Tvårörssystem för uppvärmning av privat hus: scheman för konstruktion + översikt över fördelar

Att säkerställa värme i huset är en av de viktigaste uppgifterna för dess ägare. Det kan lösas på olika sätt, men enligt statistik värms de flesta byggnader i vårt land upp med ett vattenbaserat värmesystem.

Det är det vattenbaserade alternativet som är mest effektivt och praktiskt i våra ganska hårda klimatförhållanden. Tvårörssystem för uppvärmning av privat hus anses vara en av dess mest efterfrågade varianter.

Vi erbjuder dig att bekanta dig med alternativ och monteringstekniker för uppvärmning med fram- och returledning för värmebäraren. Informationen baseras på byggnormer och krav. För att underlätta förståelsen av det komplexa ämnet kompletteras den presenterade informationen med fotosamlingar, tydliga scheman och videor.

Egenskaper hos tvårörsuppvärmning

Varje värmesystem med flytande värmebärare inkluderar en sluten krets som ansluter radiatorer som värmer upp rummet och en panna som värmer upp värmebäraren.

Allt går till på följande sätt: vätskan, som rör sig genom värmeväxlaren i värmeapparaten, värms upp till hög temperatur, varefter den går in i radiatorerna, vars antal bestäms av byggnadens behov.

Här avger vätskan värme till luften och svalnar gradvis. Därefter återvänder den till värmeväxlaren i värmeelementet och cykeln upprepas.

Cirkulationen sker enklast i ett enrörssystem, där varje radiator endast har ett rör. Men i så fall får varje efterföljande radiator värmebärare som har lämnat den föregående, och därmed kallare.

Det utmärkande draget för ett tvårörssystem – är förekomsten av tillopps- och returrör som går till varje radiator

För att eliminera denna betydande nackdel utvecklades ett mer komplext tvårörssystem.

I detta alternativ ansluts två rör till varje radiator:

• Det första är tilloppsröret, genom vilket värmebäraren kommer in i elementet.
• Det andra är avloppsröret, eller som hantverkarna säger 'retur', genom vilket den kylda vätskan lämnar enheten.

Således är varje radiator utrustad med individuell reglerbar värmebärartillförsel, vilket gör det möjligt att organisera uppvärmningen så effektivt som möjligt.

Eftersom leverans av uppvärmd värmebärare till elementen sker nästan samtidigt via ett rör, och insamling av kyld vätska via ett annat, kännetecknas tvårörssystem av optimal värmebalans – alla systemets radiatorer och anslutna kretsar arbetar med nästan lika värmeavgivning.

Varför väljer man ett sådant system?

Tvårörs vattenvärmesystem ersätter gradvis traditionella enrörskonstruktioner, eftersom dess fördelar är uppenbara och mycket betydande:

• Varje radiator som ingår i systemet får värmebärare med en bestämd temperatur, och den är densamma för alla.
• Möjlighet att göra justeringar för varje radiator. Om så önskas kan ägaren installera en termostat på varje värmeelement, vilket gör att du kan få önskad temperatur i rummet. Samtidigt förblir värmeavgivningen från övriga radiatorer i byggnaden oförändrad.
• Relativt små tryckförluster i systemet. Detta gör det möjligt att använda en ekonomisk cirkulationspump med relativt låg effekt i systemet.
• Om en eller flera radiatorer går sönder kan systemet fortsätta att fungera. Förekomsten av avstängningsventiler på matningsrören gör det möjligt att utföra reparations- och installationsarbeten utan att stoppa det.
• Möjlighet att installera i byggnader med valfritt antal våningar och yta. Det krävs endast att välja den optimalt lämpliga typen av tvårörssystem.

Till nackdelarna med sådana system räknas vanligtvis installationssvårigheten och den högre kostnaden jämfört med enrörskonstruktioner. Detta beror på den dubbla mängden rör som måste installeras.

Man måste dock ta hänsyn till att för att bygga ett tvårörssystem används rör och komponenter med liten diameter, vilket ger vissa besparingar. I slutändan blir systemets kostnad inte mycket högre än för en enrörs analog, men det ger mycket fler fördelar.

En av de stora fördelarna med ett tvårörs värmesystem – är möjligheten att effektivt reglera temperaturen i rummet.

