Двухконтурное отопление частного дома — как работает, виды и схемы двухтрубных систем

Затраты на отопление дома занимают одну из главных, если не самую главную строку в семейном бюджете. Правильная двухконтурная система отопления поможет существенно сэкономить.

Что такое двухтрубная система

Двухтрубная система отопления частного дома – система организации движения теплоносителя по контуру отопления с помощью двух отдельных труб: подающей и обратной. В двухтрубной системе каждый радиатор отопления подключается отдельным отводом к каждой из труб.

Важно! Установка вентиля на каждый отвод радиатора позволяет отключить его от системы, не останавливая работу всей системы.

Как работает двухтрубная система отопления: основные принципы

Основной принцип работы двухконтурного отопления заключается в следующем: подающая труба, в дальнейшем «подача», подключается к выходному патрубку отопительного агрегата и снабжает радиаторы горячим теплоносителем. Обратная труба, или просто «обратка», «забирает» остывшую воду из батареи и доставляет ее к входу котла.

Отопитель снова нагревает теплоноситель, который вновь поступает в «подачу». По такому циклу и работает схема двух трубной системы отопления. Благодаря применению двух труб, все радиаторы отопления этой системы, нагреваются одинаково, «питаясь» от «подачи» одного и того же сечения, что невозможно в однотрубной системе.

В зависимости от планировки жилого помещения и предпочтений жильцов, существуют различные виды разводки труб.

Виды разводки труб и организация контуров отопления

Способы разведения труб определяются их размещением в пространстве дома и их положению относительно радиаторов отопления. Компоновку контуров различают на виды:

• по типу разводки – нижняя или верхняя;
• по направлению течения теплоносителя – попутное или обратное;
• с лучевым подключением радиаторов.

При устройстве двухтрубной системы отопления в доме, имеющем 2 и более этажа, возможно подключение радиаторов по верхней разводке, которую в этом случае называют вертикальной.

При такой разводке от каждого вертикального стояка питается ряд радиаторов, расположенных друг над другом, на разных уровнях. При питании нескольких радиаторов, расположенных на одном уровне, от одного горизонтального стояка, систему подключения называют горизонтальной разводкой.

Верхняя или нижняя разводка

При расположении подающей трубы выше радиаторов отопления, разводка называется верхней. При верхней разводке, «подачу» располагают, как правило, на уровне «под подоконником», а каждый радиатор подключают к ней небольшим отводом. «Обратку», в этом случае, размещают максимально близко к полу или под ним.

Когда «подача» системы отопления расположена ниже радиаторов, чаще всего на одном уровне с «обраткой», то такую обвязку называют «система отопления с нижней разводкой».

Двухконтурное отопление по направлению течения теплоносителя

Систему подачи тепла с использованием двух труб можно организовать так, что труба обратки будет начинаться на выходе последнего радиатора. Теплоноситель в этой системе будет двигаться во встречном по отношению к подаче направлении.

Такая система по-другому называется тупиковой, считается классической и применяется в большинстве существующих загородных домов.

Система, в которой обратка начинается на выходе первого радиатора, и вода в ней движется в попутном с «подачей» направлении, называется кольцевой. Другое название этой системы – петля Тихельмана. Её применяют в системах отопления, имеющих большое количество радиаторов отопления.

Лучевое подключение радиаторов

В последние 25-30 лет, благодаря появлению новых материалов, в частности, гибких полиэтиленовых труб высокого давления, вошла в широкое использование технология укладки труб отопления в напольную стяжку.

Помимо развития технологии «теплого пола», которую тоже можно отнести к двухтрубной системе отопления, появилась технология укладки подачи и обратки на каждый радиатор по отдельности.

Подключение всех радиаторов одного этажа или комнаты к отдельному коллектору, когда все трубы сходятся к нему, напоминает ядро с отходящими от него лучами. Отсюда и название – лучевая обвязка.

Интересно! Так как каждый радиатор системы с лучевой обвязкой, имеет свои трубы подачи и обратки, то его можно назвать отдельным контуром, а всю систему отопления такого типа – многоконтурной.

Схемы двухтрубных систем отопления

При проектировании системы двухтрубного отопления, в зависимости от условий эксплуатации и предпочтений пользователей, могут применяться различные схемы организации подачи тепла.

Вне зависимости от типа разводки, двухтрубные системы отопления создают по схемам:

1. Схемы открытого типа.
2. Закрытый тип отопления.
3. Система с движением теплоносителя самотёком.
4. Схема с принудительной циркуляцией.
5. Комбинированная система.

