Попутная система отопления — петля Тихельмана
Для отопления частных домов и дачных построек широко применяются установки автономного обогрева. Распространенным является вариант с двумя трубами и маленьким генератором, который может работать на разных типах топлива. Существуют разные схемы двухтрубной системы отопления. Одна из распространенных – схема Тихельмана. Она характеризуется стабильностью работы и равномерным прогревом радиаторных элементов. В статье мастер сантехник расскажет, о её устройстве, плюсах и минусах.
Решение Альберта Тихельмана
Немецкий инженер Альберт Тихельман в 1901 году предложил применить так называемую «возвратную систему реверсивного типа», изменив принцип работы «обратки». Что в последствии и получило название отопление петлей Тихельмана (попутная схема). Согласно его идее первый радиатор на получение горячего теплоносителя становился последним в «обратке», а первый в «обратке» (самый близкий к котлу) получал точно такой же горячий теплоноситель последним. В итоге улучшилась циркуляция теплоносителя во всей схеме, и был обеспечен одинаковый прогрев всех радиаторов , отпала необходимость в дополнительной регулирующей арматуре и приобретении радиаторов разных размеров, теплоноситель получил условия легкой проточности, а отопительные котлы смогли, наконец, проявить свою настоящую эффективность.
Проблема лишь была в том, что в 1901 году эта система могла функционировать лишь в одноэтажных зданиях, то есть строго горизонтально. Однако с появлением циркуляционных насосов , принудительно прокачивающих теплоноситель по системе, двухтрубная система отопления проявила себя во всей красе.
Современные распределительные коллекторы раскрывают все новые преимущества этой схемы, позволяя объединять в ней для одного дома и привычные всем радиаторы, и систему водяного теплого пола.
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.
- Отопление по схеме Тихельмана – удовольствие недешевое, для системы требуется довольно продолжительная длина трубопроводов, поэтому ради удобства придется выложить некоторую сумму. Это самый существенный минус;
- Прокладка системы отопления по такой схеме вызывает много проблем из-за мешающих архитектурных особенностей помещений (дверных проемов, например). Именно из-за этого момента петлю Тихельмана бывает невозможно проложить;
- Данная схема проводится горизонтально. Прокладывая систему отопления вертикально, придется использовать другие схемы.
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.
Система отопления: 1 — Двухтрубная схема подключения радиаторов со встречным током теплоносителя в подаче и обратке; 2 — схема подключения
Система отопления: 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
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.
Тем не менее, соблазн избежать гидравлической настройки системы не должен приводить к поспешным необдуманным решениям. Двухтрубная попутная система характеризуется высокой материалоёмкостью, потому её монтаж оправдан далеко не во всех случаях.
Рассмотрим такое понятие как степень «прижатия» нагревательного прибора при балансировке двухтрубной обратной системы. Занижая условный проход в месте подключения нескольких первых радиаторов можно сократить расход теплоносителя в них, тем самым снизив перепад давления, чтобы на последующих участках сети сохранялся достаточный напор. Если радиаторная сеть состоит из большого числа нагревательных приборов, расположенных на большом удалении друг от друга, ограничивать проток на начальных радиаторах придётся до такой степени, что протока в них будет недостаточно для нормального выделения тепла. Это вынуждает использовать насосы с более высокой производительностью, из-за чего при течении теплоносителя в отдельных узлах образуется ощутимый шум. В целом можно сказать, что устройство двухтрубной попутной системы оправдано только при количестве радиаторов более 8–10 при общей длине трубопроводного става свыше 70 м.
Материалоёмкость системы Тихельмана существенно увеличивается при невозможности завернуть радиаторную сеть в кольцо, то есть расположить отопительный трубопровод строго по периметру здания. Этому обычно мешают дверные проемы и фронты остекления в пол. В таких случаях приходится монтировать дополнительную трубу, по которой теплоноситель будет возвращаться в котельную, а поскольку общая длина произвольно взятой петли увеличивается как минимум на половину — увеличивать условный проход магистрали или производительность насоса. Избежать дополнительных затрат в принципе можно за счёт устройства коллекторной (лучевой) системы, однако лучше предварительно выполнить сравнительный расчёт материалоёмкости.
Данные по гидравлике
Работа системы, устроенной по принципу петли Тихельмана, отличается высокой стабильностью. Сей факт наглядно демонстрируется данными гидравлического расчёта , однако для этого требуется соблюдение ряда монтажных правил.
Основным функциональным элементом такой системы остаётся гидравлический насос . Он создает давление на выходе, то есть на подаче, и разрежение на входе — обратке. Численно величина обоих значений снижается по мере удаления от насоса, причём падение напора происходит не линейно, оно описывается квадратичной величиной динамического напора. Эта закономерность прослеживается и для подающей ветки, и для возвратной, условно падение можно описать на примере трубопровода длиной 100 м:
Это усреднённые данные, но даже по ним видно, что при кажущейся равномерности потери напора в середине радиаторной сети немного выше, нежели по краям. Действительно, за счёт пропорционального изменения давления и разрежения в каждом радиаторе поддерживается практически одинаковый перепад давлений в каждом нагревательном приборе, однако для корректной и стабильной работы петли Тихельмана следует соблюдать ряд правил, о которых речь пойдет дальше.
Процесс установки системы
Работы по монтажу отопления Тихельмана начинаются с установки котла, размещать который полагается в помещении не ниже 250 см. Мощность устройства зависит от обогреваемой площади: на 10 м2 площади потребуется 1000 Вт.
После этого нужно выполнить следующие действия:
- Навесить секции радиаторов. Определив нужное число элементов, разметить их будущую локализацию – обычно их помещают под окнами. Укрепить радиаторы кронштейнами.
- Протянуть трубы из металлопластика , по которым будут идти подача и обратка. Такой материал рекомендуется благодаря простоте установки и устойчивости к высоким температурам. Диаметры должны быть 20-25 мм (у магистральных труб) и 16 мм (подключение батарей).
- Смонтировать циркуляционный насос на обратке рядом с котлом. Перед ним нужно поместить устройство фильтрации . Врезают насос через байпас с тремя кранами.
- Установить расширительный бачок и предохранительные детали, отвечающие за безопасность системы.
Самый простой и недорогой метод подготовки воды – использование в петле Тихельмана косвенного бойлера . Автоматизированные котлы обычно легко коммутируются с устройством нагрева и осуществляют управление им. В ином случае для включения бойлера потребуется создание обвязки.
В подсобных и хозяйственных постройках считается допустимым размещать обводной трубопровод непосредственно над дверьми. В этом случае в высшей точке конфигурации нужно поместить устройство отвода воздуха, а в нижней обустроить сливной механизм.
Часто можно встретить мнение, что двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя не нуждается в комплектации радиаторов регулировочной арматурой. Считается, что якобы этот факт нивелирует дополнительные затраты на дополнительные трубы и фитинги для них. Однако корректная работа радиаторов в таком случае вряд ли возможна.
Термостатические головки для радиаторов в системе Тихельмана должны быть установлены обязательно. Без них никак не выполнить индивидуальную настройку радиаторов в разных комнатах, что не очень комфортно при изменяющихся климатических условиях. Что до балансировочных клапанов (дросселей), то на этот счёт споры особенно жаркие. Как упоминалось выше, даже при попутном движении теплоносителя отмечается перепад давления на радиаторах. При грамотном расчёте системы это явление можно компенсировать, варьируя число секций в радиаторах разных зон. Тем не менее, если существует даже минимальный риск ошибки, лучше установить регулировочные клапаны хотя бы на нескольких первых радиаторах с каждого края.
Петля Тихельмана также может балансироваться статическими методами регулировки. Речь идёт о так называемом «шайбовании». Если гидравлическим расчётом заранее определены коэффициенты местных сопротивлений, регулировочные клапаны могут быть заменены вставками, занижающими условный проход на определённую величину. Из простейших вариантов можно предложить самостоятельно изготовленные кольцевые уплотнения с разным внутренним диаметром, которые устанавливаются в местах резьбового подключения радиаторов.
В сюжете – Двухтрубная система отопления, разные схемы (схема Тихельмана)
В сюжете – Достоинства и недостатки попутной системы отопления, петля Тихельмана
В сюжете – Причины неправильной работы попутной схемы отопления
В сюжете – Подробный разбор на реальном примере причин плохой работы попутной схемы
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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:
- Правильно выбрать тип гидравлического насоса, так как именно данная деталь играет самую важную роль в процессе работы всей системы.
- Для каждого этажа нужно будет выложить свою петлю.
- 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.
- 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.
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.
Схема отопительной системы для дома петли Тихельмана
Петля Тихельмана. Попутная система отопления. Схемы, расчет и выбор диаметров.
Схема попутной системы отопления, называемая петлей Тихельмана.
Рисунок: Петля Тихельмана схема в частном доме.

