Отопление система двухтрубная: Двухтрубная система отопления частного дома: сравнение схем
Содержание
Двухтрубная система отопления частного дома: сравнение схем
Обеспечение тепла в доме – важнейшая задача для его владельца. Решить ее можно различными способами, однако по статистике большинство зданий в нашей стране обогреваются при помощи водяной системы отопления.
Именно водяной вариант наиболее эффективен и практичен в наших достаточно суровых климатических условиях. Двухтрубная система отопления частного дома считается одной из ее наиболее востребованных разновидностей.
Мы предлагаем ознакомиться с вариантами и технологиями сборки отопления с подающей и отводящей теплоноситель магистралью. Информация опирается на строительные нормативы и требования. Для полноты восприятия непростой темы представленные сведения дополнены фото-подборками, наглядными схемами, видео.
Содержание статьи:
Особенности двухтрубного отопления
Любая с жидким теплоносителем включает замкнутый контур, соединяющий радиаторы, обогревающие помещение, и котел, который нагревает теплоноситель.
Все происходит следующим образом: жидкость, двигаясь по теплообменнику отопительного прибора, разогревается до высокой температуры, после чего поступает в радиаторы, число которых определяется потребностями здания.
Галерея изображений
Фото из
Принцип устройства двухтрубного отопления
Трубы для нагретого и остывшего теплоносителя
Главное практическое преимущество двухтубных схем
Отсутствие ограничений по площади и сложности
Экономические минусы использования двух труб
Коллекторные разновидности отопительных схем
Лучевая разводка труб от коллектора в конструкции пола
Эстетические приоритеты скрытой разводки отопления
Здесь жидкость отдает тепло воздуху и постепенно остывает. Затем возвращается в теплообменник отопительного прибора и цикл повторяется.
Максимально просто циркуляция протекает в однотрубной системе, где к каждой батарее подходит только одна труба. Однако в таком случае каждая следующая батарея будет получать теплоноситель, вышедший из предыдущей, а, значит, и более холодный.
Отличительная черта двухтрубной системы – наличие подающей и обратной трубы, подходящих к каждому радиатору
Для устранения этого значимого недостатка была разработана более сложная двухтрубная система.
В этом варианте к подключается две трубы:
- Первая – подающая, по которой теплоноситель попадает в батарею.
- Вторая – отводящая или как говорят мастера «обратка», по которой остывшая жидкость уходит из устройства.
Таким образом, каждый радиатор оснащен индивидуальной регулируемой подачей теплоносителя, что дает возможность организовать отопление максимально эффективно.
Так как поставка нагретого теплоносителя к приборам производится почти одновременно одной трубой, а сбор остывшей воды другой, двухтрубные системы отличаются оптимальным теплотехническим балансом – все батареи системы и подключенные к ней контуры работают с практически равной теплоотдачей
Почему выбирают такую систему?
Двухтрубное водяное отопление постепенно вытесняет традиционные , поскольку его преимущества очевидны и очень весомы:
- Каждый из включенных в систему радиаторов получает теплоноситель с определенной температурой, причем для всех она одинакова.
- Возможность проводить регулировки для каждой батареи. При желании владелец может поставить термостат на каждый из отопительных приборов, что позволит ему получить нужную температуру в помещении. При этом теплоотдача остальных радиаторов в здании останется прежней.
- Относительно небольшие потери давления в системе. Это дает возможность использовать для работы в системе экономичный циркуляционный насос сравнительно малой мощности.
- При поломке одного или даже нескольких радиаторов система может продолжать свою работу. Наличие запорной арматуры на подводящих трубах позволяет проводить ремонтные и монтажные работы без ее остановки.
- Возможность монтажа в здании любой этажности и площади. Потребуется только подобрать оптимально подходящий тип двухтрубной системы.
К недостаткам таких систем обычно относят сложность монтажа и большую, в сравнении с однотрубными конструкциями, стоимость. Это связано с двойным количеством труб, которые приходится устанавливать.
Однако надо учитывать, что для обустройства двухтрубной системы используются трубы и комплектующие небольшого диаметра, что дает определенную экономию средств. В итоге стоимость системы получается не намного выше, чем у однотрубного аналога, а преимуществ при этом она дает намного больше.
Одно из значимых преимуществ двухтрубной отопительной системы – возможность эффективной регулировки температуры в помещении
Виды систем с подачей и обраткой
Двухтрубная конструкция характеризуется множеством разновидностей, классифицировать которые можно по разным признакам. Рассмотрим основные из них.
Открытая отопительная разводка
Любая гидравлическая отопительная система представляет замкнутый контур, в который включен расширительный бак. Этот элемент необходим, поскольку нагревающаяся жидкость увеличивается в объеме.
Для выбирается бак, который дает возможность жидкости сообщаться с атмосферой. В этом случае ее часть неизбежно испаряется, что приводит к необходимости постоянно контролировать ее уровень.
Двухтрубная схема отопления открытого типа – самый простой и дешевый вариант сооружения системы. Веский минус ее в том, что в морозный период теплоноситель, напрямую контактирующий с атмосферой, быстро остывает
Это очень важный нюанс, к которому нужно относиться очень ответственно. Недостаточный уровень жидкости в системе приводит к «закипанию» котла и выходу его из строя. Кроме того, открытая система предполагает использование в качестве теплоносителя только воды.
Более практичные в этом плане соединения гликолей или антифризы, при испарении образуют токсичные пары, поэтому используются только в закрытых конструкциях.
Галерея изображений
Фото из
Специфика устройства открытых систем отопления
Двухтрубное отопление с естественным движением
Удаление воздуха в схемах с нижней разводкой
Расположение котла в открытых системах отопления
Закрытая циркуляционная система
Отличается от открытой наличием закрытого расширительного бака. Не нуждается в постоянном контроле со стороны владельца. Конструкция предполагает монтаж , который предназначен для компенсации внезапного понижения или повышения давления в системе. Тем самым он предотвращает поломки оборудования в результате резких перегрузок.
В закрытой схеме монтируется расширительный бак мембранного типа, который не сообщается с окружающей средой, поэтому теплоноситель не испаряется из системы
Мембранный бак дает возможность удерживать в системе оптимальное для насоса и котла давление. Кроме того, закрытая конструкция позволяет применять в качестве теплоносителя любую подходящую по своим параметрам жидкость.
Это дает возможность получить максимально эффективную и экономичную систему с нужными параметрами. Например, не боящуюся замораживания, если в ней используется антифриз.
По способу циркуляции жидкого теплоносителя двухтрубные отопительные системы делятся на две большие группы.
Галерея изображений
Фото из
Закрытый расширительный бачок для отопления
Расположение котла и приборов в закрытых схемах
Воздухоотводчики и балансировочные устройства радиаторов
Группа безопасности двухтрубной закрытой системы
Конструкция с естественной циркуляцией
Основной принцип функционирования системы таков: котел разогревает теплоноситель, который при увеличении температуры расширяется. Плотность жидкости при этом уменьшается.
Благодаря этому более холодная и потому плотная вода постепенно вытесняет разогретую жидкость вверх. Она поднимается до наивысшей точки системы, где начинает понемногу остывать и самотеком движется в радиаторы.
В батареях вода отдает накопленное тепло и, еще больше остывая и увеличивая свою плотность, движется к котлу. Очевидно, что теплоноситель проходит весь цикл самотеком, без использования дополнительного оборудования.
По причине того, что это происходит достаточно медленно, вытесняемый водой воздух успевает переместиться в пиковую верхнюю точку системы, что позволяет избавиться от излишнего завоздушивания.
На рисунке представлена простая схема двухтрубной отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. К ее характерным признакам относят трубопровод больших диаметров, благодаря которому уменьшается гидравлическое сопротивление, и обязательный уклон по ходу движения теплоносителя порядка 2 – 3 мм на погонный метр
Неоспоримым достоинством считается продолжительный срок ее службы. Отсутствие подвижных элементов и циркуляционного насоса, а также замкнутый контур системы с конечным количеством минеральных солей и взвесей существенно продляет время ее эксплуатации.
Специалисты утверждают, что срок службы конструкций с естественной циркуляцией, оснащенных полимерными трубами и биметаллическими радиаторами может составить порядка пятидесяти лет.
Недостатком таких схем считается относительно невысокий перепад давлений. Нужно учитывать еще и определенное сопротивление, которое оказывают радиаторы и трубы движению теплоносителя. Поэтому радиус действия такой системы будет ограничен. Строительными нормами рекомендуется использовать отопление с естественной циркуляцией в радиусе не более 30 м.
Помимо этого, такая система имеет достаточно высокую инерцию, поэтому с растопки котла и до момента стабилизации температуры в отапливаемом здании проходит довольно большое количество времени.
Отрицательным моментом можно считать и то, что все трубы должны быть уложены под определенным уклоном, чтобы жидкость могла двигаться в нужном направлении. Отопительная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции.
Двухтрубная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции: чем ниже опускается температура в отапливаемом помещении, тем выше становится скорость движения теплоносителя
Чем ниже температура окружающей среды, тем выше скорость циркуляции теплоносителя. Кроме этого на продвижение жидкости по отопительному контуру влияют еще несколько факторов: сечение и материал труб разводки, радиус и количество поворотов в схеме двухтрубного отопления частного дома, а также наличием и видом установленной запорной арматуры.
Воздействуя на перечисленные факторы можно добиться наибольшей эффективности системы отопления.
Разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя
В описанную выше схему включается , двигающий теплоноситель по замкнутому отопительному контуру. Это дает значительные преимущества. Прежде всего, увеличивается скорость движения жидкости, за счет чего здание прогревается намного быстрее.
При этом все радиаторы, подключенные к системе, получают теплоноситель примерно одинаковой температуры. Это позволяет им разогреваться максимально равномерно.
При использовании схемы с естественной циркуляцией это невозможно, поскольку температура жидкости, попадающей в радиатор, зависит от расстояния, на которое он удален от котла. Чем дальше батарея, тем холоднее теплоноситель. Принудительная циркуляция дает возможность регулировать уровень разогрева отдельных элементов сети. Кроме того, при необходимости можно перекрывать ее отдельные участки.
Использование циркуляционного насоса позволяет включить в систему мембранный расширительный бак, то есть выполнить ее в закрытом варианте. Таким образом, количество испаряемой жидкости значительно уменьшается.
Кроме того, существенно упрощается монтаж конструкции, поскольку отсутствует необходимость укладывать трубы строго под определенным углом, точно высчитывать их диаметр и высоту подъема.
На рисунке представлена схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией. Здесь присутствует насос, двигающий жидкость по контуру
Еще одно достоинство – возможность достаточно безболезненно вносить необходимые изменения в ее схему и компоновку. Для обустройства такой конструкции используются трубы и комплектующие меньшего диаметра, что ее существенно удешевляет.
Помимо этого такие системы более экономичны благодаря тому, что разница температур жидкого теплоносителя на входе и на выходе котла намного меньше, чем у аналога с естественной циркуляцией.
Наличие в схеме насоса препятствует появлению завоздушенности отопительной магистрали. В целом разводки с использованием принудительной циркуляции считаются более эффективными, но недостатки у них тоже есть.
Наиболее значимый из них – энергозависимость. Насос не может работать без подключения к источнику питания. При отключениях электроэнергии такая система отопления останавливается. При частых отключениях желательно иметь бесперебойный источник энергии.
К числу недостатков обычно относят и финансовые затраты. Часть из них – это цена циркуляционного насоса, а так же стоимость арматуры, которая необходима для его нормального функционирования. Что в целом увеличивает цену монтажа системы. Помимо этого ежемесячно потребуется оплачивать счета за электроэнергию, которая обеспечивает работу циркуляционного насоса.
