Содержание
Однотрубная система радиаторного отопления. Схемы. Устройство. Монтаж
Что представляет собой однотрубная система отопления и чем отличается от двухтрубной
Такая схема отопления состоит из одной главной трубы, которая, выходя из котла (из подачи), проходит через всю систему и превращается из горячей трубы в холодную, и входит снова в котел (в обратку).
В двухтрубной системе, каждая батарея берет горячий теплоноситель в одной трубе и отдает остывший другой.
Виды однотрубных систем отопления
- Открытого типа – самая безопасная, простая и дешевая, так как в трубах не создается большого давления, и нет необходимости в монтаже специальных деталей, но при этом ее технические характеристики самые низкие.
- Закрытого типа – напротив, дороже сложнее и теоретически более опасна, но она более долговечна, с лучшей циркуляцией теплоносителя и меньшими затратами времени при обслуживании.
- Горизонтальной прокладки – при данном варианте можно утопить всю систему в пол, или сделать ее наименее заметной, правда, требует выверенного равномерного уклона труб или же принудительной циркуляции.
- Вертикального монтажа – тут используются стояки. Применяется в основном при двух и более этажах отапливаемого помещения.
Циркуляция теплоносителя в системе
Циркуляция бывает двух типов:
- Естественная – создается при разности плотности горячей и холодной воды. При данном виде циркуляции должен быть выверен уклон основной трубы, для осуществления продвижения теплоносителя по магистрали. Дешевле чем принудительная, но циркуляция значительно хуже.
- Принудительная – требует включения в схему отопления насоса, который будет гонять теплоноситель по всей системе. Довольно распространенный вариант в наши дни, так как забота об уклонах отпадает, и циркуляция улучшается в разы. Минусом является возможность поломки насоса и выхода из строя всей системы отопления, плюс потребление электроэнергии.
Советы по монтажу
Подключения
Отопительные приборы не должны разрывать кольцо розлива. Они врезаются параллельно розливу: в этом случае каждую батарею можно отключить или дросселировать без ущерба для теплоснабжения всего дома или квартиры.
Оптимальная схема подключения радиаторов — снизу вниз; при этом розлив находится под ними (на уровне чуть выше пола или в подвале).
С чем связана инструкция?
При двухстороннем нижнем подключении мы получаем сразу два бонуса:
- Радиатор будет греть даже будучи завоздушенным. Теплоноситель станет циркулировать через нижний коллектор, а секции окажутся прогретыми по всей высоте благодаря собственной теплопроводности;
Тем не менее каждый отопительный прибор в обязательном порядке снабжается краном Маевского в верхней радиаторной пробке.
На фото — кран Маевского в верхней пробке радиатора.
- Батареи не будут заиливаться и требовать промывки — опять-таки благодаря постоянной циркуляции воды через нижний коллектор.
Диаметры
Диаметр розлива при принудительной циркуляции (при наличии в контуре циркуляционного насоса) для известной мощности отопительного котла и для перепада температур между подачей и обраткой в 20 градусов можно взять из следующей таблицы:
Внутренний диаметр трубы розлива, мм | Тепловая мощность, КВт |
15 | 5,7 — 8,6 |
20 | 10,2 — 15,3 |
25 | 15,9 — 23,9 |
32 | 26,2 — 39,2 |
40 | 40,8 — 61,3 |
50 | 63,8 — 95,8 |
Разброс тепловой мощности при постоянном диаметре розлива связан с тем, что теплоноситель может двигаться по нему с разной скоростью. В таблице приведены значения для скоростей 0,4 — 0,6 м/с.
Диаметр подводок к радиатору может быть равным 15 или 20 мм. В случае полимерной трубы, для которой указывается внешний диаметр, значения увеличиваются на один шаг — до 20 и 25 мм соответственно.
Диаметр подводки — 20 мм, розлива — 25.
В гравитационной ленинградке (когда циркуляция в контуре обеспечивается только разницей в плотности между горячей и холодной водой) диаметр розлива увеличивается относительно приведенных выше значений в полтора раза. Дело в том, что гидравлический напор (перепад давлений между подачей и обраткой) при отсутствии циркуляционного насоса будет минимальным, а гидравлическое сопротивление трубы обратно пропорционально ее диаметру.
Материалы
Отдельно стоит затронуть выбор материалов для монтажа ленинградки. Он определяется двумя факторами:
- Источником тепла. В контуре, подключенном к системе ЦО, рабочие давления и температуры выше по сравнению с автономными контурами (4 — 7 кгс/см2 против 1 — 2,5 и 95С против 75);
Кроме того, в системах центрального отопления гораздо выше вероятность форс-мажорных ситуаций, приводящих к превышению штатных значений давления и температуры. Достаточно вспомнить гидроудары и ежегодные испытания трасс на температуру и плотность.
Где тонко, там и рвется: при испытаниях теплотрассы порывы происходят на наиболее изношенных участках труб.
- Требования к тепловой инерционности системы. В случае твердотопливного котла долгое остывание батарей и теплоносителя выгодно владельцу: ему придется реже растапливать котел.
Я рекомендую выбрать следующие решения:
- Для системы ЦО — биметаллические радиаторы и трубы из гофрированной нержавеющей стали. Несмотря на меньшую толщину стенок, нержавейка практически не уступает стальным водогазопроводным трубам прочностью (по данным компании Lavita, прочность на разрыв составляет не менее 210 кгс/см2). При этом она на порядок проще в монтаже и не требует обслуживания соединений: фитинги могут укладываться в штробы и стяжки;
Для монтажа ленинградки использованы биметаллические батареи и гофрированная нержавейка.
- Для системы автономного отопления с газовым, соляровым или электрическим котлом — армированный полипропилен и алюминиевые радиаторы. Такой выбор материалов обеспечит заметную экономию без ущерба для надежности (все параметры автономной системы полностью подконтрольны) и великолепной теплоотдаче (при стандартном размере радиатора — до 200 ватт на секцию);
Алюминиевая батарея с дросселированной подводкой: дешево и сердито.
- У автономной ленинградки с твердотопливным котлом радиаторы стоит заменить на чугунные. Их значительная масса и большой внутренний объем (более 3 литров на секцию) будут способствовать увеличению тепловой инерционности контура.
Чугунные батареи долго нагреваются, но и долго остывают.
Ту же функцию способен выполнить теплоаккумулятор — теплоизолированный бак объемом от 300 до 3000 литров. Работающий на полной мощности твердотопливный котел разогревает воду в нем, после чего циркуляционный насос постепенно разносит накопленное тепло по отопительным приборам.
Преимущества и недостатки однотрубной системы
- Возможность провести трубу по полу или даже утопить ее в напольном покрытии или проложить под дверным косяком.
- Экономичность материалов (примерно 30–50% трубы).
- Схема наименее сложная для монтажа и ее выполнить вполне под силу самостоятельно.
- Минусом будет неравномерность распределения тепла по всему контуру радиаторов. Те, которые вначале, будут самые горячие, а в конце холодные. Есть способы некоторой регулировки температуры, но их бывает недостаточно.
- При желании естественной циркуляции необходимо выверять уклоны труб, ставить под небольшим наклоном сами батареи, при большой площади дома это может быть проблематично.
- При однотрубной системе нельзя врезать, что-либо, кроме самих радиаторов, например, теплый пол будет плохо прогреваться сам и мешать прогреву контура радиаторов.
Однотрубная система отопления частного дома – проектирование
Перед началом монтажа необходимо в первую очередь составить подробную схему и смету для всей системы отопления:
- Следует тщательно вымерять уклоны труб, так как это одно из самых важных условий для нормальной работы всей системы. При постоянном использовании принудительной циркуляции уклон должен быть 5–7 мм на метр магистрали, а при использовании естественной циркуляции необходимо от 3 см на метр и более.
