Отопление по схеме тихельмана

4 Порядок выполнения монтажных работ

Для нормального функционирования необходимо правильно собрать отопительную сеть. Это позволит максимизировать эффективность работы всего оборудования. Создание выполняется в следующей последовательности:

1. Монтаж котла. Высота помещения должна составлять минимум 2,5 м, а объём — начинаться от 8 кубометров.
2. Установка радиаторов. Желательно применять биметаллические изделия.
3. Прокладка магистральной трубы, способной выдерживать высокие температуры. Минимальный диаметр должен быть равен 20 мм. Для подключения батареи применяют трубу в 16 мм.
4. Монтаж циркуляционного насоса. Обычно его устанавливают возле котла на обратке. Врезается в систему с применением байпаса и трёх вентилей. Для увеличения срока эксплуатации насоса необходимо также ставить фильтр.
5. Установка расширительного бака и группы безопасности. Монтаж производится в любой точке системы.

Также специалисты часто обустраивают общий стояк на несколько этажей с отдельными разводками. Благодаря этому можно просчитать диаметры труб и требуемое количество секций. Раздельная схема в большой мере упрощает настройку и балансировку нагрева. Для хорошего эффекта следует на каждый этаж врезать балансировочный вентиль, который можно расположить вблизи котла.

Что это такое?

Это двухтрубная система подключения при попутном течении теплоносителя.

При прямой схеме в начале проводки устанавливается расширительный бак, котел, кран Маевского и грязевик. Далее идут две линии труб, одна из которых направляет горячий теплоноситель, а вторая возвращает его уже остывшим обратно к нагревательному элементу.

При круговом замыкании оба края примыкают к котельной. Тогда лучше возвратную трубу направить не напрямую к нагревательному элементу, а выделить для нее отдельную линию. То есть, сделать трехтрубную систему, поместив отток охлажденной жидкости попутно подаче горячей влаги.

Нагревательный трубопровод выходит из котельной, завершается на последнем радиаторе, а обратная линия идет от первой батареи к котлу.

Наибольшая эффективность работы такой системы наблюдается при одноэтажной зонированности. Но иногда мастера рекомендуют оборудовать так только большие строения. Выгода от установки выявляется тогда, когда одно «плечо» отопительной системы содержит не менее 6 единиц радиаторов.

Обустраивая обогрев коттеджей не обязательно делать выделенные отопительные контуры для каждого этажа: здание тонкое, будет достаточно единой системы.

Иногда вариант Тихельмана ошибочно называют «трехтрубной системой». Но трубопровода всего два, просто одна линия идет на подачу, вторая на возврат. При прямой развертке нижняя линия возврата прокладывается вдоль остальных стен, чтобы обеспечить течение теплопроводной жидкости.

Подробнее принцип проведения и работы системы показаны в следующем видео:

Мнение владельцев загородных домов о системе

Как считает большинство хозяев загородной недвижимости, схема эта действительно очень эффективная — петля Тихельмана. Отзывы такая система заслужила просто отличные. В доме при правильном ее проектировании и сборке устанавливается очень комфортный микроклимат. При этом само оборудование системы редко ломается и служит долго.

Хорошо отзываются о петле Тихельмана не только владельцы жилых домов, но и хозяева дач. Система отопления в таких зданиях в холодное время года зачастую используется нерегулярно. Если разводка выполнена по тупиковой схеме, при включении котла помещения прогреваются крайне неравномерно. С попутной системой таких проблем, конечно же, не возникает. Но обходится сборка отопления по такой схеме действительно дороже чем по тупиковой.

Плюсы и минусы

Схема решает проблему того, что при двухтрубной прокладке последняя батарея прогревается хуже всего из-за недостатка внутреннего гидравлического давления. Благодаря особенностям петли, ее можно использовать, как обычную обогревательную вариацию, так и для кондиционирования комнат.

Простое устройство облегчает сборку. Исключение – установка обратного потока от первой радиаторной батареи до последнего, только потом жидкость возвращается обратно к котлу.

Попутное и тупиковое направление

Сила потока теплоносителя внутри всех труб сохраняется одинаковой, а котел выдает максимальный уровень КПД.

Популярный способ отопления для, привыкших к «ленинградке», тупиковой разводке двухтрубной прокладки линий.