Схему называют попутной, потому что движение теплоносителя подачи и обратки двигаются в одном направление. То есть двигаются попутно. Это система отопления с попутным движением теплоносителя.
Откуда пришло название петля Тихельмана?
Придумал и открыл такую цепь немецкий инженер Альберт Тихельман (Albert Tichelmann, 1861-1926). В 1901 году в честь Альберта Тихельмана и была названа эта цепь петля Тихельмана. К сожалению подробной биографии не существует. Идея этой цепи по многим мнениям это усовершенствование двухтрубной тупиковой системы, у которой есть недостатки по отдаленности потребителей от начала магистральных труб, что приводит к уменьшению давления и расходов у потребителей. Двухтрубную тупиковую можно переделать в попутную(петлю Тихельмана) добавив третий трубопровод. Об этом будет сказано ниже о трехтрубной системе.
Существуют ли достоинство у петли Тихельмана?
Петля Тихельмана не обладает большими достоинствами, о которых многие говорят. В этом вы убедитесь, когда ознакомитесь со всей статьей.
Достоинство, которое разрекламировано в сети интернет – это то, что радиаторы не нуждаются в балансировке расходов. Однако это утверждение ошибочно! Чтобы понять это познакомьтесь со всей статьей.
Петля Тихельмана может называться трехтрубной системой
В некоторых случаях такую цепь называют трехтрубкой, когда схема выглядит таким образом:
Рисунок: Петля Тихельмана трехтрубная.

Под радиаторами находятся три трубопровода. Такая трехтрубка получается экономически не выгодной по материалам, монтажу и занимает больше пространство под радиаторами. Поэтому трехтрубка не делается, и в место нее делается двухтрубная тупиковая.
Попутная система отопления, больше подходит в случаях, когда по всему периметру дома стоят радиаторы.
Рисунок: Двухтрубная попутная система отопления двухэтажного дома. Две петли Тихельмана.