- Определить подходящее место котла, расширительного бачка (его устанавливают в самой верхней точке), заборных и сливных кранов. Также следует рассчитать количество кранов, отводов, тройников и так далее.
- Схема должна быть составлена таким образом, чтобы трубы шли в обход дверей (или лежали ниже или вровень с косяком), при использовании стояков, рассчитать их в обход окон.
- Рекомендуется использовать трубы следующих размеров: при принудительной циркуляции от 25 мм в диаметре, а при естественной не менее 32 мм. Подключение обогревателей можно производить 10–15 мм и 15–20 мм в диаметре соответственно.
- Стоит определить необходимую мощность котла, так как при малой мощности дома будет холодно, а при большой будет душно и невыгодно по расходу топлива. Обычно, мощность определяется из расчета 100 Вт на 1м 2 при условии хорошо утепленного помещения, и не слишком сурового климата.
- При использовании печей на твердом топливе рекомендуется использовать металлические трубы и обязательно подача с котла на протяжении от 3 до 5 метров должна быть собрана из металлической трубы.
- Также следует наметить место под дымоотвод и расширительный бак.
- Следует подсчитать необходимое количество расходных материалов (трубы, отводы, тройники и регулировочные краны).
Устройство и элементы однотрубной системы отопления
Хотя устройство самое простое, но и тут есть незаменимые элементы:
- Котел. Самая важная часть всей системы, его следует выбирать необходимой мощности и подходящей модификации. Бывают котлы твердотопливные, на жидком топливе, газовые и электрические. Современные котлы часто бывают гибридными и работают на нескольких видах топлива.
- После котла монтируется так называемый разгонный коллектор, участок трубы, который должен подняться на высоту как минимум 1.5 метра над уровнем верхней точки любой батареи, и дальше спускаться на подключение к батареям.
- В верхней точке разгонного коллектора подключается один из двух устройств:
- Расширительный бак (при системе открытого типа). Он должен иметь отверстие (крышку) в верхней части, для свободного доступа воздуха, а также наливной патрубок в своем дне и отвод для защиты от перелива в верхней своей части. Рабочий объем бака должен быть не менее 10–15% от общего объема отопительной системы.
- Группа безопасности (при системе закрытого типа). Это набор, собранный на одной коробке небольшого размера, который включает в себя предохранительный клапан, рассчитанный на максимальное давление в системе, автоматический воздухоотводчик для удаления воздуха из системы и манометр, для лучшего контроля за давлением.
- Далее, подключается контур радиаторов. Сама конструкция контура бывает двух видов:
- Обычная прямая – это схема при которой горячая труба входит в батарею и выходит из нее с другого конца и опять входит в следующий радиатор в качестве горячей. Это приводит к тому, что нагрев всех батарей крайне неравномерный.
- «Ленинградка» или «ленинградская» – это усовершенствованная схема контура, при которой нагрев более равномерный. Достигается этот эффект при помощи применения нескольких запорных арматур (по три крана на каждую батарею), байпаса (перемычки) между входом и выходом радиатора. При этом регулировать придется, возможно, каждый из кранов. Один кран устанавливается на входе в обогреватель, второй на выходе из батареи, а третий на байпасе, для регулировки его пропускной способности.
Варианты использования однотрубных систем
Может показаться, что однотрубное отопление является слишком простым и из-за этого по функциональности должно обязательно уступать двухтрубным конфигурациям. На самом деле, схемы с одной трубой довольно универсальны и часто бывают предпочтительнее в определённых условиях.
Горизонтальная или вертикальная разводка
Однотрубное отопление с вертикальными магистралями можно увидеть в многоквартирных домах советской постройки. Там носитель загоняется на чердак, а затем по «стоякам» постепенно спускается по этажам вниз. В малоэтажном частном секторе, естественно, используется горизонтальная однотрубная система отопления, то есть классическая «ленинградка». Стоит отметить, что в обоих случаях имеются как вертикальные участки системы, так и горизонтально идущие трубы.
Это вертикальный вариант однотрубной разводки. Стояк с радиаторами на каждом этаже представляет собой единую нисходящую магистраль
Открытая или закрытая система
В открытом однотрубном отоплении у теплоносителя есть связь с атмосферой через расширительный бак, который принимает вытесненный воздух из радиаторов. В закрытых системах за основу взята герметичность всего контура, здесь создаётся избыточное давление (особенно актуально в многоэтажных домах), а воздух отводится через специальные сбросные устройства.
Гравитационная или принудительная циркуляция
Для организации корректного перетока теплоносителя могут использоваться циркуляционные насосы, которые помогают преодолеть повышенное гидравлическое сопротивление, что образуется подключенными последовательно радиаторами.
Насос установлен в самой холодной точке трубопровода
Эти устройства позволяют создавать сложные схемы разводки и при этом не делать обязательных уклонов трубопроводов. Такие системы получаются более эстетичными, но зависимыми от электроснабжения.
Гравитационное отопление с одной трубой реализуют довольно часто, так как это полностью автономная конструкция, которая свободна от электричества. Причём, однотрубное отопление двухэтажного дома также может быть гравитационным. Но независимость от внешних сетей требует соблюдения жёстких технических требований:
- необходим подъём теплоносителя под потолок, откуда он будет ускоряться по «разгонному коллектору»;
- следует использовать расширительный бак и ставить его в самой высокой точке (часто на чердаке, по сути, превращая его в техническое помещение);
- увеличивается диаметр труб, а также их устойчивость по давлению и температуре;
- уменьшается количество устройств, и ужесточаются требования к запорной арматуре;
- придётся обеспечить постоянные уклоны (появляются сложности с красотой разводки, трудно провести трубы под дверями).
На данной схеме гравитационного отопления тройкой обозначен разгонный коллектор
Обратите внимание! Довольно практичным решением является комбинированная система, когда насос для обеспечения принудительной циркуляции установлен с помощью байпаса. Так отопление может в случае возникновения перебоев с электроэнергией работать в самотёчном естественном режиме.
Рекомендации по выбору радиаторов для системы
- Чугунные радиаторы. Самые старый вариант и наиболее надежный, так как они прочны и долговечны (срок службы более 50 лет). Хорошим плюсом является то, что чугун медленно нагревается и медленно остывает. При правильной покраске и температуре теплоносителя выше 95 °C отлично работают в качестве излучателя тепловых волн, при этом не выделяя никаких вредных веществ. Минусом будет большая масса. Стоимость средняя, простого вида дешевле, а изысканного вида более дорогие.
- Биметаллические радиаторы. Являются самым последним достижением промышленности. Состоят из разных металлов, в основном используется сталь внутри и алюминий снаружи секций. Заявленные сроки эксплуатации более 40 лет, неприхотливы к теплоносителю и условиям эксплуатации, но существенным минусом является самая высокая стоимость по сравнению с остальными видами. Обладают современным внешним видом.
- Алюминиевые. Дешевые, легкие, но с малым сроком службы, так как быстро окисляются от химически активного теплоносителя.
- Стальные панельные. Вполне приемлемый вариант для частного дома, обладают хорошей теплоотдачей, и приятным внешним видом. Минусом является также небольшой срок службы, подверженность ржавчине.
- Стальные трубчатые, то же самое, что и панельные, только отличаются большей надежностью, немного меньшей теплоотдачей и большим выбором конструкции и цветовой гаммы, что активно используется при дизайне интерьера.
Последовательность работ при монтаже однотрубной системы отопления своими руками
- Подготовить место для котла. Печь необходимо ставить на специально залитый под нее фундамент, отделать близкорасположенные стены и потолок огнеупорными материалами. Котел при естественной циркуляции нужно ставить таким образом, чтобы вывод обратки котла был самой низкой точкой всей системы отопления, да и при принудительной это также желательно. Поэтому часто под котел делается специальное углубление.
- Провести монтаж дымохода и уличной трубы. При этом не забыв соблюсти все правила пожарной безопасности.