Typer av system med fram- och returledning

Tvårörskonstruktionen kännetecknas av många varianter, som kan klassificeras efter olika kriterier. Låt oss titta på de viktigaste.

Öppen värmeledning

Varje hydrauliskt värmesystem utgör en sluten krets som inkluderar en expansionsbehållare. Detta element är nödvändigt eftersom den uppvärmda vätskan ökar i volym.

För öppen rördragning väljs en tank som gör det möjligt för vätskan att kommunicera med atmosfären. I detta fall avdunstar en del av den oundvikligen, vilket leder till ett behov av att ständigt övervaka nivån.

Tvårörsschema för öppen typ – det enklaste och billigaste alternativet för att bygga systemet. En tung nackdel är att under kalla perioder kyls värmebäraren, som är i direkt kontakt med atmosfären, snabbt ned.

Detta är en mycket viktig nyans som måste tas på stort allvar. Otillräcklig vätskenivå i systemet leder till att pannan 'kokar' och går sönder. Dessutom innebär ett öppet system att endast vatten kan användas som värmebärare.

Mer praktiska i detta avseende är glykol- eller frostskyddsmedel, men de bildar giftiga ångor vid avdunstning och används därför endast i slutna konstruktioner.

Slutet cirkulationssystem

Den skiljer sig från öppna system genom närvaron av en sluten expansionsbehållare. Den behöver inte konstant övervakning av ägaren. Konstruktionen förutsätter installation av ett expansionskärl av membrantyp, som är avsett att kompensera för plötslig sänkning eller höjning av trycket i systemet. Därmed förhindrar den utrustningsskador till följd av plötsliga överbelastningar.

I slutna system monteras ett expansionskärl av membrantyp, som inte är i kontakt med omgivningen, så värmebäraren avdunstar inte från systemet.

Membrankärlet gör det möjligt att hålla ett optimalt tryck för pump och panna i systemet. Dessutom tillåter den slutna konstruktionen att använda vilken lämplig vätska som helst som värmebärare.

Detta ger möjlighet att få ett maximalt effektivt och ekonomiskt system med önskade parametrar. Till exempel ett som inte är rädd för frysning om det används frostskyddsmedel.

Beroende på cirkulationssättet för den flytande värmebäraren delas tvårörsvärmesystem in i två stora grupper.

Konstruktion med naturlig cirkulation

Grundprincipen för systemets funktion är: pannan värmer upp värmebäraren, som expanderar när temperaturen ökar. Vätskans densitet minskar då.

Tack vare detta tränger kallare och därmed tätare vatten gradvis undan den uppvärmda vätskan uppåt. Den stiger till systemets högsta punkt, där den börjar svalna gradvis och rör sig självfallande till radiatorerna.

I radiatorerna avger vattnet den lagrade värmen, och medan det kyls ytterligare och ökar sin densitet, rör det sig mot pannan. Det är uppenbart att värmebäraren genomgår hela cykeln självfallande, utan användning av extra utrustning.

Eftersom det sker tillräckligt långsamt, hinner luften som trängs undan av vattnet flytta sig till systemets högsta punkt, vilket gör att man kan bli av med överflödig luftning.

Bilden visar ett enkelt schema för ett tvårörsuppvärmningssystem med naturlig cirkulation av värmebäraren. Dess karakteristiska drag inkluderar rörledningar med stor diameter, vilket minskar det hydrauliska motståndet, och en obligatorisk lutning i värmebärarens flödesriktning på cirka 2 – 3 mm per löpmeter.

En obestridlig fördel med konstruktionen av naturlig typ är dess långa livslängd. Frånvaron av rörliga delar och cirkulationspump, samt systemets slutna krets med en begränsad mängd mineralsalter och suspenderade partiklar, förlänger avsevärt dess drifttid.

Experter hävdar att livslängden för konstruktioner med naturlig cirkulation, utrustade med polymerrör och bimetallradiatorer, kan vara upp till cirka femtio år.

En nackdel med sådana system anses vara det relativt låga tryckfallet. Man måste också ta hänsyn till det motstånd som radiatorer och rör ger värmebärarens rörelse. Därför blir räckvidden för ett sådant system begränsad. Byggnormer rekommenderar att använda uppvärmning med naturlig cirkulation inom en radie på högst 30 m.

