Однотрубная система отопления частного дома – простота и эффективность

Однотрубная система отопления частного дома – простота и эффективность

Однотрубная система отопления частного дома позволяет обеспечить эффективный обогрев жилых помещений с минимальными материальными затратами.

В статье рассмотрим преимущества и недостатки однотрубного отопления, возможные варианты разводки трубопроводов и способы повышения эффективности.

Однотрубной называют систему отопления, в которой подвод теплоносителя к отопительному прибору и его последующий отвод осуществляется по одной общей магистрали. Однотрубная система отопления частного дома получила широкое распространение благодаря легкости монтажа, низкой стоимости и другим преимуществам по сравнению с двухтрубными и коллекторными системами.

В нашей стране отопление по однотрубной схеме начали устанавливать в период масштабного жилищного строительства 60 – 70-х годов. Также такие системы широко известны в странах Южной Европы – Испании, Италии и Греции. Сложность регулировки и неравномерность распределения теплового потока привели к тому, что сегодня данная схема все реже применяется при строительстве новых многоэтажных домов. Тем не менее, однотрубная система хорошо себя зарекомендовала в сегменте частного строительства, где вышеупомянутые недостатки схемы нивелируются небольшой протяженностью отопительного контура.

Говоря об однотрубной системе отопления частного дома, будем иметь ввиду автономное отопление, источником теплоты в котором является индивидуальный котел. Условно участок циркуляционного контура от котла до входа в последний отопительный прибор называют подающей магистралью, а от выхода из последнего радиатора до входа в котел – обратной.

Преимущества и недостатки

Недостатки однотрубной схемы:

1. Однотрубная схема предполагает большие потери давления по сравнению с двухтрубной схемой, поэтому отопительный контур должен быть оборудован циркуляционным насосом.
2. Однотрубная система допускает только вторичную (эксплуатационную) регулировку отопительных приборов. Для установки регулировочного крана система должна включать в себя замыкающие участки, что усложняет монтаж и повышает стоимость работ.
3. При последовательном соединении температура теплоносителя каждого последующего радиатора будет ниже предыдущего.

1. Первичный запуск системы, выполненной по однотрубной схеме, не требует пуско-наладочного регулирования теплоотдачи приборов отопления.
2. Система характеризуется устойчивым гидравлическим режимом постоянным распределением теплоносителя между отопительными приборами.
3. Меньший расход трубопроводов (таблица 1) и низкая трудоемкость монтажных работ.

Таблица 1 – Сравнение расхода труб

Схема разводки трубопроводов	Длина труб, %
Двухтрубная	100
Однотрубная	70 – 80

Классификация однотрубных систем отопления

На рисунках 1 – 5 приведены возможные схемы разводки однотрубной системы отопления частного дома. Расширительный бак и запорно-регулирующая арматура на схемах условно не показаны. Схемы показаны для двухэтажного частного дома с чердаком и подвалом.

Разновидности вертикальных схем разводки

Вертикальная схема используется в однотрубных системах отопления частных домов, имеющих 2 и более этажей и чердачное помещение. В системах данного типа теплоноситель распределяется по вертикальным стоякам. Каждый стояк включает в себя последовательно подключенные отопительные приборы (радиаторы, конвекторы), расположенные на разных этажах.

Вертикальная система отопления может быть спроектирована по одной из следующих схем:

• cверхней разводкой трубопроводов;
• cнижней разводкой и П-образными стояками;
• c«опрокинутой» циркуляцией.

В системах с верхней разводкой теплоноситель по главному стояку поступает в подающую магистраль, проложенную по чердачному помещению. Далее жидкость распределяется по стоякам с подключенными потребителями. После выхода из последнего (нижнего) отопительного прибора каждого стояка теплоноситель по обратной магистрали возвращается в котел. В схемах с верхней разводкой применяется двухстороннее (рис 1) и одностороннее (рис 2) подключение радиаторов.

Pис 1 – Однотрубная система с верхней разводкой и двухсторонним присоединением отопительных приборов.

Pис 2 – Однотрубная система с верхней разводкой и односторонним подключением радиаторов.