От правильности выбора насоса во многом зависит эффективность функционирования отопительной системы с принудительной циркуляцией
Схема отопления может быть скомпонована двумя разными способами, которые определяют расположение стояков и трубопроводов в пространстве.
Горизонтальный и вертикальный тип компоновки
Предполагает подключение приборов отопления к горизонтальной магистрали. Преимущественно монтируется большой площади. Стояки в этом случае оптимально располагать в коридорах или подсобных помещениях.
Достоинством такого типа компоновки считается меньшая стоимость самой системы и ее монтажа. Основной недостаток – склонность конструкции к завоздушиванию, поэтому необходима установка кранов Маевского.
Горизонтальная разводка отличается от вертикального варианта тем, что количество вертикальных магистралей в ней минимально. Плюс ее в том, что подающую и обратную магистраль можно проложить под полом, минус в том, что для скрытой прокладки нежелательно применять полимерные трубы и требуется обязательно устанавливать на контур циркуляционный насос
Подключение радиаторов производится к вертикально расположенным стоякам. Такой вариант особенно хорош для зданий с несколькими этажами, поскольку дает возможность подключать к отопительному стояку каждый этаж по отдельности. Основным преимуществом системы считается отсутствие воздушных пробок. При этом обустройство отопительной схемы с вертикальной компоновкой обойдется дороже, чем для горизонтального аналога.
Вертикальная компоновка системы позволяет подключать к отоплению каждый этаж по отдельности, что очень удобно
Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой
Главная отличительная особенность такой конструкции – прокладывание подающего трубопровода по верхней части комнаты, обратка отводится по ее нижней части.
Важное преимущество такой системы: высокое давление в магистрали, что обусловлено значительной разницей в уровнях обратной и подающей трубы. Благодаря этому обстоятельству их диаметр может быть одинаковым даже при обустройстве схемы с естественной циркуляцией.
Но при этом расширительный бак, который размещается в наивысшей точке схемы, чаще всего оказывается на неотапливаемом чердаке, что может вызвать проблемы. Как вариант можно рассматривать обустройство бака внутри перекрытия, когда его нижняя половина остается в отапливаемой комнате, а верхняя часть выводится на чердак и максимально утепляется.
Если владелец не особенно озабочен наличием труб под потолком комнаты, желательно располагать подающую линию выше уровня окон.
В этом случае расширительный бак можно расположить под потолком, при условии, что высота стояка будет достаточной для обеспечения нормальной скорости теплоносителя. Обратку нужно будет смонтировать максимально близко к уровню пола или даже опустить под него. Правда в последнем случае при обустройстве магистрали нельзя будет использовать соединительные элементы, чтобы исключить появление течи.
На рисунке представлены схемы верхней разводки с попутным и встречным естественным движением теплоносителя. Представлены варианты двухконтурной и одноконтурной разводки
Внешний вид комнаты с проложенными под потолком трубами недостаточно эстетичен. Помимо этого часть тепла уходит вверх, что делает отопительную систему с верхней разводкой недостаточно эффективной.
Поэтому можно попробовать собрать схему с подающей магистралью, проходящей под радиаторами, но это улучшит только внешний вид системы, никак не повлияет на ее недостатки.
Подключение насоса позволяет легко добиться оптимального давления в системе даже при использовании труб минимального диаметра. Максимальный эффект от отопительной системы с разводкой верхнего типа можно получить в двухэтажном частном доме, поскольку естественная циркуляция стимулируется большой разницей в высоте установки котла, находящегося в подвале, и батарей второго этажа.
В очередной раз будет направляться в расширительный бак, который ставится на чердаке или на втором этаже. Откуда по наклонной магистрали жидкость начнет поступать в радиаторы.
В этом случае можно даже совместить отвечающую за наличие горячей воды распределительную емкость и расширительный бак. Если в доме будет установлен энергонезависимый котел, получится полностью автономная отопительная система.
Еще один очень удачный вариант для двухэтажного дома – комбинированная система, объединяющая двух и однотрубные участки. К примеру, однотрубная конструкция монтируется на втором этаже в виде водяного теплого пола, а двухтрубная устанавливается на первом. Возможность регулировать температуру во всех комнатах при этом полностью сохраняется.
Двухтрубная система отопления с верхней разводкой не украшает комнату. Подающую трубу приходится размещать над окном, если постройка не оборудована утепленным чердаком
Главным преимуществом двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой считается высокая скорость продвижения теплоносителя и отсутствие завоздушивания магистрали.
Именно поэтому ее используют достаточно часто, не обращая внимание на значимые недостатки:
- неэстетичный вид комнат;
- большой расход труб и комплектующих;
- отсутствие возможности обогрева помещений большой площади;
- проблемы с размещением расширительного бака, который не всегда можно совместить с распределительным;
- дополнительные расходы на декор, чтобы можно было замаскировать трубы.
В целом система с верхней разводкой вполне жизнеспособна, а при грамотно проведенных расчетах еще и очень эффективна.
Двухтрубная конструкция с нижней разводкой
Схема предполагает монтаж подачи и обратки снизу от батарей. В отличие от системы с разводкой верхнего типа направление движения теплоносителя здесь изменено. Он начинает движение снизу наверх, проходит через батареи и направляется по обратке в отопительный котел.
Системы с нижней разводкой могут включать в себя один или несколько контуров. Кроме того, возможно обустройство тупиковой разводки и схемы с попутным движением жидкого теплоносителя.
На рисунке представлена отопительная система двухтрубного типа с нижней разводкой. Нижняя схема прокладки подающей магистрали выгодна тем, что не требует настолько же мощного утепления трубопровода, как при прокладке его в пределах неотапливаемого чердака. Потери тепла тоже существенно ниже
Главный недостаток конструкции – завоздушивание. Чтобы избавиться от него используются краны Маевского. Причем если система установлена в двух или более этажном доме, предполагается, что такой кран должен будет стоять на каждой батарее. Это, безусловно, не очень удобно, поэтому рекомендуется прокладка специальных воздушных линий, которые включаются в систему.
Такие воздухоотводчики собирают воздух из отопительной магистрали и направляют его в центральный стояк. Далее воздух попадает в расширительный бак, откуда и удаляется. Отопительные схемы с нижней разводкой и естественной циркуляцией используются достаточно редко, поскольку имеют ряд ограничений. Прежде всего это то, что большинство включенных в цепь батарей являются конечными.
По этой причине их приходится оснащать спускниками. Если же в системе присутствует расширительный бачок открытого типа, то спускать воздух придется придется практически ежедневно. Монтаж воздушных магистралей, закольцовывающих подающие трубы, позволяет нивелировать этот недостаток. Однако они существенно усложняют схему и делают ее более громоздкой. Более того, «воздушка» прокладывается по верху комнаты.
Значимое преимущество нижней разводки, заключающееся в отсутствии проложенной на виду магистрали, при этом теряется. Количество используемых для монтажа труб в таком случае вполне сопоставимо с числом деталей, необходимых для верхней разводки. Поэтому для обустройства двухтрубной системы с нижней разводкой чаще всего используется вариант с принудительной циркуляцией.
Внешне системы с нижней разводкой выглядят намного привлекательнее. Трубопроводы выполнены из труб небольшого диаметра, проходят под радиатором и почти незаметны
К значимым достоинствам такой системы можно отнести:
- Компактное размещение участка управления всей системой. Чаще всего его устанавливают в подвале.
- Снижение теплопотерь, которое дает прокладка труб по низу помещения.
- Возможность подключения и эксплуатации отопительной системы до полного завершения строительных или же ремонтных работ. К примеру, первый этаж может отапливаться, а на втором будут проводиться необходимые работы.
- Значительная экономия тепла благодаря возможности распределять его по отапливаемым помещениям.
К недостаткам нижней разводки относят большое количество труб и комплектующих, необходимых для монтажа и невысокое давление жидкости в подводящей магистрали. Кроме того, отрицательным моментом можно считать и необходимость монтажа на отопительные радиаторы, а также постоянное удаление воздушных пробок из системы.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Обзор и оценка достоинств и недостатков отопительных систем с естественной и с принудительной циркуляцией:
Видео #2. Подробный разбор схемы двухтрубного отопления для трехэтажного загородного дома:
Видео #3. Как самостоятельно обустроить двухтрубную систему отопления в загородном доме:
Отопительная система двухтрубного типа – это широко распространенный способ практичного и эффективного обогрева жилья. Существует множество модификаций такой схемы. Важно правильно выбрать оптимальный вариант для своего дома и произвести грамотный расчет всех параметров системы. Только тогда в доме гарантированно будет тепло и уютно.
Заинтересовала тема статьи, хотите разобраться в неясных момента? Возникли вопросы или есть желание поделиться ценным опытом? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, расположенном под текстом.
Какая система отопления лучше: однотрубная или двухтрубная?
Преимущества и недостатки однотрубных систем
Зная основные недостатки и достоинства однотрубной системы отопления, можно определяться с проектированием отопления в своем частном доме или загородной коттедже. Мы рекомендуем принимать решения только после осмотра объекта специалистом, но уже на начальных этапах проектирования вы можете оценить целесообразность такой системы для помещения.
Аргументы «против»
Самое большое различие, которое имеют однотрубная и двухтрубная система отопления – это последовательное соединение радиаторов, которое в процессе эксплуатации не позволяет регулировать интенсивность нагрева одного из них без последствий для последующих. То есть, если в спальне достаточно жарко и нужно убавить температуру, прижав вентиль на радиаторе, в других комнатах вода в батареях тоже будет остывать.
Второй серьезный минус – однотрубная система отопления дома требует более высокого давления теплоносителя в процессе эксплуатации. Повышается мощность насосов в котельных – повышаются эксплуатационные расходы, появляется больше протечек, система чаще требует пополнения воды. Не исключение и однотрубная система отопления частного дома: в такую систему обязательно нужно врезать насос, в то время как в двухтрубных системах теплоноситель может перемещаться самотеком.
Третий существенный недостаток – однотрубная система отопления дноэтажного дома должна иметь вертикальный розлив. То есть, емкость-расширитель обязательно должен устанавливаться на чердаке, в данном случае выполняющем роль технического этажа. В случае, когда такая система устраивается в многоэтажном жилом доме, необходимо прибегнуть к дополнительным ухищрениям, чтобы обеспечить одинаковую температуру теплоносителя на каждом этаже. Дело в том, что с вертикального излива вода по однотрубным системам отопления спускается вниз, последовательно проходя через радиаторы на каждом этаже. Разумеется, в каждом радиаторе она отдает часть температуры, доходя до первых этажей с потерей теплоэнергии едва ли не до 50%. Поэтому при таких системах на каждом этаже ставят дополнительные перемычки, а на нижних этажах устанавливают большее количество секций радиатора, чем на верхних.
Аргументы «за»
Помимо всего вышеописанного эта система отопления имеет ряд плюсов, которые вполне могут уравновесить недостатки. Во-первых, основные ее отрицательные стороны были характерны для советского времени, когда технический прогресс еще не совершил многих революционных переворотов в технологиях. Сегодня однотрубная система отопления – одна из самых распространенных систем, особенно для частного строительства.
Во-вторых, большой плюс такой системы, разумеется, в экономии материалов. Соединительные трубы, обратные стояки, перемычки и подводы к радиаторам отопления – все это в сумме дает достаточную протяженность трубопровода, который стоит немалых средств. Однотрубная система отопления позволяет избежать монтажа лишних труб, серьезно сэкономив. Во-вторых, это гораздо эстетичнее выглядит.