Dessutom har ett sådant system en ganska hög tröghet, så det tar ganska lång tid från det att pannan tänds tills temperaturen i den uppvärmda byggnaden stabiliseras.

En negativ aspekt är också att alla rör måste läggas med en viss lutning för att vätskan ska kunna röra sig i rätt riktning. Ett uppvärmningssystem med naturlig cirkulation kan självreglera.

Ett tvårörssystem med naturlig cirkulation kan självreglera: ju lägre temperaturen sjunker i det uppvärmda rummet, desto högre blir värmebärarens hastighet.

Ju lägre omgivningstemperaturen är, desto högre är värmebärarens cirkulationshastighet. Dessutom påverkar flera andra faktorer vätskans framdrivning i värmekretsen: dimension och material på fördelningsrören, radie och antal böjar i schemat för tvårörsuppvärmning i ett privathus, samt förekomst och typ av installerade avstängningsventiler.

Genom att påverka de nämnda faktorerna kan man uppnå högsta effektivitet hos värmesystemet.

Rördragning med tvångscirkulation av värmebäraren

I den ovan beskrivna schemat ingår en cirkulationspump som driver värmebäraren i en sluten värmekrets. Detta ger betydande fördelar. Framför allt ökar vätskans hastighet, vilket gör att byggnaden värms upp mycket snabbare.

Samtidigt får alla radiatorer som är anslutna till systemet värmebärare med ungefär samma temperatur. Detta gör att de kan värmas upp så jämnt som möjligt.

Vid användning av ett schema med naturlig cirkulation är detta omöjligt, eftersom temperaturen på vätskan som kommer in i radiatorn beror på avståndet från pannan. Ju längre bort radiatorn är, desto kallare är värmebäraren. Forcerad cirkulation gör det möjligt att reglera uppvärmningsnivån för enskilda delar av nätet. Dessutom kan man vid behov stänga av enskilda sektioner.

Användning av en cirkulationspump gör det möjligt att inkludera en membrantank i systemet, det vill säga utföra det i ett slutet utförande. På så sätt minskar mängden avdunstad vätska avsevärt.

Dessutom förenklas installationen avsevärt eftersom det inte finns något behov av att lägga rör i en exakt vinkel eller noggrant beräkna deras diameter och lyfthöjd.

Bilden visar ett schema för ett tvårörsuppvärmningssystem med forcerad cirkulation. Här finns en pump som driver vätskan genom kretsen.

En annan fördel med konstruktionen med forcerad cirkulation är möjligheten att relativt smärtfritt göra nödvändiga ändringar i dess schema och layout. För att bygga en sådan konstruktion används rör och komponenter med mindre diameter, vilket gör den avsevärt billigare.

Dessutom är sådana system mer ekonomiska eftersom temperaturskillnaden hos den flytande värmebäraren vid pannans in- och utlopp är mycket mindre än hos motsvarigheten med naturlig cirkulation.

Närvaron av en pump i schemat förhindrar luftfickor i värmeledningen. Generellt sett anses system med forcerad cirkulation vara mer effektiva, men de har också nackdelar.

Den mest betydande av dessa är strömberoende. Pumpen kan inte fungera utan anslutning till en strömkälla. Vid strömavbrott stannar ett sådant värmesystem. Vid frekventa avbrott är det önskvärt att ha en avbrottsfri strömkälla.

Till nackdelarna räknas vanligtvis även de finansiella kostnaderna. En del av dem är priset på cirkulationspumpen samt kostnaden för armatur som krävs för dess normala funktion. Detta ökar totalt sett kostnaden för systeminstallationen. Dessutom måste man varje månad betala elräkningar för den ström som driver cirkulationspumpen.

Effektiviteten av värmesystemet med tvångscirkulation beror till stor del på korrekt val av pump.

Värmesystemet kan utformas på två olika sätt, som bestämmer placeringen av stigrör och rörledningar i utrymmet.

Horisontell och vertikal layouttyp

Innebär att värmeapparater ansluts till en horisontell huvudledning. Det installeras främst i enplansbyggnader med stor yta. Stigrören placeras optimalt i korridorer eller förråd.

Fördelen med denna typ av layout är lägre kostnad för systemet och installationen. Den största nackdelen är att konstruktionen är benägen att lufta sig, därför krävs installation av Mayevsky-ventiler.

