Двухтрубная или однотрубная система отопления
Практически перед каждым владельцем частного дома, встает вопрос:
«Двухтрубную или однотрубную систему отопления выбрать?»
Опишем основные плюсы и минусы той и другой системы, а затем дадим свои рекомендации.
Однотрубная система отопления — система, при которой функцию подачи и отвода теплоносителя играет одна труба.
Плюсы однотрубной системы:
- для подачи теплоносителя используется одна труба вместо двух. Это прямая экономия ваших средств по стоимости труб, фитингов и работ по монтажу.
- фактически не требует никакой регулировки отдельных веток и стояков.
- имеет меньший объем теплоносителя. В случае использования антифриза это опять же прямая экономия ваших средств.
- повышенная гидравлическая устойчивость данной системы.
- в случае необходимости слива системы этот процесс ускоряет и не приводит к излишнему объему воды в сливной яме, т.к. имеет меньший объем теплоносителя.
- сроки монтажа меньше, чем в двухтрубной системе.
- при наличии готового (рассчитанного) проекта с исполнительными схемами и указанными диаметрами не требует высокой квалификации монтажников.
- повышенная уязвимость к разморозке всей системы. Замерзание системы хотя бы в одном месте делает неработоспособным весть контур.
- по мере удаления от котла требует увеличенного размера отопительных приборов. Ввиду того, что в магистраль трубы поступает не только горячая вода (напрямую из котла), но и остывшая (с отопительных приборов), на вход каждого последующего радиатора приходит все более охлажденная вода. Но теплопотери остаются прежними. Чтобы их компенсировать, требуется больше секций. Этот фактор напрямую сводит на нет и даже уводит в минус кажущийся вначале выигрыш в стоимости материала.
Двухтрубная система отопления — система, при которой для подачи и отвода теплоносителя используется две трубы.
- на вход каждого радиатора приходит теплоноситель с температурой, равной фактически котловой (потери тепла по пути, если трубы утеплены по нормативам, незначительны). Значит это меньший размер отопительного прибора и, следовательно, экономия средств.
- менее уязвима к разморозке всей системы (пояснение смотрите в конце статьи).
- позволяет оперативно находить недостатки и ошибки, допущенные в процессе монтажа, и без менее серьезных последствий (чем в случае с однотрубной системой) исправлять их.
- менее чувствительна к ошибкам, допущенным на стадии проектирования.
Минусов такая система практически не имеет, за исключением стоимости и срока монтажа, которые конечно выше, чем в случае с однотрубной системой, но эти недостатки с лихвой компенсируются удобством, качеством и надежностью эксплуатации этой системы.
Наши рекомендации.
Рассмотрев плюсы и минусы описанных систем, вы можете принять свое решение в пользу того или иного варианта.
Мы же со всем знанием дела настоятельно рекомендуем остановить свой выбор на двухтрубной системе.
Помимо, указанных выше положительных особенностей этой схемы, приведем еще одно соображение в качестве обоснования своей рекомендации.
Представьте, что перед вами выбор: нужно выбрать две электрические гирлянды. В одной гирлянде лампочки соединены последовательно, а в другой параллельно. Критерий, которым вы руководствуетесь — надежность, удобство эксплуатации и ремонта. Какую выберите вы?
Предположим, вы берете ту, где лампочки подключены последовательно. Что же происходит, когда перегорает одна лампочка? Цепь разрывается. Вся гирлянда перестает работать.
А что можно сказать о поиске перегоревшей лампочки в такой гирлянде, если у вас нет специальных приборов?
Кто искал такую лампочку, знает, сколько это занимает времени.
Какое отношение этот пример имеет к системе отопления? Самое прямое.
Выше мы говорили, что однотрубная система наиболее уязвима в отношении разморозки всей системы. Все отопительные приборы «сидят» на одной трубе. И хотя технически было бы неправильно говорить о том, что они включены последовательно (если конечно это не разновидность однотрубной системы — проточная система). Все же подумайте, что бы произошло, если бы хотя бы 1 см или 0,5 см воды в этой трубе перемерзло (особенно уязвимы пороги входных дверей или неплотности в швах кирпича, особенно когда на трубах или в стенах нет утеплителя)?
