении, а подающая магистраль, также расположенная горизонтально, монтируется непосредственно под потолком. Если используется верхняя или комбинированная разводка, то верхние магистрали зачастую устанавливают на чердаке, тогда как установка в жилых помещениях под потолком верхнего этажа осуществляется нечасто из-за снижения эстетической привлекательности комнаты.

Горизонтальные двухтрубные системы

В горизонтальных двухтрубных СО стояки расположены, как следует из самого названия системы, горизонтально. К этим веткам присоединяется необходимое количество радиаторов. Одна горизонтальная ветка отапливает помещения в пределах одного этажа. Что касается вариантов разводки, то она, как и в случае с вертикально расположенными ветками, может быть верхней, нижней и комбинированной. Пример такой СО показан на рисунке ниже:

Верхняя разводка используется нечасто, поскольку для её создания приходится прокладывать трубопроводы на чердаке или же вверху помещения под потолком, а это не только не совсем удобно, но и довольно некрасиво. Да и расходы материалов будут немалые, а это дополнительные денежные затраты. Такие схемы, как правило, используют для обогрева подвала, или же если котельная расположена на чердаке. Но в последнем случае при правильном расчете системы и её настройке, а также подходящем циркуляционном насосе, можно магистрали пускать не под потолком, а снизу, что будет выглядеть существенно привлекательней.

Если стоит задача создания двухтрубной гравитационной системы, то зачастую используется комбинированная разводка. СО с конвекционным движением жидкости и сейчас успешно используются в небольших домах в районах, где наблюдаются частые перебои в работе систем электроснабжения. Достоинства такой системы очевидны, и она действительно эффективна и энергонезависима, и работает вне зависимости от того, есть ли в доме электричество. Но имеет такая система и свои существенные недостатки. Во-первых, в них используются трубы увеличенного диаметра, что необходимо для обеспечения конвекции теплоносителя по магистралям, что означает большую материалоемкость создания СО. Во-вторых, в случае использования для обогрева помещений гравитационной двухтрубной системы, по комнате будет проходить много труб. А учитывая, что диаметры этих труб будут немалые, можно себе представить и общую загруженность комнат трубами, что негативно сказывается и на эстетической привлекательности комнат.

Горизонтальный вариант двухтрубной СО с нижней разводкой является самым популярным, и успешно используется фактически повсеместно благодаря внушительному списку достоинств при незначительных недостатках. От магистрали к радиаторам идут короткие подводки, которые не слишком бросаются в глаза, и не портят общий вид интерьера. Что касается трубопроводов, идущих внизу, то их можно и вовсе скрыть от глаз с помощью декоративных экранов. Магистрали также можно вмонтировать в стяжку пола, и тогда об их существовании можно будет лишь догадываться. Такая схема не требует больших материальных затрат, а её эффективность – одна из самых высоких среди других возможных СО. Эффективность можно еще больше увеличить, если использовать попутную схему, показанную на рисунке ниже:

Как видно из схемы попутной СО, теплоноситель и в подающей магистрали, и в обратке течет в одном направлении, и проходит примерно одинаковое расстояние. Благодаря этому, вся созданная по этой схеме система будет надежной, а её работа – стабильной. Однако здесь есть одно но. Дело в том, что для создания такой СО потребуется провести детальные гидравлические расчеты и выполнить все рекомендации к установке труб. Например, расчет и монтаж кольцевых контуров является довольно сложной задачей, иногда трубы пересекают дверные проемы, что выливается в новые трудности и затраты на реализацию всего проекта.

Вывод. Если вы хотите в частном доме создать СО с принудительной циркуляцией теплоносителя, то в этом случае оптимальной будет горизонтальная двухтрубная система с нижним вариантом разводки. Если же в доме существует проблема с системой электроснабжения или вы просто хотите, чтобы отопление в вашем доме было не привязано к наличию электричества, то лучше остановиться на самотечной СО с комбинированной горизонтальной или вертикальной разводкой. Вертикальная комбинированная конвекционная схема СО отлично подойдет для двухэтажных домов.

