Тупиковая система отопления: виды, плюсы и минусы, рекомендации по монтажу

Содержание   

  1. Что такое тупиковая система отопления?
    1. Что из себя представляет
    2. Принцип работы
    3. Когда можно применить тупиковую схему
    4. Схемы тупиков для различных вариантов
    5. Преимущества и недостатки по сравнению с системами попутного типа
    6. Виды тупиковых систем
    7. Некоторые особенности устройства тупикового отопления
  2. Классификация по направлению движения теплоносителя
    1. Тупиковые схемы движения теплоносителя
    2. Попутные схемы движение теплоносителя
    3. Коллекторные схемы отопления
    4. Открытая и закрытая отопительные системы
  3. Как устроена попутка
    1. Всегда ли нужна попутка
    2. Краткая характеристика «попутки»
    3. Немного о недостатках
    4. Факторы целесообразности выбора
    5. Как рассчитать необходимый диаметр труб?
    6. Алгоритм работ
    7. Осложнения при создании попутной системы отопления и ее настройка
    8. Традиционные схемы отопления
    9. Лучевой способ подключения
    10. Особенности системы Тихельмана
  4. Порядок выполнения монтажных работ
    1. Диаметры трубопроводов
    2. Необходимость попутки
    3. Возможные осложнения
  5. Монтаж тупиковой схемы – простое отопление для дома
    1. Подбор котла и мощностей под тупиковую схему — все ли подходит
    2. Подбор радиаторов
    3. Подбор труб для монтажа своими руками
    4. Размещение трубопровода
    5. Какое еще оборудование понадобится для создания тупиковой схемы
  6. Монтаж двухтрубной системы отопления
    1. Планирование и расчет
    2. Установка котла
    3. Протягивание магистрали
    4. Установка циркуляционного насоса
    5. Плюсы и минусы двухтрубных разводок
    6. Способы повышения тепловой инерции системы
  7. Рекомендации по монтажу

1 Что такое тупиковая система отопления?

Как вы уже поняли, данная система относится к двухтрубным, поскольку однотрубная схема представляет собой замкнутый контур. Чтобы убедиться в том, что система – тупиковая, достаточно проследить движение теплоносителя до и после радиаторов. В нашем случае нагретая вода сначала движется по подающему трубопроводу в одном направлении, пока не затечет в радиатор. Отдав тепло, она уходит в обратную магистраль и протекает уже в противоположном направлении, навстречу подающему потоку, после чего попадает обратно в котел.

Для справки. 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.

тупиковая система с нижней разводкой

Не стоит думать, что тупиковая схема применима только при наличии принудительного побуждения с помощью циркуляционного насоса. Конечно, чаще всего в частных домах используется именно такой способ перемещения теплоносителя, так как это позволяет подбирать наименьшие диаметры труб. Но в последнее время многие домовладельцы в силу различных обстоятельств стремятся к энергонезависимости, а потому стараются внедрять у себя в жилище схемы тупиковой системы с верхней разводкой и естественным течением воды. Самые распространенные из них показаны на рисунке:

верхняя разводка тупиковой отопительной системы

Как видно на рисунке слева, система разделяется на 2 замкнутых ветви с практически одинаковым числом батарей в каждой (5 и 6 шт.). Общее количество приборов – 11, при самотеке их не стоит «вешать» на одну ветку, иначе циркуляция в самых дальних радиаторах будет минимальной, как и прогрев. Кстати сказать, даже при наличии насоса такое разделение – только на пользу, чем меньше батарей нагружает тупиковую ветвь, тем лучше.

отопление частного дома

Главное преимущество тупиковой системы над остальными двухтрубными схемами – простота в расчете и монтаже, а также самая низкая стоимость проекта в целом.

В качестве примера для сравнения покажем еще 2 вида двухтрубных систем:

  • с попутным течением теплоносителя;
  • лучевая (коллекторная) схема.

В отношении гидравлики оба этих варианта превосходят тупиковую схему. При попутном движении теплоноситель, выходя из каждой батареи, устремляется по магистрали в том же направлении. Расстояние, преодолеваемое водой в подающем и обратном трубопроводе от каждого радиатора одинаково, отсюда хорошая сбалансированность всей сети. Притом что тупиковая и попутная система отопления подают ко всем приборам теплоноситель с одинаковой температурой, последняя сложнее и обойдется гораздо дороже по материалам.

система с попутным течением теплоносителя

Коллекторный способ доставки тепла еще более прогрессивен, это самая удобная в плане регулировки и надежная система. Но она же и самая дорогая, хотя в коттеджах большой площади и с высокими требованиями к интерьеру помещений альтернативы лучевой схеме может и не найтись.

распределительный коллектор

к меню ↑

1.1 Что из себя представляет

Схемы отопления

На рисунке приведена общая схема такой системы, где присутствуют два трубопровода:

  1. C нагретым теплоносителем. Подающая магистраль, на схеме обозначена красным цветом.
  2. C остывшим теплоносителем. Обратная магистраль, на схеме обозначена синим цветом.

Согласно данной схеме поток нагретого теплоносителя после выхода из газового котла протекает по подающему трубопроводу в направлении к радиаторной системе. При попадании в радиатор, в процессе прохождения сквозь него, нагретый поток теплоносителя отдает тепло. После охлаждения поток теплоносителя сразу уходит в обратную магистраль, двигаясь в направлении к газовому котлу.

Альтернативой тупиковой системе является попутная система отопления, но так называемая попутка имеет иную схему прохождения теплоносителя по системе.

к меню ↑

1.2 Принцип работы

Тупиковая схема отопления является наиболее распространенной схемой. Ее принципиальным отличием от попутной системы является то, что движение теплоносителя по подающей и обратной магистрали осуществляется в разных направлениях.

Поток горячего теплоносителя движется по подающей магистрали от котла по направлению к радиаторной системе. Теплоноситель заходит в радиатор, отдает свое тепло и выводится в обратную магистраль, по которой движется сразу в обратном направлении — к котлу.

Чаще всего двухтрубная тупиковая система отопления работает при обогреве частного дома с использованием принудительной циркуляции теплоносителя с нижней разводкой. Такая схема дает возможность использовать трубы меньшего диаметра, значительно уменьшает инертность системы. Кроме того, она является применимой даже при значительной протяженности трубопроводов.

В то же время, тупиковая схема позволяет реализовать и самотечную систему с верхней разводкой. Такие системы выбирают, главным образом, за их энергонезависимость. В подключении к электросети нет необходимости, поскольку не используется циркуляционный насос.

к меню ↑

1.3 Когда можно применить тупиковую схему

Как видно из схемы первый радиатор в тупике получит больше всего теплоносителя и будет самым горячим. Последний меньше всех. Но насколько это критично? Выровнять температуру радиаторов можно их балансировочными клапанами.

  • При 5 радиаторах разница в температуре между 1-м и последним обычно не более 10%. В принципе можно даже не балансировать.
  • При 6 радиаторах разница может достигать и 25%, при общем недостатке расхода от насоса, устранять можно обычной балансировой, приглушая первые 3 радиатора.
  • При 7 радиаторах в тупике, нужна уже т.н. «глубокая» балансировка, — значительное повышение общего сопротивления системы, что неблагоприятно сказывается на насосе, влечет применение более мощного, перерасход электроэнергии… Подобных ситуаций нужно избегать по возможности.

к меню ↑

1.4 Схемы тупиков для различных вариантов

  • Разводка для второго этажа. Особенности – лестничный марш является преградой, небольшое количество радиаторов. Одно плечо для 5 радиаторов делится на 2 тупика. Разводка под обшивкой потолка.

    Схема второго этажа тупиковая система
  • Разводка для сложной конфигурации помещений. Прокладка трубопроводов под полом. Все разветвления при помощи тройников.

    Сложные конфигурации помещений - разводка тупиковая
  • Схема тупиковой системы отопления при наружной прокладке и сложностях в планировке помещений. Принято одно плечо на 7 радиаторов и глубокая балансировка.

    Схема с глубокой балансировкой радиаторов в плече

Попутная разводка отопительного трубопровода

«Попутка» является универсальной двухтрубной схемой разводки отопительного трубопровода. Подача (горячий трубопровод) от отопительного котла прокладывается по периметру всего здания и к нему последовательно подключаются радиаторы, а заканчивается она на последнем по ходу движения жидкости радиаторе.

Обратка начинается с первого радиатора, к ней попутно подключаются остальные радиаторы и она возвращает теплоноситель обратно в котел.

Из схемы видно, что для каждого радиатора суммарная протяженность подачи и обратки будет примерно одинаковой, поэтому все радиаторы работают в примерно одних и тех же гидравлических условиях.

Схема наилучшим образом подходит для больших площадей отопления, так как позволяет максимально упростить всю разводку для большого здания. В подающем трубопроводе и будет происходить некоторое снижение температуры жидкости, но в данном случае это не критично.

Диаметр основных труб требуется повышенный, в зависимости от подключенной к ним тепловой мощности, чтобы скорость теплоносителя не превышала максимальные рекомендуемые значения (0,7 м/с) при наибольшей нагрузке.

