Осевые и смещенные замыкающие участки в системах отопления

Замыкающие участки позволяют устанавливать устройства для регулирования количество теплоносителя поступающего в отопительный прибор (радиатор, конвектор и т.п.), и таким образом добиваться комфортной температуры в помещении. Что же представляет собой замыкающий участок?

Замыкающий участок в отоплении

Участок трубопровода, установленный параллельно отопительному прибору называют замыкающим.

По сути, отопительный прибор и замыкающий участок это два параллельных трубопровода. По законам физики расход между параллельными трубопроводами будет делиться таким образом, что потери давления в каждом из них будет одинаковым. Потери давления обуславливается гидравлическими сопротивлениями (шероховатостями стенок, поворотами, сужениями, расширениями), и расходом жидкости через эти сопротивления, чем выше расход, тем потери давления будут больше.

Получается, что теплоноситель, поступающий из стояка будет делиться: часть пойдет в замыкающий участок, а часть в отопительный прибор. Причем больший расход пойдет в тот трубопровод, сопротивление которого меньше. Установив специальный регулятор на входе или выходе отопительного прибора, можно регулировать его сопротивление, а значит и менять расход теплоносителя через отопительный прибор, что в свою очередь будет влиять на степень обогрева помещения.

Закрывая вентиль перед отопительным прибором вы увеличиваете сопротивление данной линии, это значит что через замыкающий участок будет проходить больше расхода, а в отопительный прибор поступать меньше. Температура в помещении понизится. Для того, чтобы повысить температуру в помещении, нужно будет отрыть вентиль, увеличив расход теплоносителя через отопительный прибор.

Замыкающие участки разделяют на два типа:

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Осевой замыкающий участок

Данный замыкающий участок устанавливается на одной оси с основным стояком. Зачастую замыкающий участок и стояк выполнены из одной трубы, от которой отведены патрубки для питания отопительного прибора. Схема осевого замыкающего участка показана на рисунке.

Для того, чтобы попасть в отопительный прибор теплоносителю придется преодолеть сопротивление подводящих патрубков и поворот в тройнике, и часть жидкости потечет в этом направлении. Другая же часть протечет в прямом направлении через замыкающий участок. Очевидно, что сопротивление осевого замыкающего участка будет меньше, чем сопротивление отопительного прибора со всеми подводящими трубопроводами, а это значит, что большая часть теплоносителя пройдет через замыкающий участок, а меньшая через отопительный прибор.

Данный факт позволяет сделать выводы об эффективности осевого замыкающего участка: он обуславливает достаточно низкое сопротивление в стояке и в системе в целом, но не обеспечивает хорошего затекания теплоносителя в прибор.

Смещенный замыкающий участок

Участок смещенный относительно оси стояка в сторону отопительного прибора называют смещенным. Такой замыкающий участок, может выполняться из трубы меньшего, чем в стояке, диаметра. Схема со смещенным замыкающим участком показана на следующем рисунке.

В данном случае теплоносителю придется преодолеть сопротивление части подводящих трубопроводов и поворотов на тройниках для того, чтобы протечь по замыкающему участку. Сопротивление смещенного участка будет выше, сопротивления осевого, а значит в отопительный прибор попадет большее количество теплоносителя.

Смещенный замыкающий участок, обеспечивает лучшее, чем осевой, затекание теплоносителя в отопительный прибор, при этом гидравлическое сопротивление системы увеличивается.

Какой замыкающий участок выбрать?

Мы выяснили, что при использовании осевого замыкающего участка, часть теплоносителя будет циркулировать в системе, не попадая в батарею, это минус, но гидравлическое сопротивление отопительной системы будет меньше, а значит насосу потребуется создавать меньшее давление — это плюс.

Смещенный замыкающий участок обеспечивает более эффективное использование теплоносителя, большая его часть попадает в отопительный прибор, что является важным достоинством. Однако, в системе со смещенным замыкающим участком насосу придется преодолеть большее сопротивление, чтобы прокачать систему.

Таким образом, можно сделать вывод — если не выдвигается непреодолимых ограничений по давлению в системе, то более эффективным будет смещенный замыкающий участок. В системах где повышены требования к уровню давления стоит устанавливать осевой замыкающий участок.