Создание СО с принудительной циркуляцией

После того, как вы определились с наиболее привлекательной конкретно для вашего дома схемой разводки, нужно её нарисовать. Достаточно будет и двухмерной модели, но если у вас получится сделать аксонометрию – будет только лучше. Исходя из вашего эскиза нужно провести гидродинамический расчёт, и подобрать оптимальные размеры и диаметры труб на каждом участке создаваемой СО. Далее следует этап выбора оборудования, арматуры, радиаторов, фильтра, расширительного бака (в системах с принудительной циркуляцией используются баки мембранного типа), циркуляционного насоса и других необходимых элементов отвязки котла. Когда все расчёты проделаны, схема создана и все необходимое оборудование подобрано, можно определяться с местом, где это все можно купить, чтобы и материалы были хорошего качества, и цена приемлемой. После этого следует этап монтажа. Его можно проводить как самостоятельно, так и с помощью специалистов, или вовсе поручить это дело мастерам, не забывая при этом контролировать их работу. Вот так выглядит полная цепочка создания в доме СО с циркуляционным насосом, а теперь рассмотрим все наведенные этапы более подробно.

Выполняя эскиз схемы будущей двухтрубной СО, проведите трубопроводы и отметьте радиаторы, расставьте необходимую запорную арматуру. Также необходимо расставить отметки высот. При этом за нулевую точку отсчета берется поверхность готовой стяжки первого этажа. После выполнения расчётов и определения длин и диаметров труб, найденные значения также следует нанести на эскиз. Ниже приведем пример готовой схемы монтажа двухтрубной горизонтальной СО с принудительным вариантом циркуляции теплоносителя:

Важно. Некоторые мастера предпочитают обходиться либо вовсе без такого эскиза, либо с зарисовками отдельных участков системы. Однако чертеж помогает увидеть целостную картину вашей будущей СО, разобраться во всех её нюансах и определиться с количеством и расстановкой всех её элементов, что существенно упростит задачу будущего монтажа и убережет от приобретения большего количества арматуры, нежели вам нужно. Особенно эскиз будет полезен, если он выполнен в трехмерке и с приложенным планом дома.

Выбор диаметра труб

Для каждого помещения нужно определить необходимую для его обогрева тепловую мощность, и уже исходя из этого подбирается диаметр трубопроводов для СО. То есть, диаметр трубы подбирается из такого расчёта, чтобы его было достаточно для доставки в помещение необходимого количества нагретого теплоносителя (тепла).

Примечание. При выполнении расчетов мы учитываем, что вы уже знаете необходимое количество теплоты для обогрева помещений и также подсчитали тепловые потери дома.

Подбор необходимого сечения труб начинается с последнего радиатора, постепенно продвигаясь к тепловому генератору. Для начала рассчитывается расход теплоносителя, используемого для обогрева помещения, в котором установлена батарея:

G = 3600Q/(c∆t), где:


• G – расход теплоносителя на расчетное помещение. Измеряется в кг/ч;
• с – теплоемкость воды. В расчётах этот параметр принимаем равным 4,187 кДж/кг0С;
• Q – количество тепла, необходимое для обогрева помещения. Измеряется в кВт;
• ∆t – разница температуры теплоносителя в подающей магистрали и обратке. При расчётах этот параметр обычно принимают равным 200С.

Зная объемный расход, мы можем найти наиболее подходящий диаметр трубы, чтобы созданная двухтрубная СО была сбалансированной. Для расчета сечения используем формулу:

S = GV/3600v, где:


• S - площадь поперечного сечения трубопровода в м2;
• GV – объёмный расход используемого теплоносителя. Измеряется в м3/ч;
• V – скорость потока теплоносителя. В расчете этот коэффициент принимается в диапазоне 0,3-0,7 м/с.

Примечание. Если вы проводите расчет для одноэтажного дома с гравитационной СО, то параметр минимальной скорости следует принимать 0,3 м/с.

