Содержание
Однотрубная отопительная система для частного дома со схемами и правилами монтажа
Самым простым и экономным способом поддержания тепла в жилище является однотрубная система отопления. Но для того чтобы она работала с высоким показателем КПД, важно выполнить правильную установку оборудования, а также в последствии производить эксплуатацию в соответствии с установленным регламентом.
Отличие однотрубной отопительной системы от двухтрубной заключается в магистральном трубопроводе, который не разделяется на прямую и обратную линию. Здесь контур отопления замкнутого типа размещается по выбранному периметру дома. Подключение радиаторов к магистрали выполняется в любом требуемом месте. Собрать однотрубную систему отопления несложно, схема гораздо проще и понадобится минимальный ассортимент запорной арматуры.
Особенности устройства
Рассмотрим наиболее важные элементы системы:
- Главная часть – это котлоагрегат, основной функцией которого является нагрев теплоносителя. Наиболее распространенными считаются конструкции, работающие на газообразном топливе. И это неудивительно, поскольку они очень просты в использовании и отличаются большей надежностью, чем остальные типы. Единственный их недостаток в том, что возможность использования появляется только в случае подведенного топлива к участку, где обустраивается отопительная система. Если газоснабжение отсутствует, то стоит обратить внимание на твердотопливные котлоагрегаты.
- При выборе радиатора необходимо заострить свое внимание на материале, используемом для изготовления. Нежелательно применять батареи из чугуна, использовавшиеся еще в советское время. Это обусловлено тем, что такие приспособления не соответствуют нынешним требованиям, и поэтому не могут обеспечивать полноценный обогрев жилища. На сегодняшний день самыми рекомендуемыми являются биметаллические элементы, которые обладают множеством положительных характеристик. В первую очередь, это высокий уровень теплоотдачи, достижение максимального температурного показателя в самые короткие сроки. Кроме этого, биметаллические радиаторы обладают привлекательным внешним видом.
- К незаменимым приспособлениям однотрубной системы относится расширительный бачок. С его помощью показатель давления всегда поддерживается на нужном уровне. Это зависит от степени расширения теплоносителя. При нагревании он увеличивается. Избыток попадает сразу же в расширительный бачок.
- Трубопровод, предназначением которого является транспортировка теплоносителя по всему помещению.
- Сливные краны.
- Запорная арматура.
Положительные и отрицательные свойства
Однотрубная отопительная система обладает немалым количеством положительных свойств:
- такая конструкция достаточно экономит бюджет и применяемые материалы;
- монтаж однотрубной системы отопления своими руками, а также ее последующий ремонт несложен;
- укладку магистрали можно выполнять непосредственно над полом. Еще это возможно сделать под ним;
- отлично подойдет не только одноэтажной постройке, но и помещению с двумя этажами;
- правильно выбранная последовательность подключения радиаторов позволяет получить наиболее правильное распределение тепла по всем комнатам помещения.
У нее имеются и недостатки:
- для нормальной работы всех устройств в системе необходимо поддержание показателя давления на определенном уровне. Поэтому часто выполняется установка насосов с большими мощностями. Такое приспособление приведет к увеличению затрат в процессе эксплуатации;
- саму необходимость установки насосов также можно считать недостатком, поскольку двухтрубное устройство не нуждается в этом дополнительном элементе;
- при проектировании и монтаже необходимо следить за расположением трубопровода, поскольку в конечном итоге теплоноситель должен двигаться по нему самотеком. Для обеспечения обычно расширительный бак устанавливается в верхней точке жилища (чердаке);
- для проведения ремонтных работ и выполнения замены некоторых элементов потребуется полное отключение системы.
Основные виды
Несмотря на то что конструкционные особенности однотрубной системы не отличаются особой сложностью, можно отметить некоторое количество ее видов. В домах частного типа возможно использование систем двух основных видов:
- Последовательная (нерегулируемая). Особенность ее в том, что теплоноситель по порядку поступает в каждый из элементов конструкции. Такой вариант является простым и недорогим. Но возможность регулировки теплоносителя здесь полностью отсутствует, именно поэтому наиболее удаленные от котла радиаторы имеют самую низкую температуру. Такие системы последовательного типа применяются в основном для обогрева небольших помещений.
