Что такое Петля Тихельмана и где применяется система?

Петля Тихельмана или попутка. Не связывайтесь с этой системой, если вас к тому не вынуждают обстоятельства.

Попутка — система не лучше и не хуже других. Обладает, как достоинствами, так и недостатками. Но будоражит умы пользователей больше иных систем, наверное, здесь дело в названии. Что-то мифическое слышится нам в слове петля: петля времени, петля памяти…

На деле за это системой скрывается обычная гидравлическая схема, несущая в себе больше проблем, чем любая другая система, например, обыденно звучащая тупиковая система. В слове тупик ничего мистического нет, а в большинстве случаев применяют именно тупиковую.

Итак, что такое петля Тихельмана?

Это система, в которой теплоноситель движется в одну сторону, и по подающей магистрали, и по обратной. Вот так:

Обратите внимание! Магистрали уходят от котла в одну сторону и возвращаются с другой. Это идеальный случай для монтажа попутки. И самый частый, когда без нее можно обойтись. А обходиться без нее нам надо во всех случаях, когда это возможно.

Когда без попутки не обойтись? Когда радиаторов в линии 8-9 и больше, и когда мы можем вернуться к котлу, только тем путем, которым ушли от него. Как здесь:

Правда, в этом случае петля Тихельмана из обычной двухтрубки превращается в псевдотрехтрубку, но мы вынуждены идти на это увеличение трудоемкости системы и ее стоимости, потому что никакая иная система не сможет обеспечить такого относительного гидравлического равенства всех приборов в системе, как петля Тихельмана. Но это случай частный и встречается довольно редко.

В большинстве случаев, когда попутка представляет собой систему, опоясывающую периметр дома, мы можем с меньшими затратами обойтись тупиковой системой

Почему в этом случае нам не нужна попутка? Во-первых, она более дорогая и материалоемкая. Во-вторых, рассказы о том, что она не требует балансировки – это басни, распространяемые неграмотными сантехниками. Балансировать попутку надо обязательно. Конечно, у вас может получиться попутка, в которой радиаторы будут работать все, но это случается редко. И при этом могут наблюдаться гидравлические шумы в радиаторах и вам, наверняка, потребуется больший по мощности и стоимости насос.

Почему попутка требует балансировки? Ведь кажется все радиаторы находятся на одинаковом расстоянии (по длине магистралей) от насоса. Причина видна из этого графика:

Перепад давления между подачей и обраткой на последних и первых радиаторах по движению теплоносителя всегда больше, чем на средних. И этот перепад может быть недостаточен для обеспечения циркуляции теплоносителя через прибор.

Если в нашей системе применены радиаторы с малым гидравлическим сопротивлением, например, чугунные, алюминиевые, трубчатые (с большим проходным сечением), то средние радиаторы в системе обязательно будут холодные. Исправить это положение не сложно. На крайних радиаторах должны быть установлены балансировочные вентили. И в этом смысле балансировка попутки мало чем отличается от балансировки тупиковой схемы. Количественные показатели будут приблизительно одинаковы

Как видите, глубина балансировки (показана условно для попутки и тупиковой схем) хоть и отличается, но не сильно. Конечно нам выгоднее иметь меньшую глубину балансировки, чтобы сопротивление всей системы было как можно меньше, но при этом не обязательно делать свою систему дороже на 15-20%. Поэтому чаще всего применяется тупиковая схема, потому что пользователю без разницы насколько задушен радиатор, на 50 процентов или на 60. Все что интересует пользователя – это равномерно прогретые радиаторы во всей цепи.

Итак, мы выяснили, что:

  • попутка — это система отопления загородного дома, имеющая незначительное преимущество в меньшей глубине балансировки, по сравнению с аналогичной по сопротивлению и нагрузке системой тупиковой.
  • Дающая возможность монтировать последовательности из 10 и более радиаторов. Для тупиковой системы 10 радиаторов в одном плече, как правило, значение предельное, уже трудно поддающееся настройке.
  • Более дорогая по сравнению с тупиковой схемой. Поэтому применять ее в случае, когда радиаторов не больше 10-12 и когда попутка не вырождается в трехтрубку, не следует. Выгоднее применить тупиковую в два плеча.
  • Ничего кроме попутки мы не сможем применить в случае, когда прокладка магистралей возможна только по периметру дома, площадь этажа значительная и радиаторов на этаже 20.
  • Обязательным условием для устройства петли Тихельмана является применение балансировочных клапанов на отопительных приборах. Оставить без балансировки можно только 3-5 радиаторов в середине петли. Но в этом случае при возникновении гидравлических шумов у вас не будет возможности избавиться от них. Поэтому не экономим и ставим балансировочники на все приборы. Желательно иметь радиаторы с высоким гидравлическим сопротивлением, в этом случае, вы будете избавлены от необходимости глубокой балансировки крайних приборов.