Это обстоятельство значительно удорожает систему, потому что большие фитинги дороже, попутка хоть и самая стабильная, но не самая дешевая.

Тупиковая схема включения радиаторов

Тупиковая схема состоит из двух или нескольких плечей (ветвей, направлений, тупиков…), приблизительно одинаковых по протяженности и по подключенной мощности радиаторов. В ней можно применить более тонкие трубы, так как длина плечей не большая, она ограничена по количеству радиаторов, что и делает систему дешевле.

Подача в каждом плече прокладывается до последнего радиатора, параллельно ей проводится и обратка до котла, или до стояка на каждом этаже.

Разводка может применяться и в маленьких дома и в больших, является универсальной и надежной, но лучше всего ее удается реализовать в домах небольших или средней площади – до 200 м кв. Что бы в каждом плече было не более чем по 5 радиаторов, тогда меньше проблем с их отладкой.

Важно соблюсти примерное равенство мощностей и гидравлических сопротивлений в каждом плече (по 5 а не 6 и 4). Разница в длине двух труб (подача и обратка) между плечами не должна превышать 20 метров.

Коллекторная (лучевая) разводка отопительного трубопровода

В центре дома устанавливается коллектор, к которому парами тонких трубопроводов (подача и обратка) подключаются все радиаторы.

Здесь трубы чаще прячутся под полом и недоступны для обслуживания, так как иначе выполнить разводу не представляется возможным. Недостатки – сложность прокладки трубопроводов с учетом теплоизоляции, трудность регулировки системы.

Обязательно должно быть примерное равенство гидравлических сопротивлений каждой ветви, отходящей от коллектора, иначе система будет разнотемпературной.

Схеме присущи сложность балансировки и не желательность изменения параметров системы «самостоятельно», так как каждая ветвь влияет на все другие подключения в коллекторе. Поэтому при неграмотной регулировке тепло может «пропасть» из какой-то комнаты.

Достоинства – меньшая стоимость, целесообразность монтажа при толстом пироге чернового пола, так как диаметры труб не большие. Отсутствие множества труб в видимой части интерьера.

Однотрубное отопление — «ленинградка»

Здесь действительно имеется экономия на длине трубопровода, но она не большая. Также один трубопровод большого диаметра, проложенный у пола (под полом в теплоизоляторе), меньше портит дизайн по сравнению с двухтрубными системами.

Радиаторы подключаются последовательно по длине трубопровода. Циркуляция жидкости в них за счет конвекции, за счет сопротивления в трубопроводе по длине подключения, которое создается искусственно уменьшением диаметра и др.

Каждый из радиаторов забирает энергию, охлаждая жидкость. В итоге к последнему радиатору приходит наиболее охлажденный теплоноситель.

Бороться с этим явлением можно уменьшая длину трубопровода, а также увеличивая диаметр труб, и создавая в нем большую скорость движения воды, уменьшая, таким образом, разность температур между подачей и обраткой (но скорость не может превышать допустимые значения по шуму для данного диаметра).

Также, по ходу движения жидкости просто увеличивают мощность радиаторов, чтобы компенсировать потери температуры. По сути, схема эффективно может применяться, лишь в небольших до 200 м кв. площадях на одно кольцо.

Система применяется не часто, так как проигрывает остальным по распределению энергии, потреблению электричества для создания скорости струи, а также из-за сложности регулировки и нестабильности работы, так как один радиатор влияет на работу других. Кроме того, система в итоге дороже из-за большого диаметра трубы.

Самотечное отопление

Сверхдостоинство самотечной схемы — не нужно электричество для движения жидкости. Кроме того, как правило, работа системы стабильна и безотказна.

Но она не может применяться на больших площадях, так как естественного теплового напора не хватает, чтобы вода циркулировала с должной скоростью, которая необходима для подачи нужного количества тепла к радиаторам. Обычная максимальная площадь одного этажа, где может быть применима самотечная схема — не более 150 м кв на 1 этаж.
К ней нельзя подключить дополнительные контура с насосами, например обогрев гаража или теплый пол.

Но при должной разности высотных отметок горячей и холодной воды, а также при больших диаметрах трубопровада, площадь может быть большей, что проверяется расчетом.

Также система самотеком обычно обходится дороже в 2 раза, чем схемы с насосом:

  • Требуется большой диаметр трубопроводов и их фитингов для уменьшения гидравлического сопротивления.
  • Как правило, применяются стальные трубопроводы, обеспечивающие этот самый большой внутренний диаметр, которые ржавеют и сложны в монтаже.
  • Котел устанавливается в приямке (в отапливаемом подвале) чтобы быть ниже радиаторов, чем и создается напор от разности температур.
  • Кроме того, наличие множества толстых труб, которые должны иметь определенную начальную и конечную высотные отметки, может значительно подпортить внутренний интерьер.

Схема востребована на удаленных дачах, в местах с нестабильным энергоснабжением, пользуется популярностью «по привычке», так как люди бояться отключений электроэнергии и т.п.

Какую схему отопления предпочесть

  • Для большого дома чаще проектируют попутную схему разводки отопительного трубопровода, стабильную и простую.
  • В домах поменьше чаще стараются сэкономить, и делается более дешевая, стабильно работающая, но несколько более сложная плечевая схема разводки. При этом плечи создаются приблизительно одинаковыми по характеристикам.
  • Лучевая разводка отопления находит все больше сторонников в связи с применением высоких окон, обогреваемых полов, внутрипольных конвекторов. При этом создается вместительное основание пола в котором иногда дешевле проложить тонкие трубы к каждому обогревателю от единого коллектора на этаже.
  • От «ленинградки» специалисты не в восторге из-за их нестабильной работы и сложности проектирования и налаживания. Не стоит усложнять, и искать проблемы «на ровном месте», это касается и отопления.

Если возможны перебои с электроэнергией, то для частного дома нужно приобрести и подключить элеткрогенератор , который должен быть в рабочем состоянии всю зиму.

А если обеспечить работу системы не возможно, то в нее необходимо заливать незамерзающую жидкость.

Для твердотопливных котлов, которые не прекращают работу при отключении электроэнергии, насос системы отопления необходимо подключать к «бесперебойнику», чтобы обеспечивалась циркуляция жидкости несколько часов в аварийной обстановке.

А если этим всем заниматься не хочется, а электроэнергия не стабильна, то выручит самотечная система со своей схемой разводки. Правда она сгодится только на небольшой дом при ее создании придется потрудиться и излишне потратится.

Схема с вертикальными стояками

Такая схема применяется в домах, построенных в два или несколько этажей. Вертикальная разводка в обязательном порядке оборудуется циркуляционным насосом: в отличие от горизонтальной, такая схема с естественной циркуляцией работать не будет.

На каждом этаже необходимо устанавливать балансировочные вентили с автоматической регулировкой давления.

Технические правила монтажа

система после монтажа
Помимо общепринятых правил монтажа двухтрубных систем существует и ряд специфических требований.

Пренебрегать ими не следует: это приведет вас к ошибкам, переделкам и, как следствие, к удорожанию проекта.

Итак, рассмотрим основные правила монтажа:

  • Расчет тупиковой системы отопления выполняется, исходя из внутренних диаметров труб. Если на чертеже вы видите «Ду15» либо «DN15» – это внутренний размер трубы. «Ф26×3» обозначает наружный диаметр и толщину стенки. Внутренний в таком случае можно подсчитать, отняв от числа 26 две толщины – 2×3. В итоге вы получите искомый размер (26 – 2×3 = 20 мм). Будьте внимательны при закупке материалов.
  • Если проектом предусмотрено несколько тупиковых ветвей, на каждую из них ставьте запорно-регулировочную арматуру. Лучше всего воспользоваться кранами, оборудованными штуцерами для слива воды – они удобны в эксплуатации.
  • Независимо от того, какую систему вы монтируете – с принудительной или естественной циркуляцией – обязательно соблюдайте уклоны горизонтальных трубопроводов. При наличии насоса ограничиваются двумя-тремя миллиметрами на метр длины трубы, на самотечных магистралях уклон должен быть не менее пяти миллиметров на метр.
  • Обратите внимание на различия термостатов, предназначенных под самотек и принудительную циркуляцию. Первые характеризуются большей пропускной способностью. Если вы случайно установите не тот прибор, естественной циркуляции не будет.

И еще один нюанс: труба, которая соединяет предпоследний радиатор с тупиковым, по диаметру должна равняться подводкам, а не магистрали.

к меню ↑

1.5 Преимущества и недостатки по сравнению с системами попутного типа

Тупиковая система считается менее прогрессивной, по сравнению с системой с попутным движением теплоносителя. В то же время она пользуется большей популярностью благодаря своей простоте.

Система с попутным движением теплоносителя превосходит тупиковую в гидравлическом плане. В ней движение теплоносителя по подающей и обратной магистрали осуществляется в одном направлении. Поэтому в обеих магистралях вода преодолевает одинаковое расстояние. За счет этого обеспечивается оптимальная сбалансированность системы отопления.