С другой стороны, требуется больше расходных материалов, что увеличит расходы.

Пример расчетов расхода материалов

Не каждый дом подлежит оборудованию отопительной разверткой, так как архитектурные особенности могут помешать нормальному устройству трехтрубной системы. Часто формируется горизонтальное направление ветви, но иногда удобнее вертикаль.

Для сооружения трубопровода используются магистрали большого сечения, при чем, все должны быть одного диаметра.

При большом количестве выступов, ниш, дверей или окон монтаж петли практически невозможен.

Порядок выполнения монтажных работ

Работы состоят из следующих операций:

Установка котла. Необходимая минимальная высота комнаты для его размещения 2,5 м, допустимый объём помещения равен 8-ми куб. м. Требуемая мощность оборудования определяется расчётом (примеры приведены в специальных справочных изданиях). Ориентировочно для обогрева 10-ти кв. м необходима мощность в 1кВт.
Навеска радиаторных секций. Рекомендуется использование в частных домах биометрических изделий. После подбора необходимого количества радиаторов, выполняется разметка их расположения (как правило, под оконными проёмами) и крепление с помощью специальных кронштейнов.
Протягивание магистрали попутной системы отопления. Оптимально применение металлопластиковых труб, успешно выдерживающих высокие температурные режимы, отличающиеся долговечностью и лёгкостью монтажа. Основные трубопроводы (подача и “обратка”) от 20-ти до 26-ти мм и 16-ти мм для подсоединения радиаторов.
Установка циркуляционного насоса. Монтируется на обратной трубе вблизи котла. Врезка выполняется через байпас с 3-мя кранами. Перед насосом обязательна установка специального фильтра, что послужит значительному увеличению сроков эксплуатации прибора.
Монтаж расширительного бака и элементов обеспечивающих безопасность работы оборудования. Для системы отопления с попутным движением теплоносителя выбираются только мембранные расширительные бачки. Элементы группы безопасности поставляются в комплекте с котлом.

Для обводки магистралью дверных проёмов в подсобках и помещениях хозяйственного назначения допускается монтировать трубы прямо над дверью. В этом месте, для исключения накапливания воздуха, обязательно устанавливаются автоматические воздухоотводчики. В жилых помещениях трубы могут прокладываться под дверью в теле пола или обходом препятствия с использованием третьей трубы.

Схема Тихельмана для двухэтажных домов предусматривает определённую технологию. Трубная разводка выполняется с завязыванием всего здания целиком, а не каждого этажа по отдельности. Рекомендуется на каждом этаже устанавливать по одному циркуляционному насосу с сохранением равных длин обратных и подающих трубопроводов для каждого радиатора в отдельности в соответствии с основным условиям попутной двухтрубной системы отопления. Если установить один насос, что вполне допустимо, то при его выходе из строя произойдёт отключение отопительной системы во всём здании.

Многие специалисты считают целесообразным устройство общего стояка на два этажа с отдельной трубной разводкой на каждом этаже. Это позволит учесть различие потерь тепла на каждом этаже с подбором диаметров труб и количества необходимых секций в радиаторных батареях.

Раздельная попутная схема отопления на этажах значительно упростит настройку системы и позволит осуществить оптимальную балансировку нагрева всего здания. Но для получения должного эффекта обязательно необходима врезка в контур попутки балансировочного крана для каждого из двух этажей. Краны можно расположить рядом непосредственно вблизи котла.

Как обойти дверь при устройстве системы отопления по схеме Тихельмана?

Как поступать, если при монтаже по схеме Тихельмана встречается какое-нибудь препятствие? К примеру, дверь:

И не только при монтаже трубопровода по схеме Тихельмана, но и по любой другой схеме.

Есть несколько вариантов.

Простейший:

Здесь дверь обходится трубой сверху.

Важно! На участке над дверью нужно ставить обязательно автоматический воздухоотводчик, чтобы не накапливался воздух. Минус: внешний вид помещения будет ещё тот; особенно если это жилая комната, а не прихожая

Да, автоматический воздухоотводчик имеет свойство время от времени подтекать, что тоже не приятно

Минус: внешний вид помещения будет ещё тот; особенно если это жилая комната, а не прихожая. Да, автоматический воздухоотводчик имеет свойство время от времени подтекать, что тоже не приятно.