Вертикальная схема с нижней разводкой и П-образными стояками (рис 3) применяется в системах отопления частных домов без чердака. П-образный стояк представляет собой 2 параллельные вертикальные магистрали (подающая и обратная), соединенные в верхних точках горизонтальной перемычкой. Часть отопительных приборов последовательно присоединяется к подающей магистрали П-образного стояка, а часть – к обратной. Иногда используют схему с холостой восходящей магистралью, когда все радиаторы подключены к нисходящей ветке.

Для стравливания воздуха из системы на верхнем радиаторе устанавливают воздушный кран. Если предполагается установка запорно-регулирующей арматуры, она монтируется на подающих ветках радиаторов.

Pис 3 – однотрубная система с нижней разводкой и П-образным стояком.

В системах с «опрокинутой» циркуляцией подающая магистраль проходит по подвальному помещению (либо под полом), после чего теплоноситель подается на стояки и движется по ним снизу вверх. Из последнего (верхнего) радиатора каждого стояка жидкость поступает в обратную магистраль, проложенную по чердаку, и возвращается вниз к отопительному котлу.

Достоинством данной схемы по сравнению с верхней разводкой является подача более нагретого теплоносителя в радиаторы первого этажа. Теплопотери первого этажа выше, чем второго (при наличии чердака), поэтому данная схема оптимальна для двух- трехэтажных домов.

Рис 4 – Схема однотрубной системы отопления с «опрокинутой» циркуляцией.

Существует несколько способов подключения отопительных приборов к теплопроводам вертикальных однотрубных систем (рис 5):

• проточный;
• с осевым замыкающим участком;
• с осевым обходным участком;
• со смещенным замыкающим участком;
• со смещенным обходным участком.

Рис 5 – способы подключения радиаторов к теплопроводам вертикальной однотрубной системы.

При проточном соединении (рис. 5 а) возможность регулировки подачи теплоносителя отсутствует, поэтому его расход в каждом радиаторе не отличается от расхода в стояке. Ввод в схему подключения замыкающего участка позволяет установить регулировочный кран, с помощью которого можно уменьшить количество прокачиваемой через радиатор жидкости. При этом часть теплоносителя всегда будет циркулировать через замыкающий участок.

На стыке замыкающего участка и трубопровода подвода можно установить трехходовой кран. В этом случае замыкающий участок называют обходным. Кран позволяет, как полностью перекрыть обходной участок, пустив весь поток жидкости в радиатор, так и направить теплоноситель в обход отопительного прибора или регулировать подачу воды в радиатор, что делает данный способ подключения наиболее универсальным.

Обходные (либо замыкающие) участки могут располагаться как по оси трубопровода (рис 5 б, в), так и со смещением в сторону отопительного прибора (рис. 5 г, д). Применение смещенных участков позволяет компенсировать удлинение труб вертикальных стояков при нагреве.

Горизонтальная разводка

Однотрубные системы с горизонтальной разводкой могут устанавливаться как в одноэтажных частных домах, так и в более высоких зданиях. Теплоноситель из котла последовательно подается в отопительные приборы первого этажа, после чего по вертикальному теплопроводу поднимается на второй этаж и по цепочке поступает в радиаторы. Затем жидкость из последнего радиатора верхнего этажа по обратному вертикальному теплопроводу подается снова в котел.

Достоинством данной схемы является меньшая длина трубопроводов по сравнению с вертикальными системами однотрубного отопления. Система может монтироваться в зданиях без чердачного помещения. Для выпуска воздуха радиаторы комплектуются воздушными кранами.

Рис 6 – Схема горизонтальной однотрубной системы.

Радиаторы в горизонтальных однотрубных системах могут подключаться к теплопроводам проточным способом, либо с замыкающими участками (рис 5).

Пути повышения эффективности однотрубных систем

Основной проблемой эксплуатации однотрубных систем частных домов является неравномерность температуры теплоносителя в последовательно соединенных отопительных приборах. Существует 2 способа выравнивания температуры радиаторов.

Установка на удаленных участках цепи радиаторов с большим числом секций

Чтобы определить, на сколько секций нужно увеличить радиатор для выравнивания температурного поля, нужно знать разницу между температурой теплоносителя и воздуха в помещении (ΔТ). Сертифицированные в России модели радиаторов должны иметь специально разработанные рекомендации по применению, доступные для свободного скачивания на сайте производителя.