Схема с комбинированной системой циркуляции, когда теплоноситель может двигаться по ней самотёком, или под давлением насоса, широко применяется в регионах с нестабильными электросетями.

Открытый тип

Схемами с открытым типом работы называют такие системы отопления, в которых используется открытый расширительный бак, расположенный в высшей точке системы. В таких схемах теплоноситель движется по контуру только под действием давления насоса, либо самотёком.

Через открытый расширитель система сообщается с атмосферой, и не имеет внутреннего давления. Поэтому, открытые схемы нельзя применять в системах отопления, которые работают от автоматического котла. Автоматика просто не включит котел при отсутствии необходимого начального давления теплоносителя.

Закрытый тип отопления

Закрытой схемой подачи тепла называют двухтрубную систему, в состав которой входит закрытый расширительный бачок либо емкость мембранного типа.

Такая схема не сообщается с атмосферой, а начальное давление в ней обеспечивает мембрана гидробака или расширителя.

Самотёчные схемы

Системы отопления, в которых теплоноситель циркулирует только благодаря законам физики, называются гравитационными или самотёчными. Из-за разности в плотности, а значит, и в весе, холодная (более плотная) вода опускается вниз, а более легкая, горячая, поднимается к верху. Поэтому, циркуляция теплоносителя в такой системе, возникает только после нагрева первой «порции» воды, расположенной, в момент растопки, в теплообменнике котла.

При планировании самотёчной системы нужно учитывать, что для её нормальной работы необходимо соблюдать уклон труб. Трубу подачи, после её выхода из котла на максимальную высоту, устанавливают с уклоном не менее 3 мм на погонный метр длины, в сторону «от котла».

Обратку укладывают с таким же уклоном, но уже в обратную сторону, «к котлу». При этом необходима разница в сечении труб: вертикальные стояки подачи, в этих системах, делают трубами большого диаметра – до 100 мм, а трубы подачи – до 50 мм.

Максимальная высота зданий, в которых возможен монтаж самотёчной системы, не должна превышать 3 этажа, а единичный контур не может быть длиннее 30 м.

Схемы с принудительной циркуляцией

Любая схема двухтрубной системы отопления, в которой присутствует циркуляционный насос, считается схемой с принудительной циркуляцией. Существуют варианты, особенно широко представленные в домах старой постройки, когда самотёчные системы старого исполнения, дополняются насосами.

Насос в этой схеме, устанавливают на байпас – обходную «ветвь» обратной трубы, в которую врезан насос, а в саму обратку – вентиль. Когда работает насос, вентиль обратки закрыт, и вода течет через байпас. Когда, по каким-либо причинам, насос не работает, его отключают, перекрыв входной и выходной вентили, а вентиль на обратке открывают и теплоноситель течет самотёком.

Плюсы и минусы двухтрубных разводок

Как и любая другая техническая система, двухтрубная схема отопления имеет свои преимущества и недостатки.

Среди плюсов можно отметить:

• температура теплоносителя одинакова во всей системе;
• возможность регулировки уровня нагрева каждого радиатора;
• низкое гидросопротивление;
• возможность отключения одной батареи при сохранении в работе всей остальной системы;
• свобода в применении для зданий любой этажности;
• широкий выбор вариантов прокладки подачи и обратки.

Существуют в системе отопления по двум трубам, и свои недостатки:

• повышенный, по сравнению с однотрубной системой, расход труб;
• применение труб большого диаметра;
• долгий разогрев системы в самотёчных схемах;
• дополнительные расходы на устройство байпаса в комбинированных системах.

Существуют свои индивидуальные плюсы и минусы в каждой из схем отопления, поэтому их рассматривают непосредственно при выборе схемы.

Выбор вида разводки: советы

Какому виду обвязки следует отдать предпочтение – решает каждый пользователь самостоятельно, но есть несколько общих подсказок, позволяющих выбрать наиболее оптимальный вид системы отопления.

1. Коттеджи от 2-х этажей и выше, лучше отапливать комбинированной схемой с вертикальными стояками и нижней разводкой по этажам.
2. На первых этажах многоэтажных домов или на полах одноэтажных домов, в некоторых комнатах, батарейное отопление можно поменять на систему «теплый пол».
3. В больших по площади домах, следует применять двухконтурную или многоконтурную систему, разделив дом на примерно одинаковые по объёму участки.
4. В регионах с частыми отключениями электричества, лучше применить самотёчную систему с энергонезависимым котлом или комбинированную систему с байпасом.
5. Вспомогательные помещения (баня, гараж, мастерская) можно оснастить однотрубной системой или классической двухтрубной с минимальным числом радиаторов.