Другой вариант:

Проходим под дверью. То есть труба идёт ниже уровня пола. А есть ли такая возможность? Не всегда: может быть, пол уже сделан, а может, там такая стяжка, что не продолбишь…

«Нормальные герои всегда идут в обход…». Вот и нам можно обойти комнату в обратном направлении:

А почему бы и нет?

Область применения

Тем не менее, соблазн избежать гидравлической настройки системы не должен приводить к поспешным необдуманным решениям. Двухтрубная попутная система характеризуется высокой материалоёмкостью, потому её монтаж оправдан далеко не во всех случаях.

Рассмотрим такое понятие как степень «прижатия» нагревательного прибора при балансировке двухтрубной обратной системы. Занижая условный проход в месте подключения нескольких первых радиаторов можно сократить расход теплоносителя в них, тем самым снизив перепад давления, чтобы на последующих участках сети сохранялся достаточный напор. Если радиаторная сеть состоит из большого числа нагревательных приборов, расположенных на большом удалении друг от друга, ограничивать проток на начальных радиаторах придётся до такой степени, что протока в них будет недостаточно для нормального выделения тепла. Это вынуждает использовать насосы с более высокой производительностью, из-за чего при течении теплоносителя в отдельных узлах образуется ощутимый шум. В целом можно сказать, что устройство двухтрубной попутной системы оправдано только при количестве радиаторов более 8–10 при общей длине трубопроводного става свыше 70 м.

Материалоёмкость системы Тихельмана существенно увеличивается при невозможности завернуть радиаторную сеть в кольцо, то есть расположить отопительный трубопровод строго по периметру здания. Этому обычно мешают дверные проемы и фронты остекления в пол. В таких случаях приходится монтировать дополнительную трубу, по которой теплоноситель будет возвращаться в котельную, а поскольку общая длина произвольно взятой петли увеличивается как минимум на половину — увеличивать условный проход магистрали или производительность насоса. Избежать дополнительных затрат в принципе можно за счёт устройства коллекторной (лучевой) системы, однако лучше предварительно выполнить сравнительный расчёт материалоёмкости.

Инверторное отопление

Системы отопления, работающие от электросетей, имеют много положительных характеристик. Простота установки такого оборудования в том, что электричество есть в любом строении. Для того чтобы установить инверторное отопление дома, не нужно оформлять разрешительных документов. Также гиперинверторная система отопления позволяет экономить площадь

Обратите внимание на цену. Стоимость оборудования инверторного отопления существенно ниже иных отопительных систем

Котел можно заменить инвертором, он гораздо дешевле.

Как работает инверторное отопление своими руками? Электричество поступает в котел через ТЭН. Позаботьтесь о защите оборудования от порчи и утеплите строение, чтобы минимизировать потери тепла. Принцип работы инверторного котла таков, что в нем постоянно вырабатывается индукционный ток. В случае отключения электричества в сети котел способен работать от аккумулятора. Котел состоит из двух частей – магнитной части и теплообменника.

Составные части инверторного котла

Чем так хорош инверторный котел? В связи с тем, что он не имеет в своем строении нагревательного элемента, это делает его более практичным в эксплуатации. Благодаря тому, что в систему встроен насос, энергоноситель прогревается быстрее. Нет больших требований к подбору топлива.

Принцип работы такой же, как имеет открытая зависимая система отопления, поскольку элементы нагрева не контактируют с различными средами.

Однако не стоит забывать, что при всех положительных характеристиках можно найти и недостатки. Инверторный котел стоит намного дороже ТЭНа. Также сам по себе котел достаточно объемный и не подойдет для помещений с малой площадью. Чтобы выставлять заданную температуру или уменьшать показатели, нужно встраивать в котел систему автоматической регуляции.

Водяная отопительная система

Водяное отопление является одной из наиболее часто встречающихся отопительных систем. Оно подразделяется на зависимое и независимое.

Можно различить несколько видов его разводки – однотрубная, двухтрубная и коллекторная. Однотрубную отопительную систему также называют бифилярной системой.

