Однотрубная система отопления – преимущества системы и способы монтажа

Одной из конструкций, предназначенных для прогрева частного дома, является однотрубная система отопления. Данная система достаточно проста, поэтому ее часто берут на вооружение владельцы частных домов. В данной статье будет рассмотрена схема однотрубного отопления частного дома и ее особенности.

Устройство однотрубной системы отопления

Ключевая особенность данной системы заключается в том, что подача и отвод теплоносителя выполняются одной трубой, к которой посредством подводок подключены все отопительные приборы, установленные последовательно. Основная магистраль подключается к источнику тепла и затем возвращается к нему же, тем самым замыкая контур. Для обеспечения необходимого давления в системе присутствует вертикальная труба, по которой вода поднимается до верхней точки, а по мере остывания перемещается дальше.

Немного иначе будет отопление в одну трубу в частном доме, имеющем два этажа. В данном случае вода из установленного вертикально стояка проходит по отопительным контурам. На первом этаже стояк опускается до уровня пола, в результате чего образуется разгонный коллектор. Далее труба проходит по всему дому, подавая воду в подключенные отопительные приборы, и уже после этого попадает в источник тепла.

Схема однотрубной системы отопления в частном доме с двумя этажами имеет свои особенности:

• Сечение основной магистрали не меняется на участках трубопровода;
• Вода при прохождении через отдельные отопительные приборы теряет часть температуры, и эта тенденция будет сохраняться вплоть до попадания жидкости в зону нагрева;
• Поскольку температура жидкости падает, то количество секций в батарее должно постепенно увеличиваться по направлению движения теплоносителя.

Впрочем, описанный процесс можно скомпенсировать грамотной планировкой, которая позволит обойтись без дополнительных секций. Если разогретая жидкость будет попадать в первую очередь в жилые помещения, а потом в хозяйственные, то расширять батареи не придется.

Как правило, для нормального функционирования однотрубной отопительной системы используется принудительное движение воды, для которого требуется циркуляционный насос – в таком случае работа отопления будет стабильной, но энергозависимой.

Если имеются некоторые опасения по поводу перебоев с электричеством, то обустраивается самотечная однотрубная система отопления для дома. Она работает по описанному выше принципу: устанавливается разгонный коллектор, находящийся на высоте хотя бы 2 метров от уровня пола.

Чтобы система могла функционировать, потребуется расширительный бак, установленный выше крайней верхней точки контура трубопровода. Как правило, местом установки бачка является чердак. Подсоединенный к системе бачок обеспечивает ее работу, но эффективность самотечной системы даже при грамотном обустройстве оставляет желать лучшего – движение воды за счет разницы температур нельзя назвать достаточно интенсивным.

Гораздо лучше работает закрытая однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, которая обеспечивается насосом. В таких конструкциях используются мембранные расширительные бачки, поскольку система имеет замкнутый контур. Впрочем, разгонный коллектор все равно потребуется – он будет поддерживать уровень воды во всех батареях и способствовать нормальному движению теплоносителя.

Классификация однотрубных отопительных систем

Существует два разных вида однотрубных систем отопления:

1. Вертикальные. Данный вид систем используется в двухэтажных зданиях. Приборы в таком случае располагаются друг под другом (допускается лишь незначительное смещение) и соединяются общим стояком. Конструктивно эта схема больше похожа на комбинированную, поскольку в ней очень хорошо заметна разница между подающей и обратной магистралью. Насос в данной системе не обязателен, но его всегда можно установить для надежности.
2. Горизонтальные с нижней разводкой. Такая схема отопления в одну трубу используется в одноэтажных домах, имеющих небольшую площадь. Естественной циркуляции в таком случае вполне достаточно, хотя встречаются и системы с установленным насосом.

Подключать отопительные приборы можно тремя способами:

Наибольшее распространение получило нижнее подключение радиаторов, которое ценится за практически незаметные трубы, что улучшает интерьер помещений. Впрочем, с точки зрения эффективности такой вариант далек от идеального – теплоотдача батарей в данном случае заметно снижается.

Оптимальным вариантом является диагональная схема подведения труб, при которой отопительные приборы прогреваются должным образом и демонстрируют максимальную эффективность. В любом случае, перед тем, как сделать однотрубную систему отопления, нужно разработать проект, отображающий мельчайшие детали будущей конструкции.