- Устанавливаем радиаторы отопления, при этом стоит знать, что все батареи на одном этаже, должны быть на одном уровне.
- Монтируем весь контур отопления начиная с подачи котла и по кругу, к его обратке.
- Возле котла на холодной трубе устанавливаем при необходимости насос и расширительный бак закрытого типа. Желательно, при установке насоса подключать его таким образом, чтобы его можно было отключить, при его поломке и снять, а отопление могло продолжить работу с помощью естественной циркуляции. Для этого нужно его включить в схему, как батарею при «ленинградке».
- После завершения всего монтажа обязательно необходимо провести опрессовку воздухом, для поиска течей и устраняют все ошибки.
- Производиться запуск системы, первая топка и ее настройка.
Способы подключения радиаторов при однотрубной системе отопления
Существует несколько вариантов, которые имеют свои плюсы и минусы:
- Боковое подключение. Вариант, при котором вход и выход подключается с одной стороны батареи. При этом радиатор плохо прогревается по всей длине, начало может быть слишком горячим, а конец, при большом количестве колен, уже прохладным.
- Нижнее подключение. Такой способ применяется в основном для создания наибольших эстетических качеств. При этом прогревание радиатора также не совсем равномерно, при недостаточной циркуляции, верх батареи может не прогреваться до нужной температуры.
- Диагональное подключение. Оптимальный вариант подключения. Горячий теплоноситель поступает в верхний угол батареи, с одной стороны, а выходит через нижний угол, с другой стороны. Здесь вся поверхность радиатора равномерно прогревается. Обеспечивая максимальную теплоотдачу.
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.
Как устроено однотрубное отопление?
Под однотрубной системой отопления подразумевается замкнутая конструкция контура, состоящая из магистрального трубопровода, котла, радиаторов, бочка расширителя, а также элементов, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя. При этом принципиальная схема однотрубного отопления включает в себя определённые типичные элементы.
- Основной любого отопления является котёл, для работы которого в большинстве случаев используется газ. Хотя в частном секторе, где зачастую отсутствует централизованная подача газа, можно повстречать твердотопливные аналоги.
- В качестве источников основного тепла в однотрубной системе отопления с нижней разводкой выступают всем привычные радиаторы. Но использование чугунных изделий нецелесообразно, так как нормы, предъявляемые к батареям во времена СССР, уже давно ушли в прошлое. Намного предпочтительнее использовать биметаллические изделия, обладающие максимальным коэффициентом теплоотдачи и таким же эксплуатационным ресурсом. Плюс ко всему эстетическая составляющая современного радиатора порадует любого обладателя собственной жилплощади.
- Все системы отопления, основанные на однотрубной схеме обвязки, оснащаются расширительным баком, основной функцией которого является контроль степени расширения теплоносителя во время нагрева. Благодаря такому конструктивно простому устройству в процессе нагрева теплоносителя излишки воды вытесняются в бак расширителя, тем самым предотвращая её перегрев.
Подача теплоносителя от котла к радиаторам и другим элементам отопления достигается за счёт специальной разводки труб нижней и верхней конструкции через вентиль и запорную арматуру. При этом отличительной особенностью однотрубной отопительной системы является отсутствие обратных процессов. В свою очередь, многотрубная схема обвязки отопления подразумевает естественную циркуляцию теплоносителя как в прямом, так и обратном направлении. Монтаж однотрубного отопления даёт возможность спрятать трубы под полом, что очень удобно с эстетической стороны.
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.
Устанавливаем однотрубное отопление: схема и порядок монтажа
В процессе монтажа нужно учитывать некоторые особенности строения однотрубного отопления.
Порядок установки заключается в следующем:
- Установка должна начинаться с котла;
- Расположить трубу нужно под наклоном не менее 5 мм, отклонение может повлечь за собой скапливание воздуха, из-за которого вода не сможет нормально протекать;
- Обязательно присутствие кранов Маевского, чтобы спускать лишний воздух и устранять воздушные пробки;
- Перед каждым подключаемым прибором нужно установить запорный кран, они дадут возможность слить часть воды с определенной точки в случае ремонта, и слегка отрегулировать температурный показатель;
- В самой нижней точке системы должен быть установлен кран для слива теплового носителя, он так же применяется для полного опустошения системы или для ее заполнения;
- Так как система включает в свою конструкцию трубы с одинаковым диаметром, то они должны быть надежно прикреплены к стене, дабы не допустить прогибов.
Следует добавить тот факт, что если у вас установлен котел и насос, то они не должны работать синхронно. При этом насос должен быть обязательно установлен впереди котла, так как специфика его работы заключается в том, что он способен функционировать даже при температуре в 40 градусов.
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.
Однотрубная и двухтрубная системы
В зависимости от конструктивных особенностей выделяют два типа водяного отопления — однотрубные и двухтрубные системы отопления. Основные отличия касаются способа присоединения теплоотдающих батарей к общей магистрали, в качестве которой выступает замкнутый кольцевой контур.
Системы труб размещаются от нагревательного агрегата, а охлаждающие радиаторы установлены последовательно, в результате чего уже охлажденная вода снова оказывается в котле. Однотрубные установки характеризуются минимальным количеством узлов, что существенно снижает стоимость их монтажа.
В случае с двухтрубным отоплением задействуются две самостоятельные магистрали. В первой перемещается жидкость от нагревателя к теплоотдающим контурам, а по второй отводится охлажденный теплоноситель к котлу. Аккумуляторы размещают параллельно: нагретая вода поступает к каждому из них прямо от подающего контура, что позволяет соблюдать практически стабильный температурный режим.
Наиболее перспективной, экологически чистой и экономичной в эксплуатации является теплонасосная система теплоснабжения
Оказавшись во внутреннем пространстве радиатора, теплоноситель отдает энергию и уже охлажденным возвращается обратно к котлу отопления. Схема и порядок монтажа подразумевает наличие удвоенного количества фитингов, труб и арматуры, при этом такие конструкции позволяют создавать сложные разветвления, снижая расходы на обогрев.
Такой тип водяных обогревателей эффективен для построек с большой площадью и многоэтажных зданий. Для жилищ с этажностью 1−2 этажа и домов до 150 м² лучше использовать однотрубные магистрали. Это оправдывается их мобильностью и экономичностью.
Двухтрубным схемам не удалось получить особого распространения из-за сложностей монтажа и обслуживания. К тому же выглядят такие конструкции не совсем привлекательно.
Подробнее о монтаже однотрубной системы отопления:
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.
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.
Однотрубные системы отопления с принудительной и естественной циркуляцией: основные отличия
Способ циркуляции горячей воды в системе определяет её тип: принудительный или естественный. Система отопления с принудительной циркуляцией работает за счет насоса, который устанавливается в обратной части магистрали перед входом в котел. Циркуляционный насос создает оптимальный уровень давления, благодаря которому температура горячей воды сохраняется на всех участках системы.
Отопление с естественной циркуляцией использует физические свойства воды. Горячая жидкость, имеющая меньшую массу и плотность, поднимается по трубам, попадая в радиаторы. В это время более тяжелая холодная вода попадает в котел, где снова нагревается. Преимуществом отопления с естественной циркуляцией является бесперебойная работа системы, не зависящая от подачи электричества.
Основным недостатком, в связи с которым тип отопления с естественной циркуляцией не получил широкого распространения, является ограниченность длины системы. Протяженность контура, при которой система будет работать оптимально, не должна превышать 30 метров. Установка системы с естественной циркуляцией возможна только при использовании маломощного котла, тяги которого будет хватать для отопления небольших помещений.
В системе с принудительной циркуляцией за движение теплоносителя по трубам отвечает насос, который устанавливается поблизости от котла
Применение естественной циркуляции в больших одноэтажных домах становится невозможным также по причине требования к уклону магистральной трубы. Минимальным уклоном является 3-5 градусов. Это значит, что на каждый метр трубы необходимо осуществить перепад высоты в 5-7 см.