Правильно. «Встала» бы вся система. И постепенно она вся замерзла бы.
А что можно сказать о поиске замерзшего участка трубы? Поверьте — это практически невозможно!
А теперь возьмем гирлянду с параллельно включенными лампочками. Что происходит, когда одна или две перегорают?
Другие продолжают гореть. А легко ли найти ту лампочку, которая перегорела? Конечно. Все горят, а она — нет!
Точно также и в двухтрубной системе. Если все же так случилось, что труба, идущая к одному радиатору, замерзла, то это не значит, что перестанут работать другие.
А легко ли найти радиатор и соответственно место, где случилась авария? Да. Достаточно лишь потрогать рукой, и все станет ясно.
Разве это не мощный фактор в пользу выбора двухтрубной системы?
Задаваясь вопросом: «Двухтрубную или однотрубную систему отопления нужно выбирать?», не колеблясь, остановите свой выбор на двухтрубной системе отопления и вы никогда не пожалеете о своем выборе!
Одно и двухтрубная системы отопления
Одно и двухтрубная системы отопления
Одна из главных задач при оформлении системы отопления любого дома — выбор правильной системы разводки. Существует 2 варианта — однотрубная и двухтрубная система отопления. Специалисты компании “Аквапоинт” могут разработать для вас грамотный проект любого типа системы подогрева. Но чтобы понимать, почему наши инженеры предлагают тот или иной вариант и какие это даст вам преимущества, ознакомьтесь с особенностями устройства каждого варианта разводки, описанными ниже.
Однотрубная система отопления
Устройство однотрубной системы заключается в наличии только одной магистральной трубы, которая проходит через все этажи и отопительные приборы в каждом помещении. Представляет собой такая магистраль замкнутое кольцо, началом которого является котел. Теплоноситель (антифриз или вода) последовательно движется по всей линии, возвращаясь обратно в котел.
Схема разводки
Существуют 2 основные схемы разводки:
Вертикальная однотрубная система отопления. Применяется для обустройства высотных многоквартирных домов. В этом случае подогретый теплоноситель подается наверх, после чего спускается вниз, проходя через все радиаторы отопления.
Горизонтальная — преимущественно используется в одноэтажных строениях частного или промышленного назначения. Хорошо подходит для прогрева помещений большой площади.
Плюсы однотрубной системы отопления:
Минимальный расход материалов, что определяет низкую стоимость всей системы.
Более проста в проектировании и реализации.
Минусы:
Сложный процесс теплового расчета.
Ограничение по количеству приборов распределения тепла на одном стояке.
Отсутствие возможности регулирования интенсивности подогрева на радиаторах.
Высокое гидродинамическое сопротивление.
Сложность устранения ошибок, если они допущены при расчете системы.
Большой объем теплопотерь.
Конечные обогревательные приборы отдают меньше тепла, чем те, что расположены в начале линии.
Расширение возможностей
Современные инженеры используют несколько решений для модернизации таких систем. Одно из актуальных — монтаж байпаса, благодаря которому можно все же оснастить такую линию дополнительными элементами контроля и управления — термостатами, регуляторами, балансировочными вентилями, шаровыми кранами.
В данном случае возможности системы расширяются, и каждый отопительный прибор на линии можно отрегулировать под нужный объем тепла либо в отдельных помещениях перекрыть подачу теплоносителя к прибору.
Наличие байпаса в однотрубной системе отопления также дает такие преимущества:
экономичный расход энергоносителя;
выполнение ремонтных работ без отключения всей системы.
Двухтрубная система отопления
Устройство двухтрубной системы отопления подразумевает наличие 2 контуров:
по одному теплоноситель в подогретом виде подается к приборам, распределяющим тепло;
по второму — отработанная охлажденная жидкость выводится назад в котел.