Принцип ее работы довольно простой. Энергоносителем здесь выступает вода. После прохождения процесса нагрева, она двигается по трубопроводу в различных направлениях. Вода в этом случае находится в разном температурном режиме. Стояковое отопление по гидравлической связи элементов устройств отопления относится к однотрубной системе, а по приборам теплопередачи – к двухтрубной системе.

Схема бифилярной отопительной системы

Зависимая или открытая схема подключения отличается наличием вертикального или горизонтального стояка. В этом случае прослеживается схожесть с бифилярной системой. Подобного рода устройство подразумевает то, что процесс накаливания теплоносителя происходит с использованием элементов, нагревающихся автономно. А они, в свою очередь, делятся на несколько змеевиков. По мнению специалистов, лучше всего подсоединять их к восходящей или нисходящей части трубы.

В двухтопочной горизонтальной бифилярной системе используются трубочные отопительные приборы, такие как конвектор, гладкие или ребристые отопительные трубы, радиаторы из бетона, стали, чугуна и т. д.

Горизонтальная отопительная система не позволяет индивидуально регулировать температуру каждого отопительного элемента. В этом случае регулируется полностью вся цепочка приборов.

Как правило, использование однотрубной системы, состоящей из горизонтальных пофасадных ветвей, ограничивается отоплением зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения.

Где применяется?

Ввиду требования к повышенному количеству материалов для двухтрубной линии применение петли не всегда требуется.

Возможно немного уменьшить расход сырья, если отопление замкнуть в кольцо, чему могут препятствовать дверные проемы, удлиненные до пола оконные проемы.

Для двухэтажного или трехэтажного дома отопление оборудуется с интеграцией в насосную систему повышенной производительности. Но такой агрегат сильно шумит, поэтому нужно сделать шумоизоляцию котельной.

Применение двухтрубной отопительной линии с попутным потоком теплоносителя при полной протяженности теплопровода 70 метров или больше, при том, что в системе не менее 10 радиаторов.

Традиционно используемые схемы отопления

Однотрубная. Циркуляция теплового носителя осуществляется по одной трубе без использования насосов. На магистрали выполняется последовательное подключение радиаторных батарей, от самого последнего по трубе в котёл возвращается охлаждённый носитель (“обратка”). Система проста в исполнении и экономична за счёт потребности меньшего количества труб. Но параллельное движение потоков приводит к постепенному остыванию воды, в результате к радиаторам, расположенным в конце последовательной цепочке, носитель поступает значительно охлаждённым. Этот эффект возрастает при увеличении числа радиаторных секций. Поэтому в комнатах, расположенных вблизи котла, будет чрезмерно жарко, а в удалённых холодно. Для увеличения теплоотдачи увеличивают количество секций в батареях, устанавливают разные диаметры труб, дополнительную регулирующую арматуру, выполняют обустройство каждого радиатора байпасами.
Двухтрубная. Каждая радиаторная батарея подключается параллельно к трубам прямой подаче горячего теплоносителя и “обратке”. То есть каждый прибор снабжается индивидуальным выходом в “обратку”. При одновременном сбросе остывшей воды в общий контур, теплоноситель возвращается на подогрев в котёл. Но при этом также нагрев отопительных приборов постепенно уменьшается по мере их удаления от источников подачи тепла. Радиатор, расположенный в сети первым, получает наиболее горячую воду и первым отдаёт носитель в “обратку”, а расположенный в конце получает теплоноситель последним с пониженной температурой нагрева и также последним отдаёт воду в обратный контур. На практике в первом приборе циркуляция горячей воды получается наилучшей, а в последнем наихудшей. Стоит отметить и возросшую цену таких систем по сравнению с однотрубными.

Обе схемы оправданы для небольших площадей, но неэффективны при протяжённых сетях.

Усовершенствованной двухтрубной является схема отопления Тихельмана. При выборе конкретной системы определяющим является наличие финансовых возможностей и способность обеспечения отопительной системы оборудованием, обладающим оптимальными требуемыми характеристиками.

Однотрубная система против двухтрубной

Главная отличительная черта однотрубной конструкции – одна труба, к которой подключается отопительный прибор. Радиаторы присоединяются последовательно. Теплоноситель остывает в каждом из них и подходит к последующим приборам с меньшей температурой. Таким образом последние в цепочке батареи значительно холоднее первых. Достоинство системы в относительно небольших затратах на комплектующие и монтаж. Однако есть и существенные недостатки.

