Система отопления петля тихельмана схема

Система отопления Петля Тихельмана: схема и расчёт

Одна из интереснейших тем в теплотехнике — системы отопления с попутной двухтрубной подачей теплоносителя, именуемой в среде мастеров схемой Тихельмана. Устройство их действительно уникально: система практически не требует балансировки, отличается стабильностью работы, но при этом имеет и ряд недостатков.

Описание системы

В профессиональных кругах петля Тихельмана именуется двухтрубной системой отопления с попутным движением теплоносителя. Такое название полностью отражает суть и принцип работы, отличительные черты лучше всего видны на фоне двухтрубной системы с обратным движением теплоносителя, которая знакома практически всем.

Представим радиаторную сеть, развёрнутую в прямой ряд. При классической схеме тепловой узел расположен в начале этого ряда, от него вдоль всей сети следует две трубы для подачи горячего и возврата холодного теплоносителя соответственно. При этом каждый радиатор представляет собой своего рода шунт, поэтому, чем больше удаление нагревательного прибора от теплового узла, тем выше гидравлическое сопротивление в петле его подключения.

Петля Тихельмана. Делаем без ошибок.

1 — Двухтрубная схема подключения радиаторов со встречным током теплоносителя в подаче и обратке; 2 — схема подключения Петля Тихельмана с попутным подключением

Если же мы ряд радиаторов свернём в кольцо, то оба его края будут примыкать к тепловому узлу. В этом случае гораздо выгоднее сделать так, чтобы возвратный трубопровод направлял теплоноситель не обратно в котельную, а продолжал следовать далее по цепочке, то есть попутно подаче. Иными словами труба подачи следует от теплового узла и заканчивается на крайнем радиаторе, в свою очередь возвратный трубопровод берет свое начало от первого радиатора и направляется в котельную. Этот же принцип может быть реализован, даже если радиаторы расположены в пространстве линейно, просто от места врезки крайнего радиатора в обратку труба разворачивается чтобы вернуть охлажденный теплоноситель. При этом на определенном участке система отопления будет трёхтрубной, так петлю Тихельмана тоже иногда называют.

Петля Тихельмана с размещением радиаторов по периметру здания. От каждого радиатора общая длина труб подачи и обратки примерно одинакова. 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы отопления; 4 — труба подачи; 5 — труба обратки; 6 — циркуляционный насос; 7 — расширительный бак

Но зачем нужны такие сложности? Если внимательно изучить схему, то окажется, что сумма длин питающего и возвратного трубопровода для каждого радиатора одинакова. Отсюда вывод: гидравлическое сопротивление каждой отдельно взятой петли подключения эквивалентно остальным участкам, то есть система попросту не нуждается в балансировке.

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.

Попутная схема системы отопления. Петля Тихельмана.

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.

Данные по гидравлике

Работа системы, устроенной по принципу петли Тихельмана, отличается высокой стабильностью. Сей факт наглядно демонстрируется данными гидравлического расчёта, однако для этого требуется соблюдение ряда монтажных правил.

Основным функциональным элементом такой системы остаётся гидравлический насос. Он создает давление на выходе, то есть на подаче, и разрежение на входе — обратке. Численно величина обоих значений снижается по мере удаления от насоса, причём падение напора происходит не линейно, оно описывается квадратичной величиной динамического напора. Эта закономерность прослеживается и для подающей ветки, и для возвратной, условно падение можно описать на примере трубопровода длиной 100 м:

Удаление от насоса в сторону движения теплоносителя (м)	Давление в подаче (% от номинального)	Разрежение в обратке (% от номинального)	Падение давления на радиаторе
10	90 %	5 %	95 %
20	75 %	20 %	95 %
30	55 %	35 %	90 %
50	45 %	40 %	85%
60	40 %	45 %	85 %
70	35 %	55 %	90 %
80	20 %	75 %	95 %
90	5 %	90 %	95 %

Это усреднённые данные, но даже по ним видно, что при кажущейся равномерности потери напора в середине радиаторной сети немного выше, нежели по краям. Действительно, за счёт пропорционального изменения давления и разрежения в каждом радиаторе поддерживается практически одинаковый перепад давлений в каждом нагревательном приборе, однако для корректной и стабильной работы петли Тихельмана следует соблюдать ряд правил, о которых речь пойдет дальше.

