Двухтрубная система отопления частного дома: используем схему и делаем своими руками

Классификация

Отличием открытой системы является открытый расширительный бак, его необходимость объясняется тем, что при нагреве объем воды увеличивается.

Отсюда следует, что в качестве теплоносителя можно использовать исключительно воду, так как испарения антифриза опасны для здоровья человека.

В закрытой системе расширительный бак закрыт, его функционал заключается в контроле скачков давления в системе.

При такой системе в качестве теплоносителя можно использовать не только воду, но и другие подходящие жидкости.

Обладает явными преимуществами – не требует постоянного контроля со стороны человека, а антифриз при низких температурах не замерзает.

Такая система удобна в загородных домах, в которых человек бывает не ежедневно, так как при отключении не выходит зимой из строя.

• Наращивание радиаторов — пошаговое описание и советы как добавить секцию быстро и просто (145 фото + видео)

• Как сделать отопление своими руками — схемы, проекты и особенности применения актуальных систем отопления (115 фото)

• Подключение датчика температуры — схема подключения автоматики и нюансы использования в системе управления отоплением (130 фото, схем и видео монтажа)

Принципы расчета

Чтобы не наделать ошибок при расчете отопления, требуется предварительно нарисовать схему на бумаге. На ней указываются все компоненты конструкции

Важно понимать, сколько жидкости протекает через все узлы по отдельности, с какой скоростью она движется, как меняется работа все системы в результате изменения режима функциональности отдельных ее элементов

Во время расчета не стоит упускать гидродинамическое сопротивление воды при ее движении, которое влияет на давление внутри системы и напор. Для проведения процедуры применяются специальные таблицы и формулы.Правильный расчет позволит избежать проблем с функциональностью отопительной конструкции в будущем.

Порядок обустройства двухтрубного отопления в двухэтажном коттедже

Отопительный контур такого типа подразумевает наличие следующих элементов:

• нагревательного котла;
• автовоздушного узла;
• радиаторов в необходимом количестве;
• клапанов – балансировочного, термостатического, предохранительного;
• насоса циркуляционного;
• расширительного бака;
• вентилей;
• подающего и обратного коллекторов (при коллекторной схеме);
• подающих и отводящих труб;
• измерительного оборудования – например, термоманометра.

Алгоритм установки:

Выбрать наиболее подходящую схему.
Заказать в проектном бюро чертежи схемы и расчёт количества необходимых материалов.
Установить в подходящем помещении, с хорошей вентиляцией и огнеупорным покрытием поверхностей, отопительный котёл

Если котёл электрический, эти предосторожности не нужны.
Поставить расширительный бак, соединяемый, при необходимости, с распределительным коллектором.
Оснастить систему приборами измерения и регулирования.
Подключить ко всем радиаторам трубы – подводящие и отводящие. Подключить к обратному контуру циркуляционный насос (аппарат лучше работает при невысоких температурах).

Если расчёты были верно проведены и сборка осуществлялась с должной аккуратностью, отопительная система прослужит долго, без перебоев в работе. 

Монтаж двухтрубной системы отопления

В общем виде монтаж отопительной системы после произведения всех расчетов и тщательного проектирования выглядит следующим образом:

Установка котла. Котел нужно ставить в вентилируемом помещении с огнеупорной отделкой и свободным доступом к оборудованию.

Подсоединение к котлу расширительного бака. Резервуар должен стоять в теплом месте.

Монтаж циркуляционного насоса при необходимости и коллекторного шкафа.

Прокладка отопительной магистрали: по периметру помещения крепят сначала подающую линию, а потом обратную

Необходимо уделить внимание высоте труб, их наклону и утеплению.

Подсоединение отопительных приборов. Для двухтрубной системы чаще используется боковой и диагональный тип подключения радиаторов. 

Монтаж запорных кранов и автоматики (терморегуляторы, датчики и пр.).

Балансировка системы и ее проверка на герметичность перед запуском.

Монтаж

• Не стоит слишком экономить средства и время на монтаже отопительной системы.
• В отопительную магистраль входят 2 трубы. По одной теплоноситель подаётся к радиаторам, а по другой он возвращается к котлу.
• Труба, подающая воду к батареям, должна быть выше той, которая отдаёт воду котлу.
• Не экономить на кранах для радиаторов, байпасах и других приспособлениях, которые улучшают эксплуатацию отопительной системы.
• Не допускать, чтобы по магистрали были острые углы, которые могли бы создать пробки или сопротивление.
• Подающая труба должна быть хорошо утеплена, тогда будут минимальные потери тепла.
• Расширительный бак тоже следует установить в тёплом месте.