- Регулируемая. В этом случае производится параллельное соединение элементов. Здесь предоставляется возможность регулировки теплоносителя. Это происходит благодаря наличию в систему запорной арматуры. Такой вариант способен отопить помещение с немалой площадью.
Также существует разновидность однотрубных систем отопления в зависимости от способа циркуляции теплоносителя:
- Естественная: обеспечивает движение теплоносителя в системе благодаря гравитационным силам. Используется только в маленьких помещениях, где магистраль имеет небольшие размеры. В целях повышения КПД после котлоагрегата сразу же устанавливается специальный коллектор, который работает на разгон теплоносителя. Данное устройство представляет собой высокую ровную трубу, в которой теплоноситель развивает скорость и проходит полный замкнутый круг гораздо быстрее, что способствует уменьшению тепловых потерь. Для установки такого усилителя понадобятся достаточно высокие потолки (больше 2 м). Данная система пользуется немалой популярностью, поскольку она полностью независима от подачи электроэнергии.
- Принудительная, которая перемещает теплоноситель за счет установленного специального насоса. По сравнению с первым видом является более продуктивной. Такая система устанавливается в случае наличия нескольких отопительных контуров. Часто в них монтируется несколько циркуляционных насосов.
- Комбинированная выполняется по такому же принципу, как отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя, но также в области байпаса устанавливается специальный насос, который повышает производительность конструкции. Такой вариант отопления обустраивается в случае частых перебоев электроэнергии.
Расчет однотрубной системы отопления
Конструкционные особенности
В домах с одним или двумя этажами возможно устройство не только вертикальной однотрубной системы, но и горизонтальной.
Горизонтальная однотрубная система отопления имеет некоторые преимущества перед вертикальной: простота монтажа, меньшая стоимость. Недостатки тоже есть: необходимо устанавливать компенсирующие устройства при большой протяженности отдельных горизонтальных веток, и усложнение эксплуатации при установке воздушных кранов на каждый отопительный прибор и др.
Наиболее часто для частных домов обустраивается система отопления с естественной циркуляцией. Для того, чтобы увеличить теплоотдачу теплоносителя и уменьшить потери, производится монтаж дополнительного оборудования – циркуляционного насоса.
Очень важной считается установка арматуры запорного и регулирующего действия. Их основной функцией является перекрытие участка, на котором произошла поломка для проведения необходимых работ. Использование таких деталей позволяет беспрепятственно производить замену поврежденных элементов, профилактические или ремонтные работы.
Вид устанавливаемой системы полностью зависит от количественного показателя площади помещения. Для небольших площадей отлично подойдет система с естественной циркуляцией. В 150 квадратных метрах и более потребуется установка системы с принудительной циркуляцией теплоносителя. Для того чтобы правильно подобрать насос, производится расчет необходимой его мощности.
Монтаж однотрубной отопительной системы
Установка однотрубной отопительной системы состоит из нескольких этапов:
Схема однотрубной отопительной системы для частного дома
Среди всех видов отопления наибольшей популярностью пользуются водяные системы, в которых нагретый жидкий теплоноситель транспортируется по трубопроводам к отопительным приборам. Из этой разновидности самой простой считается однотрубная система отопления частного дома. Перед ее выбором нужно изучить преимущества и недостатки, различные схемы и способы монтажа. Только после этого можно принять решение о целесообразности использования однотрубной системы в частном доме.
Принцип действия однотрубной отопительной системы
Однотрубное отопление работает по принципу циркуляции теплового носителя от одного радиатора к другому. После последней батареи охлажденный теплоноситель подается в нагревательное оборудование и цикл повторяется. Иными словами, контур состоит из одной единственной трубы, к которой подключены подающие и отводящие патрубки всех радиаторов. Эта труба закольцована на нагревательном оборудовании.
