Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Однотрубная система отопления частного дома является наиболее простым вариантом обустройства собственного отопления. Она может эффективно использоваться как в небольших постройках, так и для многоэтажного дома. Ее конструкция может быть усложнена современными устройствами для автоматизации процесса и контроля. Монтаж можно произвести самостоятельно или прибегнув к услугам специализированной организации. Важно, чтобы при этом были учтены все требования и нормы по безопасности и санитарии.

Сущность системы

Работа любой отопительной системы основывается на принципе нагрева теплоносителя и передаче его к теплоотдающим устройствам, распределенным по разным помещениям дома. В качестве теплоносителя чаще всего используется вода.

Конструкция системы состоит из следующих основных элементов:

  1. Установка для нагрева теплоносителя – отопительный котел. Нагрев в нем может производиться разными способами – электричество, жидкое или твердое топливо. Наиболее часто используется газовый котел, отличающийся простотой конструкции и монтажа, надежностью, высокой эффективностью. Топливо для него имеет низкую стоимость.
  2. Теплоотдающие устройства. Как правило, эту роль исполняют типовые радиаторы. Если ранее широко использовались металлические (чугунные или стальные) отопительные батареи, то в настоящее время упор делается на биметаллические радиаторы, имеющие привлекательный внешний вид, устойчивые к коррозии и долговечные. К современным конструкциям теплоотдающих устройств можно отнести «теплые полы». В них нет радиаторов, а теплоотдачу осуществляют трубы, проложенные под напольным покрытием.
  3. Трубная разводка (отопительная магистраль). От отопительного котла жидкий теплоноситель передается к радиаторам. Для этого используются металлические, пластиковые или композитные трубы. Хорошо зарекомендовали себя трубы изполипропилена, которые не подвержены коррозии.
  4. Расширительный бак. Это важный элемент, стабилизирующий давление в отопительной системе.
  5. Запорная и контролирующая аппаратура.

По способу передачи и распределения теплоносителя отопительные системы подразделяются на 2 основных типа:

  1. Однотрубная система. Теплоноситель движется от котла по одной трубе, отдавая тепло в радиаторах, установленных последовательно. Пройдя по всем теплоотдающим устройствам, охладившаяся вода по этой же трубе направляется обратно в котел. Таким образом, формируется один замкнутый контур отопления.
  2. Двухтрубные системы. В них предусматриваются 2 контура. По одному теплоноситель подается из котла на все радиаторы, а по другому обеспечивается возврат охладившейся воды.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Помимо основных разновидностей отопительных систем иногда используется системы, работающие на основе коллекторного принципа. В этом случае монтируется специальный коллектор, с помощью которого теплоноситель направляется по нескольким независимым системам. Этот принцип применяется для домов с многочисленными помещениями и разными теплоотдающими устройствами. Например, при наличии радиаторов и «теплого пола», а также сауны или бани.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Плюсы и минусы системы

Когда разрабатываются системы отопления дома, однотрубные системы отопления выбираются чаще всего. Это обусловлено такими их преимуществами:

  1. Простота конструкции и низкая себестоимость. Такую систему можно смонтировать своими руками, что существенно снижает затраты. Она требует меньшее количество труб.
  2. Меньшая инерционность, т. к. общий объем теплоносителя меньше, чем при двухтрубной системе.
  3. Повышенная гидравлическая устойчивость. Работа системы не нарушается при отключении одного или нескольких радиаторов.
  4. Возможность обеспечения привлекательного внешнего вида за счет низкого расположения и уменьшенного количества труб. При этом магистраль легко можно замаскировать под отделкой стен или пола.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Основной недостаток однотрубного отопления связан с последовательным прохождением теплоносителя по радиаторам. В результате к наиболее удаленным помещениям вода приходит уже частично охлажденной. Это вызывает ограничение по длине горизонтального участка магистрали – не более 25-30 м. Избавиться от данной проблемы помогают некоторые технические решения. Наиболее эффективный способ – увеличение скорости движения теплоносителя за счет установки насоса. Помогает повысить теплоотдачу в конце системы монтаж радиаторов с увеличенным числом секций. Можно компенсировать температурное падение и установкой перемычек (байпасов) на всех радиаторах.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Разновидности системы

В любой системе отопления важно обеспечить движение теплоносителя от котла к теплоотдающим устройствам с максимальной эффективностью, т. е. с минимальными бесполезными потерями тепловой энергии. Она во многом зависит от способа организации движения теплоносителя по магистрали и внутри радиаторов, расположения труб и методики подключения теплоотдающих устройств. Однотрубные системы отопления по конструкции и принципу действия подразделяются на несколько разновидностей.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Движение теплоносителя

По способу организации перемещения теплоносителя по трубам выделяются такие варианты:

  1. Естественная циркуляция. Она основывается на самотечном или гравитационном принципе. В первом случае самоток обеспечивается наклоном трубы не менее 2-3 мм на каждый 1 м длины. Гравитационный способ реализуется за счет потока воды под действием собственного веса. При этом учитывается то обстоятельство, что нагретая жидкость устремляется вверх, а охлажденная – вниз. Определенное давление в трубе создается за счет расширения воды при нагреве. Важным элементом в системе естественной циркуляции является расширительный бак. В гравитационном механизме котел монтируется в нижней части, а бак – в самой высокой точке, например, на чердаке. Данный элемент исполняет роль компенсационного устройства, устраняя чрезмерное давление в магистрали.
  2. Отопление с принудительной циркуляцией. Для принудительного движения теплоносителя с заданной скоростью устанавливается циркуляционный электронасос. Он позволяет обеспечить перемещение воды при любом расположении котла и радиаторов, поднять ее на верхние этажи. Насос регулирует давление в системе, а потому ему не нужен дополнительный компенсационный элемент.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Одной из разновидностей естественной циркуляции считается разгонный коллектор. С его помощью удается существенно увеличить скорость движения теплоносителя. По сути, это достаточно высокая труба, в которой горячая вода поднимается вверх, а затем падает вниз, набирая скорость. Оптимальная высота коллектора составляет 2,3-2,5 м. В верхней его точке монтируется расширительный бак, регулирующий давление в системе. Используется данная система обычно в 2-3-х этажных частных домах.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Расположение системы

Схема однотрубной системы отопления различается по способу расположения основных элементов:

  1. Горизонтальный тип (рис. 1). В такой системе подающая труба расположена параллельно полу. Радиаторы последовательно соединяются в одной плоскости напрямую или с использованием байпасов. Перемычки дают возможность отключения отдельных элементов без нарушения работы всей системы. Важное преимущество – возможность прокладки труб под напольным покрытием. Наиболее подходит горизонтальная схема для небольших одноэтажных домов. Однако ее можно использовать и для многоэтажных сооружений. На рис. 2 показана схема для 2-х этажного дома, где трубы на каждом этаже подключаются параллельно.
  2. Вертикальный тип. Он необходим для домов в несколько этаже. В такой системе подающая труба – это вертикальный стояк,по которому теплоноситель подается на самый верхний этаж, где распределяется по радиаторам, а затем спускается по трубе на нижний этаж. Обогрев начинается с верхнего этажа.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Подключение радиатора отопления часто производится по схеме «Ленингадка» (рис. 3). Она может использоваться для обоих указанных выше типов расположения системы. Схема включает вход в радиатор в верхней части, а выход – внизу с противоположной стороны. Обязательный элемент – байпас под радиатором, позволяющий стабилизировать температуру на входе и выходе батареи.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Разновидности подводок

