2 трубная система отопления 2 этажного дома: Схема отопления 2-х этажного частного дома: виды разводки, расчет

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
  • Почему выбирают такую систему?
  • Виды систем с подачей и обраткой
    • Открытая отопительная разводка
    • Закрытая циркуляционная система
    • Конструкция с естественной циркуляцией
    • Разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя
    • Горизонтальный и вертикальный тип компоновки
    • Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой
    • Двухтрубная конструкция с нижней разводкой
  • Выводы и полезное видео по теме

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

Принципиальная особенность двухтрубных систем отопления заключается в том, что для обслуживания каждого прибора подводятся две трубы

Нагретый в котле теплоноситель поступает в приборы по магистрали, именуемой подачей, остывший — отводится по трубе, называемой обраткой

Двухтрубный тип устройства отопления обеспечивает поставку во все приборы нагретого теплоносителя практически одной температуры

В двухтрубных вариантах устройства контуров отопления нет никаких ограничений по площади обустраиваемого дома, этажности и сложности системы

Недостатки двухтрубных контуров отопления состоят в расходе материалов, превышающем однотрубные аналоги почти в два раза

Преобладающее число коллекторных схем радиаторного отопления выполняется по двухтрубной технологии, хотя встречаются и однотрубные

Коллекторные схемы устройства систем отопления позволяют скрыть многочисленные трубы системы под стяжкой пола

Скрыть в строительных конструкциях можно не только трубы коллекторной схемы, но и коммуникации тройниковой разводки, выполненной полимерными трубами

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

Обязательный компонент закрытых схем отопления — экспанзомат — расширительный бачок в виде замкнутой капсулы с резиновой грушей внутри

Закрытые отопительные системы предопределяют использование в устройстве циркуляционного насоса, благодаря которому располагать котел можно в любом удобном месте и прокладывать трубу подачи ниже радиаторов

Приборы двухтрубных систем отопления для балансировки оборудуются терморегуляторами, для отвода излишков воздуха автоматическими или механическими воздухоотводчиками

Закрытые контуры отопления требуют обязательной установки группы безопасности, состоящей из воздухоотводчика для всей системы, манометра и предхранительного клапана, сбрасывающего излишки теплоносителя при превышении давления

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.

Двухтрубная система отопления частного дома

Обогрев частного дома с большой площадью — задача актуальная для наших широт. Самым простым решением может быть установка мощного котла и однотрубной системы разводки в комплексе с циркуляционными насосами. Но эффективность данного способа низка, а главным отрицательным фактором является неравномерное распределение тепла в системе, т.е. температурный режим в разных комнатах дома будет отличаться. Это связано с большой протяженностью трубной магистрали и временем полной циркуляции водяного потока. Решением станет монтаж двухтрубной системы отопления.

Основным отличием данного типа разводки труб отопления является разделение магистрали на 2 независимые системы циркуляции горячей воды. На определенном участке трубопровода устанавливается разделительный коллектор (гребенка), равномерно распределяющий движение горячей воды в 2 параллельные системы обогрева.

Использование данного распределения тепла при обогреве частного дома актуально для:

  • Жилых построек с большой площадью
  • Домов с 2-мя и более этажами.
  • С удаленными друг от друга точками обогрева (радиаторы, теплые полы, полотенцесушители и т. д.)

Прежде, чем приступать к монтажу подобной системы, необходимо знать особенности ее проектирования, комплектации и установки.

Содержание

  1. Проектирование двухтрубной системы отопления
  2. Составление сметы
  3. Источник нагрева воды — котел
  4. Предохранительные устройства
  5. Комплектующие

Проектирование двухтрубной системы отопления

Так как система отопления в частном доме – удовольствие не из дешевых, предварительно необходимо составить технический проект. Данный документ станет отправной точкой для дальнейших работ. В случае малого опыта (или отсутствия его вообще) настоятельно рекомендуется обратиться в специализированные компании по созданию проектной документации. Если объем работы небольшой и есть навыки выполнения данных работ, то составить план установки оборудования и трубопроводов можно и самому.

Несколько советов по созданию проекта:

  1. Составьте полный план дома со всеми отопительными элементами.
  2. Исходя из их расположения, выберите оптимальную схему монтажа труб – горизонтальную (для одноэтажного дома)  или вертикальную (для 2-х этажного). Помните, что вертикальная система монтажа требует наличия стояка.
  3. Планирование разводки труб необходимо начинать с котла, выбирая оптимальные пути их монтажа в доме.
  4. Заключительная стадия – это подвод холодного трубопровода к котлу для дальнейшего нагрева воды.

Пример профессионально составленной разводки труб можно увидеть на рисунке:

Следующий этап проекта – составление сметы по комплектации всей системы необходимыми материалами и устройствами.