Важно! В случае с принудительной циркуляцией уклон трубы будет гораздо меньшим. С помощью насоса горячая вода будет равномерно распределяться по системе, имеющей перепад высоты в пределах 0,5 см на каждый погонный метр трубы.
Помимо этого, принудительная циркуляция позволяет решить следующие вопросы:
- обеспечение полного контроля над рабочими процессами в системе отопления;
- применить более простую нижнюю разводку системы (при естественной циркуляции возможна только верхняя разводка);
- увеличить протяженность отопительного контура.
Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией может быть переоборудована в сеть с принудительной подачей воды.
Монтаж однотрубной отопительной системы
Установка однотрубной отопительной системы состоит из нескольких этапов:
- В первую очередь производится установка котлоагрегата. Для его расположения целесообразнее будет выбрать нижний этаж жилища (но не в подвале). В процессе монтажа отопительного устройства важно помнить о мерах противопожарной безопасности. Для этого близлежащие поверхности отделываются материалами, которые не склонны к возгоранию. Также на данном этапе выполняется установка дымоходной трубы.
- Далее производятся монтажные работы для отвода магистрального трубопровода от уже установленного котлоагрегата. В этих целях используют трубу, диаметр которой должен быть не менее 25 мм. Перед этим производится раскладка магистрального трубопровода по всему помещению со всеми запланированными радиаторами. Также здесь необходимо установить всю запорную арматуру. Во время прокладки трубопровода важно соблюдать соответствующий уклон, благодаря которому теплоноситель сможет выполнять самостоятельное движение по всему контуру. Если система выполняется с принудительно циркуляцией, то соблюдение уклона не требуется.
- Во время подсоединения магистрали к котлоагрегату производится и установка расширительного бочка. Тип данного элемента полностью должен соответствовать установленному отопительному устройству.
- На входе магистрали в котлоагрегат желательно предусмотреть специальные фильтры, которые будут защищать от попадания вредных веществ, что существенно продлит срок службы конструкции.
Существуют два основных способа размещения труб системы водяного отопления, их соединения с котлами, отопительными приборами в одну конструкцию — с одной магистралью (трубами) и двумя, а также с верхним и нижним подключением. Рассмотрим однотрубное отопление с разводкой снизу.
Устройство
В схему входят следующие компоненты:
- главный элемент – котел (на газе, твердом топливе);
- радиаторы — чугунные или современные биметаллические;
- расширительный бак для стабилизации давления, компенсации расширения. Он исключает слишком большой нагрев и гидравлические удары;
- сливные краны, подводка труб, запорная арматура – для организации подачи воды;
- байпасы.
Преимущества и недостатки
Разводка стояков снизу означает, что трубы, по которым циркулирует жидкость через приборы отопления, располагаются на самой нижней точке помещения: на уровне пола, под полом, в подвалах и цоколях.
Преимуществами однотрубной системы являются экономичность (меньше трудозатрат и материалов), простота монтажа и эстетичность.
Схема обогрева с нижней разводкой имеет несколько минусов. Во-первых, замкнутость тока воды не дает отключить один радиатор или отдельно отрегулировать его работу — это возможно лишь через отключение всех приборов и целой магистрали.
Особенности конструкции
Если рассматривать конструкцию системы однотрубного отопления, то она состоит из нескольких элементов и узлов.
- Котел, выполняющий роль источника тепла. В зависимости от используемого топлива котел бывает твердотопливным, работающим на газе или электрическим.
- Теплоотдающий прибор. В его роли задействуется радиатор или контур теплых полов.
- Узел, выполняющий комплексную циркуляцию жидкости по магистрали. Зачастую для этой цели используется водяной насос или специальный разгонный участок.
- Деталь, которая компенсирует чрезмерное давление в магистрали. Как правило, это специальный расширительный бак.
- Различные элементы водопроводной арматуры.
Система теплоснабжения должна основываться на продуманной общей конструкции дома
Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой зависит от применения конкретных узлов. Агрегат собирается с учетом требований потребителя и особенностей постройки.
Сравнительный анализ
В однотрубной магистрали только одна труба – подающая. Двухтрубная система имеет не один, а два трубопровода: подающий и обратный. Между собой они соединяются отопительными приборами и радиаторами как перемычками. Каждая схема имеет свои преимущества: двухтрубной более удобно управлять – в каждый радиатор течет жидкость одной температуры, поэтому они нагреваются равномерно по всему периметру.
Однотрубная система с нижней подводкой бывает только с принудительной циркуляцией, кроме одного исключения, когда самотечный способ организовывается при наличии разгонного коллектора. Тогда жидкость из котла направляется вертикально вниз, затем к коллектору, а далее – по устройствам, соединенным параллельно в циркуляционное кольцо.
Отличия верхней разводки от схемы с нижней разводкой следующие: она не имеет байпасов, труба подачи соединяется вверху радиатора, труба выхода – внизу. При этом радиаторы соединены сверху вниз, так же подается вода. Такая схема больше подходит для варианта с естественной циркуляцией и не имеет стояка подачи. На батареи не монтируются клапаны и краны, потому отрегулировать температурный режим отдельно в какой-то комнате невозможно.
Двухэтажного дома
Схема однотрубной системы для 2-ух этажного дома
Распределять по дому стояки, к каждому из которых будет подсоединено всего два радиатора, не имеет смысла. Гораздо проще организовать два независимых контура по одному на этаж и согласовать их с помощью гидрострелки или регулирующей арматуры.
В каждом контуре общая труба укладывается на уровне пола по периметру здания, и к ней подключаются радиаторы. Обеспечить нормальное функционирование естественной циркуляции в данном случае довольно сложно, потому предпочтение отдается принудительной циркуляции.
Принцип работы
Однотрубная магистраль отопления не разделяется на подающий и обратный трубопровод. Теплоноситель движется по замкнутому кольцу: он выходит из котла и возвращается по одной трубе. В такой схеме радиаторы и приборы имеют последовательное расположение.
В каждый функциональный элемент жидкость поступает по очереди. Такой способ движения теплоносителя становится причиной постепенного снижения температуры во время его поочередного движения по батареям системы — следующий прибор отопления всегда чуть холоднее предыдущего, а последний – самый холодный.
Цикл и виды
В рассматриваемой нами схеме оба стояка – подача и обратка – располагаются в подвале, цоколе. Подача подсоединена к главной линии снизу. В многоэтажном здании прямой стояк перемещает теплоноситель поочередно на каждый этаж, где он распределяется последовательно по радиаторам и отдает тепло. Завершается такой цикл возвращением (опусканием) остывшей жидкости в котел. Нагрев батареи можно регулировать терморегулятором.
Во время циркуляции в трубы неизбежно попадает некоторое количество воздуха, он может постепенно скапливаться, поэтому его выводят посредством специальных клапанов на верхнем этаже – это закрытая система (открытым схемам присуща чаще всего верхняя разводка). Трубы могут располагаться как вертикально, так и горизонтально. В целом однотрубная система может быть открытой, с горизонтальным и вертикальным положением труб.
Байпас и устранение недостатков
Радиаторы с нижними стояками могут нагреваться неравномерно – как правило, верхняя часть нагревается меньше. Байпас же замыкает циркуляцию теплоносителя. Проще говоря, это отрезок трубы, соединяющий стояки так, чтобы горячая жидкость из подачи шла сразу в обратку.
Есть еще один способ устранения недостатков. Так, приборы отопления параллельно врезаются в магистраль, снабжаются клапанами и регулировочными кранами. В результате скорость движения теплоносителя увеличивается, устраняется перепад температур, появляется возможность ремонта прибора без слива жидкости. Такое подключение особенно необходимо, когда помещение слишком нагревается.
