Обвязка котла на два крыла

Современные системы отопления построены по принципу эффективного поддержания системы при минимальных тепловых потерях. Изобилие комплектующих и материалов предполагает множество вариантов построения систем отопления на любой ценовой диапазон, например, таких как схема отопления на два крыла и ряда других. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант следует решить несколько вопросов.

Основные элементы отопительной системы

Определив теплопотери жилища, выбираем показатели главного элемента системы отопления — котла. Чтобы понять, какова мощность этого устройства, следует учесть:

• максимальный нагрев котла в зимние морозы;
• материал стен здания, в котором проектируется теплосеть;
• количество батарей отопления;
• структуру отопления.

Обратите внимание! До начала работ по проведению в дом тепла, следует озаботиться простым утеплением помещения. Обогревать что-либо вне дома не имеет особого смысла.

Следующий шаг — это выбор топлива, а значит, и самого котла. Вариантов не так много:

• дрова;
• торф, бреккеты, опилки или уголь;
• газ.

Очень редко, но встречаются варианты на жидком топливе.

Вторым важным элементом или элементами тепловой структуры дома являются батареи отопления. Рынок современных радиаторов достаточно наполнен.

По виду материала выделяют:

Также можно условно подразделить водяные радиаторы по ценовому диапазону. Это и бюджетные чугунные батареи отопления, и индивидуальные устройства, вплоть до батарей с художественным литьем. Средний ценовой диапазон представлен алюминиевыми и биметаллическими вариантами.

Чугунные батареи самые дешевые, но и самые инертные по теплоотдаче. Они долго разогреваются, но зато медленно остывают. Имеют относительно малый срок службы. В целом радиаторы отопления выбираются исходя из теплоотдачи, срока эксплуатации, цены и внешнего вида.

Две основные схемы отопительной системы

Схемы отопления зданий можно условно подразделить на:

Кроме этого каждая система подразделяется на составляющие согласно физической схеме размещения. Так, например, однотрубная система отопления бывает звездообразной, лучевой и коллекторной.

Однотрубная система отопления (соединения радиаторов) является классической. Практически все многоэтажные дома, кроме возведенных в последние годы, имеют именно такую схему. Ее можно найти, как в хрущевке, так и в новом строении.

Основные преимущества такого построения:

• более простой монтаж, чем в других вариантах отопления;
• естественная циркуляция теплоносителя;
• экономия материала и труб.

Для повышения эффективности такой системы часто устанавливается циркуляционный насос. Благодаря увеличению скорости потока теплоносителя возможно применение труб меньшего размера.

К сожалению, популярная ранее однотрубная система обладает рядом недостатков:

• использование труб большого диаметра;
• затраты большого количества топлива;
• нет возможности регулировок радиаторов;
• затраты на электричество, в случае использования принудительной циркуляции теплоносителя.

Более эффективный вариант можно реализовать, используя двухтрубную схему. В этом случае теплоноситель проходит параллельно через каждую батарею и по прямой тепломагистрали. При этом увеличивается количество используемых труб, но значительно повышается общая эффективность системы.

Рассмотрим главные преимущества двухтрубных схем:

• универсальность применения, как в одноэтажных, так и в многоэтажных зданиях;
• равномерный прогрев всех радиаторов в системе;
• малый диаметр труб для тепловых линий;
• точная регулировка теплоотдачи каждого радиатора.

Разнообразие схем отопления жилых помещений

Все типовые схемы отопления подразумевают отработанные временем варианты. К ним относятся знакомые нам однотрубная и двухтрубная конструкции, коллекторная или лучевая, а также известная «ленинградка».

Лучевая система характерна установкой по паре труб для каждого радиатора. Очень удобна в монтаже и обслуживании. Для эффективного теплоотвода нуждается в предварительной балансировке.

«Ленинградка» известна своим решением независимой регулировки каждого радиатора в однотрубной схеме. Это достигается путем шунтирования каждой батареи обводной трубой, а также применения вентилей на радиаторах.

