Двухтрубные системы отопления: Двухтрубная система отопления — все об отоплении

Что такое двухтрубная система отопления

Двухтрубная система отопления жилых домов состоит из раздельных контуров для подачи нагретого теплоносителя и отвода остывшей жидкости из радиаторов. Наличие дополнительной магистрали усложняет конструкцию и увеличивает затраты материалов. Система поддерживает равномерную температуру радиаторов и позволяет отапливать дома с помещениями, расположенными на большом расстоянии от котла.

Двухтрубная система отопления состоит из контуров

Что это такое

Для организации автономного отопления жилых или офисных помещений используют котел, соединенный с теплообменниками. Двухтрубная схема предусматривает установку магистрали для подачи горячей жидкости к радиаторам и отдельного трубопровода для слива холодного теплоносителя.

Элементы конструкции располагают вертикально либо горизонтально. Жидкость подается самотеком либо нагнетается электрической помпой. Двухтрубная система может иметь кольцевую, лучевую или тупиковую разводку магистралей.

Система с горизонтальным стояком предназначена для одноэтажных домов. Магистрали располагают на поверхности стен или прокладывают внутри перегородок. В схеме используют вертикальные участки, необходимые для подсоединения радиаторов, расположенных под потолком (например, для отопления ванной комнаты). Для многоэтажных домов применяют вертикальный стояк с разводкой магистралей по этажам. Компоновка предотвращает образование воздушных пузырей, уходящих в расширительный бак.

Для одноэтажных домов используется система с горизонтальным стояком

Теплоноситель может циркулировать по напорным и сливным магистралям в одном или противоположном направлении. Встречаются схемы с расположением коллекторов на каждом этаже. Распределители подключены к стоякам трубами с увеличенным сечением.

Подобная лучевая схема позволяет подключать по двухтрубному принципу обогреваемые водой полы.

Способы разводки

Существует 2 варианта разведения трубопроводов:

1. Нижний, с расположением труб в подвальном помещении или цоколе. Для обеспечения работоспособности магистрали обратной подачи теплоносителя устанавливают ниже напорной части. В радиаторах предусмотрены вентили для удаления воздуха, который невозможно вытеснить в расширительный бачок.

2. Верхний, с монтажом магистралей на чердаке и установкой компенсационного бачка над трубопроводами. Для двухтрубных контуров технология используется реже, поскольку уступает нижней подводке по эффективности работы.

Независимо от технологии, напорные и обратные трубы располагают параллельно с наклоном в сторону крайнего радиатора. Стояк с горячим теплоносителем защищают слоем теплоизоляции, снижающим скорость охлаждения жидкости при подаче к батареям. На напорной и отводной магистралях предусмотрены вентили для быстрого отключения каждого теплообменника (например, при возникновении течи).

Независимо от технологии радиаторы подключают по схемам

Радиаторы подключают по схемам:

• боковой, с подводкой труб с одной стороны теплообменника;

• диагональной, предусматривающей коммутацию магистралей с обеих сторон по диагонали;

• нижней, с подводом труб к нижним точкам.

Принцип работы

После включения котла теплоноситель прогревается и подается по магистрали с увеличенным сечением к стояку, затем распределяется по радиаторам. По мере удаления батареи от котла диаметр питающих труб падает. Жидкость проходит через радиатор, отдавая часть тепловой энергии, а затем сливается по магистрали в обратный стояк. Холодной она попадает в котел и заново прогревается.

Интенсивность циркуляции задается термостатом либо датчиками температуры, расположенными в комнатах.

Если система теплоснабжения является открытой, то горячая жидкость подается в разгонный коллектор, а затем стекает по распределительным трубам к радиаторам. Компенсационный бак сообщается с атмосферой и позволяет доливать воду, являющуюся теплоносителем. В закрытой системе отопления используется бачок с камерой, заполненной сжатым воздухом для поддержания давления в контуре. Герметичный бак позволяет заправлять магистрали антифризами на гликолевой основе, имеющими повышенную теплоемкость и не замерзающими при охлаждении до -30°С и ниже.