Установка котла. Это самый первый шаг. Лучше всего, когда он находится в отдельном месте. Там должна быть хорошая вентиляция, чтобы выветривались продукты сгорания. Вокруг него надо, чтобы стены и пол были огнеупорными. Кроме того, аппарат должен всегда иметь свободный доступ, для удобного обслуживания и контроля. От него отводится труба к расширительному баку. Циркуляционный насос. Его монтируют после котла. Вместе с ним устанавливается и коллекторный шкаф со всем необходимым оборудованием.

Проводка труб. Они проводятся от котла к тем местам, где располагаются батареи

На этом этапе, важно быть очень аккуратным, и внимательно производить соединение труб.
Подключение радиаторов. К каждому прибору подключаются 2 трубы. Вверху монтируется труба подающая теплоноситель, а внизу уносящую остывшую воду

Сами батареи монтируются под окном на кронштейны. От подоконника батарея должна находиться на расстоянии около 100мм, от стены 20―50мм, от пола 100―120мм. По бокам радиатора монтируются запорные краны, благодаря которым будет отключаться батарея, не нарушая работы всей системы. После завершения установки радиаторов, следует тщательно проверить плотность их соединений с трубами

Вверху монтируется труба подающая теплоноситель, а внизу уносящую остывшую воду. Сами батареи монтируются под окном на кронштейны. От подоконника батарея должна находиться на расстоянии около 100мм, от стены 20―50мм, от пола 100―120мм. По бокам радиатора монтируются запорные краны, благодаря которым будет отключаться батарея, не нарушая работы всей системы. После завершения установки радиаторов, следует тщательно проверить плотность их соединений с трубами.

Подбор труб по диаметру

Выбор сечения труб нужно производить исходя из объема теплоносителя, который должен проходить за единицу времени. Он, в свою очередь, зависит от тепловой мощности, которая требуется для обогрева помещения.

В наших расчетах мы будем исходить из того, что размер тепловых потерь известен и имеется числовое значение теплоты, необходимой для обогрева.

Начинают расчеты с конечного, то есть самого дальнего радиатора системы. Чтобы вычислить расход теплоносителя для комнаты, понадобится формула:

G=3600×Q/(c×Δt), где:

• G − расход воды на обогрев помещения (кг/ч);
• Q − тепловая мощность, необходимая для обогрева (кВт);
• c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);
• Δt − разность температур между горячим и охлажденным теплоносителем, принимается равной 20 °C.

Например, известно, что тепловая мощность для обогрева помещения равняется 3 кВт. Тогда расход воды составит: 3600×3/(4,187×20)=129 кг/ч, то есть около 0,127 куб. м воды в час.

Чтобы водяное отопление было сбалансировано как можно точнее, необходимо определить сечение труб. Для этого используем формулу:

S=GV/(3600×v), где:

• S − площадь поперечного сечения трубы (м2);
• GV − объемный расход воды (м3/ч);
• v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.

Если в системе используется естественная циркуляция, то скорость движения будет минимальной − 0,3 м/с. Но в рассматриваемом примере возьмем среднее значение — 0,5 м/с. По указанной формуле рассчитаем площадь сечения, а исходя из нее − внутренний диаметр трубы. Он составит 0,1 м. Подбираем полипропиленовую трубу ближайшего большего диаметра. Это изделие с внутренним диаметром 15 мм.

Затем переходим к следующему помещению, рассчитываем расход теплоносителя для него, суммируем с расходом для рассчитанного помещения и определяем диаметр трубы. И так до самого котла.

Варианты устройства двухтрубной системы

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

• От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
• Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
• От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

• Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
• Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
• Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Монтаж двухтрубной системы отопления

Использование двухтрубной системы отопления частного дома является гарантом обеспечения определенной температуры радиаторов. Причем в каждом радиаторе температура будет одинаковая.