GardenWeb

Однотрубные системы отопления

Большое распространение, особенно в последние годы, получили однотрубные системы отопления.

Эти системы по своим конструктивным особенностям делятся на две основные группы: проточные и с замыкающими участками, каждая из которых может быть как вертикальная, так и горизонтальная.

Однотрубные системы отопления имеют меньшую длину трубопроводов по сравнению с двухтрубными, они значительно проще в заготовке и монтаже, на их монтаж расходуется меньше фитингов.

Однотрубная вертикальная проточная система отопления (рис. 1, а). Система называется однотрубной потому, что каждый прибор обслуживается одним стояком. Вода из стояков не распределяется по отдельным нагревательным приборам, а вначале поступает в нагревательные приборы верхнего этажа, затем, выйдя из них, направляется в стояк и в нагревательные приборы нижележащего этажа. Далее вода проходит через нагревательные приборы следующего, ниже расположенного этажа и вновь собирается в стояке и т. д.

Из приборов нижнего этажа вода поступает в обратную магистраль. Проходя через нагревательные приборы всех этажей, вода постепенно остывает и в каждый нижележащий прибор приходит менее горячей. Поэтому в проточных системах с равной теплоотдачей в нижних этажах приборы устанавливают с большим количеством секций, чем в верхних.

В настоящее время на объектах жилищного строительства стали применяться однотрубные проточные системы отопления с установкой в качестве нагревательных приборов — конвекторов «Комфорт» и плинтусного типа.

Однотрубная вертикальная система отопления с. замыкающими участками (рис. 1, б). Принцип работы этой системы отопления заключается в следующем: горячая вода из котла или узла управления поднимается по главному стояку в верхнюю разводящую магистраль, откуда она распределяется по отдельным отопительным стоякам. В местах присоединения радиаторов к стояку поток воды разветвляется: часть воды заходит в нагревательные приборы, а часть ее проходит по перемычке замыкающего участка стояка.

Вода, охладившись в радиаторе, смешивается с горячей водой, протекающей по замыкающему участку. Далее смешанная вода по стояку поступает к месту разветвления на следующем этаже, где поток воды опять разделяется: часть его проходит по замыкающему участку, а часть заходит в радиаторы.
Проходя таким образом последовательно через приборы этих этажей, вода постепенно охлаждается и поступает из стояков в обратную магистраль, а через нее в узел управления или в котел.

Так же как в однотрубной проточной системе, вода входит в каждый нижележащий прибор с температурой более низкой, чем в вышележащей. Поэтому в нижележащих этажах устанавливают большее количество секций радиаторов.

Перед каждым радиатором на подводке горячей воды устанавливают кран двойной регулировки. Эти краны служат для изменения количества воды, поступающей в нагревательные приборы.

Замыкающие участки однотрубных систем отопления следует изготовлять из труб размером на один диаметр меньше, чем диаметр стояка.

Необходимо иметь в виду, что скорость движения воды по трубопроводам насосных систем отопления обычно больше скорости всплывания воздушных пузырьков, увлекаемых циркулирующей в системе водой. Поэтому, чтобы предотвратить попадание в стояки воздуха, нарушающего циркуляцию в системе отопления, верхнюю разводящую магистраль прокладывают с подъемом по направлению движения теплоносителя и в высших точках системы устанавливают проточные воздухосборники, через которые удаляют воздух.

Однотрубная вертикальная система отопления со смещенными замыкающими участками показана на рис. 1, в. Смещение замыкающих участков улучшает условия поступления воды в нагревательные приборы. Кроме того, это создает лучшие условия для удлинения стояков при их нагревании. Недостатком этой системы является то, что смещение замыкающих участков усложняет и удорожает монтаж.

В однотрубной системе отопления с замыкающими участками и попутным движением воды (рис. 1,г) все циркуляционные кольца имеют одинаковую длину и поэтому стояки, не отличающиеся по величине тепловой нагрузки, имеют одинаковые диаметры.

Горизонтальная однотрубная проточная система отопления (рис. 2, а). От главного стояка на каждом этаже прокладывают горизонтальные трубопроводы, к которым присоединяют нагревательные приборы.

