Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой. Однотрубная система отопления частного дома. Однотрубная система отопления частного дома Как сделать однотрубную систему отопления

Монтаж системы отопления - одна из самых важных работ, являющихся частью строительства вашего жилища. Перед тем как выполнять работы, надо определиться с выбором схемы. Можно выбрать однотрубную или двухтрубную. Однотрубная система отопления частного дома намного проще для самостоятельной установки. Она является простой, но надежной и эффективной. Более того, на ее сборку понадобится намного меньше материала. Далее мы рассмотрим, как может быть изготовлена такая система, а также чем она отличается от двухтрубной и каковы ее преимущества.

Составные части

Давайте рассмотрим, как устроена такая система.

1. Основа - отопительный котел, который нагревает теплоноситель. Зачастую выбирают газовые котлы . Они простые и надежные. В местах, где не подведен газ, можно использовать агрегат, работающий на твердом топливе.
2. Элементами отопления служат стандартные радиаторы. При их выборе следует учесть, что старые советские из чугуна лучше не устанавливать. Они не способны обеспечить должный обогрев комнат и не соответствуют сегодняшним требованиям. Гораздо эффективнее использовать новые биметаллические радиаторы, которые быстро нагреваются, имеют высокую теплоотдачу и смотрятся гораздо привлекательнее.
3. Расширительный бачок - незаменимый элемент однотрубной системы. Он выступает в роли стабилизатора давления, контролируя степень расширения теплоносителя. Когда носитель нагревается, его избыток (связанный с тепловым расширением) попадает в бак, не допуская того, чтобы в системе возникало избыточное давление.
4. Схема разводки труб, по которым происходит подача тепла. К ней можно добавить сливные краны и запорную арматуру.

Как работает

Схема такой системы отопления довольно проста. В основе всего стоит любой котел. Он нагревает теплоноситель подаваемый по трубе, исходящей из котла. Почему такая схема называется однотрубной? Потому что по всему периметру прокладывается одна труба, которая исходит из котла и входит в него же. В нужных местах на кронштейны устанавливаются радиаторы и подсоединяются к трубе . Теплоноситель (чаще всего вода) движется от котла, наполняя первый радиатор в узле, потом второй и так далее. В конце вода возвращается в исходную точку и цикл повторяется. Происходит непрерывный процесс циркуляции.

Следует отметить, что собрав такую схему, можно столкнуться с одной трудностью. Так как скорость продвижения теплоносителя может быть небольшая, то возможны потери температуры. Почему? Если говорить о двухтрубной системе, то принцип ее работы таков: по одной трубе вода попадает в батарею, по другой выходит из неё. В таком случае его движение проходит сразу через все радиаторы, и потери тепла не происходит.

В однотрубной же системе теплоноситель поступает во все батареи постепенно и, проходя через них, теряет температуру. Так, если при выходе из котла температура носителя была 60˚ C, пройдя по всем трубам и радиаторам, она может снизиться до 50˚C. Что делать в таком случае? Для преодоления таких колебаний можно увеличить теплоемкость батарей в конце цепочки, повысив их теплоотдачу, или повысить температуру в самом котле. Но все это приведет к дополнительным затратам, которые невыгодны и делают стоимость отопления дороже.

Чтобы избавиться от такой проблемы без больших затрат, нужно увеличить скорость движения теплоносителя по трубам. Для этого есть 2 способа:

Поставить циркуляционный насос . Так можно значительно увеличить скорость движения воды в системе. В этом случае потери тепла на выходе значительно уменьшатся. Максимум потерь может составить несколько градусов. Такие насосы работают от электричества. Следует учесть, что для загородных домов, где часто отключают электричество, такой вариант не будет идеальным.

Установить разгонный коллектор. Это высокая прямая труба, благодаря которой вода, проходя по ней, набирает большую скорость. Тогда теплоноситель в системе с естественной циркуляцией делает полный круг быстрее, что тоже решает проблему потери тепла. Особенно хорошо применять такой способ в многоэтажном доме, так как в одноэтажном с низкими потолками работа будет неэффективной. Для нормального функционирования коллектора его высота должна быть больше 2, 2 м. Следует знать, что чем выше будет разгонный коллектор, тем быстрее, эффективнее и тише будет происходить движение в трубопроводе.

В такой системе обязательно должен быть расширительный бачок, который лучше устанавливать в верхней точке. Он действует как стабилизатор, контролируя повышение объема теплоносителя. Как он работает? При нагреве объем воды увеличивается. Эти излишки попадают в бак, предотвращая возникновение избыточного давления. Когда температура падает, объем снижается и из расширительного бака попадает обратно в сеть обогрева.

Вот и весь принцип работы однотрубной системы отопления . Это замкнутый контур, в который входит котел, магистральные трубы, радиаторы, расширительный бачок и элементы, обеспечивающие циркуляцию воды. Различают принудительную циркуляцию, когда всю работу выполняет насос, и естественную, при которой монтируется разгонный коллектор. Отличием такой конструкции является то, что в ней не предусмотрена труба обратного действия, по которой теплоноситель возвращается к котлу. Вторая половина такой разводки называется обраткой.

Однотрубная система может быть двух видов, в зависимости от монтажа: горизонтальная и вертикальная.