В остальном попутка — обычная система. Но применять ее надо только в тех случаях, когда более высокие затраты на ее монтаж, оправданы невозможностью применить никакую другую систему. А такое встречается не часто. Поэтому не делайте лишних движений и не тратьте лишние средства. Без попутки чаще всего можно обойтись.

Петля Тихельмана — надежное отопление для больших домов, как сделать

Прошли уже те времена, когда монтировались самотечные и однотрубные системы, с использованием стальных труб большого диаметра. Сейчас такие варианты оказалась бы слишком дорогие, по сравнению с современными двухтрубными, а также менее эффективными и стабильными.

Петля Тихельмана — одна из самых широко применяемых в частных домах схем отопления.
Ей свойственны устойчивость работы и равномерный прогрев всех радиаторов, — обеспечиваются главные требования, предъявляемые к системам отопления в частных домах.

Схема петля Тихельмана

Эту схему подключения отопительных приборов называют еще попутной. В ней обеспечивается следующее:

  • Для каждого радиатора сумма длин подачи и обрати одинаковая.
  • Гидравлические условия для каждого радиатора в системе одинаковые.

Попутная схема подключения радиаторов отоплния - петля Тихельмана

Если гидравлические сопротивления радиаторов равны, то через них пройдет равное количество теплоносителя с одинаковой температурой, соответственно, их тепловая мощность будет примерно равна.

Режимы работы не одинаковых радиаторов, или установленных в отдалении от магистрали, или установленных выше/ниже, в нишах…можно отрегулировать с помощью балансировочных кранов на отводах.

Подача заканчивается на последнем радиаторе, обратка начинается от первого радиатора.

Где применяется

Еще одна широко распространенная схеме отопления – тупиковая. В ней ближний к котлу радиатор будет прогреваться сильнее, а последний радиатор в тупике получит теплоносителя меньше других.
Тупиковая схема приведена на рисунке.

Для тупиковой схемы количество радиаторов в каждом плече ограничено.

Петля Тихельмана может включать в себя значительно большее количество радиаторов, чем плечо (или два плеча) тупиковой схемы. И применяться для отопления больших площадей.

Фактически петлю Тихельмана возможно применить и для отопления наибольшей площади одного этажа частного дома.

Как известно тупиковая схема без особых проблем балансируется, и работает удовлетворительно (разница мощностей радиаторов без балансировки не превышает 10%) если количество радиаторов в плече не превышает 5 шт. Соответственно на 2 плеча — до 10 шт. Свыше этого количества — область применения попутной схемы.

Можно ли петлю Тихельмана применить в небольших домах?
Можно применить даже для одного радиатора. Но скорее всего это будет сделать проблематично и (или) не экономично. У этой схемы свои недостатки.

Недостатки

Включение большого количества радиаторов в кольцо Петли Тихельмана влечет увеличение диаметра трубопроводов.

Прокладка большого диаметра по кольцу влечет увеличение денежных затрат. Попытка уменьшать диамметры (только на конечных участках кольца требуется максимальный расход) в целом не благодарное занятие. Так как гидравлические условия подключения радиаторов станут разными, систему будет сложно настроить. Как правило по кольцу применяются одинаковый большой диаметр и на подаче и на обратке. Но в принципе уменьшение диаметров труб к середине возможна, при условии если длина участки с одинаковым диаметром и подачи и обратки будет примерно равна.

Тупиковая схема, у которой подача и обратка на последний радиатор могут быть минимального диаметра, – выгодней.

Второй главный недостаток связан с необходимостью обходить трубами здание по периметру вдоль наружных стен и возвращаться к котлу. Почти везде это сделать не просто — мешают двери, высокие окна, лестничные хода и другое.

Подключение радиаторов по кольцу петлей Тихельмана

Возвращать же обратку большим диаметром по направлению назад, т.е. фактически прокладывать три трубы – не выгодно.

Трехтрубная система невыгодна

В больших по площадях домах, где не был выполнен должны образом проект отопления, приходится заниматься «конструированием», совмещением различных схем, обратной протяжкой трубопроводов, чтобы обеспечить качественным радиаторным обогревом все закутки.

