За много инсталатори има грях от предразсъдъци. Например, капитанът счита еднотръбното окабеляване за най-доброто и го предлага на всички клиенти - собственици на частни къщи. Такива предложения често крият ниска квалификация на изпълнителя или някаква полза. Нашата задача е да разгледаме как работи двутръбната отоплителна система, обективно да оценим предимствата и недостатъците и да дадем препоръки за избора на схема.
Как работи отоплението с две вериги?
Дизайнът на двутръбната система за водно отопление включва подаване и отстраняване на охлаждаща течност от всеки радиатор по две отделни магистрали. Опростено: входът за батерията е свързан към захранващата линия, изходът към връщането. Чрез първия тръбопровод нагрятата вода от котела се разпределя към всички отоплителни устройства, втората тръба събира охладената охлаждаща течност и я изпраща обратно към топлинния генератор.
Характеристики на двуконтурното разпределение на водата:
- ако всички елементи на системата са изчислени правилно, тогава всеки радиатор получава охлаждаща течност със същата температура;
- промяна в потока на водата през една батерия поради регулирането има малък ефект върху работата на съседните отоплителни уреди;
- броят на радиаторите на един клон може да достигне 40 бр. при условие че капацитетът на помпата и диаметърът на захранващите тръби осигуряват прогнозния воден поток.
Забележка. Числото 40 е взето въз основа на практически опит в проектирането и монтажа на отопление в производствен цех. В къщичките на страната толкова много уреди не са свързани към един клон, максимум - 10 бр. Ако трябва да направите окабеляване в многоетажна сграда, топлоснабдителната мрежа е разделена на няколко двутръбни вериги.
Движението на водата през тръби и батерии се осигурява по два начина - естествен (конвекция) и принудително. Има няколко варианта за подаване на охлаждаща течност, така че ви предлагаме да разгледате всяка схема поотделно.
4 вида двутръбни системи
В зависимост от условията за полагане на тръбопроводи и по-нататъшна експлоатация в частни домове се използват следните двутръбни схеми:
- Гравитация или гравитация с естествената циркулация на загрятата вода.
- Класическа отоплителна система в задния край.
- Годишно с придружаващото движение на охлаждащата течност, това е и бримката на Тихелман.
- Излъчване с индивидуално разпределение на топлината към радиатори от разпределителния колектор.
Бележката. Двутръбното отопление може да включва и подово отопление. Отоплителните вериги действат като батерии, захранващи тръби и гребен със смесителна единица играят ролята на тръбопроводите. По дизайн подовото отопление е близо до веригата на колектора.
В изпълнена с гравитация версия, системата функционира без излишно налягане, охлаждащата течност контактува с атмосферата чрез отворен разширителен резервоар. Останалите 3 варианта на схемите са затворени, работят под налягане 1-2,5 Bar и само с принудителна циркулация на топла вода. Сега ще анализираме всяка схема, използвайки конкретен пример за двуетажна къща.
Гравитационно отопление
Принципът на работа на системата с естественото движение на охлаждащата течност се основава на феномена на конвекция - гореща и не толкова гъста течност има тенденция да се издига нагоре по тръбата, изместена от по-тежки студени слоеве. Котелът загрява водата, тя става по-лека и се придвижва през вертикален щранг със скорост 0,1-0,3 m / s, след което се разминава по мрежата и батериите.
Изясняване. Разбира се, че нагрятата и охладена течност е в един и същ затворен контур, в този случай отоплителната мрежа на частна къща действа като такава.
Ние изброяваме характеристиките на двутръбната гравитационна система на двуетажна сграда, показана на чертежа:
- Начинът на полагане на магистрали е хоризонтално горно окабеляване, произхождащо от общ щранг. Последният се издига от котела, в най-високата точка има разширителен резервоар в комуникация с атмосферата.
- Хоризонталните участъци се полагат с минимален наклон от 3 мм на метър бягаща линия. Захранването е наклонено към радиаторите, връщането към източника на топлина.
- Диаметърът на тръбите е увеличен в сравнение със системи под налягане, тъй като те са проектирани за нисък дебит на водата.
Важен нюанс. За да се реализира устойчив гравитационен поток, трябва да се използват тръби с Ø40-50 мм (вътрешни). Минималният допустим диаметър на разпределителните и събирателните клони - DN25, е поставен близо до последните батерии.
