Процесс установки системы
Работы по монтажу отопления Тихельмана начинаются с установки котла, размещать который полагается в помещении не ниже 250 см. Мощность устройства зависит от обогреваемой площади: на 10 м2 площади потребуется 1000 Вт.
После этого нужно выполнить следующие действия:
- Навесить секции радиаторов. Определив нужное число элементов, разметить их будущую локализацию – обычно их помещают под окнами. Укрепить радиаторы кронштейнами.
- Протянуть трубы из металлопластика, по которым будут идти подача и обратка. Такой материал рекомендуется благодаря простоте установки и устойчивости к высоким температурам. Диаметры должны быть 20-25 мм (у магистральных труб) и 16 мм (подключение батарей).
- Смонтировать циркуляционный насос на обратке рядом с котлом. Перед ним нужно поместить устройство фильтрации. Врезают насос через байпас с тремя кранами.
- Установить расширительный бачок и предохранительные детали, отвечающие за безопасность системы.
Самый простой и недорогой метод подготовки воды – использование в петле Тихельмана косвенного бойлера. Автоматизированные котлы обычно легко коммутируются с устройством нагрева и осуществляют управление им. В ином случае для включения бойлера потребуется создание обвязки.
Виды разводки труб и построения систем отопления
Виды системы отопления определяются пространственным размещением радиаторов и трубопровдов.
Различают схемы компоновок:
- горизонтальную или вертикальную;
- верхнюю или нижнюю разводку;
- с прямым и обратным течением теплоносителя;
- разводок труб до радиаторов – тупиковые, лучевые, кольцевые.
Каждому виду и их комбинациям присущи качественные характеристики, определяющие выбор в зависимости от условий эксплуатации.
Верхняя или нижняя разводка
Схема двухтрубной системы отопления с верхней разводкой.
Верхняя разводка может быть обустроена в системах с гравитационной и принудительной циркуляцией, а также в их комбинированном варианте. Горячий теплоноситель по центральному стояку подаётся в верхнюю горизонтальную трубу из которой происходит распределение по стоякам. Трубы располагают под потолком верхнего этажа.
| Преимущества | Недостатки |
| Разница в давлении позволяет использовать большое количество радиаторов | Часть тепла трубы отдают в верхней части помещения, что снижает эффективность |
| Подходит для различных схем построения | Требуется разводка большого диаметра, что дороже |
| Низкое гидравлическое сопротивление | Внешний вид не подходит для части интерьеров |
| Возможность установки терморегуляторов на каждый радиатор или стояк | Расширительный бак иногда придётся выносить на неотапливаемый чердак и осуществлять качественное утепление |
| Невысокое давление в сети (до 3-4 атм) подходит для любых типов радиаторов, в том числе алюминиевых | Для монтажа тёплого пола потребуется дополнительное оборудование |
Диаметр труб и протяженность контуров увеличивает объём теплоносителя, для перекачки которого покупают мощные насосы.
Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой.
Системы с нижней разводкой отличаются расположением подводящей трубы и обратки ниже уровня радиаторов.
Преимущественно такие схемы используют в системах с принудительной циркуляцией.
Достоинства нижней разводки:
- трубопроводы можно скрыть в полу или стенах;
- не требуется делать общий стояк, что позволяет организовать отопление первого построенного этажа, а второй и последующий оборудовать в по мере необходимости;
- установив коллекторы, можно организовать систему «тёплый пол».
Пример коллекторного узла, распределяющего теплоноситель по контурам «теплого пола».
Среди недостатков пользователи отмечают частые завоздушивания, а монтажники – трудности с первоначальной настройкой и балансировкой.
Вертикальная и горизонтальная разводка
Схема горизонтальной и вертикально разводки двухтрубной СО.
Горизонтальная и вертикальная схема отличаются наличием главного стояка.