В этой системе возможна только поэтажная регулировка теплоотдачи приборов.

Горизонтальная однотрубная система отопления с перемычками у приборов (рис. 2,6). В этой системе возможна .поэтажная и индивидуальная регулировка теплоотдачи приборов.

Воздух из системы выпускают через воздушные краны, установленные у приборов. При таком способе выпуска воздуха усложняется облсуживание системы.

В горизонтальной проточной системе без перемычек (рис. 2,б) воздух выпускается через воздушную трубу, соединяющую верхнюю часть всех приборов, и через воздухосборник.

В связи с переходом к строительству зданий без чердаков большое применение получила однотрубная система отопления с нижней разводкой магистралей, П-образными стояками и подсоединением по одному прибору на каждом этаже здания (рис. 3). Для обеспечения лучшего поступления воды в нагревательные приборы на стояках в местах подсоединения подводок устанавливаются трехходовые краны.

Одностороннее подсоединение нагревательных приборов к стояку, а также установка нагревательных приборов и стояков, смещенных от центра оконного проема и простенка, обеспечило унификацию узлов этажестояков. С учетом возможной привязки радиатора на расстоянии 200 мм и стояка на расстоянии 150 мм от обреза оконного проема (рис. 4) подводки к приборам изготовляют стандартной длины — 350 мм.

Однотрубные системы отопления с П-образными стояками могут быть с центральными и смещенными замыкающими участками.

Смещенный замыкающий участок компенсирует удлинение стояка в пределах каждого этажа, поэтому при этой схеме отпадает необходимость устройства компенсаторов на стояках в зданиях повышенной этажности.

Однотрубные стояки соединяют попарно горизонтальным участком, проходящим на уровне верха нагревательных приборов или над полом.

Восходящий стояк подсоединяют к подающей (горячей) магистрали, – а нисходящий — к обратной. Для удаления воздуха из системы у приборов верхнего этажа установлены воздушные краны.

Однотрубная система отопления частного дома своими руками

Каким бывает однотрубное отопление

Любая отопительная система состоит из следующих узлов:

• Обогревающее устройство (котел). Может быть твердотопливным, электрическим, газовым и т.п.
• Теплоотдающие приспособления. Батареи или система теплых полов.
• Приспособление для создания циркуляционной инерции теплоносителя. Это может быть разгонный участок магистрали или водяная помпа.
• Компенсатор избыточного давления теплоносителя в системе. Расширительная емкость (открытая или закрытая).
• Трубы, фитинги и необходимая арматура.

Выбор схемы теплоснабжения находится в прямой зависимости от типа используемых устройств.

Рекомендации по монтажу

Помимо общих правил монтажа отопительного оборудования и тепловых сетей, при сборке однотрубных систем своими руками надо учитывать ее особенности. Отсюда несколько рекомендаций по теме:

• предварительно произведите корректный расчет диаметров труб, в особенности для самотечной схемы;
• хорошо продумайте прокладку ветвей или стояков, чтобы первые не пересекали дверные проемы, а вторые не попадали на окна;
• подключение радиаторов при искусственной циркуляции выполняйте трубой DN15, а для естественной – DN20;
• соблюдайте уклоны. Для гравитационной системы – не менее 5 мм на 1 м, напорной – 3 мм;
• высота разгонного коллектора должна быть 2.2 м;
• расширительный бак на неотапливаемом чердаке надо утеплить, а трубу перелива вывести на улицу;
• если теплообменник котла сделан из чугуна, не врезайте подпитку холодной водой непосредственно на обратке около теплогенератора;

не нагружайте одно кольцо отопительного контура большим количеством батарей, иначе самые последние будут холодными.

Недостатки системы и возможные пути их устранения

Как и любая система отопления, не лишена недостатков и «ленинградка». Однако на сегодняшний день существуют способы их устранения.