Разница между однотрубной и двухтрубной разводкой
Одноконтурная система отопления отличается от двухтрубной разводки тем, что все радиаторы к трубопроводу подключаются последовательно. То есть в каждый последующий прибор поступает теплоноситель с меньшей температурой. Из-за этого помещение и дом в целом прогревается неравномерно. Чтобы выровнять теплоотдачу всех радиаторов, в каждом последующем приборе увеличивают количество секций.
При двухтрубной разводке все батареи подключаются параллельно. Прокладывается два трубопровода – один с подачей теплоносителя, а другой – с обраткой. Подающий патрубок каждого радиатора подключается к подаче, а отводящий – к трубе с обраткой. Благодаря этому во все приборы поступает теплоноситель с приблизительно одинаковой температурой, что обеспечивает равномерный прогрев дома.
Плюсы и минусы однотрубного контура
Одноконтурное отопление имеет следующие преимущества:
- Главное преимущество – низкая материалоемкость системы. Для ее устройства требуется на 30-40 процентов меньше труб, чем для организации двухтрубной разводки.
- Масштабы монтажных работ намного уменьшаются.
- Поскольку схема довольно простая, с работой можно справиться своими силами.
- Не используется сложное регулировочное оборудование и механические узлы.
- Система может долгие годы работать без вмешательства пользователя. Нужно только правильно смонтировать ее и настроить.
- Идеально подходит для небольшого одноэтажного дома.
Важно! Если строго соблюдать уклон трубопровода и установить циркуляционный насос, то можно применять однотрубную схему в многоэтажных домах.
Главный недостаток в том, что все радиаторы прогреваются неравномерно. Чтобы компенсировать это, в каждом последующем приборе постепенно увеличивают количество секций. Однако в этом случае экономия на трубах сводится на нет, потому что секции стоят дороже.
Если используется однотрубная система отопления с нижней разводкой, схема прокладки сети создает определенные трудности при соблюдении необходимого уклона обратного трубопровода. Еще один минус в том, что схема однотрубного отопления не позволяет подключать системы теплых полов.
Варианты однотрубной разводки
При однотрубной схеме может использоваться верхняя и нижняя разводка отопления. При нижнем подключении к радиаторам трубы не портят интерьер помещения и могут быть скрыты за отделкой. Этот вариант чаще используется в контурах с принудительной циркуляцией.
Верхняя разводка системы отопления прокладывается под потолком. Этот вариант удобен тем, что при движении теплоносителя сверху вниз с приборов удобно спускать воздух посредством кранов Маевского. Верхняя разводка больше подходит системам с естественным током теплоносителя.
Схемы с гравитационной и принудительной циркуляцией
Схема однотрубного отопления частного дома с газовым котлом или другим нагревательным оборудованием бывает с гравитационным и принудительным током теплового носителя. Особенность систем с естественным движением теплоносителя заключается в том, что в них не используется насосное оборудование. Жидкость движется по трубам за счет разницы объема и плотности нагретой и охлажденной воды (антифриза).
Важно! В контурах с самотеком обязательно делают вертикальный разгонный стояк после котла, а обратный трубопровод укладывают с уклоном в сторону нагревательного оборудования.
В самотечных сетях обязательно устанавливается расширительный бак. Его монтируют в верхней точке системы – на чердаке или высоко под потолком. Нагревательное оборудование устанавливается в низшей точке сети, чтобы вода могла сама стекать по трубопроводу в котел. Именно поэтому котельное оборудование монтируют в подвале или цокольном этаже. Если это сделать невозможно, то пол в котельной специально понижают.
Контуры с принудительной циркуляцией обязательно укомплектовываются насосным оборудованием, которое отвечает за транспортировку теплоносителя. Насос устанавливают на обратном трубопроводе перед насосом. В этом месте жидкость в трубах имеет наименьшую температуру, что важно для насосного оборудования, чувствительного к горячей среде. При этом не нужно делать уклон обратки в сторону котла.
Важно! Современные модели котлов уже укомплектованы насосами, расширительными баками и группой безопасности.