При условии использования в системе одинаковых по мощности и типоразмеру радиаторов расчет будет максимально простым, а сама система не требует для балансировки монтажа радиаторных клапанов, которые приходится использовать в тупиковой системе. Однако в попутных системах необходимо учитывать наличие так называемых «точек равного давления» в двух контурах.

Если подключить радиатор к магистрали в такой точке, то вода в него не пойдет. В тупиковых системах такой проблемы не существует.

Еще один недостаток встречной схемы заключается в том, что последний радиатор в ней является тупиковым. В нем напор теплоносителя будет меньше, что сказывается на тепловой эффективности. Потери приходится компенсировать добавлением дополнительных секций либо же установкой на каждый радиатор регуляторов.

Главным плюсом системы отопления с тупиковым движением теплоносителя является ее простота. Параллельные участки трубопровода, а также фасонные части имеют один диаметр. Благодаря этому упрощается и удешевляется монтаж системы. Кроме того, для тупиковой системы характерна меньшая протяженность трубопроводов, что также дает ощутимую экономию при монтаже.

Учитывая существующие преимущества и недостатки, а также их соотношение, тупиковые системы заслужили широкую популярность. Особенно активно они применяются для отопления сравнительно небольших частных домов, где не требуется монтаж сложной разветвленной системы.

к меню ↑

1.6 Виды тупиковых систем

Разновидностей подобных систем существует две:

  • горизонтальная;
  • вертикальная.

Классическая горизонтальная схема с нижней разводкой была представлена выше на первом рисунке. В том случае, когда дом – двухэтажный, а число отопительных приборов невелико, то конфигурация системы принимает следующий вид:

система отопления с вертикальным стояком

От котельной установки сразу же идет разделение на 2 ветви: одна проходит через первый этаж и питает расположенные на нем батареи, а вторая переходит в вертикальный стояк и таким же образом доставляет тепло к радиаторам второго этажа. Схема будет работать надежно и устойчиво, если количество нагревателей, нагружающих каждую ветвь, будет в пределах 10 шт. Когда правильно подобраны диаметры трубопроводов, то балансировка не доставит множества хлопот, особенно если задействовать на каждом ответвлении балансировочные вентили с автоматическими регуляторами перепада давления.

Таким же методом можно сделать разводку и в трехэтажном доме, тогда ветвей станет 3: одна горизонтальная и две на стояке. Но когда количество радиаторов большое или же в доме сложная планировка, не позволяющая класть трубы по помещениям, то есть другое решение — вертикальная тупиковая система отопления двухэтажного дома, что представлена ниже:

система отопления двухэтажного дома

К двум горизонтальным магистралям в удобных местах присоединяются вертикальные стояки, проходящие по всем этажам. Желательно, чтобы отопительные приборы на разных этажах стояли один над другим или с небольшим смещением, иначе придется дополнительно тянуть трубы по комнатам. К одному стояку с каждой стороны рекомендуется присоединять не более 2 батарей. Но когда по разным причинам надо подключить больше, то это усложнит настройку системы, придется балансировать каждое горизонтальное ответвление.

Примечание. Показанные в данном разделе схемы рассчитаны только на работу в сети с циркуляционным насосом, самотеком вертикальная схема функционировать не будет.

Горизонтальная схема

В этом случае диаметры трубопроводов одинаковы, и типоразмеры монтажных компонентов совпадают с диаметрами трубопроводов. Это существенно упрощает работы при монтаже данных систем и соответственно экономятся как средства, так и время.

При эксплуатации данной системы отопления температура теплоносителя на входе радиаторов примерно одинакова. Но существует недостаток. Дело в том, что при больших площадях и большой протяженности трубопроводов трудно отбалансировать отдельные радиаторы.

Разновидностью двухтрубной тупиковой горизонтальной системы, является схема с центральной магистралью

Важно знать, что такую разводку наиболее целесообразно монтировать в скрытом варианте или в пол при его бетонировании, или в стену под слой штукатурки. Тогда не будет нарушаться дизайн жилого помещения

Важно знать: монтировать трубопровод в случае его бетонирования или оштукатуривания необходимо из полимерных труб по технологии соединения на надвижной гильзе.
Схемы отопления
Однако при монтаже к радиаторам возникает проблема с пересечением трубопроводов, так как трубопроводы будут выступать из стяжки.

Важно знать, что решением данной проблемы является применение крестовины.  При выходе к радиатору крестовина даёт возможность, не выходя за пределы монтажной плоскости, обойти магистральный трубопровод

Эта система даёт возможность подключать:

  • контур — теплый пол;
  • контур — сушильные полотенца.

Подключаются эти контуры с применением смесительного модуля, который состоит из:

  • насоса циркуляции, который придаёт динамику движения теплоносителю;
  • вентиля смешения с датчиком температуры.

Этот модуль дает возможность работать контурам в независимом режиме от основной системы. В таком режиме они сами не оказывают влияние на работу общей системы.

Схема отопления в вертикальном исполнении

Схемы отопления
Эта схема используется в домах более одного этажа.

От газового котла одновременно происходит разделение на две ветви:

  • первая проходит по первому этажу;
  • вторая через в вертикальный стояк проходит по второму этажу.

Существуют определенные условия, обеспечивающие надежность и устойчивость работы плечевой схемы:

  • количество радиаторов — на каждом этаже должно быть в пределах десяти штук;
  • должны монтироваться трубопроводы с теми диаметрами, которые подходят к данной конкретной системе;
  • должны монтироваться на каждом этаже двухэтажного дома, как на нижнем, так и на верхнем, вентили балансировки, имеющие автоматическую регулировку давления.

Замечание мастера: вертикальная схема проектируется исключительно с циркуляционным насосом.

Дело в том, что вертикальную схему нельзя сделать так, чтобы теплоноситель проходил самотеком, когда движение исключительно под давлением горячего теплоносителя на холодный, поэтому необходимо применение насоса.

Схема двухтрубной тупиковой системы отопления достаточно распространена, так как проста при монтировании и ее несложно эксплуатировать. Данная схема достаточно экономична с финансовой точки зрения. В силу указанных причин частный сектор домовладений охотно ее применяет.

Смотрите интересное видео, в котором специалист дает квалифицированные советы на тему устройства двухтрубной системы отопления:

к меню ↑

1.7 Некоторые особенности устройства тупикового отопления

Чтобы избежать ошибок, не допускать переделок и излишнего расхода материалов необходимо знать следующие нюансы:

  • Расчет мощности и пропускной способности любой отопительной системы, в том числе и тупиковой, выполняется по внутренним диаметрам подводящих и отводящих труб. На чертежах и схемах указываются условные обозначения, которые известны далеко не всем. Так вот, если есть надпись ДУ 20, то она говорит о внутреннем диаметре трубы или соединительного элемента. А значок Ø33×3 обозначает наружный диаметр трубы и толщину ее стенки. Это важно знать, чтобы не допустить ошибки при закупке.
  • Если сооружается разветвленная тупиковая сеть, то запорно-регулировочная арматура устанавливается на входе и выходе каждого плеча. Рекомендуется ставить краны, оснащенные приспособлением для спуска воздуха и излишков воды.
  • Важно не перепутать модификации термостатов для батарей. Приборы, предназначенные к использованию в самотечных системах, наделены большей пропускной способностью.
  • Подающий трубопровод следует монтировать из труб различного диаметра. Он должен постепенно уменьшаться от первого до тупикового.
  • Уклон необходимо соблюдать при обустройстве всех систем. Только для естественной циркуляции теплоносителя он будет больше, примерно 5 мм на 1м трубы, для принудительного движения — меньше. Достаточно 2-3 мм на метр длины.

Тупиковая отопительная система проста в монтаже и доступна по стоимости. Установить ее в одноэтажном доме можно и самостоятельно, владея некоторыми слесарными навыками. Это касается только самой разводки. Так как газовую или электрическую часть законодательные акты разрешают выполнять только профессионалам, имеющим специальные разрешения и допуски.

к меню ↑

2 Классификация по направлению движения теплоносителя

Схемы отопления
В зависимости от направления движения подающего и обратного теплоносителя относительно друг друга системы отопления проектируют трех наиболее распространенных схем: тупиковая, с попутным движением теплоносителя и коллекторная (лучевая).

к меню ↑

2.1 Тупиковые схемы движения теплоносителя

Схемы отопления

В тупиковых (стандартных) системах отопления теплоносители движутся в противотоке, наиболее удаленная ветка радиаторов от котла имеет большее сопротивление, чем так которая находится ближе. Поэтому возможно возникновение ситуации, когда происходит неравномерный прогрев ближайших радиаторов. Для того чтобы этого избежать необходимо создать дополнительное сопротивление в более коротких циркуляционных кольцах, то есть установить балансировочную арматуру.