Horisontell ledning skiljer sig från vertikal variant genom att antalet vertikala huvudledningar är minimalt. Fördelen är att fram- och returledningar kan läggas under golvet, nackdelen är att polymerrör inte rekommenderas för dold dragning och att en cirkulationspump måste installeras på kretsen.

Radiatorerna ansluts till vertikalt placerade stigrör. Detta alternativ är särskilt bra för byggnader med flera våningar eftersom det möjliggör separat anslutning av varje våning till värmestigröret. Den främsta fördelen med systemet är avsaknaden av luftfickor. Samtidigt är det dyrare att installera ett värmesystem med vertikal layout än horisontell.

Vertikal systemlayout gör det möjligt att ansluta varje våning separat till värmen, vilket är mycket praktiskt.

Tvårörs värmesystem med övre rördragning

Den främsta utmärkande egenskapen hos denna konstruktion är att framledningsröret läggs i den övre delen av rummet, medan returledningen går i den nedre delen.

En viktig fördel med ett sådant system: högt tryck i huvudledningen, vilket beror på den stora skillnaden i nivå mellan retur- och framledningsröret. Tack vare detta kan deras diameter vara densamma även vid utformning av ett system med naturlig cirkulation.

Men expansionskärlet, som placeras på schemats högsta punkt, hamnar oftast på en ouppvärmd vind, vilket kan orsaka problem. Som alternativ kan du överväga att placera kärlet inuti bjälklaget, där dess nedre halva förblir i det uppvärmda rummet, medan den övre delen förs ut på vinden och isoleras maximalt.

Om du som husägare inte är särskilt bekymrad över att ha rör i taket i rummet, bör du placera framledningen ovanför fönsternivån.

I detta fall kan du placera expansionskärlet under taket, förutsatt att stigarröret är tillräckligt högt för att säkerställa normal hastighet på värmeöverföringsmediet. Returledningen måste monteras så nära golvnivån som möjligt eller till och med sänkas under den. Dock kan du i det senare fallet inte använda kopplingsdelar när du installerar huvudledningen, för att undvika läckage.

Figuren visar scheman för toppfördelning med medströms och motströms naturlig cirkulation av värmeöverföringsmediet. Alternativ för tvårörs- och enrörsfördelning presenteras.

Utseendet på ett rum med rör dragna under taket är inte tillräckligt estetiskt. Dessutom går en del värme uppåt, vilket gör värmesystemet med toppfördelning mindre effektivt.

Därför kan du försöka montera ett schema med framledningen under radiatorerna, men detta förbättrar bara systemets utseende och påverkar inte dess nackdelar.

Anslutning av en pump gör det enkelt att uppnå optimalt tryck i systemet även med rör med minsta diameter. Maximal effekt från ett värmesystem med toppfördelning kan uppnås i ett tvåvånings privat hus, eftersom den naturliga cirkulationen stimuleras av den stora höjdskillnaden mellan pannan i källaren och elementen på andra våningen.

Återigen kommer det uppvärmda värmeöverföringsmediet att ledas till expansionskärlet, som placeras på vinden eller på andra våningen. Därifrån kommer vätskan via den lutande huvudledningen att börja strömma in i radiatorerna.

I detta fall kan du till och med kombinera distributionsbehållaren för varmvatten med expansionskärlet. Om en oberoende panna installeras i huset, blir det ett helt autonomt värmesystem.

Ännu ett mycket lyckat alternativ för ett tvåvåningshus är ett kombinerat system som förenar två- och enrörsdelar. Till exempel monteras en enrörskonstruktion på andra våningen som ett vattenburet golvvärme, medan tvårörssystemet installeras på bottenvåningen. Möjligheten att reglera temperaturen i alla rum bevaras helt.

Tvårörs värmesystem med övre fördelning är inte estetiskt tilltalande i rummet. Tillförselröret måste placeras ovanför fönstret om byggnaden saknar en isolerad vind.

Den främsta fördelen med ett tvårörs värmesystem med övre fördelning är den höga hastigheten hos värmebäraren och att systemet inte luftas.

Därför används den ganska ofta, trots de betydande nackdelarna:

• oestetiskt utseende av rummen;
• stor förbrukning av rör och komponenter;
• omöjlighet att värma stora ytor;
• problem med placeringen av expansionskärlet, som inte alltid kan kombineras med fördelningskärlet;
• extra kostnader för dekoration för att kunna dölja rören.