Достоинства и недостатки

Чтобы определиться, какая система вам нужна, рассмотрим преимущества и недостатки однотрубной системы.

• Единственная труба системы монтируется по всему периметру здания, ее можно скрыть в полу или в стенах.
• Благодаря такой системе, прокладка трубопровода возможна под проемами дверей, снижается количество расходуемого материала и стоимость всей конструкции.
• Можно поэтапно подключать отопительные приборы, а также врезать другие элементы цепи отопления: теплые полы, полотенцесушители или радиаторы. Благодаря параллельному или последовательному методу подключения, степень нагрева батарей становится регулируемой.
• Возможность подключения нескольких видов котов. Можно устанавливать газовый, электрический или твердотопливный котел. Если один отключился, достаточно просто включить другой.
• Направление движения потока воды туда, куда будет выгоднее для жильцов дома. К примеру, вначале направить горячий поток можно в детскую комнату, где требуется больше тепла или в подветренную сторону здания.
• В отличие от двухтрубной системы, при выборе магистральных труб с большим диаметром, они могут служить в роли регистров и тоже давать тепло. Благодаря этому периметр здания, стены и углы не будут мерзнуть.
• Даже после выполнения всех работ можно дополнительно врезать и поставить еще несколько радиаторов.
• Минимальный расход материалов и экономичность.
• Легкий монтаж и ремонт конструкции.

Но при таких достоинствах есть у этой системы и некоторые минусы и неудобства, которые тоже следует отметить:

• Если не соблюдается необходимый уклон, могут возникать воздушные пробки, которые снижают теплоотдачу.
• После длительного нерабочего периода, например летом, ее нужно долго запускать.
• При проведении ремонтных работ в многоэтажном доме отключить один этаж не получится, придётся отключать все здание.
• В процессе эксплуатации могут наблюдаться потери тепла.

Это следует знать перед тем, как приступать к установке системы отопления частного дома.

Как сделать

Если вы делаете все с нуля, вам нужно позаботиться о наличии таких материалов:

• отопительный котел;
• циркуляционный насос;
• расширительный бачок;
• магистральные трубы Ø25 мм и трубы Ø20 мм для того чтобы подключить радиаторы (материал можно выбирать любой: сталь, пластик, медь, армированный полиэтилен);
• фитинги, чтобы подключать отводы к батареям обогрева;
• необходимое количество радиаторов, прокладки и заглушки;
• краны Маевского, благодаря которым можно удалять воздух из каждого радиатора;
• фильтр, который будет установлен перед котлом для очистки воды.

1. Нужно выбрать место и установить котел и фильтр. Входящие трубы лучше выбирать металлические.
2. Потом монтируется дымоход. Подсоединение к дымоходу лучше выполнить гофрированной металлической трубой.
3. Теперь надо сделать магистральный трубопровод. По периметру всего дома прокладываются трубы. Важно, чтобы схема подключений уже была в наличии, так как при прокладке надо сразу вмонтировать фитинги в местах, где будут стоять радиаторы. В самой нижней точке системы монтируется сливной кран, через который нагревательный контур можно наполнять водой или сливать ее. Важно при монтаже трубопровода выдерживать определенный градус: для схемы с естественной циркуляцией он составляет 3˚-5˚, при принудительном движении (с использованием насоса) - 10 мм на 1 метр трубы.
4. Трубопровод по всему периметру необходимо закрепить к стене, чтобы исключить прогибы и скопление воздуха. Для этого можно использовать клипсы.
5. В выбранном месте ставится насос. Его врезают в магистральную трубу в месте, где недалеко есть розетка. Следует знать, что насос, в зависимости от производителя, безупречно работает при температуре не выше 60˚, поэтому оптимальным будет расположение на обратке возле котла.
6. Теперь пришло время установить расширительный бак. Обычно он монтируется недалеко от котла, на высоте больше 1,5 м.
7. Осталось только установить и подключить радиаторы. В нужном месте их закрепляют при помощи кронштейнов. Чтобы обеспечить циркуляцию воздуха, их не надо устанавливать строго под подоконником, полом и со стеной впритык. Важно выдерживать небольшое расстояние.
8. После установки радиаторы подключаются по схеме. На этом этапе устанавливаются краны Маевского, краны перекрытия и заглушки.
9. Осталось только сделать опрессовку, чтобы проверить систему на герметичность соединений и запустить обогрев.

Если у вас двухэтажный дом, все делается таким же образом, но только от котла выходит еще одна труба на второй этаж, проходит по периметру и опять спускается вниз.

Вот и все, как видите, однотрубная система отопления является стабильной, эффективной и простой в монтаже. Ее можно использовать как для одноэтажных зданий, так и для многоэтажных построек. Вы сэкономите деньги на установке и обеспечите себе тепло, которое будет греть вас морозными зимними днями.

Видео

Схемы

Для каждого дома конфигурация отопления выбирается индивидуально. В расчёт берут не только нюансы планировки здания, но также эксплуатационные особенности и, конечно, экономичность конструкции. Двух одинаковых систем не найти, но все они описаны в современных классификациях. Известная многим однотрубная система отопления частного дома давно используется нашими соотечественниками. Активно внедрять её начали в государственном многоквартирном строительстве, когда остро стоял вопрос экономии средств. Постараемся разобраться, какие преимущества и какие ограничения даёт эта схема.

