Системы с тупиковым движением теплоносителя. Попутная схема отопления – устройство, применение, как сделать. I. Гидравлика и балансировка

Одной из самых популярных разновидностей систем отопления в наше время является так называемая петля Тихельмана. Схема эта достаточно простая, но при выполнении разводки в данном случае, конечно же, нужно придерживаться определенной технологии. Перед монтажом такой системы обязательно следует составить подробный проект, сделав все необходимые расчеты.

Что представляет собой система и как она монтируется

Схема отопления петля Тихельмана на самом деле очень проста. В этом случае подающая труба протягивается обычным образом — то есть от котла к последнему радиатору. Обратная же монтируется к нагревательному агрегату не от последней батареи (как в обычных тупиковых системах), а от первой. При такой разводке сумма длин всех труб, подключенных к каждому радиатору, получается одинаковой. То есть до последней батареи идет длинная подача, от нее же отводится короткая обратка. От первого радиатора — соответственно, наоборот.

Преимущества системы

Такая схема разводки имеет следующие плюсы:

отсутствие необходимости в сложной балансировке;

равномерность прогрева всех помещений в доме;

работа с максимальной отдачей.

В тупиковых двухтрубных системах расположенные рядом с котлом радиаторы всегда нагреваются сильнее смонтированных в отдаленных комнатах. Для того чтобы исправить ситуацию, в таких схемах используются балансировочные краны. С их помощью ограничивается количество теплоносителя, проходящего через расположенные ближе к котлу батареи. Но даже балансировка таких систем не позволяет использовать все радиаторы на полную мощность. К тому же при такой схеме приходится устанавливать более мощный насос.

Попутная петля Тихельмана подобных недостатков полностью лишена. Все батареи в ней работают абсолютно в равных условиях. То есть балансировать ее не нужно.

Недостатки системы

Конечно же, имеются у такой схемы разводки не только плюсы, но и некоторые минусы. В тупиковых системах диаметр магистрали обычно сужают по ходу движения теплоносителя. Делается это в основном в целях экономии. В попутных системах такая схема не применяется. В данном случае, по вполне понятным причинам, по периметру комнаты прокладываются трубы одного диаметра. То есть сэкономить на стоимости магистралей и фитингов при использовании подобной схемы разводки нельзя.

В каких случаях целесообразно монтировать

Поскольку обходится сборка попутной системы отопления дороже обычной тупиковой, использовать ее целесообразно только в больших домах со значительным количеством радиаторов. То есть там, где балансировка оказывает значительное влияние на работу циркуляционного насоса.

Также необходимость сборки такой системы оказывается под вопросом в тех случаях, когда трубы из-за особенностей планировки нельзя провести по периметру помещения. В этом случае приходится делать дорогую трехтрубную систему, пуская обратку длинной петлей. А это в финансовом плане обычно обходится дорого.

диаметр труб

Конечно же, составление подробного проекта — это то, чего в первую очередь требует монтаж отопления петля Тихельмана. Расчет системы в данном случае производится в обычном порядке. Для того чтобы определить необходимый диаметр труб, нужно сначала вычислить нужную тепловую мощность системы. Сделать это можно по формуле Q = (V * Δt * K), где V — объем дома, Δt — разница температур в помещении и на улице, K — коэффициент теплопотерь. Последний параметр зависит от степени утепленности задания.

Далее нужно определиться со скоростью движения теплоносителя в магистралях. Диапазон значений оптимального показателя в данном случае находится между 0,36 и 0,7 м/с. Все полученные данные в конечном итоге следует подставить в специальную таблицу размеров труб. Чаще всего для обратной и подающей магистрали в таких системах приобретают металлопластик диаметром 26 мм. Радиаторы же подключают отрезками на 16 мм.

Объем воды в системе

Конечно же, для того чтобы система отопления петля Тихельмана работала эффективно, перед ее монтажом следует рассчитать в том числе и необходимый расход теплоносителя. Чтобы определиться с этим параметром, следует прежде всего рассчитать теплопотери здания. Сделать это можно, воспользовавшись формулой G = S * 1 / Ро * (Тв - Тн)к. Здесь Po — сопротивление теплопередачи, Тв и Тн — температура воздуха на улице и в доме, к — понижающий коэффициент. Первый и последний показатель определяются по таблицам в зависимости от особенностей конструкции здания. Собственно сам расход теплоносителя рассчитывается по формуле Q = G/(c*(Т1-Т2)), где:

• с — удельная (4200),
• Т1 — ее температура в обратке,
• Т2 — в подающей трубе.