В этих рекомендациях даны табличные значения тепловой мощности секции радиатора для различных значений разности температур (ΔТ). Зная площадь помещения, по таблицам можно определить потребную тепловую мощность для его обогрева. Необходимое количество секций будет равняться отношению потребной тепловой мощности к мощности одной секции радиатора.

Установка балансировочного клапана

Балансировочный клапан (рис 7) состоит из монтируемого в обратную магистраль автоматического клапана и датчика температуры, устанавливаемого на трубопроводе перед клапаном. Клапан настраивается на заданную температуру, которую поддерживает, регулируя расход жидкости через обратный теплопровод.

Рис 7 – схема подключения балансировочного клапана.

Несмотря на свои недостатки, однотрубная система отопления частного дома продолжает находить все новых сторонников, привлекая доступной ценой и легкостью монтажа. Для повышения эффективности эксплуатации, в схему однотрубного отопления вводят замыкающие (или обходные) участки, а также применяют радиаторы с различным количеством секций, либо устанавливают балансировочные клапаны.

Схемы однотрубной системы отопления в частном доме

Уют в доме – это не только красивая обстановка, правильно подобранные предметы интерьера, но и тепло, особенно в зимние холода. Обогрев должен обеспечиваться постоянно, что создает комфортную атмосферу в жилище. Обеспечить его может однотрубная система отопления. Она не всегда популярна, но при правильном монтаже эффективна, и может работать длительное время без дополнительной настройки.

Преимущества и недостатки отопления с одной трубой

Однотрубное отопление (так же называемое “ленинградка”), в отличие от двухтрубной системы отопления частного дома характеризуется подачей жидкости в радиаторы и отводом ее из них последовательно.

• сокращение времени и снижение трудоемкости монтажа;
• магистраль можно спрятать в стенах, что улучшает эстетические свойства помещения;
• есть возможность организации самотечного движения теплоносителя в сооружениях на 2-3 этажа;
• сравнительная дешевизна прокладки труб;
• если система закрытая, то ее регулировка осуществляется автоматически, посредством термостатических вентилей радиаторов.

• по мере продвижения жидкости к дальним батареям она остывает, поэтому в конце контур не обеспечивает требуемый обогрев помещения;
• гидравлическая нестабильность (при перекрытии вентиля на одном радиаторе другие начнут перегреваться, что создаст неприятный микроклимат в комнатах);
• для хорошего передвижения воды при закрытом типе системы требуется установка полнопроходной арматуры на ответвлениях;
• однотрубная конструкция с вертикальной разводкой стоит дороже, чем двухтрубная;
• балансировка системы непростая.

Отличие однотрубной и двухтрубной систем отопления

Отличия отопления в одну трубу следующие:

1. Теплоноситель к батареям поступает последовательно, так как все они связаны между собой одной трубой.
2. Однотрубная система является более дорогой в монтаже, за счет большого диаметра труб.
3. Может использоваться для сравнительно небольших сооружений.

Благодаря наличию современной запорной арматуры есть возможность автоматической регулировки работы однотрубной системы, поэтому ее эффективность увеличивается.

Составляющие части и принцип действия

Однотрубные системы отопления частного дома состоят из таких элементов:

• котел;
• трубопровод, по которому передвигается нагретая и холодная жидкость; ;
• расширительная емкость;
• циркуляционный насос (при необходимости);
• соединительные детали;
• блок безопасности;
• радиаторы или батареи.

Принцип функционирования ленинградки прост: нагретый теплоноситель, поступающий в систему от котла, достигает первого радиатора, где тройником разделяется на несколько потоков. Большее количество жидкости течет по магистрали, а остальное остается в радиаторе. После отдачи тепла его стенкам (температура воды падает на 10-15 градусов), теплоноситель возвращается в общий коллектор посредством выходящего патрубка.