Как работает отопление с одной трубой

В основе однотрубного или двухтрубного отопления лежит циркуляция жидкого теплоносителя.Это может быть как централизованная, так и автономная генерация тепла. В любом случае вода (или антифриз) движется по кольцу, в которое посредством трубопроводов включены: котлы/печи/камины, отопительные приборы, запорно-регулирующая арматура.

Системы с одной трубой всегда закольцованы

Принцип разводки трубопроводов

При реализации двухтрубной схемы имеем два кольца («контура», «разлива»), где подающая и обратная линия, как перемычками, соединяется радиаторами отопления. В свою очередь, однотрубная система отопления имеет только один контур трубопровода. Отопительные приборы (радиаторы или регистры) расположены в единой магистрали часто последовательно и, по сути, размыкают её. Трубы разводки идут возле пола по наружным стенам и огибают весь дом, теплоноситель движется в одном неразрывном контуре, поэтапно отдаёт тепло. Такая схема в народе носит название «ленинградка», «барачная».

Как видим, труба всего одна, радиаторы снабжены кранами для регулировки интенсивности протока

Обратите внимание! При описании однотрубных систем (хотя трубопровод для приёма отработанного носителя отсутствует) часть их могут называть «обраткой» – это вторая половина контура, где вода/антифриз уже существенно теряет энергию.

Особенности подключения теплоотдающих приборов

Последовательное расположение радиаторов в одном контуре становится причиной некоторых технических проблем. Самый серьёзный момент – это неравномерный нагрев отопительных приборов, когда каждый следующий радиатор всегда холоднее предыдущего. Как следствие, ближние комнаты отапливаются слишком сильно, а помещения с последними батареями системы – самые холодные. Чтобы этого избежать, в однотрубной схеме отопления дома предусматривается эквивалент параллельного подключения радиаторов – байпасы. Это перемычки, которые продолжают прямоток теплоносителя в контуре, позволяют, используя специальную арматуру, регулировать температурный режим.

Обратите внимание! Независимое однотрубное подключение радиаторов отопления дает домовладельцу возможность без остановки системы, и без сливания жидкого носителя в любой момент полностью демонтировать любой отопительный прибор, например, для обслуживания или на время проведения отделочных работ при ремонте.

Магистраль радиатором не разрывается. Отопительный прибор запитан отводами, которые проведены в штробах стены. Для регулировки протока (теплоотдачи) установлены угловые краны

Что касается расположения точек подключения, то применяются все варианты:

• боковое,
• диагональное,
• нижнее.

Однотрубная система отопления с нижней разводкой (подключением) применяется чаще всего, так как это проще сделать технически, обеспечивает равномерный прогрев радиатора по длине и практически исключает образование отложений в отопительном приборе. Однако в обязательном порядке в верхней пробке радиатора необходимо использовать устройство для сброса воздуха.

Обратите внимание! Используя в однотрубной системе различные типы подключения радиаторов, можно существенно улучшить сбалансированность отопления.

Весь узел выглядит лаконично. Справа вверху установлен клапан для стравливания воздуха. При нижнем подключении этот элемент используется всегда.

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.

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.

Достоинства и недостатки однотрубного отопления

Начнём с негативных факторов, с которыми приходится бороться.

• Систему необходимо балансировать так, чтобы во всех комнатах было одинаково тепло. Есть несколько инструментов:
• радиаторы подключают к контуру через байпас и снабжают регулирующей аппаратурой (краны, термоголовки);
• используют разные схемы подключения для отопительных приборов, расположенных в разных местах системы;
• в удалённых комнатах, куда носитель приходит остывший, увеличивают количество секций на радиаторах.
• Требуется преодоление увеличенного сопротивления, поэтому часто используют большие диаметры труб, температуры, мощности насосов.
• Нужно очень тщательно производить гидравлический расчёт однотрубной отопительной системы, особенно гравитационной.

Трубу, которая является одновременно подачей и обраткой, совсем не трудно спрятать

Достоинства однотрубного отопления тоже очевидны.

1. Самый большой плюс – это экономия материалов, и сил/времени на монтаж. Вместо двух магистралей из трубы нужно собирать только одну.
2. Единичную трассу легко можно расположить в полостях пола. Она даже на стене будет смотреться красивее двухтрубной.
3. В систему отопления можно последовательно подключить два независимых источника тепла, например, электрический и твердотопливный котёл.

Конструкция однотрубного отопления проще, чем у других схем отопления, но от этого работы по его сборке и наладке не становятся менее ответственными. Нужно досконально знать и строго соблюдать все правила монтажа отопительных систем, а также владеть навыками грамотного проектирования. Только тогда можно рассчитывать, что сделанное своими руками отопление будет служить без аварий и даст ожидаемый эффект.

Видео: однотрубная схема радиаторного отопления

Все люди предпочитают жить в комфортной обстановке со всеми удобствами. Каждому хочется, чтобы в жилище было уютно и тепло. Жителям городских квартир в этом отношении легче. А вот хозяевам частных домостроений приходится самим о себе заботиться. Чтобы в помещениях была комфортная температура и в холодное время, нужно отапливать помещение.

Для этого есть несколько вариантов зависящих от источника тепла и метода установки. Среди владельцев загородных домов наиболее популярна однотрубная система отопления, монтаж которой обходится дешевле, чем двухтрубной. Однако чтобы при минимальных энергетических затратах получить максимальную теплоотдачу нужно все правильно рассчитать.