Широкое применение получили такие системы в следующих направлениях:
индивидуальное коттеджное строительство;
возведение высотных зданий (с верхней разводкой).
Схемы разводки
В зависимости от способа соединения всех элементов цепи различают 2 типа контура:
Горизонтальный, в котором чаще всего надо стравливать воздух при помощи кранов Маевского. Такие системы могут монтироваться как с верхней, так и с нижней схемой разводки.
Вертикальный — более дорогой вариант, зато его применение практически исключает образование воздушных пробок.
Плюсы:
Возможность индивидуальной регулировки подачи тепла в каждом помещении в одном здании.
Экономится полезная площадь, так как запорные системы подающего и обратного стояков обычно располагают в подвалах.
Минимальные теплопотери.
Низкое гидродинамическое сопротивление.
Все элементы автоматического контроля и регулирования изначально встраиваются в систему, а их расположение учитывается уже в процессе проектирования.
Экономия в процессе эксплуатации.
Минусы:
Большое количество расходных материалов — только труб надо минимум в 2 раза больше.
Сложность проектирования, что обуславливает более высокую цену всей системы.
Трудоемкий монтаж.
Исходя из всего вышеизложенного, можно сделать вывод, что однотрубные системы более простые и дешевые, но двухтрубные дают больше возможностей и позволяют снизить расходы и повысить качество отопления в процессе эксплуатации. Чтобы правильно определить, какой системе лучше отдать предпочтение именно в вашем случае, обратитесь за помощью к опытным мастерам компании “Аквапоинт”. Так вы будете уверены в полученном результате и не будете переживать о своей безопасности во время проживания в доме.
Расчет двухтрубной установки с прямой обраткой
Расчет двухтрубной установки с прямой обраткой
При установке дома на рисунке радиаторы размещены в соответствии с требуемой мощностью в каждой из комнат отапливаемых и присоединение их к сети трубопроводов производится, перечисляя участки через самый удаленный радиатор, как показано на плоскости рисунка ниже.
Как упоминалось ранее, для расчетных условий максимальная скорость воды 1 м/с и перепад давления на метр 30 мм вод.
ст. установлены.
Рассчитываются расходы секций и назначаются соответствующие диаметры, при этом проверяется соответствие скорости воды и перепада давления R принятым расчетным условиям. Так, например, для участка 1-3, передающего 883 Ккал/ч, читаем, что для Многослойной трубы АИС 16*2 мм перепад давления 2,02 мм.в. и скорость 0,11 м/с, параметры вполне приемлемые.
Таблица 6.1.2.3.1.1. Показывает распределение теплотворной способности, необходимой в каждой секции. Так как это установка с прямой обраткой, размеры подающей и обратной труб по сечениям идентичны, так как потоки в обеих совпадают. При проектировании установки с обратной обраткой необходимо составить две таблицы сечений, одну для нагнетания, а другую для обратки, так как потоки в этом случае будут обратными.
Рисунок 6.1.2.3.1.1. Распределение двухтрубное с прямой обраткой
Для получения этих значений скорости и потери нагрузки достаточно посмотреть соответствующие таблицы теплового скачка и средней температуры воды, теплового скачка 20ºС и среднего температура воды 70ºC, с которой работает установка, и подобрать скорость циркулирующего потока и выбранный диаметр (см.
таблицы потерь давления в многослойных трубах АИС, прилагаемые в приложениях к техническому руководству АИС).
Таблица 6.1.2.3.1.1. Выбор диаметров многотрубных труб AIS
Умножая единичную потерю напора или потерю напора на метр (R) на длину (L) секции, получают потери напора (ΔP CT), соответствующие трубе в этой секции.
Потери напора из-за принадлежностей рассчитываются любым из вышеуказанных методов. В этом случае используется присвоение 20% процента к падению давления из-за трубы. Суммируя перепад давления трубы ΔP CT и перепада давления фитинга ΔPCAC, получаем общее падение давления ΔPC секции.
