Зміст:
- Види двотрубних систем опалення
- Горизонтальні системи
- Система опалення з примусовою циркуляцією
- Підбір діаметра труб
- Підключення радіаторів до двотрубної системі
- Балансування
- Висновок
Серед незліченної безлічі варіантів розведення опалювальних систем найбільш поширеною є схема двотрубної системи опалення з нижнім розведенням і примусовою циркуляцією теплоносія. Її можна зібрати самостійно за умови, що вона розроблена та розрахована вірно. Але далеко не кожен домовласник розбирається в цих питаннях, і навіть якщо вирішено найняти для проектування та монтажу фахівців, їх роботу треба обов’язково перевірити. Це можливо тільки в тому випадку, якщо розібратися, що таке двотрубна система опалення приватного будинку і як її правильно змонтувати. Наша стаття саме на допомогу таким домовласникам.
Види двотрубних систем опалення
Наша тема цілком присвячена цим системам, оскільки вони мають ряд переваг перед однотрубными. Перераховувати їх все немає сенсу, варто відзначити лише головне: двотрубна система працює таким чином, що у всі радіатори надходить теплоносій майже однакової температури.
Слово «майже» означає, що з цього правила є винятки, це схеми, зібрані зі сталевих, мідних і нержавіючих гофрованих труб, не покритих теплоізоляційним шаром.
Справа в тому, що система опалення приватного будинку, зроблена своїми руками з неізольованих металевих труб, буде віддавати тепло в приміщення не тільки за допомогою радіаторів. Метал має високу теплопровідність, тому протікає в такий магістралі теплоносій по мірі віддаленості від котла буде трохи охолонути. Хоча падіння температури у порівнянні з однотрубною розведенням незначне, враховувати його все одно потрібно.
Примітка. Багато прихильники однотрубних схем таких як «ленінградка», кажуть що вони обходяться дешевше, оскільки матеріалу піде удвічі менше. Але при цьому забувають про падіння температури води, в результаті чого треба нарощувати потужність радіаторів, тобто, додавати секції. Це додаткові кошти, і чималі.
За орієнтації стояків у просторі розрізняють вертикальні і горизонтальні види систем, причому вони можуть мати верхню, нижню та комбіновану розведення. При вертикальній схемі в будинку розташовують один або кілька стояків, що живляться від джерела тепла, що знаходиться в цокольному або першому поверсі. Радіатори підключаються до вертикальних стояках безпосередньо, як показано на малюнку:
Це схема з нижньою розводкою, так як магістральні трубопроводи подають теплоносій до стояків знизу. Вертикальна система з верхнім розливом передбачає їх прокладку зверху, при комбінованому варіанті тільки подає горизонтальний колектор проходить під стелею, а зворотний – знизу. Зазвичай прокладаються зверху магістралі розміщують у горищному просторі, а при його відсутності – під стелею останнього поверху. Що не дуже добре з точки зору естетики.
Горизонтальні системи
Це замкнута двотрубна система, в якій замість вертикальних стояків прокладені горизонтальні гілки, а до них приєднується певне число опалювальних приладів. Як і в попередньому випадку, гілки можуть мати верхню, нижню та комбіновану розведення, тільки тепер це відбувається в межах одного поверху, як показано на схемах:
Як видно на малюнку, система з верхньою розводкою вимагає прокладки труб під стелею приміщень або на горищі і в інтер’єр буде вписуватися з працею, не кажучи вже про витраті матеріалів. З цих причин схема застосовується нечасто, наприклад, для обігріву підвальних приміщень або в разі, коли котельня знаходиться на покрівлі будинку. Але якщо правильно підібраний циркуляційний насос і зроблена настройка системи, то і з дахової котельні труби краще пустити низом, з цим погодиться будь-який домовласник.
Комбінована розводка незамінна тоді, коли потрібно змонтувати двотрубну гравітаційну систему, де теплоносій рухається природним чином за рахунок конвекції. Подібні схеми досі актуальні в районах з ненадійним електропостачанням і в будинках малої площі та поверховості. Її недоліки в тому, що через всі кімнати проходить безліч труб великого діаметру, заховати їх досить важко. Плюс висока матеріаломісткість проекту.
Ну і нарешті, горизонтальна система з нижньою розводкою. Невипадково вона найбільш популярна, адже схема поєднує в собі масу достоїнств і майже не має недоліків. Підводки до радіаторів короткі, труби завжди можна сховати за декоративним екраном або замонолитить в стяжку підлоги. При цьому витрата матеріалів прийнятний, а з точки зору ефективності роботи важко підшукати варіант краще. Особливо коли застосовується більш досконала попутна система, продемонстрована нижче на схемі:
Її головна перевага полягає в тому, що вода в подавальному і зворотному трубопроводі проходить однакову відстань і тече в одному напрямку. Тому гідравлічно це найбільш стабільна та надійна схема за умови, що всі розрахунки проведені правильно і враховані особливості монтажу. До речі кажучи, нюанси систем з попутним рухом теплоносія полягають у складності пристрою кільцевих контурів. Найчастіше трубами треба перетинати дверні прорізи та інші перешкоди, з-за чого вартість проекту може зрости.
Висновок. Для приватного будинку оптимальним варіантом є двотрубна горизонтальна система опалення з нижнім розведенням, але тільки спільно з штучною циркуляцією теплоносія. Якщо ж потрібно забезпечити незалежну роботу теплового устатковання і мереж, то рекомендується взяти одну з комбінованих самопливних систем – горизонтальну або вертикальну. Остання буде доречна в будинку з двома поверхами.
