Схема разводки двухтрубной системы отопления многоквартирного и частного дома

Название системы «двухтрубная» говорит само за себя. Для работы требуется две трубы: одна подаёт подогретый до требуемого градуса теплоноситель, а вторая – возвращает его к котлу для восполнения потерянной температуры.

Такое решение позволяет реализовать как схему с естественной циркуляцией, так и с принудительной, а для нагрева теплоносителя использовать котлы на любом топливе. Двухтрубная система отопления популярна и в индивидуальном, и в масштабном строительстве.

Подключение радиатора к системе с двумя трубами

Преимущества и недостатки однотрубной и двухтрубной систем отопления

Главное отличие двух схем отопления состоит в том, что двухтрубная система подключения более эффективна в работе благодаря параллельному расположению двух труб, одна из которых подает нагретый теплоноситель в радиатор, а другая – отводит остывшую жидкость.

Схема однотрубной системы представляет собой разводку последовательного типа, в связи с чем первый подключенный радиатор получает максимальное количество тепловой энергии, а каждый последующий нагревается все слабее.

Однако эффективность – важный, но не единственный критерий, на который нужно опираться, решая выбрать ту или иную схему. Рассмотрим все плюсы и минусы обоих вариантов.

Однотрубная система отопления

Преимущества:

• простота проектировки и монтажа;
• экономия материалов в связи с установкой только одной магистрали;
• естественная циркуляция теплоносителя, возможная благодаря высокому давлению.

Недостатки:

• сложный расчет тепловых и гидравлических параметров сети;
• проблематичность устранения допущенных при проектировке ошибок;
• все элементы сети взаимозависимы, при неисправности одного участка сети перестает работать весь контур;
• количество радиаторов на одном стояке ограничено;
• регулировка поступления теплоносителя в отдельную батарею невозможна;
• высокий коэффициент теплопотерь.

Двухтрубная отопительная система

Достоинства:

• возможность установки терморегулятора на каждый радиатор;
• независимость работы элементов сети;
• возможность врезки дополнительных батарей в уже собранную линию;
• простота устранения ошибок, допущенных на стадии проектирования;
• для увеличения объема теплоносителя в обогревательных приборах не нужно добавлять дополнительные секции;
• отсутствие ограничений протяженности контура по длине;
• теплоноситель с нужной температурой подается по всему кольцу трубопровода независимо от параметров нагрева.

Недостатки:

• сложная схема подключения по сравнению с однотрубной;
• больший расход на материалы;
• монтаж требует больших затрат времени и труда.

Таким образом, двухтрубная система отопления во всем отношениях более предпочтительна. Почему же хозяева квартир и домов отказывают от нее в пользу однотрубной схемы? Скорее всего, это связано с дороговизной установки и большим расходом материалов, необходимых для прокладки сразу двух магистралей. Однако следует учесть тот факт, что двухтрубная система предполагает использование трубы меньшего диаметра, которые стоят дешевле, поэтому общая стоимость обустройства двухтрубного варианта будет не намного больше, чем однотрубного.

Владельцам квартир в новостройках повезло: в новых домах, в отличие от жилых зданий советской застройки, все чаще используется более эффективная двухтрубная система отопления.

Виды и диаметры труб

Основные требования к отопительным трубопроводам — высокая термостойкость, низкая теплопередача, малое гидравлическое сопротивление, большой срок службы, отсутствие кислородопроницаемости при использовании в металлических панельных теплообменниках.

При наружной или скрытой под полом, в стенах прокладке данным условиям в наивысшей степени соответствуют трубы из полипропилена армированные стекловолокном. Более лучшим по температурным и напорным характеристикам является полипропилен с дополнительной алюминиевой оболочкой, однако его теплопроводность чуть выше.

На практике большинством монтажников отопительных систем из полипропилена принято, что для укладки двухтрубных линий наиболее подходящими являются изделия диаметром 32 мм.

Для подсоединения батарей используют тройниковые переходы с 32-го на 20-й диаметр и соответственно отрезками 20 мм труб производят их обвязку.

