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.

Паровое отопление своими руками

Все больше людей убеждаются, что автономный способ обогрева квартиры или дома является более экономичным, чем централизованный. Паровое отопление своими руками – одна из сложных задач, но вполне выполнимая, если иметь элементарные навыки работы с электроинструментом. Еще до работ по монтажу необходимо произвести расчеты и закупку необходимых составляющих.

Суть вопроса

Водяное отопление

Некоторые путаются и считают, что на самом деле правильное название такой системы – водяное отопление, а приставка «паровое» осталась с прошлых времен, когда отопление осуществлялось за счет промышленных котельных, которые производили большие объемы пара. На самом деле и сегодня присутствуют котлы, которые обеспечивают отопление помещений при помощи преобразования жидкости в два агрегатных состояния. Сильными сторонами этого решения являются:

• двойная передача тепла – путем конвекции, а также инфракрасного излучения;
• минимальные потери в теплообменнике при передаче энергии от источника;
• высокая надежность;
• отсутствует опасность разморозки системы в холодное время года;
• возможность применения в любое время года;
• продолжительный срок службы без сбоев.

Некоторыми недостатками являются:

• относительно высокая температура труб и радиаторов;
• серьезные последствия при прорыве;
• некоторые сложности при монтаже;
• высокая подверженность коррозии.

Суть функционирования и высокого КПД заключается в том, что пар, проходя по магистрали, конденсируется и оседает, при этом выделяется большое количество тепловой энергии. При одинаковых затратах топлива, такая система будет намного эффективнее схожей по протяженности водяной.

Обычно для того чтобы обеспечить безопасность пользователей, в современных котлах действуют определенные ограничения. Например, максимальная температура, до которой нагревается пар, составляет 130º C, а высшая точка, которой достигает давление — 6 атмосфер.

Разновидности систем

Все виды систем разделяют на одноконтурные и двухконтурные. В первом варианте вся мощность котла используется для разогрева носителя, который будет принимать участие в повышении температуры воздуха внутри помещения. Во втором варианте присутствует дополнительный теплообменник, в котором производится нагрев проточной воды, что позволяет использовать ее для бытовых нужд. При реализации второго варианта стоит помнить, что понадобится осуществить подвод дополнительных коммуникаций в котельную и их возврат обратно в жилое помещение.

Разные системы отопления

По способу циркуляции носителя, как и в случае с водяными системами, различают:

• Естественной циркуляции или закрытые. В этом случае после конденсации вода под влиянием гравитации естественным током без насоса возвращается к котлу, где снова преобразуется в пар и используется.
• Принудительной циркуляции или разомкнутые. В этом случае вода не сразу попадает обратно в нагреватель. Вначале она собирается в специальный резервуар, из которого при помощи насоса подается для дальнейшего перевода в газообразное состояние.

По уровню давления внутри выделяют:

1. Атмосферные. В них значение давления в несколько раз превышает атмосферное, что при аварии может стать причиной серьезных травм. Кроме того, в такой системе излучатели разогреваются до высокой температуры, а оседающая пыль пригорает и выделяется неприятный запах.
2. Вакуумные. Для реализации этого варианта вся магистраль должна быть герметичной. При помощи специального насоса внутри создается вакуум. Результатом этого является перевод воды в газообразное состояние при более низких температурах, что повышает безопасность.

По способу разводки труб выделяют:

• Однотрубные. Пар непрерывно движется по одной трубе. На первой половине пути он отдает свою энергию радиаторам, постепенно переходя в жидкое состояние. При этом температура излучателей, которые находятся ближе к котлу, будет выше, чем тех, которые находятся в конце контура. В этом случае понадобятся трубы большого диаметра, чтобы не возникало никаких препятствий.

Однотрубная система отопления

• Двухтрубные. Пар подается по одной трубе, а конденсат возвращается по другой. При этом носитель достигает всех приборов, практически не теряя температуру. Такой вариант будет актуален для больших домов, в которых есть несколько этажей. Если помещения небольшие, в ней нет смысла, это только увеличит общую стоимость проекта.