После включения котла тепло распределяется по радиаторам

Преимущества и недостатки

Положительные стороны системы:

• поддержание равномерной температуры теплоносителя независимо от расположения радиатора;

• возможность регулировать теплоотдачу на каждой батарее;

• снижение гидравлического сопротивления;

• использование труб с уменьшенным сечением для подачи теплоносителя;

• возможность отключать радиатор для ремонта без остановки системы отопления;

• совместимость с многоэтажными зданиями;

• конструктивная гибкость, позволяющая прокладывать магистрали в горизонтальном или вертикальном положении.

Поддержание равномерной температуры является положительной стороной системы

Недостатки, отмечаемые монтажниками и собственниками домов:

Повышение стоимости монтажа компенсируется надежностью системы. Если в контуре отопления установлен электрический насос, то при работе помпы возникает монотонный гул. В случае отключения электроснабжения подача теплоносителя прекращается. Для поддержания работоспособности в доме ставят бензиновый или дизельный генератор. Аварийное питание включают вручную либо с помощью автоматики.

Двухтрубная система отопления и 3 способа ее подключения

На сегодняшний день, когда отапливать свои дома и квартиры централизованным газовым отоплением стало невероятно дорого, особенно для стран СНГ, многие люди стали задумываться о переходе на автономное отопление. Но как же его подключить и какое отопление будет более выгодным и максимально эффективным?

Существуют два вида подключения отопительных труб: однотрубная и двухтрубная система отопления. Однотрубная система хоть и более выгодная в плане экономичности, но она наименее трудоспособная. Поскольку в домах, где стоит более трех батарей, все последующие батареи будут накаливаться не более 10-15% от своей мощности, так как все батареи подключаются одной трубой.

1й способ подключения двухтрубной системы отопления

Двухтрубная система отопления отличается тем, что у неё идёт две магистрали от источника нагрева. В одной идёт нагрев, то есть по ней проходит горячая вода, а во второй остывшая вода возвращается назад к источнику тепла. Предположим, у нас десять комнат и в каждой комнате по одной батарее отопления, если подключить двухтрубную систему отопления по первой схеме, то есть одна магистраль будет идти от котла последовательно до последней батареи.

Потом по второй магистрали возвращается охлажденная вода. Выйдет так, что первые пять батарей будут прогреты достаточно хорошо, а последние, особенно самая последняя, будет прогрета максимум на 10% от своей реальной мощности. Таким образом, дальняя часть дома будет всегда более холодной.

2й способ монтажа двухтрубного отопления

Второй способ работает через подключение двух веток, то есть, допустим, что от котла идет через один коллектор пять батарей в одну сторону и возврат, также и через второй коллектор будет идти две магистрали на остальные пять батарей. Таким образом, имеется две коротких ветки труб от источника нагрева, что позволит ускорить процесс циркуляции нагретой и остывшей воды.

Теперь все батареи в доме будут прогреты примерно так: первые батареи от источника нагрева будут работать на 100%, вторые на 95%, третьи на 80%, четвертые на 75%, пятые на 60% от своей реальной мощности. То есть, эта система, конечно, лучше первой, но не стоит ожидать, что все батареи будут работать на максимуме своих возможностей.

3й способ

По третьему способу подключения двухтрубной системы отопления одна труба от котла до десятой комнаты будет идти последовательным соединением по всем батареям до самой последней, по которой будет циркулировать разогретая вода. А вторая труба будет идти от котла к первой комнате последовательно по всем батареям, от десятой батареи до первой, по ней будет возвращаться остывшая вода. Но, в отличие от предыдущих схем, горячая и остывшая вода будут двигаться в одном направлении, что очень хорошо для гидравлики.

Теперь выйдет так, что первая батарея будет первой по нагреву, но последней по возврату, вторая батарея будет вторая по нагреву, но предпоследней по возврату и так далее. При таком соединении все ваши батареи будут работать на 100% от своей мощности, поэтому, если ваш дом имеет больше трех-четырех батарей, то последний способ подключения отопления наиболее рациональный и правильный, так как всё ваше оборудование по нагреву будет использоваться максимально во весь свой потенциал.