Для получения наиболее неблагоприятного контура в сети трубопроводов начинаем от каждого радиатора и прибавляем перепад давления участков, которые ведут нас к котлу или производственному оборудованию. Этот перепад давления называется ΔP ORG (мм.с.а)
Потери давления умножаются на два, так как при прямой двухтрубной установке подающая и обратная трубы имеют одинаковый расход и одинаковые потери давления, так что диаметры того и другого абсолютно одинаковы.
Прокомментированная разработка расчета вместе с выбранными диаметрами в каждой из секций установки подробно представлена в таблице 6.1.2.3.1.2.
Как показано в нем, наиболее неблагоприятным контуром является тот, который идет от котла к радиатору в спальне 3.
Зная мощность и общий расход установки, можно рассчитать циркуляционный насос, если он не заложен в самом котле. Этот насос должен быть способен подавать поток на всю установку и преодолевать перепады давления самого неблагоприятного контура. Потери напора наиболее неблагоприятного контура будут суммой потерь в арматуре, радиаторах, котлах и т. д., помимо потерь, присущих трубопроводной распределительной сети.
Таблица 6.1.2.3.1.2. Определение потерь давления в установке
Отсюда следует, что потери напора на трение в напорной и обратной трубах котлорадиаторного контура (спальня 3) вместе с потерями на арматуре этого контура составляют:
ΔP ORG = 2 x (ΔP C15-16 + ΔP C13-15 + ΔP C11-13 + ΔP C9-11 + ΔP C8-9 + ΔP C6-8) = 2 x 278,6 = 557,2 мм.
кв.
Перепад давления, который должен преодолеть насос, составит:
ΔP PUMP = ΔP ORG + ΔP CAL, где ΔP CAL определяется производителем насоса. Итак,
ΔP PUMP = 557,2 мм ус. (без учета ΔP CAL).
Наконец, нам нужно знать расход, который должен обеспечить насос. Зная мощность установленного котла, необходимый для установки расход можно рассчитать по следующему выражению:
Q = P CAL / 3600 x ΔT КОНТУР
где:
Q: расход (л/с).
P CAL: мощность котла (Ккал/ч).
ΔT КОНТУР: тепловой скачок отопительного контура (ºC).
Для котла с мощностью, необходимой для удовлетворения общей потребности в тепле для отопления дома (5665 ккал/ч), и с учетом на 12-15% больше (приблизительно 800 ккал/ч), для компенсации тепловых потерь, которые могут находиться в трубопроводной распределительной сети, если учитывается тепловой скачок контура 20ºC, он должен быть:
Q = P CAL / 3600 x ΔT КОНТУР = (5665+ 800) / 3600×20 = 0,09 л/с
Требуемый насос должен иметь описанные характеристики и обеспечивать расход 0,09литров в секунду при избыточном давлении 0,56 метра водяного столба.
На следующих страницах различные материалы подробно описаны для различных многотрубных систем, необходимых для проектирования и выполнения установки.
Детали разбивки с многослойной системой ММ (мультимордаза) из латуни или ППСУ:
а) Многослойная труба PERT/AL/PERT с предизоляцией: 16*2,00мм и 20*2,25мм.
б) 20*2,25-3/4” подвижный многокулачковый фитинг.
c) Кривая соединения радиатора 16 * 2,00 или колено соединения радиатора 16 * 2,00.
г) Тройник многокулачковый редукционный из латуни или ППСУ 20*2,25-16*2,00-16*2,00.
д) Тройник равнобедренный многокулачковый из латуни или ППСУ 16*2,00.
f) Центральное отопление/охлаждение 6 зон, 230 В.
g) Комнатный термостат отопления, 230 В.
Как и в случае с сантехническими установками, если установщика заботит скорость сборки, можно использовать систему PROtec Multitube, которая является самой быстрой и безопасной в сочетании с многослойными трубами Multitube, не требует инструментов, а также отлично утопленный из-за его очень компактной конструкции.