Интересна схема отопления на два крыла. Она удобна для использования в многоэтажном доме. Может применяться как с одним, та и с двумя циркуляционными насосами. Как и в случае лучевой схемы требует настройки и балансировки «крыльев».

Условные обозначения в схемах отопления не отличаются особой сложностью. Чаще всего, это прямоугольники — котел и радиаторы, соединенные прямыми линиями — трубами теплотрассы. Вентили обозначаются в виде песочных часов. Современные схемы больше похожи на картинки, где каждый элемент представлен своим рисунком. Поэтому обозначения на схемах отопления рисуются простым языком.

Нюансы монтажа отопительных систем

Выбрав нужное количество радиаторов, котел и вариант подключения, можно непосредственно заниматься сборкой всех элементов в единую стройную систему. В первую очередь необходимо правильно выбрать место для котла. Для эффективной работы важно поместить агрегат как можно ниже.

Установка радиаторов

На следующем этапе реализации схемы отопление своими руками устанавливаются радиаторы. Как видно на фото вверху, удобнее использовать батареи с вентилями на входе и обратке. В первую очередь их устанавливают под окнами. Это делается не просто так, а потому что теплый воздух, обдувая окно, позволяет отодвинуть точку росы.

Инструкция по закреплению батарей очень проста:

• определяется место монтажа, исходя из следующих размеров — не менее 5 см от стены, не менее 5-10 см от пола и не менее 5-10 см до края подоконника;
• выбираются и устанавливаются кронштейны исходя из веса и размера радиатора, особенно надежно и глубоко устанавливаются кронштейны под чугунные варианты;
• стена за радиатором по возможности отделывается, так как после установки системы, возможности снять батареи не будет;
• устанавливаются клапаны для стравливания воздуха, если таковых не имеется в комплекте.

Если вы сомневаетесь в своих силах, не стоит делать монтаж на авось. Существуют учебники и советы на видео. В крайнем случае, всегда можно обратиться к профессионалам своего дела.

После выбора места под котел и его установки, разметки и монтажа радиаторов, устанавливаем циркуляционный насос, если он имеется в схеме. Перед помпой важно поставить фильтр грубой очистки, для предотвращения попадания в систему механических частиц. С обеих сторон нужно установить два вентиля или крана, для возможности снятия насоса без слива воды из системы.

Расширительный бак и его замена

В случае монтажа системы отопления с естественной циркуляцией, в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Чаще всего он ставиться на чердаке и утепляется в зимнее время года.

Также существуют схемы монтажа отопления без расширительной емкости. Вместо нее применяют блок безопасности и гидроаккумулирующий бак. Бак устанавливают на обратной тепломагистрали у котла. Блок безопасности ставят там, где должен быть расширительный бак. Через воздушный клапан блока происходит стравливание воздуха в нужный момент.

Монтаж труб

После установки всех элементов системы производится соединение их в общую конструкцию при помощи труб.

Инструмент, используемый для монтажа, будет зависеть от выбранного материала трубы, а их можно выделить три основных:

• металлические;
• металлопластиковые;
• ПВХ, полипропиленовые или из сшитого полиэтилена.

Каждый материал имеет свои плюсы и минусы, и, конечно, соотношение «Цена — качество».

Вывод

Мы рассмотрели основные элементы и узлы, произвели разбор схемы отопления типового варианта, узнали различия в подключении котлов и радиаторов. Определили, что нет ничего сложного в устройстве системы отопления своими руками. Имея время, средства и желание можно выполнить самую сложную на первый взгляд работу.

Двухтрубная система отопления получила название, исходя из принципа, используемого при ее организации. Такая система оснащена двумя трубами: по одной трубе нагретый теплоноситель направляется в батареи, по другой остывшая вода из отопительных элементов подается обратно в котел.

Двухтрубные системы совместимы с котельным оборудованием, работающим на всех видах топлива, могут оснащаться как естественной, так и принудительной циркуляцией теплоносителя. Монтаж двухтрубных систем возможен как в малоэтажных, так и в многоэтажных зданиях.