Вертикальные типы в основном применяют в многоэтажных зданиях. Горизонтальный вид подходит для строений любой этажности, при обустройстве учитывают конструкцию и подбирают насос необходимой мощности.
Проектировщики и монтажники различают несколько принципиальных схем разводки труб в системах отопления.
Три принципиальных схемы разводки труб.
Тупиковая схема монтируется в большинстве загородных домов и имеет ещё одно название – с обратным (встречным) движением теплоносителя. К каждому радиатору подключают подающую и отводящую трубы. Циркуляция осуществляется насосом. Главное преимущество системы заключается в том, что ко всем радиаторам теплоноситель доходит одинаковой температуры, а с помощью регуляторов можно поддерживать необходимый микроклимат в каждом помещении.
Недостатки:
- большое количество сварных и муфтовых соединений;
- требуется профессиональный гидравлический расчёт, если в одном контуре находится больше 3-х радиаторов;
- часто возникают шумы от движущегося теплоносителя.
Петля Тихельмана или схема с попутным движением теплоносителя используется в нижней горизонтальной разводке и позволяет скрыть трубы под напольным покрытием или в стяжке. Попутная схема по отзывам монтажников требует минимальной настройки. Петля Тихельмана отлично работает при большом количестве радиаторов, но потребует при этом увеличенного диаметра труб.
При монтаже лучевой разводки используют коллекторы, устанавливаемые на каждом этаже здания.
Схема лучевой разводки двухтрубной СО к радиаторам с нижним подключением.
Схема раздельно питает каждый радиатор и позволяет монтировать систему «тёплый пол». Важный недостаток – большие затраты на приобретение труб.
Двухтрубная попутная система отопления — Расчет — Петля Тихельмана
Если применяется отопление петля Тихельмана для двухэтажного дома с интеграцией в систему насоса увеличенной производительности, нужно позаботиться об устранении шума при работе насоса. Схема Тихельмана достаточно проста.
В классической двухтрубной схеме обратная тепломагистраль начинается от последнего радиатора и заканчивается котлом, а подача начинается от котла и заканчивается последним радиатором. Получается, что первый радиатор от котла первый на подаче и последний на обратке, соответственно, последний радиатор последний на подаче, но первый на обратке.
Это своего рода прямоточная система, в которой теплоноситель в подающей и обратной тепломагистралях перемещается в одном направлении. Прежде всего, отметим сбалансированность системы и отсутствие необходимости установки различного регулировочного оборудования, которое стоит довольно дорого. При этом проток теплоносителя по всей системе одинаков, а работа теплогенерирующего оборудования оптимальна и отличается высоким КПД.
К недостаткам схемы Тихельмана отнесем необходимость использования дополнительных труб и желательно большого диаметра, а это дополнительные расходы. Причем не всегда архитектурные особенности частного дома позволяют произвести монтаж открытой системы отопления с тремя трубами.
Например, установке системы отопления данного типа могут помешать дверные проемы, и ряд других архитектурны форм. Поэтому организовать круговое движение промежуточного теплоносителя в двухтрубной системе отопления частного дома не всегда возможно.
Также отметим, что в большинстве случаев при монтаже возвратных отопительных систем реверсивного типа по схеме Тихельмана применяется горизонтальная разводка. По остальным характеристикам и используемому отопительному оборудованию и теплогенераторам петля Тихельмана не отличается от двухтрубных аналогов.
Системы отопления, в которых теплоноситель транспортируется по двухтрубной попутной схеме, называются петля Тихельмана. Основные особенности схем в отсутствии работ по балансировке, стабильности эксплуатации. Рассмотрим технические показатели, устройство тепловой магистрали, возможность применения и формирование своими руками. Следует разобраться в достоинствах, недостатках схемы отопления и просчитать затраты прежде, чем выбирать подключение данного типа для частных особняков.