В самотечных системах скорость движения потока невысока, поэтому чтобы обеспечить эффективный обогрев, требуется транспортировка больших объемов теплоносителя и соответственно увеличенное проходное сечение труб.

В гравитационных контурах рационально использовать подающие и обратные трубопроводы диаметром 40 мм с 25 мм отводами для привязки батарей.

Если используют однотрубную ленинградку, основной трубопровод делают диаметром 40 или 50 мм (размер зависит от протяженности линии) с отводами для подключения теплообменников соответственно диаметрами 20 или 25 мм.

Для подсоединения панельных радиаторов магистраль часто прокладывают под полом, используя материалы из сшитого РЕХ или термостойкого PERT полиэтилена с кислородонепроницаемой оболочкой. Так как к каждому теплообменному прибору подходит своя ветвь небольшой протяженности, имеющая малое гидравлическое сопротивление, трубный диаметр может быть снижен, к примеру до 16 или 20 мм.

Рис. 10 Схема двухтрубной принудительной попутной отопительной системы

Статья по теме:

Отопление в частном доме из полипропиленовых труб – нюансы, расчет. Возможно будет интересно подробнее почитать про организацию системы отопления из полипропиленовых труб в частном доме.

Типы двухтрубных систем

Двухтрубные системы делятся на виды в зависимости от:

• типа контура (открытый и закрытый);
• способа и направления тока воды (проточные и тупиковые);
• способа перемещения теплоносителя (с естественной и принудительной циркуляцией).

Системы с открытыми и закрытыми контурами

Двухтрубная система открытого типа в городских квартирах не прижилась из-за особенности, связанной с верхней разводкой труб, предполагающей использование расширительного бака. Это приспособление дает возможность контролировать и пополнять водой отопительную систему, но в квартире не всегда имеется место для монтажа такого объемного устройства.

Проточные и тупиковые

В проточной системе направление тока воды в подающей и отводящей трубе не изменяется. При тупиковой схеме теплоноситель в трубах подачи и возврата движется в противоположных направлениях. В такой сети устанавливаются байпасы, а радиаторы располагаются на замкнутых участках, что дает возможность отключать любой из них, не нарушая работу отопления.

С естественной и принудительной циркуляцией

Для естественной циркуляции воды укладка труб производится с обязательным уклоном, в верхней точке системы устанавливается расширительный бак. Принудительная циркуляция осуществляется за счет насоса, установленного в возвратной трубе. Такая система требует наличия воздухоотводящих клапанов или кранов Маевского.

Рабочие характеристики батарей

Обилие различных радиаторов отопления, наводнивших современный рынок сантехники, буквально провоцирует потребителей на замену устаревшей морально чугунной теплотехники.
Критериями их выбора, в первую очередь, являются:

• материал,
• рабочее давление,
• паспортная тепловая мощность,
• внешний вид.

При этом совершенно не учитываются возможные сложности эксплуатации приобретаемого обогревательного устройства в составе непредсказуемой отечественной системы центрального отопления. Зарубежные производители красивых радиаторов из алюминия или стали совершенно не подстраховываются от гидравлических ударов, когда давление в батареях отопления подскакивает до 20−30 атм. коррозии внутренних полостей при выпущенной на полгода воде, от газообразования в алюминиевых радиаторах при протекании теплоносителя с примесями меди и резких перепадов температур. У них этих проблем просто нет, чего нельзя сказать о системах отопления наших многоэтажек.

Характеристики чугунных радиаторов

• инертность к плохому качеству теплоносителя;
• рабочее давление — 9 атм. опрессовочное — 15 атм.;
• выдерживают температуру теплоносителя 120 0 С;
• недостатки — боится гидроударов.

Характеристики стальных радиаторов

• рабочее — до 10 атм.;
• температура теплоносителя — до 120 0 С;
• хорошо регулируется термовентилем;
• недостаток — коррозионно неустойчивы.