Обвязка котельной

Двухтрубная система с попутным движением теплоносителя может быть как открытой, так и закрытой. Как мы уже говорили, основным функционирующим элементом служит насос, поэтому его установки не избежать. На естественную циркуляцию не стоит рассчитывать даже при правильно организованной верхней разводке труб. Как мы уже говорили, типичная петля Тихельмана содержит 10 и более радиаторов, продавить такое плечо только гравитационным перемещением маловероятно.

На выходе подачи котла устанавливается традиционная «тройка» безопасности: автоматический воздухоотводчик, стравливающий клапан и манометр. Для открытых систем выход подачи должен быть организован вертикальным каналом до высоты образования уклона, в самой верхней точке устанавливается открытый расширительный бак. Далее труба подачи направляется непосредственно в разводящую сеть.

На обратке котла устанавливается один циркуляционный насос, производительность которого определяется гидравлическим сопротивлением всей системы. Непосредственно перед насосом располагается сетчатый фильтр, а сразу после насоса — тройник для подключения расширительного бака и манометр нижней точки. Также в этом месте выводится заправочный патрубок.

Запорная арматура котельной представлена полнопроходными шаровыми кранами, которые устанавливаются:

• по обе стороны от насоса
• на отводе расширительного бака
• на заправочном патрубке
• в точках подключения котла к магистрали

Дополнительно в котельной может быть установлена связывающая байпасная трубка, в разрыв которой монтируется электрический нормально закрытый клапан, срабатывающий при остановке циркуляции. Врезка байпаса должна осуществляться до циркуляционного насоса: байпас предназначен для защиты от температурного шока и шунтирует он теплообменник котла от магистрали, а не наоборот.

Система Тихельмана хороша также и тем, что при относительно высокой мощности радиаторной сети возможна работа от котла со встроенным комплексом гидротехнического оборудования. Однако при необходимости согласовать работу радиаторной сети и теплого пола каждое плечо системы оснащается собственным циркуляционным насосом. Если производительность в плечах существенно отличается, необходима установка гидрострелки.

Система трубопроводов

Как верхнюю, так и нижнюю разводку петли Тихельмана принято выполнять трубами PPR. Если требуется скрытая прокладка труб, рекомендуется использовать систему PEX с надвижными фитингами. Если прокладка труб выполняется в плотных основаниях, следует использовать теплоизоляционную оболочку.

Система отопления Тихельмана для одноэтажного дома выполняется крайне просто. Трубопровод подачи теплоносителя пролегает от теплового узла вдоль всей радиаторной сети. Номинальный условный проход трубы сохраняется вплоть до предпоследнего радиатора в ряду, после чего выполняется переход на диаметр подключения радиаторов, обычно это 20 мм полипропилен или 16 мм PEX. Трубопровод возвратного тока прокладывается в том же порядке, но навстречу подаче, то есть первый радиатор по направлению тока горячего теплоносителя подключается заниженным диаметром.

Если система Тихельмана устраивается на нескольких этажах, требуется монтаж вертикального стояка. Магистральная труба подачи следует до самой высокой точки, откуда выполняется ответвление для запитки верхнего этажа. После этого магистраль разворачивается вниз, на этом участке осуществляется врезка подачи для всех нижних этажей. Общий трубопровод возвратного тока выполняется по аналогии с двухтрубной системой со встречным движением теплоносителя, то есть попросту выполняет роль сборной магистрали.

Диаметр труб для петли Тихельмана рассчитывается по общим методикам теплотехнического расчёта, основанных на выборе оптимального значения Kvs магистральных труб. При этом желательно, чтобы по ходу движения теплоносителя не происходило ступенчатого занижения условного прохода, иначе естественная балансировка системы будет не столь качественной. В системах с протяженностью разводящих трубопроводов до 120 м оптимальным считается условный проход магистральных труб не менее 270 мм2, а для труб подключения радиаторов — порядка 130 мм2.