В едноетажна къща се използва подобна схема, но с единична връзка на радиатори. Захранващият колектор на горното окабеляване се полага на тавана или под тавана, обратният - над пода. Невъзможно е да се направи по-ниско окабеляване - според закона за комуникация на съдовете охлаждащата течност ще изтече в батериите, но скоростта и ефективността на отопление ще спаднат до минимум.
Текущите гравитационни схеми са комбинирани благодарение на инсталирането на циркулационни помпи. Агрегатът е монтиран на байпаса, за да не пречи на потока вода в случай на прекъсване на електрозахранването.
Отоплителни клонове в задния край
Двутръбната затворена система от раменния (задънена улица) тип е монтирана в повечето крайградски къщи и често се използва в нови жилищни сгради. Как работи веригата:
- Радиаторната мрежа се състои от един или повече двутръбни клонове. Топлоносителят се изпраща към отоплителните уреди по една магистрала и се връща по втората.
- Системата работи с налягане над 1 - 2,5 бара, циркулацията се осигурява от помпа, инсталирана в близост до котела.
- Разширяването на водата се компенсира от резервоар тип мембрана, разположен в котелното помещение. Точката на вкарване е в тръбопровода пред циркулационната помпа (ако погледнете потока на течността).
- Въздухът се изпуска от мрежата чрез кранове на Маевски на батерии и автоматичен клапан като част от групата за безопасност на отоплителния блок. Има и манометър и предпазен клапан.
- Често срещана опция за окабеляване е долната хоризонтална, когато и двете тръби преминават под радиаторите по отворен начин.
Коментар. Ако е необходимо, линиите в задния край могат да се полагат без проблеми по затворен начин - в канали за замазка на пода, зад окачени тавани или вътрешни стени.
Ако е необходимо да се разпредели охлаждащата течност в 2 крила на двуетажна сграда, тя се разделя на 4 отделни клона (рамена), сближаващи се до общ щранг. Прави впечатление, че дължината на линиите и топлинното натоварване на раменете изобщо не трябва да са еднакви. Броят на батериите и трасето на полагане са разработени, като се вземат предвид характеристиките на конкретна сграда.
Клоните с различен брой радиатори са балансирани чрез балансиране - ограничаване на потока на управляващите клапани. Вентилите винаги се поставят на изходите на батерията и, ако е необходимо, на рамото като цяло. Как правилно да балансирате контурите, прочетете на друга страница от нашия ресурс.
Пръстенът на Тихелман
Общият принцип на работа на тази верига е идентичен с окабеляването, но методът на разпределение и връщане на охлаждащата течност се различава по 3 начина:
- Всеки отоплителен кръг е затворен в пръстен.
- Методът за свързване на батерията е следният: първият радиатор в захранването е последният за връщащата линия. Обратно, крайната батерия на разпределителната линия става първата за връщане.
- Водата в двата тръбопровода се движи в една посока, оттук и техническото име на системата е свързано.
Приспособлението за цикли на Tichelman включва окабеляване с хоризонтално дъно - скрито под пода, по-рядко - отворено по стените.Друг вариант: пръстенът може да бъде направен под тавана, скрит зад окачени тавани или в мазето, и тръбни тръби към нагревателите.
Особеността на пръстена "стоп" - почти перфектен хидравличен баланс. Забележка: по пътя към всички батерии и обратно охлаждащата течност изминава същото разстояние. Веригата е в състояние да осигури необходимия воден поток за 10 или повече радиатора с минимално балансиране.
Авторът на видеото обяснява добре системата, но прави неправилно сравнение - правилно балансираните клони отделят топлина не по-лошо от "возене".
Метод за свързване на греда
Този най-съвременен тип двутръбна система за водно отопление включва следните елементи:
- нагреватели - обикновени батерии, подови конвектори или индивидуални контури на подово отопление;
- 2 колектора - захранване и връщане, оборудвани с разходомери и термостатични клапани;
- отделни двутръбни маркучи, положени от колектора до нагревателите по най-късата пътека (под пода или тавана, на тавана).