При монтаже двухтрубной системы следует учитывать следующие правила:

• подающую ветку системы следует располагать выше отводящей;
• отводящий трубопровод должен быть расположен параллельно подающему;
• расширительный бак нужно устанавливать выше отопительного котла;
• в случае использования естественной циркуляции подающий трубопровод необходимо располагать под уклоном, который должен быть в сторону последнего радиатора;
• замыкающие отопительные приборы должны быть оснащены вентилями для спуска воды;
• в схеме системы полностью исключаются прямые углы, которые могут стать причиной воздушных пробок;
• при установке расширительного бака на чердаке нужно позаботиться об утеплении помещения;
• диаметры труб и элементов должны полностью соответствовать друг другу;
• крепления трубопровода системы должны соответствовать действующим нормам.

Монтаж системы необходимо начинать с установки котла. После он соединяется с расширительным баком и коллектором. После этого нужно сам коллектор соединить с каждым отдельным радиатором. После чего монтируется отводящий трубопровод. В случае использования циркуляционного насоса нужно учитывать, что ему противопоказано воздействие высокой температуры. Его нужно устанавливать именно в отводящий трубопровод.

Материал для трубопровода системы может быть различным и полностью зависит от предпочтений владельца

Также следует обращать внимание на гидравлические расчеты

Несмотря на сложность монтажа, а также использование большого количества труб, высокая эффективность системы делает ее более популярной, чем однотрубная система отопления.

Что требуется для монтажа

В частном доме устройство отопления своими руками начинают с составления рабочей схемы всей системы обогрева с точными линейными размерами каждого участка трубопровода и площадью помещений. Данные чертежа необходимы для визуалиализации общей схемы отопления и для расчета необходимого количества труб.

Для того чтобы составить исполнительную схему необязательно быть профессиональным чертежником. Достаточно нарисовать произвольный простой чертеж, выполнить на нем расстановку радиаторов отопления и подсчитать количество труб для объединенного контура.

На основании исходных данных и предварительного подсчета необходимого количества тепловой энергии для обогрева дома, можно начинать подбор материалов для устройства домашней автономной системы.

Выбор теплового источника

Котел – это главный элемент генерации тепловой энергии. Главный критерий выбора теплогенератора зависит от вида топлива, как источника его работы. Мощность котла рассчитывается по нескольким факторам:

1. Объем отапливаемых помещений.
2. Климатические особенности региона.
3. Толщина наружных стен.
4. Наличие теплоизоляции основных конструктивных элементов здания.
5. Наличия подвального и чердачного помещения.

При выборе отопительного котла важно обратить внимание на адаптацию выбранной модели к отечественным условиям и на наличие сертификата соответствия качества

Трубы

Правильно подобранный вид трубы для отопления исключают технические эксплуатационные проблемы, гарантирует высокую степень надежности греющей линии. Совсем недавно для прокладки отопительных трубопроводов применялись стальные трубы диаметром до 108 мм. Собрать такую отопительную сеть было трудно, отдельные трубы нужно было сваривать между собой.

В настоящее время трубную разводку лучше всего проводить из следующих материалов:

• полипропиленовые  с внутренним армированием из алюминия или стекловолокна;
• металлопластик;
• сшитый полиэтилен;
• полиэтилен с добавками PE-RT;
• медь.

Из перечисленного перечня самым популярным считаются полипропиленовые трубы, которые отличаются прочностью, гибкостью, устойчивостью к температурным перепадам и коррозии. Этот материал легко смонтировать и подключить к радиаторам отопления.

Теплоноситель и его свойства

Идеального теплоносителя не существует. У каждого варианта есть допустимый диапазон температурного режима и технические параметры, при нарушении которых можно испортить систему отопления. Замена оборудования будет весьма затратна.

Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:

• температурный режим;
• вязкость;
• антикоррозийные свойства;
• токсичность при нагревании.

Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.

Основные преимущества антифриза перед водой представлены в таблице. Особенно рекомендовано его применение в домах с сезонным или периодическим проживанием.

Теплоноситель	t замерзания, °С	Вязкость,мм²/с при 40°С	Пожароопасность, критическая температура, °С
Очищенная вода	0,9	да
Промышленные масла	-15 (-18)	10÷40	140÷190
Солевые составы	-55	1	нет
Спиртовые составы	-40	0,7	да
Антифриз	-40	3,1	нет

На время отъезда его сливать из системы не нужно. По возвращении просто включить котел. Если температура упадет ниже предельной границы, состав превратится в вязкую жидкость – гель, при этом его физические характеристики не изменятся. После того как температура поднимется до требуемой отметки, он снова приобретет жидкую форму с сохранением первоначального объема.