В-третьих, есть множество технологических решений, которые избавляют от проблем, существовавших в таких системах буквально десяток лет назад. На современные однотрубные системы отопления устанавливают термостатические клапаны, радиаторные регуляторы, специальные воздухоотводчики, балансировочные вентили, удобные шаровые краны. В современных отопительных системах, использующих последовательную подачу теплоносителя, уже можно добиться понижения температуры в предшествующем радиаторе без ее снижения в последующих.
Зная основные особенности однотрубной и двухтрубной систем отопления, можно приступать к проектированию отопления в частном доме или загородной коттедже. Тем не менее, мы рекомендуем приступать к монтажным работам только после осмотра объекта специалистом. Обратитесь к нашим инженерам за помощью в проектировании коммуникаций по телефону +7 (495) 580-29-99 или оставьте заявку на нашем сервисе поиска монтажников montazh.online.
Схемы двухтрубной системы отопления | ГрейПей
Двухтрубная система – наиболее популярная схема комплекса водяного отопления. Схема выгодно отличается маневренностью и удобством регулирования от однотрубной системы, более экономична в количестве материала по сравнению с коллекторной конфигурацией. Материал публикации дает обзор устройства и принципа действия, разновидностей двухтрубной конфигурации комплекса отопления.
Устройство двухтрубной системы отопления
Схема устройства двухтрубной системы водяного отопления
В водяном отоплении трубопроводы являются одним из главных элементов, служат для подачи нагретого жидкого теплоносителя к приборам отопления и возврата отдавшей тепло воды к источнику теплоты. В случае автономного отопления источником тепла служит индивидуальный котел, в случае централизованного обогрева – магистральные трубопроводы.
Для обеспечения циркуляции теплоносителя между радиаторами и источником тепла в водяном отоплении используют 3 главные схемы:
- Однотрубная;
- Двухтрубная;
- Коллекторная (лучевая).
Кроме того, эти схемы иногда комбинируют между собой. Недостатком однотрубной схемы является сложность управления и регулировки температуры в отдельных помещениях и на приборах отопления. Коллекторная система требует для монтажа наибольшее количество материала по сравнению с другими типами системы.
Двухтрубная схема является «золотой серединой», пользуется самой большой популярностью, особенно при сооружении автономных систем отопления. Популярность системы этого вида вызвана удобством регулирования, обусловленного гидравлическим содержанием схемы.
Базовый принцип устройства двухтрубной системы основан на параллельном подключении отопительных приборов к двум независимым трубопроводом. Один из них служит для подачи горячего теплоносителя в устройства нагрева (радиаторы, конвекторы, регистры и т.д.), второй – для возврата остывшего теплоносителя в котел – для нагрева.
Прямой и обратный трубопроводы выполняют роль коллекторов, давление воды по длине изменяется незначительно. Это позволяет поддерживать во всех точках системы отопления примерно одинаковое давление.
Равнозначное давление во всех приборах нагрева позволяет легко регулировать температуру на отдельных приборах, в помещениях. Установка терморегулирующей арматуры, термоголовок, датчиков температуры дает возможность полностью автоматизировать процесс регулирования температуры.
Поддержание одинаковых гидравлических характеристик также осуществляется изменением диаметра труб по протяженности – в тупиковых ветвях системы. Проходное сечение уменьшается постепенно от первого к последнему радиатору – такая конфигурация двухтрубной схемы называется тупиковой. Кроме нее существует еще одна разновидность схемы – попутная (или петля Тихельмана ).
Виды двухтрубной системы отопления
Основные виды двухтрубной схемы отопления
Тупиковая схема двухтрубной системы является более популярной, чем петля Тихельмана. На ее сооружение обычно требуется меньшее количество материала.
Как сказано выше, основной принцип устройства тупиковой системы – постепенное снижение диаметров прямого и возвратного трубопроводов по длине ветки, от первого к последнему отопительному прибору.
Регулировка температуры осуществляется регулирующей арматурой. Стоит отметить, что при монтаже любого типа водяной системы отопления на каждый элемент нагрева следует устанавливать запорно-регулирующую арматуру. Это необходимо для отключения радиатора или иного нагревательного прибора для профилактики (промывки) или ремонта. При отключении любого прибора в двухтрубной сети система продолжает работать – это является весомым достоинством описываемой схемы.
Алгоритм регулировки заключается в следующем. На первом радиаторе регулирующая арматура закрывается максимально, оставляют небольшой проток теплоносителя. На каждом последующем приборе вентиль (или кран) приоткрывают немного больше. Такая ступенчатая регулировка позволяет выровнять давление по длине контура и настроить требуемые расходы теплоносителя (и соответственно – температуру).
Небольшим недостатком тупикового построения двухтрубной схемы является то, что при значительном открытии регулирующей арматуры на первом или втором радиаторе они могут заработать в режиме байпаса. Такая ситуация случается редко и вызвана обычно неверным выбором диаметров трубопроводов.
Более выгодной в гидравлическом плане является попутная схема, также известная под названием петли Тихельмана. Здесь прямой и обратный трубопроводы имеют одинаковый диаметр, подключаются к радиаторам с разных направлений. Это позволяет практически выровнять давление теплоносителя во всех приборах отопления без серьезной корректировки регулирующими устройствами – вентилями или кранами.
На монтаж линии по схеме Тихельмана требуется больше трубопровода, чем на сборку тупиковой ветви. Применение той или иной схемы обосновывается обычно строительными параметрами отапливаемого здания – размерами и взаимным расположением помещений.
Двухтрубная система позволяет монтировать на одну линию большее количество радиаторов, чем однотрубный аналог. Причем петля Тихельмана может качественно работать с большим числом элементов нагрева, чем тупиковая конфигурация за счет своего гидравлического строения.
Две основные разновидности двухтрубной системы – тупиковая и попутная – служат базовыми элементами. Общее же устройство всего комплекса отопления имеет следующие конструктивные решения:
- Подключение веток системы к вертикальным стоякам при количестве этажей более 1;
- Врезка веток системы в горизонтальные лежаки, размещаемые в нижней или верхней части здания;
- Подключение тупиковых ветвей или попутных схем Тихельмана к распределительным коллекторам;
- Сооружение двухтрубной системы с естественной циркуляцией.
Обязательным условием для подключения тупиковых или попутных веток к стоякам и лежакам является установка в месте присоединения балансировочных вентилей. Они необходимы для общей гидравлической настройки всей системы отопления.
Стоит отметить, что двухтрубная схема применяется в основном в системах закрытого типа с принудительной циркуляцией. Сооружение открытой системы с естественной циркуляцией чаще всего требует балансировки – установки запорно-регулирующей арматуры.
Схема двухтрубной системы с естественной циркуляцией теплоносителя
Для представленной схемы обязательным техническим решением будет установка крана и ограничение подачи в первый радиатор, иначе теплоноситель будет проходить по кратчайшему пути. При этом последующие радиаторы будут получать недостаточное количество тепла.
Установка крана или вентиля, имеющего определенное гидравлическое сопротивление, может внести дисбаланс в гравитационное движение теплоносителя. Поэтому лучшим решением для организации естественной циркуляции является однотрубная схема, выполняемая обычно в этом случае без байпасов.
Двухтрубная схема системы отопления – самая популярная конфигурация водяного радиаторного обогрева помещений. Благодаря своим достоинствам – маневренности, простоте балансировки, независимости приборов – она по праву занимает лидирующие позиции в проектных решениях комплексов отопления.
(Просмотров 3 735 , 1 сегодня)
Рекомендуем прочитать:
Двухтрубная или однотрубная система отопления
Главная
Какую систему отопления выбрать двухтрубную или однотрубную
Практически перед каждым владельцем частного дома, встает вопрос:
«Двухтрубную или однотрубную систему отопления выбрать?»
Опишем основные плюсы и минусы той и другой системы, а затем дадим свои рекомендации.
Однотрубная система отопления — система, при которой функцию подачи и отвода теплоносителя играет одна труба.
Плюсы однотрубной системы:
- для подачи теплоносителя используется одна труба вместо двух. Это прямая экономия ваших средств по стоимости труб, фитингов и работ по монтажу.
- фактически не требует никакой регулировки отдельных веток и стояков.
- имеет меньший объем теплоносителя. В случае использования антифриза это опять же прямая экономия ваших средств.
- повышенная гидравлическая устойчивость данной системы.
- в случае необходимости слива системы этот процесс ускоряет и не приводит к излишнему объему воды в сливной яме, т.к. имеет меньший объем теплоносителя.
- сроки монтажа меньше, чем в двухтрубной системе.
- при наличии готового (рассчитанного) проекта с исполнительными схемами и указанными диаметрами не требует высокой квалификации монтажников.
Минусы однотрубной системы:
- повышенная уязвимость к разморозке всей системы. Замерзание системы хотя бы в одном месте делает неработоспособным весть контур.
- по мере удаления от котла требует увеличенного размера отопительных приборов. Ввиду того, что в магистраль трубы поступает не только горячая вода (напрямую из котла), но и остывшая (с отопительных приборов), на вход каждого последующего радиатора приходит все более охлажденная вода. Но теплопотери остаются прежними. Чтобы их компенсировать, требуется больше секций. Этот фактор напрямую сводит на нет и даже уводит в минус кажущийся вначале выигрыш в стоимости материала.
Двухтрубная система отопления — система, при которой для подачи и отвода теплоносителя используется две трубы.
Плюсы двухтрубной системы:
- на вход каждого радиатора приходит теплоноситель с температурой, равной фактически котловой (потери тепла по пути, если трубы утеплены по нормативам, незначительны). Значит это меньший размер отопительного прибора и, следовательно, экономия средств.
- менее уязвима к разморозке всей системы (пояснение смотрите в конце статьи).
- позволяет оперативно находить недостатки и ошибки, допущенные в процессе монтажа, и без менее серьезных последствий (чем в случае с однотрубной системой) исправлять их.
- менее чувствительна к ошибкам, допущенным на стадии проектирования.
Минусы двухтрубной системы.
Минусов такая система практически не имеет, за исключением стоимости и срока монтажа, которые конечно выше, чем в случае с однотрубной системой, но эти недостатки с лихвой компенсируются удобством, качеством и надежностью эксплуатации этой системы.
Наши рекомендации.
Рассмотрев плюсы и минусы описанных систем, вы можете принять свое решение в пользу того или иного варианта.
Мы же со всем знанием дела настоятельно рекомендуем остановить свой выбор на двухтрубной системе.
Помимо, указанных выше положительных особенностей этой схемы, приведем еще одно соображение в качестве обоснования своей рекомендации.
Представьте, что перед вами выбор: нужно выбрать две электрические гирлянды. В одной гирлянде лампочки соединены последовательно, а в другой параллельно. Критерий, которым вы руководствуетесь — надежность, удобство эксплуатации и ремонта. Какую выберите вы?
Предположим, вы берете ту, где лампочки подключены последовательно. Что же происходит, когда перегорает одна лампочка? Цепь разрывается. Вся гирлянда перестает работать.
А что можно сказать о поиске перегоревшей лампочки в такой гирлянде, если у вас нет специальных приборов?
Кто искал такую лампочку, знает, сколько это занимает времени.
Какое отношение этот пример имеет к системе отопления? Самое прямое.
Выше мы говорили, что однотрубная система наиболее уязвима в отношении разморозки всей системы. Все отопительные приборы «сидят» на одной трубе. И хотя технически было бы неправильно говорить о том, что они включены последовательно (если конечно это не разновидность однотрубной системы — проточная система). Все же подумайте, что бы произошло, если бы хотя бы 1 см или 0,5 см воды в этой трубе перемерзло (особенно уязвимы пороги входных дверей или неплотности в швах кирпича, особенно когда на трубах или в стенах нет утеплителя)?