Вы вводите в заблуждение тех, кто пытается найти правильные ответы по системам отопления на Вашем сайте. Представленная схема петли Тихельмана, по определению ею не является. Основным достоинством петли Тихельмана является то, что длины прямых участков и обратных для всех радиаторов схемы должно быть одинаково относительно котла и насоса, что гарантирует равенство гидравлических условий для всех радиаторов. В вашей же схеме этого НЕТ.
Возвращать же обратку большим диаметром по направлению назад, то есть фактически прокладывать три трубы — не выгодно. В небольших домах в основном проще, выгодней проложить трубопроводы по стенам по тупиковой схеме. Современные проекты предусматривают особенные решения…. В современном дизайне частных домов не редко встречаются дополнительные двери на террасу, в сад, в неотапливаемые помещения, а также высокие окна до самого пола.
Навеска труб на стены считается неприемлемой, элементом интерьера не соответствующим современным представлениям.
Схема устройства петли Тихельмана в доме
Если хозяин решил использовать схему отопления Тихельмана для двухэтажного дома, необходимо придерживаться рекомендаций профессионалов:
- Правильно выбрать гидравлический насос – это основная деталь всей системы.
- Для каждого этажа выкладывается своя петля. Стояк формируется общий для всех этажей.
- Учитываются потери энергии на этажах, что требует тщательного подбора материала батарей, диаметра трубопровода. Для каждого этажа эти элементы выбираются с учетом особенностей подачи теплоносителя.
- В контур попутки встраивается балансировочный кран. Для строений в 2 этажа краны монтируются в помещении котельной.
Обвязка котла
Как и системы любого отопления, 2-х трубные с попутным током носителя бывают открытыми и закрытыми. На выходе подающего патрубка нужно установить группу безопасности, которая включает предохранительный клапан, манометр и воздухоотводчик автоматического типа.
Если система открытого типа, то выход подающего конца магистрали представляет собой вертикальный канал – это разгонный стояк, в самой верхней точке которого устанавливается компенсационный бак (расширительный). После бака формируется подающий трубопровод, который отправляет теплоноситель в сеть отопления. Труба обратного тока дополняется циркуляционным насосом, выбирать который нужно с учетом гидравлического сопротивления всей магистрали отопления.
После насоса нужно установить тройник, посредством которого присоединяется расширительный бак, манометр для контроля уровня давления в нижней точке схемы и патрубок для слива и залива теплоносителя в магистраль.
Запорная арматура представлена шаровыми кранами с полным проходом, их устанавливают:
- с обеих сторон от насоса;
- на патрубке залива/слива воды;
- на отводе расширительного бака;
- в точках подключения котла к контуру отопления.
Если планируется монтаж закрытого клапана на байпасе, то точка врезки до насосного оборудования. Закрытый клапан на байпасе нужен для сработки при остановке циркуляции теплоносителя, чтобы защитить систему от холостого хода. В системе, где формируется несколько контуров с разной интенсивностью подачи теплоносителя, устанавливается гидрострелка. Это может быть раздача из отопительного прибора воды по магистрали с радиаторами и в контур теплого пола.
Трубопроводы
Если петля для отопления формируется в доме большой этажности, в расчет принимается общая площадь отапливаемых помещений, уровень теплопотерь – все это влияет на диаметр труб, которые будут применяться для обустройства магистрали.
При уровне теплопотерь не выше 15 кВт и площади в 150 м2 применяются трубы с показателем внутреннего сечения в 20 мм. Такие детали подходят для внутренних систем отопления, где количество батарей не превышает 8 единиц. Насос 25-40.
При условии потерь тепла в пределах 15-27 кВт и площади отопления не более 250 м2, нужно покупать трубы с сечением 25 мм (внутренний показатель). Насос 25-60
Допускается снижение параметров сечения трубопровода, но важно помнить, что для последнего радиатора диаметр подающего трубопровода не может быть менее 16 мм
Арматура
Чтобы обеспечить функциональность схемы, устанавливается регулировочная арматура. Для выравнивания перепадов давления рекомендуется подбирать разное количество секций в каждом радиаторе, но тут потребуются точные расчеты, произвести которые может только специалист.