Но пустить трубы по периметру бывает проблематично из-за входной или балконной двери. Также мешают лестницы.

Поэтому чаще всего, если есть двери по периметру, то делают двухтрубную тупиковую.
Чем же петля Тихелмана так примечательна?
В отличие от двухтрубной тупиковой, у такой цепи сумма длин подающей и обратной трубы до каждого радиатора равна одному значению. Это можно посчитать на схеме:

К примеру, предположим, что радиаторы удалены друг от друга на 1 метр. Тогда до каждого радиатора сумма длин подающей и обратной трубы будет равна 11 метрам.
1 радиатор = 1 + 10 = 11 м.
2 радиатора = 2 + 9 = 11 м.
3 радиатора = 3 + 8 = 11 м.
Петля Тихельмана в отличие от двухтрубной тупиковой, дает ошибочное представление того, что такая цепь не нуждается в балансировке расходов между радиаторами, потому что до каждого радиатора одна и та же сумма длин труб подачи и обратки. И получается, что якобы, радиаторы находятся в одинаковых гидравлических условиях. Однако это заблуждение получило широкую огласку среди населения и сантехников. И по-прежнему появляются цепи Тихельмана с плохо греющими средними радиаторами.
Что мешает петле Тихельмана быть идеальной системой отопления?
Почему не греет петля тихельмана?
Каждый радиатора в цепи петли Тихельмана является байпасом цепи для другого радиатора так же, как и в двухтрубной тупиковой системе отопления. Теплоносителю легче пробежать по ближнему радиатору к котлу, чем по отдаленному от котла. Происходит опрокидывание потока в петле Тихельмана через радиаторы с малым гидравлическим сопротивлением. Поэтому так важно создавать искусственное гидравлическое сопротивление радиаторным веткам.
Какие условия нужно соблюдать в петле Тихельмана для того, чтобы средние радиаторы грели хорошо?
Каждая радиаторная ветка должна обладать гидравлическим сопротивлением равной 0,5-1 Kvs. Это сопротивление может выдать термостатический или балансировочный клапан, который ставится на линию радиатора. Как правило, когда делается экономия на термостатических и балансировочных клапанах (то есть не устанавливаются), то каждая радиаторная ветка начинает обладать малым гидравлическим сопротивлением, что сравнимо с тем, как если бы вы просто соединили подачу и обратку трубой (Грубо сделали байпас).
Примечание: Для гравитационных систем отопления с естественной циркуляцией радиаторным веткам не нужно создавать искусственное сопротивление. Потому что за счет естественного напора теплоносителя радиаторная ветка сама влияет на свой расход.
Петля Тихельмана может применяться без насоса, но только с большими диаметрам, как это делается для гравитационных систем отопления с естественной циркуляцией. А для расчета диаметров вам поможет программа симулятор системы отопления: Подробнее о программе
Экономическая разница между петлей Тихельмана (попутной) и Двухтрубной тупиковой?
Стоимость попутной системы отопления может быть дороже, чем двухтрубная тупиковая. Потому что по периметру можно пустить две двухтрубные тупиковые. И диаметр трубопровода будет меньше, потому что расход на половину будет меньше.
Действительно расчеты и практика показывает, что попутная система отопления (петля Тихельмана) получается дороже из-за больших диаметров.
Были рассчитаны цены на материалы из 7 радиаторов по периметру дома с полипропиленовой трубой. Была использована петля Тихельмана и двухтрубная тупиковая в два крыла по периметру. Цены взяты от производителя Valtec. Весь материал Valtec.


При использовании полипропиленовой трубы, в двухтрубной тупиковой системе отопления в семь радиаторов сэкономили 1200 рублей по отношению к петле Тихельмана.
Также были рассчитаны цены на материалы из 7 радиаторов по периметру дома с металлопластиковой трубой. Была использована петля Тихельмана и двухтрубная тупиковая в два крыла по периметру. Цены взяты от производителя Valtec. Весь материал Valtec.