Достоинства и недостатки однотрубных систем

Однотрубная система отопления частного дома имеет несколько весомых положительных качеств:

1. Простота. Монтаж и ремонт однотрубного отопления очень часто осуществляется самостоятельно владельцами домов – и все благодаря простоте конструкции.
2. Дешевизна. Стоимость элементов системы достаточно низка, что в немалой степени связано с простотой такого отопления. Для обустройства требуется достаточно скромный набор материалов – например, труб потребуется всего два вида (одна для основной магистрали, вторая – для подводок). Вертикальная система, естественно, обойдется дороже, ведь ей требуется два контура трубопровода.
3. Возможность модификации. При наличии бюджета систему можно доработать, используя радиаторные термостатические клапаны, позволяющие регулировать температуру каждого отопительного прибора по отдельности. Впрочем, остается популярной и двухтрубная система. Довольно часто схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома позволяет решить многие задачи, с которыми однотрубная не справилась.

Также стоит отметить и основные недостатки однотрубного отопления:

1. Каждая последующая батарея получает меньше тепла, что особенно заметно в системах с нижней разводкой.
2. Максимальная эффективность системы достигается только при установке циркуляционного насоса, что автоматически делает отопление энергозависимым.
3. Эффективность однотрубного отопления снижается при увеличении площади и этажности здания, в котором установлена система.

Рекомендации по монтажу

При обустройстве однотрубной системы отопления требуется, несмотря на ее простоту, выполнять все этапы работы внимательно и грамотно, учитывая все нюансы и особенности конструкции.

Чтобы все было сделано правильно, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

• Перед обустройством необходимо заранее правильно рассчитать габариты входящих в конструкцию труб;
• Трубопроводы не должны пересекать линию дверных проемов, а стояки не должны располагаться возле окон;
• Для работы системы с принудительной циркуляции подойдут трубы DN15, а для самотечной системы лучше использовать трубы DN20;
• Нужно не забывать о соблюдении уклона, который составляет 5 мм на 1 м длины трубопровода в случае с самотечной системой и 3 мм – для системы с естественной циркуляцией;
• Разгонный коллектор должен в высоту иметь не менее 2,2 м;
• Установленный на холодном чердаке расширительный бачок нужно обязательно утеплять, а выходящую из него трубу вывести на улицу;
• При использовании чугунного теплообменника в котле придется обойтись без холодной подпитки на обратной трубе возле теплогенератора;
• Устанавливать слишком много батарей на один отопительный контур не стоит – это всегда становится причиной нехватки теплоотдачи последних батарей. Читайте также: «Как работает теплообменник труба в трубе – преимущества и недостатки устройства».

Заключение

В итоге можно сказать, что однотрубная система отопления при всех ее достоинствах совершенно не подходит для больших и многоэтажных домов. К тому же, несмотря на простоту и низкую стоимость, такая система вызывает немало проблем и требует внимательного подхода при обустройстве.

Особенности применения однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Одноконтурная трубная разводка отопления

Принцип ее работы – обеспечение передвижения рабочей жидкости по одной трубе. Что это значит? По общему стояку нагретая вода или антифриз выдавливается на верхний уровень системы отопления, а радиаторы последовательно подключаются в трубе обратной подачи теплоносителя в котел. Очевидно, что верхние этажи или самые первые в схеме радиаторы будут нагреваться быстрее и сильнее, поэтому однотрубная система отопления используется только в одноэтажных или малоэтажных (2-3 этажа) домах, где разница в температуре подачи и обратки не так заметна. В одноэтажном доме все радиаторы будут нагреваться практически до одной и той же температуры.

Достоинства, особенности отличие однотрубной системы отопления:

1. Соблюдение гидродинамического равновесия в системе;
2. Простой проект, быстрый монтаж;
3. Низкие финансовые и трудовые затраты из-за монтажа только одной магистрали без датчиков и других приборов контроля и автоматического управления;
4. Организация движения рабочей жидкости по принципу естественной циркуляции (гравитационная схема), которая не требует врезки циркуляционного насоса и подключения электричества. Этим преимущественно и отличается однотрубная разводка от двухтрубной.

Но однотрубная система отопления имеет и недостатки, причем существенные:

1. Сложные расчеты из-за необходимости соблюдения гидравлической устойчивости и высокого гидравлического сопротивления;
2. Полная зависимость всех приборов и узлов системы из-за последовательного их включения;
3. Для одного стояка самым оптимальным будет подключение не более 5-7 радиаторов;
4. Нельзя регулировать температуру в каждом отдельном радиаторе;
5. Высокие потери тепла.