Контуры с гравитационным током применяют в небольших одноэтажных домах. Сети с принудительной циркуляцией можно использовать для обогрева большого по площади дома или многоэтажной постройки. Главное условие – наибольшее удаление радиатора от насоса не должно превышать 30 м, потому что прибор не сможет подавать воду на большее расстояние.
Системы открытого и закрытого типа
Разница между системами открытого и закрытого типа заключается в конструкции расширительного бака. Эта емкость нужна для компенсации расширения нагретого теплоносителя. Без бака это бы приводило к критическому повышению давления в сети. При расширении теплоносителя излишек жидкости поступает в бак. При его охлаждении вода снова возвращается в трубопроводы.
Разница между баками открытого и закрытого типа:
- Расширительная емкость открытого типа может быть самостоятельно изготовлена из подручных материалов. Это обычный бак с крышкой или без нее. Главный минус сетей открытого типа в том, что через открытую емкость в контур попадает кислород, который становится виновником коррозии радиаторов и трубопроводов. Также это приводит к завоздушиванию системы, поэтому на все радиаторы обязательно устанавливают краны Маевского.
- Баки закрытого типа состоят из двух камер – воздушной и водяной. Эти две камеры разделены эластичной мембраной. В газовой камере обязательно создается необходимое давление. При поступлении избытка расширившейся жидкости в камеру, мембрана продавливается в газовый отсек, из-за чего там повышается давление. После охлаждения теплоносителя давление в газовой камере выдавливает жидкость обратно в трубопроводы.
Минусы открытых емкостей в том, что вода из бака постоянно испаряется, поэтом ее приходится доливать. В открытых контурах нельзя использовать антифриз. Системы закрытого типа надежно защищены от коррозии и завоздушивания. В них можно применять антифриз.
Важно! Баки закрытого типа укомплектовываются манометрами, предохранительными клапанами и воздухоотводчиками.
Подключение батарей к однотрубному контуру
К однотрубному контуру радиаторы можно подключать следующим образом:
- Самым эффективным считается диагональное подключение. В этом случае тепловые потери сводятся к нулю, а прибор равномерно прогревается. Подводящий патрубок подводится с одной верхней стороны прибора, а отводящий патрубок расположен снизу по диагонали к подаче. Это схема подходит для подключения большого числа секций.
- При одностороннем боковом подключении трубы подачи и обратки находятся с одной стороны прибора (подача сверху, обратка снизу). Благодаря этому все секции прогреваются равномерно. Этот вариант применяют при верхней разводке сети.
- Менее эффективное нижнее подключение. Однако оно удобно тем, что трубы подачи и обратки можно скрыть в стяжке пола.
Особенности системы Ленинградка
Эта однотрубная система применяется для обогрева домов разной этажности. Главная особенность ленинградской системы в том, что трубы подачи и обратки, идущие от каждого радиатора, соединяются перемычкой-байпасом. Благодаря этому все радиаторы прогреваются одинаково, независимо от расстояния до нагревательного оборудования.
Вместо байпаса могут использоваться дополнительные отводы от магистрального трубопровода для подключения подающей и отводящей трубы от батареи. Благодаря этому обеспечивается бесперебойная работа сети даже при образовании воздушных пробок.
Усовершенствованная схема Ленинградки подразумевает установку запорной арматуры с двух сторон от радиатора. Благодаря этому прибор можно менять и ремонтировать без остановки работы всей системы.
Расчет и выбор оборудования для однотрубной разводки
Для устройства однотрубной разводки понадобятся следующие комплектующие:
- котел;
- отопительные приборы;
- трубопроводы;
- циркуляционный насос;
- краны Маевского;
- расширительный бак (открытого или закрытого типа);
- фильтр грубой очистки;
- система безопасности (предохранительный клапан, воздухоотводчик, манометр);
- фитинги и переходники.
При расчете однотрубной отопительной системы учитывают следующие параметры:
- Для выбора нагревательного оборудования по мощности нужно знать площадь дома. Для отопления 10 квадратов площади понадобится мощность котла в 1 кВт.