Основные конструкционные элементы

В однотрубной системе отопления нет распределения на подающую и обратную трубу. Поэтому всю магистраль делят условно пополам и трубу, отходящую от котла, называют подачей, а вторую половину – обраткой.

Что собой представляет однотрубная система отопления или, проще говоря «ленинградка»? Для ответа на этот вопрос нужно знать из чего она состоит.

Теплоноситель, попадая в радиаторы, отдает тепло помещению, остывая при этом

Основные элементы такой системы:

1. Котел, в котором нагревается теплоноситель. Работать он может на твердом топливе, электричестве или газе.
2. Отопительные элементы – радиаторы. Нагретый теплоноситель, поступая в них, отдает тепло помещениям.
3. Расширительный бак для компенсации расширения теплоносителя.
4. Элементы разводки труб: трубы, запорная арматура и краны.

Преимущества и недостатки однотрубной системы

При помощи вентиля можно регулировать количество поступающего тепла в радиатор

Подключение циркуляционного насоса осуществляется там, где теплоноситель имеет наименьшую температуру. То есть в конце обратки.

А вот в чем преимущества однотрубной системы отопления:

• • меньшие материальные затраты по сравнению с 2-хтрубной;
  • более эстетический вид, труба проходит над или под полом и ее легче спрятать;
  • выбор направления потока теплоносителя;
  • возможность прокладывать трубы под дверными проемами;

прокладка тепломагистрали не зависит от плана дома и проходит снизу вдоль внешних стен.

Трубопровод может быть спрятан под полом и не будет портить внешний вид помещения

Не желательно использовать вертикальную разводку однотрубных систем, если к стояку подключается более 10 радиаторов.

После монтажа труб в стену их можно удачно скрыть. Это придаст помещению более эстетичный вид

Обзор двухтрубной системы отопления с классификацией, преимуществами и недостатками представлен в следующем материале: .

Для чего нужен теплотехнический расчет?

Чтобы знать необходимое количество тепла для обеспечения комфортных условий в помещениях нужно сделать теплотехнический расчет. Для этого существуют специальные программы. Сделав правильный расчет однотрубной системы отопления, вы будете знать, какие радиаторы выбрать и сколько, необходимую мощность отопительного котла.

Правильный расчет позволит выбрать то количество оборудования, какое нужно. И вам не придется переплачивать, беря товар про запас. Помимо расчета необходимо сделать схему разводки отопительной системы. Это очень поможет при монтаже. Наиболее правильно, когда однотрубная схема отопления частного дома вычерчивается на плане здания выполненного в удобном масштабе. Так вы сможете рассчитать необходимую длину трубопровода.

Какие бывают виды однотрубных систем?

По схеме монтажа:

• вертикальная;
• горизонтальная.

Методу подключения:

• попутные;
• тупиковые.

Способу циркуляции:

• самотечная;
• принудительная.

В зданиях высотой более 30 метров не рентабельно устанавливать системы с естественной циркуляцией.

Вертикальная система разводки отопления

При вертикальной разводке вода нагреваясь, поднимается по стояку, откуда по распределительным трубам проходит к радиаторам.

Перемещение теплоносителя происходит естественным способом. Эффективность работы системы достигается использованием труб большого диаметра и расположением магистрали под уклоном. Такие трубы сложнее спрятать. Однако этот недостаток покрывается независимостью от электроснабжения.

Примеры вертикальной однотрубной системы с верхней разводкой

Горизонтальная система разводки

В отличие от вертикальной, однотрубная горизонтальная система отопления не имеет подающего стояка. Магистраль может быть вмонтирована в саму конструкцию пола или проходить над ним. В первом варианте во избежание теплопотерь необходимо провести утепление труб. Подающая магистраль также проводится под уклоном.

Во избежание теплопотерь трубы, вмонтированные в пол или стены, нужно утеплить

Как правильно устанавливать радиаторы?

Подключение элементов отопления в систему можно выполнить двумя способами:

• с проточным подключением;
• с замыкающими участками.

С проточным подключением

Вода, поступая сверху в последовательно соединенные радиаторы, проходя весь путь, значительно охлаждается. При этом регулировать температуру последних в цепи приборов при помощи кранов невозможно. Из-за этого подобный способ используется на малых площадях.

С замыкающими участками

В отличие от системы с проточным подключением, в этой между трубами входа и выхода из радиатора вмонтирован замыкающий участок трубы. Его диаметр должен быть на размер меньше, чем основной магистрали. Этот замыкающий участок . Чем эта система лучше? Вода из стояка распределяется на два потока. Часть идет к радиатору, а часть дальше по системе.

Есть возможность подключать регулирующие краны на входе в радиатор и это не отразиться на основном потоке.

При необходимости отопительные элементы можно полностью отключать. Это позволяет регулировать температуру во всех помещениях.

Последовательность монтажа однотрубной системы

В какой последовательности выполняются работы:

1. Монтаж отопительного котла
2. Производиться отделка стен на которые будут крепиться радиаторы. Сделать это после монтажа вы не сможете так как расстояние до стены будет составлять 3-5 см.
3. Следующий шаг – закрепление отопительных приборов.
4. Обозначение мест крепления труб, оборудования и врезки отводов.
5. Соответственно меткам нарезаются трубы и соединяются с отводами.