1. Первый недостаток связан с принципом ее работы: по мере удаления от источника тепла температура радиаторов становится все ниже, и, соответственно, в помещениях будет прохладно.
   Решить эту проблему можно, увеличивая количество секций или площади отопительных приборов в каждой последующей врезке.
   Другим вариантом обеспечения сбалансированности, т.е. равномерности прогрева до требуемой температуры, является установка запорно-регулирующей арматуры: кранов, конусных вентилей, регуляторов, термостатических клапанов, байпасов и т.п.
2. В качестве другого несовершенства такой системы (в классическом исполнении) называют невозможность регулирования температуры и ремонта одного из элементов без полного прекращения ее функционирования. Однако в настоящее время такая схема встречается только в старых домах. Современные варианты уже включают монтаж указанного выше оборудования, позволяющего изменять степень нагрева каждого конкретного радиатора, а также его замены без влияния на работу других.
3. Использование металлических труб не только повышает стоимость «ленинградки», но и затрудняет ее монтаж и ремонт. Выходом из этой ситуации является применение металлопластиковых или полипропиленовых труб.
4. Как и любая однотрубная система, для эффективного функционирования «ленинградка» требует повышенного давления теплоносителя в трубопроводе. Эта проблема устраняется или повышением температуры нагрева жидкости, что не всегда допустимо, или установкой циркуляционного насоса.

Схема однотрубной системы отопления виды и преимущества

Однотрубные отопительные системы делятся на однотрубную систему отопления с замыкающим контуром и на проточную однотрубную систему. Однотрубный способ осуществления монтажа отопительных систем имеет два вида:

Первый вид — проточный

Первая схема — проточная. В ней стояки подачи, как таковые, отсутствуют. Радиаторы по всей высоте дома соединяются друг с другом последовательно.

Поток горячей воды подается сверху вниз, и последовательно протекает через все батареи отопления, начиная с верхней. Нижние радиаторы в такой системе будут более прохладными.

Схема однотрубной системы с проточным отоплением.

В проточных типах однотрубных систем смесь теплоносителя, протекая по трубам, проходит последовательно через всю цепь радиаторов отопления, постепенно охлаждаясь на каждой из батарей.

Вследствие этого, на верхних этажах будет достаточно жарко, а на нижних может быть даже недостаточно температуры нагревания.

Для уменьшения такой разницы и чтобы сбалансировать теплопотери, на нижние этажи зданий устанавливаются батареи с большим числом секций.

В проточных системах не рекомендуется ставить регулировочные краны, потому что даже при уменьшении потока или же перекрытии такого вентиля в том или ином радиаторе, уменьшается или перекрывается подача воды во все батареи, низ лежащие в данном стояке по направлению течения.

В подобных системах невозможно проводить регулировку температуры воздуха в помещениях. Если дом в два этажа, то невозможно осуществить подачу воды только лишь на один из этажей.

Многолетний опыт показывает, что такая схема однотрубной системы отопления абсолютно недееспособна, поэтому на сегодняшний день не применяется.

Второй вид — с байпасами

Сравнение однотрубной системы отопления с замыкающим контуром и проточной однотрубной системы. Нажмите для увеличения.

Однотрубная система отопления помещений имеет замыкающий контур и использует специальную арматуру с байпасом внутри корпуса этой арматуры.

Из отопительного радиатора поток теплоносителя с понизившейся температурой последовательно возвращается в стояк.

После этого — смесь теплоносителя подается в следующий радиатор. Кольцевой водный поток разделяется в вентиле на потоки в радиаторе и поток в байпасе.

Из стояков вода поступает в верхние батареи, остальной горячий поток направляется по стоякам вниз — к низлежащим радиаторам.

Вода в этой семе подключения остывает несколько меньше, что позволяет уменьшить разницу температур на нижних и верхних этажах.

Такой способ подключения является, по своей сути, модернизированной «проточной» системой, в которой между труб подключения радиатора создана перемычка — байпас.

Диаметр трубы такого замыкающего участка делается на один размер меньшим, чем у труб стояка общего подключения. Вследствие этого, подающийся с верхних этажей теплоноситель разделяется на два потока: первый — поступает в батарею, а второй, через байпас, перетекает к нижним рядам радиаторов.

Если диаметр байпаса смонтировать таким же, как и у труб подключения, то теплоноситель в радиаторе перестанет циркулировать, поскольку гидравлическое сопротивление в батарее будет большим, чем в байпасе.

