Схема отопительной системы – петли Тихельмана в двухэтажном доме

Отопительные системы с попутной двухтрубной транспортировкой теплоносителя называются петля Тихельмана. Такие системы благодаря особенному устройству не нуждаются в балансировке и отличаются довольно стабильной работой. Однако, как у любой другой схемы, у нее есть свои недостатки, о которых нужно знать, прежде чем выбрать такую разводку для отопления жилого дома.

Что такое петля Тихельмана?

Двухтрубная отопительная система, в которой используется попутное движение теплоносителя, называется петлей Тихельмана. Из названия можно догадаться о сути такой системы и принципах ее работы, которые отличаются от обычной двухтрубной разводки с обратным током теплового носителя.

Чтобы понять, как выглядит схема петли Тихельмана, представьте радиаторную сеть в виде последовательно подключенных к трубопроводу батарей. При реализации классической схемы тепловой узел подключается в начале ряда радиаторов. От этого узла вдоль всего ряда приборов идет два трубопровода – один для подачи разогретого теплоносителя, второй с обраткой. Поскольку каждый прибор в таком контуре представляет шунт, при удалении радиатора от теплового узла гидравлическое сопротивление в петле подключения возрастает.

Если этот же контур представить в виде замкнутого кольца, то оба его края будут приближены к тепловому узлу. В этом случае возвратный трубопровод не идет в котельную, а следует дальше по цепочке. В такой схеме подающий трубопровод идет от теплового узла и заканчивается на последнем радиаторе, а трубопровод с обраткой начинается от первого радиатора и заканчивается в котельной.

Схему Тихельмана можно реализовать и при линейном расположении батарей. Просто в этом случае труба с обраткой разворачивается в месте врезки последнего прибора и возвращает охлажденный теплоноситель в котельную. В этом случае на одном участке трубопровода отопительная система будет трехтрубной. Именно поэтому петлю Тихельмана еще называют трехтрубной разводкой.

Важно! Главная особенность схемы Тихельмана заключается в том, что система не требует балансировки, потому что сумма длины подающего и обратного трубопровода для каждого прибора одинаковая.

Преимущества и недостатки

Двухтрубная петля для отопления дома имеет следующие преимущества:

• сумма длин обратки и подачи одинаковая для каждой батареи;
• гидравлические условия работы каждого отопительного прибора одинаковые;
• система не нуждается в балансировке;
• равная тепловая мощность всех радиаторов;
• стабильность работы всей системы.

Недостатки этой разводки заключаются в следующем:

1. Если в контуре установлено много радиаторов, то диаметр трубопровода нужно увеличивать.
2. Кольцевая укладка труб значительного диаметра требует большего расхода средств.
3. Чтобы обустроить разводку, трубопровод должен пройти по периметру всего здания, что сделать довольно сложно в любом случае, ведь мешают двери, высокие оконные проемы и лестничные клетки.
4. Эта разводка не подходит для небольшого дома, где намного выгоднее использовать тупиковую схему.

Область применения петли Тихельмана

Система Тихельмана в двухэтажном доме не всегда оправдана, потому что характеризуется большим расходом материалов. При такой разводке материалоемкость существенно повышается, если радиаторную сеть не получится расположить по периметру постройки, то есть завернуть в кольцо. Кольцевой разводке могут мешать дверные проемы или высокие остекленные фронтоны с окнами в пол.

В таком случае нужно укладывать еще один трубопровод для возвращения теплоносителя в котельную. Из-за удлинения петли приходится повышать сечение магистрали или выбирать циркуляционный насос большей производительности.

Чтобы сократить расход теплоносителя, уменьшают сечение трубопровода на участке подключения первых радиаторов. В этом случае на последующих участках удается сохранить достаточный напор. Но при большом количестве приборов, установленных на значительном расстоянии друг от друга, придется сильно уменьшать сечение трубопровода, что не позволит радиаторам нормально выделять тепло. Если проблему решать насосом высокой производительности, то в системе образуется шум.

Важно! Установка двухтрубной попутной разводки оправдана только в том случае, если количество радиаторов превышает 8-10 штук, а длина трубопровода больше 70 м.