Монтаж трубопровода ведется последовательно. Начинают от отопительного котла, подсоединяют все радиаторы, по ходу осуществляя монтаж всех элементов системы.

В заключении нужно заполнить систему водой и проверить ее работу.

В процессе прокладки трубопровода следите чтобы не было обратного уклона. Это может привести к завоздушиванию системы и выхода ее из строя.

В частных домостроениях можно делать отопление от 2-х независимых источников. Для этого ставят котел в печь и от него проводят магистраль. Параллельно подключают газовый или электрический котел. Получают 2 источника тепла на выбор.

Однотрубную схему водяного отопления довольно часто применяют при организации индивидуального теплоснабжения частных домов. Объясняется это ее простотой, надежностью и экономичностью.

Принцип работы водяного отопления

Основой функционирования системы отопления является непрерывная циркуляция среды, выполняющей роль теплоносителя. Во время движения по трубам от источника нагревания (котла) к обогревающим приборам и обратно осуществляется отдача тепловой энергии и обогрев помещений. В качестве теплоносителя может использоваться не только вода, но также воздух, пар или антифриз (в домах нерегулярного проживания). Однако водяные системы отопления получили наибольшее распространение.

При обустройстве традиционного отопления используются физические явления и законы – тепловое расширение воды, конвекция и гравитация. После нагревания посредством котла происходит расширения теплоносителя, из-за чего в трубопроводе возникает давление. Среда при этом теряет в своей плотности и весе. Находящаяся внизу более тяжелая и плотная холодная вода выталкивает нагретые порции вверх: это объясняет исключительно вертикальное позиционирование выходящей из котла подающей трубы.

Благодаря создаваемому давлению и конвекции теплоноситель циркулирует внутри батарей, постепенно отдавая им свое тепло. Этот обмен энергией и приводит к обогреву помещений. Возвращающаяся обратно вода обычно имеет невысокую температуру: после этого цикл начинается заново.

Отопление, функционирующее за счет естественной циркуляции, также носит название самотечного и гравитационного. Стабильную циркуляцию жидкости обеспечивает угол уклона горизонтальных труб системы. Обычно это – 2-3 мм на погонный метр. В результате нагревания теплоносителя в магистрали создается гидравлическое давление. Так как вода способна сжиматься, даже небольшое превышение нормы чревато серьезными последствиями. Чтобы этого не допустить, любой отопительный контур оснащается специальным компенсирующим приспособлением – расширительной емкостью.

Чем отличаются однотрубные и двухтрубные схемы

Водяное отопление может быть однотрубным и двухтрубным. Основное отличие между ними касается способа коммутации теплоотдающих радиаторов и подающей магистрали. Схема однотрубной системы отопления имеет вид замкнутого кольцевого контура. Отправной точкой прокладки трубопровода выступает нагревательный прибор. Для присоединения к нему радиаторов используется последовательный способ. После последнего обогревателя труба возвращается обратно к котлу. Для системы с одной магистралью характерна простота обустройства. Комплектующих элементов в данном случае не много, что позволяет существенно экономить на установке.

В двухтрубной схеме для движения теплоносителя используют две магистрали. При помощи одной из них горячий теплоноситель доставляется от нагревающего устройства к теплоотдающим приборам. Вторая труба отводит остывшую воду обратно к котлу. Для коммутации батарей отопления используется параллельный способ: горячую жидкость подают на каждую из них напрямую от подающей трубы. Как результат, все радиаторы системы обладают примерно одинаковой температурой. Внутри радиатора происходит отдача теплоносителем своей энергии. После этого он в остывшем состоянии отводится в обратную трубу.

Обустройство двухтрубной схемы предполагает использование удвоенного числа комплектующих (фитингов, труб и арматура). При этом можно без проблем применить сложные разветвленные конструкции. Уменьшение затрат на отопление достигается благодаря индивидуальной регулировке батарей. С помощью двухтрубной системы можно эффективно отапливать значительные по площади многоэтажные здания. Малоэтажные дома не выше двух этажей площадью до 150 м² практичнее оснащать однотрубными системами. Это выгоднее и с эстетической, и с экономической стороны.

Каким бывает однотрубное отопление

Любая отопительная система состоит из следующих узлов:

• Обогревающее устройство (котел). Может быть твердотопливным, электрическим, газовым и т.п.
• Теплоотдающие приспособления. Батареи или система теплых полов.
• Приспособление для создания циркуляционной инерции теплоносителя. Это может быть разгонный участок магистрали или водяная помпа.
• Компенсатор избыточного давления теплоносителя в системе. Расширительная емкость (открытая или закрытая).
• Трубы, фитинги и необходимая арматура.

Выбор схемы теплоснабжения находится в прямой зависимости от типа используемых устройств.

Самотечные и принудительные системы

Движение теплоносителя по отопительным трубам обеспечивается действием физических законов. В этом случае вода перемещается самопроизвольно: такую циркуляцию называют естественной (самотечной). Второй вариант – принудительные схемы, где для перемещения теплоносителя задействуется циркуляционная помпа.

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:

1. Для минимизации гидравлического сопротивления необходимо применять трубы большого диаметра.
2. 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.
3. 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.