Преимущества и недостатки

Начнем с недостатков:

1. Главный минус двухтрубного принципа – это повышенный расход материалов. Однако этот недостаток нивелируется тем, что при такой схеме используются трубы меньшего диаметра. То же самое можно сказать о размерах фитингов. Меньше размеры – меньше затраты материалов, а значит, и цена.
2. Другой недостаток подобной схемы отопления – увеличенные затраты труда. Это естественно, так как труб вдвое больше.
3. Отсутствие возможности ремонта батарей без остановки всей системы. Исправить положение можно, если расчет двухтрубной системы отопления предусматривает наличие возле всех отопительных приборов шаровых кранов (как на подаче, так и на обратке). После перекрытия кранов можно провести ремонт батареи или полотенцесушителя.

Схема двухтрубной системы

К преимуществам двухтрубного отопления можно отнести следующие факты:

1. На каждую батарею можно установить терморегулирующую головку, благодаря чему баланс в системе будет поддерживаться автоматически. При однотрубном устройстве реализовать управление на отдельных радиаторах сложно, так как понадобится байпас с трехходовым или игольчатым краном, что сделает систему значительно дороже и сложнее.
2. В противоположность однотрубному устройству в двухтрубной системе во все отопительные элементы подается вода одинаковой температуры — непосредственно из котла. Интенсивность подачи воды регулируется термостатическими головками и кранами, поэтому проблемы с напором исключены.
3. Небольшие потери давления и значительно более простая реализация отопления, основанного на самотеке. Если понадобятся насосы для принудительной циркуляции, можно использовать оборудование меньшей мощности, чем в случае с однотрубными системами.

Классификация оборудования

Двухтрубная система отопления частного дома может быть открытой или закрытой. Последняя предусматривает наличие мембранного расширительного бачка, который позволяет работать системе при высоком давлении.

Тепловым носителем может выступать не только вода, но и этиленгликолевые составы, способные работать при низких температурах (до 40 градусов ниже нуля). Составы на основе этиленгликоля называются антифризами.

Необходимо заметить, что правильная работа оборудования обеспечивается только при использовании специализированных составов, предназначенных конкретно для целей отопления. Автомобильные антифризы не подойдут. То же самое касается присадок и добавок: можно использовать только специально приспособленные для отопления.

Особенно важно соблюдать данную рекомендацию при эксплуатации дорогих моделей котлов, управление которыми осуществляется автоматикой. В случае поломки котла производители обычно снимают с себя ответственность и не выполняют гарантийный ремонт, если неисправность напрямую не вызвана тепловым носителем.

Системы закрытого типа отличаются наивысшим уровнем безопасности, поэтому большая часть котлов современного производства нацелена именно на такие схемы.

Схема открытой системы отопления с расширительным бачком

В открытых системах расширительный бачок монтируется на верхнем участке. К бачку присоединяют патрубок для вывода воздуха, а также трубу для слива лишней воды из системы. Из бачка можно отбирать горячую воду для бытовых потребностей, однако в таком случае желательно сделать снабжение воды автоматическим. Кроме того, вода, используемая для нужд жильцов, не должна содержать технических добавок и присадок.

Двухтрубная система вертикального и горизонтального типов

Существует два вида организации системы с двумя магистралями – вертикальный и горизонтальный. Вертикальное расположение труб обычно используется в многоквартирных зданиях. Для реализации системы необходимо множество труб, но при этом достигается возможность отводов в квартиры на каждом этаже. Основной плюс такой системы – естественная отдача воздуха, так как он устремляется кверху, где выводится с помощью расширительного бака или спускного вентиля.

Двухтрубная горизонтальная система отопления более распространена в одноэтажных и двухэтажных домах. Для удаления воздуха здесь используются краны Маевского.

Верхняя и нижняя разводка

Разводка подачи теплоносителя выполняется по одному из двух принципов: верхнему или нижнему. Если разводка верхняя, трубопровод располагается в подпотолочном пространстве, и трубы подачи спускаются вниз к батареям. Обратка же идет по полу. Плюс данного варианта в том, что он позволяет легко организовать естественную циркуляцию, так как из-за перепада высот и специально расположенной под углом трубы обеспечивается хорошая скорость движения теплоносителя.