Байпасы имеют клапаны для перекрытия, их можно включать и выключать. Такой прибор можно самостоятельно сварить из остатков труб. Окружность байпаса должна быть меньше, чем у стояков – в противном случае вода не будет распределяться между ним и радиатором, а полностью попадать в обратку.
Рекомендуют, чтобы разница диаметров прибора и стояка была в один размер. Для большего эффекта его нужно размещать ближе к радиатору.
Перед отверстием для входа у крайнего сегмента батарей монтируется терморегулятор — это сделает управление ими еще более удобным.
Однотрубная схема отопления с нижней подводкой стояков
Однотрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.
Однотрубная система работает по следующему принципу: оба стояка (и подача, и «обратка») находятся в подвальном помещении. Подача подключается к основной линии снизу. Если здание многоэтажное, то прямой стояк доставляет горячий теплоноситель на каждый этаж, где происходит распределение тепла по радиаторам. После этого остывший теплоноситель спускается вниз по обратному стояку и возвращается в котел. В процессе циркуляции теплоносителя в систему неизбежно попадает воздух. Он выводится через специальные клапаны в нагревательных элементах на верхнем этаже. Степень нагрева батареи регулируется при помощи терморегулятора.
Однотрубная система отопления привлекательна и экономически, и эстетически. Для подключения радиаторов с нижней разводкой потребуется меньше материалов, и выглядят такие батареи более аккуратно. Недостаток состоит в сложности регулировки нагрева отдельного элемента системы без изменения температуры во всей магистрали. Но даже эту проблему можно решить самостоятельно.
Байпас в однотрубной схеме: что это такое и какие функции он выполняет?
В батареях, к которым стояки подводятся снизу, их верхняя часть может нагреваться меньше, чем нижняя. Этот недостаток можно устранить при помощи байпаса – приспособления, замыкающего циркуляцию теплоносителя в радиаторе. Иными словами, байпас – это отрезок трубы, который соединяет стояки таким образом, что горячая вода из подачи сразу попадает в «обратку». Такая мера особенно оправдана в тех случаях, когда в помещении становится слишком жарко.
Байпас для системы отопления. Нажмите на фото для увеличения.
Байпас можно сварить самостоятельно из остатков труб или купить готовую деталь. Намного важнее то, что диаметр байпаса должен быть меньше диаметра стояков, иначе теплоноситель не будет распределяться между этим устройством и радиатором, а в полном объеме будет сразу попадать в обратку. Разница диаметров байпаса и стояков должна составлять 1 размер.
Для достижения максимального эффекта байпас следует устанавливать как можно ближе к радиатору, а непосредственно перед входным отверстием крайней секции батареи монтируется терморегулятор, который сделает процесс управления теплоотдачей еще более удобным.
Таким образом, нижняя однотрубная разводка, при всей ее сложности особенно в условиях одноэтажного загородного дома может стать удобным и экономичным способом организации системы отопления, если проявить хозяйскую смекалку и усовершенствовать ее исходя из конкретных потребностей помещения.
Монтаж
Создание и оборудование одномагистральной схемы с подведением труб снизу к радиаторам проводится в несколько этапов. Чтобы проделать процедуру своими руками понадобятся определенные инструменты.
Инструменты
Для монтажа потребуются:
- разводные ключи, отвертки, молоток;
- для герметизации соединений ⎯ тпакля, герметики, уплотнители;
- для фиксации приборов и труб ⎯ крепежи, кронштейны, гайки, болты;
- для соединения труб ⎯ сварочный инвертор, инструмент, нарезающий резьбу, оборудование для резки и шлифовки металла;
- для создания необходимых отверстий в стенах и металле ⎯ дрель, сверла.
Порядок установки
Монтаж элементов производится в таком порядке:
- к соответствующим отверстиям котла присоединяются концы подачи и обратки. Лучше сразу же поставить специальные фильтры, чтобы котел не засорился ржавчиной, мелким мусором, примесями;
- монтируются краны, клапаны, воздушные клапаны Маевского;
- радиаторы фиксируются на стене под подоконником дюбелями, кронштейнами. Соблюдается расстояние от пола 10–12 см, от стены – 2–5 см, от подоконника — 10 см;
- последний этап ⎯ подключение котла к водопроводу и пробный запуск для выявления утечек или возможных неполадок.
Установка котла
Котел – это главное устройство в схеме, он располагается в нижней точке в углублении. Это необязательно должен быть подвал – подойдет небольшое углубление в полу. Поверхность должна быть как можно ровная, бетонная стяжка – хороший вариант. Ее можно оформить плиткой из эстетических соображений.
Для большинства котлов необходим дымоотвод, который делается из трубы подходящего диаметра. Стык трубы отделывается огнеупорным материалом. Присоединяется такая труба к котлу из гофрированного металла, достаточно прочного, чтобы не прогорел. Прямо к котлу можно подвести трубы из металла, но внизу они должны быть немного толще, чтобы выдержать высокие температуры.
Расширительный бачок должен устанавливаться на высоте около 3 метров. Этот прибор – самая высокая точка магистрали отопления. При монтаже труб желательно, чтобы в отоплении было как можно меньше изгибов: они затрудняют циркуляцию, что особенно важно для однотрубной системы.
Последовательность действий при установке водяного отопления с двухтрубной нижней разводкой
Все начинается с выбора энергоресурса. Если использовать в одной и той же схеме газовый котел в качестве основного, а электрический или работающий на твердом топливе – в качестве запасного, то можно сделать систему отопления энергонезависимой.
Далее следует обратиться в компетентный орган для разработки и утверждения проекта. Только после оформления всей необходимой документации и приобретения оборудования и расходных материалов начинается монтаж системы отопления.
Оснащение котельной
Котельная должна быть достаточно просторной, с высоким потолком и хорошей вентиляцией. Участки стен и пола, находящиеся в непосредственной близости от котла, облицовываются огнеупорными материалами.
Котел устанавливается согласно инструкции по эксплуатации. Дымоход выводится на улицу через специальное отверстие.
Коллекторный шкаф
Этот элемент представляет собой отделение, внутри которого будет располагаться насос, распределительный коллектор, регуляторы и счетчики.
Монтаж труб
Трубы устанавливаются по возможности ровно, без изгибов. При необходимости в стенах делаются отверстия, которые впоследствии аккуратно замазываются цементным раствором. Для соединения труб используется сварка (металл) или специальный утюг (полипропилен).
Однотрубная система радиаторного отопления. Схемы. Устройство. Монтаж
Виды систем радиаторного отопления
Благодаря своей экономичности, надёжности и простоте монтажа однотрубная система радиаторного отопления становится всё более востребованной в частных домах. Популярность такой системы отопления также может быть обусловлена и тем, что другие системы отопления подходят далеко не для всех домов. Кроме того, трубы подающие горячую воду в радиаторы, можно легко спрятать под покрытием пола.
По сравнению с двухтрубной системой отопления, однотрубная обладает большей гидравлической устойчивостью. Такие системы более просты в установке и эксплуатации.
Главный недостаток такого варианта отопления — значительные трудности регулировки нагрева отдельных радиаторов.
Устройство однотрубной системы отопления
Однотрубная система состоит из таких элементов, как:
1.Котёл — агрегат, подогревающий воду до установленной температуры, путём сжигания природного газа или твёрдого топлива.
2.Радиаторы — составляющие отопительной системы, служащие для подогрева воздуха в помещениях, где они расположены. На смену старым чугунным батареям приходит более усовершенствованное новое поколение радиаторов, таких как, например, биметаллические. Благодаря двухкомпонентному составу, такие радиаторы быстрее нагреваются и лучше прогревают помещение, да и внешний вид у них очень аккуратный.
3. Расширительный бак — не менее важный компонент однотрубной системы радиаторного отопления, способствующий поддержанию стабильного давления в трубопроводе. Кроме того, в расширительный бак при нагревании теплоносителя (воды или антифриза) возвращается объём теплоносителя, не вмещающийся в систему и, таким образом, исключается его перегрев.