Стратегии управления двухтрубными системами HVAC

Перейти к основному содержанию

Изображение Peter H с сайта Pixabay https://pixabay.com/photos/heating-keller-pipes-boiler-house-3212503/ Кевин М.

Кевин М.

Директор по управлению объектами в Hampden-Sydney College

Опубликовано 30 октября 2020 г.

+ Подписаться

Здесь, в Вирджинии, снова наступило то время года. Время, когда к нам подкрадывается осень, и часто наши дни согреваются холодными ночами. Скорее всего, вы обнаружите, что сбрасываете куртку в середине утра только для того, чтобы снова надеть ее вечером, когда отправляетесь на ужин. В этом климате может быть проблемой регулировать и находить комфорт для собственной температуры тела. В мире HVAC это вызывает нарекания. Некоторые из них могут быть такими простыми, как термостат, которому необходимо переключить режим управления на охлаждение, возможно, неисправность компонента была выявлена ​​​​из-за смены сезонов, или это может быть из-за очень простой, но сложной в управлении двухтрубной системы.

Двухтрубные системы сами по себе не сложны в управлении, но эксплуатация систем для обеспечения комфорта клиентов может быть затруднена. Если вы не знакомы с тем, что я называю двухтрубной системой, я слышал, что она называется двухтемпературной системой или системой обогрева/охлаждения. Применяйте ярлык, который вы предпочитаете, но эти системы состоят из двух труб, подведенных к оборудованию HVAC внутри здания, подачи и возврата.

Автономные системы, вероятно, будут иметь чиллер и котел, подключенные к этим трубам, что дает оператору выбор только охлаждения или нагрева.

Большинство систем, с которыми я имел дело, были установлены в студенческих общежитиях, но я также работал над некоторыми в академических/офисных помещениях. Эти системы распределяют охлажденную или горячую воду по фанкойлам в комнатах общежития или офисах. Иногда в системе также будет воздухообрабатывающий агрегат. В начале своей карьеры мне было очень трудно обеспечить комфорт обитателям здания. Поскольку мы вступали в каждый сезон с умеренным климатом, мы получали одни и те же рабочие заказы в поисках комфорта в здании, в котором было слишком жарко или слишком холодно.

В ходе расследования я обнаружил, что каждая система использует температуру наружного воздуха для определения своего режима, обычно выше 70 градусов по Фаренгейту включается охлаждение, а ниже 60 градусов по Фаренгейту — обогрев. Хотя эти настройки теоретически обеспечивают комфорт жильцов, они не учитывают условия пространства, такие как тепловое усиление от солнца, жильцов или других нагрузок.

Из-за этого, как только начнут возникать жалобы, технические специалисты будут вынуждены вручную блокировать систему, манипулируя заданными значениями или физически отключая оборудование. Эти переопределения создадут больше проблем, поскольку системы не будут включаться, когда это необходимо, что приведет к еще большему спросу на ремонт.

Дальнейшее исследование показало, что в большинстве систем были датчики внутренней, космической или зональной температуры, которые использовались только для мониторинга. Мы разработали теорию, что если бы мы управляли двухтрубными системами, используя температуру внутренней зоны в качестве управляющей переменной, а не температуру наружного воздуха. Это может показаться простым решением, но я не смог найти случая, когда бы кто-нибудь использовал эту стратегию в двухтрубной системе. Мы смогли использовать систему Tridium для проверки этой стратегии без необходимости вкладывать средства в дополнительное оборудование.

Одним из моих любимых аспектов систем Tridium является простота, с которой вы можете накладывать логику управления на существующие точки. Мы взяли датчики температуры каждого этажа и создали контрольную точку среднезональных показаний. Мы по-прежнему использовали температуру наружного воздуха, но вместо управления режимом системы она контролировала заданное значение нагрева приточной температуры на основе графика сброса. Этот график позволял системе медленно снижать температуру по мере повышения температуры наружного воздуха, уменьшая время, необходимое для перехода в режим охлаждения. Это также стало одной из наших контрольных точек безопасности. Он использовался для предотвращения работы системы охлаждения, когда условия могли повредить оборудование, и для предотвращения активации системы обогрева, когда это могло привести к перегреву пассажиров.