Составление сметы

Перечень необходимых материалов для двухтрубного отопления дома выглядит следующим образом:

Источник нагрева воды — котел

В зависимости от топлива различают котлы твердотопливные, работающие на жидком топливе и газовые. Последние наиболее эффективны, как в затратном плане, так и в обслуживании. В зависимости от объема помещения выбирается мощность котла.

Измерив площадь дома и умножив ее на высоту получаем объем. Предположим, что это

150 м²*2,6 м.= 390 м³

Средняя величина необходимой мощности обогрева на 1 м³ составляет от 55 Вт. Итого получаем требуемую номинальную мощность котла:

390 м³*55 Вт=21,5 кВт.

Предохранительные устройства

Расширительный бачок необходим для своевременного добавления в систему жидкости, а предохранительный клапан для сброса воды в случае ее переизбытка. Данные устройства являются обязательными при проектировании двухтрубной системы обогрева, так как при возникновении аварийных ситуаций именно с их помощью можно оперативно наполнить или обезводить трубопроводы отопления.

Комплектующие

Трубы. Медные трубы являются оптимальным вариантом для прокладки отопления в частном доме. Они надежны, практически не подтверждены окислению и имеют большой срок эксплуатации. Стоит учитывать, что система отопления будет нуждаться в периодической чистке специальными реактивами. Это необходимо для устранения внутренней накипи, которая в последствии может привести к засорению и возникновению так называемых «воздушных пробок».

Полипропиленовые трубы не менее надежны, но срок их эксплуатации ограничен 25-30 годами. Так же они в разы дешевле медных аналогов.

Металлопластиковые трубопроводы практичнее, но использование фитингов и соединительных элементов при их монтаже требует профессионального подхода.

[box type=»info» ]В итоге хотелось бы сказать, что двухтрубная система отопления частного дома с первых шагов проектирования и до пуско-наладочных работ должна выполняться на высоком профессиональном уровне. От этого зависит не только обогрев помещения, но и безопасность проживающих в нем людей.[/box]

Two-Pipe Systems

Опубликовано: 13 августа 2015 г. — Рэй Вольфарт

Категории: Коммерческое отопление

Службы эксплуатации зданий часто жалуются на то, что жильцам либо слишком жарко, либо слишком холодно.

В некоторых случаях обе жалобы могут исходить из одной и той же комнаты. Одной из систем с наибольшим количеством жалоб на комфорт является двухтрубная система. Как следует из названия, система использует две трубы, ведущие в здание; подача 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 межсезонье, например, осенью или весной. В межсезонье зданию может потребоваться обогрев утром и охлаждение во второй половине дня. Жалобы возникают из-за мертвой зоны разницы температур между самой низкой температурой горячей воды и самой высокой температурой охлажденной воды. Котлы стандартной эффективности рассчитаны на работу при температуре выше 140º F. Эксплуатация при температуре ниже этой температуры может привести к конденсации дымовых газов, которая может разрушить котел и дымоход. И наоборот, большинство чиллеров не могут работать при температуре выше 90ºF (Пожалуйста, уточните у производителя чиллера предельные температуры). Таким образом, у нас есть разница температур в 50º F между заданными значениями нагрева и охлаждения. Вы слышали поговорку о том, сколько времени требуется, чтобы закипела кастрюля, за которой наблюдают, что это ничто по сравнению со временем, которое требуется для того, чтобы температура внутри двухтрубной системы упала от минимальной температуры нагрева до максимальной температуры охлаждения мягкой весной. 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 отопления пришлось заменить котлы, у них было несколько вариантов. Они могли бы использовать конденсационный котел, который мог бы выдерживать более низкие температуры воды. Экономика преобразования теплоцентрали в конденсационную систему оказалась больше, чем заложил владелец.

Другим вариантом было использование стандартных котлов с трехходовым клапаном, позволяющим снизить температуру в системе. Я не сторонник трехходовых клапанов, потому что они могут привести к тепловому удару котла, если они не установлены правильно. Термический удар может вызвать трещины в секциях или протечки труб. Это вызвано большим перепадом температуры от обратного к подающему трубопроводу. Большинство котлов рассчитаны на повышение температуры на 20-25º F через котел. Трехходовой клапан позволяет воде обходить котел и устанавливать 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 системы будет снижаться на один градус. Типичный график сброса будет варьироваться от температуры подаваемой воды 180ºF при наружной температуре 0ºF до температуры подаваемой воды 120ºF при наружной температуре 60ºF. В нижней части этого графика сброса температура подачи будет 120º F, а температура возврата будет 100º F. Когда эта холодная вода с температурой 100º F возвращается обратно в горячий котел, наполненный водой с температурой 160º, происходит быстрое расширение и сжатие, и котел буквально трясется до смерти. Помните совет доктора Эгона Шпенглера от Охотники за привидениями , «Не переходи ручьи». Еще одним недостатком трехходовых клапанов является то, что многие производители котлов требуют установки дополнительного насоса, который будет забирать воду из подачи и нагнетать ее обратно в обратку, чтобы избежать ударов по котлу. Для меня это как езда с включенным стояночным тормозом.