4. Трубы и запорная арматура — компоненты, соединяющие все предыдущие элементы в одно целое — отопительную систему.
Выбор конкретного варианта отопительной системы, как правило, зависит от размеров площади дома, которую необходимо отапливать. Так, например, дом площадью до 150 кв.м вполне можно обогреть с помощью системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то есть нашей однотрубной системой радиаторного отопления. Если же дом большей площади, то однотрубную систему, для большей эффективности, оборудуют мощным насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию.
Виды однотрубной системы
Существуют такие варианты монтажа однотрубной системы отопления, как система проточного характера и система с использованием байпасов.
Согласно проточной схеме отопления соединение радиаторов осуществляется сверху вниз, соответственно и теплоноситель поступает с верхних радиаторов в нижние. Так, как в батареях нижнего этажа вода будет холоднее, то эта схема подразумевает, что на верхних этажах устанавливается меньшее количество радиаторов, а на нижних, соответственно, большее. Такая не система не совместима с установкой запорных кранов, так как перекрывая подачу тепла, на один радиатор, вы прекращаете доступ теплоносителя на остальные.
Другой вариант однотрубной системы радиаторного отопления подразумевает монтаж трубы байпаса — замыкающегося участка трубы на радиаторе. Благодаря такой системе теплоноситель равномерно распределяется по верхним и нижним радиаторам, соответственно, и остывать он будет гораздо медленнее, а температура помещений на разных этажах не будет существенно отличаться.
Для монтажа байпасов берут трубы меньшего диаметра, по сравнению с трубами, идущими к радиаторам, в противном случае — нарушается циркуляция.
Монтаж однотрубной системы отопления
Один из самых важных этапов, предшествующих монтажу однотрубной системы радиаторного отопления — это расчёт гидравлических показателей. Исходя из результатов этого расчёта определяют необходимый диаметр трубы для каждого участка. Также необходимо просчитать горизонтальный и вертикальный варианты, учитывая возможные потери давления на разных участках отопительной системы, расход теплоносителя.
Монтаж однотрубной системы, как правило, начинается с установки котла. Устанавливают его в специально приготовленном углублении в полу.
После установки котла производят монтаж дымохода, который соединяется с котлом посредством гофрированной трубы из металла. Здесь очень важно подобрать трубу нужного диаметра.
Далее к котлу присоединяют трубу, которая будет его соединять с остальными элементами отопительной системы. Следует помнить, что температура теплоносителя на выходе из котла очень высока.
Расширительный бак устанавливают в наивысшей точке системы — на высоте около 3 м.
Далее производится разводка труб и установка радиаторов. Трубы нужно стараться делать без излишних изгибов, чтобы не затруднять циркуляцию теплоносителя. Устанавливая радиаторы под окном, не забывайте, что должно оставаться пространство между подоконником и батареей.
Также при обустройстве однотрубной системы отопления следует продумать механизм для наполнения системы водой и для её слива.
Важные особенности монтажа однотрубной системы
- Не желательно монтировать однотрубную систему с вертикальной разводкой с более чем 10 радиаторами отопления.
- Принцип работы однотрубной системы одинаков для любого типа котла.
- Насос нужно подключать на конце обратки
- Не допускайте обратного уклона системы.
Схемы разводки
Существуют две основные схемы разводки однотрубной системы радиаторного отопления: вертикальная и горизонтальная.
Вертикальная схема разводки
Самый главный плюс вертикальной схемы разводки — это то, что система работает естественным образом и не нуждается в циркуляционном насосе.
При такой схеме вода, нагреваясь в котле, подымается естественным образом вверх и далее распределяется по батареям отопления.
Из-за того, что система отопления без насоса, для циркуляции воды нам необходимо увеличивать диаметр труб. А это влечет за собой громоздкость системы и не всегда есть возможность спрятать трубы в стены. Так же такую систему нельзя назвать экономичной. Но зато в случае отключения света вы не останетесь без тепла.
Самый распространенный тип однотрубной системы радиаторного отопления с такой разводкой — это система паук.
Горизонтальная схема разводки
При такой разводке трубы проводятся либо в стене, либо по полу (под полом) и сверху заливаются стяжкой. Чтобы сохранить автономную работу системы, разводка труб проводится под наклоном.
Схемы однотрубной системы отопления частного дома с нижней разводкой.
Перед началом монтажа системы отопления в малоэтажном частном доме (от одного до двух этажей) необходимо знать, что существует несколько вариантов схем её обустройства.
Основными факторами для выбора наиболее приемлемого варианта являются доступный тип топлива и стоимость, заложенная в проект. Помимо этого учитываются конструктивные особенности здания: наличие подвала и чердака, площадь помещений, материалы из которых изготовлено здание и перегородки, наличие отдельного помещения для котла.
При составлении грамотного проекта, так же учитывающего особенности местного климата и теплопотери, отопительная система будет эффективной и служить долгое время.
Одна из самых используемых схем отопления — это однотрубная система отопления с нижней разводкой. Её характерная особенность в том, что основной трубопровод проложен в подвальном помещении или на цокольном этаже
Схема однотрубной и двухтрубной системы отопления.
Иногда возможна прокладка трубы под полом. Теплоноситель в данном случае идёт снизу от котла наверх в приборы нагрева (радиаторы). Смесь газов, возникшая при сгорании топлива, удаляется через специальный воздуховод, соединённый с общим стояком. Чтобы предотвратить аварии стояк подачи и обратный стояк оборудованы особыми кранами для выключения.
Однотрубная система отопления с нижней разводкой является противоположностью схемы с верхней разводкой, в которой специальный расширительный бак вмонтирован на самой высокой точке трубы отопления. Там же происходит разветвление всей сети.
Варианты исполнения однотрубной системы отопления
Различаются естественный и принудительный тип циркуляции, также схема может разделяться по типу:
- Источника тепла. Это могут быть твердотопливный, газовый, электрический котлы.
- По теплоотдающим приборам, в качестве которых применяются радиаторы или контур теплого пола.
- По устройству транспортировки. Если теплоноситель поступает самотеком, требуется разгонный участок движения, если монтируется принудительная циркуляция, устанавливается насос.
- В зависимости от оборудования для компенсации избыточного давления. Используются расширительные баки открытого или закрытого типа.
Также в расчет берутся виды труб по материалу изготовления, виды водопроводной арматуры.
Схемы с естественной и принудительной циркуляцией
Естественная циркуляция обозначает, что теплоноситель транспортируется по трубе самотеком, принудительная – с помощью насоса. Первый вариант требует монтажа трубопроводов с определенным уклоном для обеспечения тока воды. Также нужен разгонный участок для получения нужного давления, которое и перемещает жидкость. Разгонный участок – вертикальный патрубок, отходящий от котла. По патрубку поднимается теплоноситель, затем по трубопроводу, соединенному с патрубком, поступает вниз, заполняя всю тепловую магистраль и радиаторы.
Если схема однотрубного отопления самотеком выполняется с верхней разводкой для 2-х этажных домов, разгонным участком служит подающий патрубок, только он поднимается на нужный уровень. При монтаже одноконтурной системы в одноэтажном строении с горизонтальной разводкой нужен разгонный коллектор высотой не меньше 150 см от уровня первого установленного радиатора.
Самотечные схемы зависят от количества поворотов – чем их больше, тем труднее транспортировка носителя, поэтому рекомендуется делать не более 2-х поворотов на всю магистраль. Также гравитационный тип транспортировки создает проблемы с прогревом крайнего прибора отопления – остывающая вода плохо прогревает батарею, приходится увеличивать количество секций.