Для владельцев одноэтажных загородных домов вопрос о том, какая лучше — однотрубная или двухтрубная система отопления и что лучше выбрать, не стоит – если дом одноэтажный, то однотрубное отопление – наилучший вариант и в плане монтажа, и в плане трудозатрат, и с точки зрения экономии энергоносителей.

Как можно усовершенствовать одноконтурную схему разводки

Если вы не знаете, что лучше выбрать — систему отопления однотрубную или двухтрубную – то остановитесь на промежуточном варианте, схема которого носит название ленинградка. В этой схеме добавлен байпас – трубная перемычка для каждого радиатора, позволяющая его обойти полностью или частично. В байпас врезается запорный кран, которым можно регулировать полную или частичную подачу тепла в обход батареи.

Кроме того, к байпасу можно подключить термодатчик, и контроль за температурой улучшится. Также с байпасом можно проводить ремонт или замену узлов без остановки всего отопления. Перемычку можно легко установить в уже работающую систему.

Собирается однотрубная система отопления частного дома по горизонтальной и вертикальной схеме. Если основным будет вертикальный стояк, то все отводы и радиаторы подключаются к нему сверху вниз. Горизонтальный стояк работает по принципу последовательного подключения радиаторов. И в первом, и во втором варианте разводки трубопровода будут появляться воздушные пробки, и это также можно отнести к недостаткам, которыми обладает однотрубная система отопления.

Технология сборки одноконтурной системы

1. Сначала устанавливается котел, после чего по комнатам разводятся трубы;
2. Если собирается ленинградка, то в точках присоединения батарей и байпасов врезаются тройники;
3. В схеме с естественной циркуляцией соблюдается уклон труб 2-4 градуса на погонный метр;
4. В трубу обратной подачи жидкости врезается насос, и подключается к сети;
5. В самой высокой точке трубной разводки крепится и подключается расширительный резервуар;
6. Подключаются радиаторы, на них устанавливаются краны Маевского, чтобы можно было стравливать воздух;
7. Однотрубное отопление опрессовывается и запускается в работу.

Экономит ли однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией энергию

В двухтрубном варианте отопления теплоэнергия напрямую экономится. При перегреве помещений термостаты уменьшают расход теплоносителя через отопительные приборы, одновременно уменьшается его проток по стоякам, т.е лишний его объем по трубам не циркулирует.

В однотрубной теплосистеме с термостатами при перегреве помещений (когда закрываются их клапаны) общая принудительная циркуляция жидкости не снижается – она просто не попадает в батареи, и, соответственно, не остывает в них. Теплоэнергия здесь не экономится, но и не расходуется понапрасну, оставаясь в стабильном объеме нагретого теплоносителя. Но его температура в «обратке» повышается, что ведет к росту потерь в трубопроводах. Впрочем, в теплопунктах многоквартирных домов от «обратки» запитан теплообменник ГВС (при его наличии), в котором вода остывает перед возвращением в котельную.

Основные виды

Несмотря на то что конструкционные особенности однотрубной системы не отличаются особой сложностью, можно отметить некоторое количество ее видов. В домах частного типа возможно использование систем двух основных видов:

1. Последовательная (нерегулируемая). Особенность ее в том, что теплоноситель по порядку поступает в каждый из элементов конструкции. Такой вариант является простым и недорогим. Но возможность регулировки теплоносителя здесь полностью отсутствует, именно поэтому наиболее удаленные от котла радиаторы имеют самую низкую температуру. Такие системы последовательного типа применяются в основном для обогрева небольших помещений.
2. Регулируемая. В этом случае производится параллельное соединение элементов. Здесь предоставляется возможность регулировки теплоносителя. Это происходит благодаря наличию в систему запорной арматуры. Такой вариант способен отопить помещение с немалой площадью.