Двухтрубная система отопления

Вакуумные системы еще находятся на стадии тестирования. При их использовании будет необходимо постоянное наличие электрической энергии, т.к. вакуумный насос функционирует практически непрерывно.

Выбор котла

Выбор котлов

Для того чтобы правильно подобрать отопительный прибор, первым делом необходимо посчитать площадь, которая будет прогреваться. Чтобы сделать это, надо вычислить площадь каждой отдельной комнаты, умножив ширину на длину. После этого все результаты необходимо сложить, конечная цифра и будет искомым значением. Важно помнить, что это справедливо для высоты потолков до 3 м, если она больше, тогда необходимо делать дополнительный запас по мощности.

• Для общей площади до 200‒300 м 2 хватит производительности в 25‒30 кВт.
• Для 400‒600 м 2 — 35‒60 кВт;
• 600‒1200 м 2 — 60‒100 кВт.

Следующим этапом будет выбор топлива. Паровые котлы с легкостью функционируют от таких источников:

• Жидких. Это может быть, например, дизельное топливо или отработанное масло. При использовании такого варианта обязательным будет размещение агрегата в отдельном помещении. Это поможет избежать вдыхания вредных испарений и их негативного влияния на здоровье.
• Твердых – дров, угля, торфа и всего, что может гореть с выделением большого количества тепла.
• Газообразных. Обычно это природный или сжиженный газ.
• Электрических.

В некоторых случаях твердотопливные решения обходятся значительно дешевле, но стоит учитывать не только затраты на топливо, но также и время, которое будет затрачено на растопку. В этом случае оно может достигать нескольких часов, при этом необходимо постоянно пополнять топку, чтобы поддерживать температуру на должном уровне.

Некоторые производители комбинируют различные виды топлива. Например, они объединяют топку для загрузки твердого топлива и обеспечивают наличие ТЭНа. При этом эффективность не падает, но получается экономить на расходе, а значит, и на оплате.

Выбор труб

Виды труб

При выборе многое будет зависеть от планируемого бюджета. Что можно сказать однозначно – для систем такого типа ни в коем случае не используются трубы из полипропилена. Объясняется это их неустойчивостью к высоким температурным режимам. Выбирать нужно будет из следующих вариантов:

• Стальные трубы. Для их монтажа потребуется сварочный аппарат. Они устойчивы к высоким значениям давления и температуры. Положительной стороной также является доступная цена и распространенность. Недостаток — высокая подверженность коррозии.

Прямошовная труба из стали

• Оцинкованные трубы. Включают в себя все преимущества стальных, плюс здесь компенсирован недостаток коррозионной неустойчивости. Сочленение производится при помощи резьбовых соединений, поэтому сварочные работы не требуются.

Оцинкованные трубы

• Медные. Являются идеальным вариантом. Но они значительно дороже по стоимости, кроме того, для их монтажа потребуются особые навыки по пайке данного материала.

Медные трубы

При монтаже трубы могут быть спрятаны в стены или пол. Но при этом важно учитывать, чтобы строительный материал был устойчив к термическим воздействиям.

Дополнительные узлы

Чугунные батареи

Кроме котла и труб для магистрали потребуются обязательные элементы, без которых не обойтись:

• Радиаторы. Это могут быть чугунные батареи, стальные изделия или трубы с ребрами. Устанавливать их лучше под окнами. Таким образом образуется тепловая пробка, которая отсекает холодный воздух. Это будет препятствовать и образованию конденсата на стеклах.
• Фитинги. Различные соединительные элементы: муфты, уголки, отводы, переходники, которые потребуются при монтаже трубопровода.
• Редукционно-охладительная установка. Осуществляет перевод пара в жидкое состояние.
• Редуктор. Предназначен для регулировки давления в системе.
• Расширительный бак. Лучше применять элемент открытого типа. Если есть желание поставить герметичный бачок, тогда его необходимо оборудовать манометром и клапаном сброса давления. Если этого не сделать, то это может привести к его выходу из строя.
• Емкость для сбора конденсата.
• Циркуляционный насос. Для систем с принудительным перемещением жидкости.
• Гидравлический затвор. Будет необходим в случае, когда нужно осушить систему для ее ремонта или замены каких-либо составляющих.
• Фильтр. Будет необходим для удаления твердых включений перед попаданием воды в котел. Это необходимо, чтобы ничто не уменьшало производительность.
• Краны Маевского.

В систему парового отопления возможен монтаж бойлера косвенного нагрева. При этом понадобится клапан на три входа. Он подключается к терморегулятору и перенаправляет движение теплоносителя.

Подготовительные работы

Схема системы отопления в доме

Первым делом необходимо будет составить чертеж. На лист бумаги наносится план здания, в котором будет осуществляться монтаж. Определяется местонахождение котла. Желательно для него выделить отдельное помещение. Делается это для того, чтобы обеспечить максимальную безопасность. Если это закрытая система с естественной циркуляцией, тогда он должен находиться в самой нижней точке. Это необходимо, чтобы вода могла беспрепятственно стекать к нему.

Наносится разводка всей системы, а также расположение всех элементов, которые перечислялись в предыдущем подразделе. При выполнении этого шага лучше находиться в конкретном помещении, тогда будет возможность спланировать все наилучшим образом, учитывая необходимость огибания трубопровода вокруг препятствий или выступов. На схеме необходимо отметить все уголки и переходы. После того как чертеж выполнен, можно наиболее точно посчитать материал, который будет необходим для успешного завершения всего проекта.

Некоторые умельцы изготавливают паровой котел самостоятельно. Он либо варится из листового материала, либо из труб изготавливается специальный контур, который закладывается внутрь кирпичной печки. Во втором случае необходимо будет следить за состоянием теплообменника, который лучше всего изготовить из нержавеющей стали, что продлит срок его службы. Также очень важно с большей периодичностью очищать дымовыводящие пути.

Последовательность действий

Паровой твердотопливный котел

Согласно выполненной разметке на схеме:

• Монтируется котел. В помещении, где он будет находиться, обязательно должно быть бетонное основание. При необходимости изготавливается небольшой фундамент.
• Производится его соединение с системой вывода отработанных газов.
• Подвешиваются излучатели. Для этого применяются крюки, которые рассчитаны на то, чтобы выдерживать их вес. О том, в каком месте они должны располагаться, говорилось выше.
• Каждый радиатор должен быть оборудован краном Маевского для сброса воздушных пробок.
• На небольшом удалении от котла, в самой высокой точке, врезается расширительный бачок.
• На выходе из котла устанавливается манометр и сбросной клапан, который сработает в случае, когда давление превысит допустимые границы.
• Все составляющие связываются между собой при помощи труб из выбранного материала.
• Если это открытая система, тогда в конце магистрали монтируется специальный резервуар и насос.
• От насоса к котлу идет подающий патрубок меньшего диаметра, чем все отопление.
• До входа в котел располагается фильтр, который задерживает крупные частицы.
• Если в качестве носителя будет использоваться газ, тогда осуществляется жесткий подвод без каких-либо гибких шлангов.
• Производится заправка жидкости в контур.
• Осуществляется тестовый запуск системы с постепенным увеличением температуры для проверки целостности.

Монтаж отопления

В этой статье мы подробно рассмотрели, как сделать паровое отопление частного дома. Нам очень бы хотелось узнать о готовых и функционирующих проектах. Делитесь своим опытом и наблюдениями в комментариях.

При монтаже отопления в деревянном доме, нужно учитывать специфику такого строения.

Видео

Посмотрите видео о том, как правильно сделать отопление: