Эффективная система отопления: двухтрубная схема

Особенности двухтрубных схем

Самой распространенной схемой подсоединения радиаторов считается двухтрубная, она предусматривает одновременное применение двух контуров. Подача горячего теплоносителя от котла осуществляется по одной ветке, вторая отводит охлажденную воду, которая снова возвращается для обогрева. При этом достигается максимальное прогревание всех отопительных блоков.

Данная схема отличается высокой эффективностью и обеспечивает равномерное распределение тепла по всем обогреваемым помещениям. Как правило, трубы уходят под пол или за плинтус, легко скрываются за мебелью и текстилем, поэтому дизайнеры интерьеров отдают преимущество именно этому способу прокладывания труб.

Если сравнивать с 1-трубном аналогом, то там циркуляция производится по единому трубопроводу. Из-за этого ближайшая к котлу батарея всегда намного горячее, чем последняя в этой цепочке – холодная комната всегда в самом конце контура.

Визуальное отличие – байпас (соединительная трубная перемычка у радиатора), что обеспечивает бесперебойную работу теплоносителя даже при временном отключении одного радиатора. Когда составляется однотрубный проект, используют трубу большего сечения, но разница в затратах на эти разводки несущественная.

Основные достоинства в использовании двухтрубного типа отопления

Двухтрубный контур имеет свои достоинства и недостатки. Среди очевидных «плюсов» обычно указывают:

• Двухтрубный контур – это возможность автономной регулировки уровня тепла в отдельных помещениях (при наличии терморегулирующих головок).
• В несколько отопительных приборов подается теплоноситель одной температуры, притом будет тепло даже в отдаленных от котла комнатах.
• Выход из строя какого-либо отопительного прибора не повлияет на функционирование остальных батарей.
• При обнаружении течи есть возможность перекрыть одну батарею и произвести ремонт или демонтаж без отключения всей тепловой цепи.
• Двухтрубная схема рекомендована для поддержания стабильной температуры в частных домах и коммерческих корпусах большого метража, включая линейную архитектуру большой протяженности.
• При необходимости добавляют дополнительные радиаторы без существенной модернизации системы.

Каждый радиатор предполагает подведение пары трубопроводов, один на подачу, второй – «обратка». Объем монтажных работ удваиваются. Поэтому среди минусов называют:

более сложный монтаж, чем у однотрубных схем, где важно не перепутать две линии общей схемы;
потребность в дополнительных соединительных элементах.

Эффективная работа системы требует дополнительных расходов на трубы, которые прячут в пол, но она окупается за счет высокого КПД. Двухтрубная система отопления из полипропилена или другого полимера обойдется дешевле.

Точки подсоединения радиатора к трубам

Современные радиаторы отличаются по разным параметрам – металл, конфигурация, способ установки. У классических батарей (чугун, биметалл, сталь) есть четыре коллектора, куда подсоединяются трубы – 2 отверстия снизу и 2 сверху. Также бывают модели с 2-мя патрубками. На отверстия, к которым трубы не подсоединялись, закрываются заглушками.

Перед приобретением и установкой радиатора необходимо удостовериться, что он подходит для двухтрубной системы отопления с верхней и нижней разводкой. Подача теплоносителя идет к верхней точке, обратка – с нижней.

Каким бы ни был тип радиатора, конструктивно это металлический блок прямоугольной формы, оснащенный двумя парами коллекторов. Для обеспечения герметичного соединения полагаются такие комплектующие:

•  муфта комбинированная;
• кран шаровый (перекрывающий);
• кран Маевского;
• переходник радиаторный;
• заглушки радиаторные.

Кран Маевского – это воздуховыпускной клапан, который устанавливается в верхней точке одного из радиаторов. В остальных отопительных приборах заглушками закрывают незадействованные входы/выходы.

Четыре точки подключения радиатора обеспечивают его адаптивность к любой схеме. Патрубки для подсоединения труб располагаются сбоку и снизу, что гарантирует практичный способ подсоединения.