Арматура радиаторов

Часто можно встретить мнение, что двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя не нуждается в комплектации радиаторов регулировочной арматурой. Считается, что якобы этот факт нивелирует дополнительные затраты на дополнительные трубы и фитинги для них. Однако корректная работа радиаторов в таком случае вряд ли возможна.

Термостатические головки для радиаторов в системе Тихельмана должны быть установлены обязательно. Без них никак не выполнить индивидуальную настройку радиаторов в разных комнатах, что не очень комфортно при изменяющихся климатических условиях. Что до балансировочных клапанов (дросселей), то на этот счёт споры особенно жаркие.

Как упоминалось выше, даже при попутном движении теплоносителя отмечается перепад давления на радиаторах. При грамотном расчёте системы это явление можно компенсировать, варьируя число секций в радиаторах разных зон. Тем не менее, если существует даже минимальный риск ошибки, лучше установить регулировочные клапаны хотя бы на нескольких первых радиаторах с каждого края.

Петля Тихельмана также может балансироваться статическими методами регулировки. Речь идёт о так называемом «шайбовании». Если гидравлическим расчётом заранее определены коэффициенты местных сопротивлений, регулировочные клапаны могут быть заменены вставками, занижающими условный проход на определённую величину. Из простейших вариантов можно предложить самостоятельно изготовленные кольцевые уплотнения с разным внутренним диаметром, которые устанавливаются в местах резьбового подключения радиаторов.

Источник: www.wikistroi.ru

Петля Тихельмана — двухтрубная отопительная система с попутным движением теплоносителя

В этой статье мы расскажем об отопительной системе с попутным движением теплоносителя , которая называется схема Тихельмана. Устройство её во многом уникальное. Система не нуждается в балансировке, для нее характерна стабильная работа, однако есть и некоторые недочеты. Обо все это вы узнаете из материала.

Все о системе Тихельмана

Профессионалы петлей Тихельмана называют двухтрубную отопительную систему с попутным движением теплоносителя. Название абсолютно оправдано, в нем отражается принцип функционирования, характерные черты лучше всего заметны на фоне двухтрубной системы с обратным движением теплоносителя, которая является традиционной и о ней слышали многие.

Представим радиаторную сеть, которая развёрнута в прямой ряд. Классическая схема предполагает расположение теплового узла в начале этого ряда, от него вдоль всей сети идут две трубы для подачи горячего и возврата холодного теплоносителя соответственно.

Каждый из радиаторов — это своеобразный шунт. Поэтому, чем дальше нагревательный прибор размещен от теплового узла, тем больше гидравлическое сопротивление в петле его подключения.

Если несколько радиаторов свернуть в кольцо, то оба его конца будут примыкать к тепловому узлу. В данной ситуации более оптимально сделать так, чтобы направление теплоносителя было не обратно в котельную, а следовало далее по цепочке, попутно подаче.

Другими словами, труба подачи начинается от теплового узла и заканчивается на самом последнем радиаторе, возвратный же трубопровод начинается от первого радиатора и движение его направлено в котельную.

Точно такой же принцип может применяться даже в случае, когда радиаторы находятся в пространстве линейно. Просто от участка, где врезан самый последний радиатор в обратку, труба разворачивается чтобы доставить обратно остывший теплоноситель . При этом на определенном участке отопительная система Тихельмана будет трехтрубной.

Схема петли Тихельмана

Плюсы и минусы

Система Тихельмана набирает обороты и владельцы частных домов все чаще отдают ей предпочтение, обусловлено это безусловно рядом достоинств, которым она обладает:

• система — универсальная, подходит для разных по размеру помещений, начиная от самых маленьких и заканчивая большими площадями. Это могут быть как бытовые, так и промышленные помещения;
• при желании вы можете установить сразу несколько отопительных агрегатов;
• помещения прогреваются качественно, а тепло распределяется равномерно;
• не требуется сложная балансировка, а также в монтаже дорогого регулировочного оборудования нет необходимости;
• в установке сложностей не возникает, главное — точно соблюдать технологию;
• система отличается длительным сроком эксплуатации.