Другие меры безопасности включали контроль температуры двухтрубной подачи и обратки. Отключение котла или системы горячего водоснабжения при резком повышении температуры. Чиллер не будет включен до тех пор, пока температура не упадет до безопасных рабочих параметров. Мы также использовали эти показания температуры, чтобы получить еще больший контроль и повышенный комфорт от системы.

Дифференциал заданных значений температуры на подаче и обратке обеспечил дельту T системы в реальном времени. После некоторых исследований мы смогли установить расчетную дельту T системы. Новая программа использовала эту дельту T в сочетании с показаниями температуры зоны для определить, было ли у системы достаточно спроса, чтобы оправдать операцию. Предостережение при использовании этой стратегии означало, что в периоды занятости мы не могли отключать насосы, нам нужно было, чтобы они работали, чтобы постоянно контролировать систему.

Испытание оказалось успешным и проводилось в течение многих весенних и осенних сезонов. Хотя жалобы не были устранены, они значительно уменьшились. Хотя я уверен, что я не первый, кто применил эту стратегию контроля, я надеюсь, что она вдохновит других на поиск новых решений старых проблем.

• Высшие учебные заведения, почему мы по-прежнему делаем больше с меньшими затратами?

  29 января 2019 г.

  

• Программа автоматизированного обслуживания клапанов

  21 апр. 2016 г.

Другие также смотрели

Исследуйте темы

Комплексная модернизация системы отопления для двухтрубных паровых систем

Большинство людей, которые жили или работали в зданиях с паровым отоплением, знакомы с типичными случаями неравномерного нагрева (недогрев/перегрев), стуком труб и необходимостью открывать окна всю зиму. длинный. Мало того, что жильцам некомфортно, так еще и счета за отопление высокие.

Балансировка этих систем открывает огромные возможности для экономии энергии. Важно отметить, что корень проблемы находится в системе распространения, и именно эту систему распространения необходимо исправить. Конденсатоотводчики являются самым слабым звеном, и при их выходе из строя жильцы теряют возможность контролировать количество подаваемого тепла. Это, в свою очередь, делает пространство неудобным и приводит к необходимости открывать окна и расходовать топливо.

Предполагается, что конденсатоотводчики будут заменяться по всему зданию каждые три года, чтобы поймать сломанные конденсатоотводчики, но из-за затрат и логистики такая задача выполняется редко.

Как починить неэффективную и шумную систему парового отопления?

Нам нужен комплексный подход к ремонту и модернизации системы парового отопления. Этот комплексный подход к зданию можно разбить на следующие компоненты:

• Квартирные работы: установка диафрагм, радиационных барьеров и TRV для обогревателей;
• Распределительные работы: установка вентиляционных отверстий, устранение проблем с трубопроводами, замена и техническое обслуживание всех оставшихся ловушек в подвале, а также устранение проблем с влажным паром;
• Работа органов управления: Установите новые современные средства управления, которые контролируют температуру внутри помещений в нескольких квартирах и подают тепло только по мере необходимости (большинство существующих средств управления паровым отоплением реагируют только на наружную температуру).

В зданиях, где завершена только часть вышеуказанных работ, результаты неудовлетворительны, экономия энергии минимальна, а проблемы с комфортом часто сохраняются. Наибольшая экономия и повышение комфорта достигаются, когда весь пакет работ устанавливается вместе.

Системы, которые SWA планирует оптимизировать, следующие:

Диафрагмы

Большая часть дисбаланса системы парового отопления возникает из-за деликатных конденсатоотводчиков. Решение состоит в том, чтобы установить дроссельные шайбы на всех нагревателях, что делает сифоны излишними.

Диафрагма размером и формой примерно с бутылочную крышку и плотно прилегает к ручному клапану нагревателя (см. рисунок справа). Небольшое отверстие в пластине ограничивает поток пара, так что весь он конденсируется в воду, и пар не может пройти через нагреватель в обратку.