Принудительная циркуляция

Нейтрализация практически всех перечисленных недостатков достигается введением в состав системы циркуляционного насоса. В результате теплоноситель получает дополнительный импульс, благодаря которому эффективно преодолевает гидравлическое сопротивление трубопровода. Однотрубная разводка системы отопления в настоящее время является наиболее популярным решением в частных домах.

Местом установки помпы может выступать любой участок магистрали. Однако следует иметь в виду, что при воздействии горячей воды на резиновые элементы (прокладки), срок службы насоса заметно снижается. Поэтому прибор стараются устанавливать на обратной трубе, т.к. теплоноситель там не такой горячий. Перед помпой обязательно врезается фильтр грубой очистки, во избежание попадания внутрь механизма различных загрязнений. При подключении всех приборов и устройств рекомендуется использовать запорную арматуру и байпасы. Это заметно упростит ремонтные и обслуживающие мероприятия на отдельных узлах: в таком случае нет нужды в остановке всей системы и полного сливания теплоносителя.

Сильные стороны отопительных контуров с принудительной циркуляцией:

• Возможность использования более сложных разветвленных схем, приводящих к увеличению общей длины контуров.
• Можно не увеличивать диаметр труб. Благодаря помпе внутри системы создается достаточное для движения и равномерного распределения жидкости давление.
• Циркуляция имеет стабильную скорость. На этот показатель не влияет уровень нагревания теплоносителя и установка разгонного коллектора.
• Нет необходимости в организации углов наклона на горизонтальных участках трубопровода, т.к. для стимуляции движения теплоносителя используют насос.
• Появляется возможность врезки регулирующих приборов на всех батареях, что обеспечивает поддержание оптимального уровня обогрева, снижая энергозатраты и расходы на отопление.

Имеются также недостатки:

• Нужда в наличии электрического питания.
• Шум от работающей помпы.
• Необходимость дополнительных капиталовложений (если сравнивать с гравитационной схемой).

Нейтрализация их обычно не вызывает сложностей. Для поддержания стабильного энергообеспечения проводится установка автономного электрогенератора. Очень хорошо зарекомендовали себя системы, предусматривающие возможность перехода на режим с естественной циркуляцией. Чтобы снизить шум от работающего насоса, его обычно устанавливают в нежилом помещении.

Системы открытого и закрытого типа

Чтобы обезопасить отопительный контур от чрезмерных скачков гидравлического давления, применяют расширительную емкость. Она вбирает в себя лишнюю воду при расширении, возвращая ее обратно в остывшем состоянии. Таким образом достигается восстановление баланса в системе. Расширительный бак может быть открытым или закрытым, что влияет на вид всей системы.

Открытый бак

Открытая расширительная емкость представляет собой частично или полностью открытый бак, соединенный с контуром в самом высоком его участке, сразу после котла. Чтобы жидкость не переливалась через края сосуда, ближе к верху имеется специальный патрубок: он служит для отвода излишней воды в канализацию или на улицу. Организовывая обогрев одноэтажных зданий, компенсирующую емкость в основном устанавливают на чердаке. Во избежание замерзаний воды в зимнее время, стенки бака дополнительно утепляют.

Подобные системы отопления называются открытыми. Чаще всего речь идет об энергонезависимом или комбинированном обогреве. В этом случае теплоноситель напрямую контактирует с воздухом: это приводит к его естественному испарению и обогащению кислородом.

Для открытых контуров характерны следующие недостатки:

1. Точное соблюдение уклонов (если используются самотечные системы). Это даст возможность просачивающемуся в трубы воздуху выходить через емкость в атмосферу.
2. Нужда в постоянном контроле за уровнем воды в баке. Время от времени объем теплоносителя приходится восполнять, так как часть его испаряется через открытый верх.
3. Запрещается использование незамерзающих жидкостей, выделяющих при испарении токсичные вещества.
4. Насыщение кислородом циркулирующей жидкости провоцирует коррозионные процессы внутри металлических стальных отопительных радиаторов.

Сильные стороны открытых систем:

1. Можно не проводить регулярные проверки уровня давления в трубопроводе.
2. Небольшие протечки в контуре не помешают ему исправно обогревать жилище. Главное, чтобы в трубах было достаточно жидкости.
3. Для восполнения потерь теплоносителя разрешается использовать простое ведро. Это осуществляется простым доливанием воды в расширительный бак до необходимого уровня.

Закрытый бак

Под расширительным баком закрытого типа понимается прочная герметичная емкость, разделенная внутри гибкой мембраной. Одна часть накачивается воздухом, а вторая коммутируется с трубопроводом. Когда теплоноситель нагревается, происходит увеличение его объема. В результат мембрана выгибается в сторону воздушного отдела, выполняющего функцию демпфера. Охлаждение воды приводит к уменьшению гидравлического давления. Благодаря сжатому воздуху система приходит в равновесие, выдавливая избыточную воду обратно в магистраль.

Системы, оснащенные расширительной емкостью с мембраной, называются закрытыми. Речь идет о герметичных замкнутых гидравлических контурах. Компенсирующий бак может быть установлен на любом участке системы. Популярным местом монтажа выступает обратная труба около котла: таким образом повышается удобство обслуживания емкости.