Подводящая труба от котла может располагаться внизу или вверху, что обуславливает определенную специфику систем. Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой предусматривает расположение магистрали ниже радиаторов или в нижней их части (рис. 4). Как правило, труба располагается под напольным покрытием. В этом случае приходится использовать принудительную циркуляцию теплоносителя. Отопление с нижней развязкой находит широкое применение благодаря возможности замаскировать трубы.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

В системе с верхней развязкой подводящая труба располагается над радиаторами или на уровне их верхней части. В этом варианте вход в радиаторы обеспечивается сверху, а выход – снизу в «обратку». Байпасы не предусматриваются. Для этой системы характерна естественная циркуляция теплоносителя. Важный недостаток – невозможность регулировки температурного режима.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Особенности подключения радиаторов

В однотрубной отопительной системе может использоваться различная схема подключения радиаторов:

  1. Двухстороннее, нижнее подключение. В таком варианте вход обеспечивается внизу с одной стороны, а выход – внизу с противоположной стороны. Он характерен для системы с нижней развязкой и принудительного движения теплоносителя. Способ недостаточно эффективен (теплоотдача – не более 86-88%), но распространен при расположении трубы под полом.
  2. Боковое, одностороннее подключение. Оно наиболее подходит для вертикальной системы. Такое подключение очень эффективно при входе сверху и выходе в нижней части (до 95-97%). При направлении потока снизу вверх эффективность теплоотдачи снижается до 76-77%.
  3. Диагональное (перекрестное) подключение считается наиболее эффективным способом теплоотдачи. Подача теплоносителя осуществляется в верхней части одной стороны, а выход – снизу на противоположной стороне. Если радиатор содержит большое количество секций, то перекрестное подключение является наиболее оптимальным вариантом.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Вопрос о том, как подключить радиатор к системе, решается с учетом типа помещения, расположения труб и котла, модели самих теплоотдающих устройств. При выборе радиаторов необходимо обратить внимание на размещение патрубков для подключения трубопровода.

Особенности контроля

По системе регулирования давления в системе выделяются 2 разновидности однотрубного отопления:

  1. Открытая система. В ней компенсационная расширительная емкость имеет прямой контакт с атмосферным воздухом, что облегчает сброс давления. Наиболее простой вариант – бачок с поплавком, с помощью которого контролируется уровень жидкости, а через него и давление в системе. В такой конструкции невозможно обеспечить тонкое регулирование, т. к. происходит неконтролируемое испарение жидкости.
  2. Закрытая система позволяет регулировать давление в широком диапазоне. В этом случае расширительный бак отделен от атмосферы мембраной и загерметизирован. Сброс излишнего воздуха обеспечивается вручную или автоматически через специальные выпускные клапаны. Такие устройства особенно важны в комплекте с циркуляционными насосами.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Задачей регулирующей системы является обеспечение безопасности, т. е. исключение нагнетания чрезмерного давления, и поддержание оптимальной температуры теплоносителя. Отопительная система обязательно снабжается манометрами, термометрами, аварийным клапаном для сброса. Обязательным элементом является надежная запорная аппаратура.

Достоинства, недостатки и разновидности однотрубной системы отопления дома

Что вы думаете по этому поводу? Оставьте комментарий, нам важно Ваше мнение ?

Однотрубная система водяного отопления с принудительной и естественной циркуляцией

Однотрубная водяная система в загородном доме

Выбирая способ обогрева жилища в зимний период, среднестатистический домовладелец стремится убить 2 зайцев: смонтировать эффективно работающую схему с наименьшими вложениями. Распространенное решение — водяная однотрубная система отопления, подходящая для небольших частных домов площадью 50…250 м². В определенных условиях она потребует меньших затрат, нежели другие, более современные типы разводок – коллекторная, двухтрубная и петля Тихельмана.

Устройство и принцип раздачи теплоносителя

Система называется однотрубной, поскольку нагретая вода подается и уходит из радиаторов отопления по единому коллектору. Трубопровод является общим для всех батарей, подсоединенных к магистральной ветви. То есть, входная и выходная подводка каждого отопительного прибора подключается к одной трубе, как показано на примере схемы теплоснабжения одноэтажного здания.

Ленинградская горизонтальная разводка

Классический вариант закрытой схемы с принудительным движением теплоносителя, подключенной к газовому котлу

Как работает однотрубная радиаторная система отопления:

  1. Поступающий от котла прогретый теплоноситель достигает первой батареи и делится тройником на два неравных потока. Основная масса воды продолжает двигаться прямо по магистрали, меньшая часть затекает в радиатор (примерно 1/3).
  2. Отдав тепло стенкам батареи и охладившись на 10—15 °С (в зависимости от мощности и реальной отдачи радиатора), малый поток через выходящий патрубок возвращается в общий коллектор.
  3. Смешиваясь с основным потоком, охлажденный теплоноситель снижает его температуру на 0.5—1.5 градуса. Смешанная вода доставляется к следующему отопительному прибору, где цикл теплообмена и охлаждения главного потока повторяется.
  4. В результате каждая последующая батарея получает теплоноситель с более низкой температурой. В конце остывшая вода направляется обратно в котел по той же магистрали.

Важный момент. Чтобы схема отопления работала стабильно, диаметр раздающей трубы должен значительно превышать размеры радиаторных подводок. Правило не касается вертикальных стояков с верхним розливом, где теплоносителю помогает течь вниз сила тяжести (читайте ниже о видах систем).

Как работает однотрубная разводка

Цвет и размер стрелок на рисунке характеризует температуру и количество воды соответственно. Сначала потоки разделяются, потом смешиваются, остывая на пару градусов

Чем ниже температура циркулирующей воды, тем меньше тепла достается последним обогревателям. Проблема решается тремя способами:

  • в конце магистрали ставятся батареи повышенной мощности – наращивается число секций либо увеличивается площадь панельных стальных радиаторов;
  • путем увеличения диаметра трубы и производительности насоса повышается расход теплоносителя через основной коллектор;
  • комбинация двух предыдущих вариантов.

Подключение радиаторов к единой распределяющей магистрали – главное отличие однотрубной разводки от остальных двухтрубных систем, где подача и возврат теплоносителя организован по двум раздельным ветвям.

Схемы однотрубных систем

Для обогрева загородных коттеджей и квартир многоэтажных домов применяется всего 2 типа однотрубных схем:

  1. Классическая ленинградская система отопления с нижней горизонтальной разводкой представлена выше на первой картинке.
  2. Радиаторная сеть с вертикальными стояками.

«Ленинградка» предусматривает подключение радиаторов к общей кольцевой магистрали, проложенной горизонтально над полом. Классика жанра – нижнее боковое присоединение обеих подводок. При более современном подходе трубы подключаются к батарее диагонально, мастера-монтажники практикуют оба метода.

Вторая схема применяется в многоквартирных и двухэтажных частных домах. Сквозь перекрытия проходят вертикальные одинарные стояки, к ним схеме присоединены батареи на каждом этаже. Подача воды в стояки предусматривается из нижнего или верхнего горизонтального коллектора.