Варианты схем устройства однотрубного отопления

Перед монтажом отопительной системы, нужно определиться, какой ее тип подойдет в каждом конкретном случае.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

Каждая система обладает своими особенностями:

1. Естественная. Передвижение жидкости по контуру осуществляется благодаря физическим законам без применения дополнительного оборудования. Для хорошей работы в одноэтажном здании система дополнительно оснащается разгонным коллектором.
2. Принудительная. Для эффективной ее функциональности требуется насос, приводящий жидкость внутри контура в движение. Преимуществом является беспроблемное преодоление гидравлического сопротивления, равномерное прогревание по все системе, возможность использования сложных схем разводки труб. Использовать этот вариант можно в двухэтажных домах.

Выбор типа циркуляции теплоносителя зависит от особенностей конструкции и размеров сооружения.

Открытая и закрытая отопительная система

Расширительная емкость открытого типа устанавливается на самой высокой точке системы и представляет собой бак, в который выходит лишняя часть теплоносителя при его увеличении его объема. Так как вода испаряется, то периодически жидкость доливают избежание закипания котла. Кроме того, в воду попадает кислород, что увеличивает риск развития коррозии.

При обустройстве закрытой ленинградки применяется мембранная емкость, отличающаяся высокой герметичностью. При увеличении объема жидкости мембрана просто выгибается в сторону воздушной полости. При охлаждении теплоносителя гидравлическое давление снижается, и приспособление возвращается на место. Тут, вместо воды разрешено использовать другие жидкости (антифриз, масло).

Такую систему нужно оснащать группой безопасности, так как небольшое избыточное давление все-таки остается.

Верхняя и нижняя разводки

При обустройстве однотрубного отопления схему и порядок монтажа определяет тип разводки труб:

1. Верхняя. В этом случае жидкость по стояку поднимается вверх и поступает непосредственно к радиатору. Чаще всего циркуляция при этом естественная. Для эффективной функциональности магистраль нужно укладывать под определенным углом наклона (3-5 градусов). Единственный недостаток конструкции — применение труб большого диаметра.
2. Нижняя. Подающий стояк в этой схеме отсутствует. Труба, по которой жидкость поступает в радиаторы, тоже должна быть монтирована под правильным уклоном.

Нижняя разводка ленинградки используется чаще, так как смонтировать ее проще. Но тут обязательной является принудительная циркуляция.

Вертикальная и горизонтальная

Вертикальная конструкция чаще всего применяется в многоэтажных сооружениях. Жидкость в этом случае подается на верхний этаж, откуда распределяется по трубам, спускаясь вниз. Горизонтальная схема приемлема только для одноэтажного дома. В ней радиаторы подключаются последовательно.

Плюсы и минусы двухтрубного варианта

С системой отопления в две трубы функционировать могут любые нагревательные котлы на разном виде топлива. При этом циркуляция теплоносителя бывает самотечной или принудительной. Монтируют двухтрубные системы в зданиях разной этажности.

Основной их недостаток связан со способом организации передвижения носителя тепла. По сравнению с однотрубной отопительной конструкцией потребуется большее количество трубной продукции. Расходы на приобретение стройматериалов будут выше, но не намного, поскольку для прокладки двухтрубной системы задействуют трубы и фитинги, имеющие меньший диаметр. А вот времени на выполнение монтажа потребуется действительно больше.

Но вышеописанные отрицательные моменты компенсируются тем, что при прокладке двухтрубной системы отопления на каждый радиатор можно поставить терморегулирующую головку, которая позволяет легко сбалансировать работу конструкции в автоматическом режиме, что недоступно при использовании однотрубного варианта.

На данном устройстве нужно выставить требуемую температуру теплоносителя, и она будет все время поддерживаться с незначительной погрешностью (ее точная величина зависит от модели прибора).

При эксплуатации однотрубной системы имеется возможность регулировать рабочий режим каждого из радиаторов в индивидуальном порядке. Для этого потребуется установить байпас с трехходовым или игольчатым краном, а данное мероприятие усложнит конструкцию и повысит ее стоимость, что сведет на нет экономию как денег на приобретение комплектующих деталей, так и времени на проведение работ.