Если ваш штат придерживается Международного кодекса энергосбережения, существует несколько правил, которые они требуют при управлении двухтрубной системой. По данным 2009 г.Международного энергетического кодекса необходимо выполнить следующее:

Раздел 503.4.3.2 Двухтрубная система переключения.

«…системы, которые используют общую систему распределения для подачи как нагретой, так и охлажденной воды, должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить мертвую зону между переключением с одного режима на другой не менее 15 0 F(8.3 0 в) температуры наружного воздуха». Обычная уставка заключается в том, что обогрев включается при температуре ниже 50º, а кондиционирование воздуха включается при температуре наружного воздуха выше 65ºF. Между этими двумя заданными значениями в большинстве зданий используется комбинация работы экономайзера для охлаждения и возвратного воздуха для обогрева.

«…с элементами управления, позволяющими работать в одном режиме не менее 4 часов перед переключением в другой режим.» Это может потребовать от владельца здания некоторого планирования, чтобы избежать жалоб.

«… снабжены средствами управления, которые позволяют разнице температур подачи тепла и охлаждения в точке переключения не превышать 30 0 F (16,7 0 C)». Другими словами, нагревательный контур не должен быть теплее 120ºF, если чиллер рассчитан на температуру воды на входе 90ºF в точке переключения. Это ниже типичной самой низкой рабочей температуры большинства котлов стандартной эффективности.

Приняв во внимание все эти факторы, мы с инженером объединили свои усилия и придумали еще одну систему, которая работает идеально. Одним из котлов стандартной эффективности, которые мы использовали, был комбинированный котел с внутренним змеевиком, который традиционно использовался для низкотемпературной работы, такой как горячее водоснабжение. Эта внутренняя катушка может выдерживать температуры от 60ºF до 130ºF без риска теплового удара. Это был наш первый этап системы отопления. Он справится с подогревом воды в межсезонье. Это позволило снизить температуру контура до 90º F, с которыми может справиться чиллер. Поскольку график сброса требовал более высоких температур, сторона обогрева помещения комбинированного котла и другие котлы взяли на себя и подали воду до 180º F. Преимущество для клиента заключается в том, что эта система могла перейти от нагрева к охлаждению менее чем за час. . В результате жалобы на комфорт значительно уменьшаются.

Хотите узнать больше от Рэя? Посмотрите его семинары и книги.

Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии на базе Vanilla.

Комментарии от Vanilla

Конфигурации систем отопления и охлаждения для коммерческих зданий

В коммерческих зданиях нагрузки HVAC обычно связаны с самыми высокими расходами энергии. Важную роль играет географическое положение: здания, расположенные далеко на севере или юге мира, как правило, имеют высокие расходы на отопление, в то время как те, что расположены в тропиках, могут нуждаться в кондиционировании воздуха в течение всего года.

Как и в жилых помещениях, для коммерческих зданий существует широкий спектр вариантов обогрева и охлаждения, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения. Три наиболее часто используемые системы для коммерческих зданий:

  • Системы с переменным расходом воздуха (VAV) с крышным блоком в сборе
  • Чиллеры, градирни и котельные системы
  • Водяные тепловые насосы с градирней и бойлером

Вы планируете проект коммерческой недвижимости? Получите профессиональный проект HVAC.

1) Система VAV с комплектным блоком на крыше

Комплектные крышные блоки (RTU) обычно включают конденсатор для кондиционирования воздуха и газовый или электрический бойлер для отопления помещений. В климатических условиях, когда агрегат должен обеспечивать кондиционирование воздуха при низкой влажности наружного воздуха, можно также добавить экономайзер, который снижает нагрузку на конденсатор при охлаждении. Во всех режимах работы вентиляторы используются для нагнетания воздуха в систему воздуховодов, которая распределяет его по отдельным зонам помещения.

  • В каждой зоне есть камера переменного объема воздуха (VAV) с заслонкой, которая открывается и закрывается в зависимости от потребности в охлаждении или обогреве.
  • Положение заслонки регулируется на основе заданного значения температуры каждой конкретной зоны. Например, заслонка полностью откроется, если для определенной зоны требуется максимальная мощность охлаждения или обогрева.