Колектор, инсталиран на удобно място, приема и връща вода в котела по две основни магистрали. С помощта на клапаните се регулира дебитът на охлаждащата течност за всяка батерия. Ако инсталирате RTL термични глави или сервохранили на клапаните на колектора, ще можете автоматично да регулирате климата във всяка стая и сграда като цяло.
Плюсове и минуси на двутръбното окабеляване
За улеснение на възприемането сме комбинирали предимствата и недостатъците на всички горепосочени системи в един раздел. Първо изброяваме основните положителни точки:
- Единственото предимство на гравитацията пред останалите схеми е независимостта от електричеството. Предпоставка: трябва да изберете енергонезависим котел и да направите обтегачи, без да се свързвате с електрическа мрежа на къщата.
- Раменната система (задънена улица) е достойна алтернатива на ленинградските и други еднотръбни окабелявания. Основните предимства са гъвкавостта и простотата, благодарение на която двутръбната схема за отопление на къща от 100-200 м² може да се монтира самостоятелно без проблеми.
- Основните козове на контура на Tichelman са хидравличен баланс и възможност за осигуряване на голям брой радиатори с охлаждаща течност.
- Колекторното окабеляване е най-доброто решение за скрито полагане на тръби и пълна автоматизация на отоплението.
Забележка. Последните 3 вериги се комбинират лесно с веригите за подово отопление. Не винаги е препоръчително да комбинирате гравитационна радиаторна мрежа с топли подове - принудителната циркулация в отоплителните кръгове е невъзможна без електричество.
Накратко подчертайте общите предимства на системите за греда, случайни и задънена улица:
- малки секции на разпределителни тръби;
- гъвкавост по отношение на полагането, тоест линиите могат да се движат по различни маршрути - в подовете, по протежение и вътре в стените, под тавана;
- за монтаж са подходящи различни пластмасови или метални тръби: полипропилен, омрежен полиетилен, метал-пластмаса, мед и гофрирана неръждаема стомана;
- всички двутръбни мрежи се поддават добре на балансиране и термично регулиране.
Обърнете внимание на малкия плюс гравитационното окабеляване - лекотата на пълнене и отстраняване на въздух без използването на клапани и кранове (въпреки че е по-лесно да се проветрява системата с тях). Водата се подава бавно през дюзата в долната точка, въздухът постепенно се измества от тръбопроводите в отворен разширителен резервоар.
Сега за значителните недостатъци:
- Схемата с естественото движение на водата е тромава и скъпа. Ще ви трябват тръби с вътрешен диаметър 25 ... 50 мм, монтирани с голям наклон, в идеалния случай - стоманени. Скритото полагане е много трудно - повечето елементи ще бъдат в полезрението.
- При монтажа и експлоатацията на задните разклонения не бяха открити значителни минуси. Ако раменете са много различни по дължина и брой батерии, балансът се възстановява чрез дълбоко балансиране.
- Пръстените на Тихелман винаги пресичат врати. Трябва да направим байпасни бримки, където впоследствие може да се натрупва въздух.
- Окабеляването от тип греди изисква финансови разходи за оборудване - колектори с клапани и ротаметри плюс оборудване за автоматизация. Алтернатива е да сглобите гребен от полипропиленови или бронзови тройници със собствените си ръце.
Добавяне. За да контролирате автоматично топлопредаването на батерии по време на гравитацията, ще ви трябва специални радиаторни клапани с увеличен отвор.
Коя схема е по-добре да изберете
Изборът на окабеляване се извършва, като се вземат предвид много фактори - площта и броя на етажите на частна къща, разпределеният бюджет, наличието на допълнителни системи, надеждността на захранването и т.н. Ние даваме редица общи препоръки за подбор:
- Ако смятате сами да събирате отопление, по-добре е да останете на двутръбна система на раменете. Тя прощава на начинаещите много грешки и ще работи, въпреки недостатъците.
- С високите изисквания за интериора на стаите, вземете за основа колекторния тип окабеляване. Ще скриете гребена в стенен шкаф и ще разделите линиите под замазката. В дву- или триетажно имение е препоръчително да инсталирате няколко гребена - по един на етаж.
- Честите прекъсвания на електрозахранването не оставят избор - трябва да сглобите верига с естествена циркулация (гравитационен поток).