Характеристики алюминиевых радиаторов

• рабочее — до 6 атм. но для усиленных конструкций — до 10 атм.;
• хорошо регулируются термовентилем;
• недостаток — подверженность электрохимической коррозии и газообразованию, что приводит к образованию воздушных пробок.

Характеристики биметаллических радиаторов

• рабочее — до 20 атм. для усиленных конструкций — до 35 атм.;
• неплохая коррозионностойкость;
• температура теплоносителя — свыше 120 0 С.

Это важно! Собираясь приобретать новые радиаторы, не стесняйтесь обращаться в свою структуру ЖКХ, чтобы точно узнать значения рабочего и испытательного давлений в вашем доме. Раз в год оно подается, более высокое, чем рабочее, для выяснения слабых мест в системе. Оно может оказаться выше разрешенного для вашего нового радиатора

Оно может оказаться выше разрешенного для вашего нового радиатора.

• Надоели водонагреватели-бочонки? Купите плоский бойлер!
• Краткий обзор некоторых моделей водяных полотенцесушителей
• Производители трубчатых батарей отопления
• Немного об алюминиевых батареях отопления

Компоненты двухтрубной системы индивидуального отопления

Двухтрубная схема сети индивидуального отопления квартиры включает в себя следующие элементы:

• нагревательный котел;
• термостатические клапаны для радиаторов;
• автоматический воздухоотводящий клапан;
• устройство для балансировки;
• трубы и фитинги;
• радиаторы;
• вентили и краны;
• расширительный бачок;
• фильтр;
• температурный манометр;
• циркуляционный насос (при необходимости);
• предохранительные клапаны.

Какие должны быть нормативы ГОСТ и СНиП для многоквартирных домов

Документы оговаривают диапазоны, обеспечивающие отопление здания. Показатели рассчитаны для поддержания температуры около 20 °C при влажности порядка 40%.

Для их достижения на стадии подготовке к строительству разрабатывается проект. Выделяют три значения рабочего давления:

• 2—4 атм для домов до 5 этажей;
• 5—7 для 6—9;
• 12 и выше для 10-этажных и больших строений.

Факторы, определяющие показания

Современные дома оборудованы элеваторами, которые разделяют сеть на части. Их цель — смешать потоки воды разной температуры. Они оборудованы регуляторами, при помощи которых управляют соплами. Это влияет на определение давления: частично закрытый узел изменяет показатель.

Достичь значений, указанных в ГОСТ, также мешают следующие факторы:

• Мощность приборов, установленных в здании, редко подходит под расчёты, проведённые перед началом работ.
• Состояние оборудования. В течение эксплуатации оно изнашивается.
• Диаметр трубопровода. Иногда, при ремонте, участок обвязки заменяют, выбирая другой размер, что приводит к падению давления.
• Расположение квартиры: чем дальше от магистрали и котла, тем больше шанс снижения показаний.

Проверка нормы в многоэтажных зданиях

Осуществляется манометрами в трёх точках:

• на подаче, около котла, а также на обратке в аналогичной точке;
• возле всего используемого оборудования: насосов, фильтров, регуляторов и прочего;
• на магистрали около котельной и у отвода к дому.

Требования к показателям определены ГОСТ и СНиП.

Монтаж двухтрубной отопительной системы с верхней и нижней разводкой

Двухтрубная система имеет разновидности по схеме монтажа. Наиболее часто используются верхний и нижний типы разводки.

Верхняя разводка

Укладка верхней разводки предполагает монтажные работы по закреплению системы отопления под потолочной частью комнаты. К батареям, установленным в местах скопления холодного воздуха (оконные проемы, балконные двери), подаются ответвления, идущие от главного трубопровода. В нижнюю часть трубопровода, который является отводным, попадает жидкость, в процессе циркуляции успевающая остыть. Такая система подходит для обширных помещений, в однокомнатных или двухкомнатных квартирах установка отопления с верхней разводкой не рекомендуется, так как это с экономической и с дизайнерской точки зрения невыгодно для владельца.