Несмотря на большое количество достоинств, имеются и некоторые недостатки, которые также необходимо учитывать при установке системы отопления Тихельмана:

• подобная система влетит в копеечку, обусловлено это повышенной длиной трубопроводов и недопустимостью применения малых диаметров;
• с петлей могут возникнуть трудности, т.к. ее не всегда удается проложить по периметру дома из-за особенностей постройки в каждом отдельном случае (например, слишком высокие оконные и дверные проёмы, лестничные пролёты и т.д.);
• Однако, благодаря появлению современных циркуляционных насосов , которые позволяют эффективно прокачивать теплоноситель, попутная систему отопления обрела широкую популярность.

Монтаж

Процесс установки системы отопления Тихельмана заключается в последовательности следующих действий:

1. Для начала производится монтаж котла. Для того, чтобы его расположить в помещении, минимальная высота от пола до потолка должна составлять 2,5 м, допустимый объём помещения равен 8 м³. Для того, чтобы узнать необходимую мощность агрегата, нужно выполнить расчет (примеры можно найти в специализированных справочных изданиях). Для обогрева 10 м² понадобится примерно мощность в 1кВт.
2. Следующий этап — навешивание радиаторных секций. Изначально нужно определить сколько радиаторов вам нужно, затем необходимо сделать разметку их расположения (обычно их размещают под оконными проёмами) и крепление посредством специальных кронштейнов.
3. Далее переходим к этапу протягивания магистрали попутной системы отопления. Лучше всего использовать металопластиковые трубы, которые хорошо справляются с высокими температурами, а также порадуют владельцев долгим сроком эксплуатации и простотой монтажа. Основные трубопроводы (подача и “обратка”) от 20-ти до 26-ти мм и 16-ти мм для подсоединения радиаторов.
4. Монтаж циркуляционного насоса. Он должен быть установлен на обратной трубе максимально близко к котлу. Врезать его нужно через байпас с тремя кранами. Перед насосом должен стоять специальный фильтр. Пренебрегать этим требованием не стоит, поскольку он оказывает непосредственное влияние на срок службы оборудования.
5. Монтаж расширительного бака и элементов, которые отвечают за безопасность работы оборудования. Для отопительной системы с попутным движением теплоносителя подходят исключительно мембранные расширительные бачки. Элементы группы безопасности входят комплектацию совместно с котлом.

Для обводки магистралью дверных проёмов в подсобках и помещениях хозяйственного назначения можно устанавливать трубы прямо над дверью. Для того, чтобы воздух здесь не скапливался, следует установить автоматические воздухоотводчики.

Если вы собрались применить схему Тихельмана для двухэтажного дома, то здесь есть специальная технология.

Разводка труб осуществляется с завязыванием всего здания полностью, а не каждого этажа по отдельности. Также следует на каждом этаже установить по одному циркуляционному насосу и оставить неизменными равные длины обратных и подающих трубопроводов для каждого радиатора в отдельности в соответствии с основными требованиями попутной двухтрубной отопительной системы. Если установить один насос, то в случае его поломки система отопления во всем доме придет в бездействие.

Многие специалисты считают целесообразным устройство общего стояка на два этажа с отдельной трубной разводкой на каждом этаже. Такими образом можно учесть разницу потерь тепла на каждом этаже и подобрать нужные диаметры труб, а также требуемое число секций в батареях.

Раздельная попутная схема отопления на этажах сделает настройку системы гораздо проще, а также позволит осуществить оптимальную балансировку нагрева всего здания. Однако, здесь нужно будет врезать в контур попутки балансировочный кран для каждого этажа. Краны могут быть размещены один около другого непосредственно рядом с котлом.