Поможет установка насоса, который можно ставить на любом повороте магистрали. Работа насоса нивелирует все недостатки одноконтурной схемы, ускоряет движение теплоносителя, гарантирует проход жидкости по любым поворотам. Перед монтажом насоса нужно определиться с зоной – несмотря на возможность ставить в любой точке, в расчет принимается взаимодействие резиновых деталей с горячей водой, что снижает срок службы прибора. Поэтому рекомендуется ставить насосы на трубопроводе обратного течения носителя, где циркулирует вода с малой температурой.
Выбирая схему, следует учитывать достоинства принудительной вентиляции:
- упрощенная реализация сложных схем отопления с поворотами, подъемом теплоносителя на 2-й этаж, мансарду;
- не придется покупать трубы разного диаметра;
- нет нужды просчитывать угол наклона каждого отрезка трубопровода.
Есть и недостатки – зависимость от электропитания, возможность засорения прибора и наличие затрат на обслуживание (оплата счетов за электричество).
Открытая и закрытая системы
Различаются схемы по типу расширительного бака, который монтируется вместе с системой. Если это закрытая емкость – система закрытая, если нет крышки – открытая. Устанавливается бак в самой высокой точке системы. В герметичных баках есть отвод для слива излишков воды или внутреннее пространство разделено мембраной расширительного типа – при избытках жидкости газ в одной половине сжимается, мембрана вытягивается, как только объем жидкости нормализуется, мембрана возвращается в исходное положение и обеспечивает нужное давление. Закрытая система очень проста в монтаже и применении.
Открытый бак также ставится в самой высокой точке схемы, но при этом у бака нет крышки, поэтому не исключено взаимодействие с кислородом, поступающим в трубы, – повышается риск завоздушивания. Плюс использования именно открытой системы в отсутствии необходимости следить за давлением и возможностью изготовления расширительного бака из подручного материала. Пользователи отмечают еще ряд минусов – в бак нужно доливать воду, нельзя применять антифриз (теплоноситель будет испаряться, а его пары ядовиты), кислород в теплоносителе быстрее изнашивает трубы.
Разновидности одноконтурных схем
С вертикальной системой разводки
В этом случае теплоноситель, разогретый котлом, по вертикально установленному стояку поднимается к самой верхней точке отопительной сети (на чердак либо под потолок верхнего этажа), откуда после этого стекает вниз, попутно нагревая расположенные на каждом этаже дома батареи.
работы и Особенности конструирования вертикальных контуров отопления пребывают в следующем:
- перемещение теплоносителя может обеспечиваться естественным методом, без применения электрического оборудования,
- все участки труб должны быть проложены с маленьким уклоном в сторону котла, дабы расширить интенсивность циркуляции воды и избежать образования воздушных пробок,
- трубы сложно прятать в стенках, поскольку в этом случае вы вряд ли сможете соблюсти уклон,
- система работает полностью самостоятельно, исходя из этого кроме того при аварийного прекращения подачи электричества без тепла вы не останетесь.
С горизонтальной системой разводки
Тут вертикальный стояк не монтируется. Магистральный трубопровод проводится на протяжении пола или под ним. Если вы решили замаскировать трубы в цементной стяжке, позаботьтесь об их теплоизоляции, в противном случае не избежать достаточно больших потерь тепла.
Помимо этого, нужно и в этом случае выполнять уклон:
- во-первых, сеть отопления сможет работать (хоть и менее действенно) при отключении электричества,
- во-вторых, при заполнении труб жидкостью вы избежите образования воздушных пробок.
Особенности монтажа однотрубной системы
- Монтаж отопительной системы начинается с установки котла;
- На всем протяжении магистрали должен быть выдержан уклон не менее 0,5 см на 1 п. м. трубы. При несоблюдении такой рекомендации на приподнятом участке буде скапливаться воздух и препятствовать нормальному течению воды;
- Для освобождения от воздушных пробок на радиаторах применяются краны Маевского;
- Перед подключаемыми отопительными приборами следует устанавливать запорные краны, в случае ремонта устройства не понадобиться сливать воду из всей системы или при необходимости, есть возможность немного отрегулировать температурный режим системы;
- Кран слива теплоносителя устанавливается в самой нижней точке системы и служит для частичного, полного слива или заполнения;
- При устройстве гравитационной системы (без насоса), коллектор должен быть на высоте не менее 1,5 метров от плоскости пола;
- Поскольку вся разводка выполнена трубами одинакового диаметра, их следует надежно крепить к стене, не допуская возможных прогибов, чтобы не скапливался воздух;
- При подключении циркуляционного насоса в сочетании в электрокотлом, их работа должна быть синхронизирована, котел — не работает, насос — не работает.
Установлен циркуляционный насос должен быть всегда перед котлом, учитывая его специфику — он нормально работает при температуре не выше 40 градусов.
Разводка системы может выполнять двумя способами:
- Горизонтальная
- Вертикальная.
При горизонтальной разводке используется минимальное количество труб, и подключение приборов выполняется последовательно. Но такому способу подключения свойственны воздушные пробки, и отсутствует возможность регулирования теплопотока.
При вертикальной разводке трубы прокладываются по чердачному помещению и от центральной магистрали отходят трубы, ведущие к каждому радиатору. При такой разводке вода поступает к радиаторам одинаковой температуры. Свойственна вертикальной разводке такая особенность — наличие общего стояка для целого ряда радиаторов, вне зависимости от этажа.
Ранее эта система отопления была очень популярна, ввиду экономичности и простоты монтажа, но постепенно, учитывая, возникающие нюансы во время эксплуатации, стали от нее отказываться и в данный момент она очень редко применяется для отопления частных домов.
Устройство
В схему входят следующие компоненты:
- главный элемент – котел (на газе, твердом топливе);
- радиаторы — чугунные или современные биметаллические;
- расширительный бак для стабилизации давления, компенсации расширения. Он исключает слишком большой нагрев и гидравлические удары;
- сливные краны, подводка труб, запорная арматура – для организации подачи воды;
- байпасы.
Способы подключения радиаторов
Мы уже говорили, что в однотрубных отопительных системах теплоноситель проходит радиаторы последовательно. Здесь принято использовать радиаторы с нижними входами и выходами, для обеспечения беспрепятственного прохождения теплоносителя. Также это способствует сохранению его температуры (проходя по кратчайшему пути, он остывает не так быстро). То же самое относится к принудительной циркуляции, где тоже нужно заботиться о минимизации тепловых потерь на пути прохождения теплоносителя.
Схема нижнего подключения радиаторов в однотрубной системе отопления.
Необходимость в использовании нижних входов и выходов связана еще и с тем, что это снижает количество изгибов и удешевляет монтаж. Если у вас будет установлено штук 10 радиаторов, и вы захотите воспользоваться диагональным подключением, то количество изгибов состав более 20 штук – это затруднит проход теплоносителя и снизит температуру настолько, что у циркуляционного насоса просто не хватит сил, чтобы компенсировать ее падение.
Если вы решили монтировать однотрубную систему отопления, мы рекомендуем использовать радиаторы с нижним подводом – благодаря этому вы сэкономите на материалах и фурнитуре, и соберете более эффективную отопительную систему.
Мы уже разобрались, что теплоноситель должен подавать в батареи снизу и выходить на противоположной нижней стороне. Но эффективность такой системы будет мала, даже при использовании циркуляционного насоса. Что же делать в этой ситуации? Ее спасет использование схемы подключения радиаторов «ленинградка». Преимущества схемы:
- Более эффективный прогрев дальних помещений;
- Минимальные расходы на обустройство байпасов;
- Возможность ремонта и замены батарей при включенной системе;
- Возможность регулировки температуры обогрева в каждый комнате.
Так называемая схема подключения батарей — «ленинградка». В основе ее лежит использование байпаса.