Список материалов для установки прямого обратного отопления с многотрубной системой PROtec (аксессуары с латунным корпусом или PPSU):
а) многослойная труба PERT / AL / PERT с предварительно 20*2,25 мм.
б) Штуцер передвижной 20*2,25-3/4”.
c) Кривая соединения радиатора 16 * 2,00 или колено соединения радиатора 16 * 2,00.
г) Тройник редукционный из латуни или ППСУ 20*2,25-16*2,00-16*2,00.
д) Тройник равнополочный из латуни или ППСУ 16*2,00.
f) Центральное отопление/охлаждение 6 зон, 230 В.
g) Комнатный термостат отопления, 230 В.
Как 2- и 4-трубные системы ОВКВ используют энергию?
Существует множество систем отопления, вентиляции и кондиционирования, использующих гидравлические трубопроводы в качестве механизма для охлаждения и обогрева помещений. Отдельные фанкойлы обслуживают отдельные зоны, в то время как котел и центральный чиллер берут на себя общую нагрузку ОВК по мере необходимости.
Возможны две основные конфигурации системы:
1. Отдельные гидравлические трубопроводы обеспечивают нагрев и охлаждение
2. Один и тот же гидравлический контур выполняет обе функции
Двухтрубная система:
Когда гидравлический трубопровод выполняет функции обогрева и охлаждения, а фанкойлы имеют только одну подающую и одну обратную трубы.
Четырехтрубная система:
Когда отдельный гидравлический трубопровод обеспечивает нагрев и охлаждение, а фанкойлы имеют две подающие и две обратные трубы.
В большинстве инженерных решений каждая конфигурация имеет свой набор преимуществ и недостатков. В этой статье мы приводим краткую информацию о двухтрубных и четырехтрубных системах. Затем мы сравним каждый из них с более современной альтернативой: водяными тепловыми насосами.
Двухтрубные системы ОВКВ
Двухтрубные системы используют только половину
гидравлические трубопроводы, используемые в четырехтрубных системах. Это приводит к более
экономичность и более быстрое время монтажа.
Двухтрубные системы более
компактный, уменьшая требуемое пространство, необходимое для технических помещений. Кроме того,
техническое обслуживание проще с двухтрубными системами. Это связано с уменьшением
необходимое количество трубопроводной арматуры и арматуры.
Самое большое ограничение двухтрубной системы ОВКВ системы является отсутствие оперативной универсальности. Гидравлический контур трубопровода проходит через конструкцию и присоединяется либо к котлу, либо к чиллеру. Это будет зависеть от конкретных потребностей проекта. Также с двухтрубным системы, все помещения здания должны работать в одном режиме. Это делает это невозможно одновременно нагревать и охлаждать разные помещения.
Двухтрубные системы отопления, вентиляции и кондиционирования хорошо себя чувствуют в тропическом климате, где конструкции часто целый год не нуждаются в обогреве помещений. Котел в таких случаях обычно не принимается во внимание. (Если это не требуется для горячего водоснабжения, но это совершенно другая система здания.
)
Четырехтрубная система ОВКВ
Четырехтрубная система ОВКВ использует двойное количество труб как двухтрубные системы вентиляции и кондиционирования. Они дороже и требуют больше времени для установки, т.к. Что ж. Кроме того, четырехтрубные системы требуют большего пространства. Это потому что они необходимо поддерживать два контура гидравлических трубопроводов, которые тянутся по всей строительство. Кроме того, большее количество клапанов, приспособлений и соединений точек, то требуется больше обслуживания.
С другой стороны, четырехтрубная система HVAC предлагает характеристики производительности, которые вы не можете получить от двухтрубной системы. Например, фанкойлы могут производить одновременное осушение и охлаждение. Они делают это по одновременное использование змеевиков горячей воды и охлаждения.
Змеевик с охлажденной водой используется в
максимальная способность извлекать из воздуха как можно больше влаги. (даже
с охлажденным воздухом ниже необходимой температуры.