Правильно. «Встала» бы вся система. И постепенно она вся замерзла бы.
А что можно сказать о поиске замерзшего участка трубы? Поверьте — это практически невозможно!
А теперь возьмем гирлянду с параллельно включенными лампочками. Что происходит, когда одна или две перегорают?
Другие продолжают гореть. А легко ли найти ту лампочку, которая перегорела? Конечно. Все горят, а она — нет!
Точно также и в двухтрубной системе. Если все же так случилось, что труба, идущая к одному радиатору, замерзла, то это не значит, что перестанут работать другие.
А легко ли найти радиатор и соответственно место, где случилась авария? Да. Достаточно лишь потрогать рукой, и все станет ясно.
Разве это не мощный фактор в пользу выбора двухтрубной системы?
Задаваясь вопросом: «Двухтрубную или однотрубную систему отопления нужно выбирать?», не колеблясь, остановите свой выбор на двухтрубной системе отопления и вы никогда не пожалеете о своем выборе!
Двухтрубная система отопления: сравнения, классификация, область применения
В настоящее время применяется немалое количество систем отопления помещений.
Наибольшее распространение получили те из них, в которых в качестве теплоносителя применяются жидкости.
А среди них наиболее популярными стали однотрубные и двухтрубные системы.
Их популярность объясняется относительной дешевизной, широким спектром применяемых материалов и простотой монтажа.
Однотрубная или двухтрубная: сравнение, преимущества и недостатки.
В настоящее время наиболее распространенными системами отопления являются:
- однотрубная система отопления дома – включает в себя одну трубу по которой теплоноситель перемещается от нагревательного котла в батареи;
- двухтрубная – включает в себя 2 трубы: для подачи теплоносителя и для его возврата в котел (так называемая обратная труба).
Преимущества однотрубной системы:
- простота монтажа и обслуживания;
- низкая стоимость.
Недостатки однотрубной системы:
- невозможность регулирования температуры теплоносителя и, как следствие, низкая температура воздуха в помещениях находящихся в конце системы;
- ограниченное количество помещений и этажей которые можно обогреть системой.
Преимущества двухтрубной системы отопления:
- равномерная температура теплоносителя во всех помещениях отапливаемых системой;
- возможность регулирования температуры в отдельных помещениях;
- большее, чем у однотрубной системы количество помещений, которые можно обогреть.
Недостатки двухтрубной системы:
- больший, чем у однотрубной, объем работ по монтажу двухтрубной системы отопления;
- относительная дороговизна.
Из приведенного сравнения видно, что двухтрубная система отопления является более комфортной для людей.
Классификация систем для частного дома
По типу исполнения двухтрубная система отопления бывает горизонтальной и вертикальной.
Горизонтальная система применяется в зданиях имеющих большую площадь этажей и свободную планировку. Более подробно расскажем о ней ниже.
Система отопления двухтрубная вертикальная – универсальна и применяется во всех видах помещений.
В этой системе к стояку подключаются тепловые приборы разных этажей.
Монтаж вертикальной системы отопления более трудоемкий и дорогой. Однако возможность исключать из системы воздушные пробки и простота эксплуатации с лихвой компенсируют эти недостатки.
По направлению движения теплоносителя системы отопления делятся на тупиковую и прямоточную.
Основное отличие этих систем заключается в направлении движения теплоносителя. В тупиковой, прямой и возвратный потоки движутся в разных направлениях, а в прямоточной в одном.
По способу циркуляции системы подразделяются на:
Естественную циркуляцию теплоносителя, то есть циркуляцию под действием плотности вещества, возможно обеспечить в помещениях площадью не более 150 квадратных метров.
Для нормальной работы системы трубы необходимо монтировать под определенным углом к горизонту. Регулировать данные системы крайне проблематично.
В зданиях большей площади используется принудительная система отопления. Она более эффективна, но очень зависима от наличия источника электропитания.
Двухтрубная горизонтальная система отопления – преимущества и недостатки
Развитие строительных технологий (появление монолитного домостроения, переход на свободные планировки помещений) заставило инженеров – теплотехников искать новые системы разводки труб отопления.
Традиционная вертикальная разводка, с множеством стояков портила внешний вид помещений и создавала проблемы при их отделке.
В помещениях с большими площадями свободной планировки смонтировать ее невозможно было в принципе.
Решением проблемы стало применение горизонтальной системы отопления.
Отличительной особенность данной системы является использование труб большего, чем при вертикальной разводке, диаметра и расположение их под углом к плоскости.
Горизонтальные системы отопления в обязательном порядке должны иметь принудительную систему циркуляции теплоносителя. Это необходимо для того, чтобы избавляться от воздушных пробок в системе.
Для удобства и простоты выполнения этой операции в систему монтируются датчики Маевского или автоматические воздухоотводчики.
Ещё одна очень распространенная система – система отопления частного дома ленинградка. Узнайте о её плюсах и минусах.
В отсутствие газа, для отопления загородного дома можно спроектировать электроотопление частного дома, подробности по адресу: https://obogreem.net/otoplenie-zdanij/dom/e-lektrootoplenie-chastnogo-doma.html
Применяемые схемы
В настоящее время наиболее распространенными являются:
Двухтрубная система отопления с нижней разводкой и естественной циркуляцией
Преимущества данной системы:
- малые потери тепловой энергии, высокий коэффициент полезного действия;
- возможность использования в частично построенном здании;
- возможность использования на нижних этажах здания при проведении ремонтных работ на его верхних этажах;
- возможность сосредоточить всю запорную арматуру системы в одном помещении.
Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией и верхней разводкой
Преимуществами этой системы являются:
- естественное удаление воздуха из системы;
- высокое давление теплоносителя в подающих стояках.
Двухтрубная вертикальная система с искусственной циркуляцией
Основным преимуществом данной системы является возможность использовать трубы меньшего диаметра, что понижает стоимость системы.
Двухтрубная горизонтальная система с искусственной циркуляцией
Может использоваться в помещениях большой площади без потери тепловой энергии и нарушения внешнего вида помещения.
Для чего необходим гидравлический расчет
Каждое помещения, каждый дом индивидуальны. Для отопления каждого из них необходимо индивидуально определить количество тепла. Это можно сделать при помощи гидравлического расчета.
Целью гидравлического расчета двухтрубной системы отопления являются:
- определение количества нагревательных приборов;
- расчет диаметра и количества трубопроводов;
- возможные потери в отопительной системе.
Результатом гидравлического расчета должно стать построение наиболее оптимальной схемы отопления помещения или здания. Не следует пренебрегать проведением расчета и полагаться на собственную интуицию.
Подводя итог, хочется сказать – систем отопления много. А вот какую выбрать – каждый решает сам.
Система отопления в частном доме. Какую выбрать схему?
Системы отопления делятся на две большие группы – однотрубные и двухтрубные. Разница заключается в присоединении отопительных приборов. В однотрубной системе радиаторы подключаются последовательно, отсюда основной минус такой системы. По мере движения теплоносителя в отопительных приборах температура постепенно уменьшается, поэтому ближайшие к котлу радиаторы всегда более нагретые, чем отдалённые.
В двухтрубных системах батареи подключаются параллельно, поэтому все приборы нагреваются одинаково. Но такие системы более сложные при монтаже и требуют больше затрат на материалы. Давайте более подробно разберём каждую систему. Пойдём от простого к сложному.
Простейшая однотрубная система – самый дешёвый вариант.
Посмотрите на рисунок, система проще некуда. Теплоноситель, проходя последовательно через несколько радиаторов, возвращается в котёл, где опять нагревается.
В такой системе нельзя отключить или уменьшить мощность одного радиатора, так как закрыв его циркуляция в системе полностью прекратится. Вы спросите: «Зачем нужна такая система, где невозможно отключить радиатор, если стало жарко»?
Вы абсолютно правы!
Но в некоторых случаях такую систему стоит монтировать. Например, Вы имеете дачный домик с одной комнатой, где система состоит из трёх радиаторов и электрического котла. В этом случае, нет необходимости отключать радиаторы, а если стало жарко, можно просто уменьшить температуру на котле. Такую систему можно охарактеризовать так – просто, дешево и без заморочек.
Однотрубная система – «ленинградка»
Схема выглядит таким образом: понизу идёт труба розлива в которую с помощью тройников врезаются батареи отопления.
Эту систему делают очень часто. Люди рассуждают так: одна труба розлива всегда проще и дешевле, чем две. Но экономия на трубе при монтаже «ленинградки» имеет место только тогда, когда есть возможность сделать полный круг, то есть обойти кругом всё помещение. Если же полностью закольцевать розлив не получается, то приходится возвращать холостую трубу и вся экономия сходит на нет. Очень часто при монтаже «ленинградки» допускаются непоправимые ошибки, которые приводят к тому, что система совсем или частично не работает. Как известно, теплоноситель всегда циркулирует по пути наименьшего сопротивления, поэтому большая его часть идёт по нижней трубе помимо радиатора. А в батареи циркуляция очень слабая и чтобы её увеличить монтируется так называемая редукция. Делают её двумя способами — заужением участка трубопровода под радиатором или установкой на нём запорной арматуры.
Гравитационная система — она работает без насоса
По-другому такую систему отопления называют самотечной. В чем ее смысл? Из курса физики известно, что горячая жидкость, а в данном случае, нагретый теплоноситель имеет меньшую плотность, чем остывший. Поэтому, выходя из котла жидкость как бы всплывает, поднимаясь наверх, затем охлаждается в отопительных приборах и падает вниз, далее проходя по обратному трубопроводу поступает обратно в отопительный котел.
Процесс этот называют естественной циркуляцией. Таким образом, для работы такой системы отопления не нужен циркуляционный насос, все и так вертится под действием силы тяжести. Но движение теплоносителя при естественной циркуляции происходит медленно, поэтому циркуляционный насос на такую систему обычно всё равно ставят. Монтируется он на обводной линии, а на основную трубу устанавливается шаровой полнопроходной кран, который открывают при отключении электроэнергии. Гравитационная система монтируется из стальных труб достаточно большого диаметра. Горизонтальные участки розлива выполняются с уклоном — подача от котла, обратка к котлу. Величина уклона должна составлять не менее 5 мм на погонный метр трубы. Верхнюю трубу сделать с уклоном, как правило, не составляет труда, а с нижней возникают проблемы. Приходится устанавливать котел как можно ниже или поднимать обратный трубопровод вместе с радиаторами. Гравитационная система получается дорогой, громоздкой и некрасивой. Чтобы исключить закипание котла при отключении электричества можно пойти по другому пути — это установка источника бесперебойного питания на циркуляционный насос.
Коллекторная — система на любителя
Еще эту систему называют лучевой. Суть схемы такова. В отапливаемом помещении, обычно ближе к центру, располагается коллектор, от которого к каждому радиатору идут две трубы – подающая и обратная.
Трубы в ней, как правило, используются из металлопластика или сшитого полиэтилена. Прокладываются они чаще всего в конструкции пола (в стяжке), реже по потолку нижнего этажа. Лучи, подходящие к радиаторам, имеют разную длину, поэтому для правильной работы необходима тщательная балансировка. Преимуществами такой системы является отсутствие соединений труб, находящихся в стяжке, так как лучи делаются из цельных кусков и быстрота монтажа. При чём второе преимущество достаточно спорное. Самым главным минусом такой системы является дороговизна – большое количество трубы, коллекторы стоят денег.
Попутная система — «Петля Тихельмана»
В этой системе теплоноситель движется по кругу в одном направлении. Подача в ней большим диаметром начинается на первом радиаторе, далее уменьшаясь заканчивается на последнем. Розлив же обратного трубопровода начинается наоборот – большим диаметром на последнем радиаторе и меньшим на первом.