Специальное средство для системы — антифризантифриз для отопления

Несмотря на все достоинства антифриза, многие делают свой выбор в пользу воды. Она безопасна, в ней нет химических примесей, особенно, если вырыта своя скважина. Единственный негативный момент – минеральные соли в составе, которые вызывают коррозию. Для ее предупреждения можно использовать кипяченую или талую воду. Или в качестве альтернативы, применять систему предварительной очистки.

Заполнение антифризом системы отопления

Вертикальная разводка системы отопления

Такой тип разводки всё ещё используется в многоквартирных домах, поскольку именно этот тип наиболее подходит для отопления большого количества этажей. Также вертикальная разводка позволяет экономить материалы, и её легче монтировать. Данный тип схемы бывает однотрубным и двухтрубным, и двухтрубный тип более предпочтительный. Двухтрубная разводка отопления вертикального типа также позволяет менять отопительные приборы без остановки всей системы отопления. На отопители можно устанавливать автоматические или ручные вентили регулировки температуры.

Однотрубная схема вертикального типа не позволяет отключать радиаторы по отдельности, но зато на монтаж такой системы уходит гораздо меньше труб, чем на двухтрубную схему. Вертикальный тип разводки позволяет равномерно распределить тепло по всему помещению, но отапливаемая площадь комнат несколько ограничена. Вертикальную разводку целесообразно применять в том случае, если здание имеет от трёх этажей и выше.

Вертикальная разводка также позволяет организовать систему отопления, которая не будет оборудована циркуляционным насосом. Такое техническое решение применимо к частным домостроениям. Главным недостатком вертикальной схемы отопления является то, что её невозможно масштабировать. Также может вызвать неудобства тот факт, что регулировать температуру в каждой отдельной комнате – не удастся.

Разводка отопления вертикального типа может иметь верхнее или нижнее расположение. Эти два типа обладают некоторыми особенностями. Если используется однотрубная вертикальная разводка верхнего типа, то в ней подача осуществляется с чердачного помещения, где установлен специальный резервуар (лежак). Далее из резервуара теплоноситель распределяется по стоякам, которые подводят тепло к отопительным приборам.

Разводка вертикального типа с нижней подачей оборудована резервуаром в подвальном помещении, из которого вода поступает в стояки. По стоякам теплоноситель движется вверх, попутно проходя через отопительные приборы в каждой квартире. Если вертикальная разводка смонтирована по двухтрубной схеме, то в её контуре можно использовать регулируемые отопительные приборы. Также к такой системе можно подключать и приборы учета тепла.

Преимущества и недостатки вертикальной системы

При двухтрубной системе отопления с нижней разводкой подающий и обратный магистральные трубопроводы проходят в полу нижнего этажа здания или в подвале, а теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор.

Преимущества: хорошая регулировка системы отопления, возможность отдельного отключения каждого отопительного прибора, отсутствие перерасхода отопительных приборов.

Недостатки: увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой, практическая невозможность установки квартирных теплосчётчиков.

Советы

Расширительный бак располагается на уровне или выше самой пиковой точки магистрали. Если есть автономная водоподача, то его можно интегрировать с расходным бачком. Уклон подающей и обратной труб должен быть не больше 10 см на 20 и более погонных метров.

Если трубопровод оказался у входной двери – уместно разделить его на два колена. Тогда разводка создается от места верхней точки системы. Нижняя магистраль двухтрубной конструкции должна находиться симметрично и параллельно верхней.

Все технологические узлы нужно оснастить кранами, а подающую трубу желательно утеплить. Распределительный бак также желательно разместить в утепленном помещении. При этом не должно быть прямых углов, резких переломов, которые создадут впоследствии сопротивление и воздушные пробки. Наконец, нельзя забывать про опоры для труб — они должны быть из стали и врезаться на каждые 1,2 метра.

Преимущества двухтрубной отопительной системы

Система имеет ряд преимуществ:

• температура теплоносителя, который поступает в каждый отдельный отопительный прибор, постоянная;
• температуру теплоносителя можно регулировать самостоятельно. Для этого на радиаторах устанавливаются специальные терморегуляторы;
• в случае, когда один из используемых отопительных приборов вышел из строя, система продолжает функционировать на прежнем уровне. На работе других приборов поломка никак не сказывается;
• потери давления в системе сводятся к нулю, при условии соблюдения технологии монтажа;
• систему можно установить в любом доме, независимо от количества этажей.