Монтаж отопительного контура с верхней горизонтальной разводкой выполняют по следующей схеме:

1. Угловой фитинг, необходимый для подсоединения трубы, направленной вверх, монтируют к отводу котла.
2. С помощью тройников и углов производят горизонтальный монтаж верхней линии: тройники устанавливают над батареей, углы – по бокам.
3. Завершающим этапом монтажа верхней горизонтали является установка тройников с патрубками на батарее, дополненной перекрывающим вентилем.
4. На нижней ветке производится присоединение отводящих концов к общей возвратной магистрали, на участке которой устанавливается нагнетающая насосная станция (циркуляционный насос).

Нижняя разводка

В сети с нижней разводкой монтируются отводящие каналы и подающие теплопроводные трубы. Превосходство нижней схемы монтажа выражается в следующем:

• Трубы отопления расположены в нижней, малозаметной части помещения, что дает больше возможностей для реализации различных дизайнерских проектов.
• Минимальный расход труб: все монтажные работы ведутся практически на одном уровне. Точка разводки и патрубки радиаторов располагаются на небольшом расстоянии друг от друга.
• Благодаря простоте схемы монтаж такой системы будет под силу даже непрофессионалу.

Важно! Нижнюю разводку монтируют только в том случае, если циркуляция теплоносителя будет выполняться принудительно, в противном случае вода не будет перемещаться по трубам отопления. Эта схема применима исключительно в городских квартирах или одноэтажных зданиях.

Одним из минусов схемы является сложность регулировки и балансировки, но простота монтажа и надежность в эксплуатации перекрывает эти недостатки.

1. Монтажные работы начинают с отвода от патрубков котла с помощью углового фитинга по направлению вниз.
2. Разводка выполняется на уровне пола вдоль стены с помощью двух одинаковых по диаметру труб. Одна из них соединяет патрубок котла с входом в батарею, другую подводят к принимающему трубопроводу.
3. Соединения радиаторов с трубами выполняют с помощью тройников.
4. Расширительный бачок располагается в высшей точке подающей трубы.
5. С циркуляционным насосом соединяется конец отводящей трубы, сам насос располагается у входа в нагревательный бак.

Установка максимальных показателей

Нормативы максимального давления в отопительной системе устанавливаются с учётом характеристик используемого оборудования и труб.

Например, для радиаторов применимы такие пределы: чугунные батареи — до 6 атм., пластиковые 2—4 атм. Слабыми местами считаются стыки элементов отопительной системы.

Установка максимальных показателей производится в следующей последовательности:

1. Опрессовка системы. Контур заполняется водой под давлением, превышающим рабочее значение в 2—2,5 раза. Во время проведения опрессовки контролируется изменение по манометру.
2. Проверка герметичности. Тестирование осуществляется в 2 этапа — холодное и горячее испытание. На первом этапе система заполняется холодной водой с минимальным рабочим давлением. В таком состоянии она выдерживается 2 ч. Если за это время показатели снизились не более чем на 0,2 атм., то можно говорить о хорошей герметичности. На втором этапе отопительный котёл включается на полную мощность и магистраль заполняют горячим теплоносителем с максимальным рабочим давлением. Изменение параметра контролируется манометром.
3. Установка рабочего давления. После завершения тестирования с помощью клапана сбрасывается избыточное давление, и устанавливается рабочее значение.

Тестирование системы на максимальных показателях помогает выявить проблемные места, в т. ч. утечки. Все нарушения сразу устраняют. Нельзя начинать эксплуатацию системы без устранения слабых мест.

Источник

Как сделать расчет

Без предварительного расчёта мощности будущей отопительной системы добиться комфортного тепла в доме достаточно сложно. Тепловой расчёт помогает подобрать:

• нагревательный котёл оптимальной мощности;
• радиаторы с необходимым количеством секций;
• трубы, запорную арматуру и пр.