к меню ↑

2.2 Попутные схемы движение теплоносителя

Схемы отопления

При попутном движении теплоносителя параллельно в подающей и обратной трубе системы отопления все циркуляционные кольца, то есть ветки с радиаторами, находятся в одинаковых условиях. То есть как трубопроводы, так и стояки или радиаторы гидравлически сбалансированы между собой. Однако такие системы наиболее металлоемки по сравнению со стандартными, а также требуют прокладки гораздо большей длины трубопроводов Это отражается, прежде всего, на стоимости системы и цене монтажных работ. Поэтому попутные схемы в жилищном строительстве применяются наиболее редко.

к меню ↑

2.3 Коллекторные схемы отопления

Идеальным вариантом для коттеджного и жилищного строительства в целом является применение коллекторной схемы системы отопления.
Схемы отопления

Такая система представляет собой установленный на этаже или в котельной коллекторный шкаф, в котором кроме запорной и балансировочной арматуры устанавливаются коллектора с выходами либо на радиаторную ветку либо на каждый прибор отопления. Такая система также является гидравлически стабильной и легко поддающаяся регулировке отдельных самых удаленных веток или нагруженных по тепловой мощности. При планировании лучевой схемы системы отопления можно к каждому выходу коллектора подключать каждый радиатор в отдельности, а трубопроводы прокладывать скрытым способом. При этом отрезок трубопровода должен быть выполнен из цельного куска трубы.

к меню ↑

2.4 Открытая и закрытая отопительные системы

Функционирование открытой системы отопления осуществляется во многих многоквартирных домах. Для этого применяется специальная расширительная емкость. При эксплуатации излишки попадают в эту емкость. В системе может отсутствовать герметичность, поэтому весь процесс сопровождается испарением паров. Открытый вариант не предусматривает наличия встроенного насоса. Конструкция по монтажу достаточно простая и легкая.

  • равномерный прогрев помещения;
  • простота эксплуатации;
  • долговечная;
  • система может работать даже при отключенном электричестве;
  • отсутствие необходимости установки дополнительного насоса;

Закрытая система отопления полностью герметична и не выделяет паров при эксплуатации. Движение потока воды осуществляется при помощи насоса. В данной системе полностью отсутствует естественная циркуляция. Если начинают появляется излишки воды, то срабатывает клапан и происходит испарение жидкости для снижения уровня воды.

Достоинства закрытого типа:

  • надежность и прочность;
  • возможность отрегулировать уровень давления в системе;
  • доступность;
  • устойчива к низким температурам;
  • возможность применить дополнительные обогреватели;

к меню ↑

3 Как устроена попутка

Одинаковая разница давлений на радиаторах возникает потому, что сумма длин подачи и обратки для каждого одинаковая. Это можно наглядно увидеть на схеме. Возьмите любую батарею из системы, и оцените суммарную длину подающего и отводящего трубопровода до котла.

Т.е. все отопительные приборы находятся в одинаковых условиях автоматически, а это именно то, что на других схемах добиваются тонкой настройкой и добиться иногда не могут. Например, сложная настройка у лучевой схемы, где каждая батарея подключена длинной парой трубопроводов к одному коллектору. Длины этих трубопроводов разные, радиаторы взаимно влияют друг на друга, поэтому систему приходится тщательно регулировать.

Схема попутной разводки отопительного трубопровода

к меню ↑

3.1 Всегда ли нужна попутка

Попутная система отопления подороже по сравнению с тупиковой, процентов на 20. Денежный перерасход связан с применением труб большого диаметра, и в особенности их фитингов – тройников на ответвлениях радиаторов и переходников на меньший диаметр, которым подключены радиаторы.

В тупиковой же схеме диаметры труб будут меньшими, так как вся мощность разделяется на 2 и более плечей, по выходу из котла.

Особенно громоздкой становится попутка, когда нет возможности провести трубы по кольцу по периметру дома – от выхода котла к его входу. Тогда обратку приходится возвращать тем же путем, где и уложена подача.

Получается сложная петля уже из трех магистральных трубопроводов большой толщины. Этого нужно избегать и преобразовать попутку в более простую тупиковую схему по конкретным обстоятельствам.

Обычный же переход на тупиковую систему происходит при снижении количества радиаторов до 10 и менее. Тогда появляется возможность сбалансировать радиаторы в тупиках и сами плечи без особого наращивания мощности насоса.

Схема тупиковая надежная для отопления

При наличии 3, 4 и даже 5 радиаторов в плече нет проблемы с балансировкой всех радиаторов и плечей в тупиковой схеме отопления.

А если те же десять радиаторов приходится делить по плечам как 6 и 4, — то лучше делать самонастраивающуюся попутку, так как при 6 отопительных приборах и неравнозначных тупиках придется излишне увеличивать мощность насоса и слишком «зажимать» ближе расположенные к нему батареи.

к меню ↑

3.2 Краткая характеристика «попутки»

Нужно сразу сказать, что чисто с конструкционной точки зрения «попутка» является едва ли не наиболее простым среди предложенных в современной строительной индустрии вариантов. Попутная система отопления предполагает протяжку подающей трубы традиционным способом, то есть прокладку ее непосредственно от котла в последний по схеме радиатор. Одновременно с этим, есть и обратная труба, монтаж которой осуществляется следующим образом: она протягивается к нагревательному устройству от самого первого радиатора. В связи со спецификой прокладки разводки такого типа суммарная длина труб, которые подключаются к каждой батарее, является одинаковой. Простыми словами: если к батарее ведет короткая труба подачи, то отводная труба будет достаточно длинной.

Схема системы с указанием мощностей
Схема системы с указанием мощностей

к меню ↑

3.3 Немного о недостатках

Рассуждая о практической применимости того или иного варианта, необходимо не только изучить отличительные особенности позитивного характера, но и обратить внимание на то, какие недостатки имеются у наиболее перспективного решения и, конечно же, его аналогов. Справедливо сказать, что «попутка» недостатков не лишена. Для начала стоит отметить, что преимущественно в целях экономии, на базе тупиковых конструкций по ходу продвижения теплоносителя диаметр магистрали несколько уменьшается. С попутным вариантом конструкции так сэкономить не получится, ведь существуют вполне объективные причины, в связи с которыми по периметру помещения осуществляется прокладка труб исключительно равного диаметра.

Точки «равного давления» — схема с попутным движением теплоносителя
Точки «равного давления» — схема с попутным движением теплоносителя

к меню ↑

3.4 Факторы целесообразности выбора

Современные отопительные системы представлены как на отечественном, так и на мировом рынке строительной индустрии в широком разнообразии. Однако, каждое из предложенных конструктивных решений целесообразно применять в некоторых конкретных случаях. Если рассматривать конкретно систему петли Тихельмана, ее установка является рациональным решением, если:

  • у вас большой дом, организация отопления в котором предполагает монтаж большого количества батарей;
  • существует возможность прокладки труб исключительно по периметру комнат;
  • вы готовы потратить на организацию отопления в доме относительно большое количество финансов.

Выше подан традиционный минимальный перечень условий, в соответствии с которыми выбор в пользу «попутки» является рациональным и обоснованным. Таким образом, если работа циркулярного насоса определяется влиянием балансировки, а необходимости в прокладке трехтрубной системы с большими петлями отсутствует, именно попутная схема оптимальным образом будет функционировать в вашем доме.

Настройка клапана – схема с тупиковым движением теплоносителя
Настройка клапана – схема с тупиковым движением теплоносителя

к меню ↑

3.5 Как рассчитать необходимый диаметр труб?

Естественно, в процессе проектирования схемы отопительной системы в конкретном архитектурном объекте необходимо определиться с тем, каковым должен быть диаметр труб в конструкции. В данном случае предполагается вычисление общих тепло-мощностных показателей. Это необходимо сделать в первую очередь, так как в противном случае монтаж отопления будет затруднен. Итак, в процессе определения диаметра труб мы высчитываем мощность конструкции. Необходимо заранее определить такие параметры:

  • объем дома;
  • разность температур внутри помещений и в окружающей среде;
  • стандартный коэффициент по потерям тепла, который в свою очередь напрямую зависит от того, насколько утепленным является архитектурный объем в целом.

Схема двухтрубной системы

В отношении коэффициента существуют уже заранее определенные числа, которые зависят от степени теплоизоляции архитектурного объекта. Так, если присутствует минимальная теплоизоляция или она полностью отсутствует, то коэффициент равен 3 или 4. В случае облицовки здания кирпичом данный показатель варьируется в диапазоне от 2 до 2.9. При условии среднего уровня изоляции тепла в помещениях предлагается коэффициент со значением порядка 1.8. В завершении стоит сказать, что, если дом утеплен качественными строительными материалами, а также при условии, что был проведен монтаж стеклопакетов и современных дверей на всех входах в здание, коэффициент теплопотерь является минимальным – не более, чем 0.9.

После расчетов, описанных выше, необходимо определить с какой скоростью теплоноситель будет передвигаться по трубам. Традиционный диапазон значений данного параметра – от 0.36 до 0.7 метров в секунду. Специалисты называют эти рамки оптимальными. Как правило, диаметр труб в районе 26 миллиметров является наиболее подходящим как для обратной магистрали, так и для подающей. Для подключения радиаторов к системе специалисты рекомендуют использовать 16-тимилиметровые трубы.