В закрытых отопительных системах обычно присутствует небольшое избыточное давление, поэтому их в обязательном порядке оснащают группой безопасности. В состав узла входит воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан для сброса теплоносителя в аварийном режиме. Эти приборы устанавливают на подающем трубопроводе, что позволяет производить отключения для ремонта и обслуживания. На приподнятых трубопроводах группу безопасности обычно размещают в самой верхней точке.

Подключение батареи на магистральный трубопровод

На уровень теплоотдачи радиаторов влияет способ их подключения к магистрали:

• Диагональный (перекрестный) . Этот вариант демонстрирует наибольшую эффективность. Дает возможность максимально прогревать радиаторы по площади, практически исключая тепловые потери. В этом случае подающая труба подводятся на верхний радиаторный патрубок, а обратная коммутируется с нижним патрубком (он находится на противоположной стороне устройства). Диагональное подключение обязательно для многосекционных радиаторов.
• Боковой (односторонний) . Обеспечивает равномерный прогрев всех секций батареи. В такой схеме подающий и отводящий трубопроводы расположены с одного направления. Боковое соединение наиболее популярно при организации отопления с верхней разводкой.
• Нижний . Наименее эффективный способ соединения. Несмотря на это, его нередко используют, когда магистральная труба скрывается под полом. Подводящую и отводящую трубу коммутируют к нижним отводам на разных сторонах батареи.

Эффективность системы с одной трубой

Разрабатывая проект монтажа однотрубной системы отопления, необходимо учесть немало факторов:

• Имеется ли постоянное электроснабжение.
• Возможность выделения отдельной комнаты (котельной) под оборудование.
• Сколько в доме этажей.
• Особенности конструкции и уровень эстетичности будущей системы.

Каждая отдельная ситуация характеризуется своей спецификой расположения оборудования и способов его коммутации. Помещения небольшой площади (к примеру, дачный домик), практичнее всего оснастить простой самотечной схемой с последовательной коммутацией радиаторов непосредственно в магистральную трубу. Используя 2-3 батареи, можно обойтись без значительного количества запорной арматуры: в этом случае можно попросту слить воду из системы при необходимости.

Если здание имеет большую площадь, требуется применение сложной отопительной системы с рядом ответвлений. В такой ситуации наилучшим вариантом будет принудительная схема отопления типа «Ленинградка». Для нее характерно использование диагональной коммутации теплоотдающих приборов и наличие регулируемых байпасов.

Сильные и слабые стороны систем с одной трубой

Популярность однотрубного отопления в частном строительстве объясняется достаточно невысокой стоимости конструкции и возможностью самостоятельно осуществить монтажные работы. Это дает возможность сэкономить на привлечении специалистов.

Среди других преимуществ однотрубных систем необходимо выделить следующее:

1. Высокий уровень гидравлической устойчивости. Если отключить часть контуров, это никак не скажется на теплоотдаче остальных элементов системы. Это же самое касается замены батарей или наращивания числа их секций.
2. Небольшой расход труб для организации магистральной линии.
3. Небольшая инерционность. Чтобы разогреть систему, требуется на порядок меньше теплоносителя, чем в схемах с двумя трубами.
4. Внешняя эстетичность. Монтаж однотрубной системы обычно не влияет на красоту интерьера помещения, особенно при использовании скрытой прокладки магистральной трубы.
5. Благодаря использованию инновационной запорной арматуры (автоматических и ручных терморегуляторов) достигается возможность точной настройки режимов работы обогревающего контура и входящих в его состав приборов.
6. Простота и надежность конструкции, что дает возможность установить однотрубную систему отопления своими силами. Это же касается и обслуживание отопления в процессе эксплуатации.

Организовывая подключение устройств управления и контроля системы отопления, можно добиться функционирования его в автоматическом режиме. Допускается также интеграция в систему «Умный дом»: как результат, появляется возможность программировать оптимальные режимы обогрева, учитывая время суток, сезон и т.п.

Главный недостаток однотрубной схемы отопления – наличие дисбаланса между нагревом радиаторов, в зависимости от их удаленности от котла. Это объясняется постепенным охлаждением теплоносителя во время его циркуляции по трубам. Как результат, ближайшие по линии следования теплоносителя батареи оказываются более нагретыми, чем расположенные в удалении. В таких случаях лучше применять приборы чугунного типа, для которых характерно медленное остывание.

Другие способы решения проблемы

Кроме использования чугунных батарей, оптимизировать ситуацию помогает введение в состав одноконтурной системы циркуляционного насоса. После этого температура в обогревающих контурах становится более равномерной, однако слишком длинные трубопроводы все равно приводят к его заметному остыванию.

Для сглаживания этого неприятного явления предлагаются два способа:

1. По мере удаления от котла рекомендуется увеличивать количество секций на радиаторах. Таким образом достигается увеличение их теплоотдающей площади: тепловая энергия в большем количестве начинает распространяться в помещениях, способствуя их равномерному нагреванию.
2. Перед тем, как проводить однотрубное отопление, необходимо продумать максимально рациональное расположение батарей в комнатах. Приборы с наибольшей мощностью лучше разместить в детских, спальнях и помещениях на холодной северной стороне. Далее магистраль ведут в гостиную и кухню. В конце контур находятся нежилые и подсобные помещения.

