Двухтрубная система отопления: основные понятия

Что скрывается за терминами «однотрубная и двухтрубная система отопления»? Зачем нужен и какими понятиями оперирует гидравлический расчет двухтрубной системы отопления?

Какими бывают системы этого типа? Постараемся разобраться.

Что это такое

Начнем с определений.

• Однотрубная система отопления — простое кольцо между запорной арматурой подачи и обратки в элеваторном узле или между выходом и входом котла. Одна труба, параллельно которой (или размыкая ее, что в корне неправильно, но практикуется) врезаны отопительные приборы.

У многоэтажного дома таких колец может быть несколько, по одному на каждом этаже или даже в каждой квартире. Чаще, однако, таким образом отапливаются одноэтажные коттеджи.

• 2-х трубная система отопления подразумевает наличие двух трубопроводов по всему отапливаемому периметру помещений. Отопительные приборы врезаются между ними, создавая гидравлические перемычки и гася перепад давления.

Это порождает ряд проблем; однако при правильно сконфигурированной системе отопления даже при очень большой площади дома и огромном количестве отопительных приборов их температура может быть примерно одинаковой. Именно поэтому в многоквартирных домах чаще всего мы видим эту схему.

Однотрубные и двухтрубные системы отопления различаются сложностью разводки и расходом материала . Понятно, что две трубы обойдутся дороже.

С естественной и принудительной циркуляцией

В общем случае для циркуляции в многоквартирном доме используется либо перепад давлений между нитками теплотрассы, либо работа одного или нескольких циркуляционных насосов.

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией в случае дома с одним-тремя этажами возможна, но требует выполнения двух условий:

• Верхний розлив. Подача вынесена на чердак.
• Подающий и обратный трубопроводы имеют ДУ не меньше 32 мм. Больше — лучше.

Первое требование связано с тем, что при верхнем розливе мы получаем готовый разгонный коллектор: нагретая котлом вода с меньшей плотностью устремляется вверх и оттуда самотеком опускается через радиаторы или конвектора, отдавая им тепло.

Второе — с гидравлическим сопротивлением трубопровода. Стенки создают определенное сопротивление току воды, и оно тем больше, чем меньше диаметр трубы. А перепад, приводящий воду в движение, при естественной циркуляции совсем мал.

Совет: если вы собираетесь монтировать использующее естественную циркуляцию двухтрубное отопление частного дома своими руками, стоит остановить свой выбор на полимерных или металлополимерных трубах. Они имеют минимальный так называемый коэффициент шероховатости и при том же перепаде, что и стальные, обеспечат более быструю циркуляцию теплоносителя.

Полипропилен — это хорошо. А вот заниженный диаметр нижнего розлива — явная ошибка.

Немного о гидравлике

С выбором диаметра труб, схемы разводки и мощности циркуляционного насоса неразрывно связано такое понятие, как гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления. Он выполняется с целью либо вычислить падение напора на заданном участке, либо рассчитать необходимый диаметр трубопровода.

Мы намеренно не станем приводить полное описание методов и формул, по которым может быть выполнен гидравлический расчет двухтрубной горизонтальной системы отопления: поверьте на слово, они ВЕСЬМА сложны и дают довольно большие погрешности.

Упомянем лишь основные факторы, влияющие на расчеты.

• Шероховатость поверхности труб. Она наибольшая у асбестоцемента и стальной трубы после длительного периода службы благодаря большому количеству ржавчины и отложений.

Наименьшую шероховатость имеют, как уже говорилось, полимерные и металлополимерные трубы. Что особенно радует — сопротивление полипропилена и сшитого полиэтилена движению воды со временем не меняется.

• Увеличения и уменьшения сечения.
• Повороты, радиальные изгибы. Каждый изгиб трубы на несколько градусов увеличивает ее гидравлическое сопротивление.
• Перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами.
• Сечение и форма каналов в отопительных приборах.
• Количество отопительных приборов.
• Запорная арматура — тип и количество.

Оптимальная скорость движения теплоносителя — в диапазоне 0,3 — 0,7 метра в секунду.

При меньших значениях мы получим периодическое завоздушивание отопительной системы; кроме того, однотрубная и двухтрубная системы отопления с медленно движущимся теплоносителем будут давать слишком большой разброс температур на отопительных приборах.

При большей скорости отопление станет слишком шумным. Что как минимум столь же неприятно, многократно ускорится эрозия стенок трубы неизбежными абразивными частицами — песком и шлаком.

Если все-таки захочется заняться расчетами — коэффициенты шероховатости труб можно взять здесь.

Напоследок — несколько простых практических советов, так или иначе связанных с работой одно- и двухтрубных отопительных систем.

• В одноэтажном доме не стоит усложнять себе жизнь использованием сложных схем. Лучше использовать простую однотрубную систему с циркуляционным насосом и возможностью естественной циркуляции.
• Простое решение проблемы завоздушивания стояков при нижнем розливе — не сбрасывать отопительную систему на лето. Собственно, это предписано нормами эксплуатации жилья: заполненные водой, стальные трубы медленнее разрушаются коррозией.
• Если все отопительные приборы подключены к одному из связанных на верхнем этаже стояков — поставьте на второй стояк вместо заглушки вентиль. Перепустить его и выгнать воздушную пробку можно будет из подвала.
• Для коттеджа с площадью этажа до 150 м2 и принудительной циркуляцией используются трубы ДУ25 мм. Радиаторы врезаются в них трубой меньшего диаметра.

Внимание: не путайте ДУ (внутреннее сечение трубы) и ее внешний диаметр.

• В домах небольшой площади в двухтрубной системе обязательна балансировка отопительных приборов дросселями. Ближние к котлу прижимаются, чтобы расход воды через них не гасил перепад на дальних.
• В многоквартирных домах балансировка достигается другим способом: разницей проходимости между розливами и стояками. Если розлив имеет сечение 80 миллиметров, а стояки — 20, ближние к элеваторному узлу не будут гасить перепад на дальних.

Заключение

Дополнительную информацию о том, какой может быть горизонтальная двухтрубная система отопления, вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!