Одноконтурное отопление частного дома

Владельцы загородной недвижимости сталкиваются с проблемой необходимости обеспечения водоснабжения и отопления коттеджа. Эти функциональные составляющие могут быть взаимосвязаны, объединены системой двухконтурного газового котла, но такой вариант является достаточно сложным в монтаже, дорогостоящим. В качестве альтернативного варианта можно использовать систему одноконтурного отопления.

Принцип работы однотрубного отопления

Принцип одноконтурного (однотрубного) отопления заключается в последовательном (линейном) соединении радиаторов, теплоноситель (вода) движется по одной трубе. Вход трубы радиатора одноконтурного отопления находится в верхней части, выход в нижней. Труба, проходящая под радиатором, имеет уменьшенный диаметр, чем магистральная, называется байпасом.

Перечислим все элементы, из которых состоит однотрубная или одноконтурная, система отопления:

• котел;
• радиаторы;
• трубы;
• расширительный бак (основное назначение этого элемента – компенсация расширения воды при нагревании);
• байпасы;
• отсекающие краны;

Именно благодаря наличию байпасов, наличие второй магистральной трубы, по которой в обратном направлении идет вода уже другой температуры, необязательно. Наличие байпасов облегчает ремонт установки. Но здесь важно учитывать при использовании двухтрубной системы теплоноситель подходит к каждому радиатору с одинаковой температурой, нижний выход от каждого радиатора соединяется с нижней трубой теплоносителя, идущей к котлу.

При выборе одноконтурной системы отопления к каждому последующему радиатору вода подходит с потерями температурного режима. Об этом следует помнить, прокладывать магистраль таким образом, чтобы сначала присоединялись радиаторы помещений, где воздух должен максимально прогреваться, а самый последний радиатор был расположен в той комнате, где меньше всего требуется тепло.

Этот недостаток можно компенсировать за счет определенных манипуляций, например:

• увеличить теплоемкость последних радиаторов;
• повысить температуру на самом котле.

Недостаток последнего варианта в том, что в ближнем помещении установится слишком высокая температура. Компенсация обойдется владельцам загородного коттеджа достаточно дорого, энергопотери повысятся.

Виды одноконтурного отопления

Существует несколько классификаций одноконтурных систем отопления в зависимости от различных параметров. Первоначально следует обозначить основные типы систем:

Поскольку вода имеет достаточно высокий коэффициент расширения при нагревании (0,3% вследствие увеличения температуры каждые 10 градусов), необходимо компенсировать увеличивающийся объем теплоносителя, чтобы не повредились трубы, избежать аварии. Компенсацию осуществляют, как правило, за счет расширительного бака внутрь которого вставлена мембрана из полимеров. Эта мембрана эластична, под действием увеличивающейся в объеме воды заполняет бак полностью.

Использование таких мембранных баков характерно для закрытых, полностью автоматизированных систем. Котлы для таких систем работают на газе, пеллетах, мазуте. Они отличаются безопасностью, поскольку при увеличении давления, система автоматически выключается.

Ранее использовались преимущественно одноконтурные системы открытого типа, которые еще именуются системами отопления с естественной циркуляцией. В таких устройствах устанавливается патрубок, через который выводилось избыточное давление, пары в атмосферу, если интенсивная работа котла становится причиной существенного расширения теплоносителя.

Установки для отопления частного коттеджа также делятся на системы с:

• естественной циркуляцией;
• принудительной циркуляцией.

В установках естественной циркуляции используется закон Архимеда, согласно которому под влиянием конвекции нагретый теплоноситель перемещается наверх. Чтобы реализовать использование этого принципа магистрали располагают с небольшим уклоном.

Принудительная циркуляция осуществляется за счет включения в систему специальных насосов, других инженерных устройств перекачки воды. Такой вариант считается более современным, не требует использования труб, арматуры большего диаметра, соответственно дополнительных трудозатрат, в большей степени подходит для многоэтажных коттеджей, где необходимо подавать теплоноситель на верхние этажи. Использование насосов затруднено, если есть проблемы с постоянным, мощным энергоснабжением.

Система Паук

Так называемая система «Паук» относится к одноконутрным установкам естественной циркуляции. На сегодняшний день этот принцип построения соединения котла и магистралей, идущих к радиатору, считается устаревшей, используется в основном в отдаленных от областных центров населенных пунктах, где могут возникнуть проблемы с энергоснабжением. По внешнему виду система действительно напоминает паука (котел устанавливается на чердаке, от него отходят магистрали), поэтому она получила такое название в простонародье. Установку реализуют своими руками.

Система «Ленинградка»

К наиболее надежным системам, которая также является вариантом естественной циркуляции, относится «Ленинградка». «Ленинградка» — оптимальное соотношение цены и качества, учитывая простоту реализации проекта, эффективность. Классическая «Ленинградка» представляет собой комплекс из последовательно соединенных радиаторов по периметру помещений с единым трубопроводом, источником нагрева является котел. Такой вариант нередко устанавливают в небольших двухэтажных коттеджах с использованием циркуляционного насоса.

Типы подключения радиаторов

Различают три основных типа подключения одноконтурной системы отопления:

Стандартные радиаторы могут состоять из верхнего и нижнего горизонтальных коллекторов. Боковое подключение означает: в верхний горизонтальный коллектор поступает теплоноситель, затем теплоноситель спускается по вертикальным каналам радиатора, через нижний горизонтальный коллектор уходит в ту сторону (например, влево), откуда пришел. В данном случае лучше прогреваются левые секции, расположенные ближе к магистрали, чем больше секций радиатора, тем хуже будут прогревать последние секции, это отражается на общей теплоотдаче.

В случае нижнего подключения, теплоноситель по секциям сначала достаточно равномерно поднимается вверх, затем вниз, равномерно распределяя тепло внутри батареи. Такой вариант в плане теплопотерь считается более экономичным, но полностью избежать потери не удается, примерно 10-20% энергии тратится впустую.

При диагональном типе подключения, теплоноситель поступает по верхнему коллектору, спускается вниз по вертикальным каналам, уходит через нижний горизонтальный коллектор, который расположен диагонально относительно входящей магистрали. Такой вариант считается наиболее эффективным, поскольку теплоноситель распределяется более равномерно.

Одноконтурное или двухконтурное: какое отопление лучше?

Как уже отмечалось выше, преимуществом одноконтурной установки отопления являются простота монтажа, снижение затрат на комплектующие системы, особенно если рассматривать вариант с естественной циркуляцией, который к тому же позволяет экономить электроэнергию. Такой вариант доступен для установки системы в загородных коттеджах в самых отдаленных населенных пунктах страны, где возможны перебои с подачей электроэнергии.

К числу недостатков одноконтурного отопления можно отнести неравномерное распределение тепла по помещениям, в том, который находится ближе всего к котлу, температура всегда будет выше, поскольку, проходя по магистрали, теплоноситель теряет свои температурные показатели.

В случае с двухконтурным отоплением теплоноситель распространяется по всем радиаторам равномерно. При этом система включает не одну, а две магистрали. По одной трубе теплоноситель идет на вход в радиаторы, по другой уже остывший теплоноситель – на выход. Затраты на установку значительно выше, чем в случае одноконтурного отопления, монтаж производить сложнее.

В обоих случаях используется котел, который может работать на жидком или на твердом топливе. Вид топлива выбирают с учетом себестоимости (например, газ относится к наиболее экономичным вариантам), безопасности, доступности в любое время года.

Вне зависимости от выбора системы, специалисты рекомендуют установить циркуляционный насос, что позволит обеспечить наиболее равномерное распределение тепла в помещениях. Чаще всего предпочтение в современных автономных установках отдают системам с мембранными баками. Такие варианты считаются наиболее эффективными, безопасными.

Одноконтурный котел и теплый пол

Основные требования к системе отопления – это стабильность и эффективность.

Всем этим требованиям соответствует автономное отопление с газовым котлом и системой «теплый пол».

В статье рассмотрены способы устройства «теплого пола» с газовым одноконтурным котлом.

Преимущества использования одноконтурного газового котла и системы «теплый пол»

В использовании одноконтурного котла и теплого пола можно выделить такие преимущества:

• возможность устанавливать температурный режим в помещениях;
• назначение графика отопительного сезона;
• экономичная работа системы отопления, за счет высокого коэффициента полезного действия газовых котлов.

Выбор одноконтурного газового котла для системы отопления «теплый пол»

Очень важно правильно подобрать мощность агрегата. Если мощность будет недостаточной, то обогрев помещения будет некачественным.

Большой запас максимальной мощности агрегата будет не целесообразным: переплата за оборудование и неэффективная работа агрегата на малых мощностях.

На заметку.
Чтобы увеличить функциональность одноконтурного котла, в схему можно включить бойлер косвенного нагрева. Он будет производить нагрев воды для хозяйственных нужд.

Виды одноконтурных котлов

По виду монтажа котлы бывают:

• настенные или подвесные;
• напольные или стационарные.

Газовые котлы отопления одноконтурные настенные – это экономичные и компактные агрегаты малой мощности, до 35 кВт (киловатт). Они очень удобны при отоплении помещений небольших площадей, так как подвешиваются на стену и практически не занимают места.

Настенные котлы умещают в своем компактном корпусе все необходимые элементы: горелку, теплообменник, циркуляционный насос, воздухоотводчик и другое оборудование. Такие агрегаты называют миникотельная.

Стационарные отопительные котлы устанавливаются на специальную подставку. Их особенностью является широкий диапазон мощностей. Бытовые модели ограничиваются 120 кВт, а промышленные котлы выдают более 1000 кВт тепловой нагрузки.

По конструкции камеры сгорания котлы могут быть:

1. Атмосферные – это агрегаты с открытой камерой сгорания. Для отвода продуктов сгорания необходима естественная тяга. Она осуществляется за счет устройства дымохода определенных размеров.
2. Турбированные – это агрегаты с закрытой камерой сгорания. Тяга в них создается с помощью вентилятора (дымососа).

На заметку.
Для установки газового котла непосредственно на жилой площади лучше всего подойдет котел с закрытой камерой сгорания. Его работа не влияет на качество воздуха и отсутствует необходимость в дымоходе. Обустройство отдельного помещения не требуется.

Настенные агрегаты, как правило, снабжены закрытой камерой сгорания.

Продолжительность эксплуатационного срока газового котла напрямую зависит от вида теплообменника. Теплообменники бывают стальные, чугунные и медные.

Стальной теплообменник хорошо переносит температурные напряжения от пламени, но подвержен коррозии. Это хороший бюджетный вариант.

Чугунный теплообменник не подвержен коррозии, но очень «капризный» к соблюдению температурного режима, так как не переносит перекосов температур между линиями подачи и «обратки». Недостатком является большой вес.

Медный теплообменник имеет самый высокий КПД по сравнению с остальными из-за высоких показателей теплопроводности. Очень легкий. Недостатком является неустойчивость к температурным напряжениям от пламени, за счет этого имеет короткий эксплуатационный срок.

Расчет мощности котла отопления

Чтобы выбрать котел для системы отопления «теплый пол» можно воспользоваться следующими данными:

• Площадь отопления 250-450 кв. м – мощность котла 36 кВт.
• Площадь отопления 220-350 кв. м – мощность кола 30 кВт.
• Площадь отопления 140-300 кв. м – мощность котла 12-24 кВт.
• Площадь отопления до 70 кв. м – мощность котла около 6 кВт.
• Площадь отопления до 30 кв. м – мощность котла не более 6 кВт.

Система отопления состоит из нескольких элементов:

• водогрейный котел;
• соединительные трубы;
• распределительный коллектор;
• змеевик «теплых полов»;
• арматура;
• циркуляционный насос.

В качестве материала для обвязки одноконтурного котла в системе отопления «теплый пол» можно использовать полипропилен или сшитый полиэтилен. Главным требованием для труб является способность выдерживать температуру до 950С. и давление до 10 бар.

Распределительный коллектор имеет функцию равномерного распределения теплоносителя между несколькими контурами «теплых полов». Это обычная труба большого диаметра с множеством выходных отводов. Количество отводов зависит от количества контуров.

На заметку.
Если на каждом отводе коллектора установить запорную арматуру, то появится возможность отключить каждый отопительный контур по отдельности, не повлияв на работу системы отопления в целом.

Водяная система отопления в обязательном порядке должна снабжаться группой безопасности. Это совокупность защитных элементов: манометр, предохранительный клапан, воздухоотводчик и расширительный бак.

На схеме изображен газовый котел. В нем происходит нагрев теплоносителя, который затем попадает в линию подачи, соединенную с распределительным коллектором.

Из коллектора теплоноситель попадает на отопительные контуры. Из змеевиков теплого пола остывшая вода собирается в коллекторе обратной линии и насосом откачивается обратно в котел.

На заметку.
Для обеспечения автоматического регулирования температурного режима можно установить комнатный термостат для газового котла.

Газовый котел и система отопления «теплый пол» сделают ваш дом теплым и уютным без лишних забот.