подключение радиаторов к системе

к меню ↑

3.6 Алгоритм работ

Для того, чтобы осуществить качественный монтаж системы в собственном доме, вам придется следовать определенной технологии. Так, сборка проводится в следующем порядке:

  • установка котла;
  • монтаж радиаторов;
  • прокладка магистралей;
  • монтаж циркуляционного насоса;
  • установка расширительного бака, а также объектов группы безопасности.

В процессе монтажа системы не забывайте, что необходимо учитывать и специфику планировки каждого конкретного помещения. Следует учитывать насколько магистральные пути, которые так или иначе все равно необходимо прокладывать около двери, портят визуальный образ комнат. В хозяйственных помещениях скрывать трубы нет смысла, а в жилых комнатах трубу можно протянуть непосредственно под дверью.

Тупиковая и попутная схема движения теплоносителя

к меню ↑

3.7 Осложнения при создании попутной системы отопления и ее настройка

Если, как рекомендовалось, диаметр магистрали трубопроводов будет одинаковым, а радиаторы будут расположены на одном высотном уровне, а также, если не будет слишком большой разницы в мощностях радиаторов, то и проблем с работой системы быть не может.

Точнее, любые проблемы типа «не греет 3-й радиатор» возникают только лишь из-за нарушений монтажа. Например, выполнена пайки полипропилена с наплывами и перекрытием внутреннего диаметра.

Но если, негативные для работы системы факторы, которые указаны выше, присутствуют, то и различия в работе радиаторов могут возникать.

  • Расположенный выше заберет больше теплоносителя.
  • Слишком мощный не сможет ее развить на максимум, а при увеличении расхода насосом, самые маленькие батареи начнут шуметь из-за большой скорости.
  • Подключенные уменьшенным диаметром трубопровода (последний не в счет), вероятней всего, не разовьют мощности, так как давление на них будет меньше.

Различные трубопроводы могут применяться для попутной схемы

В общем, попутка стабильная схема, но «нежная», — не стоит нарушать правил ее создания, и все будет работать как положено.

Возможно, что в оранжерее нам понадобится один отопительный прибор на 5 кВт, а в туалете – 0,5 кВт. Настраивая насос и трубопроводы под 5-киловатник, мы подадим на батарею в туалете повышенное для него давление и слишком увеличим через него скорость.

А решение конфликта мощностей все тоже, что и в плечевой схеме – балансировочные краны. Они должны стоять, по крайней мере, на самых маломощных радиаторах в попутке, защищая их от большого давления.

Но если радиаторы управляются местными термоголовками, то возможна ситуация, когда часть отключится, а какой-либо оставшийся в работе, начнет шуметь из-за увеличившегося потока. Поэтому балансировочные краны лучше ставить сразу на все приборы отопления при создании попутной схемы отопления для дома.

Остается один из главных вопросов, — а можно ли собрать попутную систему отопления дома своими руками? Конечно можно. Но нужно уделить внимание освоению также и следующих вопросов.

Выбор вида труб и их диаметра, подбор радиаторов по мощности, обвязка котла, обвязка радиатора, правильный подбор фитингов, способы монтажа, приемы и проблемы с выбранным трубопроводом, тренировка выполнения монтажа. В принципе, даже новички в слесарном деле, собирали отличные работоспособные системы отопления из современных материалов. Вероятно, что так будет и далее.

к меню ↑

3.8 Традиционные схемы отопления

Обычно для обогрева своего жилья используют жидкий теплоноситель. Такие системы отличаются простотой и высокой надёжностью. К основному оборудованию можно отнести такие элементы:

  1. 1. Теплогенератор (котёл какого-либо типа).
  2. 2. Расширительный бак.
  3. 3. Трубы.
  4. 4. Радиаторы.
  5. 5. Различная арматура.
    Различают однотрубную и двухтрубную системы. В первой теплоноситель циркулирует по одной трубе. Для неё не нужно применять циркуляционные насосы. Все радиаторы последовательно подключены к магистрали. После последней батареи жидкость возвращается к котлу по обратке. Однотрубная система является очень простой в монтаже, а также на неё потребуется меньше материала.

Но в такой схеме вода постепенно остывает от радиатора к радиатору. К последней батарее она приходит уже в охлаждённом виде.
Как провести систему отопления

Приходится с каждым последующим тепловым устройством увеличивать количество секций для полноценного обогрева помещения. Также желательно применять регулирующую арматуру на каждом приборе, отдающем тепло. Это приемлемый вариант для одноэтажного дома.

Двухтрубная является более трудной схемой. Систему отопления с попутным движением теплоносителя можно выполнить только в таком виде. Каждый радиатор подключается сразу к двум трубам. По одной идёт горячий теплоноситель, а по другой остывший возвращается в котёл.

Батарея, находящаяся в системе ближе к теплогенератору, получает самую горячую воду. Она первой передаёт жидкость в обратную трубу. Последние радиаторы получают теплоноситель с более низкой температурой. Также следует помнить, что двухтрубная система гораздо дороже, если сравнивать с однотрубной.

Обе схемы хороши на маленьких или средних площадях, но малоэффективны на больших. Усовершенствованием двухтрубной сети является система Тихельмана. В двухэтажном доме такой тип отопления считается лучшим. Но важным фактором во время выбора схемы остаётся наличие финансовой возможности.

к меню ↑

3.9 Лучевой способ подключения

Этот наиболее прогрессивный тип двухтрубной системы водяного отопления включает следующие элементы:

  • обогреватели – обычные батареи, внутрипольные конвекторы либо отдельные контуры теплых полов;
  • 2 коллектора – подающий и обратный, снабженные расходомерами и термостатическими вентилями;
  • индивидуальные двухтрубные подводки, проложенные от коллектора к обогревательным приборам по кратчайшему пути (под полом или потолком, в перекрытии).

Проект коллекторной схемы
При большой протяженности радиаторных подводок их диаметр лучше увеличить до 20 мм (внутренний DN15)

Коллектор, установленный в удобном месте, получает и возвращает воду котлу по двум основным магистралям. С помощью вентилей производится настройка расхода теплоносителя на каждую батарею. Если на клапаны коллектора установить термоголовки RTL либо сервоприводы, появится возможность автоматической регулировки климата в любой комнате и здании в целом.

к меню ↑

3.10 Особенности системы Тихельмана

Обвязка кательной
В 1901 году идея изменения работы обратного движения воды была обоснована инженером Тихельманом. В его честь была названа система — «петля Тихельмана». Также её ещё называют возвратной системой с реверсивным движением теплоносителя. Из-за того что жидкость движется по обоим контуром (по подаче и обратке) в одинаковом или же попутном направлении, для данной схемы придумали и третье название — «система с попутным направлением движения тепловых носителей».

Сама идея заключается в том, что длина труб для подачи и обратки одинаковая. На всех участках трубопровода создаются схожие гидравлические условия. Благодаря этому последний радиатор в сети получает столько же тепловой энергии, как и первый. Это позволяет более эффективно использовать отопительную систему, а также экономить на топливе.

Описание системы

В профессиональных кругах петля Тихельмана именуется двухтрубной системой отопления с попутным движением теплоносителя. Такое название полностью отражает суть и принцип работы, отличительные черты лучше всего видны на фоне двухтрубной системы с обратным движением теплоносителя, которая знакома практически всем.

Представим радиаторную сеть, развёрнутую в прямой ряд. При классической схеме тепловой узел расположен в начале этого ряда, от него вдоль всей сети следует две трубы для подачи горячего и возврата холодного теплоносителя соответственно. При этом каждый радиатор представляет собой своего рода шунт, поэтому, чем больше удаление нагревательного прибора от теплового узла, тем выше гидравлическое сопротивление в петле его подключения.
1 — Двухтрубная схема подключения радиаторов со встречным током теплоносителя в подаче и обратке; 2 — схема подключения Петля Тихельмана с попутным подключением

Если же мы ряд радиаторов свернём в кольцо, то оба его края будут примыкать к тепловому узлу. В этом случае гораздо выгоднее сделать так, чтобы возвратный трубопровод направлял теплоноситель не обратно в котельную, а продолжал следовать далее по цепочке, то есть попутно подаче. Иными словами труба подачи следует от теплового узла и заканчивается на крайнем радиаторе, в свою очередь возвратный трубопровод берет свое начало от первого радиатора и направляется в котельную. Этот же принцип может быть реализован, даже если радиаторы расположены в пространстве линейно, просто от места врезки крайнего радиатора в обратку труба разворачивается чтобы вернуть охлажденный теплоноситель. При этом на определенном участке система отопления будет трёхтрубной, так петлю Тихельмана тоже иногда называют.
Петля Тихельмана с размещением радиаторов по периметру здания. От каждого радиатора общая длина труб подачи и обратки примерно одинакова. 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы отопления; 4 — труба подачи; 5 — труба обратки; 6 — циркуляционный насос; 7 — расширительный бак 

Но зачем нужны такие сложности? Если внимательно изучить схему, то окажется, что сумма длин питающего и возвратного трубопровода для каждого радиатора одинакова. Отсюда вывод: гидравлическое сопротивление каждой отдельно взятой петли подключения эквивалентно остальным участкам, то есть система попросту не нуждается в балансировке.