Чтобы избежать ошибки в расчетах, можно установить на батареи регулировочные клапаны, на первых крайних в ряду радиаторах клапаны монтируются в обязательном порядке.
Если нет регулировочных клапанов, то применяется метод статической регулировки для балансировки петли Тихельмана. Такая система требует монтажа вставок, уменьшающих условный проход на определенную величину. Уплотнения в виде колец разного диаметра можно сделать своими руками, а ставить кольца следует в точку резьбового присоединения батареи.
Двухтрубная система отопления, в которой теплоноситель подается по трубе подачи, а, затем, пройдя через прибор отопления, поступает в обратный трубопровод, является одной из самых распространенных.
Различают два вида двухтрубных систем отопления:
- тупиковая система отопления
- система отопления с попутным движением воды, называемая также системой Тихельмана, в честь инженера, разработавшего и с успехом применившего ее на практике.
Алгоритм выполнения монтажных работ
Монтаждвухтрубной попутной системы отопления ведется в соответствии с определенным алгоритмом, где начальным этапом является подбор диаметра труб, а конечным – установка циркуляторного насоса.
Расчет диаметра трубопровода
Есть научно обоснованный способ расчета. Сечение трубы выбирается, исходя из объема теплоносителя, проходящего по трубе в единицу времени. Расчет начинают от дальнего радиатора по формуле:
G=3600×Q/(c×Δt), (1)
где: G − расход воды на обогрев дома (кг/ч);
Q − тепловая мощность, требуемая для обогрева (кВт);
c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);
Δt − разность температур между горячим и холодным теплоносителем, принимается равной 20 °C.
Далее вычисляют сечение труб по формуле:
S=GV/(3600×v), (2)
где: S − площадь поперечного сечения трубы (м2);
GV − объемный расход воды (м3/ч);
v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.
Полученная цифра – это сечение, исходя из него, подбирают внутренний диаметр трубопровода.
Такой расчет ведут по всем радиаторам до котла.
При расчете также можно ориентироваться на таблицу зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки.
Таблица зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки
Можно учитывать следующие ориентиры:
- При потерях тепла до 15 кВт (150 м кв.) площади подойдут трубы диаметров 20 мм.
- При потерях от 15 до до 27 кВт (до 250 м кв. площади) потребуются трубы диаметром не менее 25 мм.
Провести расчет по приведенным формулам или гидравлическим таблицам для домовладельца является сложной задачей, поэтому можно основываться на рекомендуемых диаметрах труб.
Диаметр трубопровода должен быть одинаковый на всем его протяжении для обеспечения стабильной работы батарей. Рекомендуемый минимальный внутренний диаметр труб -20 мм.
Необходимо соблюдать следующие условия:
- Трубы класть под напольным покрытием для избегания высотных обводов. Если это невозможно, то нужно учитывать конфигурацию дома и максимально стремиться к одинаковой высоте прокладки труб.
- Материал труб – металлопластик или полипропилен с армированием алюминиевой фольгой. Такие трубы прочнее и прослужат долго.
- Радиаторы ставят биметаллические или стальные с нижней системой подключения. У таких батарей выше гидравлическое сопротивление, что балансирует систему. Мощность радиаторов должна быть одинакова по всей площади дома.
- На каждую батарею ставят балансировочный кран на обратке. Желательна установка терморегуляторов.
Установка котла
Помещение, где ставится котел, должно иметь высоту не менее 2,5 м. Объем помещения рекомендуется от 8 кубометров. Водогрейный котел требуется подбирать в зависимости от площади отапливаемого дома. Мощность котла для обогрева 10 кв. м. равна 1 кВт. Исходя из этого, подбирается мощность для всей системы.
Обвязка котла состоит из комплекта запорной арматуры, ее устанавливают в нескольких местах:
- На патрубке подпитки.