Смешиваясь, вода остывает на 1,5 градуса и перетекает в следующий радиатор. В конце контура остывшая жидкость направляется в котел, где снова нагревается. Последняя батарея получает уже не такой горячий теплоноситель, поэтому прогрев помещение осуществляется неравномерно. Чтобы устранить этот недостаток, можно в конце контура установить более мощную батарею, увеличить производительность циркуляционного насоса или диаметр трубы.

Варианты схем устройства однотрубного отопления

Перед монтажом схемы отопления частного дома, нужно определиться, какой ее тип подойдет в каждом конкретном случае.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

Каждая система обладает своими особенностями:

1. Естественная. Передвижение жидкости по контуру осуществляется благодаря физическим законам без применения дополнительного оборудования. Для хорошей работы в одноэтажном здании система дополнительно оснащается разгонным коллектором.
2. Принудительная. Для эффективной ее функциональности требуется насос, приводящий жидкость внутри контура в движение. Преимуществом является беспроблемное преодоление гидравлического сопротивления, равномерное прогревание по все системе, возможность использования сложных схем разводки труб. Использовать этот вариант можно в двухэтажных домах.

Выбор типа циркуляции теплоносителя зависит от особенностей конструкции и размеров сооружения.

Открытая и закрытая отопительная система

Расширительная емкость открытого типа устанавливается на самой высокой точке системы и представляет собой бак, в который выходит лишняя часть теплоносителя при его увеличении его объема. Так как вода испаряется, то периодически жидкость доливают избежание закипания котла. Кроме того, в воду попадает кислород, что увеличивает риск развития коррозии.

При обустройстве закрытой ленинградки применяется мембранная емкость, отличающаяся высокой герметичностью. При увеличении объема жидкости мембрана просто выгибается в сторону воздушной полости. При охлаждении теплоносителя гидравлическое давление снижается, и приспособление возвращается на место. Тут, вместо воды разрешено использовать другие жидкости (антифриз, масло).

Верхняя и нижняя разводки

При обустройстве однотрубного отопления схему и порядок монтажа определяет тип разводки труб:

1. Верхняя. В этом случае жидкость по стояку поднимается вверх и поступает непосредственно к радиатору. Чаще всего циркуляция при этом естественная. Для эффективной функциональности магистраль нужно укладывать под определенным углом наклона (3-5 градусов). Единственный недостаток конструкции — применение труб большого диаметра.
2. Нижняя. Подающий стояк в этой схеме отсутствует. Труба, по которой жидкость поступает в радиаторы, тоже должна быть монтирована под правильным уклоном.

Нижняя разводка ленинградки используется чаще, так как смонтировать ее проще. Но тут обязательной является принудительная циркуляция.

Вертикальная и горизонтальная

Вертикальная конструкция чаще всего применяется в многоэтажных сооружениях. Жидкость в этом случае подается на верхний этаж, откуда распределяется по трубам, спускаясь вниз. Горизонтальная схема приемлема только для одноэтажного дома. В ней радиаторы подключаются последовательно.

Гидравлический расчет

Продумывая схему однотрубной системы отопления, нужно учитывать потери на всех узлах конструкции. На них влияет диаметр труб, разница температур обратки и подачи, скорость передвижения жидкости, наличие поворотов, плотности воды.

Какой котел лучше выбрать

Лучшим вариантом для однотрубной ленинградской системы считается газовый котел. Несмотря на то, что устанавливать его должны специализированные службы, он имеет небольшие размеры, оснащен автоматикой, а топливо является одним из самых дешевых. Есть и другие варианты:

Тип оборудования	Характеристика
Дровяной	Он имеет большие габариты, требует отдельного помещения для монтажа. Топливо нужно периодически загружать вручную
Угольный	Имеет такие же характеристики, что и предыдущий тип. Помимо этого, существует проблема утилизации золы. Но уголь прогорает длительное время, поэтому часто загружать его не придется
Пеллетный	Обладает высоким КПД (до 90%), имеет небольшие размеры, практически не образует сажи. Топливо экологически чистое, поэтому не очень дешевое. Бункер загружают раз в несколько дней
Жидкотопливный	Аппарат экономный, автоматический, но дорогостоящий в обслуживании. Тут требуется дополнительная установка цистерна или трубопровода с топливом
Электрический	Этот вид энергии дорогой, но не требует обустройства дымовой трубы, компактный. Недостатком считается перерыв в работе при отсутствии электропитания

Также нужно обращать внимание на направление перемещения теплоносителя.