Подключение радиаторов с двух сторон по тупиковой схеме

В небольших домах в основном проще, выгодней проложить трубопроводы по стенам по тупиковой схеме.
Современные проекты предусматривают особенные решения…

Петля Тихельмана в современных больших домах

В современном дизайне частных домов не редко встречаются дополнительные двери на террасу, в сад, в неотапливаемые помещения, а также высокие окна до самого пола. Навеска труб на стены считается неприемлемой, элементом интерьера не соответствующим современным представлениям.

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.

Прокладка трубопровода в полу, подключение радиатора снизу

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. Петля Тихельмана окажется подходящей схемой для подключения конвекторов, более экономичной и устойчивой по сравнению с лучевой схемой при большом количестве (более 4 шт.) отопительных приборов.

Внутрипольный конвектор подключен попутной схемой трубопровода у высокого окна

Трубы, насосы для попутной схемы

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.

Таблица подбора диаметров труб в зависимости от площади (мощности)

При теплопотерях до 15 кВт (150 м кв.) площади подходящими окажутся трубы с внутренним диаметром 20 мм. Они же и используются для основных магистралей в большинстве случаев, — примерно до 8 радиаторов в кольце.

При теплопотерях от 15 до 27 кВт (до 250 м кв. площади) – нужно на магистралях применить трубы 25 мм, чтобы в дальнейшем экономичней оказалась работа насоса.

Диаметр трубопровода в петле можно уменьшить в соответствии с расчетом. И с условием указанным выше. Во всяком случае, к последнему радиатору по подаче прокладывается минимальный диаметр – 16 мм.

Все радиаторы подключаются отводками с внутренним диаметром 16мм.

Для отапливаемой площади до 180 м кв. можно применять насос 25- 40, до площади 250 м кв. — насос 25-60.

Отлично для петли Тихельмана подходят новые современные циркуляционные насосы типа Альфа, о которых можно прочитать ЗДЕСЬ

Для двухэтажного дома

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. Если этажей 2, то эти краны могут находиться рядом в котельной.

Как подключается теплый пол к Петле Тихельмана

Теплый пол подключается параллельно к попутной схеме, в пределах каждого этажа. При этом балансировочные краны радиаторной схемы на каждом этаж не должны влиять на работу теплого пола. Т.е. по схеме краны должны находиться дальше от котла, чем включение теплого пола.

Подключение теплого пола к общей схеме отопления

Контур теплого пола со смесительным узлом обязательно снабжается своим циркуляционным насосом. Короткие контура с регулировкой ограничителями потока подключаются без дополнительного насоса, но учитываться в расчетах общей гидравлической схемы. Так как, скорее всего, понадобиться более мощный насос из-за увеличения общего расхода.

Петля Тихельмана своими руками

При монтаже системы отопления нужно не забыть вопросы слива жидкости и возможности завоздушивания.
Поэтому делать обход трубопроводом дверного проема в принципе можно, но нужно не забыть поставить воздухоотводчик в высшей точке и обеспечить слив с нижней.

В целом же не редкость, когда делают более длинные тупиковые схемы, чтобы не связываться с перепадами высоты на которые вынуждает Петля Тихельмана.

Также стоит усомниться в качестве полипропиленовой пайки, и возможно взяться за металлопласстик, как делается качественное соединение металлопластиком читайте ЗДЕСЬ

При монтаже нужно не забыть главные правила:

  • защиту твердотопливого котла от холодной обратке – как сделать
  • установку гидроаккумулятора в систему отопления, который предстоит выбрать

А также многое другое.

Радиатор подключается к попутной схеме через регулировочный кран

Нужно не забыть, что петля Тихельмана – в общем-то «нежная» схема по неравенству гидравлических сопротивлений радиаторов, поэтому все радиаторы снабжаются на обратке настроечными кранами. Подробней о подключении радиаторов можно узнать, как делается

Что такое Петля Тихельмана и где применяется система?

В последнее время большой популярностью пользуются петли Тихельмана. Они представляют собой отопительную систему, где теплоноситель транспортируется по двухтрубной схеме. Подобный вариант характеризуется эффективностью и стабильной работой, а также долговечностью, что имеет важное значение при обустройстве отопительной системы.

Что это такое

Для того чтобы разобраться в особенностях данной петли и понять принцип ее работы, необходимо вначале представить саму отопительную систему, которая отличается попутным движением носителя тепла. Другими словами, батареи в подобной системе подключаются последовательно по заранее определенной схеме. Именно поэтому полностью исключается возникновение каких-либо сбоев и проблем в работе устройства.