Последние два параметра определяются с учетом показателя нелинейности теплоотдачи радиаторов. В конечном итоге разница между их значениями должна быть равна примерно 15-20 С.

Специальные программы

Конечно же, можно сделать петля Тихельмана и вручную. Но лучше все же воспользоваться специальной программой. Все, что нужно будет сделать в данном случае — это ввести в форму запрашиваемые ПО данные. В большинстве случаев такой софт, к сожалению, продается за деньги. Однако некоторые разработчики предоставляют его демоверсии или же предлагают бесплатные его варианты с ограниченным функционалом, которого для расчета системы отопления обычного загородного дома вполне может хватить.

Петля Тихельмана на два этажа или более

Чаще всего такая система отопления монтируется в одноэтажных зданиях большой площади. Именно в таких домах она работает наиболее эффективно. Однако иногда такую систему собирают и в двух-трехэтажных зданиях. При выполнении разводки в таких домах следует придерживаться определенной технологии. По схеме Тихельмана в данном случае завязывается не каждый этаж по отдельности, а все здание в целом. То есть сохраняется равная сумма длин обратного и подающего трубопровода для каждого радиатора дома.

Петля Тихельмана на два этажа собирается, таким образом, по особой схеме. Также специалисты считают, что использовать только один в этом случае нецелесообразно. Если имеется такая возможность, в здании стоит установить по одному такому прибору на каждом этаже. В противном случае при поломке единственного насоса, отопление будет отключено во всем доме сразу.

Особенности монтажа: когда нужна балансировка

Как уже упоминалось, регулировки количества проходящего через радиаторы теплоносителя попутная система отопления петля Тихельмана не требует. Но только тогда, когда в здании установлены радиаторы одинаковой мощности. Однако в больших домах такая схема сборки системы отопления используется редко. К примеру, в котельной и других хозяйственных помещениях обычно устанавливаются слабые радиаторы, а в жилых комнатах - модели помощнее. Конечно же, для всех этих батарей понадобятся разные протоки. Если расход теплоносителя будет рассчитан по слабым радиаторам, его будет недостаточно для мощных. При обратных схемах — в маленьких батареях начнут возникать гидравлические шумы. Чтобы этого не происходило, и устанавливаются балансировочные краны.

Этапы монтажа

Сборка системы отопления по этой схеме производится в обычном порядке. То есть:

Монтируется котел. Высота того помещения, где он будет установлен, не должна быть меньше 2,5 м. При этом минимально допустимым объемом комнаты считается 8 м 3 . Котел обычно выбирают исходя из того, что на 10 м 2 помещения требует 1 кВт мощности.

Особенности монтажа: когда нужна балансировка

Они хрупки при чрезмерном сжатии или набухании, когда система находится под давлением. Зажимные хомуты с обычным износом можно снять с помощью прямой отвертки или с шестигранной муфтой. Муфта позволяет вентилятора нормально работать. Проверьте, находится ли нижний шланг радиатора в правильном положении и состояние внутренней пружины. Замените трещины. Как только двигатель остынет. Неправильно размещенные шланги могут быть повреждены. Характеристический вентилятор сведен к предыдущей скорости.

Навешиваются радиаторы. Наиболее популярной разновидностью этого оборудования являются биметаллические батареи. Перед навешиванием радиаторов следует сделать разметку. Крепят это отопительное оборудование обычно на специальные кронштейны.

Протягиваются собственно сами магистрали. Чаще всего для сборки систем отопления, в том числе и попутной, используются К их преимуществам относят легкость монтажа, способность выдерживать даже очень высокие температуры и долговечность.

Вязкий привод вентилятора подключается только при достаточном нагревании. Это не повод для замены ремня. Для получения дополнительной информации о диагностике пояса. Кроме того, осмотрите узел подшипника и вала водяного насоса для любой неисправности, связанной с приводом от вязкого вентилятора. Если проблема обнаружена в управляемой цепи. Замените узел ребра вентилятора, если вы столкнетесь с любым из этих условий. трещины, которые проходят вдоль ребра, не являются нормальными. Если в цепи реле возникло открытое или короткое замыкание, которое управляет вентилятором электрического радиатора. протертые шнуры или серьезная глазурь. они считаются нормальными.