При использовании металлопластиковой трубы, в двухтрубной тупиковой системе отопления в семь радиаторов сэкономили 2646 рублей по отношению к петле Тихельмана.
Кстати в некоторых случаях вы можете сэкономить на балансировочных клапанах, если используете на радиаторной ветке 16мм трубу с термостатическим клапаном. Сопротивление термоклапана и 16мм труба увеличивают гидравлическое сопротивление. В таком случае нужно тестировать в программе симуляторе.
В петле Тихельмана требуются тройники нестандартной последовательности диаметров. Например, 32х20х25мм., которые вы можете не найти на рынке. У металлопластиковой трубы имеются больше разновидностей тройниковых переходов, чем на полипропилене.
Если думать о перепаде давлений всей цепи, то двухтрубная тупиковая оказалось меньше, чем попутная(петля Тихельмана). Петля Тихельмана составила 0,9 м.в.ст. Двухтрубная тупиковая 0,6 м.в.ст.
Раздутый миф о том, что петля Тихельмана не нуждается в балансировке радиаторов, абсолютно разрушен! И польза от такой цепи становится бесполезной. Можно по периметру пустить две двухтрубные тупиковые системы отопления с меньшим диаметром.
Есть некоторые соображения, что больший диаметр заменяет две трубы с маленьким диаметром. Но расчеты по сечению диаметров показывают, что выгоднее брать маленький диаметр, чем большой. То есть по отношению к сечению внутреннего диаметра получается, что маленькое внутреннее сечение стоит дешевле (не на много). И этот аргумент не в пользу петли Тихельмана.
Есть еще одна особенность гидравлики, что в большом диаметре меньше потерь напора при одинаковых скоростях движения теплоносителя. Это доказывается формулами по расчету потерь напора. Получается, что в большом диаметре мы можем больше получить расход теплоносителя. Но овчинка выделки не стоит при малом бюджете частного дома. Провел экспериментальный расчет трубы длиной 10 метров, при скорости 0,62 м/сек. получили разницу потерь напора с 0,32 до 0,51 м.в.ст. То есть, увеличивая сечение диаметра в два раза, мы получим расход на 130% больше. То есть увеличение расхода будет не в два раза больше, а 2,3 раз больше. Увеличение расхода связано именно с тем, что в больших диаметрах трубопровода меньше потерь напора по отношению к площади сечения диаметра. Конечно, эти данные будут зависеть от условий диаметров, потерь напора и скорости теплоносителя. Для каждого случая этот эффект будет разным. Поэтому не стоит сразу переходить на большие диаметры, нужно тестировать каждый отдельный случай в цепи.
Для расчета цепи системы отопления, необходимо разделиться на маленькие диаметры труб и развести больше труб маленьких диаметров, чем больших. На больших диметрах дороже тройники и фитинги для переходов на другие диаметры. Ну а чем больше труб, тем больше работы по монтажу.
Монтаж петли тихельмана
Монтаж петли Тихельмана не сильно отличается от двухтрубной тупиковой системы отопления. Но вот тройники получается не стандартными. Например, 32х20х25мм. Такие тройники сложно найти на рынке. Если их не найти, то будите покупать переходники на определенные диаметры. У полипропилена фитинги стоят намного дешевле, чем у металлопластиковой трубы. Поэтому для металлопластика это будет дорогое удовольствие.
Какие выбрать диаметры в петле Тихельмана?
Диаметры в петле Тихельмана не простая задача, как и выбор диаметров в двухтрубной тупиковой системе отопления. Принцип выбора диаметров зависит от расходов и потерь напора в трубопроводе.
Ниже вы увидите как выбираются диаметры.
Плохие цепи петли Тихельмана
Плохо будут работать средние радиаторы, если отсутствует искусственное гидравлическое сопротивление на радиаторных ветках. Искусственное сопротивление создается балансировочными или термостатическими клапанами. У которых пропускная способность равна 0,5 – 1,1 Kvs.
Напорная система отопления с шаровыми кранами и полипропиленовой трубой 20 мм.
Нельзя делать так на шаровых кранах:

Такая радиаторная ветка обладает малым гидравлическим сопротивлением. Она съест большой расход и другим радиаторам останется мало.
Была протестирована цепь на 5 радиаторов с магистральной трубой ПП 25мм.

Расходы у радиаторов не одинаковые. На третьем радиаторе самый маленький расход. Это вызвано тем, что на радиаторных ветках стоят шаровые краны.
Если добавить в цепь термостатические клапана, то расходы станут более разделенными поровну:

Картина уже лучше! Но диаметры можно уменьшить в некоторых местах и сэкономить на этом. Например, на подаче в магистрали до 4 радиатора и на обратке от 2 радиатора.

Если мы попробуем на всей магистрали оставить ПП20мм, то получим следующие расходы.

Если бы мы использовали термоклапан или любое регулирующее устройство на 2 Kvs, то переход диаметров нужно было бы делать обязательно!

Потому что, если кто-нибудь полностью откроет кран, то это помешает работать нормально другим радиаторам. Встречаются регулировочные клапана для радиаторов на 5 Kvs. Ну если вы будите подкручивать нижний клапан для уменьшения пропускной способности, то тогда занимайтесь такой регулировкой. Конечно, лучше будет использовать закрытые балансировочные клапана, к которым не будет доступа к регулировке посторонними людьми.

Для того, чтобы улучшить разделение расходов на 5 радиаторов с применением регулирующих клапанов с большей пропускной способностью необходимо использовать трубы ПП32, ПП25 и ПП20.
Хорошие цепи петли Тихельмана
Критерии выбора диаметров:
Выбор диаметров для петли Тихельмана выбираелся исходя из перепада цепи максимум 1 м.в.ст. Температурный перепад радиаторов 20 градусов. Температура на входе 90 радусов. Разница выдаваемой мощности между радиаторами не превышает 200 Вт. Разница температурных перепадов между радиаторами не превышает 5 градусов.
Примечание: Указанные диаметры не применяются для низкотемпературных систем отопления. Для низкотемпературных систем нужно уменьшать температурный перепад до 10 градусов и это требует увеличение расхода в два раза.
Я приготовил цепи петель Тихельмана на 5 и 7радиаторов для металлопластиковой и полипропиленовой трубы.
5 радиаторов полипропиленовая труба, Kvs = 0,5.

5 радиаторов металлопластиковая труба, Kvs = 0,5.

7 радиаторов полипропиленовая труба, Kvs = 0,5.

