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.

Как сделать однотрубную систему отопления своими руками

Отопление с одним контуром привлекательно своей простотой и надежностью, поэтому хозяева загородных домов берутся за реализацию этого проекта без опасений получить отрицательный результат. Но существует одна оговорка: однотрубное отопление будет эффективным только в домах с небольшой отапливаемой площадью и с 1-3 этажами. Почему это условие рекомендуется соблюдать – расскажем ниже. Кроме того, для полного понимания, какое отопление частного дома вам подойдет лучше – однотрубное или двухконтурное- необходимо заранее изучить устройство и схему разводки и подключения оборудования в один контур.

Одноконтурная схема — устройство и принцип действия

Как работает отопление с одним контуром трубной разводки:

1. Теплогенератор нагревает рабочую жидкость, и направляет ее в трубопровод системы отопления;
2. По трубам теплоноситель подается в батареи, регистры или радиаторы;
3. Рабочая жидкость протекает по радиаторам последовательно из первого во второй, из второго в третий, и т.д., пока из последнего радиатора снова не попадет в котел;
4. После подогрева остывшей жидкости в котле теплоноситель снова направляется в систему отопления.

Устроенная по такой схеме однотрубная система отопления практически вечная, если переток воды по трубам организован по принципу гравитации – без насоса. В системе с естественной циркуляцией теплоносителя для работы системы необходимо только соблюдать некоторый уклон труб, и отопление будет работать в абсолютно автономном режиме. Если собирается принудительная магистральная система отопления частного дома своими руками, то в нее включается циркуляционный насос.

Разница между этими двумя вариантами огромная: в первом случае поток рабочей жидкости будет медленным, нужно тщательно соблюдать все уклоны и повороты, необходимо размещать расширительный резервуар только в самой высокой точке системы, но такая схема работает самостоятельно и не требует электричества, контроля и регулировок. При работе насоса работа отопления упрощается: схема разводки может быть любой, так как насос протолкнет воду по любым лабиринтам, а расширительный бак можно врезать в трубу и закрытого типа, что позволяет устанавливать его в любой точке системы.

Самостоятельный монтаж однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией часто реализуется по схеме с верхней трубной разводкой. Упрощенно такая схема подключения однотрубной системы отопления частного дома выглядит, как последовательное включение оборудования, начиная от котла и заканчивая крайним в разводке радиатором, причем все приборы должны располагаться один ниже другого, чтобы вода имела физическую возможность создавать направленный поток. Преимущество в таком плане однотрубного отопления – отсутствие зависимости от электричества, бесшумность и, как следствие, надежность.

Принудительная однотрубная разводка требует включения насоса в трубу обратной подачи рабочей жидкости – между последним радиатором и котлом. Так как жидкость движется принудительно, никаких уклонов соблюдать не нужно, а за стравливанием воздуха и другими параметрами системы может следить автоматика, которую при подведенном электричестве организовать несложно.

Принудительная закрытая или открытая однотрубная система отопления эффективнее работает с нижней трубной разводкой, когда подающая труба проходит по периметру всех обогревательных приборов по полу. Достоинства такой схемы – возможность скрытой разводки и отсутствие вертикальных трубных стояков.

Выбор отопительного котла

Водяное отопление по одноконтурной схеме предполагает проводить одну трубу, и такую небольшую нагрузку можно поддерживать котлом любого типа – электрическим, газовым, твердо- или жидкотопливным, комбинированным агрегатом. Поэтому выбор котла чаще всего зависит от доступности того или иного вида топлива в конкретном регионе.

Без подведенного газа из центрального газопровода проще и дешевле будет сделать отопление в частном доме на твердом топливе – дровах, угле, пеллетах.

Электрический котел отопления – крайняя мера, при условии отсутствия газа или места для хранения большого объема дров или угля.

Геотермальные котлы и источники энергии на солнечных батареях мы пока не рассматриваем в силу их редкого использования и дороговизны приобретения и монтажа.

Выбрав котле, необходимо определиться с его тепловой мощностью. Стандартная формула расчета – на 10 м 2 отапливаемой площади нужно потратить 1 kW тепловой энергии. Дальше все просто: для расчета общей мощности котла необходимо перемножить длину и ширину здания, разделить результат на 10, умножить новый результат на 1 kW.

Пример: при габаритах дома 9 х 12 метров тепловую мощность котла получим так: ((12 х 9) / 10) х 1 kW = 10,8 kW. Но это – не окончательные цифры: к нашим 10,8 kW прибавьте до 20% запаса, когда котел отопления дома вынужден работать длительное время на полную мощность – при низких температурах или пристроенном помещении, которое раньше не входил в расчеты мощности. Конечный результат -12-14 kW.