Также существует разновидность однотрубных систем отопления в зависимости от способа циркуляции теплоносителя:

1. Естественная обеспечивает движение теплоносителя в системе благодаря гравитационным силам. Используется только в маленьких помещениях, где магистраль имеет небольшие размеры. В целях повышения КПД после котлоагрегата сразу же устанавливается специальный коллектор, который работает на разгон теплоносителя. Данное устройство представляет собой высокую ровную трубу, в которой теплоноситель развивает скорость и проходит полный замкнутый круг гораздо быстрее, что способствует уменьшению тепловых потерь. Для установки такого усилителя понадобятся достаточно высокие потолки (больше 2 м). Данная система пользуется немалой популярностью, поскольку она полностью независима от подачи электроэнергии.
2. Принудительная, которая перемещает теплоноситель за счет установленного специального насоса. По сравнению с первым видом является более продуктивной. Такая система устанавливается в случае наличия нескольких отопительных контуров. Часто в них монтируется несколько циркуляционных насосов.
3. Комбинированная выполняется по такому же принципу, как отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя, но также в области байпаса устанавливается специальный насос, который повышает производительность конструкции. Такой вариант отопления обустраивается в случае частых перебоев электроэнергии.

Монтаж ленинградки в частном доме

После осуществления расчета, разработки схемы и покупки всех необходимых материалов можно приступать к сборке элементов конструкции.

Последовательность основных работ:

1. Устанавливается бак;
2. Трубопровод полипропиленом трубой прокладывается по периметру здания, начиная от котла и замыкая на нем весь контур;
3. После прокладки магистрали на небольшом расстоянии от источника подогрева теплоносителя осуществляется технологическая врезка для вертикальной трубы;
4. На вершине этого участка прикрепляется расширительный бак;
5. В последнюю очередь магистрали соединяют с радиаторами: к патрубкам снизу — нижнее горизонтальное подключение, а входная и выходная трубы врезаются в батарею на разной высоте — диагональное.

Несмотря на внешнюю простоту ленинградской системы отопления частных домов схемы, заниматься самостоятельным обустройством без специальных знаний опасно. Необходима консультация с профессионалами на всех этапах подготовки и монтажа.

Новые однотрубные теплосистемы многоквартирных домов

Российские новостройки оборудуются однотрубными радиаторными узлами с термостатическими клапанами (термостатами). Выглядят они как показано на фото ниже.

Радиаторный узел с термостатом.

Такие теплосистемы на 30–40 % дешевле своих двухтрубных аналогов, обладают высокой гидравлической устойчивостью. Но обеспечивают ли они уровень комфортности эксплуатации двухтрубных схем, определяемый следующими составляющими:

• автоматическим режимом стабилизации заданной температуры в каждой комнате;
• общей экономией энергии в теплосистеме;
• возможностью скрытой прокладки труб;
• поквартирным учетом тепла.

Оценим однотрубный вариант отопления по этим критериям.

Минусы однотрубной системы

• повышенная уязвимость к разморозке всей системы. Замерзание системы хотя бы в одном месте делает неработоспособным весть контур.
• по мере удаления от котла требует увеличенного размера отопительных приборов. Ввиду того, что в магистраль трубы поступает не только горячая вода (напрямую из котла), но и остывшая (с отопительных приборов), на вход каждого последующего радиатора приходит все более охлажденная вода. Но теплопотери остаются прежними. Чтобы их компенсировать, требуется больше секций. Этот фактор напрямую сводит на нет и даже уводит в минус кажущийся вначале выигрыш в стоимости материала.

Двухтрубная система отопления — система, при которой для подачи и отвода теплоносителя используется две трубы.

Плюсы однотрубной системы

• для подачи теплоносителя используется одна труба вместо двух. Это прямая экономия ваших средств по стоимости труб, фитингов и работ по монтажу.
• фактически не требует никакой регулировки отдельных веток и стояков.
• имеет меньший объем теплоносителя. В случае использования антифриза это опять же прямая экономия ваших средств.
• повышенная гидравлическая устойчивость данной системы.
• в случае необходимости слива системы этот процесс ускоряет и не приводит к излишнему объему воды в сливной яме, т.к. имеет меньший объем теплоносителя.
• сроки монтажа меньше, чем в двухтрубной системе.
• при наличии готового (рассчитанного) проекта с исполнительными схемами и указанными диаметрами не требует высокой квалификации монтажников.

Местная автоматическая стабилизация температуры

Однотрубный регулируемый радиаторный узел с проходным (а) или трехходовым (б) термостатическим клапаном на верхней подводке.