Популярность и широкое применение схемы отопления Тихельмана полностью оправдано, множество положительных отзывов довольных владельцев домов, использующих подобную схему является прямым подтверждением.

Источник: teplofan.ru

Что такое Петля Тихельмана и где применяется система?

Отличительной особенностью подобной системы является наличие одинаковой мощности радиаторов, благодаря чему удается обеспечить равномерное распределение тепла во всех помещениях.

Разумеется, недостатки у такой системы тоже есть. Прежде всего, нужно будет пристальное внимание уделить просчету числа радиаторов, которые будут находиться в системе. Если их слишком много, то необходимо будет покупать трубы, отличающиеся большим диаметров, а это существенно увеличит расходы на организацию подобной системы. Кроме того, чтобы система могла стабильно работать, нужно будет осуществлять разводку труб по периметру строения, что вызовет сложности при работе около входных проемов.

Подобные системы не нужно пытаться реализовать в небольших домах, так как это неэффективно. Более предпочтительным вариантом считается не петля Тихельмана, а тупиковая система.

Сфера применения

Слишком большое использование материалов не всегда является оптимальным решением, поэтому для создания отопительной системы в многоэтажном доме подобная петля обычно не используется. Сделать это можно только в том случае, если имеется магистраль, которая отличается расположением радиаторов по периметру строения.

А вот при кольцевой системе дела обстоят намного сложнее, ведь придется произвести серьезные траты на материалы, а также на создание замкнутого кольца. Последний вариант можно создать только при отсутствии каких-либо дополнительных преград в виде дверей или окон. В результате нужно будет уложить еще одну магистраль, чтобы теплоноситель мог возвращаться. Это будет крайне неэффективно и дорого, поэтому лучше всего отдать предпочтение другим вариантам отопительной системы.

Такая система в загородном доме будет крайне эффективной, однако нужно убедиться в том, что ничто не мешает ее работе на полную силу. Например, если петля удлиняется или увеличивается сечение труб, то это негативно скажется на работоспособности всей системы.

Если нужно уменьшить потребление теплоносителя в области подключения первой батареи, то диаметр трубы также нужно будет уменьшить. Благодаря этому удастся сохранить напор воды на других участках.

Кроме того, данный способ считается более рациональным и позволяет контролировать напор воды на любом участке.

Если появилась необходимость в том, чтобы уменьшить диаметры, нужно обязательно провести предварительные расчеты.

В противном случае радиаторы, которые находятся на большом расстояние от отопительного прибора, не смогут получить теплоноситель в нужном количестве.

Следует отметить, что при наличии специального насоса для увеличения производительности также нужно провести работы по устранению шума в процессе работы. Таким образом, использовать подобную систему можно только в тех сферах, где общая длина магистрали составляет не более 70 метров. Кроме того, допускается установка не более 10 радиаторов одновременно. Иначе не будет никакой эффективности, а разводка не позволит оправдать вложенных денег.

Схема устройства

Наиболее важным отопительным элементом, который обеспечивает стабильную работу всей системы, является гидравлический насос. При его помощи нужно будет оборудовать общий стояк, однако при этом на каждом этаже дополнительно укладывается отдельная петля. Отличительная особенность подобной системы в том, что сопротивление внутри трубы одинаковое. При этом для создания подобной системы нужно будет тщательно просчитать протяженность трубопровода как для всей системы, так и для каждой отдельно взятой трубы.

Следует отметить, у каждого частного дома, в зависимости от его проектных и конструктивных особенностей, имеются определенные теплопотери, поэтому и нужно данный параметр считать отдельно для каждой части системы.

Отличительная особенность системы разделения в том, что она позволяет производить балансировку, тем самым делая процесс настройки петли максимально простым.