- Необходимое количество радиаторов можно рассчитать следующим способом: площадь помещения увеличьте в 100 раз и поделите на теплоотдачу одной секции батареи. Этот параметр можно найти в техпаспорте к отопительному прибору.
- Важно определиться с материалом и диаметром трубопроводов.
- Выбор параметров расширительного бака зависит от объема циркулирующего теплоносителя и типа системы (закрытая или открытая).
- Насосное оборудование подбирается по мощности, но для этого нужно провести предварительные расчеты.
При условии правильного расчета и подбора комплектующих, а также соблюдения технологии монтажа однотрубная разводка может быть довольно эффективной. Также важно правильно настроить систему при первом пуске, чтобы в дальнейшем она работала без вашего вмешательства.
Схемы однотрубной системы отопления
Однотрубная система водяного отопления – одна из 3 главных схем построения комплекса обогрева помещений на базе жидкого теплоносителя – воды или антифриза. В советское время схема этого вида была основной конфигурацией системы централизованного и автономного отопления, популярной она остается и сейчас. Материал статьи дает обзор устройства, принципа функционирования, достоинств и недостатков однотрубной системы отопления.
Устройство и принцип работы однотрубной системы
Главный принцип устройства схемы состоит в последовательном подключении отопительных приборов к одному трубопроводу, идущему от источника теплоты. Теплоноситель проходит через отопительный прибор, отдавая часть тепла, поступает в следующий по порядку радиатор.
Таким образом, температура теплоносителя в каждом последующем приборе отопления несколько ниже, чем в предыдущем. При различных условиях, большой протяженности ветви отопления и значительном количестве радиаторов, температура на последних приборах может иметь значение, недостаточное для обеспечения необходимой температуры в помещении.
Подобное построение пользовалось популярностью в СССР в связи с тем, что стоимость энергоресурсов была очень низкой. В централизованных системах отопления поддерживался большой массовый расход теплоносителя с высокой температурой. Кроме того, основная конфигурация однотрубной схемы требует минимального количества материалов.
Однотрубная система является основной схемой устройства отопления с естественной (гравитационной) циркуляцией. При этом комплекс отопления сооружается из труб диаметром от 32 до 50 мм, требуется соблюдение нормативного уклона.
Байпас предназначался для разделения потока прямого теплоносителя – одна часть поступала в прибор обогрева, вторая по байпасу миновала его и смешивалась с остывшим теплоносителем на выходе из радиатора. Это техническое решение позволило снизить разницу температуры между отдельными соседними в ряду приборами отопления. Подобная конфигурация отопления обычно применяется в системах закрытого типа с принудительной циркуляцией.
Схемы обвязки радиатора с байпасом
Современные отопительные системы в подавляющем большинстве оборудуются по закрытому типу, с принудительной циркуляцией. В случае использования однотрубной схемы в качестве основной рабочей обвязка приборов отопления обычно производится с сооружением байпаса.
Основные способы обвязки отопительного прибора в однотрубной схеме отопления
Существует 4 типа обвязки радиаторов с байпасом. Они не зависят от пространственного расположения (вертикального или горизонтального) стояков или лежаков системы. Реализуются они посредством изменения диаметра байпаса или установкой регулирующей арматуры.
Вариант 1. В этом варианте обвязки диаметры подводок радиатора и трубопровода байпаса одинаковы.
Диаметр подводок и байпаса радиатора одинаковы
Регулировка температуры прибора производится регулирующим вентилем на подающем или обратном трубопроводе радиатора.
Вариант 2. Этот способ обвязки отличается от предыдущего тем, что на линии байпаса устанавливается регулирующий вентиль. Он позволяет осуществлять дополнительную регулировку величины расхода через байпас, направлять большее количество горячей воды через радиатор.
Вариант 3. Эта конфигурация подключения радиаторов выполняется обычно в кольцевых системах. Основной трубопровод здесь имеет большое сечение, массовый расход теплоносителя увеличен. Разница температур между радиаторами минимальна за счет большого расхода теплоносителя в единицу времени.