Устанавливается циркуляционный насос. Этот прибор обычно монтируется в непосредственной близости от котла, на обратной трубе. Врезать его нужно через байпас с тремя кранами. Перед циркуляционным насосом обязательно должен быть установлен фильтр. Это дополнение значительно продлит срок его службы.

Монтируются расширительный бак и группа безопасности. Первый подключается к обратке посредством одной трубы. Конечно же, для системы Тихельмана нужно выбирать мембранный расширительный бак. Группа безопасности обычно идет в комплекте с котлом.

Осмотрите усталостные трещины и свободные ребра или заклепки, которые могут возникнуть в результате чрезмерной вибрации. Также следует осмотреть ребра охлаждающего вентилятора. может быть установлен диагностический код неисправности. Системы контроля выбросов.

Посторонние вещества встроены в канавки шкива. Отрегулируйте натяжение ремня. Ремень застеклен или затвердевает от жары и чрезмерного заноса. Замените неисправный компонент или подшипник. Натяжение ремня слишком велико или слишком низкое. Неисправности во время установки. Замените ремень. Несущий подшипник ведомого компонента. Ремень сорвался с канавки шкива. Поврежденная резиновая лента. Шкив не находится в пределах допуска конструкции. При необходимости замените ремень. Очистите ржавчину от шкива.

Усложнить сборку такой системы могут особенности планировки комнат. К примеру, магистрали в любом случае придется тянуть в районе двери. В хозяйственных помещениях трубы допускается прокладывать над проемом. Ведь в данном случае на дизайн комнаты особого внимания обычно не обращают. В жилых помещениях трубу чаще всего протягивают под дверью. Для этого может понадобиться выполнение такой процедуры, как пробивка стяжки. Если под дверью по каким-либо причинам протяжку сделать нельзя, обратная труба возвращается туда же, откуда пришла подача. В этом случае в системе появляются участки, на которых проходит не по две, а по три трубы. Такая схема иногда используется в частных домах. Но обходится сборка системы отопления при этом дорого. Поэтому, как уже упоминалось выше, в данном случае стоит подумать об использовании коллекторной или тупиковой схемы.

Мнение владельцев загородных домов о системе

Как считает большинство хозяев загородной недвижимости, схема эта действительно очень эффективная — петля Тихельмана. Отзывы такая система заслужила просто отличные. В доме при правильном ее проектировании и сборке устанавливается очень комфортный микроклимат. При этом само оборудование системы редко ломается и служит долго.

Хорошо отзываются о петле Тихельмана не только владельцы жилых домов, но и хозяева дач. Система отопления в таких зданиях в холодное время года зачастую используется нерегулярно. Если разводка выполнена по тупиковой схеме, при включении котла помещения прогреваются крайне неравномерно. С попутной системой таких проблем, конечно же, не возникает. Но обходится сборка отопления по такой схеме действительно дороже чем по тупиковой.

Стоит ли монтировать самостоятельно

Как уже можно было понять из всего вышесказанного, отопление "Петля Тихельмана" имеет довольно-таки простую конструкцию. В любом случае собрать ее будет не сложнее чем обычную тупиковую систему. Однако при этом стоит учитывать то, что петля Тихельмана чаще всего монтируется в домах очень большой площади. Сборка же систем отопления в таких зданиях уже сам по себе имеет массу нюансов. К тому же и расчет коммуникаций для такого объекта следует делать максимально точный. Просто взять усредненные значения (10 кВт котла на 1 м 2 помещения, диаметр труб 26 и 16) в этом случае не получится. Сделать же правильные расчеты по таблицам и даже с использованием соответствующих программ самостоятельно будет довольно-таки сложно. Поэтому для проектирования и монтажа системы "Петля Тихельмана" в большом доме все же стоит нанять специалистов.

Обустройство системы отопления – ответственная и достаточно сложная задача. Существует множество разновидностей конструкции. Принято считать наиболее доступным сооружение с естественной циркуляцией, которое не требует установки дополнительного оборудования. Однако чтобы минимизировать главный недостаток такой конструкции, низкий циркуляционный напор, понадобится устанавливать трубы с большим диаметром. Что приводит к проблемам с выбором радиаторов и увеличивает затраты на трубопровод. Таким образом, более практичными оказываются системы отопления с насосной циркуляцией, которые могут работать с любыми типами радиаторов и трубопроводами небольшого диаметра большей протяженности.