При желании обустроить подобную систему в частном доме необходимо придерживаться определенных рекомендаций:

1. Правильно выбрать тип гидравлического насоса, так как именно данная деталь играет самую важную роль в процессе работы всей системы.
2. Для каждого этажа нужно будет выложить свою петлю.
3. Перед выбором наиболее оптимальных материалов следует также провести тщательные просчеты потери тепла и энергии. Кроме того, выбирать определенный материал нужно с учетом всех особенностей подачи теплоносителя на этаж.
4. В попутку обязательно нужно встроить балансировочный кран. Если же в доме несколько этажей, то такой кран нужно будет поставить в котельной.

Обвязка котла

Как и любая другая отопительная система, петля Тихельмана может быть открытой или закрытой. На выходе обязательно следует смонтировать группу безопасности, которая при необходимости включит предохранитель, манометр и начнет отводить воздух из помещения.

Если же система открытого типа, то здесь не получится обойтись без разгонного стояка. На самой верхней его части дополнительно устанавливается расширительный бак, после которого создается трубопровод для отправления теплоносителя. При необходимости труба обратного тока дополняется при помощи специального насоса, выбрать который можно с учетом сопротивления внутри системы.

Перед началом обвязки котла обязательно стоит убедиться в том, что насосы работают без сбоев, а также следует установить фильтры для очистки воды. Это поможет гарантировать стабильную работу отопительной системы в будущем, а также избавит владельца от необходимости проводить очистительные работы.

После того как все работы проведены, необходимо будет установить тройник, который включает в себя расширительный бак, манометр и систему контроля уровня давления в магистрали. Пристальное внимание нужно уделить выбору запорной арматуры, которая может быть выполнена в виде шаровых кранов. Они должны устанавливаться не только со всех сторон от насоса, но и на отводе расширительного бачка.

Если организуется отопительная система, где находятся контуры с различной скоростью подачи теплоносителя, то нужно будет смонтировать гидрострелку.

Трубопроводы

Двухтрубная система создается легко, а вот трехтрубную создать не очень просто. Отопительная система подключается через трубы, сечение которых нужно будет дополнительно высчитать. Для этого используются два наиболее важных параметра – площадь помещения, а также уровень теплопотери. Последний показатель понять достаточно легко.

Если комната не превышает 150 метров кв., то теплопотери составляют не более 15 кВт. Здесь все зависит от того, какие материалы использовались при строительстве объекта, а также утеплен ли он при помощи специальных средств. Нужно будет проложить линии, диаметр которых не более 2 см, а также насосное оборудование на 25-40 кВт.

Если потери тепла варьируются в диапазоне 15-27 кВт, то нужно будет приобрести трубы, диапазон которых составляет 25 мм. При необходимости можно использовать трубы с меньшим сечением, однако стоит быть предельно внимательным с расчетами, так как это может негативно сказаться на эффективности всей системы.

Арматура

Некоторые не уделяют должного внимания выбору арматуры, считая ее неважным элементом петли Тихельмана. Однако без качественной регулировочной арматуры невозможно гарантировать функциональность схемы. Для того чтобы добиться оптимального давления внутри системы, нужно правильно подобрать количество секций в радиаторе, однако тут придется проводить точные расчеты, с которыми может справиться только опытный специалист.

Чтобы обезопасить себя от возможных ошибок, можно установить на каждом радиаторе специальный клапан. Если же нет возможности смонтировать его, то нужно применять метод статической регулировки, которая поможет обеспечить балансировку петли Тихельмана. Подобная система нуждается в установке вставок, которые помогут снизить проход теплоносителя на нужную величину.

Итак, петля Тихельмана является одной из наиболее популярных и востребованных при создании отопительной системы. Ее основное преимущество заключается в стабильности работы и равномерности прогрева всех элементов. Подобная система монтажа отопления подойдет как для одноэтажного, так и для двухэтажного домов. В отличие от двухконтурного теплого пола с напольным покрытием такая система обеспечивает естественную циркуляцию.

Подробный обзор отопительной системы «Петля Тихельмана» представлен в следующем видео.

Источник: stroy-podskazka.ru

Релизация отопления попутной схемой или петлей Тихельмана

Схемы отопления

Схема Альберта Тихельмана, или «петля Тихельмана», она же и попутная схема является усовершенствованием двухтрубной системы отопления. Она фактически исправляет недостатки обычной двухтрубной системы, хотя и не избавлена от собственных, о которых будет сказано ниже.