- Системата Tichelman е подходяща в сгради с голяма площ и броя на отоплителните панели. За да инсталирате контур в малки сгради е непрактично от финансова гледна точка.
- За малка селска къща или баня, опцията за окабеляване в задния край с отворен тръбопровод е идеална.
Бакшиш. Отоплителни къщи за 2-4 малки помещения могат да бъдат подредени с еднотръбна хоризонтална система с по-ниско окабеляване - „Ленинград”.
Ако планирате да отоплявате къщичката с радиатори, подово отопление и бойлери, струва си да използвате опция за окачване или колекторно окабеляване. Тези две схеми лесно се комбинират с друго отоплително оборудване.
Как да изчислим диаметъра на тръбата
С монтажа на задънена улица и колекторно окабеляване в селска къща с площ до 200 м² можете да направите без строги изчисления. Вземете участъка от магистрали и очна линия според препоръките:
- за подаване на охлаждаща течност към радиаторите в сградата от 100 квадрата или по-малко, тръбопроводът Du15 е достатъчен (външен размер 20 мм);
- връзките към батериите се извършват с напречно сечение на Du10 (външен диаметър 15-16 мм);
- в двуетажна къща от 200 квадрата, разпределителният щранг е направен с диаметър Du20-25;
- ако броят на радиаторите на пода надвишава 5 бр., разделете системата на няколко клона, простиращи се от щранг Ø32 мм.
Бакшиш. Диаметрите на магистрали и очна линия са точно поставени върху примерите на схемите по-горе. Можете да използвате посочената информация, когато разработвате проект за отопление на дома.
Гравитационна и пръстенова система е разработена според инженерни изчисления. Ако искате сами да определите напречното сечение на тръбите, първо, изчислете натоварването на отоплението на всяка стая, като вземете предвид вентилацията, след това разберете необходимия дебит на охлаждащата течност съгласно формулата:
- G е масовият дебит на загрята вода в тръбната секция, която захранва радиаторите на определена стая (или група стаи), kg / h;
- Q - количеството топлина, необходимо за отопление на дадено помещение, W;
- Δt е изчислената температурна разлика при подаването и в връщането, вземете 20 ° С.
Пример. За да затоплите втория етаж до температура от +21 ° C, са необходими 6000 вата топлинна енергия. Отоплителният щранг, преминаващ през тавана, трябва да извежда от котелното помещение 0,86 х 6000/20 = 258 кг / ч.
Познавайки часовата консумация на охлаждащата течност, не е трудно да се изчисли напречното сечение на захранващата тръба по формулата:
- S е площта на желаната тръбна секция, m²;
- V - обемна дебит на топла вода, m³ / h;
- ʋ - дебит на топлоносителя, m / s.
Референтен.Скоростта на охлаждащата течност в системи под налягане с циркулационна помпа се взема от диапазона 0,3 ... 0,7 m / s. По време на гравитационния поток е по-бавен - 0,1 ... 0,3 m / s.
Продължаване на примера. Изчисленият дебит от 258 кг / ч се осигурява от помпата, вземаме скорост на водата от 0,4 м / сек. Площта на напречното сечение на захранващата тръба е 0,258 / (3600 х 0,4) = 0,00018 м². Преизчисляваме напречното сечение в диаметър според формулата на площта на кръга, получаваме 0,02 м - тръба Du20 (външна - Ø25 мм).
Имайте предвид, че пренебрегнахме разликата в плътността на водата при различни температури и заместихме масовия дебит във формулата. Грешката е малка, като изчислението на занаятите е напълно позволено.
Окончателно заключение
Практиката показва, че двутръбна система в задния край е подходяща за отопление на повечето жилищни сгради със среден размер. Техническото решение пленява с простотата и разумните разходи за монтажни работи. Колекторното и свързаното окабеляване ще струва повече - цената на оборудването и дължината на линиите играят роля. Обърнете внимание на схемата на цикъла на Тихелман - тръбопроводи за разпределение със същия диаметър минават по целия периметър на сградата.
Отделен разговор е двутръбна отоплителна система с естествена циркулация на водата. В условия на чести прекъсвания на електрозахранването е по-добре да не рискувате и да не преследвате красотата на интериора, а да монтирате енергонезависимо отопление. Високите първоначални инвестиции се компенсират от топлината и ниското потребление на електроенергия.