Вертикальная система теплоснабжения многоквартирного здания

Вертикальные разводки многоквартирных домов с нижним и верхним розливом

Примечание. Обратите внимание: общая линия «ленинградки» с горизонтальной нижней разводкой — цельная труба, не меняющая диаметр на всем протяжении. На однотрубных стояках предусмотрены перемычки – байпасы, пропускающие часть теплоносителя мимо батарей.

Оба типа разводок могут функционировать с принудительной и естественной циркуляцией воды (самотеком). Схемы видоизменяются в зависимости от условий эксплуатации:

    Для работы «ленинградки» в самотечном режиме придется нарастить внутреннее сечение кольцевого коллектора до 40—50 мм, сделать уклоны и поднять от котла вертикальный разгонный участок, иначе протока через радиаторы не будет. Открытый расширительный бак подсоединяется к высшей точке, как изображено на принципиальной схеме отопления одноэтажного дома.

Изначально ленинградская система задумывалась как дешевый вариант подачи тепла к приборам конвекционного отопления. Но при желании к магистрали можно подключить небольшой контур водяного теплого пола. Понадобится второй циркуляционный насос, обратный и трехходовой клапан, регулирующий температуру воды.

Важно. Контур напольного обогрева допускается присоединять в конце магистрали, за последним радиатором. Одно условие: необходимо обеспечить в коллекторе требуемый расход теплоносителя – увеличить диаметр и повысить производительность главного насоса. Иначе теплый пол отнимет часть тепла у батарей.

Теплые полы от ленинградки

Сравнение по цене монтажа

Приверженцы однотрубных отопительных сетей любят напоминать о дешевизне данного типа разводки. Уменьшение затрат по сравнению с двухтрубной схемой обосновывается вдвое меньшим количеством труб. Мы утверждаем следующее: «ленинградка» обойдется дешевле тупиковой системы в одном случае — если паять отопление из полипропилена.

Докажем наше утверждение расчетами – возьмем в качестве примера одноэтажное жилище размерами 10 х 10 м = 100 м² (в плане). Нанесем на чертеж раскладку «ленинградки», посчитаем фитинги с трубами, затем сделаем аналогичную прикидку тупиковой разводки.

Проектирование ленинградки в одноэтажном доме

Общий обратный коллектор, проходящий через коридор, позволяет сохранить небольшой диаметр кольцевой линии. Если его убрать, сечение труб вырастет до Ø25 мм (внутренний)

Итак, для устройства однотрубного отопления понадобится:

  • труба Ду20 на коллектор (снаружи Ø25 мм) – 40 м;
  • тр. Ду25 Ø32 мм на обратку – 10 м;
  • тр. Ду10 Ø16 мм на подводки – 8 м;
  • тройник 25 х 25 х 16 (наружный размер) – 16 штук;
  • тройник 25 х 25 х 20 – 1 шт.

Справка. Перемычку обратки, идущую по коридору, можно не делать. Тогда для 9 радиаторов придется нарастить сечение кольцевой магистрали до размера Ду25 (наружный – 32 мм).

Раскладка двухтрубной отопительной сети на плане

Ориентируясь по следующей планировке, выясним потребность в трубах и фитингах для двухтрубной сети:

  • тр. Ду15 Ø20 мм – 68 метров (магистрали);
  • тр. Ду10 Ø16 мм – 22 м (подводки радиаторов);
  • тройник 20 х 20 х 16 мм – 16 шт.

Теперь найдем актуальные цены на сантехнические фитинги и трубы из 3 материалов: армированный полипропилен PP-R, металлопластик PEX–AL–PEX и сшитый полиэтилен PEX от известных производителей. Результаты расчетов занесем в таблицу:

Сравнительная таблица цен на монтаж отопления

Примечание. Мы не учитываем стоимость батарей, радиаторных кранов и монтажа однотрубной «ленинградки» — предположим, что вы собираете систему своими руками. Стоимость определена в рублях РФ, но данный факт особой роли не играет, соотношение цен сохранится для любой страны.

Как видите, затраты на полипропиленовые тройники и трубы практически одинаковы для обеих схем – плечевая оказалась дороже всего на 330 руб. По другим материалам однозначно выигрывает двухтрубная разводка. Причина кроется в диаметрах – цены труб большего сечения резко увеличиваются сравнительно с «ходовыми» размерами 16 и 20 мм.

Вы можете взять более дешевую сантехнику других производителей и выполнить расчет – соотношение вряд ли изменится. Заметьте, мы пропустили отводы 90° для поворотов труб и остальную мелочевку, поскольку не знаем точное количество. Если скрупулезно подсчитать все материалы, стоимость «ленинградки» увеличится еще больше. К аналогичным выводам пришел эксперт, демонстрирующий расчеты на видео:

Плюсы и минусы однотрубных разводок

Постараемся дать объективную оценку и выделим реальные достоинства однотрубных водяных систем:

  1. Закрытую схему с мембранным расширительным бачком проще монтировать. Одна труба прокладывается быстрее, чем две.
  2. Одинарную магистраль либо стояк проще упрятать в стены, нежели двухтрубные ветви (пример ниже на фото). Ложка дегтя: кольцевой коллектор пересекает дверные проемы, затрудняющие прокладку.
  3. Отопительная сеть со стояками незаменима, когда необходимо организовать самотек в здании на 2—3 этажа. Нет смысла проходить сквозь перекрытие двумя трубопроводами, одной вертикальной лини вполне достаточно.
  4. Монтаж обходится дешево в одном случае: когда самотечная схема системы отопления применяется в одноэтажном частном доме. Экономия достигается за счет прокладки одной магистрали вместо двух (вспомните, для самотека априори нужны трубы больших диаметров Ø48—57 мм).
  5. Система закрытого типа поддается автоматическому регулированию посредством радиаторных термостатических вентилей. Оговорка: надо учитывать специфику работы отопительных приборов и правильно подобрать арматуру. Ниже мы вернемся к данному вопросу.

Примечание. Прямое подключение участка теплых полов нельзя отнести к преимуществам данной схемы. Нагревательный контур столь же просто подсоединяется к двухтрубной разводке.

Главная проблема «ленинградки» – остывание теплоносителя по мере продвижения к дальним батареям. Невозможно наращивать секции радиаторов и сечение магистрали до бесконечности, оптимальное количество приборов – 4—5 шт. на одном контуре.

Перечислим другие недостатки:

  1. Гидравлическая неустойчивость — влияние одной батареи на работу остальных. Если перекрыть первый радиаторный вентиль, последующие приборы получат более горячую воду и станут перегревать комнаты.
  2. Чтобы теплоноситель хорошо затекал в радиаторы при закрытой ленинградской схеме, нужно применять полнопроходную арматуру на ответвлениях. Увеличение гидравлического сопротивления подводки заставляет течь воду дальше по прямой, расход теплоносителя через батарею уменьшается.

Дополнительный минус самотечных разводок – большие диаметры труб, проложенных с уклоном 3—5 мм на погонный метр. Выходящие из потолков стояки торчат на виду и портят интерьер помещений. Замуровать трубопроводы в стены не всегда возможно, приходится изощряться и делать декоративные короба.