От данного узла отходит несколько трубопроводов, которые нужны не только для передвижения теплоносителя, но и для оттока воды. В контуре имеется несколько устройств, каждый из которых является шунтом, играющим важную роль в процессе возрастания гидравлического давления в системе.

Уникальные конструктивные особенности делают данный вариант отличным решением для частного дома, так как полученная в результате система может похвастаться устойчивой работой и равномерным прогревом каждого радиатора.

Следует отметить, что подобную систему можно реализовать не только при классическом, но и при линейном расположении радиатора. Однако при этом нужно будет продумать двухтрубную разводку, которая необходима для стабильного функционирования системы.

Плюсы и минусы

Огромная популярность и востребованность петли Тихельмана вызвана целым рядом преимуществ, которые выгодно выделяют ее на фоне конкурентов. Среди основных достоинств можно выделить следующие:

  • равная длина трубопровода и обратного тока для любого радиатора;
  • для каждого радиатора предоставляются одинаковые гидравлические условия;
  • нет необходимости проводить какие-либо работы по балансировке, что в значительной степени упрощает процесс установки и эксплуатации;
  • стабильная работа магистрали, вне зависимости от внешних условий.

Отличительной особенностью подобной системы является наличие одинаковой мощности радиаторов, благодаря чему удается обеспечить равномерное распределение тепла во всех помещениях.

Разумеется, недостатки у такой системы тоже есть. Прежде всего, нужно будет пристальное внимание уделить просчету числа радиаторов, которые будут находиться в системе. Если их слишком много, то необходимо будет покупать трубы, отличающиеся большим диаметров, а это существенно увеличит расходы на организацию подобной системы. Кроме того, чтобы система могла стабильно работать, нужно будет осуществлять разводку труб по периметру строения, что вызовет сложности при работе около входных проемов.

Подобные системы не нужно пытаться реализовать в небольших домах, так как это неэффективно. Более предпочтительным вариантом считается не петля Тихельмана, а тупиковая система.

Сфера применения

Слишком большое использование материалов не всегда является оптимальным решением, поэтому для создания отопительной системы в многоэтажном доме подобная петля обычно не используется. Сделать это можно только в том случае, если имеется магистраль, которая отличается расположением радиаторов по периметру строения. А вот при кольцевой системе дела обстоят намного сложнее, ведь придется произвести серьезные траты на материалы, а также на создание замкнутого кольца. Последний вариант можно создать только при отсутствии каких-либо дополнительных преград в виде дверей или окон. В результате нужно будет уложить еще одну магистраль, чтобы теплоноситель мог возвращаться. Это будет крайне неэффективно и дорого, поэтому лучше всего отдать предпочтение другим вариантам отопительной системы.

Такая система в загородном доме будет крайне эффективной, однако нужно убедиться в том, что ничто не мешает ее работе на полную силу. Например, если петля удлиняется или увеличивается сечение труб, то это негативно скажется на работоспособности всей системы.

Если нужно уменьшить потребление теплоносителя в области подключения первой батареи, то диаметр трубы также нужно будет уменьшить. Благодаря этому удастся сохранить напор воды на других участках.

Кроме того, данный способ считается более рациональным и позволяет контролировать напор воды на любом участке.

Если появилась необходимость в том, чтобы уменьшить диаметры, нужно обязательно провести предварительные расчеты.

В противном случае радиаторы, которые находятся на большом расстояние от отопительного прибора, не смогут получить теплоноситель в нужном количестве.

Следует отметить, что при наличии специального насоса для увеличения производительности также нужно провести работы по устранению шума в процессе работы. Таким образом, использовать подобную систему можно только в тех сферах, где общая длина магистрали составляет не более 70 метров. Кроме того, допускается установка не более 10 радиаторов одновременно. Иначе не будет никакой эффективности, а разводка не позволит оправдать вложенных денег.

Схема устройства

Наиболее важным отопительным элементом, который обеспечивает стабильную работу всей системы, является гидравлический насос. При его помощи нужно будет оборудовать общий стояк, однако при этом на каждом этаже дополнительно укладывается отдельная петля. Отличительная особенность подобной системы в том, что сопротивление внутри трубы одинаковое. При этом для создания подобной системы нужно будет тщательно просчитать протяженность трубопровода как для всей системы, так и для каждой отдельно взятой трубы.

Следует отметить, у каждого частного дома, в зависимости от его проектных и конструктивных особенностей, имеются определенные теплопотери, поэтому и нужно данный параметр считать отдельно для каждой части системы.