Схема устройства петли Тихельмана в доме

Если используется схема отопления Тихельмана для двухэтажного дома, то в процессе монтажа придерживаются следующих правил:

1. Главный элемент системы – гидравлический насос.
2. Обязательно делается общий стояк, а для каждого этажа прокладывается своя отдельная петля.
3. На разных этажах энергопотери будут значительно отличаться, поэтому радиаторы и диаметр труб подбираются отдельно для каждого этажа.
4. Разделительные схемы позволяют выполнять балансировку поэтажно и существенно упрощают настройку всей системы.
5. На каждом этаже в контуре попутки должен быть установлен балансировочный кран. Для двухэтажных построек эти краны можно установить рядом в помещении котельной.

Обвязка котла

Двухтрубные системы с попутной циркуляцией теплоносителя могут быть закрытыми и открытыми.

На выходе подающего трубопровода из котла устанавливаются приборы безопасности:

• предохранительный клапан;
• автоматический воздухоотводчик;
• манометр.

В открытых системах выход подающего трубопровода организовывается в виде вертикального канала, в верхней точке которого устанавливается расширительный бак. После него подающая труба идет в разводящую сеть.

На обратном трубопроводе монтируется циркуляционный насос. При определении его производительности учитывают гидравлическое сопротивление системы. Перед насосным оборудованием устанавливается фильтр грубой очистки. После насоса монтируют тройник для присоединения расширительного бака, а также манометр для определения давления в нижней точке системы. В этом же месте выводится патрубок для слива или заправки контура теплоносителем.

В качестве запорной арматуры используются шаровые краны с полным проходом. Они монтируются в следующих местах:

• с двух сторон от насосного оборудования;
• на заправочном патрубке;
• на отводе расширительной емкости;
• в тех местах, где котел подключается к контуру.

Иногда в котельной на байпасе устанавливают закрытый клапан, который срабатывает при остановке циркуляции теплоносителя. Его врезают до циркуляционного насоса. Байпас защищает систему от работы вхолостую и температурного шока.

Важно! Если в системе используется несколько контуров с отличающейся производительностью, то обязательно устанавливается гидрострелка.

Трубопроводы

Если монтируется отопление (петля Тихельмана для двухэтажного дома), то при выборе сечения трубопровода учитывают теплопотери и площадь помещения:

1. Если тепловые потери не превышают 15 кВт при отапливаемой площади 150 м², то подойдут трубы, внутренний диаметр которых равен 2 см. В большинстве случаев именно они применяются для устройства внутренней магистрали в системе с количеством радиаторов не более 8 штук. При такой площади отопления подойдет насос 25-40.
2. Если теплопотери находятся в пределах 15-27 кВт, а площадь дома не превышает 250 м², подойдут трубопроводы с внутренним диаметром 2,5 см. Это позволит оптимизировать работу насосного оборудования. При площади дома не более 250 квадратов используют насосное оборудование 25-60.

При проведении необходимых расчетов диаметр трубопровода можно уменьшить. При этом стоит учитывать, что подающий трубопровод, идущий к последнему радиатору, должен иметь сечение не менее 1,6 см.

На заметку! Для подключения всех батарей используются отводки с диаметром 1,6 см.

Арматура

Для правильной работы радиаторов их обязательно укомплектовывают регулировочной арматурой. Благодаря этому температурный режим можно отрегулировать в каждой отдельной комнате.

Чтобы отрегулировать перепады давления в отопительных приборах, можно установить в каждом радиаторе отличающееся число секций. Но для этого нужно выполнить правильные расчеты. Если есть вероятность ошибки, то лучше установить на приборы регулировочные клапаны. Особенно это важно сделать на первых радиаторах с каждого края.

Для балансировки петли Тихельмана могут использоваться методы статической регулировки. В этом случае вместо регулировочных клапанов используют вставки, которые уменьшают условный проход на заданную величину. Кольцевые уплотнения с разным диаметром можно изготовить самостоятельно. Они устанавливаются в месте резьбового подключения батареи.