Еще одним недостатком двухтрубной системы считается невозможность произвести ремонт радиаторов без остановки их функционирования. Чтобы избавиться от этого неудобства, возле каждой батареи на подаче и обратке ставят шаровые краны. Их наличие позволяет перекрыть подачу теплоносителя, снять прибор и отремонтировать его. Все остальные элементы теплоснабжающей конструкции смогут функционировать по-прежнему сколько угодно времени.

У обогрева помещений посредством двухтрубной системы имеется значительное преимущество перед однотрубной: на каждый из радиаторов от котла одновременно поступает горячая вода одинаковой температуры. Несмотря на то, что теплоноситель стремиться двигаться по пути минимального сопротивления и не идти дальше первой батареи, решить проблему может использование термоголовок или кранов, регулирующих интенсивность водяного потока.

Среди других преимуществ следует отметить:

• минимальные потери давления в системе;
• легче организовать самотечное теплоснабжение;
• применение насосных установок меньшей мощности, если используется принудительная циркуляция теплоносителя.

Разновидности двухтрубных схем

В некоторых схемах работает самотечный принцип движения жидкости – контур батарей устанавливается под небольшим уклоном. Естественную циркуляцию дает разница плотности горячей и холодной воды. На практике подобный метод имеет свои ограничения в силу разных причин:

• в схеме большой длины (более 30 м) незначительный уклон почти не отражается на движении теплоносителя;
• в котле и батареях температура меняется волнообразно, ослабляя давление;
• есть вероятность переохлаждения воды в бачке и радиаторах;
• для большего эффекта нужны трубы достаточного диаметра.

Практика доказала эффективность двухтрубных схем, но они имеют несколько разновидностей, и у каждой своя специфика и степень адаптации к условиям монтажа в частном секторе. У некоторых котлов есть собственный движок, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя.

Вертикальная двухтрубная разводка в одноэтажном доме

Особенность схемы заключается в возможности соединения труб одного диаметра, при этом высокое давление образуется на разнице в ветке подачи и обратки. Обычно требуется установка расширительного бачка уровнем выше (мансарда, чердак, лестница). Если не беспокоит расположение труб у потолка, эта схема вполне может устроить. Отопительный контур с обвязкой радиатора отопления двухтрубной схемы с терморегулятором придется задекорировать.

Обратная линия проводится на уровне пола, но соединительные муфты лучше вынести на поверхность – есть вероятность течи, которую проще устранять в открытом доступе. Когда теплоноситель подается сверху, вероятность завоздушивания сводится к минимуму, благодаря высокому давлению в отопительном контуре. При наличии насоса допустимо применение труб небольшого диаметра. Обе разводки чаще всего прокладывают под радиаторами.

Вертикальная двухтрубная разводка в двухэтажном доме

Подобная схема при охвате 2-х этажей будет работать эффективнее. Здесь заметна усиленная циркуляция, благодаря разнице по высоте между котлом в подвальном помещении и уровнем батарей второго этажа. Из котла теплоноситель подается в распределительный бачок 2-го этажа, далее направляется по наклонному трубопроводу к радиаторам. Расширительный бак допустимо совместить с распределительной емкостью для горячего водоснабжения.

Дровяной или другой твердотопливный котел при двухтрубной разводке может обеспечить стабильную работу отопления, не требуя бесперебойной подачи электроэнергии.

Хороший вариант – трубы на 2-м этаже скрыть как системе «теплый пол», эта часть работает однотрубная схема, тогда нет необходимости в уклоне этой ветки двухтрубной вертикальной системы отопления с верхней разводкой.

Иногда для регулировки подачи воды устанавливают вентиль в отдельный радиатор. Его нельзя полностью перекрывать, поскольку повышается суммарная нагрузка на систему – возможен прорыв или вывод насоса из строя.

Двухтрубная система с нижней разводкой

Горизонтальная разводка имеет свои особенности, для нее требуются трубы большего диаметра и небольшой уклон трубопровода. Схему с горизонтальной разводкой можно оборудовать по принципу естественной циркуляцией. Для этого нужен гидравлический расчет двухтрубной системы отопления.

