Система отопления Тихельмана: схема подключения, плюсы и минусы, монтаж

Схема отопления с петлей Тихельмана: плюсы и минусы

Двухтрубные системы отопления частного дома, как правило, это тупиковые системы, что приводит к тому, что в последнем радиаторе вследствие наибольшей удаленности напор и проток теплоносителя слабее, соответственно отопительный прибор греет хуже. Эта проблема решает путем увеличения количества секций радиаторов или добавлением регуляторов на каждый радиатор.

Второе решение, которое используется при монтаже двухтрубных систем отопления частного дома, является балансирование системы.

Схема Тихельмана достаточно проста. В классической двухтрубной схеме обратная тепломагистраль начинается от последнего радиатора и заканчивается котлом, а подача начинается от котла и заканчивается последним радиатором.

Особенности петли Тихельмана заключаются в том, что «обратка» начинается с первого радиатора, доходит до последнего и возвращается к котлу, а подача, как и в классической схеме, начинается с котла и заканчивается последним радиатором.

Получается, что первый радиатор от котла первый на подаче и последний на обратке, соответственно, последний радиатор последний на подаче, но первый на обратке.

Это своего рода прямоточная система, в которой теплоноситель в подающей и обратной тепломагистралях перемещается в одном направлении.

Данная схема позволяет обеспечивать равномерное сопротивление и проток в двухтрубных системах.

Преимущества и недостатки петли Альберта Тихельмана

Двухтрубные системы отопления частного дома, монтаж которых выполнен по схеме Тихельмана, обладают преимуществами прямоточных однотрубных систем («ленинградки») и двухтрубных систем, а также рядом дополнительных превосходств.

Прежде всего, отметим сбалансированность системы и отсутствие необходимости установки различного регулировочного оборудования, которое стоит довольно дорого.

При этом проток теплоносителя по всей системе одинаков, а работа теплогенерирующего оборудования оптимальна и отличается высоким КПД.

К недостаткам схемы Тихельмана отнесем необходимость использования дополнительных труб и желательно большого диаметра, а это дополнительные расходы.

Причем не всегда архитектурные особенности частного дома позволяют произвести монтаж открытой системы отопления с тремя трубами. Например, установке системы отопления данного типа могут помешать дверные проемы, и ряд других архитектурны форм.

Поэтому организовать круговое движение промежуточного теплоносителя в двухтрубной системе отопления частного дома не всегда возможно.

Также отметим, что в большинстве случаев при монтаже возвратных отопительных систем реверсивного типа по схеме Тихельмана применяется горизонтальная разводка.

По остальным характеристикам и используемому отопительному оборудованию и теплогенераторам петля Тихельмана не отличается от двухтрубных аналогов.

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.

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.

Виды разводки труб и построения систем отопления

Виды системы отопления определяются пространственным размещением радиаторов и трубопровдов.

Различают схемы компоновок:

• горизонтальную или вертикальную;
• верхнюю или нижнюю разводку;
• с прямым и обратным течением теплоносителя;
• разводок труб до радиаторов – тупиковые, лучевые, кольцевые.

Каждому виду и их комбинациям присущи качественные характеристики, определяющие выбор в зависимости от условий эксплуатации.

Верхняя или нижняя разводка

Схема двухтрубной системы отопления с верхней разводкой.

Верхняя разводка может быть обустроена в системах с гравитационной и принудительной циркуляцией, а также в их комбинированном варианте. Горячий теплоноситель по центральному стояку подаётся в верхнюю горизонтальную трубу из которой происходит распределение по стоякам. Трубы располагают под потолком верхнего этажа.

Преимущества	Недостатки
Разница в давлении позволяет использовать большое количество радиаторов	Часть тепла трубы отдают в верхней части помещения, что снижает эффективность
Подходит для различных схем построения	Требуется разводка большого диаметра, что дороже
Низкое гидравлическое сопротивление	Внешний вид не подходит для части интерьеров
Возможность установки терморегуляторов на каждый радиатор или стояк	Расширительный бак иногда придётся выносить на неотапливаемый чердак и осуществлять качественное утепление
Невысокое давление в сети (до 3-4 атм) подходит для любых типов радиаторов, в том числе алюминиевых	Для монтажа тёплого пола потребуется дополнительное оборудование

Диаметр труб и протяженность контуров увеличивает объём теплоносителя, для перекачки которого покупают мощные насосы.

Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой.

Системы с нижней разводкой отличаются расположением подводящей трубы и обратки ниже уровня радиаторов.

Преимущественно такие схемы используют в системах с принудительной циркуляцией.

Достоинства нижней разводки:

• трубопроводы можно скрыть в полу или стенах;
• не требуется делать общий стояк, что позволяет организовать отопление первого построенного этажа, а второй и последующий оборудовать в по мере необходимости;
• установив коллекторы, можно организовать систему «тёплый пол».