Однако системы с нижней разводкой не слишком популярны из-за внешней непривлекательности бросающихся в глаза труб. Проблему можно исправить, если накрыть трубопровод подвесным или натяжным потолком.

Обратите внимание! Оба типа разводки используются в двухтрубных системах. Различия в схемах наглядно показаны на рисунке ниже.

Схема вертикальной двухтрубной системы

Если разводка устроена по нижнему принципу, труба подачи располагается внизу, но чуть выше обратки. Причем трубы можно установить даже в подвале, полуподвале или встроить в пол. Такой способ разводки более эстетичен, а потому пользуется популярностью.

Однако при нижнем способе необходимо тщательно выбирать место для установки котла (если речь идет о естественной циркуляции теплоносителя), так как батареи должны располагаться выше котла. В случае же принудительной циркуляции положение оборудования относительно батарей значения не имеет.

Схема магистралей воды в системе отопления

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома делится на два крыла. В обоих крыльях уровень температуры регулируется с помощью вентилей. Применяется нижняя разновидность разводки и принудительная циркуляция, поэтому котел крепится к стене.

Тупиковая и попутная системы

Система, в которой тепловой носитель двигается в разные стороны по трубам подачи и обратного хода, называется тупиковой. Другой вариант – система с попутным направлением теплоносителя (схема Тихельмана). Попутная схема легче поддается балансировке и настройке, в особенности, если речь идет о масштабных отопительных сетях.

В попутной системе с равным количеством радиаторных секций нет необходимости проводить балансировку. В тупиковой же схеме не обойтись без установки на всех радиаторах термоклапанов или игольчатых вентилей.

Тупиковая и попутная схема движения теплоносителя

Причем следует заметить: даже если в попутной схеме имеются батареи с отличающимся количеством секций, установить баланс будет гораздо проще, чем в разветвленной системе тупикового типа.

Чтобы сбалансировать тупиковую схему, нужно крепко закрутить вентиль на первой батарее. Вполне может развиться ситуация, при которой вода полностью перестанет поступать в радиатор. Тогда нужно будет выбрать: какая из батарей будет исключена из отопительной схемы – первая или последняя.

Отопительная система с двумя крыльями

И все же, монтаж двухтрубной системы отопления чаще осуществляется по тупиковому принципу. Причина в том, что в попутных схемах обратная магистраль имеет большую протяженность и монтажные работы сложнее. К тому же при небольшом контуре отопления отдачу тепла от каждой батареи вполне можно сбалансировать.

В случае же с большим контуром, его можно разделить на пару крыльев. Однако следует помнить, для создания системы с двумя крыльями нужно исходить из технической допустимости ее построения. В обоих контурах нужно устанавливать вентили для регулирования мощности подачи теплового носителя. Без вентилей провести балансировку не получится.

Схема подключения батарей

В двухтрубном отоплении применяется один из трех вариантов подключения батарей: диагональный, односторонний или нижний. Оптимальным способом считается диагональное подключение. Так можно достичь максимальной отдачи тепла от отопительного оборудования (до 98% от номинала).

Схема подключения радиаторов

При всех различиях между разными типами подключения радиаторов все они применяются на практике, но с разными задачами. К примеру, подключение по нижнему принципу не отличается высокой производительностью, но это хороший вариант, если трубопровод нужно расположить под полом.

Замаскированную закладку труб можно использовать также в диагональной и односторонней схеме, однако в этих случаях на поверхности останутся значительные участки труб, которые можно спрятать разве что под отделкой стен.

Подключение радиаторов бокового типа используется при количестве секций, ограниченном 15 единицами – тепловые потери в этом случае практически отсутствуют. Если же секций больше 15, понадобится диагональное подключение, так как только такой способ обеспечит нормальную циркуляцию теплоносителя и отдачу тепла.

Самой рациональной системой отопления является та, в которой теплоноситель становится горячим благодаря работе двух или трех котлов. При этом они могут быть одинаковыми по мощности и типу. Такая рациональность объясняется тем, что один теплогенератор работает на полную мощность лишь несколько недель в году. В другое время нужно уменьшать его производительность. А это приводит к падению его КПД и увеличению расходов на отопление.