Выбор вида разводки опирается на выбор схемы отопления, для этого необходимо произвести гидравлический расчет этой системы.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления

Расчет системы отопления в доме необходим для выбора минимального диаметра труб схемы и определения мощности насоса.

Методика проведения расчета такова:

1. Рассчитывается необходимая мощность радиаторов и выстраивается общая схема теплового равновесия.
2. Вычисляют расход теплоносителя для каждого контура системы.
3. Рассчитывается диаметр труб подачи и обратки.
4. Выбирается насос по паспортной производительности.

Все расчеты для самостоятельной прокладки в частном доме, можно произвести приблизительно, добавив к итогу 10-15% запаса. Для этого можно использовать онлайн-калькуляторы, имеющиеся в интернете.

При необходимости произвести точные расчеты для больших зданий или коммерческой деятельности, то лучше обратиться к специалистам, имеющим специальное образование.

Монтаж двухтрубной системы отопления в частном доме

Монтаж двухтрубной системы отопления в частном доме начинают с расчетов и составления схемы теплового баланса. На схеме обозначают все расстояния, места расположения котла, насоса, расширителя, радиаторов и других частей системы.

Указывают на схеме и направление течения теплоносителя. На схеме обязательно должны быть обозначены все необходимые элементы и узлы.

Что нужно для работы: составные части системы

Чтобы правильно создать систему отопления, необходимы:

1. Отопительный агрегат (котел, печь).
2. Радиаторы или батареи.
3. Трубы.
4. Фитинги (элементы соединения), сгоны.
5. Крепежные элементы для труб и батарей.
6. Расширительный бак.
7. Аварийный клапан.
8. Краны Маевского или другие системы сброса воздуха.
9. Насос.

При монтаже отопления частного дома своими руками, необходимо сначала определить материал труб. Это необходимо для выбора инструмента, с помощью которого будут соединяться трубы. Если выбраны металлические трубы, то необходим сварочный аппарат или специальный инструмент для нарезки резьбы на трубах. Выбор труб из полипропилена однозначно потребует аренды или покупки специального паяльника.

Установка котла и циркуляционного насоса

Котел устанавливать желательно в месте, равноудаленном от последнего радиатора каждой комнаты, либо в специальной комнате – котельной. Там же, рядом с котлом, устанавливают расширитель мембранного типа, либо поднимают в наивысшую точку открытый расширитель.

Со стороны входа обратки, на неё устанавливают насос. Также, рядом с насосом устанавливают систему безопасности – аварийный клапан с манометром.

Подводка трубопроводов

Перед монтажом системы отопления, трубы раскладывают по тем местам, где они будут проложены. После этого размечают места их крепления и возможные повороты, и отводы. По формуле:

S = G*V/3600*v, рассчитывают необходимое сечение труб. В формуле:

S – поперечное сечение трубы, (м²);

G*V – расход воды (м³\час);

v – скорость течения теплоносителя (0,3-0,7м\с).

Значение расхода воды указывает завод-изготовитель трубы, а значение скорости потока теплоносителя можно взять наибольшее – 0,7 м\с. Для кустарных расчетов этого вполне достаточно.

Подключение радиаторов: основные схемы

Существует несколько схем включения радиаторов в отопительные системы.

1. Боковое – вода входит в радиатор, и выходит из него, с одной стороны.
2. Верхнее – прогревается только верхняя часть.
3. Нижнее – прогрев возможен только в нижней части.
4. Диагональное – вода входит в радиатор с одной стороны сверху, а выходит с – другой, снизу.

Важно! Для двухтрубной системы отопления лучше выбрать диагональное подключение – прогрев радиаторов будет более равномерным.

Опрессовка оборудования

Опрессовка системы и труб, производится после сборки схемы и ее заполнения теплоносителем. Для этого подключается внешний насос для опрессовки и в системе создается повышенное давление.

В связи со сложностью процедуры, её лучше доверить специалистам, имеющим лицензию. В этом случае, приемка отопления пройдёт без проблем.

Эксплуатация и обслуживание двухтрубной системы отопления

При эксплуатации двухтрубной системы, отопление частного дома, особых требований не предъявляет, необходимо только следить за уровнем воды в системе открытого типа.

Обслуживание заключается в визуальном контроле мест соединений и периодической промывке системы, если в ней применяется постоянная подпитка свежей водой. Замкнутая система, вода из которой не расходуется, промывки не требует. 

Правильная и грамотная организация системы отопления позволит минимизировать расходы на отопление без потерь в уровне комфорта.