Таким образом, сумма труб подачи и обратки каждого отопительного прибора одинакова. На первом радиаторе — короткая подача, длинная обратка, на последнем наоборот — большая подача, маленькая обратка. Что это даёт? Все радиаторы в такой системе имеют одинаковое гидравлическое сопротивление, то есть находятся в одинаковых условиях. Сделали попутку, запустили, всё сразу работает – хлопаем в ладоши! Не нужно никакой регулировки! На самом деле, балансировочные вентиля в попутной системе ставить рекомендуется, так как ещё есть человеческий фактор. При монтаже, сварке или пайке возможны дефекты (заужение труб), поэтому минимальная балансировка всё же может потребоваться.
Тупиковая двухтрубная система
Петля Тихермана — это очень хорошо. Но не всегда есть возможность закольцевать систему. Входные двери, лестничные марши мешают прохождению труб отопления. В таких случаях монтируется двухтрубная тупиковая система.
Розлив в ней состоит из двух труб — прямой и обратной. Уменьшение диметра трубы происходит от первого радиатора к последнему. Приборы отопления присоединяются параллельно. Система прекрасно работает, когда количество радиаторов на каждой ветке розлива не очень большое, так как чем больше приборов находится на каждом контуре, тем сложнее сбалансировать систему. Для регулировки системы необходимо прикрывать балансировочные клапаны на ближних радиаторах.
Какую схему выбрать?
Выводы:
Если необходимо отопить небольшое помещение, состоящее из одной комнаты: гараж, небольшой цех, дачный домик, то монтируем самую простую однотрубную систему. Дешево и сердито!
Когда источником тепла является твердотопливный котел и часто происходят перебои с электроснабжением, а внешний вид системы не имеет значения (вахтовый вагончик, маленький деревенский дом) — монтируем гравитационную систему.
В небольшом частном доме, где есть возможность пустить трубу отопления по периметру, а количество отопительных приборов не более 8 – делаем «ленинградку».
Во всех остальных случаях советуем использовать двухтрубную систему. Там, где есть возможность пустить трубу по кругу – попутка, где нет – тупиковая система отопления.
Еще совет!
В частном доме в несколько этажей делайте систему из нескольких контуров. Свой контур на каждый этаж. Как известно, тёплый воздух поднимается наверх, поэтому на втором этаже всегда теплее, чем на первом. В этом случае у Вас есть возможность регулировать теплоснабжение каждого этажа.
варианты схем, монтаж своими руками, двухтрубное отопление в частном доме,схема двухтрубного отопления.
Эффективность и надежность — требования, которым должна соответствовать двухтрубная система отопления загородного дома. Достигается это не только за счет качества всех ее элементов, но и правильного выбора конструкции. Современные материалы и оборудование позволяют монтировать самые передовые системы, но по-прежнему большинство владельцев предпочитает классическое отопление, чаще всего двухтрубное.
Принцип работы двухтрубной системы
Содержание статьи
Принцип работы двухтрубной системы отопления частного дома наглядно показан на схеме.
Основные этапы:
- Теплоноситель (чаще всего это вода) нагревается в котле и поступает одновременно на все радиаторы отопления. Для этого служит подающая труба, мастера ее называют «подача», на рисунке она обозначена красным цветом.
- Проходя через батареи вода отдает им часть своего тепла и возвращается в котел по отводящей трубе, или в разговорном варианте «обратке», на схеме она синяя. При этом часть воды, при нагревании увеличившись в объеме, попадает в расширительный бак.
Следует отметить, что теплоноситель поступает на вход каждого нагревательного элемента с одинаковой температурой, или почти одинаковой, если учесть минимальные потери на самой подающей трубе. Таким образом, независимо от длины разводки, каждая батарея будет «запитана» непосредственно от самого котла, а не от предыдущего радиатора. Это ключевое преимущество системы отопления в две трубы перед однотрубной, но не единственное.
Плюсы двухтрубного отопления
Владельцев частных домов система привлекает следующими достоинствами:
- Способность системы отопления работать без насоса. Связанно это с тем, что в двухтрубной системе не происходит падение давления и для эффективной работы достаточно естественной конвекции.
- Регулировка температуры каждого радиатора проводится с помощью кранов, термостатов. Это позволяет более оптимально распределить теплоноситель по батареям, что не только повышает эффективность, но и позволяет сэкономить на топливе.
- Возможность проведения ремонта без остановки всей системы. При повреждении одного из радиаторов, его можно отремонтировать или заменить, перекрыв соответствующие вентили.
- Разнообразие вариантов двухтрубной системы. Это позволяет использовать ее в домах различной этажности, независимо от площади и количества помещений.
Недостатки
Основных всего два:
- Стоимость. По сравнению с однотрубной, цена значительно выше из-за большего количества материала.
- Сложность и трудоемкость монтажа. Имеется ввиду не только монтаж труб, но и строительные работы: сверление отверстий, штробление стен и прочее.
Впрочем, эти недостатки можно частично компенсировать грамотным выбором варианта разводки.
Цены на компоненты для двухтрубной системы отопления
двухтрубная система отопления
Типы разводки
Качественный монтаж системы отопления обеспечивает не только ее последующую эффективность. В процессе строительства требуется решить вопрос эстетичного размещения труб и батарей в комнате, их соответствие интерьеру.
Не последнее значение имеет стоимость. Здесь решающая роль отводится горизонтальному размещению труб в комнате. Возможны два варианта: с верхней или нижней подачей.
Верхняя
Эту схему можно назвать классической, и появилась она вместе с водяным отоплением. В то время еще не было циркуляционных насосов, во всяком случае бытовых. Суть разводки заключается в распределении воды из «подачи», расположенной гораздо выше радиаторов. При этом обратная труба расположена ниже батарей.
Такая разводка предполагает движение воды сверху вниз, что характерно для естественной конвекции. При этом полностью исключено размещение»подачи» ниже батареи. Более того, для большей эффективности она должна располагаться как можно выше, обычно под потолком.
Такая конструкция не всегда «вписывается» в дизайн помещения. Обилие труб визуально загружает комнату, иногда осложняет расстановку предметов мебели. Кроме того, система не будет работать без наклона «подачи» и «обратки». Это создает ощущение кривизны стен и потолка.
Вот почему верхняя разводка считается устаревшей и монтируется когда, по какой либо причине, не хочется или нет возможности использовать насос.
Нижняя
Даже одного взгляда на фото достаточно, чтобы понять, насколько предпочтительнее во всех отношениях выглядит отопление с нижним расположением подающей трубы. В этом случае обязательно нужно предусмотреть вентили в верхней части радиатора, так как при заполнении системы водой в нем возникнет воздушный пузырь.
Трубы расположены ниже радиатора, не загромождают пространство, не привлекают внимание. При желании их даже можно спрятать в стены или пол. На эффективности отопления это никак не скажется.
Естественно, что нижняя разводка двухтрубного отопления предполагает использование циркуляционного насоса. Значит, возникает вопрос монтажа электропроводки и резервного питания, но вряд ли это можно считать серьезным недостатком.
Виды двухтрубных отопительных систем
На практике бывает довольно сложно выбрать отопительную систему для жилого дома. Здесь нельзя допустить ошибки, потом переделать что-либо будет очень трудно. Прежде чем проектировать отопление, нужно сначала выбрать его вид.
С естественной циркуляцией
Конструкция такого типа иногда применяется для обогрева частных домов. В двухтрубном варианте функционирование системы возможно только с верхней подачей. Отсюда вытекают всевозможные недостатки и неудобства. Такую отопительную систему нельзя назвать подходящей для домов с большой горизонтальной проекцией. Чаще всего это одноэтажные здания с большим количеством последовательно расположенных комнат.
Причин тому две:
- Для отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон подающей и обратной труб, что очень трудно сделать на большом расстоянии.
- Малое давление в системе не позволяет разносить котел в самый дальний радиатор более, чем на 30 м. Это максимально возможная цифра, на практике нужно рассчитывать на 25 м.
Система с естественной циркуляцией вполне подходит для домов с компактным расположением комнат, в том числе и двухэтажных.
Плюсы и минусы
Система естественной циркуляции имеет несколько несомненных преимуществ:
- Долговечность. Отсутствие электрического насоса и низкое давление обеспечивают длительную, безотказную работу данной системы. По оценкам экспертов срок ее службы— до 50 лет.
- Энергонезависимость. Система сохраняет работоспособность даже при отсутствии электричества.
- Возможность установить насос в случае неэффективной работы, превратив в систему с принудительной циркуляцией.
Недостатков у пассивного отопления больше, и они значительные.
Основные минусы системы:
- Низкое давление, создаваемое котлом, вынуждает использовать трубы достаточно большого диаметра, что не выгодно ни с эстетической, ни с экономической точки зрения.
- Ограничения по расстоянию.
- Медленный, постепенный прогрев.
- Необходимость выдерживать уклон «подачи» и «обратки».
- Практически невозможно скрыть трубы в стенах.
Система с принудительной циркуляцией
Такое отопление является наиболее инновационным и эффективным. Движение теплоносителя по трубам происходит под воздействием давления, создаваемого электрическим насосом.
Преимущества системы:
- Высокая эффективность работы.
- Не портит общий интерьер комнаты.
- Обеспечивает быстрый и равномерный прогрев всех радиаторов.
- Постоянное давление в системе позволяет использовать современные механические устройства терморегулирования.
- Этажность отапливаемого здания определяется только производительностью насоса.
- Предоставляет более широкие возможности с точки зрения горизонтальной разводки.
Последний пункт наиболее важен при проектировании отопления. Имеется ввиду способ прокладки труб к радиаторам. Выбор оптимального варианта поможет не только более эффективно обогревать комнаты, но и существенно сэкономить.
Тупиковые ветви
Типичный способ реализации данной разводки представлен на рисунке. В данном случае здесь показаны две тупиковые ветки, в которых объединено по 6 радиаторов. На практике их количество может быть любым. Такую разводку еще называют со встречными потоками. Объясняется это тем, что в каждой ветке потоки в «подаче» и «обратке» движутся в разных направлениях.
Тупиковую разводку можно считать наиболее распространенной. Ее популярность связана, в основном, с простотой монтажа.
Основные недостатки:
- При монтаже используются трубы разного диаметра. Подающая и обратная труба сужаются по мере приближения к последнему радиатору ветви.
- Система может потребовать тщательной балансировки. Иногда один обогреватель может зашунтировать все остальные, то есть, вся ветвь замкнется только через него. Добиться равновесия можно регулировкой потоков с помощью вентилей.
- Трудно отрегулировать оптимальную температуру в каждой комнате.
Разводка с попутным движением теплоносителя
В данном случае все радиаторы соединены по кольцу. Это стало возможно благодаря тому, что отводная труба появляется только после того, как теплоноситель проходит первый радиатор. «Подача» заканчивается в последнем радиаторе. В результате, как и положено, к котлу подходят две трубы, а система образует замкнутый контур. Специалисты называют его петлей, или кольцом Тихельмана.
Достоинства разводки:
- используются трубы одного диаметра;
- простая балансировка системы;
- возможность использования термостатических приборов.
Правда, последний пункт справедлив только при периметре на более 35 м.
Лучевая схема
Еще ее называют коллекторной, так как «питание» обогревателей осуществляется из одной области. Вся разводка разделена на несколько тупиковых ветвей, по одной батарее в каждой. Как результат — точная регулировка из одного места и возможность использования труб минимального диаметра. К сожалению, данная система пока не получила достаточного распространения.