Вода всегда протекает там, где существует меньшее гидравлическое сопротивление, при одинаковом диаметре ей не нужно протекать через радиатор, она будет спокойно течь через замыкающий участок, имеющий такой же размер трубы, из которого она вытекла.

При установке байпасов с диаметрами, равными диаметру стояковых труб подключения радиаторов, поступающее количество воды может регулироваться предварительно установленными вентилями (для балансировки системы). Такие краны монтируются на трубу подключения и на байпас.

К примеру, можно полностью перекрыть сам радиатор и перенаправить всю воду в байпас, а далее к нижним по стояку отопительным батареям. Или же наоборот — перекрыть байпас и направить весь поток теплоносителя в саму батарею.

Существующие модификации однотрубной отопительной системы ленинградка

Конструктивная особенность этого варианта отопления позволяет выполнять ее в двух вариантах: горизонтально и вертикально.

Горизонтальная схема

В данном случае контур прокладывается по периметру здания (этажа). При этом магистраль подачи может располагаться как над напольным покрытием, так и непосредственно в конструкции пола. При втором способе трубопровод отопления рекомендуется теплоизолировать для исключения теплопотерь.

Рисунок 2 – Горизонтальная схема однотрубной «ленинградки»

Рисунок 3 – «Ленинградка» с расположением подающей магистрали в конструкции пола

Горизонтальная схема отопления может выполняться открытой или закрытой.

Открытый тип предусматривает установку в верхней точке системы расширительного бака, сообщающегося с атмосферным воздухом. «Ленинградка» закрытого типа исключает эту возможность, поэтому в ней используют мембранный бак, который устанавливается в том же помещении, где размещен источник тепла.

Вертикальная схема

Эта схема по исполнению схожа с традиционной однотрубной системой, применяемой в многоэтажных домах: радиаторы должны размещаться друг под другом и присоединяться к единому трубопроводу. Отличие заключается в том, что теплоноситель движется не по одному стояку (т.е. только сверху вниз), а по контуру (нагретая вода сначала поднимается на верхний этаж, проходя установленные приборы, а затем спускается на нижний уровень, проходя через вторую группу радиаторов).

Рисунок 4 – Вертикальная схема «ленинградки»

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме

В подавляющем большинстве горизонтальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой устанавливается в одно или двухэтажных частных домах. Но, кроме этого, она может применяться для подключения к централизованному отоплению. Особенностью подобной системы является горизонтальное расположение основной и обратной (для двухтрубной) магистрали.

При выборе этой системы прокладки трубопроводов необходимо учитывать нюансы подключения к различным видам отопления.

Центральное горизонтальное отопление

Для составления инженерной схемы следует руководствоваться нормами СНиП 41–01–2003. В нем говорится, что горизонтальная разводка системы отопления должна обеспечивать не только должную циркуляцию теплоносителя, но и обеспечить его учет. Для этого в многоквартирных домах обустраивают два стояка – с горячей водой и для приема остывшей жидкости. Обязательно выполняется расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления, в которую входит монтаж теплового счетчика. Он устанавливается на входном патрубке сразу после подключения трубы к стояку.

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

Это важно, так как горизонтальная разводка системы отопления будет эффективно работать только при поддержании соответствующего напора теплоносителя

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

В частном доме или в квартире без подключения к центральному теплоснабжению чаще всего выбирается горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Однако при этом нужно учитывать режим работы – с естественной циркуляцией или принудительной под давлением. В первом случае сразу от котла монтируется вертикальный стояк к которому подключаются горизонтальные участки.

К преимуществам этой схемы обустройства поддержания комфортного уровня температуры можно отнести следующее:

• Минимальные затраты на приобретение расходных материалов. В частности, горизонтальная однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не включает в себя циркуляционный насос, мембранный расширительный бак и защитную арматуру – воздухоотводчики;
• Надежность работы. Так как давление в трубах равно атмосферному – превышение температурного режима компенсируется с помощью расширительного бачка.

Но также следует отметить и недостатки. Главным из них является инертность системы. Даже грамотно спроектированная горизонтальная однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией не сможет обеспечить быстрый нагрев помещений. Это объясняется тем, что теплосеть начинает свое движение только после достижения определенной температуры. Для домов большой площадью (от 150 м.кв.) и при наличии двух этажей и более рекомендуется горизонтальная система отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией жидкости.

