В частных домах, в том числе на дачах, чаще всего используется собственная отопительная система. Применяют разные схемы и так называемую петлю тихельмана. Далее разобрано, какое значение имеет петля тихельмана в отоплении с настенным котлом, в чем ее преимущества и недостатки, как правильно ее собрать.

Макет одного из вариантов попутки
Макет одного из вариантов попутки
https://dartshouse.ru/wp-content/uploads/2020/11/resource_img_16063468156594.jpg

Какие схемы отопления бывают

С появлением водяного отопления способы подвода теплоносителя к теплообменникам (радиаторам) сильно усложнились. Используемая арматура дает возможность распределять и регулировать подводимое от водонагревателя тепло к каждому теплообменнику. Благодаря этому, можно регулировать температуру в каждой отдельной комнате. Системы отопления различают:

  • по способу разводки;
  • по направлению движения теплоносителя;
  • по возможности регулировать циркуляцию;
  • по тому, как подключаются теплообменники.

Радиаторы могут подключаться как с одной стороны, так и с противоположных. Подвод горячей воды может быть верхним, нижним, вертикальным и горизонтальным. Движение жидкости по трубам относительно теплообменников может быть однонаправленным или попутным, как в петле тихельмана, или противоположным – в тупиковых схемах.

Способы подключения и примерная теплоотдача при различных вариантах
Способы подключения и примерная теплоотдача при различных вариантах
https://izhevsk.ochag96.ru/upload/iblock/b49/podklyuchenie.bmp

Для регулировки циркуляции используют термостатический или балансировочный кран, установленный на входе радиатора. Также созданы новые насосы, способные изменять частоту вращения ротора от изменения давления в системе. Кроме того, различают следующие схемы подключения теплообменников:

  • одно-, двух-, трех-, и четырехтрубные;
  • коллекторные;
  • комбинированные.

Для начала стоит рассмотреть давно используемую двухтрубную тупиковую схему.

Традиционно используемая отопительная система

Такой вид подразумевает использование двух параллельно идущих труб: по одной идет горячая вода от котла, называется подачей, по другой протекает охлажденная после радиаторов жидкость, идущая к котлу, и называется обраткой. Эта схема тупиковая, потому что обе трубы заканчиваются на последнем радиаторе.

На макете видно, как проходит теплоноситель
На макете видно, как проходит теплоноситель
http://ovpro.ru/files/services/type-heating-6.jpg

Она обладает следующими преимуществами:

  • минимальный диаметр труб;
  • может использоваться в любых сложных помещениях;
  • позволяет использовать радиаторы с любым количеством секций;
  • широко применяется в многоэтажных домах.

Трубы в такой системе имеют одинаковый диаметр по всей протяженности. По мере удаления от котла давление в подающей ветке будет падать, причем падение происходит нелинейно. На первых метрах оно быстро снижается, а чем дальше от источника тепла, тем медленее. Этот процесс происходит и в обратке. Чтобы теплообменник работал на полную мощность, через него необходимо пропускать определенный объем жидкости, а это зависит от скорости передвижения теплоносителя.

Из-за гидравлического сопротивления труб и проходимости радиаторов разность в давлении между подачей и обраткой будет уменьшаться, значит, скорость теплоносителя будет также снижаться. Как уравнять скорость на всем протяжении линии? Для этого используют термостатические или балансировочные краны.

Уточнить по наличию
-40%
Котёл напольный, DTG X 42 N Цена 213107 руб 128930 руб
Уточнить по наличию
Уточнить по наличию
В наличии
Котёл конденсационный настенный, LUNA Platinum+ 33 GA Цена 159912 руб
Под заказ
Котёл напольный, Vitogas 100-F, GS1D 42/84, Vitotronic 100/300 тип CC1E/CM1E, 2-х котловая установка Цена 790830 руб
Под заказ
Котёл газовый настенный, ECO4S 1.24 F Цена 68085 руб
В наличии
Котёл конденсационный настенный, Logamax plus, GB172-30 iK H, чёрный Цена 137364 руб
Под заказ
Котёл напольный, GT 338, B3 (Базовая), в разобранном виде Цена 1012925 руб
В наличии
-38%
Котёл газовый настенный, Zena plus, MSL 31 MI FF Цена 132612 руб 82418 руб
На рисунке видно различие между двумя видами отопления
На рисунке видно различие между двумя видами отопления
https://oboiman.ru/wp-content/uploads/4/2/6/4260d7047a4c01087e1feaec9344f571.jpg

В чем их отличие? Балансировочный или регулирующий клапан представляет собой кран с резьбовым запорным механизмом. При закручивании вентиля происходит плавное перекрытие светового пространства, увеличивающего гидравлическое сопротивление. При этом скорость прохождения теплоносителя через теплообменник уменьшается.

Термостатический кран имеет термоголовку, в которой находится тепловой датчик. Он измеряет температуру в самом радиаторе и поддерживает ее в заданном режиме, приоткрывая или закрывая проходное отверстие.