Явные достоинства сводятся на нет двумя недостатками:
- Высокая стоимость. Требуется большое количество труб и строительные затраты.
- Сложность монтажа.
Вообще, достаточно редко можно встретить дом, в котором в чистом виде используется та или иная разводка. Чаще всего при проектировании отопления стараются создать комбинацию из нескольких схем в угоду эффективности и экономии.
Видео описывает разные типы устройства двухтрубной системы отопления.
Технология сборки двухтрубного отопления
Прошли те времена, когда для того, чтобы «сварить» отопление, требовалось громоздкое оборудование, а главное — большой опыт его использования. Сегодня любой желающий может относительно недорого приобрести необходимый комплект инструментов и смонтировать систему своими руками. Конечно, потребуются некоторые навыки, но главное — желание.
При производстве работ последовательность действий должна быть следующая:
- Установка котла, именно от него нужно начинать все последующие манипуляции. Местом установки лучше выбрать отдельное помещение, которое должно соответствовать требованиям, предъявляемым к монтажу газового оборудования. Если отопление предполагает естественную циркуляцию, то котел необходимо поставить как можно ниже.
- Монтируется расширительный бак. В противовес котлу, для него выбирается самая высокая точка. При этом лучше установить его в отапливаемом помещении. При размещении на чердаках и холодных мансардах нужно позаботиться об утеплении. Желательно продумать, хотя бы примитивную, сигнализацию об уровне воды.
- Рядом с котлом, на отводной трубе, монтируется насос. Важно соблюдать направление стрелки. Она должна смотреть на отопительный прибор.
- Устанавливаются радиаторы с установленными вентилями для сброса воздуха.
- По заранее продуманной схеме монтируется трубопровод. При естественной циркуляции не нужно забывать про обязательный уклон.
- К трубопроводу присоединяются радиаторы.
- Подключение к водопроводу и канализации. Это нужно для заполнения системы и аварийного сброса из нее воды.
- Теперь можно проверить систему на отсутствие протечек.
Следует помнить, что все работы по подключению и первоначальному запуску котла в эксплуатацию должны производить специалисты газовой службы. stove ru порядовки вы можете узнать по ссылке.
Видео
Посмотрите видео, в котором показана пошаговая инструкция монтажа двухтрубной системы отопления своими руками.
Основы двухтрубных паровых радиаторов
Основы двухтрубных паровых радиаторов
В двухтрубных паровых установках пар поступает от котла к радиаторам через впускной патрубок. Как только пар конденсируется, он возвращается в котел через вторую выпускную трубу. Обычно вы можете распознать двухтрубную систему по двум трубам и отсутствию пароотводчика, прикрепленного к радиатору.
Ознакомьтесь с нашей коллекцией паровых радиаторов здесь.
Ознакомьтесь с введением в однотрубные паровые радиаторы здесь.
Компоненты двухтрубного парового радиатора
Пар поступает в радиатор через регулирующий клапан. Конденсатоотводчик позволяет воздуху и воде выходить, возвращаясь к котлу, но обеспечивает удержание пара внутри радиатора. Когда радиатор наполняется паром, воздух выходит из радиатора через открытый сифон. Когда радиатор наполняется паром, термостат внутри сифона расширяется и закрывает выпускное отверстие, задерживая пар внутри него. После конденсации пара ловушка снова открывается, позволяя воде вернуться в котел.
Воздух выходит из труб через одно или несколько главных вентиляционных отверстий рядом с котлом, а конденсат стекает обратно в котел, чтобы повторить процесс.
Конденсатоотводчик Hoffman
Регулирующий клапан на радиаторе может быть ручным или термостатическим. Термостатический клапан радиатора добавляет комфорта и контроля. Современная энергоэффективность TRV может дать значительную экономию на счетах за топливо.
Для паровых радиаторов с термостатическим управлением требуется вакуумный прерыватель, чтобы конденсат всегда мог возвращаться в котел.Наши в стандартной комплектации поставляются с одним.
Какие радиаторы использовать с двухтрубным паром?
Чугун — действительно проверенный временем материал для парового отопления. Пар создает большую нагрузку на систему: большие перепады температуры заставляют металл расширяться и сжиматься при каждом цикле нагрева; кислотные или щелочные условия в зависимости от химического состава воды; и, если система плохо спроектирована или не обслуживается, сильные удары от парового молота.Чугун также образует пассивное покрытие ржавчины, защищающее основную часть материала от дальнейшего окисления. Все это идет вразрез с использованием стальных тонкостенных радиаторов со сварными стыками, они просто недолговечны.
Мы предлагаем только чугунные радиаторы для паровых систем, а не стальные. Просмотрите нашу полную подборку здесь. Что касается соединений клапана на паре, мы рекомендуем только резьбовые механические соединения со стальными или латунными трубами. Хотя компрессионные фитинги идеально подходят для гидравлических систем, мы предпочитаем проверенную временем надежность резьбового соединения.
Ознакомьтесь с нашей коллекцией паровых радиаторов здесь.
См. Также наши руководства по однотрубным паровым и водяным радиаторам.
Дополнительная литература
Дэн Холохан: Возвращение к утраченному искусству парового отопления
Дэн Холохан: Озеленение пара
Двухтрубные системы
Распространенная жалоба, которую слышат отделы технического обслуживания зданий, заключается в том, что жильцам слишком жарко или слишком холодно.
В некоторых случаях обе жалобы могут поступать из одной комнаты.Одна из систем, к которой больше всего жалуются на комфорт, — это двухтрубная система. Как следует из названия, система использует две трубы, ведущие к зданию; поставка и возврат. В отопительный сезон вода в трубах нагревается бойлером, а в сезон охлаждения охлаждается чиллером. В разгар каждого сезона эта стратегия отлично работает. Жалобы на комфорт с этим типом системы возникают в сезонные периоды года, такие как осень или весна. В течение этого межсезонья зданию может потребоваться отопление утром и охлаждение днем.Жалобы возникают из-за мертвой зоны разницы температур между самой низкой температурой горячей воды и самой высокой температурой охлажденной воды. Котлы со стандартной эффективностью рассчитаны на работу при температуре выше 140 ° F. Работа при температуре ниже этой может вызвать конденсацию дымовых газов, что может привести к разрушению котла и дымохода. И наоборот, большинство чиллеров не могут работать при температурах выше 90 ° F (пожалуйста, обратитесь к производителю чиллера относительно их температурных пределов). Итак, у нас есть разница температур 50 ° F между уставкой нагрева и охлаждения.Вы слышали такое высказывание о том, сколько времени требуется для кипячения наблюдаемой кастрюли, это ничто по сравнению со временем, которое требуется для того, чтобы температура внутри двухтрубной системы упала с минимальной температуры нагрева до максимальной температуры охлаждения на мягкой пружине. или осенний день. Это может быть от нескольких часов до целого дня, и к тому времени нам может снова понадобиться тепло.
Когда местной школе с двухтрубной системой пришлось заменить свои котлы, у них было несколько вариантов. Они могли бы использовать конденсационный котел, способный работать с более низкими температурами воды.Экономические затраты на преобразование теплоцентрали в систему конденсации были больше, чем планировал владелец.
Другой вариант — использовать стандартные котлы с трехходовым клапаном, что позволяет снизить температуру в системе. Я не поклонник трехходовых клапанов, потому что они могут привести к термическому удару котла при неправильной установке. Тепловой удар может вызвать трещины в секциях или утечку в трубках. Это вызвано значительным перепадом температуры от возвратного к подающему трубопроводу. Большинство котлов были спроектированы так, чтобы выдерживать повышение температуры в котле на 20-25 ° F.Трехходовой клапан позволяет воде обходить бойлер и сбрасывать ее на гораздо более низкую температуру. Во многих стратегиях управления котлом используется соотношение «один к одному». Это означает, что при каждом повышении наружной температуры на один градус температура подачи в систему будет снижаться на один градус. Типичный график сброса будет варьироваться от 180 ° F при температуре наружного воздуха 0 ° F до 120 ° F при наружной температуре 60 ° F. В нижней части этого графика сброса температура подачи будет 120 ° F, а температура возврата — 100 ° F.Когда эта холодная вода с температурой 100º F возвращается обратно в горячий котел, наполненный водой на 160º, происходит быстрое расширение и сжатие, и котел буквально встряхивается до смерти. Помните совет доктора Эгона Спенглера из Ghostbusters : «Не переходите ручьи». Еще один недостаток трехходовых клапанов заключается в том, что многие производители котлов требуют установки дополнительного насоса, который будет откачивать воду из источника и закачивать ее обратно в обратку, чтобы избежать удара котла. Для меня это похоже на вождение с включенным стояночным тормозом.
Если ваш штат придерживается Международного кодекса энергосбережения, существует пара правил, которые они требуют при управлении двухтрубной системой. В соответствии с Международным энергетическим кодексом 2009 г. необходимо выполнить следующее:
Раздел 503.4.3.2 Двухтрубная система переключения.
«… системы, которые используют общую распределительную систему для подачи как нагретой, так и охлажденной воды, должны быть спроектированы так, чтобы допускать зону нечувствительности между переключением с одного режима на другой не менее 15 0 F (8.3 0 C) температуры наружного воздуха ». Обычная компоновка уставок предусматривает включение обогрева при температуре ниже 50 ° C и включение кондиционирования воздуха при температуре наружного воздуха выше 65 ° F. Между этими двумя заданными значениями в большинстве зданий используется комбинация работы экономайзера. для охлаждения и рециркуляции воздуха для отопления.
«… оснащен элементами управления, которые позволяют работать в одном режиме не менее 4 часов, прежде чем переключиться на другой режим.» Это может потребовать некоторого планирования от владельца здания, чтобы избежать жалоб .
«… снабжен элементами управления, которые позволяют температурам подачи отопления и охлаждения в точке переключения быть не более 30 0 F (16,7 0 C) друг от друга». Другими словами, нагревательный контур не должен быть теплее, чем 120 ° F, если чиллер рассчитан на температуру воды на входе 90 ° F в точке переключения. Это ниже типичной минимальной рабочей температуры большинства котлов стандартной эффективности.
Обдумав все это, мы с инженером собрались вместе и придумали другую систему, которая работает идеально.Один из котлов со стандартной эффективностью, который мы использовали, был комбинированным котлом с внутренним змеевиком, который традиционно использовался для работы при низких температурах, например, для горячего водоснабжения. Этот внутренний змеевик может выдерживать температуры от 60 ° F до 130 ° F без риска теплового удара. Это была наша первая очередь системы отопления. Он будет обрабатывать воду в холодное время года. Это позволило температуре контура упасть до 90 ° F, с которой мог справиться чиллер. Поскольку график сброса требовал более высоких температур, сторона обогрева помещения комбинированного котла и другие котлы взяли на себя управление и подали воду до 180 ° F.Преимущество для клиента заключается в том, что эта система может переключаться с нагрева на охлаждение менее чем за час. В результате количество жалоб на комфорт значительно снижается.
Хотите узнать больше от Рэя? Посмотрите его семинары и книги.
Сравнение двух трубок и четырех труб для системы распределения охлажденной воды в здании
Фанкойлы в больших жилых и коммерческих зданиях могут быть установлены как с двумя, так и с четырьмя трубами, в зависимости от потребностей здания, и перед тем, как выбрать тип системы для установки, вы должны знать плюсы и минусы каждого типа. фанкойла.
Двухтрубная система водяного охлаждения
Двухтрубные системы охлажденной воды HVAC достаточно энергоэффективны. В двухтрубной системе только две трубы подключены к воздухообрабатывающим установкам, чиллеру и котлу. Одна труба используется для водяного контура, а другая труба — для контура конденсатора. Летом двухтрубная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха вручную переключается на охлаждение, а зимой — на отопление. Для обслуживающего персонала это часто означает соблюдение определенных дат переключения в календаре.