Для нашего примера возьмём скорость течения теплоносителя 0,5 м/с, и подставим это значение в формулу, после чего из полученной площади находим и нужный нам диаметр трубы – 0,1 м. Далее смотрим на сортамент полипропиленовых труб, и видим, что внутренний диаметр подводящей для нас трубы – 15 мм. Этот размер нужно проставить в созданном нами ранее эскизе СО. Как показывает практика, в двухтрубных СО подключение радиаторов к магистралям осуществляется посредством также 15 миллиметровых труб. После проведённых расчётов переходим к следующей комнате и проводим аналогичный расчет, суммируем с предыдущим результатом и постепенно доходим до теплогенератора.

Подключение к системе отопления радиаторов

В процессе проведения монтажных работ осуществляется подключение установленных радиаторов к магистральным трубопроводам. В рассматриваемой нами двухтрубной СО может осуществляться диагональное или боковое подключение. Возможные варианты подключения представлены на рисунке ниже:

На схеме под номером 2 показан способ подключения, который не порекомендует ни один мастер. Почему? А потому, что в таком случае немалая часть, а особенно верхние углы, радиатора будут слабо прогреваться, а иногда и вовсе не прогреваются, поэтому использовать подобный вариант соединения мы также рекомендовать не можем.

На рисунках ниже мы представим наглядную схему температурного баланса при нижнем варианте подключения батареи с СО двухтрубного типа:

Диагональный способ подключения (схема 1) радиатора к СО зачастую используется при горизонтальной схеме. Боковой вариант подключения радиатора (схема 3) удобен при создании вертикальной схемы СО. Благодаря правильному выбору варианта подключения радиаторов к СО повышается эффективность её работы и достигается максимум теплоотдачи батареи, что наглядно показано на рисунке:

Балансировка созданной системы отопления

После успешного монтажа двухтрубной СО и проверки её работоспособности, нужно произвести балансировку, что позволить добиться равновесия всех ветвей системы и точно отрегулировать расход теплоносителя на каждой из этих веток. Для начала необходимо каждую ветку правильно подключить к магистральным трубопроводам с обязательной установкой балансировочных вентилей. Далее нужно установить на подводках батарей (желательно – на всех радиаторах) термостатические клапаны или регулировочные краны.

Балансировку системы своими силами провести можно, но это довольно сложный процесс, который требует от мастера не только понимания процесса, но также обязательно наличие оборудования. Как минимум нужно иметь манометр, с помощью которого потребуется измерять перепад давления на вентиле балансировки. С помощью манометра можно будет рассчитать потери давления и произвести балансировку веток. Конечно, опытные мастера могут произвести балансировку и без приборов, но в этом случае процесс настройки будет осуществляться фактически на ощупь. Для балансировки системы без приборов нужно после тщательной проверки всех соединений и проведения испытаний заполнить СО теплоносителем и спустить воздух, подготовив её к работе. После этого включается котел и осуществляется ручная балансировка СО в зависимости от степени прогрева радиаторов. Отопительные приборы, находящиеся поблизости к котлу, прикручивают, чтобы тепло в большем объеме уходило в радиаторы, расположенные дальше. Так проделывается до тех пор, пока не будет настроен баланс распределения теплоносителя по всем радиаторам, входящим в СО.

Заключение

Процесс монтажа двухтрубной СО может показаться простым, и это действительно так, и каждый домовладелец при соответствующем желании и наличии свободного времени может без особых усилий собрать её своими руками. Но вот создать эту систему на бумаге, нарисовать эскиз, провести правильный расчет и подобрать необходимое оборудование – дело весьма непростое, и требующее квалификации и опыта работы. Так же дело обстоит и с балансировкой, которую лучше оставить профессионалу. Таким образом, подготовительные этапы и завершающую балансировку уже готовой СО желательно доверить мастерам или проводить с их помощью, тогда как сам монтаж можно провести самостоятельно после соответствующих консультаций с профессионалами.