Отличительная особенность системы разделения в том, что она позволяет производить балансировку, тем самым делая процесс настройки петли максимально простым.

При желании обустроить подобную систему в частном доме необходимо придерживаться определенных рекомендаций:

  1. Правильно выбрать тип гидравлического насоса, так как именно данная деталь играет самую важную роль в процессе работы всей системы.
  2. Для каждого этажа нужно будет выложить свою петлю.
  3. Перед выбором наиболее оптимальных материалов следует также провести тщательные просчеты потери тепла и энергии. Кроме того, выбирать определенный материал нужно с учетом всех особенностей подачи теплоносителя на этаж.
  4. В попутку обязательно нужно встроить балансировочный кран. Если же в доме несколько этажей, то такой кран нужно будет поставить в котельной.

Обвязка котла

Как и любая другая отопительная система, петля Тихельмана может быть открытой или закрытой. На выходе обязательно следует смонтировать группу безопасности, которая при необходимости включит предохранитель, манометр и начнет отводить воздух из помещения.

Если же система открытого типа, то здесь не получится обойтись без разгонного стояка. На самой верхней его части дополнительно устанавливается расширительный бак, после которого создается трубопровод для отправления теплоносителя. При необходимости труба обратного тока дополняется при помощи специального насоса, выбрать который можно с учетом сопротивления внутри системы.

Перед началом обвязки котла обязательно стоит убедиться в том, что насосы работают без сбоев, а также следует установить фильтры для очистки воды. Это поможет гарантировать стабильную работу отопительной системы в будущем, а также избавит владельца от необходимости проводить очистительные работы.

После того как все работы проведены, необходимо будет установить тройник, который включает в себя расширительный бак, манометр и систему контроля уровня давления в магистрали. Пристальное внимание нужно уделить выбору запорной арматуры, которая может быть выполнена в виде шаровых кранов. Они должны устанавливаться не только со всех сторон от насоса, но и на отводе расширительного бачка.

Если организуется отопительная система, где находятся контуры с различной скоростью подачи теплоносителя, то нужно будет смонтировать гидрострелку.

Трубопроводы

Двухтрубная система создается легко, а вот трехтрубную создать не очень просто. Отопительная система подключается через трубы, сечение которых нужно будет дополнительно высчитать. Для этого используются два наиболее важных параметра – площадь помещения, а также уровень теплопотери. Последний показатель понять достаточно легко. Если комната не превышает 150 метров кв., то теплопотери составляют не более 15 кВт. Здесь все зависит от того, какие материалы использовались при строительстве объекта, а также утеплен ли он при помощи специальных средств. Нужно будет проложить линии, диаметр которых не более 2 см, а также насосное оборудование на 25-40 кВт.

Если потери тепла варьируются в диапазоне 15-27 кВт, то нужно будет приобрести трубы, диапазон которых составляет 25 мм. При необходимости можно использовать трубы с меньшим сечением, однако стоит быть предельно внимательным с расчетами, так как это может негативно сказаться на эффективности всей системы.

Арматура

Некоторые не уделяют должного внимания выбору арматуры, считая ее неважным элементом петли Тихельмана. Однако без качественной регулировочной арматуры невозможно гарантировать функциональность схемы. Для того чтобы добиться оптимального давления внутри системы, нужно правильно подобрать количество секций в радиаторе, однако тут придется проводить точные расчеты, с которыми может справиться только опытный специалист.

Чтобы обезопасить себя от возможных ошибок, можно установить на каждом радиаторе специальный клапан. Если же нет возможности смонтировать его, то нужно применять метод статической регулировки, которая поможет обеспечить балансировку петли Тихельмана. Подобная система нуждается в установке вставок, которые помогут снизить проход теплоносителя на нужную величину.

Итак, петля Тихельмана является одной из наиболее популярных и востребованных при создании отопительной системы. Ее основное преимущество заключается в стабильности работы и равномерности прогрева всех элементов. Подобная система монтажа отопления подойдет как для одноэтажного, так и для двухэтажного домов. В отличие от двухконтурного теплого пола с напольным покрытием такая система обеспечивает естественную циркуляцию.

Подробный обзор отопительной системы «Петля Тихельмана» представлен в следующем видео.

Кирилл Мантуров
Меня зовут Кирилл! А это мой блог про строительство и ремонт!Я простой работяга, больше 10 лет работаю на стройках. Люблю свою жену Людмилу и сына Олега! Всем мир! :)
Оцените автора
Блог РемСтрой-Про
Добавить комментарий