Профи с двумя трубками
- Отлично подходит для кондоминиумов, апартаментов и отелей
- Менее затратная установка, чем четырехтрубная система
- Достаточно энергоэффективный
- Простой дизайн
Двухтрубный минус
- Невозможно одновременно нагревать и охлаждать
- необходимо вручную переключить с нагрева на охлаждение и наоборот
- Сезонные колебания температуры могут создавать неудобства в здании
Четырехтрубная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Четырехтрубные системы HVAC часто называют водяными тепловыми насосами, и они более универсальны, чем их двухтрубные аналоги.Это связано с тем, что четырехтрубные системы содержат отдельную систему труб для нагревательной части устройства и систему труб для охлаждающей части устройства. Поскольку системы отопления и охлаждения работают на двух отдельных системах трубопроводов, блок HVAC может одновременно нагревать и охлаждать, и нет необходимости переключать блок с нагрева на охлаждение или охлаждения на нагрев до сезонных изменений. Это также означает, что если наступит не по сезону теплая или холодная погода, система HVAC сможет поддерживать надлежащую температуру в помещении, чтобы вашим жильцам было комфортно.
Профи с четырьмя трубками
- Может одновременно нагревать и охлаждать
- Может быть адаптирован к зданию
- Нет необходимости переключать систему вручную
Консоль для четырех труб
- Установка дороже, чем двухтрубная
- может быть дороже в обслуживании
- Правильная калибровка необходима для поддержания энергоэффективности
Меньшее здание? Рассмотрим системы с тепловым насосом воздух-вода
Если у вас небольшое здание всего в пару этажей или одноэтажное здание, вам может понадобиться третий вариант.Для этих зданий может быть более экономичным выбрать систему с тепловым насосом воздух-вода. Коммерческие тепловые насосы типа «воздух-вода» хорошо подходят для зданий, которые содержат много отдельных пространств, таких как квартиры, отели и кондоминиумы. Эти блоки состоят из более крупного наружного блока и небольших внутренних блоков, которые можно спрятать над потолочной плиткой.
Тепловой насос Плюсы
- Может быть жидким или воздушным
- Однотрубная система
- Меньшие внутренние блоки
Расход теплового насоса
- Неэффективен при очень низких температурах
- Не может быть энергоэффективным в очень больших помещениях
Двух- и четырехтрубные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и тепловые насосы «воздух-вода» с компанией Althoff of Chicago
Когда дело доходит до выбора правильной системы HVAC для нужд вашего высотного здания, вы можете рассчитывать на наших специалистов по HVAC в Чикаго, которые расскажут вам обо всех плюсах и минусах каждой системы.Мы также можем ответить на все ваши вопросы о двухтрубных фанкойлах и четырехтрубных фанкойлах, а также о тепловых насосах воздух-вода. В общем, если у вас есть большое здание с большой площадью в квадратных футах или большое высотное здание, вам может быть лучше выбрать четырехтрубную систему. Небольшие здания и здания с несколькими этажами могут преуспеть, если выберут двухтрубную систему или систему с тепловым насосом воздух-вода.
Чтобы узнать больше о наших услугах HVAC и о том, как мы можем помочь оптимизировать вашу систему, позвоните нам по телефону 800-225-2443.Мы обслуживаем весь Чикаго и большую часть Чикаго.
Одно- или двухтрубная система центрального отопления | AEL Heating Solutions Ltd
Однотрубная система центрального отопления
Однотрубная система центрального отопления работает через основной однопроводной трубопровод подачи горячей воды, который идет от котла, подающего горячую воду к каждому радиатору.
Каждый радиатор имеет меньшую трубу подачи горячей воды, ответвляющуюся от основной подающей трубы для подачи в радиатор.Вода проходит через радиатор, выходя с другой стороны, немного более прохладной, и затем снова смешивается с горячей водой в основной трубе подачи горячей воды с одинарным питанием.
Однотрубная система центрального отопления
Однотрубная система — очень неэффективная система, и ее необходимо правильно сбалансировать в конце установки, потому что, если она не сбалансирована или неправильно введена в эксплуатацию, первый радиатор будет очень горячим, а последний радиатор в системе будет намного холоднее были поставлены с большим количеством смешанной более холодной воды от других радиаторов.
Двухтрубная система центрального отопления
В двухтрубной системе центрального отопления две отдельные трубы идут к каждому радиатору, одна питает радиатор (поток), а другая отводит воду из радиатора обратно в котел (обратка).
Двухтрубная система центрального отопления: подающая и обратная трубы.
Двухтрубная система намного более эффективна, чем однотрубная, но по-прежнему требует правильной балансировки в конце установки.
Однотрубная система центрального отопления
Однотрубная система центрального отопления работает через основной однопроводной трубопровод подачи горячей воды, который идет от котла, подающего горячую воду к каждому радиатору.
Каждый радиатор имеет меньшую трубу подачи горячей воды, ответвляющуюся от основной подающей трубы для подачи в радиатор. Вода проходит через радиатор, выходя с другой стороны, немного более прохладной, и затем снова смешивается с горячей водой в основной трубе подачи горячей воды с одинарным питанием.
Однотрубная система центрального отопления
Однотрубная система — очень неэффективная система, и ее необходимо правильно сбалансировать в конце установки, потому что, если она не сбалансирована или неправильно введена в эксплуатацию, первый радиатор будет очень горячим, а последний радиатор в системе будет намного холоднее были поставлены с большим количеством смешанной более холодной воды от других радиаторов.
Двухтрубная система центрального отопления
В двухтрубной системе центрального отопления две отдельные трубы идут к каждому радиатору, одна питает радиатор (поток), а другая отводит воду из радиатора обратно в котел (обратка).
Двухтрубная система центрального отопления: подающая и обратная трубы.
Двухтрубная система намного более эффективна, чем однотрубная, но по-прежнему требует правильной балансировки в конце установки.
Сравнение двухтрубных и четырехтрубных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с водяными тепловыми насосами
Во многих системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используются гидравлические трубопроводы в качестве средства обогрева и охлаждения помещений. Отдельные фанкойлы обслуживают каждую зону, в то время как центральный чиллер и котел принимают на себя общие нагрузки HVAC по мере необходимости.Возможны две основные конфигурации системы: один и тот же гидравлический трубопроводный контур может использоваться для обеих функций, или отдельные гидравлические трубопроводы могут использоваться для нагрева и охлаждения.
- Двухтрубная система: Когда для отопления и охлаждения используются общие гидравлические трубопроводы, каждый фанкойл имеет только одну подающую трубу и одну обратную трубу.
- Четырехтрубная система: Если отопление и охлаждение имеют отдельные гидравлические трубопроводы, фанкойлы имеют две подающие и две возвратные трубы.
Как и в большинстве инженерных решений, каждая конфигурация системы имеет свои достоинства и недостатки. В этой статье будет представлен обзор двухтрубных и четырехтрубных систем и будет сравниваться их с более современной альтернативой: тепловыми насосами с водяным источником.
Наши инженеры MEP могут найти лучшую конфигурацию HVAC для вашего здания.
Двухтрубные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
В двухтрубной системе используется половина гидравлических трубопроводов, необходимых для четырехтрубной системы, что приводит к более низким затратам и более короткому времени установки.Система также более компактна, что снижает требования к занимаемой площади в механических помещениях. Техническое обслуживание двухтрубной системы также упрощается благодаря уменьшенному количеству трубопроводной арматуры и клапанов.
Основным ограничением двухтрубной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха является недостаточная эксплуатационная гибкость. Гидравлический трубопроводный контур, который проходит через здание, подключается либо к котлу, либо к чиллеру в зависимости от общих потребностей, и все участки здания должны работать в одном и том же режиме; обогрев одних участков и охлаждение других невозможен при такой конфигурации системы.
Двухтрубные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — отличный выбор для тропического климата, где здания часто работают в течение всего года, не требуя обогрева помещений. В этих случаях бойлер обычно не используется, если он не требуется для горячей воды, но в этом случае это совершенно другая строительная система.
Четырехтрубная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
В этой конфигурации системы используется вдвое больше трубопроводов, чем в двухтрубной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поэтому она дороже и требует больше времени для установки. Кроме того, четырехтрубная система требует больше места для размещения двух контуров гидравлических трубопроводов, проходящих через здание.Увеличение количества приспособлений, клапанов и точек подключения также приводит к более требовательной системе с точки зрения обслуживания.
Однако четырехтрубные системы HVAC предлагают характеристики производительности, недоступные для двухтрубной системы. Например, фанкойлы могут обеспечивать одновременное охлаждение и осушение, используя одновременно теплообменники с охлажденной и горячей водой:
- Змеевик с охлажденной водой используется с максимальной производительностью, чтобы удалить как можно больше влаги из воздуха, даже если воздух охлаждается ниже требуемой температуры.
- Любое чрезмерное охлаждение затем компенсируется нагревательной спиралью, обеспечивая подачу воздуха приемлемой температуры и влажности.
Двухтрубная система не допускает такой гибкости, поскольку температура и влажность воздуха фиксируются при прохождении через фанкойл. Повышенное осушение требует большего охлаждения, а более высокая температура воздуха приводит к более высокой влажности.
Еще одно важное преимущество четырехтрубной системы состоит в том, что разные участки здания могут охлаждаться или нагреваться одновременно.Это просто вопрос использования соответствующего гидравлического контура в фанкойлах, обслуживающих эти зоны.
Как двухтрубные и четырехтрубные системы используют энергию
В Нью-Йорке охлаждение помещений в основном осуществляется с помощью электричества, а для отопления помещений обычно используется природный газ или мазут. Поскольку электричество в Нью-Йорке очень дорогое, одна тонна-час охлаждения обычно дороже, чем одна тонна-час отопления. По этой причине модернизация системы охлаждения, как правило, обеспечивает более высокую прибыль на каждый потраченный доллар, и компании по управлению недвижимостью могут в первую очередь сосредоточиться на них, чтобы максимизировать отдачу от инвестиций.
Конечно, из приведенного выше правила могут быть исключения. Если в здании есть современный высокоэффективный чиллер и старый котел, стоимость тонно-час отопления может быть выше. Энергетический аудит — лучший способ определить наиболее рентабельные обновления здания.
Водяные тепловые насосы: лучшие характеристики обеих систем
Если в системе используются тепловые насосы с водным источником воды вместо фанкойлов, она может предложить преимущества четырехтрубной системы, полагаясь на один гидравлический трубопроводный контур.Водяные тепловые насосы могут работать как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева с общим водяным контуром.
- Тепловые насосы отбирают тепло из зон, требующих охлаждения, и тепло отводится в водяной контур.
- Отопление помещения возможно одновременно, и эта тепловая энергия может быть извлечена из того же водяного контура с помощью тепловых насосов в режиме отопления.
При такой конфигурации системы тепловые и охлаждающие нагрузки уравновешивают друг друга, что приводит к гораздо более высокой эффективности работы.Чиллер и бойлер никогда не должны работать одновременно: чиллер работает, когда нагрузка охлаждения выше, а котел работает, когда нагрузка отопления выше.
Чтобы еще больше снизить эксплуатационные расходы, можно использовать высокоэффективные котлы и чиллеры, но учтите, что эффективность указывается по-разному для каждого типа оборудования:
- Газовые или мазутные котлы используют показатель годовой эффективности использования топлива (AFUE), который указывается в процентах. Например, газовый котел с AFUE 95% отдает 95% тепла сгорания воде, протекающей в гидравлических трубопроводах.
