Попутная система отопления


Что же такое попутка, чем она отличается от прочих схем?

Это единственная схема, которая практически не нуждается в балансировке после того, как система была собрана. За счет чего достигается результат? За счет того, что у нас все радиаторы находятся в одинаковых гидравлических условиях, а происходит это от того, что сумма длин труб подачи и обратки к каждому радиатору в попутке одинаковая.

Тупиковая система отопления и попутная, она же петля Тихельмана
Тупиковая система отопления и попутная, она же петля Тихельмана

Взяли первый радиатор, четвертый или седьмой, первый или последний, сумма длин труб всегда будет одинаковая. Все потери, которые происходят при движении теплоносителя, движение создается насосом, они будут одинаковы для каждого радиатора.


Если мы возьмем последний радиатор, то мы увидим, что у нас самая длинная подача к нему и самая короткая обратка. Какой бы мы радиатор ни взяли, сумма подачи и обратки всегда будет константа. За счет этого у нас радиаторы получают одинаковое количество теплоносителя и работают в одинаковых гидравлических условиях. Нам не нужна балансировка.

Что такое балансировка?

Балансировка — это искусственное ограничение количества теплоносителя, который попадает в радиатор. Если мы количество теплоносителя, возможность попасть в радиатор ограничили, то мы увеличили гидравлику системы, требуется увеличение мощности насоса, производительности и у нас появляется больше условий для образования гидравлических шумов в радиаторах. Это плохо. Попутка этого недостатка лишена.

Преимущество попутной системы

Ее преимущество — это простота. По простоте она уступает только коллекторной или лучевой схеме, там совсем все просто, от коллектора к каждому радиатору отправляются две трубы, как правило, одного диаметра — к примеру 16. И после того, как система собрана, ее балансируют. Балансируют, из-за того что у нас к одному радиатору сумма труб будет 10 метров, который находится рядом с коллекторным ящиком, к другому радиатору, который находится в другом конце дома, сумма длин труб будет составлять 50 или 100 метров, соответственно, ближний радиатор мы должны гидравлически увязать с дальним, увеличивая сопротивление, зажимая регулировочный, балансировочный кран. В попутке этого делать не надо, все радиаторы одинаково удалены от источника движения теплоносителя. Это большое преимущество.

Почему она нам может быть не нужна?


Очень просто. Попутка — дорогая система, она обходится процентов на 15, может быть, даже 20 дороже, чем схема тупиковая. От чего это происходит? От того, что в попутке у нас большой диаметр магистрали, и, соответственно, тройники, которые мы подключаем к подводке, к радиаторам, у нас больше диаметра, стоят они дороже. Разница между тройником 20 и 26 существенная.

Начиная с какого количества радиаторов есть смысл говорить о попутке? Вопрос спорный, но 10 радиаторов — это то количество, при котором уже нужно задумываться о попутке. Если у вас радиаторов 8, например, и у вас есть возможность подключить двумя плечами, в каждом плече будет находиться по 4 радиатора, то глубина балансировки первого и второго радиатора, будет достаточно небольшая. То есть нам не нужно будет увеличивать производительность насоса, не будет опасности возникновения гидравлических шумов из-за того, что насос слишком производительный. Если у вас есть возможность 4 радиатора увязать в одном плече, то попутка не нужна по причине ее дороговизны.


Балансировка - неотъемлемая составляющая настройки системы отопления при наличии большого количества радиаторов
Балансировка — неотъемлемая составляющая настройки системы отопления при наличии большого количества радиаторов

Если у вас 10 радиаторов и есть возможность сделать по 5 радиаторов в каждом плече, то глубина балансировки для 5 радиаторов, первых двух и немного третьего, потребуется больше, чем для плеча из четырех радиаторов, но все равно она еще не такая глубокая, чтобы мы увеличили производительность насоса. Если у нас с вами в одном плече, дом не позволяет по-другому сделать, конструктив дома у нас такой, тогда в одном плече получается 4, а в другом 6, есть смысл делать попутку. 6 радиаторов в одном плече — уже много. Мы должны будем очень-очень сильно зажать первый радиатор и второй, третий и четвертый немного меньше, все равно система у нас будет очень сильно отличаться по гидравлике от системы несбалансированной. Если у вас есть 10 радиаторов в доме на одном этаже и нет возможности сделать равные плечи, то это то количество, с которым нужно начинать попутку.