Достоинства и недостатки

Как и любая система, схема Тихельмана имеет свои преимущества и недостатки. Её достоинства ярко выражены в помещениях различного типа, размера и назначения. Основные преимущества:
Преимущества попутной системы отопления
Равномерный прогрев всей отопительной сети.

  1. 2. Не требуется сложная балансировка, а также монтаж дорогого оборудования.
  2. 3. Возможность регулирования количества отдаваемого тепла батареей.
  3. 4. Монтажные работы не требуют какой-либо специальной квалификации.
  4. 5. Имеет длительный срок эксплуатации.
  5. 6. Редко бывают поломки в системе отопления. Схема попутки очень надёжная.

Данный тип обустройства отопления для частного дома имеет и свои недостатки. К наиболее значимому можно отнести высокую стоимость, которая обуславливается увеличением затрат на трубопровод. Также петлю Тихельмана не всегда можно применить из-за архитектурных особенностей постройки.

Циркуляционные насосы высокой мощности сделали попутную схему наиболее востребованной для частных домов. Такая разводка является саморегулирующейся. При правильном монтаже она не требует никаких дополнительных настроек.

Область применения

Тем не менее, соблазн избежать гидравлической настройки системы не должен приводить к поспешным необдуманным решениям. Двухтрубная попутная система характеризуется высокой материалоёмкостью, потому её монтаж оправдан далеко не во всех случаях.

Рассмотрим такое понятие как степень «прижатия» нагревательного прибора при балансировке двухтрубной обратной системы. Занижая условный проход в месте подключения нескольких первых радиаторов можно сократить расход теплоносителя в них, тем самым снизив перепад давления, чтобы на последующих участках сети сохранялся достаточный напор. Если радиаторная сеть состоит из большого числа нагревательных приборов, расположенных на большом удалении друг от друга, ограничивать проток на начальных радиаторах придётся до такой степени, что протока в них будет недостаточно для нормального выделения тепла. Это вынуждает использовать насосы с более высокой производительностью, из-за чего при течении теплоносителя в отдельных узлах образуется ощутимый шум. В целом можно сказать, что устройство двухтрубной попутной системы оправдано только при количестве радиаторов более 8–10 при общей длине трубопроводного става свыше 70 м.

Материалоёмкость системы Тихельмана существенно увеличивается при невозможности завернуть радиаторную сеть в кольцо, то есть расположить отопительный трубопровод строго по периметру здания. Этому обычно мешают дверные проемы и фронты остекления в пол. В таких случаях приходится монтировать дополнительную трубу, по которой теплоноситель будет возвращаться в котельную, а поскольку общая длина произвольно взятой петли увеличивается как минимум на половину — увеличивать условный проход магистрали или производительность насоса. Избежать дополнительных затрат в принципе можно за счёт устройства коллекторной (лучевой) системы, однако лучше предварительно выполнить сравнительный расчёт материалоёмкости.

Данные по гидравлике

Работа системы, устроенной по принципу петли Тихельмана, отличается высокой стабильностью. Сей факт наглядно демонстрируется данными гидравлического расчёта, однако для этого требуется соблюдение ряда монтажных правил.

Основным функциональным элементом такой системы остаётся гидравлический насос. Он создает давление на выходе, то есть на подаче, и разрежение на входе — обратке. Численно величина обоих значений снижается по мере удаления от насоса, причём падение напора происходит не линейно, оно описывается квадратичной величиной динамического напора. Эта закономерность прослеживается и для подающей ветки, и для возвратной, условно падение можно описать на примере трубопровода длиной 100 м:

Удаление от насоса в сторону движения теплоносителя (м) Давление в подаче (% от номинального) Разрежение в обратке (% от номинального) Падение давления на радиаторе
10 90 % 5 % 95 %
20 75 % 20 % 95 %
30 55 % 35 % 90 %
50 45 % 40 % 85%
60 40 % 45 % 85 %
70 35 % 55 % 90 %
80 20 % 75 % 95 %
90 5 % 90 % 95 %

Это усреднённые данные, но даже по ним видно, что при кажущейся равномерности потери напора в середине радиаторной сети немного выше, нежели по краям. Действительно, за счёт пропорционального изменения давления и разрежения в каждом радиаторе поддерживается практически одинаковый перепад давлений в каждом нагревательном приборе, однако для корректной и стабильной работы петли Тихельмана следует соблюдать ряд правил, о которых речь пойдет дальше.

Обвязка котельной

Двухтрубная система с попутным движением теплоносителя может быть как открытой, так и закрытой. Как мы уже говорили, основным функционирующим элементом служит насос, поэтому его установки не избежать. На естественную циркуляцию не стоит рассчитывать даже при правильно организованной верхней разводке труб. Как мы уже говорили, типичная петля Тихельмана содержит 10 и более радиаторов, продавить такое плечо только гравитационным перемещением маловероятно.

На выходе подачи котла устанавливается традиционная «тройка» безопасности: автоматический воздухоотводчик, стравливающий клапан и манометр. Для открытых систем выход подачи должен быть организован вертикальным каналом до высоты образования уклона, в самой верхней точке устанавливается открытый расширительный бак. Далее труба подачи направляется непосредственно в разводящую сеть.

На обратке котла устанавливается один циркуляционный насос, производительность которого определяется гидравлическим сопротивлением всей системы. Непосредственно перед насосом располагается сетчатый фильтр, а сразу после насоса — тройник для подключения расширительного бака и манометр нижней точки. Также в этом месте выводится заправочный патрубок.

Запорная арматура котельной представлена полнопроходными шаровыми кранами, которые устанавливаются:

  • по обе стороны от насоса
  • на отводе расширительного бака
  • на заправочном патрубке
  • в точках подключения котла к магистрали

Дополнительно в котельной может быть установлена связывающая байпасная трубка, в разрыв которой монтируется электрический нормально закрытый клапан, срабатывающий при остановке циркуляции. Врезка байпаса должна осуществляться до циркуляционного насоса: байпас предназначен для защиты от температурного шока и шунтирует он теплообменник котла от магистрали, а не наоборот.

Система Тихельмана хороша также и тем, что при относительно высокой мощности радиаторной сети возможна работа от котла со встроенным комплексом гидротехнического оборудования. Однако при необходимости согласовать работу радиаторной сети и теплого пола каждое плечо системы оснащается собственным циркуляционным насосом. Если производительность в плечах существенно отличается, необходима установка гидрострелки.

к меню ↑

4 Порядок выполнения монтажных работ

Для нормального функционирования необходимо правильно собрать отопительную сеть. Это позволит максимизировать эффективность работы всего оборудования. Создание выполняется в следующей последовательности
Как обвязать котельню
Монтаж котла. Высота помещения должна составлять минимум 2,5 м, а объём — начинаться от 8 кубометров.

  1. 2. Установка радиаторов. Желательно применять биметаллические изделия.
  2. 3. Прокладка магистральной трубы, способной выдерживать высокие температуры. Минимальный диаметр должен быть равен 20 мм. Для подключения батареи применяют трубу в 16 мм.
  3. 4. Монтаж циркуляционного насоса. Обычно его устанавливают возле котла на обратке. Врезается в систему с применением байпаса и трёх вентилей. Для увеличения срока эксплуатации насоса необходимо также ставить фильтр.
  4. 5. Установка расширительного бака и группы безопасности. Монтаж производится в любой точке системы.

Чтобы обойти дверные проёмы в хозяйственных помещениях, можно монтировать трубопровод над дверью. В этом же месте устанавливают автоматический воздухоотводчик. В жилых комнатах магистраль следует провести под полом для обхода препятствий.
Чертежи попутной системы отопления
Схема Тихельмана в двухэтажном доме имеет некие дополнения. Разводка распространяется на всё здание, а не на отдельные этажи. На каждом этаже желательно монтировать циркуляционный насос. Если он будет один, то при поломке отопление отключится во всём здании.

Также специалисты часто обустраивают общий стояк на несколько этажей с отдельными разводками. Благодаря этому можно просчитать диаметры труб и требуемое количество секций. Раздельная схема в большой мере упрощает настройку и балансировку нагрева. Для хорошего эффекта следует на каждый этаж врезать балансировочный вентиль, который можно расположить вблизи котла.

к меню ↑

4.1 Диаметры трубопроводов

Желательно, чтобы диаметр магистрального трубопровода (и подачи и обратки) был бы одинаков на протяжении всего кольца, за исключением подключения последнего радиатора. Где с точки разветвления на предпоследний, можно использовать меньший диаметр, ведь это будет уже не магистраль, а отвод на последний в схеме отопительный прибор. Т.е. конечный отрезок и подачи и обратки может быть с меньшим диаметром.