Кроме того, диафрагмы помогают сбалансировать систему. А после того, как здание переоборудуют на систему с диафрагмой, мощность нагревателей можно уменьшить, уменьшив давление пара в периоды мягкой погоды. Когда мощность нагревателей более точно соответствует фактическим потребностям здания, системе не нужно так часто включаться и выключаться, и жители получают более плавный и комфортный поток тепла.

Термостатические радиаторные клапаны (TRV)

TRV должны быть установлены на каждый нагреватель вместо существующего ручного клапана. TRV измеряют температуру воздуха в помещении и при необходимости ограничивают поток пара для поддержания комфорта. В каждой комнате может поддерживаться разная температура, чтобы каждый жилец устанавливал свое собственное тепло.

TRV плохо работают при установке в системы со сломанными ловушками, поэтому они несправедливо получили неоднозначную репутацию. Однако при использовании в сочетании с диафрагмами они работают очень хорошо и значительно повышают комфорт и эффективность.

Распределительные работы

Воздух заполняет трубы и радиаторы по окончании парового цикла. Когда котел снова запускается, расширяющийся пар должен вытеснить воздух, чтобы пар мог достичь радиаторов. Воздух в основном трубопроводе и стояке блокирует прохождение пара, а неправильная вентиляция задерживает его на месте. Чем дальше квартира от котла, тем дольше воздух выходит из приточного трубопровода, что приводит к недогреву. Этот локальный недогрев приводит к перегреву и открытым окнам в квартирах, расположенных ближе к котлу.

Решением является установка очень мощных вентиляционных отверстий на концах магистралей и в верхней части стояков. Кроме того, любые конденсатоотводчики в распределительных трубопроводах должны регулярно обслуживаться, чтобы оставаться в рабочем состоянии.

Сухой пар

Для оптимальной работы всем системам парового отопления необходим сухой пар — водяной пар с небольшим количеством увлеченных капель воды. Влажный пар вызывает гидравлический удар (звенящие трубы), разбрызгивание вентиляционных отверстий и скопление воды на концах паропроводов. Скопление воды блокирует попадание пара в квартиры; жильцы жалуются, отопление включается, и большая часть здания перегревается.

Когда работа с нагревателем и распределением завершена, очистите бойлер моющим средством или прокипятите. Другие меры по использованию сухого пара включают ограничение мощности горелки, сведение к минимуму химической обработки воды (или ее устранение с помощью анодных стержней) и максимально возможное снижение уровня воды в котле.

Внутренние регуляторы температуры

Большинство существующих регуляторов парового отопления реагируют только на наружную температуру. Они понятия не имеют, жарко в квартирах или холодно, и перегревают здания в теплую погоду. Также должна быть установлена ​​новая современная система управления, которая следит за внутренней температурой в нескольких квартирах и подает тепло только по мере необходимости. Это приводит к более стабильной температуре, повышению комфорта жителей и максимальной экономии энергии.

Сколько стоит эта работа и сколько энергии я сэкономлю?

Исходя из предыдущего опыта, прогнозируемая экономия энергии при модернизации парового отопления составляет 15%-35%. Диапазон экономии зависит от таких факторов, как потребление энергии до модернизации, объем работ и эксплуатация здания после модернизации.

Стоимость строительства колеблется от 700 до 1500 долларов за квартиру. Основные переменные, влияющие на стоимость проекта, включают использование труда собственного строительного персонала по сравнению с внешним подрядчиком (для работы в квартире), а также объем необходимых работ по распределению в подвале.

Существуют ли нормативные требования, связанные с поломкой паровой системы?

Местный закон города Нью-Йорка № 87 фактически требует замены конденсатоотводчиков не реже одного раза в 10 лет, чтобы продемонстрировать соответствие требованиям. Эти всесторонние усовершенствования парового отопления устраняют необходимость в конденсатоотводчиках на радиаторах, обеспечивая соответствие LL87 самым простым и надежным способом.

Кроме того, этот объем работ может способствовать соблюдению грядущего Местного закона № 97 об ограничениях на выбросы углекислого газа, будь то работа по минимизации выбросов на месте для уменьшения штрафов или соблюдение предписаний, разрешенных для зданий с регулируемой арендной платой.