Байпас представляет собой перемычку, которая создается между входами и выходами установленных в системе радиаторов. Здесь устанавливаются один или три вентиля. Один вентиль ставится на самом байпасе и позволяет включать и выключать его. Вторые два вентиля ставятся на входе и выходе. Если нужно отключить батарею от системы, перекрываем краны на входе и выходе, открываем кран байпаса и демонтируем батарею (для замены или ремонта).
Для регулировки степени прогрева помещения мы можем включать или отключать байпас, либо вовсе исключать установленную в помещении батарею из отопительной системы (теплоноситель идет через байпас). Такое возможно только с применением схемы подключения батарей «ленинградка».
Другие способы подключения радиаторов можно не пробовать, так как они не обеспечат должную эффективность и не позволят обеспечить более равномерный прогрев помещений.
Основной признак, по которому могут различаться однотрубные варианты отопления, это схема циркуляции теплоносителя.
Вертикальная схема
Ее особенностью является применение вертикальных стояков и возможность установки в многоэтажных домах. При этом теплообменники отопления подключаются последовательно, начиная с верхнего этажа. Кроме того, наличие вертикального стояка позволяет организовать самотечную сборку, не требующую применения циркуляционного насоса.
Теплоноситель здесь будет приходить в движение, стекая под воздействием гравитации по имеющим некоторый наклон горизонтальным участкам труб. Кроме того, теплоноситель дополнительно будет двигать сила, возникающая в вертикальных стояках за счет разности в плотности теплоносителя с разной температурой.
Горизонтальная
Применяется лишь в одноэтажных домах. Может быть как самотечной, так и с принудительной циркуляцией. Все радиаторы отопления в горизонтальных системах подключаются параллельно. Возможно создание схем с несколькими петлями, подключаемыми через коллектор.
Кроме того, существует вариант однотрубного отопления, в котором теплоноситель проходит не только через радиатор, но и параллельно через трубу небольшого диаметра.
Это позволяет создавать более длинные петли за счет более эффективного распределения тепла по всей длине отопительной магистрали. Называется такая схема «ленинградка».
Сильные и слабые стороны двухтрубных систем
Исследуя вопрос, какая схема отопления лучше, нельзя обойти характеристики систем с двумя трубами.
Они обладают следующими достоинствами:
- Появляется возможность применения автоматических терморегуляторов для батарей или радиаторов отопления. Подобные моменты необходимо планировать еще во время проведения проектных разработок.
- Для разведения труб по помещениям в этом случае используется особенная коллекторная система. При выходе из строя или снижении эффективности работы какого-то одного узла это ни коем образом не отразится на производительности остальных элементов контура.
- Двухтрубная система подразумевает использование параллельного подключения для радиаторов.
- Обустроить такую схему отопления намного труднее.
- Стоимость разработки проекта требует значительных финансовых затрат.
- Монтажные работы отличаются большей сложностью реализации.
- Частное жилищное строительство.
- Разработка «элитных» проектов.
- Многоэтажные дома с верхней разводкой.
В зданиях, имеющих 10 и более этажей, рекомендуется применять однотрубную систему с горизонтальной разводкой на каждый этаж, или двухтрубную схему, имеющую верхнюю вертикальную разводку. Это станет гарантией эффективной циркуляции.
Положительные характеристики двухтрубного коллекторного обогрева:
- Низкий уровень гидродинамического сопротивления.
- Можно устанавливать оптимальный уровень обогрева в каждом помещении.
Расчет тепла
Комфорт в помещениях будет зависеть не только от схемы прокладки, но и от численности энергии тепла, которую батареи отдают воздуху комнат. Таким образом, чтобы не подмерзнуть в зимний период, необходимо выполнить хороший расчет тепла. Об этом, к слову, говорит и инструкция, закрепленная действующими СНиП.
Благодаря профессиональному расчету можно подобрать:
- котел необходимой мощности – слабый не сумеет нагреть дом, мощный будет напрасно жечь очень дорогие источники энергии;
- отопительные приборы необходимой площади – это сможет помочь существенно снизить затраты на их покупку.
Расчеты можно сделать своими силами (при помощи специализированной программы на компьютере) либо обратиться в специальную инженерную фирму. Другой вариант наиболее дорогой, но так можете быть уверенными в правильности представленных вам данных.
Перед монтажными работами теплоснабжения необходимо сделать расчет тепла строения
Более того, инженеры данной организации подготовят и схему отопительных контуров, вычерченную на предоставленном проекте Вашего дома (квартиры). Это существенно сделает легче монтаж и сможет помочь приобрести необходимое кол-во материалов.
Естественная циркуляция
Чтобы гарантировать движение воды в самотечной системе, потребуется обустройство разгонного участка. Речь идет об отходящем от котла вертикальном патрубке, внутри которого нагретый теплоноситель двигается вверх. По достижении крайней верхней точки труба плавно поворачивается обратно: это придает воде необходимое ускорение для движения по магистрали. Отопительные системы, имеющие верхнюю разводку, не нуждаются в обустройстве отдельного патрубка: его функция выполняется подающей трубой, поднятой на достаточную высоту.
В одноэтажных зданиях с нижней горизонтальной разводкой для эффективного отопления потребуется наличие разгонного коллектора. Он должен возвышаться над уровнем первой батареи не меньше, чем на 1,5 м. Благодаря разгонному участку становится возможной циркуляция теплоносителя в самотечной системе отопления. Трубы на этом участке обладают большим сечением по сравнению с остальной частью контура. К примеру, если диаметр труб системы 25-32 мм, то разгонный участок должен иметь диаметр 40 мм. Главными преимуществами самотечной системы выступает ее абсолютная энергонезависимость (если используется твердотопливный котел), простота устройства и отсутствие сложных узлов.
Имеются также недостатки:
- Для минимизации гидравлического сопротивления необходимо применять трубы большого диаметра.
- Установка любого прибора и устройства приводит к затруднению движения теплоносителя, поэтому существуют определенные ограничения по количеству запорной арматуры (чем ее меньше – тем лучше). Как результат, ремонт и обслуживание усложняется, так как при этом требуется полное отключение системы и слив теплоносителя из контура.
- Чтобы самотечная система была максимально надежной, потребуется тщательный расчет и балансировка. Это предусматривает подбор оптимальных диаметров труб и числа радиаторных секций. Наиболее удаленные от котла батареи приходится делать на порядок шире: теплоноситель поступает на них достаточно охлажденным.
Дата: 25 сентября 2021
Какие трубы лучше использовать
Стальные трубы для систем отопления в частных домах уже почти не используются. Практически вариантов три: пластик, нержавейка и медь. Системы из меди и нержавейки дороги, требуют определенных навыков при монтаже, поэтому их применение пока ограничено.
Пластиковые трубы в качестве материала для систем отопления обладают множеством достоинств: они долговечны, прочны, химически инертны, не ржавеют, не зарастают солями, легко монтируются.
Металлопластик
Шире всего для систем отопления применяют трубы, армированные алюминиевой фольгой. Большим достоинством композитных труб является малое термическое расширение – в 3-5 раз меньше, чем у пластиковых труб без армирования. Композитные трубы бывают полиэтиленовыми и полипропиленовыми.
Полипропилен
Практически для домовых систем отопления применяют полипропиленовые трубы (армированные) – они лучше держат форму при температурах порядка 95°С, аккуратно выглядят, легко монтируются при помощи сварки, трубы и фитинги под сварку стоят очень дешево.
Подбор диаметра
Для эффективной работы при монтаже однотрубной системы отопления необходимо применять магистральные трубопроводы диаметром: для дома жилой площадью до 80 м² — не менее 25 мм; для дома большей площади – не менее 32 мм.
Источник https://xn--80alqibft0g1a.xn--p1ai/montazh-i-remont/odnokonturnaya-sistema-otopleniya-shema.html
Источник https://eurosantehnik.ru/odnotrubnaya-sistema-otopleniya.html
Источник https://camodelkin.ru/stroitelstvo-doma/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-chastnogo.html