Какие трубы лучше использовать

При обустройстве однотрубной системы сегодня чаще применяются металлопластиковые трубы. Они легко гнутся, имеют небольшую стоимость, просты в монтаже, который осуществляется самостоятельно. Такое изделие легко режется, а соединяются элементы при помощи фитингов, которые закручиваются разводным ключом. Долговечными считаются трубы из меди, но для их соединения требуется ]паяльник. Стальные изделия являются дорогими, так как для их укладки нужна сварка.

Полиэтиленовые трубы имеют самую большую цену. Для соединения частей требуется специальный паяльник, для работы с которым нужны определенные навыки. Внутренний диаметр изделий составляет не менее 3 см.

Как выбрать радиаторы

Выбор радиаторов зависит от финансовых возможностей хозяина. Они бывают стальными, чугунными, алюминиевыми, биметаллическими. Самым дешевым считается первый вариант, но тут нужно учитывать, что материал изготовления батарей и труб должен быть одинаковым. В противном случае придется покупать переходники.

В многоквартирных домах не стоит устанавливать панельные или стальные радиаторы, так как могут не выдержать гидроударов и перепадов давления.

Выбор насоса

Циркуляционный прибор должен подключаться к сети 220 В. Для одноэтажного дома не обязательно покупать устройство большой мощности. Важно обращать внимание на такие параметры: производительность (количество перемещенной воды за единицу времени) и создаваемый напор.

Выбор распределительного коллектора

Он определяется количеством веток отопительной системы, причем все контуры становятся независимыми друг от друга. Тут же учитывается форма и место подключения коллектора. Если веток не больше 2х, то эта деталь может не потребоваться вовсе. Разводка осуществляется при помощи тройников.

Расширительный бак и группа безопасности

Емкость необходима для компенсации избыточного давления, возникающего при расширении нагретой жидкости. Она бывает:

1. Открытой. Устройство предназначено для систем с естественной циркуляцией. Располагать его следует в самой высокой точке конструкции. Форма изделия овальная или прямоугольная, а изготавливается оно из пластика, чистового металла. Кроме регулировки давления в системе, бак такого типа дает возможность восполнить количество теплоносителя при его утечке.
2. Закрытой. Емкость используется в открытых и закрытых отопительных системах вне зависимости от типа циркуляции теплоносителя. Она увеличивает срок эксплуатации контура, так как риск появления коррозии внутри труб или радиаторов минимален. Так как бак является полностью герметичным, то для сброса воздуха примеряются автоматические или ручные клапаны.
3. Мембранной. Полностью автоматизированное современное устройство. Для его установки не требуется дополнительное помещение или поиски наивысшей точки. Изделие помещается в корпус котла.

Группа безопасности — набор устройств, которые служат для устранения избыточного давления в отопительной системе. Оно, в свою очередь, приводит к разрывам труб, поломке запорной арматуры и других элементов конструкции. В состав группы безопасности входит манометр, автоматический отводчик воздуха и предохранительный клапан.

При выборе нужно обращать внимание на то, что клапан и манометр рассчитаны на определенное рабочее давление, которое не должно быть превышено.

Частые ошибки при выборе компонентов

Самой главной ошибкой мастера является попытка обустроить однотрубную отопительную систему в доме, площадь которого превышает 100 м.кв. Если установить на один контур слишком много радиаторов, он не будет эффективно работать. Еще одна ошибка — выбор котла с неравноценным КПД. Если он слишком низкий, то в здании будет холодно, если высокий, то потребление топлива увеличится.

Ошибкой считается подключение батарей посредством уголков и при отсутствии перемычек. Если сделать так, то прогрев помещения будет неравномерный, а при поломке одного радиатора придется останавливать всю систему.

Особенности монтажа однотрубной системы

Так сделать отопление в частном доме своими руками непросто, нужно строго соблюдать технологию проведения работ.

Необходимые расходники и инструменты

Для монтажа тупикового однотрубного контура потребуются такие инструменты:

• разводные ключи;
• сварочный или паяльный аппарат;
• перфоратор или электродрель;
• напильник.