Важно: Существует один небольшой нюанс, на который мало кто обращает внимание — в каком направлении будет перемещаться теплоноситель. Это будет видно на самом котле – вправо или влево смотрят входной (обратка) и выходной (подача) патрубки. Требуемое направление подключения определяется на месте установки котла своими руками, и никак иначе.

Выбираем трубы – металлопластиковые или полипропиленовые

Если предполагается, что однотрубная система в своем доме будет монтироваться своими руками, то лучше будет сразу ориентироваться на трубы из металлопластика. Объяснение выбора простое:

1. Металлопластиковые трубы для индивидуального отопления легко гнутся даже руками, а это экономит бюджет на покупке фитингов и переходников;
   1. Самостоятельный монтаж однотрубной системы отопления из металлопластиковых изделий обойдется намного дешевле, чем из стальных труб;
   2. Трубы легко режутся простым труборезом и даже ножом;
   3. Технология соединения труб индивидуального отопления – самая простая, основана на обжиме цанговыми фитингами, а для этого понадобится всего один разводной ключ. Такое отопление монтировать может даже человек без опыта, при этом порядок монтажа может быть любым в пределах трассы (исключая котел).
2. Если вы хотите, чтобы ваша схема однотрубной системы отопления в частном доме была как можно надежнее и долговечнее, то покупайте медные трубы – их придется паять, но срок службы и надежность разводки такой трубой будет несоизмеримо выше;
3. Стальные трубы соединяются сваркой, что еще больше усложняет и удорожает процесс;
4. ПВХ (пропиленовые) трубы – самые дорогие из всей линейки аналогичных изделий, и их тоже придется паять специальным паяльником, что требует навыка и знаний.

Исходя из вышеперечисленных преимуществ и недостатков разных материалов для однотрубной системы отопления, идеальной трубой представляется металлопластиковое изделие Ø ½ дюйма.

Диаметр одной трубы выбран не случайно:

1. Ø ½ дюйма позволяет свободно доставлять требуемые объемы теплоносителя отопления ко всем радиаторам в доме. Также трубу маленького диаметра легко спрятать под пол или в нишу стены при прокладке скрытой трассы;
2. Фитинги Ø ½ дюйма дешевле других размеров, а таких соединений для одной трассы отопления понадобится несколько десятков, что отразится на стоимости проекта;
3. патрубки практически всех обогревательных приборов – батарей или радиаторов – имеют резьбу именно ½ дюйма.

Как рассчитать количество радиаторов и фитингов

Сколько понадобится радиаторов на одно помещение, видно сразу при входе в него: сколько окон в комнате, столько нужно устанавливать обогревательных приборов – по одному под каждым окном.

Размеры и количество секций для каждого радиатора рассчитываются, исходя из комфортной отдачи тепла в помещение: на каждый 1 kW тепловой энергии, излучаемой радиатором, придется около 10 м 2 помещения. Таким образом, при наличии в комнате площадью примерно 25-30 м 2 трех окон потребуется установить три радиатора мощностью по 1 kW, или большее количество обогревательных приборов, но тогда количество секций можно уменьшить. Перед тем, как сделать однотрубную систему отопления, необходимо выяснить, как будут подключаться трубы – сверху или снизу. Для отопления по одноконтурной схеме потребуется минимальное количество фитингов и запорной арматуры, так как все приборы соединены последовательно, и отключение даже одного радиатора остановит всю схему, если она не собрана по типу «ленинградки». Если же однотрубная система реализуется по схеме с нижней разводкой, то трубы пойдут по полу, и для каждого радиатора потребуется приобретать следующие узлы и детали:

1. Два фитинга с поворотом 90 0 и цанговым зажимом. Фитинги оснащаются наружной или внутренней резьбой, которая нужна для соединения с другими элементами схемы – радиаторами, насосом, байпасом или контрольными приборами;
2. Два куска металлопластиковой трубы, которые нужны для подключения радиатора к трубопроводу. Один отрезок должен быть размером от уровня пола до верхнего края батареи, второй – от уровня пола до нижнего края обогревательного прибора;
3. Два фитинга с цангами на концах – к ним будут подсоединяться трубы отопительной магистрали.

Кроме того, потребуется еще:

1. Два металлических (желательно из нержавейки или латуни) переходника Ø ½ дюйма для подключения труб к котлу. У переходников на торцах должна быть наружная резьба и пространство для зажима (хомута);
2. Столько метров неразрывной металлопластиковой трубы, чтобы опоясать весь периметр отапливаемого здания;
3. Два латунных тройника, с помощью которых нужно присоединить в однотрубное кольцо отопления расширительный резервуар, а также заливать рабочую жидкость. На тройниках должны быть места для зажимов (хомутов) на всех торцах;
4. Два шаровых крана: один для врезки циркуляционного насоса, один для залива рабочей жидкости в систему. На одном конце вентилей должна быть резьба, на втором – место под зажим;
5. Несколько (3-5) фитингов-поворотов под углом 900, чтобы обойти углы помещения.