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

В отличие от вышеописанной схемы для принудительной циркуляции не нужно делать стояк. Напор теплоносителя в горизонтальной двухтрубной системе отопления с нижней разводкой создается с помощью циркуляционного насоса. Это отражается на улучшении эксплуатационных качеств:

• Быстрое распределение горячей воды по всей магистрали;
• Возможность регулирования объема теплоносителя для каждого радиатора (только для двухтрубной системы);
• Для установки требуется меньшая площадь, так как отсутствует распределительный стояк.

В свою очередь, горизонтальную разводку системы отопления можно сочетать с коллекторной. Это актуально для трубопроводов с большой протяженностью. Таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем комнатам дома.

Во время расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления нужно учитывать поворотные узлы, именно в этих местах наибольшие гидравлические потери напора.

Устранение недостатков при помощи байпаса

Помимо того естественной циркуляцией достигается снижение нагревательного эффекта, а это будет ощущаться на приборах расположенных на самой дальней точке, проблемы могут возникнуть и с прогревом нижнего стояка. Он будет прогреваться меньше. Зависит все от правильности прокладки системы и в этом варианте даже приборы с принудительной циркуляцией, не смогут исправить недостаток. В этом случае используется байпас, работающий на замыкание циркуляции теплоносителя. Говоря простыми словами – это отрезок трубы, соединяющий подачу и обратку.

Есть еще один вариант исправления ситуации, но он более сложен. Заключен способ в параллельной врезке в магистраль всех радиаторов, и дополнительном снабжении их регулировочными клапанами. И главное появляется возможность ремонта отдельных приборов без слива теплоносителя.

Совет. Такой монтаж необходим, если котел отопления превышает по силе параметр системы. Клапана позволяют сбалансировать температуру, и не перегревать отдельные помещения.

Двухтрубная система в отличие от однотрубной подачи, таких неудобств не имеет. Но все купируется вспомогательными устройствами. Байпас оснащен клапанами перекрывающими подачу. Его, при желании и возможности, можно сделать из остатков труб. Окружность байпаса, должна быть немного меньше диаметра стояков. В противном случае жидкость не будет равномерно распределяться, а прямиком станет отводиться в обратную магистраль.

Специалисты рекомендуют примерную разницу диаметра, от 5 до 10 мм. Для достижения большего эффекта, располагать байпас нужно ближе к радиатору. У крайнего прибора, перед самым отверстием на входе монтируется терморегулятор. Предусмотрев эти мелочи, работа отопительных приборов будет эффективнее. Одинаковая отдача будет при разгоне естественной и также, принудительной циркуляцией. Разница в тепловых показателях окажется незначительной, даже если в процессе придется установить соответствующее оборудование.

Двухтрубная схема

Двухтрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой отличается от верхнего подведения стояков тем, что обе трубы (и подача, и «обратка») располагаются внизу. Горячий теплоноситель движется по прямому стояку снизу вверх, проходит через все батареи и по обратному стояку возвращается в котел. Двухтрубная схема может содержать один или несколько контуров, обеспечивать попутное или тупиковое движение воды по трубам подачи и «обратки».

Двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией и нижней разводкой стояков используется нечасто, так как большое число конечных радиаторов требует установки такого же большого числа воздушных клапанов, а спуск воздуха из батарей вручную – это процесс трудоемкий и утомительный. Решить проблему попадания воздуха в магистраль через расширительный бачок помогает закольцовка стояков подачи специальными воздушными трубопроводами, но тогда теряется весь смысл применения именно нижней подводки, ведь количество стояков на стенах не уменьшается, а только увеличивается.

Требования к организации двухтрубной системы с нижней разводкой

Обязательные составляющие элементы такой магистрали – это:

батареи;

соединительные трубы;

расширительный бачок;

насос;

устройства регулировки (манометр, устройство балансировки, автовоздушник);

прочая фурнитура (вентили, термостатический и предохранительный клапан, трубопроводные фильтры).