Как становится понятным из названия, отличительной чертой системы является наличие , обеспечивающего продвижение теплоносителя. Разогретая до нужной температуры вода по подающему трубопроводу с помощью насоса направляется в нагревательные приборы. Остывая, она поступает по обратным магистралям в котел. Кроме того в системе обязательно присутствует расширительный бак, который помогает создавать стабильное давление и принимает увеличивающийся при нагреве объем теплоносителя.

Встроенный в конструкцию насос продвигает теплоноситель по трубопроводам, обеспечивая тем самым оптимальное давление и максимальный эффект от использования системы

Циркуляционные и расширительные трубы от бака должны входить в обратную магистраль перед насосом. При этом расстояние между участками соединения составляет минимум 2 м. Дно расширительной емкости располагают выше наиболее высокой точки конструкции минимум на 800 мм. Чтобы воздух проще удалялся из системы нужно обеспечить попутное движение теплоносителя. Для этого подающую магистраль укладывают с подъемом в сторону дальнего стояка, а на самых высоких участках монтируют проточные воздухосборники.

На основаниях стояков обычно устанавливаются проходные сальниковые пробковые краны, обеспечивающие возможность отключения их от системы. На подводящих участках отопительных приборов ставятся регулирующие краны. Скорость теплоносителя в трубах имеет определенные ограничения, иначе будет слышен шум при функционировании отопления. Так для жилых помещений эта величина составляет 1,5, 1,2 и 1 м/с при диаметрах трубопровода 10, 15 и 20 мм.

Существует несколько разновидностей системы. Они подразделяются:

• По местоположению стояков на конструкции с горизонтальными и вертикальными стояками.
• По монтажу подающей магистрали на варианты с нижней и верхней разводкой.
• По методу подключения приборов отопления на двухтрубные и однотрубные.
• По схеме магистрали на устройства с попутным движением теплоносителя и тупиковые.

Рассмотрим все варианты подробнее.

Горизонтальный и вертикальный стояк?

Горизонтальная система предполагает подключение радиаторов к одному стояку, который лучше всего располагать вне жилых помещений: в коридоре или на лестничной клетке. Главное преимущество этого варианта – экономия труб и меньшая стоимость монтажа. К недостаткам относят некоторые сложности в эксплуатации и склонность к образованию в системе. Для их стравливания на радиаторы обычно устанавливаются краны Маевского. Используется горизонтальное сооружение чаще всего в одноэтажных зданиях большой площади.

Горизонтальное расположение системы позволяет сэкономить на трубах и монтаже. Однако такая система имеет склонность к завоздушиванию, что требует установки дополнительного оборудования, например, кранов Маевского

При обустройстве вертикальной системы все отопительные приборы подводятся к вертикальному стояку. Такой способ позволяет производить подключение по отдельности каждого этажа многоэтажного здания. Основное преимущество – при эксплуатации воздушные пробки не образуются. Однако обустройство вертикального варианта системы обойдется несколько дороже горизонтального.

Вертикальная конструкция не склонна к появлению в процессе эксплуатации воздушных пробок, зато более дорогостояща в обустройстве

Нижняя или верхняя разводка?

Устройство с нижней разводкой монтируется так, что подводящий и отводящий трубопровод устанавливается ниже радиаторов. В системе предусматривается небольшой уклон для борьбы с воздушными пробками. С этой же целью конструкция оснащается кранами Маевского. Определенное преимущество, которое дает нижняя разводка, это введение отопления в эксплуатацию поэтапно, по мере возведения этажей. Что может быть очень актуально при индивидуальном строительстве.

Конструкции с нижней разводкой предполагают размещение котла и магистралей ниже уровня радиаторов, что позволяет постепенный ввод в эксплуатацию отопительной системы

Верхняя разводка предполагает размещение подводящего трубопровода выше приборов отопления. Чаще всего он монтируется на чердаке или же в межпотолочном пространстве. Теплоноситель поднимается вверх и оттуда распределяется по помещениям. При этом обратный трубопровод всегда устанавливают ниже радиатора. В наивысшей точке конструкции монтируется расширительный бак, который выполняет свои функции и отвечает за исключение возможности появления воздушных пробок. Система неприемлема для зданий с плоскими крышами.