Вся арматура, фитинги и другие метизы приобретаются заранее, но с учетом проведенных расчетов. Общая длина труб и отрезков труб рассчитывается, исходя из суммы всех отрезков для подсоединения батарей, включая периметр здания, плюс запас в несколько метров. Поэтому металлопластиковые трубы приобретаются бухтой. Набор инструментов для монтажа отопительной системы:

1. Гаечные ключи размером 2 2 х 24. Их вполне могут заменить два разводных или газовых ключа. Инструмент пригодится при фиксации контрольных гаек на фитингах;
2. Ручной труборез и торцовщик. Труборез можно заменить ножницами по металлу или ножом. Торцовщик можно заменить любым предметом, который можно вставить в трубу и немного раздвинуть ее края, например, ручкой малярной кисти или обычной столовой ложкой;
3. Двухдюймовый разводной ключ (№ 2) – для удерживания фитингов при работе;
4. Рулетка, электродрель или шуруповерт, перфоратор, молоток – все это пригодится для крепления трубопровода к стенам или полу.

Пошаговая инструкция по монтажу одноконтурной схемы отопления

Однотрубные отопительные контура в загородном доме можно собрать и запустить систему за несколько дней, а при наличии сообразительного помощника – и за один рабочий день.

1. Начальный этап – разметка трассы, и для этого нужно повесить все радиаторы на свои места: так будет намного проще ориентироваться в реальной обстановке. Как крепить радиатор: к стене прикладывается кронштейн (идет в комплекте с радиатором), размечаются места под отверстия, сверлятся сами отверстия под анкера диаметром, равным диаметру анкеров. На закрепленные кронштейны навешивают радиатор. Если система собрана по принудительной схеме циркуляции, то все радиаторы можно крепить на одном уровне. При естественной циркуляции теплоносителя необходимо сначала расчертить на стенах требуемый уклон труб (1-20 на 2 погонных метра трассы), по которому размечать крепления под кронштейны радиаторов;
2. Дальше нужно установить и закрепить котел отопления, трубу дымохода и все контрольные приборы – манометр, датчики, и т.д. Котле монтируется или в отдельном помещении, или в отдельной пристройке. Соблюдение правил пожарной безопасности обязательно. На входные и выходные патрубки или сгоны теплогенератора устанавливаются металлические переходники Ø ½ дюйма;
3. Бухта металлопластиковой трубы раскатывается по зданию, начиная от котла. При прохождении межкомнатных перегородок их рассверливают перфоратором со сверлом Ø 20 мм. По окончании раскладки трубы один ее конец подсоединяется к фитингу трубы подачи, а второй — к фитингу трубы обратного хода жидкости. По углам комнат труба изгибается или поворачивается на угловых фитингах;
4. Следующий шаг – установка расширительного резервуара. При сборке открытой системы баком может служить любая подходящая емкость – прямоугольное ведро, канистра, и т.д. Если схема отопления будет закрытой, то расширительную емкость с внутренней мембраной покупают. Бак открытой схемы врезается как можно ближе к котлу при помощи тройника, и поднимается выше самой высокой точки трубной разводки. Сам бак подключается к системе через переходник, на который крепится отрезок трубы нужного размера;
5. После установки расширительного бака наступает очередь циркуляционного насоса. Он врезается в трубу обратки, расстоянии 40-50 см от котла. На торцы патрубков насоса накручиваются шаровые вентили (они будут перекрывать движение воды с одной и с другой стороны при ремонте или при проведении профилактических работ), и соединяются цангами с трубами системы. Насос рекомендуется заземлить, но котле или чугунные батареи для этой цели использовать категорически запрещено – заземление должно быть отдельным, и выводиться наружу;
6. Для подсоединения радиаторов достаточно на верхний и на нижний конец металлопластиковой трубы накрутить фитинг-угол. Основная труба отопления, которая проходит под радиатором, разрезается в под нижним и верхним фитингами, и на эти торцы накручиваются такие же угловые фитинги, и вся конструкция соединяется отрезками трубы. Остальные радиаторы подключаются одинаково;
7. Между обратным патрубком котла и циркуляционным насосом устанавливается тройник, и на его боковой вывод накручивается шаровой кран для слива жидкости. На свободный конец тройника подсоединяется магистраль отопления;
8. Последний шаг – заливка рабочей жидкости в систему. Для этого открывается шаровый вентиль на тройнике (пункт 7), который закреплен на обратном патрубке котла, и вода (или антифриз) под давлением (или при помощи насоса, или из крана) закачивается в трубы.