Традиционные системы VAV резко снижают энергоэффективность при частичной нагрузке: если все зоны здания работают при частичной нагрузке с полузакрытыми заслонками, давление в воздуховоде возрастает, и система может стать шумной. Кроме того, дополнительное давление представляет собой потерю мощности вентилятора. Однако можно добиться отличных результатов за счет использования автоматики и частотно-регулируемых приводов:

  • Система управления постоянно оценивает состояние всех коробок VAV. В идеале хотя бы один из них должен быть полностью открыт; в противном случае мощность вентилятора тратится впустую.
  • Если ни одна из заслонок не открыта полностью, скорость вентилятора снижается, и все заслонки постепенно открываются, пока одна из них не достигнет полностью открытого положения.
  • В этот момент вентилятор обеспечивает необходимый поток воздуха для текущей нагрузки ОВКВ.

Можно значительно сэкономить на мощности вентилятора, если скорость регулируется с помощью частотно-регулируемого привода. В общем, мощность вентилятора пропорциональна кубу скорости — вентилятор работает на скорости 9Скорость 0% потребляет только около 73% энергии, которую она потребляла бы при полной скорости. Дополнительным преимуществом контроля скорости является значительное снижение шума.

Системы VAV

с модульными крышными блоками практичны в помещениях с большой площадью крыши по сравнению с их внутренней площадью пола, учитывая, что воздух является основной средой, используемой для передачи тепла. Эти системы непрактичны в многоэтажных зданиях из-за ограниченной площади крыши и больших вертикальных расстояний; В этих случаях предпочтение отдается системам, основанным на чиллерах с водяным охлаждением или тепловых насосах с водяным охлаждением.

2) Чиллер с градирней и бойлером

Эти системы используют воду в качестве среды для доставки или отвода тепла, а водяные контуры проходят через вентиляционные установки (AHU), которые обеспечивают необходимый воздушный поток для каждой зоны здания.

  • В режиме охлаждения чиллер извлекает тепло из контура холодной воды, циркулирующей по зданию, и отдает его во вторичный водяной контур, подключенный к градирне. Затем градирня отводит тепло наружу.
  • В режиме отопления оборотная вода проходит через котел. Большинство котлов работают на электричестве, газе или жидком топливе.

В обоих случаях происходит теплообмен между циркулирующей водой и воздухом в помещении в кондиционерах. Если чиллер и котел имеют общий водяной контур (двухтрубная система), все здание должно работать либо в режиме обогрева, либо в режиме охлаждения; однако при наличии отдельного водяного контура для каждого режима работы (четырехтрубная система) можно обеспечить одновременный нагрев и охлаждение разных зон. Конечно, четырехтрубная система дороже, потому что трубы и комплектующие по существу удваиваются.

Как и в случае с системами VAV, можно добиться значительной экономии за счет управления и автоматизации:

  • Современные чиллеры обычно оснащены компрессорами с регулируемой скоростью, которые могут эффективно работать даже в условиях частичной нагрузки. Некоторые модели сочетают управление скоростью с поэтапным режимом работы для дальнейшего повышения эффективности.
  • Приводы с регулируемой скоростью могут использоваться для нескольких компонентов системы, включая вентиляторы градирен, водяные насосы и вентиляционные установки.
  • Существуют также экономайзеры для систем с водяным охлаждением, но они применяются только для определенных климатических зон, где система будет обеспечивать кондиционирование воздуха при низкой влажности наружного воздуха.

Системы на основе чиллеров обычно обеспечивают более высокую эффективность, чем системы VAV, а также являются более практичными для многоэтажных зданий: вместо нескольких агрегатов на крыше можно объединить систему в один чиллер и градирню, а также только градирня должна располагаться снаружи или на крыше.

3) Система водяного теплового насоса с градирней и бойлером

Коммерческие системы HVAC, основанные на водяных тепловых насосах, как правило, являются лучшим выбором с точки зрения универсальности и энергоэффективности. Тепловые насосы основаны на цикле охлаждения, как и кондиционеры, но имеют реверсивный режим работы; когда несколько тепловых насосов используются для обслуживания отдельных зон коммерческого здания, они могут переключаться между режимами охлаждения и обогрева по мере необходимости.

  • Все тепловые насосы в здании имеют общий водяной контур, и они либо отводят, либо поглощают тепло в зависимости от потребностей каждой зоны.
  • Поскольку водяной контур является общим, равные нагрузки на отопление и охлаждение уравновешивают друг друга.
  • Если нагрузка на охлаждение выше, для отвода лишнего тепла используется градирня; с другой стороны, если отопительная нагрузка выше, для компенсации разницы используется котел.

Как и в двух предыдущих сценариях, можно сделать систему еще более эффективной, добавив управление скоростью для всех используемых насосов и вентиляторов. Тепловые насосы являются одними из самых эффективных систем отопления и охлаждения на рынке: они могут сравниться или превзойти эффективность чиллера в режиме охлаждения, и в большинстве случаев они могут обеспечить обогрев помещений менее чем на 40% от энергопотребления сопротивления.