Советы по выбору диаметров труб и подключению

Однотрубный вариант отопления можно спроектировать и смонтировать самостоятельно, не прибегая к сложным расчетам гидравлики. Упростим задачу и дадим полезные рекомендации по устройству одноконтурных систем:

  1. Максимальное число нагревательных приборов на одной петле закрытой «ленинградки» – 5 шт. Чтобы доставить к батареям нужный объем теплоносителя, хватит трубы Ø25 мм (Ду20). Подводки делаем из патрубков Ø16 мм.
  2. Если в силу объективных причин количество радиаторов на 1 кольце закрытой системы необходимо увеличить, сечение магистрали наращивается до диаметра 32 мм (Ду25), подводки – до 20 мм. Ставить на один трубопровод более 7 батарей экономически нецелесообразно, дешевле проложить 2 меньших линии.

Важное уточнение. При сборке домовой сети теплоснабжения часто используются полипропиленовые трубы PN 22—28, армированные стекловолокном, алюминиевой фольгой или базальтовым волокном. В сортаменте ППР-труб STABI отсутствует типоразмер 16 мм, минимальный внешний диаметр составляет 20 мм. Соответственно, радиаторные подводки делаются сечением 20 х 2.8 мм.

Перечисленные рекомендации помогут правильно организовать отопление, если применять однотрубные разводки с умом. Разбор распространенных ошибок и вопросов касательно монтажа «ленинградки» смотрите в очередном видео:

Напоследок о сфере применения

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, используйте однотрубные сети отопления в подходящих условиях:

  1. «Ленинградка» хорошо работает в одноэтажных дачах и небольших домиках площадью до 150 м². Если квадратура не превышает 70 м², достаточно одного общего кольца для всех батарей, в противном случае система делится на 2 контура либо прокладывается трубопровод большего сечения.
  2. В 2-этажном здании можно собрать гравитационную однотрубную схему открытого типа либо закрытый вариант с нижней разводкой – на выбор. В случае перебоев с электроснабжением предпочтительнее организовать самотек и поставить циркуляционный насос на байпасе.
  3. Самотек с разгонным коллектором, применяемый в одноэтажных постройках, отличается инерционностью. Радиаторы прогреваются медленно, вода сильно остывает из-за малой скорости течения, котел работает в экстремальном режиме. Эту схему лучше не использовать вовсе, она морально устарела и без насоса нормально работать не будет.

Совет. Не стоит монтировать однотрубную разводку в жилых домах большой площади и сложной конфигурации с разносторонним и многоуровневым расположением комнат.

Мастера, доказывающие незаменимость однотрубных систем отопления, часто ссылаются на многоэтажные дома советской постройки, мол, там по 20 батарей на стояке работает. Но забывают упомянуть о давлении и производительности насосов централизованной сети, недостижимой в частных домах. Не слушайте горе-специалистов и применяйте оптимальные варианты систем – двухтрубную, коллекторную либо попутную.

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Однотрубное отопление

Система отопления с одной трубой

Комфортность проживания в загородном доме зависит от нескольких систем жизнеобеспечения. И не последнюю роль здесь играет отопление. Поэтому выбирать вид, класс и вариант отопительной системы нужно с большой долей ответственности и внимания. В современных загородных домах и коттеджах в основном используется двухтрубная или однотрубная система отопления.

Обе схемы разрабатываются с нижней подачей воды — из подвального помещения. Здесь устанавливаются отопительный котел, коллектор и основная магистраль, от которой ведется разводка.

Но, как показывает практика, наибольшей популярностью пользуется однотрубная система — и как самая дешевая, и как самая простая.

Что она собой представляет?

Это цикличный контур, куда входят все элементы системы отопления — котел, радиаторы, трубы — установленные в определенном порядке. Как вспомогательные элементы используются циркуляционный насос (входит не всегда), автоматика, запорная арматура. Движение теплоносителя происходит по кругу — от отопительного котла по трубам к радиаторам, где происходит отдача тепла в помещения. То есть, однотрубная система — это кольцо.

Но у такой системы есть недостатки. Главный заключается в том, что последовательное движение теплоносителя предполагает отдачу основной тепловой энергии первостоящим радиаторам.

Последние в цепочке получают меньше тепла, поэтому в таких комнатах температура всегда ниже, чем в первых. Чтобы не ощущать дефицита тепла в этих помещениях, устанавливают дополнительные секции и тем самым увеличивают длину радиаторов. Это издержки однотрубной системы.

Как и при любой схеме, здесь можно использовать однотрубную систему отопления с естественной циркуляцией и с принудительной — то есть с помощью циркуляционного насоса. Но для разных домов — имеется в виду этажность строения — однотрубная система может отличаться по конструкции.

Так для одноэтажного дома в систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя в обязательном порядке вставляется так называемый разгонный коллектор.

У данного приспособления одна единственная цель — придать ускорение движению теплоносителя и постоянно это движение поддерживать. И чем выше верхняя точка разгонного коллектора, тем лучше движется теплоноситель внутри отопительной системы. Соответственно, само отопление работает более эффективно. И еще один момент — чем больше скорость воды внутри труб, тем бесшумнее работа системы.

В двухуровневой схеме — обычно она используется в двухэтажных строениях — нет необходимости устанавливать разгонный коллектор. Такая система сама отлично и бесшумно работает, даже с естественной циркуляцией.

А дело в том, что установленный в самой верхней точке системы расширительный бак выполняет функции разгонного коллектора. Это и является отличительной чертой разноуровневых схем.

Достоинства

Схема отопления

Схема отопления

Начнем с самой конструкции и схемы закрытой однотрубной системы отопления.

Имея замкнутую форму, она дает возможность обогнуть весь периметр дома в независимости от его формы или планировки комнат. Все заключается в принципе работы системы.

В ней одна труба идет от котла, и через нее выходит нагретый теплоноситель. Вторая труба входит в котел с остывшим теплоносителем. В этом и есть простота схемы. К тому же трубу укладывают у самой поверхности пола или под ним. Это очень удобно, потому что не портит дизайн помещения.

Однотрубная система является самой малозатратной системой отопления в плане расходов на необходимые материалы и монтажные работы.

К тому же при такой схеме можно проводить контроль и регулирование температуры отопительных радиаторов. Правда это зависит от того, как радиаторы установлены — последовательно или параллельно.

К достоинствам системы можно отнести и особенности установки конструкции в замкнутом пространстве — теплоноситель можно ориентировать в любом направлении. Здесь будут учитываться требования планировки самого дома.

К примеру, комнаты, расположенные на северной стороне, будут отапливаться в первую очередь. Или можно перенаправить поток теплоносителя и обогреть сначала детскую и спальню, а затем другие комнаты. С двухтрубной системой сделать это невозможно, потому что там все зависит от месторасположения котла.

Монтаж

Схема отопления комнаты

Отопление комнаты

Обратите внимание на фото, размещенное на этой странице — оно показывает схему однотрубной системы. Там очень хорошо видно, что котел, установленный по схеме, может быть не один. В идеале лучше использовать комбинированную модель, работающую от разных видов топлива. В настоящее время это очень актуальный момент.

Но случается так, что один котел уже установлен, и к нему проще и дешевле добавить второй, работающий на альтернативном топливе. Такие котлы ставятся параллельно, и каждый в отдельности подключается к трубной системе.

Часто эту модель используют, если основным видом отопительного котла выступает электрический аналог. Не секрет, что перебои с подачей электроэнергии — дело постоянное, а в некоторых поселках обычное. Вот где потребуются кирпичные дровяные печи, которые легко подключаются к системе водяного однотрубного отопления.