Несколько объединенных в одну систему отопления котлов позволяют более гибко управлять работой обвязки без потери КПД, так как достаточно отключить одно или два устройства. Кроме этого, в случае поломки одного из них, система продолжает поднимать температуру в доме.

Виды подключения двух и более котлов

Использование большего количества одинаковых котлов требует особой схемы их подключения. Объединить их в одну систему можно:

1. Параллельно.
2. Каскадно или последовательно.
3. По схеме первично-вторичных колец.

Особенности параллельного подключения

Существуют следующие особенности:

1. Контуры подачи горячего теплоносителя обоих котлов присоединяются к одной линии. На этих контурах обязательно стоят группы безопасности и вентили. Последние могут перекрываться вручную или автоматически. Второй случай возможен только тогда, когда используются автоматика и сервоприводы.
2. Контуры обратки двух котлов отопления присоединяются к другой линии. На этих контурах также имеются вентили, которыми может управлять вышеупомянутая автоматика.
3. Циркуляционный насос расположен на обратной линии перед местом объединения труб обратки двух котлов.
4. Обе магистрали всегда присоединяются к гидроколлекторам. На одном из коллекторов находится расширительный бачок. При этом к концу трубы, к которой подключен бачок, присоединена труба подпитки. Конечно, на месте соединения стоят обратный клапан и запорный вентиль. Первый не позволяет горячему теплоносителю попадать в трубу подпитки.
5. От коллекторов отходят ветви к радиаторам, теплым полам, бойлеру косвенного нагрева. Каждая из них оснащена своим циркуляционным насосом и клапаном слива теплоносителя.

Использование такой схемы организации обвязки без автоматики является весьма проблематичным, поскольку надо вручную перекрывать вентили, размещенные на трубах подачи, и обратки одного котла. Если этого не делать, то теплоноситель будет двигаться через теплообменник выключенного котла. А это оборачивается:

1. дополнительным гидравлическим сопротивлением в водогрейном контуре аппарата;
2. увеличением «аппетита» циркуляционных насосов (они же должны преодолеть это сопротивление). Соответственно, растут расходы на электроэнергию;
3. потерями тепла на нагрев теплообменника выключенного котла.

Каскадное подсоединение котлов

Концепция каскадирования котлов предусматривает распределение тепловой нагрузки между несколькими агрегатами, которые могут работать независимо и нагревать теплоноситель настолько, насколько этого требует ситуация.

Каскадировать можно как котлы со ступенчатыми газовыми горелками, так и с модулируемыми. Последние, в отличие от первых, позволяют плавно менять мощность нагрева. Стоит добавить, что если котлы имеют более двух ступеней регулировки подачи газа, то третья и остальные ступени делают их производительность меньше. Поэтому лучше пользоваться агрегатами с модулируемой горелкой.

Особенности этого подключения следующие:

1. Подводка и контроллеры выполнены так, что в каждом агрегате можно управлять циркуляцией теплоносителя. Это позволяет прекратить поток воды в отключенных котлах и избежать потерь тепла через их теплообменники или кожухи.
2. Присоединение линий подачи воды всех котлов к одной трубе, а линий возврата теплоносителя – ко второй. По сути, присоединение котлов к магистралям происходит параллельно. Благодаря такому подходу теплоноситель на входе каждого агрегата имеет одинаковую температуру. Также это позволяет избежать движения нагретой жидкости между отключенными контурами.

Плюсом параллельного подключения является предварительный нагрев теплообменника перед включением горелки. Правда, такое преимущество имеет место тогда, когда используются горелки, которые зажигают газ с задержкой после включения насоса. Такой нагрев минимизирует перепад температуры в котле и позволяет избежать образования конденсата на стенках теплообменника. Это касается ситуации, когда один или два котла были выключены в течение длительного времени и успели остыть. Если же они недавно выключились, то движение теплоносителя перед включением горелки позволяет впитать остаточное тепло, которое сохранилось в топке.