Регулируемый радиаторный узел вертикального однотрубного отопления может быть выполнен с проходным (рис.а) или трехходовым (рис.б) термостатическим клапаном (термостатом). Узел обвязки разветвляет теплоноситель на два потока: через прибор и через байпас. Диаметры плунжера клапана термостата и отверстия для прохода жидкости выполняются максимальными. Термостат не засоряется при загрязненном теплоносителе и обеспечивает его свободный проток (при полном открытии). Несанкционированная замена радиатора, сопровождающаяся удалением термостата, не ведет к разбалансировке всей теплосистемы, как в двухтрубном варианте.

Если температура комнатного воздуха превысит заданную, то клапан закроется (перейдет в режим минимум), направляя жидкость по байпасу мимо радиатора. Закрытие (минимальное открытие) клапанов всех термостатов данного стояка увеличивает долю теплоносителя, проходящего по байпасам, с 80 % до 90 %, одновременно уменьшая проток через радиаторы, т.е. без изменения общего расхода.

Отличие однотрубной и двухтрубной систем отопления

При монтаже отопления ориентируются на два способа установки контура:

Отличием этих способов считают специфику подключения теплообменника к магистральному проводу. Одноконтурные представляют собой кольцевую замкнутую систему. В трубопровод устанавливают радиаторы, а магистраль протягивается от котла и замыкается на нем.

Двухконтурный метод представляет собой две линии, устанавливаемые параллельно. По верхнему уровню теплоноситель перемещается до радиаторов и обогревает помещение. По нижнему отработанная жидкость возвращается в котел для дальнейшего нагрева. При помощи такого способа удается обеспечить равномерный нагрев батарей в помещении. Затраты энергии на обогрев одного элемента снижаются.

Минусы двухтрубной системы.

Минусов такая система практически не имеет, за исключением стоимости и срока монтажа, которые конечно выше, чем в случае с однотрубной системой, но эти недостатки с лихвой компенсируются удобством, качеством и надежностью эксплуатации этой системы.

Наши рекомендации.

Рассмотрев плюсы и минусы описанных систем, вы можете принять свое решение в пользу того или иного варианта.

Мы же со всем знанием дела настоятельно рекомендуем остановить свой выбор на двухтрубной системе.

Помимо, указанных выше положительных особенностей этой схемы, приведем еще одно соображение в качестве обоснования своей рекомендации.

Представьте, что перед вами выбор: нужно выбрать две электрические гирлянды. В одной гирлянде лампочки соединены последовательно, а в другой параллельно. Критерий, которым вы руководствуетесь — надежность, удобство эксплуатации и ремонта. Какую выберите вы?

Предположим, вы берете ту, где лампочки подключены последовательно. Что же происходит, когда перегорает одна лампочка? Цепь разрывается. Вся гирлянда перестает работать.

А что можно сказать о поиске перегоревшей лампочки в такой гирлянде, если у вас нет специальных приборов?

Кто искал такую лампочку, знает, сколько это занимает времени.

Какое отношение этот пример имеет к системе отопления? Самое прямое.

Выше мы говорили, что однотрубная система наиболее уязвима в отношении разморозки всей системы. Все отопительные приборы «сидят» на одной трубе. И хотя технически было бы неправильно говорить о том, что они включены последовательно (если конечно это не разновидность однотрубной системы — проточная система). Все же подумайте, что бы произошло, если бы хотя бы 1 см или 0,5 см воды в этой трубе перемерзло (особенно уязвимы пороги входных дверей или неплотности в швах кирпича, особенно когда на трубах или в стенах нет утеплителя)?

Правильно. «Встала» бы вся система. И постепенно она вся замерзла бы.

А что можно сказать о поиске замерзшего участка трубы? Поверьте — это практически невозможно!

А теперь возьмем гирлянду с параллельно включенными лампочками. Что происходит, когда одна или две перегорают?

Другие продолжают гореть. А легко ли найти ту лампочку, которая перегорела? Конечно. Все горят, а она — нет!

Точно также и в двухтрубной системе. Если все же так случилось, что труба, идущая к одному радиатору, замерзла, то это не значит, что перестанут работать другие.

А легко ли найти радиатор и соответственно место, где случилась авария? Да. Достаточно лишь потрогать рукой, и все станет ясно.

Разве это не мощный фактор в пользу выбора двухтрубной системы?

Задаваясь вопросом: «Двухтрубную или однотрубную систему отопления нужно выбирать?», не колеблясь, остановите свой выбор на двухтрубной системе отопления и вы никогда не пожалеете о своем выборе!