Но для начала давайте ответим на вопрос: в чем же заключается принципиальное различие однотрубной и двухтрубной систем отопления?

Основные виды отопления

Однотрубная система отопления доставляет теплоноситель от котла к первому радиатору, из которого несколько остывший теплоноситель попадает в следующий и так далее по цепочке. Снижая температуру от радиатора к радиатору, теплоноситель возвращается обратно в котел.

В результате первые в цепочке радиаторы имеют самую высокую температуру, а последние, соответственно, самые холодные. Эту проблему пытаются решать установкой на радиаторы дополнительной регулирующей арматуры и изменять диаметр труб, оборудовать байпасы и увеличивать размеры батарей в конце, чтобы увеличить теплоотдачу. Однотрубная система экономна при приобретении и монтаже, так как требуется не много труб и других расходных материалов, а значит и цена монтажа также будет ниже. Однако в больших зданиях, где требуется установка большого числа радиаторов, эта схема нивелирует КПД самых лучших и экономичных котлов, заставляя их работать на максимуме, и при этом все равно получать в «обратке» драматически остывший теплоноситель и холодные батареи в части отапливаемых помещений.

Двухтрубная система же предусматривает одновременную подачу горячего теплоносителя от котла через общую «горячую» трубу (коллектор) индивидуально к каждому из радиаторов. При этом каждый радиатор своим индивидуальным «выходом» подключается не к следующему радиатору, а в другую трубу – «обратку», к которой подключены «выходы» всех остальных радиаторов. Таким образом, происходит одновременный «сбор» остывшего теплоносителя из каждого из этих радиаторов в общий контур, возвращающий теплоноситель обратно в котел на подогрев. Теоретически это позволяет каждому радиатору получить теплоноситель одинаково высокой температуры, и вместо передачи его уже чуть остывшим следующему радиатору, сразу отдавать в «обратку».

Однако при практической реализации этой схемы возник ряд проблем. Прежде всего, в классической двухтрубной системе первый радиатор на получении теплоносителя являлся первым же и «отдавателем» в «обратку», а последний радиатор, получавший теплоноситель, становился также последним и на «обратке» тоже. Схема фактически оказалась тупиковой, и наилучшая циркуляция теплоносителя происходила на первом радиаторе, а наихудшая, прогнозируемо, на последнем – в «тупике». В борьбе с этим недостатком комбинировали различные диаметры труб, устанавливли ограничители давления, увеличивали размеры «тупиковых» радиаторов, однако слишком значительным уличшением результатов похвалиться не могли. Кроме того, двухтрубная система является заметно дороже и сложнее в монтаже, чем однотрубная, и по количеству необходимых труб, и по их разному диаметру, и по необходимости приобретать различного рода регулирующую арматуру.

Решение Альберта Тихельмана

Немецкий инженер Альберт Тихельман в 1901 году предложил применить так называемую «возвратную систему реверсивного типа», изменив принцип работы «обратки». Что в последствии и получило название отопление петлей Тихельмана (попутная схема). Согласно его идее первый радиатор на получение горячего теплоносителя становился последним в «обратке», а первый в «обратке» (самый близкий к котлу) получал точно такой же горячий теплоноситель последним. В итоге улучшилась циркуляция теплоносителя во всей схеме, и был обеспечен одинаковый прогрев всех радиаторов, отпала необходимость в дополнительной регулирующей арматуре и приобретении радиаторов разных размеров, теплоноситель получил условия легкой проточности, а отопительные котлы смогли, наконец, проявить свою настоящую эффективность.

Проблема лишь была в том, что в 1901 году эта система могла функционировать лишь в одноэтажных зданиях, то есть строго горизонтально. Однако с появлением циркуляционных насосов, принудительно прокачивающих теплоноситель по системе, двухтрубная система отопления проявила себя во всей красе.