Пример коллекторного узла, распределяющего теплоноситель по контурам «теплого пола».

Среди недостатков пользователи отмечают частые завоздушивания, а монтажники – трудности с первоначальной настройкой и балансировкой.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Схема горизонтальной и вертикально разводки двухтрубной СО.

Горизонтальная и вертикальная схема отличаются наличием главного стояка.

Вертикальные типы в основном применяют в многоэтажных зданиях. Горизонтальный вид подходит для строений любой этажности, при обустройстве учитывают конструкцию и подбирают насос необходимой мощности.

Проектировщики и монтажники различают несколько принципиальных схем разводки труб в системах отопления.

Три принципиальных схемы разводки труб.

Тупиковая схема монтируется в большинстве загородных домов и имеет ещё одно название – с обратным (встречным) движением теплоносителя. К каждому радиатору подключают подающую и отводящую трубы. Циркуляция осуществляется насосом. Главное преимущество системы заключается в том, что ко всем радиаторам теплоноситель доходит одинаковой температуры, а с помощью регуляторов можно поддерживать необходимый микроклимат в каждом помещении.

Недостатки:

• большое количество сварных и муфтовых соединений;
• требуется профессиональный гидравлический расчёт, если в одном контуре находится больше 3-х радиаторов;
• часто возникают шумы от движущегося теплоносителя.

Петля Тихельмана или схема с попутным движением теплоносителя используется в нижней горизонтальной разводке и позволяет скрыть трубы под напольным покрытием или в стяжке. Попутная схема по отзывам монтажников требует минимальной настройки. Петля Тихельмана отлично работает при большом количестве радиаторов, но потребует при этом увеличенного диаметра труб.

При монтаже лучевой разводки используют коллекторы, устанавливаемые на каждом этаже здания.

Схема лучевой разводки двухтрубной СО к радиаторам с нижним подключением.

Схема раздельно питает каждый радиатор и позволяет монтировать систему «тёплый пол». Важный недостаток – большие затраты на приобретение труб.

Плюсы

• Вы сможете по своему желанию устанавливать и регулировать тепловой режим в каждой комнате своего дома.
• Исчезнет проблема с тем, что одни батареи слишком горячие, а другие слишком холодные.
• Для обслуживания отдельных узлов системы отопления не нужно прекращать отопления всего дома в холод, достаточно будет перекрыть один контур. Например, вы в спокойной обстановке производите ремонт радиаторов отопления в какой-то комнате, а в это время система без перебоев обогревает весь остальной дом.
• Также вы получаете возможность применения в доме набирающей всё большую популярность системы «теплый по», а также совмещать несколько вариантов систем отопления одновременно.
• Экономия энергоресурсов.

Остановимся чуть подробнее на указанных преимуществах.

Прокладку отопительных труб лучше поручить специалистам, чтобы результат радовал,  а не огорчал

  Итак, регулировка теплового режима в каждой комнате осуществляется отдельно. Условно варианты установки гребенок в системе отопления делятся на простые и сложные. Простые — равномерно распределяют теплоноситель по контурам, поддерживая одинаковую температуру в каждом из контуров, что уже хорошо. Если вы установите простую гребенку, то регулировать температуру в каждом контуре (отдельно взятом помещении) вы сможете только в ручном режиме (перекрывая или открывая кран на каждом контуре отдельно). Это конечно хорошо, но, прямо скажем, не слишком удобно. Чтобы отрегулировать температуру придется слегка помучиться, повертев краник подачи теплоносителя на каждый контур.

Чтобы обойти мучительный процесс ручной настройки, на каждом контуре устанавливают термодатчики (сложные гребенки), которые автоматически, но по вашему желанию контролируют подачу воды в каждый контур. Теплоноситель поступает в контур и идет на обогрев комнаты, отдав свое тепло, и охлажденным возвращается назад через гребенку в котел, чтобы снова нагреться и так до того момента, пока комната не обогреется до определенной температуры. Согрев комнату, теплоноситель не будет эффективно отдавать тепло в пространство и возвратится в гребенку неохлажденным. Вот тут сработает термодатчик и перекроет весь контур, сохраняя необходимую температуру. Если температура снизится, то термодатчик снова откроет контур. Благодаря такой системе вы сможете регулировать температуру в каждой комнате отдельно, исходя из своих приоритетов. Или, к примеру,  если в гости нагрянула теща, то в комнате, которую ей выделили, можно создать такие условия, что визит будет приятным и кратковременным (Шутка. — прим. Автора). Второе преимущество тесно переплетается с первым. В привычных для нас системах отопления, как бы мы ни хотели, не получится создать одинаковые условия для подачи теплоносителя к батареям. И самая близкая к котлу батарея дышала жаром, а самая дальняя могла быть еле теплой. В коллекторной системе это недостаток полностью отсутствует. К каждой батарее или комнате подходит свой индивидуальный коллектор. И в вашей власти контролировать температуру в каждом контуре. Это скорее не преимущество, а недостаток, от которого удалось избавиться. Комфорт для пользователя при  эксплуатации коллекторной системы намного выше, чем с обычных  систем.  Посудите сами.