Еще потребуются такие расходные материалы:

• радиаторы в комплекте с фитингами, пробками, кранами и термовентилями, кронштейнами;
• трубы, крепления, отводы, тройники; .

Кроме того, потребуются материалы для изоляции соединений труб.

Подготовка схемы

Даже если система самая простая, чертеж необходим. На нем указываются точные размеры всех частей конструкции, расстояние между радиаторами. Без схемы трудно рассчитать количество требуемых материалов.

Установка котла

Этот прибор должны устанавливать специалисты. Твердотопливные и электрические аппараты, у которых нет гарантии, можно монтировать самостоятельно. Газовый вариант подключает только специализированная служба. Устройства могут быть настенные или напольные.

Для установки газового котла требуется дымоход (коксиальный или обычный), а для остальных моделей — прямой. Если мощность аппарата не превышает 60 кВт, то его можно устанавливать на кухне. Более мощные модели требуют оборудования отдельной котельной.

При монтаже нужно соблюдать расстояние до стен:

• Перед котлом минимальное расстояние составляет 1 м;
• От боковой или задней стены — 0,7 м;
• До ближайшей мебели устройство должно стоять на расстоянии не менее 0,7 м.

Что касается высоты подключения обратки, то при установке аппарата в системе с естественной циркуляцией она должна подсоединяться ниже уровня батарей первого этажа.

Монтаж фильтра

Грязевик и сетчатый фильтр — приспособления, которые очищает жидкость от мусора. Устанавливают их перед вводом отработанной жидкости в отопительное устройство.

Установка блока безопасности

Место его расположения — на подающем трубопроводе, на выходе котла. Нельзя устанавливать блок дальше, чем на расстоянии 50 см от агрегата. Между блоком и теплогенератором нельзя устанавливать какие-либо краны или тройники.

Монтаж насоса

Устройство монтируется на центральной трубе ближе к котлу. В его обвязке присутствует фильтр механической очистки жидкости и шаровые краны. Ось приспособления должна находиться в горизонтальной плоскости.

Установка расширительной емкости

Открытый вариант устанавливают под потолком второго (первого) этажа или на чердаке. К основной трубе емкость подсоединяется при помощи патрубка, диаметр которого составляет 1,3-1,6 см. Мембранный бак прикручивается к магистрали фитингами. После установки в него накачивается воздух. Давление в емкости должно быть на 10-15% меньше, чем в системе. Монтировать устройство можно возле котла.

Разметка мест монтажа радиаторов

Монтаж батарей осуществляется в тех местах, где наблюдается наибольшая потеря тепла. Сюда относятся подоконные ниши, наружные стены. Устанавливается радиатор на высоте 20 см от пола. Расстояние до подоконника — 10-15 см. В жилом доме не рекомендуется закрывать батареи глухими или полуоткрытыми экранами, так как теплообмен ухудшается.

Способы подключения радиаторов

При обустройстве водяного отопления (печного или посредством котла) подключение батарей осуществляется такими способами:

• диагональным (самый эффективный вариант, так как радиаторы прогреваются максимально и равномерно);
• боковым (чаще применяется при верхней разводке труб);
• нижним (самый малоэффективный метод, так как нижняя сторона радиатора прогревается лучше верхней).

Запуск системы

После завершения монтажных работ осуществляется опрессовка системы отопления водой или сжатым воздухом. Если в местах соединения появились протечки, то соединяющие элементы нужно подкрутить, герметизировать. Если присутствуют некачественные фитинги, то их следует заменить. При отсутствии любых недостатков систему разрешается заполнять теплоносителем, осуществить пробный запуск и настроит функциональность конструкции.

Отзывы

Отклики пользователей о работе однотрубной системы разные. Владельцы небольших домов отмечают только положительные стороны использования такой конструкции. Хотя при использовании открытых расширительных емкостей или естественной циркуляции жидкости тоже возникают некоторые проблемы. Однако, правильно смонтированная и настроенная система работает без нарушений.

Источник https://rems-info.ru/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma.html

Источник https://trubarik.ru/montazh/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma

Источник

Источник