Расширительный бак должен располагаться на пике – самой высокой точке отопительной системы. Если в доме есть центральный водопровод, то расширительный бачок можно совместить с емкостью подачи воды в магистраль. Главное условие для эффективного использования бачка – это легкий доступ к нему, поэтому вовсе не обязательно помещать его на чердаке, как это происходит во многих частных домах. Кроме того, бачок должен монтироваться в нехолодном помещении.

Для естественной циркуляции необходимо создать уклон труб из расчета 10 см на 20 погонных метров.

Если входная дверь становится препятствием для монтажа стояков, можно организовать два колена. При этом разводка оборудуется от пика магистрали.

Еще одно важное требование для эффективной работы двухтрубной теплотрассы – использование труб разного диаметра, призванное обеспечить движение теплоносителя не только по малому кругу (котел – ближний радиатор – котел), но и по более протяженным. В длинные магистрали целесообразно включить электрический насос высокой производительности

Он будет ускорять циркуляцию воды, а значит, и теплоотдача батарей будет выше

В длинные магистрали целесообразно включить электрический насос высокой производительности. Он будет ускорять циркуляцию воды, а значит, и теплоотдача батарей будет выше.

Решающее значение при проектировании двухтрубной системы отопления имеет грамотный гидравлический расчет, главная функция которого – определить необходимое количество радиаторов для эффективного обогрева дома, диаметр стояков и возможные теплопотери.

Принцип работы однотрубной системы

Как явствует из названия, в данной схеме роль подающей и обратной магистрали исполняет одна и та же труба. К ней присоединяются обе подводки от каждого отопительного прибора, установленного один за другим.

Труба прокладывается от источника тепла и возвращается к нему, образуя кольцевой контур. Система функционирует следующим образом: нагреваемая в котле вода сразу же идет вверх по вертикальной трубе, создавая таким способом давление в сети.

При использовании однотрубной системы водяного отопления в двухэтажном доме теплоноситель из вертикальной трубы расходится по контурам. В одноэтажных домах этот стояк снова опускается до уровня пола, образуя так называемый разгонный коллектор. Только после этого труба идет горизонтально по периметру здания, где к ней подключаются батареи, а затем возвращается обратно в котел. Особенностями такой системы является:

• проходное сечение магистральной трубы неизменно на всем ее протяжении;
• в каждый последующий отопительный прибор поступает вода с более низкой температурой, чем в предыдущий. Причина понятна – остывший теплоноситель из первой батареи подмешивается в общий коллектор, снижая температуру проходящей в нем воды;
• эта особенность проистекает из предыдущей. Для увеличения теплоотдачи каждый последующий прибор должен иметь большую мощность, то есть, количество секций надо наращивать от батареи к батарее.

В большинстве случаев для движения теплоносителя по сети трубопроводов в частном доме применяется принудительное побуждение, то бишь, ставится циркуляционный насос. Тогда система работает стабильно и более эффективно, хотя организация естественной циркуляции также возможна. Тут и сыграет свою роль вертикальный разгонный коллектор, чья высота выдерживается не менее 2м от пола. Не следует забывать и о том, что для нормальной работы самотека нужно установить атмосферный расширительный бак выше самой высокой точки системы, в идеале – на чердаке дома.

На представленном выше рисунке показано, как выглядит однотрубная система отопления с естественной циркуляцией в одноэтажном доме. Расширительная емкость, сообщающаяся с атмосферой, устанавливается под самым потолком (если позволяет высота) или в чердачном пространстве и подсоединяется к разгонному коллектору. Но подобные схемы работают не слишком хорошо, так как разница температур в подающем и обратном трубопроводе невелика. Чтобы создать хорошую циркуляцию, в схему устанавливается насос, как на рисунке ниже:

Теперь расширительный бак можно взять мембранного типа, поскольку системе больше не требуется связь с атмосферой, избыточное давление в ней создает циркуляционный насос. Тем не менее наличие разгонного коллектора необходимо, здесь у него есть дополнительная функция. Она заключается в поддержании уровня теплоносителя в радиаторах по принципу сообщающихся сосудов. Ну и, конечно, способствует лучшей циркуляции воды.