Современные распределительные коллекторы раскрывают все новые преимущества этой схемы, позволяя объединять в ней для одного дома и привычные всем радиаторы, и систему водяного теплого пола.

К недостаткам попутной схемы отопления Тихельмана следует все же отнести необходимость приобретения, кроме основных, еще и дополнительных труб большого диаметра, что связано с дополнительными расходами, а также следует при проектировании учитывать архитектурные особенности частного дома, поскольку на пути реализации такой схемы препятствиями могут стать, например, дверные проемы, а также другие архитектурные формы.

Плюсы схемы

Все больше владельцев частных домов решают устанавливать системы отопления по попутной схеме Тихельмана. Это неудивительно, она обладает довольно большим рядом плюсов:

• Наверное, самым главным достоинством этого метода является то, что такая система отопления позволяет всем приборам отопления работать максимально эффективно.
• Например, подающая и обратная магистрали подключаются вместе, идя в одном направлении цепи радиаторов, отдача тепла каждого последующего радиатора уменьшается, последний может вообще остаться холодным;
• Трубы идут по двум отдельным цепям в одном направлении, КПД радиаторов становится заметно выше, продолжая уменьшаться;
• Благодаря петле Тихельмана радиаторы способны работать на 100%;
• Система имеет адаптивный характер, для установки подойдут маленькие и большие помещения бытового или промышленного назначения;
• Каждый радиатор дает одинаковое количество тепла, поэтому помещение прогреется равномерно;
• Способ прост в исполнении, не имеет сложных этапов, важно лишь следовать технологии;
• Присутствует возможность установки дополнительных устройств отопления;
• Так как радиаторы уже сбалансированы, не требуется тратить время на их балансировку ради равномерного прогрева, установка системы не требует покупки каких-либо дополнительных элементов;
• Отопление, установленное по схеме Тихельмана, прослужит очень долго.

Принципиальная схема отопления Тихельмана

Минусы схемы

• Отопление по схеме Тихельмана – удовольствие недешевое, для системы требуется довольно продолжительная длина трубопроводов, поэтому ради удобства придется выложить некоторую сумму. Это самый существенный минус;
• Прокладка системы отопления по такой схеме вызывает много проблем из-за мешающих архитектурных особенностей помещений (дверных проемов, например). Именно из-за этого момента петлю Тихельмана бывает невозможно проложить;
• Данная схема проводится горизонтально. Прокладывая систему отопления вертикально, придется использовать другие схемы.

Диаметр и объем труб

Расчет диаметра и объема трубопроводов для прокладки системы является очень важным моментом установки. Делать это нужно на этапе проектирования схемы отопления, при несовпадении каких-либо размеров или параметров системы работа может затрудниться или даже отложиться. Чтобы все точно рассчитать, для начала нужно определить тепловую мощность всей конструкции из:

• Общего объема помещения, частного дома или промышленного здания;
• Разность между температурами снаружи и внутри комнаты;
• Коэффициент тепла, потерянного с течением времени, непосредственно зависит от конструкции, материалов, утепления отапливаемого помещения;

Для коэффициента потерь тепла есть уже существующие определённые показатели, являющиеся зависимыми от уровня тепловой изоляции всего строения. Для случаев, когда помещение имеет лишь минимальную теплоизоляцию или ее вообще нет, коэффициент равен 3 или 4. Если здание облицовано кирпичным покрытием, показатель уменьшается до 2 или 2.9. Если степень теплоизоляции признается средней, показатель уменьшается до 1.8. Минимальным коэффициент не превышает 0.9, он появляется, когда помещение имеет действительно качественное утепление, установленные стеклопакеты, каждая входная дверь современная, максимально герметичная.

Дальше требуется определить скорость носителя тепла в трубах. Нормальным в данном случае является диапазон между 0.36 — 0.7 метра в секунду. Следуя из вышеуказанных показателей, рассчитывается диаметр труб. Обычно оптимальным размером является диаметр, равный 26 миллиметрам.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

Источник: eurosantehnik.ru