Для теплового расчёта понадобятся следующие данные:

• Общая площадь строения и каждого помещения в отдельности, высота потолков.
• Назначение каждого помещения (спальня, гостиная, кухня, подсобка и т.д.).
• Наличие примыкающих к зданию строений.
• Материал, из которого возведена постройка (стены и потолок, пол и перекрытия, крыша).
• Используемый вид утеплителя.
• Количество, тип и размеры окон и наружных дверей.
• Длительность отопительного сезона и «роза ветров» местности, средние температурные минимумы в данный период.
• Желаемая температура в доме.
• Точки подключения к коммуникациям (газ, электросеть, водопровод).

Мощность и теплоотдача

Расчёт необходимой тепловой мощности позволит подобрать точную модель нагревательного котла и радиаторов.

Метод 1. Расчёт мощности отопления по площади:

Q=S×A×k, где:

• Q – Тепловая мощность (ватт).
• S – Внутренняя площадь строения (м²).
• A – Количество ватт от общей мощности отопительной системы на 1м² (обычно это 100 – 150 ватт).
• k – Коэффициент запаса мощности на случай сильных морозов (1,2 или 1,25).

Важно: Иногда нецелесообразно просчитывать мощность помещения в едином поле. Лучше разделить площадь на жилую и техническую. Для первой используется показатель A=100 или 150 ватт, для второй A=50 или 75 ватт.

Данный метод прост, однако не всегда является оптимальным решением, т.к. не учитывает ни климатические особенности региона, ни высотных показателей помещений, ни характеристик материалов, из которых построен дом и пр.

Метод 2. Расчёт мощности отопления по объёму помещения и климатическим особенностям региона.

Q= (S×B×C×X) + (E×200+F×100), где:

• Q – Тепловая мощность (ватт).
• S – Внутренняя площадь строения (м²).
• B – Высота стен (м).
• C – Корректировочный коэффициент теплопотерь (для отдельно стоящих зданий, например, он равен 60).
• X – Региональный коэффициент.
• E – Количество дверей.
• F – Количество окон.

Гидравлический расчет

Создаваемое в системе давление теплоносителя не является постоянной величиной. На него постоянно влияет создаваемая в трубопроводе сила трения, корректировка температурных показателей и пр. Это может привести к разбалансировке отопительного контура.

Избежать этого позволяет гидравлический расчёт, обеспечивающий поступление к каждому радиатору теплоносителя в количестве, необходимом для поддержания заданных параметров. В ходе расчёта определяются:

• диаметр и пропускная способность труб;
• потенциальные места потери давления;
• оптимальный объём теплоносителя;
• условия гидравлической увязки.

Считаем объём теплоносителя по мощности котла:

V= 13,5×Q, где:

• V – Объём водяной массы отопительной магистрали.
• 13,5 – Ср. объём теплоносителя на единицу мощности котла.
• Q – Мощность котла (кВт).

Расчёт объёма теплоносителя может производиться и по фактической ёмкости контура, когда суммируются все объёмы составляющих элементов контура (труб, радиаторов и т.п.).

Расчёт скорости движения теплоносителя:

V= (Q×L×0,86):(K-Ko), где:

• V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
• Q – Мощность котла (ватт).
• L – КПД котла.
• K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
• Ko – Температура теплоносителя на обратке.

Оптимальной скоростью движения жидкости считается показатель в интервале от 0,3 до 0,7 м/с. Отклонение от установленного норматива грозит либо завоздушиванием контура, либо излишними шумами.

Диаметр трубы

Определение сечения трубы основывается на результатах теплового и гидравлического расчёта.

D= √354×(0.86×Q):(K-Ko):V, где:

• D – Сечение трубы (см).
• Q – Мощность котла (ватт).
• K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
• Ko – Температура теплоносителя на обратке.
• V – Скорость движения теплоносителя (м/с).

Расчёт достаточно сложный, поэтому проще использовать готовые таблицы или специальные онлайн-калькуляторы, широко представленные на просторах интернета.

В итоге всех расчётов чертится план индивидуального отопления частного дома (квартиры) с обозначением схем и данных каждого элемента системы.