- используют коэффициент энергоэффективности (EER), чтобы сообщать о своей эффективности в стандартных условиях испытаний, и интегрированный коэффициент энергоэффективности (IEER), чтобы отражать свою эффективность после учета сезонных факторов и изменчивости нагрузки. EER и IEER — это не процентные значения, а скорее отношение мощности охлаждения в британских тепловых единицах в час к потребляемой электроэнергии в ваттах — аналогично значению расхода бензина автомобиля.
Чиллеры
Самые эффективные котлы на рынке имеют AFUE выше 95%, в то время как самые эффективные чиллеры с водяным охлаждением имеют EER выше 20.Чиллеры с воздушным охлаждением менее эффективны, чем их аналоги с водяным охлаждением.
Также возможно использование геотермального теплового насоса для замены котла и чиллера. Эти агрегаты столь же эффективны, как чиллер с водяным охлаждением, и могут соответствовать эксплуатационным расходам газового котла в режиме отопления, даже если они работают с электричеством. Однако для работы грунтовых тепловых насосов требуются определенные условия грунтовых вод. Они могут быть отличным выбором в новых конструкциях, где не были установлены чиллер и бойлер, или когда чиллер и бойлер старые и неэффективные.Если существующие чиллер и бойлер уже эффективны, модернизация до теплового насоса с использованием грунтовых вод может оказаться нецелесообразной с финансовой точки зрения.
Комплексная модернизация систем отопления двухтрубных паровых систем
Большинство людей, которые жили или работали в зданиях с паровым отоплением, знакомы с типичными явлениями неравномерного нагрева (недогрев / перегрев), грохота труб и необходимости открывать окна всю зиму. Мало того, что жильцы неудобны, но и счета за отопление высоки.Балансировка этих систем открывает огромные возможности для экономии энергии. Важно отметить, что корень проблемы находится в системе распространения, и именно эту систему распространения необходимо исправить. Конденсатоотводчики — самое слабое звено, и когда они выходят из строя, жители теряют способность контролировать количество поставляемого тепла. Это, в свою очередь, делает пространство неудобным и приводит к необходимости открывать окна и тратить топливо. Предполагается, что конденсатоотводчики будут заменяться по всему зданию каждые три года, чтобы улавливать сломанные конденсатоотводчики, но из-за затрат и логистики такой задачи на самом деле это делается редко.
https://assets.ctfassets.net/ntcn17ss1ow9/73gDFE9yMk45h5mEezo18y/f2532fe00d1ae79e1b68d5d6de4c7524/EEFA-Upgrading_NYC_Steam_Systems.pdf
Как исправить неэффективную и шумную систему парового отопления?
К ремонту и модернизации системы парового отопления необходимо применять целостный подход, основанный на использовании всей паровой системы. Весь этот строительный подход можно разбить на следующие компоненты:
- Квартирные работы — установка диафрагм, радиационных барьеров и ТРВ для обогревателей;
- Распределительные работы — установка вентиляционных отверстий, устранение проблем с трубопроводами, замена и обслуживание оставшихся ловушек в подвале, а также устранение проблем с влажным паром;
- Контроль работы — установка новых современных средств контроля, которые контролируют температуру в помещении в нескольких квартирах и поставляют тепло только по мере необходимости.(обратите внимание, что большинство существующих регуляторов парового отопления реагируют только на внешнюю температуру).
В зданиях, где завершена только часть вышеперечисленных работ, результаты плохие, и часто сохраняется минимальная экономия энергии и проблемы с комфортом. Наибольшая экономия и повышение комфорта достигаются, когда весь пакет работ устанавливается вместе.
Системы, для которых SWA нацелена на оптимизацию, следующие:
Диафрагмы : Большая часть дисбаланса системы парового отопления происходит из-за хрупких конденсатоотводчиков.Решение состоит в установке диафрагм на всех нагревателях, что делает ловушки ненужными. Диафрагма имеет размер и форму крышки бутылки и плотно прилегает к ручному клапану нагревателя (см. Рисунок справа). Небольшое отверстие в пластине ограничивает поток пара, так что весь пар конденсируется в воду, и пар не может проходить через нагреватель в возвратную трубу. Кроме того, диафрагмы помогают сбалансировать систему. А когда здание переоборудовано на систему с диафрагмами, мощность обогревателей можно уменьшить, снизив давление пара в периоды мягкой погоды.Когда мощность обогревателей более точно соответствует реальным потребностям здания, системе не нужно так часто циклически включаться и выключаться, и жители ощущают более постепенный и комфортный тепловой поток.
Термостатические радиаторные клапаны (TRV) следует устанавливать на каждый нагреватель вместо существующего ручного клапана. TRV измеряют температуру воздуха в помещении и ограничивают поток пара по мере необходимости для поддержания комфорта. В каждой комнате может поддерживаться разная температура, чтобы каждый житель устанавливал собственное тепло.TRV плохо работают при установке в системы со сломанными ловушками, поэтому они несправедливо завоевали неоднозначную репутацию. Однако при использовании в сочетании с диафрагмами они работают очень хорошо, значительно повышая комфорт и эффективность.
Распределительные работы : По окончании парового цикла воздух заполняет трубы и радиаторы. Когда котел снова запускается, расширяющийся пар должен вытеснять воздух, чтобы пар мог достичь радиаторов. Воздух в основном трубопроводе и стояке блокирует прохождение пара, а неправильная вентиляция задерживает его на месте.Чем дальше от котла находится квартира, тем дольше воздух выводится из приточного трубопровода, что приводит к недогреву. Этот локальный недогрев вызывает перегрев и открывание окон в квартирах, расположенных ближе к котлу. Решение состоит в том, чтобы установить вентиляционные отверстия очень большой пропускной способности на концах магистрали и в верхней части стояков. Кроме того, все конденсатоотводчики в распределительном трубопроводе необходимо регулярно обслуживать, чтобы они оставались работоспособными.
Сухой пар: Для оптимальной работы всем системам парового отопления требуется сухой пар — водяной пар с небольшим количеством захваченных капель воды.Влажный пар вызывает гидравлический удар (лязг труб), разбрызгивание вентиляционных отверстий и скопление воды на концах паропроводов. Накопление воды блокирует попадание пара в квартиры; жильцы жалуются, включается тепло, и большая часть дома перегревается. По окончании работы по нагреванию и раздаче промойте бойлер с моющим средством или прокипятите его. Другие меры по сухому пару включают ограничение мощности горелки, сведение к минимуму химической обработки воды (или устранение с помощью анодных стержней) и максимально возможное снижение уровня воды в котле.
Регуляторы температуры в помещении: Большинство существующих регуляторов парового отопления реагируют только на внешнюю температуру. Они понятия не имеют, жарко в квартирах или холодно, а в мягкую погоду перегревают дома. Также необходимо установить новый современный регулятор, который контролирует температуру в помещении в нескольких квартирах и подает тепло только по мере необходимости. Это приводит к более стабильной температуре, повышению комфорта жителей и максимальной экономии энергии.
Сколько стоит эта работа и сколько энергии и углерода я сэкономлю?
Исходя из предыдущего опыта, прогнозируемая экономия энергии при модернизации парового отопления составляет 15% — 35%.Диапазон экономии зависит от таких факторов, как энергопотребление до модернизации, объем работ и работа здания после модернизации. Стоимость строительства колеблется от 700 до 1500 долларов за квартиру. Основные переменные, влияющие на стоимость проекта, включают использование рабочей силы внутреннего строительного персонала по сравнению с внешним подрядчиком (для квартирных работ), а также объем требуемых работ по распределению подвала.
Существуют ли нормативные требования, связанные с моей неисправной паровой системой?
Местный закон № 87 г. Нью-Йорка требует, чтобы конденсатоотводчики заменялись не реже одного раза в 10 лет для подтверждения соответствия.Эти комплексные обновления для парового отопления устраняют необходимость в конденсатоотводчиках на радиаторах, обеспечивая соответствие стандарту LL87 самым простым и надежным способом. Кроме того, этот объем работ может способствовать соблюдению требований местного закона 97 по ограничению выбросов углекислого газа, будь то работа по минимизации выбросов на месте для снижения штрафов или соблюдение предписываемого пути, разрешенного для зданий с регулируемой арендной платой.
Для получения дополнительной информации о комплексной работе SWA по паровому отоплению ознакомьтесь с нашим примером использования двухтрубных паровых систем.
Автор: Катал Глисон, главный инженер-механик
Сравнение двухтрубных систем и четырехтрубных систем
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) обеспечивают отопление и охлаждение зданий, а в более современных системах HVAC начинают использоваться гидравлические трубопроводы для удовлетворения потребностей в отоплении и охлаждении недавно построенных зданий. Для этого вида работ возможны две основные конфигурации системы: двухтрубная система или четырехтрубная система.
● Двухтрубная система — Эти системы присутствуют при обогреве и охлаждении совместно используют гидравлический трубопровод. Каждый фанкойл имеет один подводящий патрубок и один возвратный патрубок (всего две трубы).
● Четырехтрубная система — Эти системы присутствуют, когда отопление и охлаждение имеют отдельных гидравлических трубопроводов . Каждый фанкойл имеет две трубы подачи и две трубы возврата (всего четыре трубы).
Хотя каждая система имеет свои преимущества и недостатки, каждое отдельное предприятие может быть модернизировано одной из двух систем в зависимости от различных факторов.
Двухтрубные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Для двухтрубной системы требуется половина гидравлических трубопроводов по сравнению с четырехтрубной системой, что означает меньшее количество материалов для сборки и установки, более короткое время установки и более низкую стоимость. Поскольку система меньше по размеру, она также занимает гораздо меньше места, что снижает требования к пространству механических помещений здания.
Хотя двухтрубная система изначально дешевле, у нее есть свои недостатки.Основное ограничение двухтрубной системы — отсутствие гибкости в эксплуатации. В зависимости от потребностей предприятия трубопроводный контур системы водяного охлаждения, который проходит по всему зданию, должен подключаться к котлу или чиллеру. А поскольку все участки здания должны работать в одном и том же режиме, нагрев одних участков и охлаждение других невозможны при такой конфигурации системы.
Таким образом, двухтрубные системы идеальны для теплого тропического климата. , потому что здания в этих районах редко требуют отопления.
Четырехтрубные системы HVAC
Четырехтрубная система обеспечивает большую гибкость и имеет больше вариантов производительности, чем двухтрубная система. Например, фанкойлы системы могут более легко обеспечивать одновременное охлаждение и осушение, используя одновременно теплообменники с холодной и горячей водой.
Следует также понимать, что в этой системе используется вдвое больше трубопроводов, чем в двухтрубной системе, поскольку для нее требуется больше места для размещения контуров, проходящих через здание.Это означает, что необходимое количество приспособлений, клапанов и точек подключения больше. Двухтрубная система также требует больше времени для установки и, как правило, дороже, чем ее аналог.
Четырехтрубные системы идеально подходят для мультиклиматических регионов , которые испытывают как высокие, так и низкие температуры наружного воздуха. Причина в том, что в течение года здания будут нуждаться как в обогреве, так и в охлаждении, что делает четырехтрубную систему более эффективным вариантом.
Все еще не уверены в общих различиях двух- и четырехтрубных систем HVAC? Gausman & Moore Инженеры будут работать со строителями и подрядчиками вашего предприятия, чтобы определить, какой тип системы оптимален для вашего здания. Наша цель — создать в помещении здоровую, комфортную, энергоэффективную и экономичную среду. Для получения дополнительной информации о наших услугах в области HVAC и других услугах в области машиностроения свяжитесь с нами сегодня.
Leave a Comment