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.
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.
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.
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.
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
Простой и недорогой способ обеспечить тепло в доме — однотрубная система. Тепло в холодное время года обеспечивает одна магистраль, это позволяет сэкономить на материалах.
Подобное устройство отопления даёт возможность сделать обогрев полностью автономным.
При этом можно для повышения эффективности установить насос и пользоваться им по мере необходимости.
Однотрубная система водяного отопления многоэтажного дома
В многоэтажных зданиях такая система применяется часто, в качестве основного материала используется стальная труба (в частных отопительных системах допустимо применение полипропилена или металлопластика).
- конструкция системы и её проект рассчитываются в соответствии со СНиП по прокладке трубопроводов;
- участки магистрали, проходящие снаружи или в подвальном помещении, утепляются, чтобы тепло не уходило впустую;
- в зданиях применяется вертикальная однотрубная система — дешёвый и эффективный вариант устройства отопления;
- проектирование и расчёт производятся на этапе строительства — оптимальный вариант, схемы и чертежи с расчётами, относящиеся к отоплению, утверждаются в соответствующих инстанциях перед началом строительства;
- перед запуском в работу проводится опрессовка и пусконаладочные работы.
Принцип работы в многоквартирном доме
В однотрубной схеме нет чёткого разделения на подачу и обратку, только условно. Последовательное присоединение радиаторов и кольцевая структура часто делают невозможным определение некоего участка как обратного.
В больших многоквартирных домах разводку до квартиры зачастую делают двухтрубной, а в пределах этажа или квартиры — однотрубной.
Как выглядит схема одноконтурного проточного отопления
В многоэтажных домах различного назначения в пределах населённого пункта обогрев производится централизованно, т. е. в доме имеется ввод теплотрассы и водные задвижки, один или несколько тепловых узлов.
- тепловой узел находится в отдельном помещении, для безопасности запертом;
Фото 1. Условное изображение того, как выглядит одноконтурная система отопления с указанием температуры теплоносителя на протяжении всего контура.
Их назначение — обеспечивать горячее водоснабжение, которое может подаваться с подачи или обратки. В зимний период теплоноситель приходит очень горячий, намного больше 100 °С (закипания не происходит по причине высокого давления в трубопроводе).
Справка! В однотрубной системе подобный принцип реализуется за счёт подачи ГВС с конца контура, где вода уже остыла до приемлемой температуры. Соответственно, если температура на подаче из магистрали снижена, то ГВС меняет источник на начало контура.
Такая вода не может использоваться для бытовых нужд, поэтому активизируется подача с обратки, где температура уже снижена до приемлемой. В осенне-весенний период, когда отопление идёт менее интенсивно, вода на обратке оказывается слишком остывшей, поэтому подача ГВС производится с подачи.
Одна из удобных и распространённых схем — открытый водозабор:
- кипяток из ТЭЦ поступает в элеваторный узел, где под давлением смешивается с водой, которая уже циркулирует в системе, в результате получается вода с температурой около 70 °С, которая поступает в радиаторы;
- избыток остывающего теплоносителя уходит в обратную магистраль;
- распределение тепла происходит с помощью задвижек либо коллектора с задвижками для каждой части дома.
Обратка и подача обычно располагаются в подвале, иногда они бывают разнесены: обратка в подвале, а подача на чердаке.
Плюсы
Достоинством однотрубной системы считают дешевизну, и это единственное преимущество этой системы. С распространением и совершенствованием двухтрубной системы однотрубная в многоквартирных домах применяется все реже.
В частных домах экономичность и простота конструкции оцениваются выше — её можно собрать собственными руками, легко обслужить и сделать энергонезависимой.
Минусы
- необходимость точного расчёта диаметров труб основного трубопровода и ответвлений;
- в радиаторах в конце контура температура будет ниже, соответственно придётся думать об увеличении объёма отопительных приборов;
- по этой же причине количество радиаторов на одной ветке будет ограничено, так как равномерный прогрев большого количества невозможен.
Варианты использования однотрубной схемы подключения радиаторов: фото
Существуют следующие варианты.
Схема разводки — одна из основных схем, которая выбирается с учётом этажности, количества радиаторов, запланированной суммы.
Вертикальная с большим количеством батарей
Обычно основная магистраль находится в подвале, от неё отходят стояки с меньшим диаметром, к ним подключаются отопительные приборы в квартире и трубы. Схема максимально проста и выполнение работы по ней дешево.
Разводка при этом бывает нижняя или верхняя. Если верхняя — подача прокладывается на чердаке или техническом этаже. Последовательно подключаются стояки, по которым теплоноситель поступает в квартиры.
Фото 2. Схема вертикальной одноконтурной системы отопления: 1- котел, 2 – циркуляционный насос, 3 – расширитель, 4 – воздухосборник.
Гибкостью эта схема не отличается, плюс следует сразу рассчитывать на большое количество радиаторов. Если проект рассчитан на использование гравитационного движения воды, такая схема подойдёт хорошо.
Горизонтальная со стояком через все этажи
Основой применения горизонтальной разводки является стояк, который идёт через все этажи, к нему подключены трубы, подающие теплоноситель в каждую квартиру.