В этой цепи используется ПП32 мм. Если вы поставите балансировочный клапан на 1 и 7 радиатор, то можно поменять трубу с ПП32 на ПП26 мм. Необходимо поджать балансировочные клапана на 1 и 7 радиаторах.
7 радиаторов металлопластиковая труба, Kvs = 0,5.

Тесты по выбору диаметров проводились в программе симуляторе системы отопления.

Программа применяется для тестирования систем отопления, перед тем как монтировать на объекте. Также можно тестировать существующие системы отопления, чтобы улучшать работу существующей системы отопления.
Если вам нужны расчеты диаметров для вашей системы отопления на 10 радиаторов, то обращайтесь за услугами по расчету сюда: Заказать услугу по расчету
Расчет петли тихельмана
Как и в двухтрубной тупиковой системе отопления, диаметры тоже приходится выбирать исходя из расхода и потерь напора теплоносителя. Петля Тихельмана является сложной цепью, и математический расчет сильно усложняется.
Если в двухтрубной тупиковой уравнение цепи выглядит проще, то для петли Тихельмана уравнение цепи выглядит так:


Подробнее о данном расчете рассказано в видеокурсе по расчету отопления тут: Видеокурс по расчету отопления
Как настроить петлю Тихельмана? Как настроить попутную систему отопления?
Как правило, у петли Тихельмана есть условия, когда средние радиаторы плохо греют в таком случае, как и в духтрубной тупиковой, зажимаем балансировочные клапана на радиаторах находящиеся ближе к котлу. Чем ближе радиаторы к котлу, тем сильнее зажимаем.
Система отопления петля Тихельмана получается дороже, но не намного. Возможно, что удастся уложиться примерно в одну цену, как с двухтрубной тупиковой.
Попутная разводка системы отопления усложняется поиском тройников с диаметрами определенной последовательностью, придется поискать уникальные тройники, если радиаторов 7 и более штук.
Петля Тихельмана нуждается в балансировке расходов между радиаторами.
Переходы диаметров в петле Тихельмана на магистральных линиях делать можно или даже нужно, если есть условия, когда это нужно делать обязательно.
К сожалению, система петля Тихельмана в отоплении встречается крайне редко. И поэтому о ней так много слухов и домыслов. И не удивительно, ведь она не имеет особо сильных преимуществ по сравнению с двухтрубной тупиковой системой отопления.
Только петля Тихельмана в частном доме получила наибольшее распространение, потому что хозяева своих домов, получили дезинформацию о том, что такая цепь якобы не нуждается в балансировке радиаторов.
Петля Тихельмана минусы:
Конструктивно тяжело пропустить трубы по всему периметру. Мешаются двери.
Сложно найти на рынке тройники диаметрами определенной последовательности. 32х20х25мм.
Отзывы петли Тихельмана
Ко мне обращаются не мало клиентов, у которых бывают проблемы с прогревом средних радиаторов в петле Тихельмана. Поэтому отзывы обычно не утешительные. Клиенты жалуются на петлю Тихельмана. Выше я объяснил, из-за чего это происходит и как заставить работать средние радиаторы в цепи петля Тихельмана.
Система отопления Петля Тихельмана: схема и расчёт
Одна из интереснейших тем в теплотехнике — системы отопления с попутной двухтрубной подачей теплоносителя, именуемой в среде мастеров схемой Тихельмана. Устройство их действительно уникально: система практически не требует балансировки, отличается стабильностью работы, но при этом имеет и ряд недостатков.

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.
Область применения
Тем не менее, соблазн избежать гидравлической настройки системы не должен приводить к поспешным необдуманным решениям. Двухтрубная попутная система характеризуется высокой материалоёмкостью, потому её монтаж оправдан далеко не во всех случаях.

Рассмотрим такое понятие как степень «прижатия» нагревательного прибора при балансировке двухтрубной обратной системы. Занижая условный проход в месте подключения нескольких первых радиаторов можно сократить расход теплоносителя в них, тем самым снизив перепад давления, чтобы на последующих участках сети сохранялся достаточный напор. Если радиаторная сеть состоит из большого числа нагревательных приборов, расположенных на большом удалении друг от друга, ограничивать проток на начальных радиаторах придётся до такой степени, что протока в них будет недостаточно для нормального выделения тепла. Это вынуждает использовать насосы с более высокой производительностью, из-за чего при течении теплоносителя в отдельных узлах образуется ощутимый шум. В целом можно сказать, что устройство двухтрубной попутной системы оправдано только при количестве радиаторов более 8–10 при общей длине трубопроводного става свыше 70 м.
Материалоёмкость системы Тихельмана существенно увеличивается при невозможности завернуть радиаторную сеть в кольцо, то есть расположить отопительный трубопровод строго по периметру здания. Этому обычно мешают дверные проемы и фронты остекления в пол. В таких случаях приходится монтировать дополнительную трубу, по которой теплоноситель будет возвращаться в котельную, а поскольку общая длина произвольно взятой петли увеличивается как минимум на половину — увеличивать условный проход магистрали или производительность насоса. Избежать дополнительных затрат в принципе можно за счёт устройства коллекторной (лучевой) системы, однако лучше предварительно выполнить сравнительный расчёт материалоёмкости.
Данные по гидравлике
Работа системы, устроенной по принципу петли Тихельмана, отличается высокой стабильностью. Сей факт наглядно демонстрируется данными гидравлического расчёта, однако для этого требуется соблюдение ряда монтажных правил.