- По обеим сторонам насоса.
- У расширительного бака.
- На трубах, идущих от котла.
Протягивание магистрали
При монтаже магистрали попутной разводки системы отопления необходимо учесть следующее:
- Отводящую ветку магистрали надо располагать ниже подающей.
- Трубопроводы подачи и отвода тепла должны быть параллельны друг другу.
- Бак расширительный должен быть установлен выше котла отопления.
- На замыкающих радиаторах нужно установить вентили для спуска воды. Рекомендуется установить на каждой батарее термостатическую головку для обеспечения комфортности температуры.
- При прокладке магистрали прямые углы исключены во избежание возникновения воздушных пробок в системе.
- Расширительный бак должен устанавливаться в отапливаемом помещении.
- Все диаметры труб, фитингов и кранов должны соответствовать друг другу. Нельзя ставить трубы разного диаметра из-за попытки сэкономить. Нарушится давление воды в системе.
Установка циркуляционного насоса
Рассчитывать на естественную циркуляцию неразумно, так как в попутной системе отопления расположено 10 и более батарей. Гравитация не сможет сработать без принудительного давления. Циркуляционный насос устанавливают на обратной ветке возле котла. Насос врезается при помощи байпаса и трех вентилей. Рекомендуется установить фильтр.
Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже
Попутную систему отопления устанавливают в одно этажных и двухэтажных домах. В двухэтажных строениях при установке нужно учитывать некоторые нюансы:
- Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже. Если возникнет поломка в пределах одного этажа, на другом отопление будет полноценно работать.
- Для каждого этажа рекомендуется монтаж по отдельной схеме.
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.
Двухтрубная система отопления частного дома, в сравнении с однотрубной конфигурацией, имеет следующие преимущества:
- 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.
Двухтрубная система отопления
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.
Классификация двухтрубного отопления
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.
Вертикальная двухтрубная система
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:
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией.
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.
Водяное отопление
Отопление, в котором обогрев помещения осуществляется за счет нагретой воды, является самой распространенной и популярной системой. Водяное отопление делится на два типа: зависимую и независимую систему.
Виды разводок
Разводка для отопления водяного типа может быть смонтирована в трех разных вариантах: однотрубная, двухтрубная, коллекторная. Двухтрубная система разводки для отопления является составной частью списка, в который входят и другие многоконтурные системы, такие как: трехтрубная, четырехтрубная и прочие. В однотрубной системе отопления выделяется бифилярная система отопления, в которой присутствуют два типа приспособлений. Вода, нагреваемая котлом, при этом движется в разных направлениях и обладает совершенно разной температурой. Есть также стояковая система, которая является однотрубной по гидравлической связи двухтрубной по приборам для передачи тепла.
В зависимой системе наличествуют оба вида стояков, как горизонтальные. так и вертикальные. Немногое, что является для них общим — это похожесть на однотрубную систему. Здесь применяются приспособления, которые могут нагреваться автономно — это так называемые змеевики (берется пара штук). Их стоит крепить к верхней и нижней частям труб системы.
Бифилярная система отопления
При использовании двухпоточной системы, где расположение равняется на линию горизонта, применяются приборы трубчатого типа: ими могут оказаться как радиаторы разных размеров, так и конвекторы с трубами. У последних названных объектов на поверхности могут быть дополнительно нанесены ребрышки.
Горизонтальная система отопления имеет один существенный недостаток. При ее установке регулировать температурные режимы на отдельных участках системы уже не получится. Необходимо проводить, например, цепную регулировку аккуратно собранного оборудования. Для реализации этой возможности необходимо устанавливать конвекторы отопления, в которых есть прослойка-клапан из воздуха.
Бифилярная система очень популярна при условии пофасадных горизонтальных ветвей. Ее очень часто используют для того, чтобы нагревать в холодное время года различные здания сельскохозяйственного назначения, одна из удобных среди систем от водяного до инверторного отопления