Первый – отсутствие возможности регулировать температуру радиаторов. Нельзя ни сократить, ни увеличить теплоотдачу, а так же отключить батарею от системы. Впрочем, при монтаже приборов с помощью специальной перемычки, которая называется байпас, можно будет при необходимости выключать радиатор. Но косвенный нагрев помещения с помощью подающих труб и стояка будет продолжаться.

Однотрубная система отопления не предполагает возможности регулирования температуры теплоносителя в радиаторах, кроме того в каждый последующий в цепочке отопительный прибор поступает менее нагретая вода

Второй значимый недостаток – разность температур последовательно соединенных отопительных приборов. Чтобы его максимально нивелировать, можно подобрать разных размеров. При этом самый маленький должен быть первым, а площадь всех последующих постепенно увеличивается. Однако внешний вид помещений, в которых будет располагаться система, от такого разнообразия может пострадать.

Предполагают подведение к каждому радиатору подающей и отводящей трубы. Таким образом охлаждающийся в оборудовании теплоноситель отводится в котел, а не поступает в следующий прибор. Это позволяет подавать в радиаторы воду примерно одинаковой температуры. Система лишена недостатков однотрубных конструкций. В ней могут использоваться трубы с меньшим диаметром и соединения меньших типоразмеров, что делает конструкцию более эстетичной и позволяет использовать ее при скрытой прокладке, например, в стяжке для пола.

Параллельное соединение радиаторов двухтрубной конструкции очень удобно. При установке на каждый прибор монтируется кран, дающий возможность регулировать температуру оборудования. При необходимости с его помощью можно отключить батарею от системы и провести ее замену или ремонт. Существуют модели термостатических регуляторов, позволяющие регулировать температуру в помещении автоматически. Главный недостаток двухтрубных конструкций – большее количество , необходимых для обустройства. Это делает систему более дорогой и более сложной в монтаже.

Отопление с помощью электродных котлов

Электродное отопление работает путем ионизации воды. В процессе образуются ионы с положительным и отрицательным зарядами. Частицы приближаются к пластинам электродов, и в результате контакта образуется свободная энергия. Она в ходе работы котла освобождается, что приводит к разогреву воды. Поскольку сила тока и его направление непостоянно и способно менять направление, частицы не оседают на нагревательных пластинах.

Электродный котел

В чем же положительные стороны такого отопления:

КПД достаточно высокий;
нет необходимости регулировать температуру вручную;
экономически выгодное финансирование в отопление;
высокая теплоотдача;
возможность сменить теплонагреватель;
при небольших затратах энергии помещение достаточно быстро прогревается, поскольку высокий показатель теплоотдачи;
невысокая стоимость монтажа и работ по сборке составных;
не обязательная приближенность к газопроводам.

Как рассчитать необходимый диаметр труб?

Естественно, в процессе проектирования схемы отопительной системы в конкретном архитектурном объекте необходимо определиться с тем, каковым должен быть диаметр труб в конструкции. В данном случае предполагается вычисление общих тепло-мощностных показателей. Это необходимо сделать в первую очередь, так как в противном случае монтаж отопления будет затруднен. Итак, в процессе определения диаметра труб мы высчитываем мощность конструкции. Необходимо заранее определить такие параметры:

объем дома;
разность температур внутри помещений и в окружающей среде;
стандартный коэффициент по потерям тепла, который в свою очередь напрямую зависит от того, насколько утепленным является архитектурный объем в целом.

Схема двухтрубной системы

В отношении коэффициента существуют уже заранее определенные числа, которые зависят от степени теплоизоляции архитектурного объекта. Так, если присутствует минимальная теплоизоляция или она полностью отсутствует, то коэффициент равен 3 или 4. В случае облицовки здания кирпичом данный показатель варьируется в диапазоне от 2 до 2.9. При условии среднего уровня изоляции тепла в помещениях предлагается коэффициент со значением порядка 1.8. В завершении стоит сказать, что, если дом утеплен качественными строительными материалами, а также при условии, что был проведен монтаж стеклопакетов и современных дверей на всех входах в здание, коэффициент теплопотерь является минимальным – не более, чем 0.9.