)
Любое избыточное охлаждение затем компенсируется нагревательный змеевик, который производит воздух с соответствующей влажностью и температурой.
Двухтрубные системы не позволяют использовать эту опцию. Это связано с тем, что влажность и температура воздуха устанавливаются один раз. они проходят через фанкойл. Повышенное осушение требует большего охлаждение, а более высокая температура воздуха приводит к более высокой влажности.
Еще одним важным преимуществом четырехтрубных систем является возможность одновременного охлаждения или обогрева отдельных помещений здания. Вы можете добиться этого, используя соответствующий гидравлический контур в фанкойлах, которые обслуживают выбранные зоны.
Как двухтрубные и четырехтрубные системы используют энергию
В Нью-Йорке большая часть систем охлаждения помещений
достигается с помощью электричества. Кроме того, отопление помещения обычно зависит от
жидкое топливо или природный газ. Имейте в виду, что одна тонна-час охлаждения обычно
имеет более высокую стоимость, чем одна тонна-час отопления.
это правда просто потому что
электричество в Нью-Йорке очень дорогое. Поэтому модернизация системы охлаждения обычно
для обеспечения большей доходности на каждый потраченный доллар. Фирмы по управлению недвижимостью могут сконцентрироваться
в первую очередь, чтобы максимизировать окупаемость инвестиций. (ROI)
Могут быть различия, противоречащие указанному выше правилу. Одно из этих отличий заключается в том, что в конструкции используется современный высокоэффективный чиллер в сочетании со старым котлом. В этом случае цена за тонно-час отопления может быть несколько выше. Проведение энергетического аудита, как правило, является наиболее надежным способом определения наиболее рентабельных обновлений.
Водяные тепловые насосы: выбор правильных характеристик обеих систем
Системы, в которых используются водяные тепловые насосы, а не фанкойлы, могут пользоваться преимуществами четырехтрубной системы, но в зависимости от индивидуального гидравлического контура трубопроводов.
Водяные тепловые насосы могут работать как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения, используя общий водяной контур.
Тепловые насосы извлекают тепло из помещений, требующих охлаждение, а тепло отводится в водяной контур.
Возможно одновременное отопление помещений, и эта тепловая энергия может извлекаться из того же водяного контура тепловыми насосами в режиме обогрева. При такой конфигурации системы нагрузки на охлаждение и на отопление уравновешивают друг друга. Это обеспечивает значительно более высокую эффективность работы. Однако котел и чиллер не потребуют совместной работы. Чиллер будет работать с более высокой нагрузкой на охлаждение, а котел будет работать с более высокой нагрузкой на отопление.
Для дальнейшего снижения эксплуатационных расходов можно использовать как высокоэффективные охладители, так и высокоэффективные бойлеры.
Просто имейте в виду, что эффективность заметно различается для каждого типа оборудования:
Газовые и жидкотопливные котлы используют годовое топливо
Эффективность использования (AFUE).
Это измерение представляет собой
процент. Например, газовый котел с КПД 95 % производит
95% теплоты сгорания передается воде, проходящей через гидравлический трубопровод.
Чиллеры используют коэффициент энергоэффективности (EER) для обозначения их эффективность в стандартных условиях испытаний. Затем они используют Интегрированный Коэффициент энергоэффективности (IEER), чтобы указать их эффективность после изучения изменчивость нагрузки и сезонные факторы
Кроме того, EER и IEER представляют собой не проценты, а отношение мощности охлаждения в БТЕ в час к потребляемой электроэнергии в ваттах. (сопоставимо с расходом бензина автомобиля)
Наиболее эффективные чиллеры с водяным охлаждением обеспечивают EER выше 20, в то время как наиболее эффективные котлы обеспечивают AFUE выше 95%. Чиллеры с воздушным охлаждением работают менее эффективно, чем их аналоги с водяным охлаждением.
Обратите внимание, что чиллер и котел также можно заменить на геотермальный тепловой насос.