Основным функциональным элементом такой системы остаётся гидравлический насос. Он создает давление на выходе, то есть на подаче, и разрежение на входе — обратке. Численно величина обоих значений снижается по мере удаления от насоса, причём падение напора происходит не линейно, оно описывается квадратичной величиной динамического напора. Эта закономерность прослеживается и для подающей ветки, и для возвратной, условно падение можно описать на примере трубопровода длиной 100 м:
| Удаление от насоса в сторону движения теплоносителя (м) | Давление в подаче (% от номинального) | Разрежение в обратке (% от номинального) | Падение давления на радиаторе |
| 10 | 90 % | 5 % | 95 % |
| 20 | 75 % | 20 % | 95 % |
| 30 | 55 % | 35 % | 90 % |
| 50 | 45 % | 40 % | 85% |
| 60 | 40 % | 45 % | 85 % |
| 70 | 35 % | 55 % | 90 % |
| 80 | 20 % | 75 % | 95 % |
| 90 | 5 % | 90 % | 95 % |
Это усреднённые данные, но даже по ним видно, что при кажущейся равномерности потери напора в середине радиаторной сети немного выше, нежели по краям. Действительно, за счёт пропорционального изменения давления и разрежения в каждом радиаторе поддерживается практически одинаковый перепад давлений в каждом нагревательном приборе, однако для корректной и стабильной работы петли Тихельмана следует соблюдать ряд правил, о которых речь пойдет дальше.
Обвязка котельной
Двухтрубная система с попутным движением теплоносителя может быть как открытой, так и закрытой. Как мы уже говорили, основным функционирующим элементом служит насос, поэтому его установки не избежать. На естественную циркуляцию не стоит рассчитывать даже при правильно организованной верхней разводке труб. Как мы уже говорили, типичная петля Тихельмана содержит 10 и более радиаторов, продавить такое плечо только гравитационным перемещением маловероятно.

На выходе подачи котла устанавливается традиционная «тройка» безопасности: автоматический воздухоотводчик, стравливающий клапан и манометр. Для открытых систем выход подачи должен быть организован вертикальным каналом до высоты образования уклона, в самой верхней точке устанавливается открытый расширительный бак. Далее труба подачи направляется непосредственно в разводящую сеть.
На обратке котла устанавливается один циркуляционный насос, производительность которого определяется гидравлическим сопротивлением всей системы. Непосредственно перед насосом располагается сетчатый фильтр, а сразу после насоса — тройник для подключения расширительного бака и манометр нижней точки. Также в этом месте выводится заправочный патрубок.

Запорная арматура котельной представлена полнопроходными шаровыми кранами, которые устанавливаются:
- по обе стороны от насоса
- на отводе расширительного бака
- на заправочном патрубке
- в точках подключения котла к магистрали
Дополнительно в котельной может быть установлена связывающая байпасная трубка, в разрыв которой монтируется электрический нормально закрытый клапан, срабатывающий при остановке циркуляции. Врезка байпаса должна осуществляться до циркуляционного насоса: байпас предназначен для защиты от температурного шока и шунтирует он теплообменник котла от магистрали, а не наоборот.

Система Тихельмана хороша также и тем, что при относительно высокой мощности радиаторной сети возможна работа от котла со встроенным комплексом гидротехнического оборудования. Однако при необходимости согласовать работу радиаторной сети и теплого пола каждое плечо системы оснащается собственным циркуляционным насосом. Если производительность в плечах существенно отличается, необходима установка гидрострелки.
Система трубопроводов
Как верхнюю, так и нижнюю разводку петли Тихельмана принято выполнять трубами PPR. Если требуется скрытая прокладка труб, рекомендуется использовать систему PEX с надвижными фитингами. Если прокладка труб выполняется в плотных основаниях, следует использовать теплоизоляционную оболочку.
Система отопления Тихельмана для одноэтажного дома выполняется крайне просто. Трубопровод подачи теплоносителя пролегает от теплового узла вдоль всей радиаторной сети. Номинальный условный проход трубы сохраняется вплоть до предпоследнего радиатора в ряду, после чего выполняется переход на диаметр подключения радиаторов, обычно это 20 мм полипропилен или 16 мм PEX. Трубопровод возвратного тока прокладывается в том же порядке, но навстречу подаче, то есть первый радиатор по направлению тока горячего теплоносителя подключается заниженным диаметром.

Если система Тихельмана устраивается на нескольких этажах, требуется монтаж вертикального стояка. Магистральная труба подачи следует до самой высокой точки, откуда выполняется ответвление для запитки верхнего этажа. После этого магистраль разворачивается вниз, на этом участке осуществляется врезка подачи для всех нижних этажей. Общий трубопровод возвратного тока выполняется по аналогии с двухтрубной системой со встречным движением теплоносителя, то есть попросту выполняет роль сборной магистрали.
Диаметр труб для петли Тихельмана рассчитывается по общим методикам теплотехнического расчёта, основанных на выборе оптимального значения Kvs магистральных труб. При этом желательно, чтобы по ходу движения теплоносителя не происходило ступенчатого занижения условного прохода, иначе естественная балансировка системы будет не столь качественной. В системах с протяженностью разводящих трубопроводов до 120 м оптимальным считается условный проход магистральных труб не менее 270 мм 2 , а для труб подключения радиаторов — порядка 130 мм 2 .