Ремонт и обслуживание каждого отдельного узла проходит без выключения всей системы отопления. Достаточно перекрыть необходимый контур и свободно проводить любые работы на его узлах. Также на гребенке коллектора оставляют несколько свободных секций. Что позволит установить дополнительные обогревательные узлы, без нарушения существующей системы отопления. Просто подключив новый узел к гребенке. Представьте себе (на секундочку) , сколько проблем будет, если вы решите установить дополнительную батарею в обыкновенную систему… А теплый пол и вовсе можно установить только при коллекторной системе отопления. Также ее наличие позволит вам использовать одновременно и отопление с помощью батарей и систему теплый пол. А это опять-таки экономия, комфорт и удобство. Отмечу, все эти положительные моменты коллекторных систем, помимо очевидного комфорта и удобства пользования,  приведут еще и к значительной экономии на энергоресурсах. Так, в комплексе с эффективными мероприятиями по утеплению дома можно достичь до 50% экономии. Заманчиво, не так ли?

Теплые полы устанавливаются только вкупе с коллекторной системой

Порядок выполнения монтажных работ

Работы состоят из следующих операций:

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

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

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

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

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

Преимущества системы

Такая схема разводки имеет следующие плюсы:

• отсутствие необходимости в сложной балансировке;
• равномерность прогрева всех помещений в доме;
• работа с максимальной отдачей.

В тупиковых двухтрубных системах расположенные рядом с котлом радиаторы всегда нагреваются сильнее смонтированных в отдаленных комнатах. Для того чтобы исправить ситуацию, в таких схемах используются балансировочные краны. С их помощью ограничивается количество теплоносителя, проходящего через расположенные ближе к котлу батареи. Но даже балансировка таких систем не позволяет использовать все радиаторы на полную мощность. К тому же при такой схеме приходится устанавливать более мощный насос.

Попутная схема системы отопления петля Тихельмана подобных недостатков полностью лишена. Все батареи в ней работают абсолютно в равных условиях. То есть балансировать ее не нужно.

Варианты подключения радиаторов

Чтобы знать, как правильно подключить батарею отопления, нужно учесть, что помимо типов разводки трубопровода существует несколько схем подключения батарей к отопительной системе. К ним относятся следующие варианты подключения радиаторов отопления в частном доме:

В этом случае подключение отводящей и подающей трубы производится с одной стороны радиатора. Такой способ подключения позволяет достичь равномерного прогрева каждой секции при минимальных затратах на оборудование и небольшой объем теплоносителя. Чаще всего используется в многоэтажных домах, с большим количеством радиаторов.

Полезная информация: Если батарея, подключенная к системе отопления по односторонней схеме, имеет большое количество секций, эффективность ее теплоотдачи значительно снизится из-за слабого прогрева ее отдаленных секций. Лучше следить за тем, чтобы число секций не превышало 12 шт. или использовать другой способ подключения.

Используется при подсоединении к системе отопительных приборов с большим количеством секций. В данном случае подводящая труба так же, как и при предыдущем варианте подключения, находится сверху, а обратка – снизу, но располагаются они с противоположных сторон радиатора. Таким образом, достигается прогрев максимальной площади батареи, что повышает теплоотдачу и улучшает эффективность обогрева помещения.

Эта схема подключения, иначе называемая «ленинградкой», используется в системах со скрытым трубопроводом, проложенным под полом. При этом подключение подводящей и отводящей труб производится к нижним патрубкам секций, расположенных на противоположных концах батареи.

Недостатком данной схемы являются теплопотери, достигающие 12-14 %, компенсировать которые позволяет установка воздушных клапанов, предназначенных для удаления воздуха из системы и повышения мощности батареи.

Теплопотери зависят от выбора способа подключения радиатора

Для быстрого демонтажа и ремонта радиатора его отводящая и подводящая трубы комплектуются специальными кранами. Для регулировки мощности он снабжается терморегулирующим устройством, которое устанавливается на подводящей трубе.

Какими обладают алюминиевые радиаторы отопления техническими характеристиками. вы можете узнать из отдельной статьи. В ней вы также найдете перечень популярных фирм-производителей.

А о том, что собой представляет расширительный бачок для отопления закрытого типа. читайте в другой статье. Расчет объема, установка.