Основные виды отопительных систем

Дома и квартиры обогреваются искусственным путем для того, чтобы компенсировать потери тепла, происходящие из-за понижения температуры на улице. Существует специальное оборудование, которое эффективно справляется с этой задачей. Но то, какой оборудование будет в итоге выбрано для установки, напрямую зависит от того, каким способом будет добываться тепловая энергия. Кроме того, немаловажна и теплоизоляция самого дома.


В связи с этим, отопительные системы для дома делятся на несколько категорий:

  • водяные отопительные системы
  • паровые
  • воздушные
  • инфракрасное
  • динамическое отопление.

Попробуем разобраться с каждым из вариантов.

Паровое отопление в доме

Такой метод обогрева загородного дома подразумевает, что вместо жидкости теплоносителем будет выступать водяной пар. Но характерно то, что в России подобные системы запрещено устанавливать жилых домах или же общественных объектах, о чем можно узнать в соответствующих нормах и требованиях. Источником тепла под такие отопительные системы для дома может выступать как редукционный аппарат, так и обычный паровой котел.

паровое отопление

Основные преимущества систем на пару:

  1. в теплобменниках практически не теряется тепловая энергия.
  2. все отопительное оборудование достаточно компактное, более того, оно стоит относительно дешево.
  3. наконец, инерционность также относительно низкая, благодаря чему помещение быстро отапливается.

Но вместе с тем есть и недостатки:

  1. устанавливать отводы достаточно сложно;
  2. если исследовать термометром все плоскости элементов, то они продемонстрируют хорошие показатели.
  3. когда система заполняется теплоносителем, этот процесс сопровождается сильным шумом.
  4. с такой системой нельзя плавно поднять/снизить температуру.

О всех особенностях работы и о том как организовать паровое отопление в доме, читайте тут

Обратите внимание! Описанный тип системы отопления считается наименее безопасным из всех приведенных в статье. Более того, детали системы изнашиваются с очень высокой скоростью, поскольку при эксплуатации выдерживают критически высокие температуры.

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 м 3. Котел обычно выбирают исходя из того, что на 10 м 2 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.

Что такое попутная система отопления

Системы воздушного отопления

Сегодня отопление при помощи воздуха – это неотъемлемый элемент в большей части складских объектов, имеющих значительные объемы обогрева. Касаемо источника тепла, то в данном случае есть всего два варианта – теплогенератор и калорифер. Оба устройства характеризуются тем, что перманентно поддерживают заданный температурный режим, используя для того минимальное количество энергии. Такое оборудование еще называют климатическим.

Главные его преимущества:

  • при эксплуатации приборов требуется в разы меньше топлива, чем в аналогичных системах с водяным обогревом;
  • также они достаточно экономны, так как предусматривают как обогрев в холодное время года, так и охлаждение летом;
  • во время использования воздух в помещении нагревается непосредственно, иными словами, нет никаких «посредников»;
  • воздушное отопление способно прослужить достаточно долго, минимальный срок для него – 20 лет.

Узнать подробнее о том как работает такая система вы можете вот здесь

Каких-либо существенных недостатков такого рода систем замечено не было.

Обратите внимание! Такой универсальности, какая есть у воздушного отопления, нет ни в одной другой системе. С ее помощью можно даже эффективно охладить помещение, если необходимо.

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.


Попутная система отопления

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 радиаторы 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.

Двухтрубные системы 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.


Попутная система отопления

Отличительная черта двухтрубной системы: к каждому радиатору подходит подводящая и отводящая магистраль, что позволяет поддерживать одинаковую температуру теплоносителя на подходе ко всем приборам

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 труб, необходимых для обустройства. Это делает систему более дорогой и более сложной в монтаже.

Инфракрасное

В данном случае помещение будет отапливаться посредством специального излучения. Инфракрасный луч может послужить вам как основным источником тепла, так и вспомогательным. Характерно то, что подобное оборудование способно обогревать даже открытые пространства, чего нельзя сказать о любой другой системе.