Подключение радиатора к однотрубной кольцевой схеме
Работа такой системы требует установки циркуляционного насоса повышенной мощности. Кроме того, увеличивается итоговая стоимость материалов и работ за счет увеличения диаметра основного трубопровода.
Вариант 4. Этот тип обвязки пользуется наибольшей популярностью при строительстве однотрубных систем водяного отопления.
Диаметр перемычки (байпаса) уменьшен относительно диаметра подводок радиатора
Диаметр байпаса здесь уменьшен на 1 типоразмер по отношению к трубопроводам подключения отопительных приборов. Это решение позволяет не устанавливать на байпас (перемычку) регулирующую арматуру, расход теплоносителя снижается искусственно, за счет снижения проходного сечения трубопровода.
Отсутствие арматуры на байпасах позволяет сэкономить некоторые средства, так как стоимость сооружения байпаса сниженного диаметра ниже цены на регулирующие вентили и сопутствующие комплектующие фитинги.
Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления
Трудно сказать, какими весомыми достоинствами обладает однотрубная схема водяного отопления. Часто заявляется об уменьшенном количестве материалов, требуемых для монтажа. Это утверждение справедливо не во всех случаях.
В этой схеме радиаторы располагаются по периметру помещения, подключены все к одному трубопроводу. Выход воды с последнего радиатора подключается непосредственно к котлу. В этом случае отсутствует обратный трубопровод, характерный для двухтрубной и коллекторной схем. Соответственно с количеством материала снижается объем монтажных работ.
Но кольцевая схема актуальна для отопления помещений площадью не более 100 м 2 , в другом случае температура последних радиаторов будет иметь слишком низкое значение. При обогреве помещений площадью более 100 м 2 однотрубная система чаще всего сооружается в несколько веток, подключаемых к коллекторам. В таком случае об экономии материала говорить не приходится, так как обратный трубопровод прокладывается обычно вдоль подающей трубы и имеет такую же длину.
Кроме возможной экономии материала часто говорится о простоте сооружения и проведения монтажных работ. Следует понимать, что монтажные работы по сборке однотрубной, двухтрубной, коллекторно-лучевой схем отопления зависят в основном от типа применяемого материала и не отличаются по содержанию.
Однотрубная система имеет следующие недостатки:
- Разница температуры между отдельными радиаторами;
- Трудность балансировки и регулирования, низкая маневренность;
- Остановка системы при установке радиаторов без байпаса.
Разница температур частично нивелируется установкой байпаса или увеличением площади теплоотдачи последних в ряду приборов. Эти меры позволяют частично устранить дисбаланс. Но стоит отметить, что увеличение числа секций повышает величину гидравлического сопротивления и может потребоваться более мощный насос.
Трудности регулировки обусловлены, прежде всего, взаимной зависимостью приборов. При изменении расхода теплоносителя через один радиатор или конвектор изменяются расходы всех других приборов. Сбалансировать расходы, настроить необходимую температуру для конкретного помещения порой довольно сложно.
Остановка системы возможна в одном случае – при отсутствии байпаса и отключающей запорной арматуры на радиаторе. При выходе из строя прибора отопления цепь прерывается, отопление придется отключить до устранения неполадки. Наличие байпаса и кранов позволяет снять радиатор, подача теплоносителя при этом будет производиться через перемычку (байпас).
Однотрубная система водяного отопления уступает по качеству и функциональности двум другим схемам – двухтрубной и коллекторной. Тем не менее, благодаря возможной экономии материала, она по-прежнему пользуется популярностью. Кроме того, централизованные системы отопления многоэтажных жилых домов старого фонда сооружены по однотрубного принципу и их переоборудование не планируется.
Источник https://vseprotruby.ru/otoplenie/odnotrubnaya-sistema.html
Источник https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/odnotrubnaya-sistema-otopleniya.html
Источник https://greypey.ru/shemy-odnotrubnoj-sistemy-otopleniya/