После расчетов, описанных выше, необходимо определить с какой скоростью теплоноситель будет передвигаться по трубам. Традиционный диапазон значений данного параметра – от 0.36 до 0.7 метров в секунду. Специалисты называют эти рамки оптимальными. Как правило, диаметр труб в районе 26 миллиметров является наиболее подходящим как для обратной магистрали, так и для подающей. Для к системе специалисты рекомендуют использовать 16-тимилиметровые трубы.

Этапы монтажа

Сборка системы отопления по этой схеме производится в обычном порядке. То есть:

Монтируется котел. Высота того помещения, где он будет установлен, не должна быть меньше 2,5 м. При этом минимально допустимым объемом комнаты считается 8 м3. Котел обычно выбирают исходя из того, что на 10 м2 помещения требует 1 кВт мощности.
Навешиваются радиаторы. Наиболее популярной разновидностью этого оборудования являются биметаллические батареи. Перед навешиванием радиаторов следует сделать разметку. Крепят это отопительное оборудование обычно на специальные кронштейны.
Протягиваются собственно сами магистрали. Чаще всего для сборки систем отопления, в том числе и попутной, используются металлопластиковые трубы. К их преимуществам относят легкость монтажа, способность выдерживать даже очень высокие температуры и долговечность.
Устанавливается циркуляционный насос. Этот прибор обычно монтируется в непосредственной близости от котла, на обратной трубе. Врезать его нужно через байпас с тремя кранами. Перед циркуляционным насосом обязательно должен быть установлен фильтр. Это дополнение значительно продлит срок его службы.
Монтируются расширительный бак и группа безопасности. Первый подключается к обратке посредством одной трубы. Конечно же, для системы Тихельмана нужно выбирать мембранный расширительный бак. Группа безопасности обычно идет в комплекте с котлом.

Тупиковые и попутные схемы

Тупиковые конструкции предполагают, что движение остывшего теплоносителя в обратной магистрали будет противоположно направлению разогретого в подающей. В такой системе длина циркуляционных колец разная. У приборов, расположенных на самом большом расстоянии от котла, максимальная длина циркуляционного кольца. По мере приближения места расположения оборудования к котлу снижается протяженность циркуляционного кольца. Поэтому достаточно сложно добиться равномерного прогрева всех приборов отопления. Те из них, что находятся ближе к главному стояку всегда будут прогреваться лучше.

Еще одна сложность: точная увязка циркуляционных колец. Особенно в случае, когда нагрузка на ближайшие к главному стояку невелика. Однако, несмотря на все недостатки, тупиковые системы относятся к числу самых экономичных. Чтобы нивелировать их «минусы» на практике сокращают общую протяженность магистралей и монтируют несколько небольших конструкций вместо одной длинной. Таким образом удается добиться возможности хорошей горизонтальной регулировки системы.

Устройства с попутным движением отличаются одинаковой протяженностью циркуляционных колец. Благодаря этому все нагревательные приборы работают в абсолютно одинаковых условиях, что дает равный прогрев всех батарей вне зависимости от их удаления от основного стояка. При этом такие системы используются ограничено, поскольку их обустройство требует большего, чем для тупиковой конструкции, количества труб. Чаще всего они устанавливаются в случаях, когда увязка циркуляционных колец в пределах, рекомендованных СНиП, невозможна.

Отопление с насосной циркуляцией – более практичное и эффективное. Насос, встроенный в конструкцию, обеспечивает оптимальную скорость движения жидкости в трубах, что позволяет получить максимально возможный эффект от использования отопительной системы. Разнообразие вариантов обустройства дает возможность подобрать для своих условий оптимальную конструкцию, которая обеспечит наиболее комфортные условия в отапливаемом здании.

Двухтрубная система отопления, в которой теплоноситель подается по трубе подачи, а, затем, пройдя через прибор отопления, поступает в обратный трубопровод, является одной из самых распространенных.

Различают два вида двухтрубных систем отопления:

тупиковая система отопления
система отопления с попутным движением воды, называемая также системой Тихельмана
, в честь инженера, разработавшего и с успехом применившего ее на практике.