Выдержка одного значительного диаметра магистралей необходима, чтобы обеспечить одинаковые условия для радиаторов. Т.е. чтобы эта «попутка» была бы сбалансированной системой, где все батареи работают стабильно в одних условиях.

Если же начать «играться» в экономию и уменьшать диаметр магистрали по ходу движения жидкости (ведь ее требуется меньше с каждым ответвлением), то очень просто сделать, так что группа последних радиаторов будет всегда холоднее, т.е. система получится сложнонастраиваемой.
Диаметры трубопроводов для попутной схемы
Таким образом, для небольшого дома с 6 – 8 радиаторами от котла прокладывается трубопровод с диаметром 26 мм (наружный для металлопластика, для полипропилена и др. материалов — другие значения), затем до предпоследнего прибора, — 16 мм. Наоборот, для обратки, – от первой батареи 16 мм, затем от второго – 26 мм кольцо до котла.

Но это лишь пример для небольшой системы, а если дом большой, то и диаметр магистралей возможно нужен побольше, чтобы на конечных участках трубопровод не шумел, чтобы скорость в нем не превысила 0,7 м/с. Определить необходимый диаметр можно несложным подбором по подключенной мощности, пример расчета можно обнаружить и на данном ресурсе.

Разводка отопительного трубопровода

к меню ↑

4.2 Необходимость попутки

Схема отопительной системы
Попутная система отопления гораздо дороже, чем тупиковая. В первую очередь это связано с использованием большого количества труб с большим сечением и множества различных фитингов. В тупиковых схемах диаметры магистралей обычно меньше.

В некоторых случаях трубу с обратным направлением теплоносителя требуется прокладывать по тому же пути, что и подачу. Это делает систему особенно громоздкой. Желательно этого избегать. Из схемы попутного отопления лучше сделать обычную тупиковую. Такое возможно, если уменьшить количество батарей до 10 или же менее.

Если количество радиаторов до 5, то с балансировкой не возникает никаких проблем. Если же их 10, и они разделяются по двум неравным плечам, то в этом случае лучше собрать попутную схему. Иначе давление в разных плечах тупиковой системы будет слишком сильно отличаться, что приведёт к зажиму ближайших радиаторов.

к меню ↑

4.3 Возможные осложнения

Схема попутной системы отопления Тихельмана
Если сечение магистральной трубы будет одинаковым, а все батареи расположатся на одном уровне по высоте, то никаких проблем с функционированием попутной схемы не возникнет. Все радиаторы будут иметь примерно одинаковую мощность.

Неполадки с работой отдельных отопительных приборов появляются только при нарушениях правил монтажа. Например, во время пайки полипропиленовых труб произойдёт наплыв пластика на внутреннее сечение, что заузит диаметр. Попутная система является очень стабильной, но нарушать рекомендации по её созданию нельзя.

Необходимо только совместить очень мощные радиаторы с другими. Если этого не сделать, то сеть не сможет нормально работать. Например, в одной комнате установлен отопительный прибор с мощностью в 6 кВт, а в другой — в 0,5 кВт. При настраивании обогрева под 6-киловатник на радиатор в 0,5 кВт будет подаваться чрезмерное давление. Решением такой проблемы становятся балансировочные вентили. Их надо устанавливать хотя бы на маломощные приборы.

к меню ↑

5 Монтаж тупиковой схемы – простое отопление для дома

Специалисты используют в домах малых и средних размеров в основном тупиковую схему отопления, как наиболее дешевую, простую и стабильную, обеспечивающую равномерный прогрев всех радиаторов и отдачу их номинальной мощности. Если собирать ее своими руками, то в первую очередь придется принять ряд проектировочных решений.

к меню ↑

5.1 Подбор котла и мощностей под тупиковую схему — все ли подходит

Котел должен перекрывать теплопотери дома с запасом примерно 1,2 для автоматизированных вариантов и 2,0 и более (желательно) для обычных твердотопливных, для комфортности их обслуживания. Теплопотери для условно удовлетворительно теплоизолированного здания с высотой потолков до 2,6 м определяются как 1 кВт на 10 м2 площади.

Суммарная мощность радиаторов должна перекрывать мощность котла также на 20% или более. При этом принимается мощность одной секции полноразмерного алюминиевого радиатора как 130 – 140 Вт при нагреве его до 60 град, что является нормальной эксплуатационной температурой.

В комнатах же распределение мощности зависит от площади наружных стен и площади окон. Примерно, для угловой комнаты с двумя окнами, теплопотери рассчитанные по обычной формуле нужно умножать на 1,6, а для комнаты с одним окном – на 1,3. Во внутренних отсеках дома радиаторы не ставятся вовсе.

к меню ↑

5.2 Подбор радиаторов

Следует учитывать, что заявленная мощность радиаторов порядка 190 – 220 Вт на секцию дается производителями при Дельта равном 70 град (20 град в комнате и 90 град радиатор), что не достижимо на практике. Соответственно, при Дельта 40 град (+60 град средняя линия радиаторов), мощность будет порядка 130 Вт на секцию.

Современный дизайн предпочитает быть свободным от трубопроводов по стенам. Поэтому даже подводки от спрятанных в полу магистралей укладывают в короткие вертикальные штробы стен, что может быть допущено проектными решениями.

Таким образом, для тупиковой схемы лучше подобрать радиаторы с нижним подключением. Будут ли это алюминиевые или панельные стальные – вопрос лишь дизайна. Возможно также подобное подключение скрытыми трубами и более дешевых радиаторов с обычным боковыми подводами.

к меню ↑

5.3 Подбор труб для монтажа своими руками

Трубопроводы должны препятствовать попаданию кислорода в теплоноситель. Поэтому наиболее дешевая «пластмаска» здесь вряд ли уместна. А трубы pex и pert с килородоупорным покрытием все равно значительно уступают металлопластиковым по этому параметру. Оптимальным для гибкой укладки остается металлопластиковый трубопровод.

Полипропилен же будет уместен только в вариантах «эконом-эконом» создания, с его навеской по стенам. Прятать, и тем более замоноличивать сварные стыки полипропилена нельзя. Но этот вариант отличается не только максимальной дешевизной, но и легкостью сборки, так как сварка полипропиленовых труб доступна даже совсем не подготовленным монтажникам.

В тоже время для обжима фитингов гибкого трубопровода нужен дорогой профессиональный инструмент, так что скорее всего придется пригласить специалиста… Делать ли своими руками совсем дешево с полипропиленом, или чужими профессиональными с обжимными (надежными) фитингами с металлопластиком, — решать придется по обстоятельствам

к меню ↑

5.4 Размещение трубопровода

После того, как определены размеры (мощности) радиаторов под каждым окном, можно планировать их подключение. При этом в тупиках до 3 шт. подключение можно делать трубами с внутренним диаметром 12 – 13 мм (16 мм наружный металлопластика и 20 мм полипропилен). Там, где нужно 4 – 5 радиаторов, магистраль лучше прокладывать уже 25 мм трубопроводом (наружный полипропилен), а каждый радиатор и подводку к последнему подключать 20 мм.

Тупиковая разводка на практике — радиаторы подключаются параллельно к трубопроводу в теплоизоляции, проложенному ниже напольного покрытия

Современное строительство предполагает прокладку скрытого в полу гибкого металлопластикового трубопровода, в теплоизолирующих чехлах. Полипропилен с пайкой скрытно прокладывать не рекомендуется, замоноличивать не допускается.

Скрытая разводка труб отопления под перекрытием 2-го этажа, закрывается отшивкой потолка.

Скрытая разводка тупиковой схемы размещается в отсыпке с лагами, или в штробах бетонной стяжки теплого пола.

к меню ↑

5.5 Какое еще оборудование понадобится для создания тупиковой схемы

Котел должен быть обвязан соответствующе. Для простого не автоматизированного скорее понадобится и насос, и расширительный бак (одна десятая объема от теплоносителя), а на подаче ставится группа безопасности в полном составе.

Для автоматизированного же нужны лишь пара вентилей для его отключения.

Котел обязательно резервируется электрическим котлом (наиболее оптимальный вариант), причем с твердотопливным электрический выполняет еще полезнейшие функции ночного дежурства, и не только.

Каждый радиатор должен обвязываться краном Маевского, заглушкой, кранами отключающими на подаче и обратке, как минимум.

Примерная схема двух тупиков, подключенных к твердотопливному котлу

Причем желательно на подаче установить регулировочный кран, для быстрой регулировки мощности (потока теплоносителя), а с автоматизированным котлом здесь можно поставить и термоголовку для автоматической поддержки температуры.

На обратке же у первого радиатора в тупике может быть установлен настроечный клапан, при наличии 5 или 6 радиаторов в тупике, чтобы выполнить балансировку, задать примерно одинаковую отдачу мощности.

Также каждый тупик снабжается отключающими кранами. Регулирующие здесь ставятся в случае, если тупики слишком значительно различаются по гидравлическому сопротивлению и мощности и нужно их балансировать друг относительно друга.