Однотрубная система против двухтрубной

Главная отличительная черта однотрубной конструкции – одна труба, к которой подключается отопительный прибор. Радиаторы присоединяются последовательно. Теплоноситель остывает в каждом из них и подходит к последующим приборам с меньшей температурой. Таким образом последние в цепочке батареи значительно холоднее первых. Достоинство системы в относительно небольших затратах на комплектующие и монтаж. Однако есть и существенные недостатки.

Первый – отсутствие возможности регулировать температуру радиаторов. Нельзя ни сократить, ни увеличить теплоотдачу, а так же отключить батарею от системы. Впрочем, при монтаже приборов с помощью специальной перемычки, которая называется байпас, можно будет при необходимости выключать радиатор. Но косвенный нагрев помещения с помощью подающих труб и стояка будет продолжаться.

Однотрубная система отопления не предполагает возможности регулирования температуры теплоносителя в радиаторах, кроме того в каждый последующий в цепочке отопительный прибор поступает менее нагретая вода

Второй значимый недостаток – разность температур последовательно соединенных отопительных приборов. Чтобы его максимально нивелировать, можно подобрать разных размеров. При этом самый маленький должен быть первым, а площадь всех последующих постепенно увеличивается. Однако внешний вид помещений, в которых будет располагаться система, от такого разнообразия может пострадать.

Предполагают подведение к каждому радиатору подающей и отводящей трубы. Таким образом охлаждающийся в оборудовании теплоноситель отводится в котел, а не поступает в следующий прибор. Это позволяет подавать в радиаторы воду примерно одинаковой температуры. Система лишена недостатков однотрубных конструкций. В ней могут использоваться трубы с меньшим диаметром и соединения меньших типоразмеров, что делает конструкцию более эстетичной и позволяет использовать ее при скрытой прокладке, например, в стяжке для пола.

Отличительная черта двухтрубной системы: к каждому радиатору подходит подводящая и отводящая магистраль, что позволяет поддерживать одинаковую температуру теплоносителя на подходе ко всем приборам

Параллельное соединение радиаторов двухтрубной конструкции очень удобно. При установке на каждый прибор монтируется кран, дающий возможность регулировать температуру оборудования. При необходимости с его помощью можно отключить батарею от системы и провести ее замену или ремонт. Существуют модели термостатических регуляторов, позволяющие регулировать температуру в помещении автоматически. Главный недостаток двухтрубных конструкций – большее количество , необходимых для обустройства. Это делает систему более дорогой и более сложной в монтаже.

Тупиковые и попутные схемы

Тупиковые конструкции предполагают, что движение остывшего теплоносителя в обратной магистрали будет противоположно направлению разогретого в подающей. В такой системе длина циркуляционных колец разная. У приборов, расположенных на самом большом расстоянии от котла, максимальная длина циркуляционного кольца. По мере приближения места расположения оборудования к котлу снижается протяженность циркуляционного кольца. Поэтому достаточно сложно добиться равномерного прогрева всех приборов отопления. Те из них, что находятся ближе к главному стояку всегда будут прогреваться лучше.

Еще одна сложность: точная увязка циркуляционных колец. Особенно в случае, когда нагрузка на ближайшие к главному стояку невелика. Однако, несмотря на все недостатки, тупиковые системы относятся к числу самых экономичных. Чтобы нивелировать их «минусы» на практике сокращают общую протяженность магистралей и монтируют несколько небольших конструкций вместо одной длинной. Таким образом удается добиться возможности хорошей горизонтальной регулировки системы.

Устройства с попутным движением отличаются одинаковой протяженностью циркуляционных колец. Благодаря этому все нагревательные приборы работают в абсолютно одинаковых условиях, что дает равный прогрев всех батарей вне зависимости от их удаления от основного стояка. При этом такие системы используются ограничено, поскольку их обустройство требует большего, чем для тупиковой конструкции, количества труб. Чаще всего они устанавливаются в случаях, когда увязка циркуляционных колец в пределах, рекомендованных СНиП, невозможна.

Отопление с насосной циркуляцией – более практичное и эффективное. Насос, встроенный в конструкцию, обеспечивает оптимальную скорость движения жидкости в трубах, что позволяет получить максимально возможный эффект от использования отопительной системы. Разнообразие вариантов обустройства дает возможность подобрать для своих условий оптимальную конструкцию, которая обеспечит наиболее комфортные условия в отапливаемом здании.