Важно! Использование такой схемы требовательно к теплоизоляции основного стояка — источника тепла для всех ответвлений. В большинстве случаев для него устраивают отдельную шахту или изолируют материалами с низкой теплопроводностью.
Однотрубные схемы применяются в жилых домах, но двухтрубные — лучший вариант.
Нижняя разводка
Схема подразумевает движение воды сперва по горизонтальному трубопроводу, затем по вертикали вверх к радиаторам.
Регулировка такой системы устраивается довольно просто, её также несложно перекрывать.
Фото 3. Так выглядит одноконтурная система отопления с нижней разводкой: трубы располагаются в самой нижней точке помещения.
Верхняя разводка
Сначала теплоноситель поднимается вверх, затем по ответвлениям горизонтальной разводки по стоякам.
Такая схема требует усиленной циркуляции и монтируется с расчётом установки циркуляционного насоса. Применима также естественная циркуляция.
В такой системе не бывает проблем с воздушными пробками, они легко удаляются из центрального стояка.
Для регулировки интенсивности отопления в однотрубных системах применяют обводные участки на радиатор, которые изолируются из контура с помощью вентилей.
Важно! Радиаторы устанавливаются с учётом особенностей системы этого типа. Самые горячие батареи — в начале контура, соответственно, по мере отдаления от источника горячего теплоносителя, радиаторы должны становиться больше по размеру, так как теплоноситель будет остывать.
Открытая или закрытая
Открытая подразумевает установку негерметичного расширительного бака.
При повышении давления в бак поступает избыточный объем теплоносителя, что позволяет стабилизировать работу системы.
Лишний теплоноситель поступает обратно в котёл либо сливается в канализацию.
Поскольку бак устанавливается в верхней точке, удаление воздуха не составляет проблемы.
Однотрубный открытый вариант — самый простой для исполнения своими руками. Любая схема этого типа устройства отопления состоит из 4 компонентов:
Если расширительный бачок закрыт от внешней среды, теплоноситель не контактирует с воздухом, то система становится закрытой. Такое устройство отопления более требовательно к дополнительным приборам, при этом есть ряд преимуществ:
- автоматизация позволяет не тратить время на контроль состояния системы;
- теплоноситель может быть любым, включая антифриз;
- в водоснабжении дома поддерживается давление, можно устанавливать стиральные машины автоматического типа, посудомойные и прочие агрегаты;
- изолированная от воздуха система меньше подвергается ржавлению и служит дольше;
- расширительный бак не требует установки наверху, его ставят в любом месте;
- несколько других ощутимых плюсов.
Недостаток — энергозависимость. Закрытый тип системы делает естественную циркуляцию практически невозможной. Теоретически можно обеспечить движение воды без насоса за счёт изменения диаметра труб на разных участках, но расчёты и выполнение такого проекта сложны.
Внимание! Если рассматривать однотрубную систему закрытого типа, то это вполне успешный вариант для домов с малой этажностью. Схема включает в себя трубу и последовательно присоединённые радиаторы («ленинградка»), с попутным или тупиковым ходом воды.
Естественная или принудительная циркуляция: что это такое
В системах отопления открытого типа применяются два типа организации движения теплоносителя:
Фото 4. Схема одноконтурного отопления с принудительной циркуляцией: обеспечиваются за счет циркуляционного насоса, встраиваемого в систему.
Естественная циркуляция обеспечивается за счёт расширения воды, кроме этого, при прокладке магистралей соблюдается необходимый технологический уклон.
Принудительная система не работает без насоса. Полностью энергозависима.
Изменить и улучшить систему можно на любом этапе: с установкой насоса гравитационная система резко повышает свою эффективность, при этом оставаясь энергонезависимой. При отключении электричества движение продолжится естественным путём, и дом будет отапливаться.
Для повышения скорости движения устанавливается разгонный стояк с высотой от 3,5—4 метров. Без него скорость будет низкой.
Такая схема подойдёт для отапливания помещений общей площадью не более 60 кв. м., общая протяжённость контура также ограничена — не более 30 м.
Если не планируется разогрев теплоносителя до горячего состояния, придётся также устанавливать насос.
Картину улучшит разгонный стояк — поэтому количество этажей имеет значение, в этом случае система сможет работать лучше.
Систему можно спроектировать с частичной принудительностью. Например, в системе тёплого пола вода циркулирует с помощью насоса, остальные помещения обогреваются за счёт остаточного ускорения и естественного движения. В этом случае отключение энергии также не оставит дом без тепла.
Полезное видео
Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается о преимуществах однотрубной системы отопления и распространенных ошибках при ее установке.
Традиционный подход или полная автоматизация
Если рассматривать варианты устройства отопления для многоквартирного дома с несколькими этажами, то однотрубная система в итоге создаст больше проблем. В перспективе можно предвидеть неравномерный прогрев и дополнительные затраты на повышение эффективности отопительной конструкции.
Если всё-таки выбрана однотрубная система, то самой сложной её частью станет тщательно рассчитанный профессиональный проект.
Сторонников этого варианта немало, их вдохновляет низкая себестоимость работы и старые дома, в которых такая система успешно функционирует уже много десятилетий.
Более гибкий вариант — сочетание двухтрубной и однотрубной систем. Он позволит и сэкономить, и воспользоваться преимуществами той и другой системы.
Загрузка...