Другой вариант – снабдить насосом для принудительной циркуляции. Этот удобно в частных домах с пологой крышей, котел выносится в подвал.

Правильно обустроенная горизонтальная разводка предполагает укладку трубопровода на уровне с радиаторами или под ними. Недостаток – большая вероятность образования воздушных пробок. Для их устранения требуется снабжение всех батарей воздуховыпускными кранами Маевского.

У нижней разводки высокий КПД, при необходимости верхний этаж можно отключить, когда им не пользуются. Основное преимущество в том, что запорную арматуру выносят в одно помещение. Схему легко регулировать, вероятность течи только там, где соединительные элементы. Она подходит для зданий большой площади.

Составляющие части и принцип действия

Однотрубные системы отопления частного дома состоят из таких элементов:

• котел;
• трубопровод, по которому передвигается нагретая и холодная жидкость;
• запорная и регулирующая арматура;
• расширительная емкость;
• циркуляционный насос (при необходимости);
• соединительные детали;
• блок безопасности;
• радиаторы или батареи.

Принцип функционирования ленинградки прост: нагретый теплоноситель, поступающий в систему от котла, достигает первого радиатора, где тройником разделяется на несколько потоков. Большее количество жидкости течет по магистрали, а остальное остается в радиаторе. После отдачи тепла его стенкам (температура воды падает на 10-15 градусов), теплоноситель возвращается в общий коллектор посредством выходящего патрубка.

Смешиваясь, вода остывает на 1,5 градуса и перетекает в следующий радиатор. В конце контура остывшая жидкость направляется в котел, где снова нагревается. Последняя батарея получает уже не такой горячий теплоноситель, поэтому прогрев помещение осуществляется неравномерно. Чтобы устранить этот недостаток, можно в конце контура установить более мощную батарею, увеличить производительность циркуляционного насоса или диаметр трубы.

Открытый бак

Открытая расширительная емкость представляет собой частично или полностью открытый бак, соединенный с контуром в самом высоком его участке, сразу после котла. Чтобы жидкость не переливалась через края сосуда, ближе к верху имеется специальный патрубок: он служит для отвода излишней воды в канализацию или на улицу. Организовывая обогрев одноэтажных зданий, компенсирующую емкость в основном устанавливают на чердаке. Во избежание замерзаний воды в зимнее время, стенки бака дополнительно утепляют.

Подобные системы отопления называются открытыми. Чаще всего речь идет об энергонезависимом или комбинированном обогреве. В этом случае теплоноситель напрямую контактирует с воздухом: это приводит к его естественному испарению и обогащению кислородом.

Для открытых контуров характерны следующие недостатки:

1. Точное соблюдение уклонов (если используются самотечные системы). Это даст возможность просачивающемуся в трубы воздуху выходить через емкость в атмосферу.
2. Нужда в постоянном контроле за уровнем воды в баке. Время от времени объем теплоносителя приходится восполнять, так как часть его испаряется через открытый верх.
3. Запрещается использование незамерзающих жидкостей, выделяющих при испарении токсичные вещества.
4. Насыщение кислородом циркулирующей жидкости провоцирует коррозионные процессы внутри металлических стальных отопительных радиаторов.

Сильные стороны открытых систем:

1. Можно не проводить регулярные проверки уровня давления в трубопроводе.
2. Небольшие протечки в контуре не помешают ему исправно обогревать жилище. Главное, чтобы в трубах было достаточно жидкости.
3. Для восполнения потерь теплоносителя разрешается использовать простое ведро. Это осуществляется простым доливанием воды в расширительный бак до необходимого уровня.

Другие способы решения проблемы

Кроме использования чугунных батарей, оптимизировать ситуацию помогает введение в состав одноконтурной системы циркуляционного насоса. После этого температура в обогревающих контурах становится более равномерной, однако слишком длинные трубопроводы все равно приводят к его заметному остыванию.