Арматура радиаторов
Часто можно встретить мнение, что двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя не нуждается в комплектации радиаторов регулировочной арматурой. Считается, что якобы этот факт нивелирует дополнительные затраты на дополнительные трубы и фитинги для них. Однако корректная работа радиаторов в таком случае вряд ли возможна.
Термостатические головки для радиаторов в системе Тихельмана должны быть установлены обязательно. Без них никак не выполнить индивидуальную настройку радиаторов в разных комнатах, что не очень комфортно при изменяющихся климатических условиях. Что до балансировочных клапанов (дросселей), то на этот счёт споры особенно жаркие. Как упоминалось выше, даже при попутном движении теплоносителя отмечается перепад давления на радиаторах. При грамотном расчёте системы это явление можно компенсировать, варьируя число секций в радиаторах разных зон. Тем не менее, если существует даже минимальный риск ошибки, лучше установить регулировочные клапаны хотя бы на нескольких первых радиаторах с каждого края.

Петля Тихельмана также может балансироваться статическими методами регулировки. Речь идёт о так называемом «шайбовании». Если гидравлическим расчётом заранее определены коэффициенты местных сопротивлений, регулировочные клапаны могут быть заменены вставками, занижающими условный проход на определённую величину. Из простейших вариантов можно предложить самостоятельно изготовленные кольцевые уплотнения с разным внутренним диаметром, которые устанавливаются в местах резьбового подключения радиаторов.
Петля тихельмана в отоплении с настенным котлом схема установки

В частных домах, в том числе на дачах, чаще всего используется собственная отопительная система. Применяют разные схемы и так называемую петлю тихельмана. Далее разобрано, какое значение имеет петля тихельмана в отоплении с настенным котлом, в чем ее преимущества и недостатки, как правильно ее собрать.

Какие схемы отопления бывают
- по способу разводки;
- по направлению движения теплоносителя;
- по возможности регулировать циркуляцию;
- по тому, как подключаются теплообменники.

- одно-, двух-, трех-, и четырехтрубные;
- коллекторные;
- комбинированные.
Традиционно используемая отопительная система
Такой вид подразумевает использование двух параллельно идущих труб: по одной идет горячая вода от котла, называется подачей, по другой протекает охлажденная после радиаторов жидкость, идущая к котлу, и называется обраткой. Эта схема тупиковая, потому что обе трубы заканчиваются на последнем радиаторе.

- минимальный диаметр труб;
- может использоваться в любых сложных помещениях;
- позволяет использовать радиаторы с любым количеством секций;
- широко применяется в многоэтажных домах.

- увеличить мощность насоса и (или) диаметр труб;
- разделить линию на несколько групп, используя коллектор;
- использовать петлю тихельмана в отоплении с настенным котлом, схема которого совсем другая.

Увеличение или добавление дополнительных насосов, а также использование теплопровода с бо́льшим диаметром влечет за собой удорожание всей системы. Использование разветвления оправдано в некоторых случаях, например, когда на первый и второй этажи проложены свои ветки. Однако тогда нужно отрегулировать подачу теплоносителя между этими плечами. Причем до разделения прокладывают общий трубопровод большего диаметра, а затем переходят на меньший. В большинстве же случаев целесообразнее применить попутку.
Устройство попутной отопительной системы
Конструктивно попутка прокладывается иным способом. Если в тупиковой системе сразу тянут две нитки труб, то в попутной дело обстоит иначе. Сначала прокладывают одну трубу, от нагревателя по всему периметру до последнего радиатора, а затем вторую – от нагревателя по всему периметру, но в обратном направлении к первому теплообменнику.

Как видно на схеме, каждая нитка трубы оканчивается на обогревательном элементе – первом или последнем. В любом месте отопительной системы между двумя нитками трубопровода сохраняется одинаковое гидравлическое давление. Точнее, оно должно́ было бы сохраняться, но, как рассматривалось выше, падение давления происходит нелинейно. Основной спуск происходит в начале системы, а далее идет уже более равномерно. Если графически показать этот момент, то можно заметить нелинейность характеристики. На первых метрах давление в системе высокое или разряженное, в зависимости от выбранной трубы. Значит, через первые подключенные аппараты будет проходить много жидкости, а ближе к середине отопления это давление будет снижаться. Интересно! В какой-то момент давление в обратке может оказаться выше, чем в подаче, и в теплообменнике появится противоположное течение.

Установив регулировочные краны, можно исправить кривизну траектории, и тогда все подключенные приборы будут получать необходимую им порцию. В этом случае говорят о равновесии системы. Как в этом случае будет происходить обогрев? Далее рассмотрено, как работает петля тихельмана в отоплении с напольным котлом. Первый прибор, подключенный к подающей линии, получит от нее максимальное давление, зато в обратке разряжение может отсутствовать полностью и даже иметь некоторое положительное значение. Тем не менее избыток напора в подаче компенсирует недостаток разряжения, и прибор будет работать. Во втором приборе подающая линия будет иметь меньше напор, зато в обратке уже появится некоторое разряжение и так далее. То есть для каждого прибора будет достаточно разности давления, чтобы они могли нормально работать. В ролике показаны графики и подробно разъясняется, почему при правильной сборке не должно возникать никаких проблем
Несмотря на кажущуюся простоту решения проблем, эта схема имеет не только положительные свойства, но и отрицательные.
Плюсы и минусы попутной схемы
- равновесие давления в подающей и обратной линиях;
- возможность подключать множество приборов обогрева;
- магистраль может быть протяженной;
- после правильной регулировки дополнительное обслуживание долгое время не требуется.
- дороговизна;
- требуются переходные тройники;
- в сложных по конструкции зданиях потребуется прокладывать третью трубу;
- в некоторых случаях требуется профессиональная помощь.