инфракрасное отопление дома

Данного рода отопительные системы для дома имеют свои достоинства:

  • они дают возможность сэкономить много (порядка 50 процентов) потребляемой электроэнергии
  • тепловой источник при этом работает не постоянно, а зачастую не более 10-15 минут за час, эффективно и равномерно отапливая помещение
  • при работе не образуются никакие продукты горения
  • наконец, он не «жжет» кислород и не высушивает воздух.

Отопление инфракрасными лучами – это наиболее «природное», наиболее естественное отопление. Судите сами: планета Земля также отапливается таким образом! Половина всей энергии, выделяемой Солнцем, находится в инфракрасном диапазоне.

Классификация по направлению движения теплоносителя

Бойлерная

В зависимости от направления движения подающего и обратного теплоносителя относительно друг друга системы отопления проектируют трех наиболее распространенных схем: тупиковая, с попутным движением теплоносителя и коллекторная (лучевая).

Тупиковые схемы движения теплоносителя

Тупиковая схема

В тупиковых (стандартных) системах отопления теплоносители движутся в противотоке, наиболее удаленная ветка радиаторов от котла имеет большее сопротивление, чем так которая находится ближе. Поэтому возможно возникновение ситуации, когда происходит неравномерный прогрев ближайших радиаторов. Для того чтобы этого избежать необходимо создать дополнительное сопротивление в более коротких циркуляционных кольцах, то есть установить балансировочную арматуру.

Попутные схемы движение теплоносителя

Попутные схемы

При попутном движении теплоносителя параллельно в подающей и обратной трубе системы отопления все циркуляционные кольца, то есть ветки с радиаторами, находятся в одинаковых условиях. То есть как трубопроводы, так и стояки или радиаторы гидравлически сбалансированы между собой. Однако такие системы наиболее металлоемки по сравнению со стандартными, а также требуют прокладки гораздо большей длины трубопроводов Это отражается, прежде всего, на стоимости системы и цене монтажных работ. Поэтому попутные схемы в жилищном строительстве применяются наиболее редко.

Коллекторные схемы отопления

Идеальным вариантом для коттеджного и жилищного строительства в целом является применение коллекторной схемы системы отопления.

Коллекторная схема.

Такая система представляет собой установленный на этаже или в котельной коллекторный шкаф, в котором кроме запорной и балансировочной арматуры устанавливаются коллектора с выходами либо на радиаторную ветку либо на каждый прибор отопления. Такая система также является гидравлически стабильной и легко поддающаяся регулировке отдельных самых удаленных веток или нагруженных по тепловой мощности. При планировании лучевой схемы системы отопления можно к каждому выходу коллектора подключать каждый радиатор в отдельности, а трубопроводы прокладывать скрытым способом. При этом отрезок трубопровода должен быть выполнен из цельного куска трубы.

Традиционно используемые схемы отопления

  1. 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.
  2. 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.!

Существенное влияние на процесс теплообмена оказывает относительное движение теплоносителей. Если направление движения горячего и холодного теплоносителей совпадает, то такое движение называется прямотоком или параллельным током (рис. 4, а).

Если направление движения горячего теплоносителя противоположно движению холодного теплоносителя, то такое движение называется противотоком (рис.4, б). Если же горячий теплоноситель движется перпендикулярно движению холодного теплоносителя, то такое движение называется перекрестным током (рис. 4, в). При смешанном токе (простом – рис. 4, г и многократном – рис. 4, д) один теплоноситель движется в одном направлении, а другой – попеременно как прямотоком, так и противотоком.

Движущая сила процессов теплопередачи при переменных температурах изменяется в зависимости от вида взаимного направления движения теплоносителей. Поэтому выражение средней движущей силы в общем уравнении теплопередачи также будет зависеть от относительного направления движения теплоносителей и характера организации процесса теплопередачи (непрерывный или периодический).


Использованные источники

  1. zen.yandex.com/media/ck_gaz/petlia-tihelmana-ili-poputnaia-sistema-otopleniia-chto-eto-takoe-i-komu-ona-nujna-5efac7fe66fe1d5006535d8a
  2. 101studio.ru/sistemy/dvizhenie-teplonositelya-v-sisteme-otopleniya.html
  3. forum.abok.ru/index.php?showtopic=117558
  4. studopedia.ru/12_64244_shemi-dvizheniya-teplonositeley.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.