Для сглаживания этого неприятного явления предлагаются два способа:

1. По мере удаления от котла рекомендуется увеличивать количество секций на радиаторах. Таким образом достигается увеличение их теплоотдающей площади: тепловая энергия в большем количестве начинает распространяться в помещениях, способствуя их равномерному нагреванию.
2. Перед тем, как проводить однотрубное отопление, необходимо продумать максимально рациональное расположение батарей в комнатах. Приборы с наибольшей мощностью лучше разместить в детских, спальнях и помещениях на холодной северной стороне. Далее магистраль ведут в гостиную и кухню. В конце контур находятся нежилые и подсобные помещения.

Благодаря этим мерам достигается некоторая компенсация недостатков однотрубной системы. В особенности это касается малоэтажных зданий площадью до 150 м². В таких случаях однотрубное отопление является самым экономичным вариантом.

Система отопления из полипропиленовых труб

Технические характеристики объекта и количество выделенных средств влияет на схему монтажа отопления. В квартирах многоэтажных зданий она соединяется с Центральной теплосетью, а в частных домах — с индивидуальным котлом. Независимо от вида объекта система может иметь одно из трех исполнений.

Однотрубная

Система отличается простым монтажом и количеством материалов. В ней монтируется одна труба для подачи и возврата, что сокращает число фитингов и крепежных элементов.

Она представляет собой один замкнутый контур с поочередным вертикальным или горизонтальным размещением радиаторов. Второй тип применяется именно в частных домах.

При прохождении через каждый радиатор у теплоносителя уменьшается температура. Поэтому однотрубный контур не способен равномерно обогревать весь объект. Существует также сложность регулирования температуры, так как не учитывается фактор теплопотерь.

Если радиаторы подключены не через вентили, то при ремонте одной батареи подача тепла прекращается по всему объекту. При устройстве такой сети в частном доме выполняется подключение расширительного бака. Он позволяет компенсировать изменение давления в системе.

Однотрубный контур допускает установку радиаторов с регуляторами температуры и термостатическими клапанами, позволяющими корректировать потери тепла. Монтируются также шаровые краны, вентили и байпасы для ремонта отдельных участков теплового контура.

Двухтрубная

Система состоит из двух контуров. Один из них для подачи, а второй — для возврата. Поэтому монтируется большее количество труб, запорной арматуры, фитингов, расходных материалов. Это увеличивает время монтажа и бюджет.

К плюсам 2-х трубной сети относится:

• Равномерное распределение тепла по всему объекту. 
• Минимальные потери давления. 
• Возможность установки насоса небольшой мощности. По этому, циркуляция теплоносителя может происходить самотеком. 
• Ремонт отдельного радиатора возможен без отключения всей системы.

2-х трубная система использует попутную или тупиковую схему движения теплоносителя. В первом случае разрешено устанавливать батареи с одинаковой теплоотдачей или радиаторы с разной мощностью, но с термостатическими клапанами.

Попутная схема применяется, если тепловой контур имеет большую длину. Тупиковый вариант используется при коротких магистралях. При устройстве 2-х трубной сети необходимо устанавливать радиаторы с кранами Маевского. Элементы позволяют сбрасывать воздух.

Коллекторная

В такой системе используется гребенка. Она является коллектором и устанавливается на подаче и возврате. Это двухтрубный тепловой контур. Монтируется отдельная труба, как для подачи теплоносителя к каждому радиатору, так и для возвращения остывшей воды.

Система может состоять из множества контуров, количество которых зависит от числа батарей.

При устройстве коллекторного теплового контура выполняется установка расширительного бака. Он вмещает минимум 10% всего используемого объема теплоносителя.

При монтаже также применяется коллекторный шкаф. Его стараются расположить на равном удалении от всех батарей.

Каждый контур в коллекторной системе представляет собой отдельную гидравлическую систему. Она имеет свою запорную арматуру. Это позволяет отключить любой из контуров без остановки работы всей системы.