Система опалення з примусовою циркуляцією
Отже, схема розводки обрана, подальші дії такі:
- намалювати її у вигляді ескізу, а ще краще – тривимірної моделі (аксонометрія);
- зробити розрахунок і підбір діаметрів труб на всіх гілках і ділянках;
- підібрати всі необхідні елементи двотрубної системи: батареї, насос, розширювальний бак, фільтр, арматуру та інші деталі обв’язки котла і радіаторів;
- придбати обладнання та матеріали, виконати монтажні роботи;
- провести випробування, балансування (якщо необхідно) і запустити систему в роботу.
На ескізі у вигляді аксонометрії треба накреслити магістралі, розставити радіатори та запірну арматуру, проставити позначки висот, беручи за точку відліку поверхню стяжки першого поверху. Згодом виконавши розрахунок, на кресленні треба буде проставити розміри і перерізу труб. Приклад того, як виконується схема монтажу двотрубної системи з примусовою циркуляцією, показаний на кресленні:
Важливо. Готовий ескіз дозволить вам краще розібратися у всіх нюансах майбутньої системи, аж до кількості та різновидів фітингів з поліпропілену, металопластику або іншого матеріалу. Особливо зручно, коли до тривимірного зображення прикладений план будинку.
Підбір діаметра труб
Цей розрахунок полягає в тому, щоб за необхідної для обігріву приміщення теплової потужності визначити витрату теплоносія, а по ньому – діаметр труб для двотрубної системи опалення. Простими словами, прохідного перерізу труби повинно вистачити на доставку в кожну кімнату потрібну кількість тепла разом з гарячою водою.
Примітка. За замовчуванням вважається, що розрахунок теплових втрат будівлі вже виконано і кількість теплоти для всіх приміщень відомо.
Виконувати підбір діаметра труб починають з самого кінця системи, від останньої батареї. Спочатку вважають витрата теплоносія для обігріву кімнати за формулою:
G = 3600Q/(c?t), де:
- G – очікуваний витрата гарячої води на приміщення, кг/год;
- Q – кількість теплоти на обігрів даної кімнати, кВт;
- з – теплоємність води, приймається 4.187 кДж/кг? С;
- T – розрахункова різниця температур в подаючому і зворотному колекторі, зазвичай беруть 20 ?С.
Наприклад, для обігріву кімнати потрібно 3 кВт теплоти. Тоді витрата теплоносія буде дорівнює:
3600 х 3 / 4.187 х 20 = 129 кг/год, в обсязі це буде 0.127 м3/ч.
Щоб збалансувати двотрубну систему водяного опалення, треба якомога точніше підібрати діаметр. По об’ємній витраті знаходимо прохідний перетин, використовуючи формулу:
S = GV / 3600v, де:
- S – площа поперечного перерізу труби, м2;
- GV – об’ємний витрата теплоносія, м3/год;
- v – швидкість потоку води, приймається в межах від 0.3 до 0.7 м/с.
Примітка. Якщо система опалення одноповерхового будинку – гравітаційна, то слід приймати мінімальну швидкість – 0.3 м/с.
У нашому прикладі, візьмемо швидкість 0.5 м/с, знайдемо перетин і за формулою площі круга – діаметр, він буде дорівнює 0.1 м. Найближча по сортаменту труба з поліпропілену має внутрішній розмір 15 мм, і проставляємо на кресленні. До речі, підключення радіаторів до двотрубної системі зазвичай здійснюється саме такою трубою – 15 мм. Далі, переходимо до наступного приміщенню, і вважаємо підсумовуємо з попереднім результатом і так до самого котла.
Підключення радіаторів до двотрубної системі
Встановлені батареї приєднуються до магістралей в процесі монтажу, правильне підключення радіаторів опалення при двотрубної системі – це бічне або діагональне. Всі існуючі способи показано на малюнку:
Як бачите, спосіб №2 не рекомендований до виконання, оскільки при такому приєднанні частину опалювального приладу не прогрівається, особливо верхні кути.
До якого температурного балансу призводить нижнє підключення радіатора до двотрубної системі, добре ілюструють рисунки:
Батареї, задіяні в вертикальною схемою, зазвичай мають бічне приєднання (спосіб №3). У горизонтальних системах найбільш краща діагональна схема підключення (спосіб №1), завдяки цьому досягається максимальна тепловіддача опалювального приладу, що і представлено нижче на зображенні:
Балансування
Сенс цієї операції в тому, щоб врівноважити всі гілки системи і відрегулювати в кожній з них витрата води. Для цього кожне відгалуження треба правильно підключити до магістралей, тобто, встановити на урізанні спеціальні балансувальні вентилі. Також регулювальні крани або термостатичні клапани встановлюються на підводках до всіх радіаторів.
Здійснити точну балансування своїми руками не так-то просто, потрібно мати відповідні прилади (хоча б манометр для вимірювання перепаду тиску на балансовому вентилі) та виконати розрахунки на втрати тиску. Якщо нічого цього немає, то треба після випробувань заповнити систему, спустити повітря і включити котел. Далі, балансування двотрубної системи проводиться на дотик, по мірі прогріву всіх батарей. Що знаходяться поруч з теплогенератором прилади треба «притискати», щоб більше тепла йшло до дальніх. Те ж і з цілими галузями системи.
Висновок
Примітно, що здійснити монтаж двотрубної системи опалення набагато простіше, ніж її розробити, прорахувати, а потім збалансувати. Так що цей етап ви можете пройти самостійно, а всі інші бажано погоджувати з фахівцями.
Корисна стаття в тему: Опалення в приватному будинку своїми руками — докладний посібник.