к меню ↑

6 Монтаж двухтрубной системы отопления

Использование двухтрубной системы отопления частного дома является гарантом обеспечения определенной температуры радиаторов. Причем в каждом радиаторе температура будет одинаковая.

При монтаже двухтрубной системы следует учитывать следующие правила:

  • подающую ветку системы следует располагать выше отводящей;
  • отводящий трубопровод должен быть расположен параллельно подающему;
  • расширительный бак нужно устанавливать выше отопительного котла;
  • в случае использования естественной циркуляции подающий трубопровод необходимо располагать под уклоном, который должен быть в сторону последнего радиатора;
  • замыкающие отопительные приборы должны быть оснащены вентилями для спуска воды;
  • в схеме системы полностью исключаются прямые углы, которые могут стать причиной воздушных пробок;
  • при установке расширительного бака на чердаке нужно позаботиться об утеплении помещения;
  • диаметры труб и элементов должны полностью соответствовать друг другу;
  • крепления трубопровода системы должны соответствовать действующим нормам.

Монтаж системы необходимо начинать с установки котла. После он соединяется с расширительным баком и коллектором. После этого нужно сам коллектор соединить с каждым отдельным радиатором. После чего монтируется отводящий трубопровод. В случае использования циркуляционного насоса нужно учитывать, что ему противопоказано воздействие высокой температуры. Его нужно устанавливать именно в отводящий трубопровод.

к меню ↑

6.1 Планирование и расчет

Осуществляя выбор наиболее оптимального типа отопительной системы для частного дома, дачи, обязательно необходимо брать в расчет площадь дома

Это важно, так как, к примеру, однотрубная схема с естественной циркуляцией превосходно себя показывает лишь в домах с площадью, не превышающей 100 м2. А в доме с существенно большей квадратурой она работать не сможет вследствие достаточно большой инертности

Отсюда следует, что первичное вычисление давления в отопительной системе и проектирование системы отопления нужны для того, чтобы выяснить и сконструировать систему, применение которой в доме будет в большей мере рациональным. На этапе предварительного составления плана надо попытаться учесть всю специфику архитектуры постройки. К примеру, если дом довольно большой и, соответственно, площадь комнат, которые подлежат обогреву, тоже большая, наиболее рациональным будет внедрение системы отопления с насосом, который будет выполнять циркуляцию теплового носителя.

При этом имеются определенные характеристики, которым обязан отвечать циркуляционный насос:

  • длительный период службы;
  • незначительный уровень потребления электроэнергии;
  • большая мощность;
  • устойчивость;
  • легкость эксплуатации;
  • отсутствие механических колебаний и бесшумность в процессе функционирования.
    Схемы отопления
    Схемы отопления

При планировании системы отопления, будь то частный либо многоэтажный дом, самой сложной и ответственной фазой является гидравлический расчет, при котором необходимо установить сопротивление отопительной системы.

Расчеты совершаются по заблаговременно созданной схеме отопления, на которой отмечены все имеющиеся в системе компоненты. Реализовывают гидравлический расчет двухтрубной отопительной системы с применением аксонометрических проекций и формул. За расчетный объект берут самое загруженное кольцо трубопровода, разделенное на сегменты. В результате устанавливают приемлемую площадь сечения трубопровода, необходимую площадь поверхности радиаторов, гидравлическое сопротивление в отопительном контуре.
Схемы отопления
Расчеты гидравлических характеристик осуществляют по различным методикам.

Самые общераспространенные:

  1. вычисления методом удельных линейных потерь давления, предусматривающие эквивалентные изменения температуры теплоносителя во всех компонентах разводки;
  2. вычисления по параметрам сопротивления и показателям проводимости, предусматривающие переменные колебания температуры.

Результат первого метода – ясная физическая картина с конкретным распределением всех наблюдающихся сопротивлений в контуре отопления. Второй метод вычисления дает возможность получить четкую информацию о потреблении воды, о величинах температуры в каждом элементе системы отопления.

к меню ↑

6.2 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:

  1. На патрубке подпитки.
  2. По обеим сторонам насоса.
  3. У расширительного бака.
  4. На трубах, идущих от котла.

к меню ↑

6.3 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.

к меню ↑

6.4 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.

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.

к меню ↑

6.5 Плюсы и минусы двухтрубных разводок

Для удобства восприятия мы объединили достоинства и недостатки всех вышеописанных систем в один раздел. Вначале перечислим ключевые положительные моменты:

  1. Единственное преимущество самотека перед другими схемами – независимость от электричества. Условие: нужно подобрать соответствующий котел и произвести обвязку без подключения к домовой электросети.
  2. Плечевая (тупиковая) система – достойная альтернатива «ленинградке» и прочим однотрубным разводкам. Главные достоинства – универсальность и простота, благодаря которой двухтрубная отопительная схема дома 100—200 м² без проблем монтируется своими руками.
  3. Основные козыри петли Тихельмана – гидравлическое равновесие и способность обеспечивать теплоносителем большое число радиаторов.
  4. Коллекторная разводка – лучшее решение для скрытой прокладки труб и полной автоматизации работы отопления.

Заметки юного инженера

  • небольшие сечения раздающих труб;
  • гибкость с точки зрения прокладки, то есть, линии могут проходить по различным маршрутам – в полах, вдоль и внутри стен, под перекрытием;
  • для монтажа подойдут различные пластиковые либо металлические трубы: полипропилен, сшитый полиэтилен, металлопластик, медь и гофрированная нержавейка;
  • все разводки хорошо поддаются балансировке и тепловому регулированию.

Заметки юного инженера

Отметим второстепенный плюс самотечной разводки – простота заполнения и удаления воздуха без применения клапанов и кранов (хотя с ними развоздушивать систему проще). Вода медленно подается через штуцер в нижней точке, воздух постепенно вытесняется в расширительный бак открытого типа.

Теперь о значимых недостатках:

  1. Схема с естественным движением воды громоздкая и дорогая. Понадобятся трубы с внутренним диаметром 25…50 мм, монтируемые с большим уклоном, в идеале – стальные. Скрытая прокладка сильно затруднена – большинство элементов окажется на виду.
  2. В монтаже и эксплуатации тупиковых ветвей существенных минусов не обнаружено. Если плечи сильно отличаются по длине и числу батарей, равновесие восстанавливается путем глубокой балансировки.
  3. Магистрали кольцевой разводки Тихельмана всегда пересекают дверные проемы. Приходится делать обходные петли, где впоследствии может скапливаться воздух.

    На плане дома видно, что попутная водяная система пересекает 2 дверных проема

  4. Разводка лучевого типа требует финансовых затрат на оборудование – коллекторы с клапанами и ротаметрами плюс средства автоматизации. Альтернатива – сборка гребенки из полипропилена либо бронзовых тройников своими руками.

к меню ↑

6.6 Способы повышения тепловой инерции системы

Чтобы батареи не остывали слишком быстро, следует повысить тепловую инерцию.

Если зимы в вашем регионе холодные и вы обеспокоены тем, что при использовании ГВС батареи будут остывать, мы дадим вам несколько советов, как этого избежать. Само собой, в первую очередь необходимо позаботиться о хорошей теплоизоляции стен и окон, кровли и пола, но речь не об этом.

Единственный способ приостановить остывание теплоносителя – это повышение его теплоемкости. Этого можно добиться увеличением объема теплоносителя за счет использования труб большего диаметра.

Кроме того, можно использовать массивные чугунные батареи с напольной установкой. Такие отопительные приборы остывают очень долго, так как их масса может достигать 100 кг.

Наконец, как уже было сказано, можно встроить в систему тепловой аккумулятор – бак на несколько сотен литров (до 2000), включенный между котлом и системой отопления. Однако это нивелирует все преимущества схемы: она станет дороже и будет занимать лишнее место.

к меню ↑

7 Рекомендации по монтажу


Запорная арматура на радиаторы для удобства ремонта, ухода или замены

При монтаже тупикового отопления своими руками стоит учитывать рекомендации опытных мастеров.

  • При расчетах пропускной способности трубопровода берется внутренний диаметр труб. Правильный выбор позволит уменьшить количество фитингов, необходимых для соединения элементов трубопровода. Чем меньше соединений, тем лучше функционирует отопление.
  • При разводке тупикового отопления вертикального типа следует установить запорно-регулирующую арматуру на каждую ветвь. Это позволит уменьшить подачу теплоносителя на верхние этажи, когда там никто не живет.
  • Прокладка горизонтальных трубопроводов выполняется с уклоном. Если предполагается естественная циркуляция теплоносителя, делается уклон 5 мм на метр трубы. Если планируется организация принудительного движения воды, трубопровод монтируется с уклоном не более 2 мм на метр.
  • При выборе термодатчиков надо учитывать предполагаемый способ циркуляции теплоносителя. Поскольку для каждого из способов подходит термодатчик определенной конструкции. У приборов для самотечных систем пропускная способность больше.
  • При монтаже трубопровода нужно помнить, что последний радиатор в отличие от остальных приборов в контуре соединяется трубой меньшего диаметра.

Рассчитайте утепление своего дома

Перейти к расчёту
Adblock
detector