Коллектор

Достоинства коллекторной сети:

• Имеется возможность регулировать температуру нагрева любого из отопительных приборов без ущерба для остальных батарей. 
• Высокий КПД системы благодаря прямой подаче теплоносителя к каждому радиатору.
• Предоставляется возможность применять трубы с меньшим поперечным сечением и менее мощный котел из-за высокого КПД системы. Поэтому снижаются расходы на покупку оборудования, материалов и эксплуатацию сети.
• Простой проектный процесс, без сложных расчетов.
• Возможность устройства теплого пола. Это позволяет создать более эстетичный интерьер, так как не нужно устанавливать традиционные батареи.

Для устройства коллекторной системы потребуется большое количество труб, фитингов и запорной арматуры. Обязательно также нужно будет приобрести гребенки, циркуляционный насос, расширительный бак и шкаф для коллекторов.

Большое количество элементов увеличивает трудоемкость монтажного процесса. Установка батарей выполняется вместе с кранами Маевского для предотвращения завоздушивания каждого из контуров.

Плюсы и минусы

По большей части, для одного и того же сооружения может быть использовано одноконтурное и двухконтурное отопление. Независимо от того, что схемы с отдельной подачей и обратной трубой постепенно отвоевывают позиции, на первом месте является эффективность двухтрубной разводки.

Преимущества двухтрубного теплоснабжения очевидны:

• Все приборы отопления запитываются приблизительно в равной мере горячим носителем тепла. Здесь обычно не возникает вопросов с нехваткой тепла для удаленных от котла либо общей тепловой сети батарей.
• Система без затруднений поддается ручной балансировке. На каждое из отопительных устройств можно установить авторегулятор протока, и это не будет иметь отрицательных последствий для прогревания остальных радиаторов.
• В значительной степени легче организовать отопление больших и сложных по форме построек. Двухтрубное отопление 2-этажного сооружения либо многоквартирного дома нередко является единственно правильным решением в тех случаях, когда осуществить продуктивное однотрубное отопление 2-этажного здания порой оказывается просто невыполнимо на техническом уровне.

Применяются меньшие диаметры труб, запорной, регулирующей арматуры и фитингов. Помимо всего прочего, вследствие относительной устойчивости давления в системе и оптимальных характеристик гидравлических потерь насосы, создающие принудительную циркуляцию (теплоноситель движется под воздействием давления), могут обладать меньшим коэффициентом полезного действия (подобное оснащение преимущественно дешевле и затрачивает не очень много электрической энергии).
Автономное подсоединение приборов (с запорным вспомогательным оборудованием на каждый радиатор и разъемными соединениями) дает возможность без отключения системы отопления осуществлять их монтаж и демонтаж

Это немаловажно для обслуживания батареи, а также, к примеру, чтобы в процессе ремонта прошпаклевать малодоступные поверхности в нише либо наклеить там обои.

Минусы, которые приписывают двухтрубным схемам:

1. в осуществление проекта необходимо вложить много денег;
2. две линии теплокоммуникаций труднее провести по конструкциям сооружения, нежели одну;
3. больше техтребований и большее количество времени необходимо для выполнения работы.

Существует суждение, что двухтрубная разводка (вследствие удвоенной потребности в трубах) едва не удваивает стоимость по сравнению с однотрубной. Это не соответствует реальности, поскольку фитингов, запорных и регулирующих компонентов потребуется ненамного больше, помимо этого, как правило, применяются трубы минимальным диаметром. Для подсоединения батарей требуется такое же количество тройников, что и при параллельном подсоединении приборов отопления в однотрубной системе. Используется тот же комплект регулирующих приспособлений.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант — диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Схемы подключения радиаторов к двухтрубной системе

Несмотря на разные значения потерь тепла при каждом из типов подключения, все они используются, просто в разных ситуациях. Нижнее подключение, хотя и самое непроизводительное, чаще встречается, если трубы проложены под полом. В этом случае оно реализуется проще всего. Можно при скрытой прокладке подключать радиаторы и по другим схемам, но тогда или на виду остаются большие участки труб, или прятать их нужно будет в стену.

Боковое подключение практикуют в случае необходимости при числе секций не более 15. В таком случае потерь тепла почти нет, а вот при количестве секций радиатора больше 15 требуется уже диагональное подключение, иначе циркуляция и теплоотдача будет недостаточны.