Советы по выбору проточного водонагревателя на кран есть здесь. Устройство, популярные модели.

Как правило, монтаж отопительной системы и установка радиаторов отопления производится приглашенными специалистами. Однако, используя перечисленные способы подключения радиаторов отопления в частном доме, это можно сделать самостоятельно, строго соблюдая технологическую последовательность этого процесса.

Если выполнить эти работы точно и грамотно, обеспечив герметичность всех соединений в системе, с ней не возникнет никаких проблем при эксплуатации, а расходы на монтаж будут минимальными.

На фото пример диагонального способа установки радиатора в загородном доме

Порядок действий при этом будет следующим:

• Демонтируем старый радиатор (при необходимости), предварительно перекрыв отопительную магистраль.
• Производим разметку места установки. Фиксация радиаторов производится на кронштейны, которые нужно прикрепить к стенам, с учетом нормативных требований, описанных ранее. Это нужно учитывать при разметке.
• Крепим кронштейны.
• Собираем батарею. Для этого на имеющиеся в ней монтажные отверстия устанавливаем переходники (идут в комплекте с прибором).

Внимание: Обычно два переходника имеют левую резьбу, и два – правую!

• Для заглушки неиспользуемых коллекторов используем краны Маевского и запорные колпачки. Для герметизации соединений используем сантехнический лен, наматывая его на левую резьбу против часовой стрелки, на правую – по часовой.
• Прикручиваем краны шарового типа к местам соединения с трубопроводом.
• Вешаем радиатор на место и соединяем его с трубопроводом с обязательной герметизацией соединений.
• Производим опрессовку и пробный пуск воды.

Таким образом, перед тем, как подключить батарею отопления в частном доме, необходимо определиться с типом разводки в системе и схемой ее подключения. Монтажные работы при этом можно выполнить и самостоятельно, учитывая установленные нормы и технологию процесса.

Как проводится установка батарей отопления в частном доме видео продемонстрирует вам наглядно.

Схема отопительной системы для дома петли Тихельмана

В основном предусматривается прокладка отопительного трубопровода под напольным покрытием в тоннелях, одетым в теплоизоляционные оболочки, чтобы не разрушать конструкции перегревом. Полы делаются либо на лагах, либо укладывается толстая стяжка теплый пол. Применяется в основном гибкий трубопровод, уголковые фитинги не используются.

В современных домах петля Тихельмана лишается своего главного недостатка — сложности прокладки замкнутого круга на распределитель. Может легко использоваться в небольших и больших площадях, при прокладке под полом. В последнее время все чаще используются внутрипольные конвектора под высокими окнами.

Одной из самых популярных разновидностей систем отопления в наше время является так называемая петля Тихельмана. Схема эта достаточно простая, но при выполнении разводки в данном случае, конечно же, нужно придерживаться определенной технологии. Перед монтажом такой системы обязательно следует составить подробный проект, сделав все необходимые расчеты. Схема отопления петля Тихельмана на самом деле очень проста. В этом случае подающая труба протягивается обычным образом — то есть от котла к последнему радиатору.

Петля Тихельмана окажется подходящей схемой для подключения конвекторов, более экономичной и устойчивой по сравнению с лучевой схемой при большом количестве более 4 шт. Частные дома всегда сжатой компоновки, длинные магистрали к отопительным приборам отсутствуют, — повышенное гидравлическое сопротивление в схемах не встречается.

Рекомендации делать расчеты системы отопления излишни, так как точные теплопотери здания самостоятельно установить не удастся, а применяемое оборудование стандартно, остается лишь выбрать из пары-тройки образцов подходящее.

Для определения диаметра труб для петли Тихельмана можно воспользоваться табличными данными, зависимости диаметра от необходимой энергии. При теплопотерях до 15 кВт м кв.

Область применения

Они же и используются для основных магистралей в большинстве случаев, — примерно до 8 радиаторов в кольце. При теплопотерях от 15 до 27 кВт до м кв. Диаметр трубопровода в петле можно уменьшить в соответствии с расчетом. И с условием указанным выше.

Что представляет собой система и как она монтируется

Во всяком случае, к последнему радиатору по подаче прокладывается минимальный диаметр — 16 мм. Для отапливаемой площади до м кв. Целесообразно делать общий стояк и прокладывать отдельное кольцо петли Тихельмана для каждого этажа

Важно учитывать, что энергопотери для каждого этажа будут значительно отличаться, в соответствии с этим и производится подбор радиаторов, а также диаметра труб

Раздельные схемы в этажах позволят балансировать один этаж относительно другого и значительно упростят настройку системы

Важно лишь не забыть включить в контур попутки для каждого этажа балансировочный кран

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