В однотрубной системе применяются трубы с большим диаметром, а значит, с большим удельным весом. Поэтому при их монтаже необходимо обратить особое внимание на крепление труб. Расстояние между крепежами должно быть частым, чтобы не появились прогибы на прямолинейных участках.

Важным моментом в процессе монтажа трубной системы является угол уклона от верхней точки к нижней. От него зависит, будут образовываться воздушные пробки внутри труб или нет. Ведь именно они становятся причиной закупоривания системы и препятствуют движению теплоносителя.

Внимание! Уклон трубы должен быть стандартным и составлять 5 мм на 1 м трубной системы.

И еще один немаловажный момент, на который необходимо обратить внимание при проведении монтажных работ.

Не скупитесь и приобретите определенное количество вентилей или кранов, которые устанавливаются на отдельных участках. Они будут отсекать данный участок для проведения ремонтных работ без слива воды со всей системы. Затраты небольшие, но со временем вы поймете, как быстро и легко можно отремонтировать тот или иной элемент, или просто его заменить на новый.

Подключение радиатора

Подключенный радиатор

Что касается циркуляционного насоса, то он обязательно устанавливается на обратную часть трубопровода, который подводит остывший теплоноситель к котлу. Это необходимо потому, что некоторые детали насоса — резиновые манжеты и уплотнители — не могут долгое время выдерживать высоких температур. Это единственная причина.

Обратите внимание при монтаже и на разгонный коллектор.

  • Во-первых, он должен располагаться на высоте не менее 1,5 м над всей системой отопления.
  • Во-вторых, его диаметр должен быть чуть больше диаметра выходной трубы подачи. Над коллектором устанавливается расширительный бачок открытого типа, а соединяются они между собой трубой с диаметром 15 мм.

Обязательно в самую низкую точку конструкции вмонтируется сливной кран. Его используют не только для слива воды, но и для заполнения объема.

Если однотрубная система устанавливается в двухэтажном доме, то придется провести расчет — где и какие радиаторы будут установлены. Тепло с первого этажа поднимается на второй, отсюда и повышенные температуры наверху. Многие закрывают входные двери на второй этаж, тем самым выравнивая температуру, но так контролировать процесс, по меньшей мере, комично.

Поэтому специалисты рекомендуют уменьшать количество радиаторов на втором этаже или сокращать их секции. А можно на втором этаже установить систему «теплый пол». Конечно, выровнять полностью температурный режим на двух этажах не получится, но приблизиться к идеальному можно.

Подводя итог, можно сделать один практичный вывод — если подойти продуманно к сооружению однотрубной системы отопления, то при малых затратах установки можно добиться максимально эффективной схемы. И не важно, какой дом — одно- или двухэтажный.

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления

Отопительные системы с естественной циркуляцией и особенности их функционирования

Гравитационные системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Какая система отопления лучше — однотрубная или двухтрубная?

Чем примечательна система отопления с принудительной циркуляцией закрытого типа

Система отопления с естественной циркуляцией

Применение такого типа отопления, как система отопления с естественной циркуляцией, является наиболее распространенным для загородных домов и дач. Ее преимущества – доступность, экономичность, простота монтажа и эксплуатации. Создание системы отопления с естественной циркуляцией не требует использования насосов или дополнительного оборудования, источников питания, поскольку гидростатический напор возникает самопроизвольно во время движения теплоносителя.

схема отопления с естественной циркуляцией

Многие считают недостатком то, что использование данной системы допустимо лишь в довольно небольших строениях. В частности, радиус системы (горизонтальное расположение) не должен превышать 30 метров. Кроме того, не все предпочитают использовать отопление без насоса, поскольку скорость включения сети также является достаточно низкой.

Преимущества системы с естественной циркуляцией

Первым и одним из основных достоинств системы можно назвать ее экономичность. На самом деле, ее монтаж, а также и дальнейшее обслуживание, требуют относительно небольших финансовых затрат. Схема отопления с естественной циркуляцией не требует дополнительного оборудования в виде циркуляционных насосов. А это означает, вы не будете ощущать вибрацию и шум их работы. Кроме того, отсутствие необходимости установки такого насоса означает, что вам не придется тратить дополнительные средства на оплату электроэнергии, необходимой для его работы.

система отопления с естественной циркуляцией

Еще одним весомым преимуществом данной системы является то, что теплоноситель циркулирует непрерывно.

Это обусловлено тем, что постоянно происходит изменение температуры и плотности теплоносителя. При этом благодаря такой цикличности происходит равномерное распределение тепла всеми отопительными элементами, входящими в отопление дома с естественной циркуляцией.

Популярность системы связана еще и с тем, что ее проектировка, монтаж и дальнейшее обслуживание не требуют специальных навыков.

То есть, для того чтобы создать качественную отопительную систему, не требуется привлекать дополнительных специалистов – все можно сделать самостоятельно. Точно так же самостоятельно в дальнейшем владелец здания сможет справиться и с незначительными поломками. Однако при правильном планировании и качественном выполнении отопление частного дома без насоса сможет работать, не требуя капитального ремонта не менее 30-35 лет.

Как работает данная система?

Движение теплоносителя (воды) по трубам обусловлено тем, что при повышении и понижении температуры изменяется масса и плотность жидкости. Снижение массы и плотности воды происходит, когда она нагревается в котле. В это время в трубах находится уже отдавшая свое тепло более холодная вода, имеющая большую массу и плотность. При этом под действием гравитационных сил холодная вода в радиаторе замещается водой горячей.

Для того чтобы понять, как именно функционирует гравитационная система отопления, достаточно просто вспомнить курс физики. Нагретая в котле вода, являясь более легкой, свободно поднимается по трубам центрального стояка. В этот момент тяжелая холодная вода опускается в отопительный котел. Горячая вода, достигнув верхней точки, равномерно распределяется по радиаторам. В них холодная вода опускается к нижней части батареи, а после и вовсе покидает ее, потому что ее попросту «вытеснила» горячая.

В момент поступления в радиатор горячего теплоносителя происходит процесс отдачи тепла. То есть, постепенно нагреваются материалы радиатора, передавая тепло непосредственно в помещение. Далее – остывший теплоноситель вновь замещается горячим. Этот процесс непрерывен. Жидкость циркулирует до тех пор, пока идет ее нагрев – то есть, пока работает котел.

Принцип построения отопительной системы с естественной циркуляцией

Самотечная система отопления частного дома состоит из таких элементов:

  • котел. Именно он осуществляет нагрев теплоносителя. Существует большое количество видов котлов, которые работают на различного типа топливе.
  • трубопровод. Он может быть как одинарным, так и двойным (для обратного тока).
  • отопительные элементы – радиаторы.
  • расширительный бак.

При проектировании и монтаже такой схемы, как самотечная система отопления, крайне важно придерживаться обязательного требования – труба, по которой движется теплоноситель, непременно должна иметь уклон.

Он должен составлять минимум 0,005 м на метр погонный трубы и быть направленным в сторону нагревающего бака. То есть, если радиатор и котел расположены на одном этаже, то уровень входа трубы в радиатор должен быть несколько выше. Необходимость наличия уклона объясняется несколькими факторами:

  • по трубе, которая имеет уклон, холодная вода значительно быстрее движется к нагревательному баку.
  • наличие уклона крайне важно для того чтобы пузырьки воздуха, появившиеся в процессе нагревания теплоносителя, эффективнее поднимались в специальный расширительный бак, а оттуда – удалялись в атмосферу.

гравитационная система отопления

Наличие расширительного бака в такой системе, как гравитационная система отопления из полипропилена, благотворно влияет на создание дополнительного давления в системе, что делает скорость передвижения теплоносителя несколько выше.

Следует отметить, что скорость перемещения теплоносителя в трубе напрямую зависит сразу от нескольких факторов. Прежде всего, это разница таких величин, как плотность, масса, объем теплоносителя в горячем и холодном состоянии.

Помимо этого, на скорость перемещения теплоносителя влияет также и уровень расположения отопительных элементов (радиаторов) относительно нагревательного котла. Однако гравитационное давление, возникающее во время перемещения теплоносителя, в некоторой степени расходуется в момент, когда жидкость преодолевает сопротивление трубопровода.

Дополнительными препятствиями, на которые также расходуется значительное количество гравитационного давления, являются дополнительные радиаторы, разветвления, повороты, присутствующие в системе. Для более эффективного обогрева (и достижения максимальной скорости перемещения теплоносителя) следует проектировать отопление с естественной циркуляцией так, чтобы подобных препятствий было меньше. В случае если подобная «сложность» системы вызвана необходимостью, решением возникшей сложности является использование труб большего диаметра.

самотечная система отопления

Двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя

Более сложная гравитационная схема отопления, предусматривающая наличие сразу двух контуров отопительной системы. По одному происходит передвижение горячей воды, которая движется от котла к радиаторам. А второй контур предназначен для оттока остывшего теплоносителя от радиаторов к нагревательному котлу. Данная самотечная система отопления предусматривает более тщательное планирование и использования увеличенного количества материалов (труб).

отопление с естественной циркуляцией

Принцип монтирования двухтрубной системы, предполагающей отопление самотеком, являет собой довольно трудоемкий процесс, который можно разделить на несколько этапов:

  • монтаж основного стояка. Отопительная труба (по которой движется горячая вода) поднимается от котла к расширительному баку. Следует отметить, что наилучшее место присоединения стояка к баку – нижняя треть от общей его высоты.
  • на уровне примерно трети высоты помещения (отмерять следует от уровня пола) отопительная труба соединяется с разводкой. Именно от нее и будут прокладываться трубы к приборам отопления – радиаторам.
  • для своевременного удаления излишков жидкости в системе в бак должна быть врезана также труба перелива. Посредством ее использования лишняя жидкость будет направлена в канализацию.
  • трубы для отведения уже отработанной (то есть – остывшей) воды следует врезать в нижнюю часть радиатора. По этим трубам вода возвращается к нагревательному котлу. Прокладываются они параллельно трубам подачи горячего теплоносителя.

Планируя естественное отопление дома, следует учитывать некоторые особенности. Прежде всего, труба основного стояка непременно должна быть утеплена – иначе существует вероятность существенной потери тепла.

Кроме того, обязательно следует утеплить помещение, в котором стоит расширительный бак. Чаще всего таким помещением является специальная комната на верхнем этаже или чердак. Если данная комната не будет утеплена, это может привести к тому, что часть теплоносителя попросту замерзнет – а это спровоцирует поломку системы.

Еще одна важная особенность – при планировании системы, перед тем, как сделать отопление без насоса, необходимо тщательно просчитать уровень расположения котла, расширительного бака и радиаторов. При правильном планировании достигается необходимое давление, которое способствует более эффективной работе системы. Следует учитывать, что ниже всего должен располагаться нагревательный котел.

Для него лучше всего оборудовать отдельную комнату на цокольном этаже или в подвале. Если возможности оборудования отдельного помещения нет (или просто нет цоколя, подвала), котел следует располагать в углублении. При правильном расчете, подобной системы достаточно для обогрева строения состоящего из 4-5 комнат с прилегающими бытовыми помещениями.

самотечная система отопления частного дома

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией

Однотрубная схема – наиболее простая модель отопительной системы. Такая естественная система отопления предполагает расположение отопительного контура максимально высоко (под потолком). При этом трубы для возвращения отработанного теплоносителя расположены под уровнем пола.

Популярность системы обусловлена тем, что для ее создания используется минимальное количество труб. При этом монтаж не отнимает много времени и сил, поскольку нет необходимости вмуровывать их в стены.

Преимущество данной системы состоит еще и в том, что для ее нормального функционирования допускается расположение радиаторов и нагревательного котла на одном уровне. При этом следует отметить, что двухтрубная гравитационная система отопления двухэтажного дома при подобном расположении радиаторов и котла работать не будет, поскольку в ней недостаточно будет давления для нормальной циркуляции теплоносителя.

отопление без насоса схема

Для правильного функционирования системы необходимо наличие в ней расширительного бака. Во многом его объем зависит от количества и размера используемых радиаторов. При этом следует произвести точный расчет гравитационной системы отопления, что максимально бак можно заполнять лишь на ¾ объема.

Следует быть максимально внимательными – уровень теплоносителя не должен опускаться ниже уровня трубы, по которой горячая вода распространяется по трубам к радиаторам.

Если вода не будет достигать уровня разветвителя – подача ее к радиаторам будет прекращена. Для того чтобы была возможность пополнять количество воды в системе, следует подключить к баку трубу с краном, соединенную с системой подачи воды. В таком случае, вы всегда сможете восполнить количество теплоносителя. Кроме того, в баке необходимо установить еще один кран – посредством его можно будет спускать всю воду из системы в случае, если потребовался ремонт.

Можно с уверенностью сказать, что гравитационное отопление – идеальный выбор практичного владельца небольшого загородного домика. А для больших строений целесообразнее использовать не самотечные системы отопления, а двухтрубную систему, дополнив ее циркуляционным насосом.

Система отопления с естественной циркуляцией

При отсутствии или нестабильной подаче электроэнергии системы отопления частных домов часто организуют на базе схемы с естественной циркуляцией теплоносителя. Такая схема является полностью энергонезависимой, способна обеспечить нужды отопления небольших домов площадью до 60 – 70 м 2 . Материал статьи описывает принцип работы, устройство и виды системы с гравитационной циркуляцией, дает рекомендации по выбору материалов и монтажу.

Принцип работы схемы с естественной циркуляцией

Принцип работы самотечной системы отопления базируется на теплофизических свойствах воды. При нагреве жидкость приобретает меньшую плотность и соответственно – массу. Горячий теплоноситель, нагретый в котле, поднимается по вертикальному трубопроводу, часто называемому разгонным коллектором.

Освободившееся пространство естественным образом занимает более холодный теплоноситель, имеющий более высокую плотность и массу, сосредоточенный в нижней части системы. За счет образования разницы плотностей холодного и горячего теплоносителя возникает постоянный цикл движения воды в системе отопления.

Гравитационная составляющая циркуляции улучшается сооружением трубопроводов системы с нормативным уклоном, который составляет не менее 2 мм на 1 погонный метр длины. Уклон ориентирован в сторону движения теплоносителя.

Вода в процессе работы системы имеет малую скорость движения, на качество циркуляции отрицательно влияют любые гидравлические сопротивления. Схема работает без наличия насосного оборудования и потребления электрической энергии.

Устройство системы с естественной циркуляцией

Базовый элемент системы отопления – котел – располагается в нижней точке системы. От теплогенератора поднимается вертикальный разгонный коллектор. Рекомендуемая высота коллектора – от 2,5 метров, диаметр трубопровода – не менее 50 мм.

На верхней точке разгонного коллектора, в месте поворота трубопровода к радиаторам, располагают расширительный бак открытого типа. Расширительный бак по желанию оборудуют линией перелива, соединенной с канализацией. Через нее излишки воды, образовавшиеся при нагреве и расширении, переливаются в канализацию.

Расширительный бак может оборудоваться линией подпитки, соединенной с системой водопровода. В отсутствии линии подпитки пополнение системы водой производится вручную. Расширительные баки при размещении в неотапливаемом помещении должны качественно утепляться.

Экспанзомат, кроме функций компенсации теплового расширения и подпитки, выполняет функцию естественного воздухоотводчика. Трубопроводы монтируются с уклоном таким образом, что пузырьки воздуха не уносятся в систему, так как вода имеет малую скорость, а поднимаются в верхнюю точку, на которой установлен РБ.

Из верхней точки разгонный коллектор меняет направление на горизонтальное и с нормативным уклоном прокладывается к радиаторам отопления. Система отопления в части обвязки радиаторов имеет 2 разновидности:

  1. Однотрубная;
  2. Двухтрубная.

Однотрубная система с естественной циркуляцией обладает свойством снижения температуры на каждом последующем радиаторе в ряду.

Однотрубная схема отопления с естественной циркуляцией

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией

Сооружение байпасов для улучшения качества регулирования создает излишнее гидравлическое сопротивление, поэтому система чаще всего сооружается по простейшему принципу – радиаторы подключают к трубопроводу подачи последовательно, с последнего радиатора выходит обратный трубопровод и подсоединяется к котлу.

Наиболее эффективным по теплоотдаче считается диагональное подключение радиатора, менее качественными – боковое (при вертикальной разводке) и нижнее. Несовершенство однотрубной системы – снижение температуры на радиаторах – можно частично компенсировать увеличением числа секций на последних радиаторах.

Двухтрубная схема системы отопления более удобна в регулировании. Здесь радиаторы подключены к подающему и обратному трубопроводу параллельно.

Схема двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией

Для монтажа системы этого типа требуется большее количество трубы, соответственно схема имеет большее гидравлическое сопротивление. Регулирование температуры на радиаторах производится 2 методами:

  1. Принудительное, с помощью запорной арматуры;
  2. Естественное, за счет поэтапного изменения диаметра трубопроводов.

Принудительное регулирование можно производить шаровыми кранами, имеющими полнопроходное сечение. Регулирующие вентили малопригодны для этой задачи, так как обладают высоким гидравлическим сопротивлением и имеют сниженное проходное сечение.

Поэтапное изменение диаметра производится по принципу постепенного уменьшения диаметра подачи к последнему радиатору и постепенному расширению обратки от него к котлу. Выполнение такой схемы требует тщательного расчета, выполнить самостоятельно который довольно трудно.

Оба метода регулирования в любом случае значительно повышают гидравлическое сопротивление системы в целом, что отрицательно влияет на качество циркуляции и может привести к ее остановке. Поэтому большей популярностью пользуется все же однотрубная система, даже со своим недостатком – разницей температур в начале и в конце контура отопления.

Для систем отопления с естественной циркуляцией, предназначенных для отопления домов площадью не более 70 м 2 , падение температуры на последнем радиаторе может составлять 5 – 10 0 С. Обычно этот недостаток частично нивелируется увеличением числа секций последних в ряду приборов отопления. Кроме того, однотрубные схемы часто модернизируют установкой циркуляционного насоса.

В систему отопления с естественной циркуляцией иногда интегрируется бойлер косвенного нагрева. Его рекомендуется устанавливать в верхней точке разгонного коллектора, трубопровод выхода теплоносителя с бойлера направляют в горизонтальном направлении с уклоном к радиаторам. Работа бойлера в самотечной схеме не отличается высоким качеством – температура воды в нем не регулируется, температура воды напрямую зависит от температуры теплоносителя.

Подключение контуров теплых полов к системам гравитационного типа не производится. Это обусловлено тем, что отдельные контуры водяных теплых полов имеют большое сопротивление, циркуляция возможна только с помощью циркуляционного насоса. Установка насоса в точках подключения полов к системе с гравитационной циркуляцией внесет резкий гидродинамический дисбаланс и может нарушить принципы естественного циркулирования.

Материалы и оборудование системы отопления

Монтаж комплекса отопления рекомендуется производить с соблюдением следующих правил:

  1. Котел следует размещать в нижней точке системы;
  2. Уклон трубопроводов должен быть не менее 2 мм на 1 погонный метр длины;
  3. Система монтируется с минимумом гидравлических сопротивлений – поворотов, сужений, минимальным числом запорной арматуры.

В качестве теплогенераторов для систем гравитационного типа применяются в основном напольные котлы, имеющие увеличенные диаметры подключения и размеры теплообменника по сравнению с настенными моделями.

Основным видом приборов отопления для самотечной схемы являются чугунные радиаторы. Они обладают увеличенным проходным сечением секций устройства.

Чугунный радиатор МС-140

Чугунный радиатор в системе с естественной циркуляцией

Другие виды радиаторов (а также конвекторы) имеют малое внутреннее сечение и создают излишнее сопротивление.

Зачастую системы с естественной циркуляцией выполняются вообще без приборов отопления – по периметру помещений прокладываются стальные трубы. В этом случае циркуляция имеет лучшие параметры, но для достижения требуемой величины поверхности теплообмена может требоваться увеличение диаметра трубопроводов. К тому же такая конфигурация отопления малопривлекательна внешне, занимает много места.

Для монтажа отопления применяются в основном стальные трубы.

Стальные трубы отопления

Трубопроводы для отопления из стали

Разгонный стояк в любом случае сооружается из стали, так как температура в зоне котла достигает высоких значений. Несколько реже применяются трубы из стабилизированного полипропилена. Рекомендуемый диаметр трубопроводов – 32 мм и больше.

Другие полимерные трубопроводы – металлопластик, трубы из сшитого полипропилена – применять не рекомендуется. Фитинги этих систем значительно снижают проходное сечение и создают излишнее гидравлическое сопротивление, препятствующее естественной циркуляции.

Прокладку трубопроводов отопления следует производить открыто. Скрытая прокладка подразумевает значительное увеличение числа соединений и поворотов.

Достоинства и недостатки системы с естественной циркуляцией

Достоинствами схемы с гравитационным движением теплоносителя являются следующие показатели:

  1. Полная энергонезависимость;
  2. Простота устройства и эксплуатации.

Система с естественной циркуляцией обладает и массой недостатков:

  1. Сложность регулирования;
  2. Неравномерное распределение тепла;
  3. Непривлекательный внешний вид;
  4. Ограничения по тепловой мощности;
  5. Сложность самостоятельного монтажа – требуется привлечение сварщика.

Система отопления с естественной циркуляцией используется сейчас больше как вынужденная мера. Главная причина строительства гравитационного водяного отопления – серьезные перебои в электроснабжении. Тем не менее, в некоторых ситуациях сооружение гравитационного отопления является единственно возможным техническим решением для обогрева частных домов и дач.

Однотрубная система отопления частного дома: схемы + обзор преимуществ и недостатков

Вы задумались над обустройством водяного отопления в доме? Неудивительно, ведь однотрубная система отопления частного дома может быть традиционной и абсолютно энергонезависимой или, напротив, очень современной и полностью автоматической.

Но сомнения в надежности подобного варианта у вас все же есть — не знаете какую схему выбрать и какие «подводные камни» вас ожидают? Мы поможем прояснить эти вопросы — в статье рассмотрены схемы обустройства однотрубной системы, плюсы и минусы, ожидающие владельца дома с подобной системой отопления.

Материал статьи снабжен подробными схемами и наглядными фото с изображением отдельных элементов, использующихся при сборке отопления. В дополнение подобран видеоролик с разбором нюансов монтажа однотрубной системы с теплыми полами.

Принцип работы водяного отопления

В малоэтажном строительстве наибольшее распространение получила простая, надежная и экономичная конструкция с одной магистралью. Однотрубная система остается самым популярным способом организации индивидуального теплоснабжения. Она функционирует за счет непрерывной циркуляции жидкого теплоносителя.

Перемещаясь по трубам от источника тепловой энергии (котла) к отопительным элементам и обратно, он отдает свою тепловую энергию и обогревает здание.

Теплоносителем может быть воздух, пар, вода или антифриз, который используют в домах периодического проживания. Наиболее распространены водяные схемы отопления.

Веским преимущества однотрубных вариантов сооружения систем отопления является минимальное количество труб, обуславливающее экономическую и эстетическую привлекательность схемы

При использовании металлопластиковых и пластиковых труб эстетические показатели однотрубных схем повышаются, т.к. прокладку контура можно скрыть в конструкциях или под отделкой

В гравитационных отопительных системах, характеризующихся естественным перемещением теплоносителя, однотрубные контуры сооружаются исключительно с верхней разводкой

В контурах с верхней разводкой подающая труба расположена над приборами, теплоноситель последовательно перетекает из одного в другой и по пути остывает. Чтобы более равномерно распределить теплоноситель, перед радиаторами устанавливают байпас, частично отсекающий поставку нагретой воды

По аналогичному принципу сооружаются вертикальные контуры принудительных систем отопления, по которым перемещение нагретой воды стимулируем циркуляционный насос

По направлению движения нагретой и остывшей воды в системе они делятся на попутные и тупиковые. В тупиковых нагретый и остывший теплоноситель движется в разные стороны, в попутных – в одну

В контурах однотрубного отопления с нижней разводкой подключение подводящей и выходящей трубы производится снизу

В системы с горизонтальной разводкой обязательно присутствует циркуляционный насос, без которого движение теплоносителя будет слишком затруднено. Для удаления излишка воздуха устанавливаются механические или автоматические воздухоотводчики

Традиционное отопление основано на явлениях и законах физики – тепловом расширении воды, конвекции и гравитации. Нагреваясь от котла, теплоноситель расширяется и создает в трубопроводе давление.

Кроме того, он становится менее плотным и, соответственно, легким. Подталкиваемый снизу более тяжелой и плотной холодной водой он устремляется вверх, поэтому выходящий из котла трубопровод всегда направляют максимально вверх.

Под действием созданного давления, сил конвекции и тяжести вода идет к радиаторам, нагревает их, сама при этом охлаждается.

Таким образом теплоноситель отдает тепловую энергию, обогревая помещение. К котлу вода возвращается уже холодной, и цикл начинается заново.

Газовый котел отопления

Современное оборудование, обеспечивающее теплоснабжение дома может быть очень компактным. Для его установки даже не потребуется выделять специальное помещение

Систему отопления с естественной циркуляцией называют еще самотечной и гравитационной. Для обеспечения движения жидкости необходимо соблюдать угол уклона горизонтальных веток трубопровода, который должен быть равен 2 — 3 мм на погонный метр.

Объем теплоносителя при нагревании увеличивается, создавая в магистрали гидравлическое давление. Однако, поскольку вода не сжимается, даже небольшое его превышение приведет к разрушению отопительных конструкций.

Поэтому в любой системе обогрева устанавливают компенсирующее устройство – расширительный бак.

Классическая схема гравитационного отопления

В гравитационной отопительной системе котел монтируют в самой низкой точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней. Все трубопроводы делают под уклон, чтобы жидкий теплоноситель мог самотеком двигаться от одного элемента системы к другому

Отличие однотрубной и двухтрубной систем

Системы водяного отопления разделяют на два основных типа – это однотрубные и двухтрубные. Отличия этих схем заключается в способе подсоединения теплоотдающих батарей к магистрали.

Магистраль однотрубного отопления — это замкнутый кольцевой контур. Трубопровод прокладывают от нагревательного агрегата, радиаторы подсоединяют к нему последовательно, и ведут обратно к котлу.

Отопление с одной магистралью просто монтируется и не имеет большого количества комплектующих, поэтому позволяет существенно экономить на установке.

Схема однотрубной системы с естественной циркуляцией

Однотрубные контуры отопления с естественным движением теплоносителя устраивают только с верхней разводкой. Характерная черта — в схемах есть стояки подающей магистрали, но нет стояков для обратки

Движение теплоносителя двухтрубного отопления осуществляется по двум магистралям. Первая служит для доставки горячего теплоносителя от устройства нагрева к теплоотдающим контурам, вторая – для отвода остывшей воды к котлу.

Батареи отопления подключаются параллельно – нагретая жидкость поступает в каждую из них непосредственно от подающего контура, поэтому имеет практически одинаковую температуру.

В радиаторе теплоноситель отдает энергию и остывшим уходит в отводящий контур – «обратку». Такая схема требует удвоенного количества фитингов, труб и арматуры, однако позволяет устраивать сложные разветвленные конструкции и снижать затраты на отопление за счет индивидуальной регулировки радиаторов.

Двухтрубная система эффективно обогревает большие площади и многоэтажные здания. В малоэтажных (1-2 этажа) домах площадью менее 150 м² целесообразнее устраивать однотрубное теплоснабжение как с эстетической, так и с экономической точки зрения.

Подключение радиаторов в системы однотрубного и двухтрубного отопления

Двухтрубная схема подсоединения радиаторов не получила широкого распространения в устройстве индивидуального теплоснабжения частных домов, поскольку ее более сложно монтировать и обслуживать. Кроме того, удвоенное количество труб выглядит неэстетично

Варианты устройства однотрубного отопления

Элементы любой системы отопления:

  • источник тепла – котел (твердотопливный, электрический, газовый котел;)
  • теплоотдающие приборы – радиаторы, контуры теплых полов;
  • устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя – специальный разгонный участок магистрали, водяной насос;
  • устройство, компенсирующее избыточное давление теплоносителя в магистрали – расширительный бак открытого типа или закрытого типа;
  • трубы, фитинги и соответствующая водопроводная арматура.

В зависимости от типа используемых устройств будет зависеть и схема теплоснабжения.

Отопление с использованием твердотопливного котла относится к разряду самых дешевых. Но эксплуатация связана с образованием копоти, гари, необходимости регулярно пополнять топливо

Отопление с электрическими котлами проще всего в устройстве и эксплуатации. Нет ни копоти, ни грязи, но не допустимы перебои в энергоснабжении

Отопление с газовым котлом привлекает выгодной эксплуатацией и возможностью частично автоматизировать процесс. Напольные варианты оборудования применяются в обустройстве больших домов площадью более 240 м.кв

Настенные газовые агрегаты устанавливают в небольших дачных домиках площадью до 150 кв.м или в квартирах

Ссылка на основную публикацию