Такие краны позволяют поддерживать разность давления магистрали на протяжении нескольких десятков метров. Однако дальнейшее увеличение протяженности линии приведет к отключению последних радиаторов. Из этого положения можно выйти несколькими способами:

  • увеличить мощность насоса и (или) диаметр труб;
  • разделить линию на несколько групп, используя коллектор;
  • использовать петлю тихельмана в отоплении с настенным котлом, схема которого совсем другая.

Внешний вид и заглушка в виде колпачка
Внешний вид и заглушка в виде колпачка
https://www.wattson.ru/data/Attached/20190301/712.jpg

Увеличение или добавление дополнительных насосов, а также использование теплопровода с бо́льшим диаметром влечет за собой удорожание всей системы. Использование разветвления оправдано в некоторых случаях, например, когда на первый и второй этажи проложены свои ветки. Однако тогда нужно отрегулировать подачу теплоносителя между этими плечами. Причем до разделения прокладывают общий трубопровод большего диаметра, а затем переходят на меньший.
В большинстве же случаев целесообразнее применить попутку.

Устройство попутной отопительной системы

Конструктивно попутка прокладывается иным способом. Если в тупиковой системе сразу тянут две нитки труб, то в попутной дело обстоит иначе. Сначала прокладывают одну трубу, от нагревателя по всему периметру до последнего радиатора, а затем вторую – от нагревателя по всему периметру, но в обратном направлении к первому теплообменнику.

Такой вид прокладки создает одинаковые условия для каждого аппарата обогрева
Такой вид прокладки создает одинаковые условия для каждого аппарата обогрева
https://odstroy.ru/wp-content/uploads/5/0/e/50eb5014e1928aa9d8a10d82bbcb3c59.jpeg

Как видно на схеме, каждая нитка трубы оканчивается на обогревательном элементе – первом или последнем. В любом месте отопительной системы между двумя нитками трубопровода сохраняется одинаковое гидравлическое давление. Точнее, оно должно́ было бы сохраняться, но, как рассматривалось выше, падение давления происходит нелинейно. Основной спуск происходит в начале системы, а далее идет уже более равномерно. Если графически показать этот момент, то можно заметить нелинейность характеристики. На первых метрах давление в системе высокое или разряженное, в зависимости от выбранной трубы. Значит, через первые подключенные аппараты будет проходить много жидкости, а ближе к середине отопления это давление будет снижаться.

Интересно! В какой-то момент давление в обратке может оказаться выше, чем в подаче, и в теплообменнике появится противоположное течение.

На графике показано сопротивление от длины трубопровода с разной внутренней поверхностью
На графике показано сопротивление от длины трубопровода с разной внутренней поверхностью
https://cf2.ppt-online.org/files2/slide/h/HjbV2yCcKYJvoghlBr4smaWGOkENqf9ipA1XZS/slide-45.jpg

Установив регулировочные краны, можно исправить кривизну траектории, и тогда все подключенные приборы будут получать необходимую им порцию. В этом случае говорят о равновесии системы. Как в этом случае будет происходить обогрев? Далее рассмотрено, как работает петля тихельмана в отоплении с напольным котлом.

Первый прибор, подключенный к подающей линии, получит от нее максимальное давление, зато в обратке разряжение может отсутствовать полностью и даже иметь некоторое положительное значение. Тем не менее избыток напора в подаче компенсирует недостаток разряжения, и прибор будет работать. Во втором приборе подающая линия будет иметь меньше напор, зато в обратке уже появится некоторое разряжение и так далее. То есть для каждого прибора будет достаточно разности давления, чтобы они могли нормально работать.

В ролике показаны графики и подробно разъясняется, почему при правильной сборке не должно возникать никаких проблем

Несмотря на кажущуюся простоту решения проблем, эта схема имеет не только положительные свойства, но и отрицательные.

Плюсы и минусы попутной схемы

Что хорошего в таком варианте? Рассмотрим несколько моментов:

  • равновесие давления в подающей и обратной линиях;
  • возможность подключать множество приборов обогрева;
  • магистраль может быть протяженной;
  • после правильной регулировки дополнительное обслуживание долгое время не требуется.

Что относится к недостаткам – это:

  • дороговизна;
  • требуются переходные тройники;
  • в сложных по конструкции зданиях потребуется прокладывать третью трубу;
  • в некоторых случаях требуется профессиональная помощь.

Для снижения гидравлического сопротивления трубы берут большего диаметра, чем используются в тупиковой схеме. Также приходится брать гарнитуру большего размера, что увеличивает трудоемкость.

Внимание! У пропиленовых труб диаметр меньше, чем у металлопластиковых.