Sammantaget är systemet med övre fördelning fullt livskraftigt, och med väl utförda beräkningar också mycket effektivt.

Tvårörskonstruktion med nedre rördragning

Schemat innebär installation av tillförsel och retur underifrån från radiatorerna. Till skillnad från system med övre fördelning är värmebärarens rörelseriktning här ändrad. Den börjar röra sig nedifrån upp, passerar genom radiatorerna och leds via returledningen till värmepannan.

System med nedre fördelning kan innehålla en eller flera kretsar. Dessutom är det möjligt att anordna återvändsfördelning och system med medströmsrörelse av vätskevärmebäraren.

På bilden visas ett tvårörs värmesystem med nedre fördelning. Den nedre metoden för tillförselledning är fördelaktig eftersom den inte kräver lika kraftfull isolering av rörledningen som vid läggning inom en ouppvärmd vind. Värmeförlusterna är också betydligt lägre.

Den största nackdelen med konstruktionen är luftbildning. För att bli av med detta används Mayevskys ventiler. Och om systemet är installerat i ett tvåvåningshus eller fler, antas det att en sådan ventil ska finnas på varje radiator. Detta är naturligtvis inte särskilt bekvämt, därför rekommenderas installation av speciella luftledningar som ingår i systemet.

Sådana luftavskiljare samlar luft från värmeledningen och leder den till den centrala stigaren. Därefter kommer luften in i expansionskärlet, varifrån den avlägsnas. Värmesystem med nedre fördelning och naturlig cirkulation används ganska sällan eftersom de har ett antal begränsningar. Först och främst är det att de flesta av radiatorerna i kretsen är slutradiatorer.

Av denna anledning måste de utrustas med luftningsventiler. Om systemet har en expansionskärl av öppen typ måste luftning ske nästan dagligen. Installation av luftledningar som sluter tillförselrören i en loop kan neutralisera denna nackdel. Men de komplicerar systemet avsevärt och gör det mer otympligt. Dessutom läggs 'luftledningen' ovanpå rummet.

Den betydande fördelen med nedre förgrening, som består i avsaknad av synligt dragna ledningar, går förlorad. Antalet rör som används för installation är i så fall jämförbart med antalet delar som krävs för övre förgrening. Därför används oftast alternativet med påtvingad cirkulation vid installation av ett tvårörssystem med nedre förgrening.

Utvändigt ser system med nedre förgrening mycket mer attraktiva ut. Rörledningarna är gjorda av rör med liten diameter, går under elementen och är nästan osynliga.

Betydande fördelar med ett sådant system inkluderar:

• Kompakt placering av kontrollenheten för hela systemet. Den installeras oftast i källaren.
• Minskad värmeförlust som ges av att lägga rör längs golvet i rummet.
• Möjlighet att ansluta och använda värmesystemet innan bygg- eller renoveringsarbeten är helt slutförda. Till exempel kan bottenvåningen värmas upp medan nödvändigt arbete utförs på andra våningen.
• Betydande värmebesparing tack vare möjligheten att fördela värmen till de uppvärmda rummen.

Till nackdelarna med nedre förgrening räknas det stora antalet rör och komponenter som krävs för installation samt det låga vätsketrycket i tilloppsledningen. Dessutom kan den negativa aspekten vara behovet av att installera Maevsky-ventiler på värmeelementen samt ständig avlägsnande av luftfickor från systemet.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Översikt och utvärdering av fördelar och nackdelar med värmesystem med naturlig och påtvingad cirkulation:

Video #2. Detaljerad genomgång av tvårörsuppvärmningssystem för ett trevåningshus på landet:

Video #3. Hur du själv installerar ett tvårörsuppvärmningssystem i ett hus på landet:

Ett tvårörsuppvärmningssystem är en allmänt använd metod för praktisk och effektiv uppvärmning av bostäder. Det finns många modifieringar av en sådan layout. Det är viktigt att välja rätt optimalt alternativ för ditt hem och göra en korrekt beräkning av alla systemparametrar. Först då kommer huset garanterat att vara varmt och mysigt.

Är du intresserad av ämnet i artikeln, vill du förstå oklara punkter? Har du frågor eller vill du dela med dig av värdefull erfarenhet? Skriv gärna kommentarer i blocket som finns under texten.