Часто делают ступеньку на конце трубопровода, устанавливая меньший диаметр. Чтобы сэкономить на материале, такое соединение устанавливается под теплообменником. Для этого используют переходные тройники, которые найти в малых городах не так-то легко. В сложных по конструкции зданиях иногда невозможно прокинуть ветку по периметру здания и приходится возвращаться, добавляя третью трубу. Если такой участок большой, резко возрастает расход материала. При использовании петли тихельмана могут возникнуть непредвиденные ситуации, которые способны решить только специалисты.
Монтажные работы
Поскольку протяженность петли большая, для снижения сопротивления трубопровод выбирают диаметром 32 мм из пропилена. Берут подачу, а на ее примере проводят обратку. Нитку прокладывают как можно ровнее, если требуется поворот, его по возможности делают плавным. Чем больше углов, тем больше сопротивление жидкости, протекающей по трубопроводу.

Если обогреватели стоят на некотором расстоянии от трассы, лучше к ним сделать подвод, чем тянуть линию. На небольших расстояниях можно использовать перемычки диаметром 16 мм, на очень больших расстояниях можно применить 20 мм, хотя такие расстояния встречаются редко. Почему подводку лучше делать 16 мм диаметром? Тогда балансировочный кран будет чуть меньше открыт и будет меньше забиваться грязью. Благодаря этому, увеличится стабильность регулировки, и реже нужно будет проводить перенастройку. Поскольку первые и последние приборы подключаются к теплосети с большой разницей напора, краны сильно закрывают, а чем ближе к центру, тем больший зазор остается. Если протяженность отопления большая, после половины сети делают ступеньку — переход на меньший диаметр. Для этого считают количество теплообменников, делят на два и получают тот номер, после которого должна стоять ступенька. Допустим, в линии стоят 19 приборов, делим на 2 и получаем 9,5, округляем до 10. В ролике показано, что нужно делать, если протяженность отопления большая
Иногда одной ступеньки бывает недостаточно, тогда добавляют вторую. Для этого оставшийся участок снова делят пополам и делают переход после середины. Напоминание! Сколько бы переходов ни было, последние обогреватели подключаются через диаметр в 16 мм, так как это уже считается не трубопроводом, а подводкой.
Советы по настройке
Почему ступенчатый переход делают во второй половине нитки? В средней части перепад давления самый малый, если перед ним поставить ступеньку, то положение только ухудшится. Гидравлический зажим повышает напор перед ним, а не после него. Поэтому, чтобы стабилизировать этот участок, зажим должен быть за самым слабым местом. Нарушение этого и других правил может вывести систему из строя В видео разобраны причины плохой работы попутной схемы
Балансировочные краны ставят на все приборы. Если этого не сделать, появятся шумы. Термостатический регулятор имеет термоголвку, которая, в зависимости от температуры теплоносителя, может перекрывать или открывать проходное отверстие. Когда котел обогрел помещения, он отключается. Но может произойти такая ситуация, что на средних в отоплении теплообменниках, которые, к тому же имеют большую мощность, не поставили краны и через них постоянно идет вода. Что произойдет в этом случае? Другие приборы под действием термостатического клапана один за другим будут закрываться, скорость прохода жидкости через средние теплообменники будет увеличиваться, и в них будут возникать шумы. Установив балансировочный клапан, можно добиться того, чтобы скорость прохода через регулировочную арматуру была ограничена, что предотвратит гидравлические шумы.

Совет! Если в котле используется новый насос с регулировкой частоты вращения, можно обойтись без регулировочных кранов. Насос сам сбавить давление.
Подключение других приборов
Петля тихельмана находится в устойчивом состоянии при отрегулированных гидравлических сопротивлениях. Если необходимо подключить дополнительные потребители с бо́льшим сопротивлением, например теплый пол, необходимо произвести разделение с помощью коллектора. Иногда трубопровод приходится опускать под дверями и панорамными окнами. Понижение до 10 см не играет большой роли, при большей величине на верхнем угле спуска будет собираться воздух. Для его удаления устанавливают уловители воздуха. Полезные советы по подключению теплого пола можно узнать из ролика
Коротко о главном
Петля тихельмана, в отличие от тупикового типа, способна поддерживать перепад давления на всем протяжении ветки отопления. Использовать ее рекомендуется, если присутствует не менее 10 приборов обогрева, так как такой тип стоит дорого. В сложных конструкциях дома, когда требуется пускать третью трубу, цена резко возрастает. Большая протяженность требует тонкой регулировки каждого обогревателя, в некоторых сложных условиях без специалиста не обойтись.
Какой вариант – тупиковый или попутный – вы использовали в своем доме? Почему выбрали его и какие достоинства и недостатки этой схемы можете назвать?