Обвязка котлов при каскадном подключении

Ее схема такова:

1. 2–3 пары труб, отходящих от 2–3 котлов.
2. Циркуляционные насосы, обратные и запорные клапаны. Они находятся на тех трубках, которые предназначены для возвращения теплоносителя в котел. Насосы могут не использоваться, если конструкция агрегата включает их.
3. Запорные краны на трубках подачи горячей воды.
4. 2 толстые трубы. Одна предназначена для подачи теплоносителя в сеть, другая – для возврата. К ним присоединены соответственные трубки, отходящие от котельных устройств.
5. Группа безопасности на магистрали подачи теплоносителя. Она состоит из термометра, гильзы поверочного термометра, термостата с ручной разблокировкой, манометра, прессостата с ручной разблокировкой, резервной заглушки.
6. Гидравлический разделитель низкого давления. Благодаря ему насосы могут создавать надлежащую циркуляцию теплоносителя через теплообменники их котлов независимо от того, каков расход отопительной системы.
7. Контуры отопительной сети с запорной арматурой и насосом на каждом из них.
8. Многоступенчатый каскадный контроллер. Его задача заключается в измерении показателей теплоносителя на выходе каскада (часто термодатчики стоят в зоне группы безопасности). На основе полученной информации контроллер определяет, нужно ли включать/отключать и как должны работать котлы, объединенные в одну каскадную схему.

Без подключения такого контроллера к обвязке работа котлов в каскаде невозможна, потому что они должны работать как единое целое.

Особенности схемы первично-вторичных колец

Такая схема предусматривает организацию первичного кольца, по которому должен постоянно циркулировать теплоноситель. К этому кольцу подключаются котлы отопления и отопительные контуры. Каждый контур и каждый котел является вторичным кольцом.

Еще одной особенностью этой схемы является наличие циркуляционного насоса в каждом кольце. Работа отдельного насоса создает определенное давление в том кольце, в котором он установлен. Также узел оказывает определенное влияние на давление в первичном кольце. Так, когда он включается, вода выходит из трубы подачи воды, попадая в первичный круг и меняя гидросопротивление в нем. В итоге появляется своеобразный барьер на пути движения теплоносителя.

Поскольку к кругу сначала подключается труба обратки, а после нее – труба подачи, теплоноситель, получив немалое сопротивление у трубы подачи, начинает течь в трубку обратки. Если же насос выключается, гидросопротивление в первичном кольце становится очень малым и теплоноситель не может заплыть в теплообменник котла. Обвязка продолжает работать так, как будто отключенного агрегата вообще не было.

По этой причине не нужно использовать одну сложную автоматику для отключения котла. Единственное, что нужно, так это установить между насосом и патрубком возвращения воды обратный клапан. Аналогичная ситуация с контурами отопления. Только линии подачи и обратки присоединяют к первичной цепи в противоположном порядке: сначала первую, затем вторую.

Универсальная комбинированная схема

Эта система имеет такую обвязку:

1. Два общих коллектора или гидроколлектора. К первому подключены подающие линии котлов. Ко второму – линии обратки. На всех линиях находится запорная арматура. На трубах возврата теплоносителя находятся циркуляционные насосы.
2. Мембранный бак подключен к большому коллектору обратной линии.
3. Бойлер косвенного нагрева является связующим звеном между двумя коллекторами. На трубе, которая соединяет бойлер с коллектором подачи, стоят циркуляционный насос и запорный клапан. На трубе, соединяющей бойлер с коллектором обратки, также имеет клапан.
4. Группа безопасности установлена на коллекторе подачи теплоносителя.
5. Труба подпитки присоединена к коллектору, который находится на линии подачи горячей воды. Во избежание утечки горячего теплоносителя через эту трубу, на нее ставят обратный клапан.
6. Определенное количество малых гидроколлекторов (их может быть два, три и более). Каждый из них соединен с вышеупомянутыми общими коллекторами. Эти гидроколлекторы и крупные коллекторы образуют первичные кольца. Количество таких колец равно количеству малых гидроколлекторов.
7. Контуры отопления отходят от малых гидроколлекторов. Каждый контур имеет миниатюрный смеситель и циркуляционный насос.