Благодаря этим мерам достигается некоторая компенсация недостатков однотрубной системы. В особенности это касается малоэтажных зданий площадью до 150 м². В таких случаях однотрубное отопление является самым экономичным вариантом.

Итог

Для однотрубных систем отопления характерна простота и надежность. Чтобы добиться максимальной эффективности обогрева, важно при выборе комплектации проявлять особую тщательность. Хорошо помогает в таком случае консультация специалиста.

При подготовке отопительной системы в частном доме часто возникает вопрос: какую систему отопления выбрать? Среди схем отопления выделяют: двухтрубная и однотрубная. Самостоятельно проще собрать однотрубную систему, такая схема самая простая и надежная, к тому же понадобится минимальный ассортимент запорной арматуры. Итак, при создании такой отопительной схемы используется котел, трубы и в качестве наполнителя системы - вода.

Принцип работы однотрубной системы

Центральным местом в сборке конструкции является котел (газовый или твердотопливный), он осуществляет подогрев теплоносителя (воды) и он поступает в радиаторы отопления. Двигаясь по ним, температура теплоносителя снижается и по обратной трубе он возвращается в котел. И цикл опять повторяется.

При сборке данной системы следует понимать, что, попадая в первый радиатор, температура теплоносителя имеет высокий показатель, далее он попадает во второй, в третий и т. д. Попав в последний радиатор, температура находится в пределах 40−50°С, а при такой температуре помещение не прогреть.

Преодолеть такие колебания поступающей воды можно двумя способами:

• Увеличивать теплоемкость последних радиаторов, тем самым повышается его теплоотдача;
• Либо повышать температуру выходящей воды из котла.

Указанные способы сами по себе затратные и экономически не выгодные, они ведут к удорожанию системы отопления.

Существует и другой более экономный способ распределения горячей воды по трубам:

• Установить циркуляционный насос , который будет увеличивать скорость движения воды по трубам и эффективность системы значительно повысится. Такие устройства питаются от сети электропитания и для загородных поселков, где довольно часты случаи отключения они не являются хорошим вариантом.
• Предусмотрительная установка разгонного коллектора - высокой прямой трубы, вода, проходящая по ней, набирает скорость и по радиаторам продвигается быстрее.

Монтаж коллектора тоже имеет свои особенности. При проведении отопительной системы в одноэтажном доме, где потолки не очень высокие - он работать не будет , и все усилия по его установке будут напрасными, это касается высоты менее 2,2 метра.

При обустройстве отопительной системы в двухэтажном доме, такая особенность автоматически отпадает. Коллектор - ровная прямая труба, отходящая от котла и поднятая до самой верхней точки водоотдачи. Чем выше будет она поднята, тем бесшумнее и эффективнее будет функционировать - скорость движения воды будет достаточной для быстрого протока по трубам.

К верхней точке следует подключить и расширительный бачок . Он применяется в качестве стабилизатора и контролирует увеличение объема теплоносителя. Увеличенный, при нагреве, объем воды попадает в расширительный бачок и решается проблема перелива, при понижении температуры объем воды уменьшается и опускается в систему.

Специфика такой конструкции заключается в том, что однотрубная система не имеет трубы обратного действия , по которой бы вода возвращалась к котлу. Обраткой при такой разводке считают вторую половину магистральной и единственной трубы.

Положительные стороны однотрубной системы

Преимущества однотрубной системы отопления:

1. Один контур системы располагается по всему периметру помещения и может пролегать не только в помещении, но и под стенами .
2. При укладке ниже уровня пола необходимо выполнить теплоизоляцию труб во избежание теплопотерь.
3. Такая система позволяет производить прокладку труб под дверными проемами, таким образом, снижается материалоемкость и, соответственно, себестоимость конструкции.
4. Поэтапное подключение отопительных приборов позволяет подключить к разводной трубе все необходимые элементы отопительной цепи: радиаторы, полотенцесушители , теплый пол . Степень нагрева радиаторов можно регулировать методом подключения к системе - параллельно либо последовательно.
5. Однотрубная система позволяет устанавливать несколько видов отопительных котлов , например, газового, твердотопливного или электрокотла . При возможном отключении одного можно сразу подключить второй котел и система будет и дальше продолжать отапливать помещение.
6. Очень важная особенность такой конструкции - возможность направлять движение потока теплоносителя в том направлении, которое будет наиболее выгодным для жителей этого дома. Сначала направить движение горячего потока в северные комнаты или расположенные с подветренной стороны.

Минусы однотрубной системы

При наличии большого количества преимуществ однотрубной системы, следует отметить и некоторые неудобства:

• При длительном простое системы - долгий ее запуск .
• При монтаже системы на двухэтажном доме (и более) подача воды в верхние радиаторы происходит очень высокой температуры, в нижние же - низкой. Отрегулировать и сбалансировать систему при такой разводке очень тяжело . Можно устанавливать ни нижних этажах большее количество радиаторов, но это повышает себестоимость и выглядит не очень эстетично.
• При наличии нескольких этажей или уровней - отключить один нельзя, поэтому при проведении ремонтных работ приходится отключать все помещение .
• При потере уклона в системе могут периодически возникать воздушные пробки, что снижает теплоотдачу.
• Высокие теплопотери в процессе эксплуатации.

Особенности монтажа однотрубной системы

При монтаже следует знать некоторые особенности строения системы и строго их соблюдать.

• 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