Полипропиленовый материал
Полипропиленовый материал
https://mr-build.ru/wp-content/uploads/2015/10/220-1024x712.jpg
Строение металлопластика
Строение металлопластика
http://teplogalaxy.ru/wp-content/uploads/2017/06/konstruktsiya-metalloplastikovoy-truby3.jpg

Часто делают ступеньку на конце трубопровода, устанавливая меньший диаметр. Чтобы сэкономить на материале, такое соединение устанавливается под теплообменником. Для этого используют переходные тройники, которые найти в малых городах не так-то легко.
В сложных по конструкции зданиях иногда невозможно прокинуть ветку по периметру здания и приходится возвращаться, добавляя третью трубу. Если такой участок большой, резко возрастает расход материала. При использовании петли тихельмана могут возникнуть непредвиденные ситуации, которые способны решить только специалисты.

Монтажные работы

Поскольку протяженность петли большая, для снижения сопротивления трубопровод выбирают диаметром 32 мм из пропилена. Берут подачу, а на ее примере проводят обратку. Нитку прокладывают как можно ровнее, если требуется поворот, его по возможности делают плавным. Чем больше углов, тем больше сопротивление жидкости, протекающей по трубопроводу.

Подключение к отопительным приборам осуществляется через подводы
Подключение к отопительным приборам осуществляется через подводы
https://1-teplodom.ru/wp-content/uploads/5/a/1/5a1bd182bf9f52445dcdd472a86c4065.jpg

Если обогреватели стоят на некотором расстоянии от трассы, лучше к ним сделать подвод, чем тянуть линию. На небольших расстояниях можно использовать перемычки диаметром 16 мм, на очень больших расстояниях можно применить 20 мм, хотя такие расстояния встречаются редко.
Почему подводку лучше делать 16 мм диаметром? Тогда балансировочный кран будет чуть меньше открыт и будет меньше забиваться грязью. Благодаря этому, увеличится стабильность регулировки, и реже нужно будет проводить перенастройку. Поскольку первые и последние приборы подключаются к теплосети с большой разницей напора, краны сильно закрывают, а чем ближе к центру, тем больший зазор остается.
Если протяженность отопления большая, после половины сети делают ступеньку — переход на меньший диаметр. Для этого считают количество теплообменников, делят на два и получают тот номер, после которого должна стоять ступенька. Допустим, в линии стоят 19 приборов, делим на 2 и получаем 9,5, округляем до 10.
В ролике показано, что нужно делать, если протяженность отопления большая

Иногда одной ступеньки бывает недостаточно, тогда добавляют вторую. Для этого оставшийся участок снова делят пополам и делают переход после середины.

Напоминание! Сколько бы переходов ни было, последние обогреватели подключаются через диаметр в 16 мм, так как это уже считается не трубопроводом, а подводкой.

Советы по настройке

Почему ступенчатый переход делают во второй половине нитки? В средней части перепад давления самый малый, если перед ним поставить ступеньку, то положение только ухудшится. Гидравлический зажим повышает напор перед ним, а не после него. Поэтому, чтобы стабилизировать этот участок, зажим должен быть за самым слабым местом. Нарушение этого и других правил может вывести систему из строя
В видео разобраны причины плохой работы попутной схемы

Балансировочные краны ставят на все приборы. Если этого не сделать, появятся шумы. Термостатический регулятор имеет термоголвку, которая, в зависимости от температуры теплоносителя, может перекрывать или открывать проходное отверстие. Когда котел обогрел помещения, он отключается. Но может произойти такая ситуация, что на средних в отоплении теплообменниках, которые, к тому же имеют большую мощность, не поставили краны и через них постоянно идет вода. Что произойдет в этом случае?
Другие приборы под действием термостатического клапана один за другим будут закрываться, скорость прохода жидкости через средние теплообменники будет увеличиваться, и в них будут возникать шумы. Установив балансировочный клапан, можно добиться того, чтобы скорость прохода через регулировочную арматуру была ограничена, что предотвратит гидравлические шумы.

Балансировочный клапан
Балансировочный клапан
https://www.cimberio.no/wp-content/uploads/2014/11/737.jpg

Совет! Если в котле используется новый насос с регулировкой частоты вращения, можно обойтись без регулировочных кранов. Насос сам сбавить давление.

Подключение других приборов

Петля тихельмана находится в устойчивом состоянии при отрегулированных гидравлических сопротивлениях. Если необходимо подключить дополнительные потребители с бо́льшим сопротивлением, например теплый пол, необходимо произвести разделение с помощью коллектора.
Иногда трубопровод приходится опускать под дверями и панорамными окнами. Понижение до 10 см не играет большой роли, при большей величине на верхнем угле спуска будет собираться воздух. Для его удаления устанавливают уловители воздуха.
Полезные советы по подключению теплого пола можно узнать из ролика

Коротко о главном

Петля тихельмана, в отличие от тупикового типа, способна поддерживать перепад давления на всем протяжении ветки отопления. Использовать ее рекомендуется, если присутствует не менее 10 приборов обогрева, так как такой тип стоит дорого. В сложных конструкциях дома, когда требуется пускать третью трубу, цена резко возрастает. Большая протяженность требует тонкой регулировки каждого обогревателя, в некоторых сложных условиях без специалиста не обойтись.

Какой вариант – тупиковый или попутный – вы использовали в своем доме? Почему выбрали его и какие достоинства и недостатки этой схемы можете назвать?