Принципы монтажа двухтрубной системы

При монтаже двухтрубной системы следует учитывать довольно большое количество требований и правил. Только их полное соблюдение позволит создать максимально эффективную систему отопления и произвести правильный монтаж двухтрубной системы отопления:

• двухтрубная закрытая система отопления или открытая состоит из двух контуров – верхний служит для подачи нагретого теплоносителя к радиаторам, а нижний – для оттока отработанной жидкости.
• трубы следует прокладывать с небольшим уклоном. Он должен быть выполнен в сторону последнего радиатора системы.
• верхняя и нижняя магистрали должны быть параллельными.
• центральный стояк обязательно должен быть утеплен – в противном случае будет происходить потеря теплоносителя на этапе его перемещения к радиаторам.
• трубопровод должен содержать как можно меньше углов.
• расширительный бак следует располагать в верхней точке системы.
• кранов, соединений и прочих элементов системы должен быть равен диаметру используемых труб.
• в случае если для трубопровода используются стальные трубы, необходимо создать и систему крепежей, которые будут поддерживать трубу. Расстояние между опорами не должно превышать 1,2 метра.

Монтаж отопления полипропиленовыми трубами

Последовательность соединения элементов в том, как сделать двухтрубную систему отопления, проста:

• к нагревательному котлу присоединяется центральный стояк отопления.
• в верхней части центральный стояк подсоединяется к расширительному баку.
• от бака выводится разветвитель, направляющий трубы к радиаторам.
• линия отвода отработанной жидкости прокладывается параллельно подающим трубам. Ее следует врезать в нижнюю часть нагревательного котла.
• насос устанавливается в наиболее удобной точке – чаще всего на входе (выходе) из котла.

Данный тип отопительной системы является довольно эффективным. Сегодня существует большое количество моделей котлов, которые предполагают автоматический контроль уровня нагрева теплоносителя. Видео, как сделать двухконтурное отопление своими руками, можно посмотреть ниже.

Диаметр трубы для самотечного отопления

Первое и основное условие надежной работы гравитационного отопления – большой диаметр стояков (вертикальных магистральных труб) и лежаков (верхних и нижних горизонтальных подводящих труб). И по этому поводу часто можно услышать одно из главных заблуждений:

Это не совсем так. Циркуляции можно добиться и при тонких трубах. Однако для комфортного отопления такая система будет непригодна.

Дело в том, что в тонкой трубе окажется воды меньше, чем в толстой. И это понятно – площадь сечения увеличивается в зависимости от диаметра в квадратичной пропорции. В трубе диаметром, например, 20 мм при высоте стояка 6 метров будет всего два литра воды. При разнице температур между «подачей» с 60°С и «обраткой» с 40°С вес в них будет различаться на 11 грамм. Этого уже достаточно, чтобы привести в движение воду – тяжелая холодная начнет давить вниз. Но при большой длине труб трение воды об их стенки уравновесит силу тяжести и циркуляции не будет. Запустить ее можно двумя способами:

• увеличить разницу температур между «подачей» и «обраткой»;
• увеличить начальную температуру «подачи» – разница в весе при высоких температурах ощутимее (см. таблицу).

Первый способ обычно и применяют – включают в циркуляционную систему радиаторы отопления. Они быстрее остужают теплоноситель, забирая из него тепло и отдавая в помещение. Но это не может происходить бесконечно. Сравнявшись с комнатной температурой, вода перестанет остывать, а разница в весе еще не будет достаточной для естественной циркуляции. К тому же сами радиаторы тоже увеличивают сопротивление системы.

В результате приходится нагревать воду в котле до более высокой температуры. Циркуляция запустится, но тогда в доме станет жарко, ведь температура теплоносителя поднимется выше расчетной. Да и КПД такой системы резко упадет. Дело в том, что холодная вода «принимает» большее количество теплоты от сжигания топлива, нежели горячая. Поэтому при попытке нагреть горячий теплоноситель еще сильнее, большая часть тепла от сгорания топлива будет буквально вылетать в трубу котла, оставшись неиспользованной.

А теперь – расчет для трубы диаметром 50 мм. В шестиметровом стояке из такой трубы вместится почти 12 литров воды. А при разнице температур между «подачей» с 60°С и «обраткой» с 40°С вес будет различаться уже на 72 грамма. Такая система будет циркулировать и при более низкой температуре. Это позволит осуществлять топку котла равномернее и эффективнее, поднимая температуру, только если это необходимо для обогрева помещения.