Варианты исполнения однотрубной системы отопления

Различаются естественный и принудительный тип циркуляции, также схема может разделяться по типу:

1. Источника тепла. Это могут быть твердотопливный, газовый, электрический котлы.
2. По теплоотдающим приборам, в качестве которых применяются радиаторы или контур теплого пола.
3. По устройству транспортировки. Если теплоноситель поступает самотеком, требуется разгонный участок движения, если монтируется принудительная циркуляция, устанавливается насос.
4. В зависимости от оборудования для компенсации избыточного давления. Используются расширительные баки открытого или закрытого типа.

Также в расчет берутся виды труб по материалу изготовления, виды водопроводной арматуры.

Схемы с естественной и принудительной циркуляцией

Естественная циркуляция обозначает, что теплоноситель транспортируется по трубе самотеком, принудительная – с помощью насоса. Первый вариант требует монтажа трубопроводов с определенным уклоном для обеспечения тока воды. Также нужен разгонный участок для получения нужного давления, которое и перемещает жидкость. Разгонный участок – вертикальный патрубок, отходящий от котла. По патрубку поднимается теплоноситель, затем по трубопроводу, соединенному с патрубком, поступает вниз, заполняя всю тепловую магистраль и радиаторы.

Если схема однотрубного отопления самотеком выполняется с верхней разводкой для 2-х этажных домов, разгонным участком служит подающий патрубок, только он поднимается на нужный уровень. При монтаже одноконтурной системы в одноэтажном строении с горизонтальной разводкой нужен разгонный коллектор высотой не меньше 150 см от уровня первого установленного радиатора.

Самотечные схемы зависят от количества поворотов – чем их больше, тем труднее транспортировка носителя, поэтому рекомендуется делать не более 2-х поворотов на всю магистраль. Также гравитационный тип транспортировки создает проблемы с прогревом крайнего прибора отопления – остывающая вода плохо прогревает батарею, приходится увеличивать количество секций.

Поможет установка насоса, который можно ставить на любом повороте магистрали. Работа насоса нивелирует все недостатки одноконтурной схемы, ускоряет движение теплоносителя, гарантирует проход жидкости по любым поворотам. Перед монтажом насоса нужно определиться с зоной – несмотря на возможность ставить в любой точке, в расчет принимается взаимодействие резиновых деталей с горячей водой, что снижает срок службы прибора. Поэтому рекомендуется ставить насосы на трубопроводе обратного течения носителя, где циркулирует вода с малой температурой.

Выбирая схему, следует учитывать достоинства принудительной вентиляции:

• упрощенная реализация сложных схем отопления с поворотами, подъемом теплоносителя на 2-й этаж, мансарду;
• не придется покупать трубы разного диаметра;
• нет нужды просчитывать угол наклона каждого отрезка трубопровода.

Есть и недостатки – зависимость от электропитания, возможность засорения прибора и наличие затрат на обслуживание (оплата счетов за электричество).

Открытая и закрытая системы

Различаются схемы по типу расширительного бака, который монтируется вместе с системой. Если это закрытая емкость – система закрытая, если нет крышки – открытая. Устанавливается бак в самой высокой точке системы. В герметичных баках есть отвод для слива излишков воды или внутреннее пространство разделено мембраной расширительного типа – при избытках жидкости газ в одной половине сжимается, мембрана вытягивается, как только объем жидкости нормализуется, мембрана возвращается в исходное положение и обеспечивает нужное давление. Закрытая система очень проста в монтаже и применении.

Открытый бак также ставится в самой высокой точке схемы, но при этом у бака нет крышки, поэтому не исключено взаимодействие с кислородом, поступающим в трубы, – повышается риск завоздушивания. Плюс использования именно открытой системы в отсутствии необходимости следить за давлением и возможностью изготовления расширительного бака из подручного материала. Пользователи отмечают еще ряд минусов – в бак нужно доливать воду, нельзя применять антифриз (теплоноситель будет испаряться, а его пары ядовиты), кислород в теплоносителе быстрее изнашивает трубы.

Последовательность действий при установке водяного отопления с двухтрубной нижней разводкой

Все начинается с выбора энергоресурса. Если использовать в одной и той же схеме газовый котел в качестве основного, а электрический или работающий на твердом топливе – в качестве запасного, то можно сделать систему отопления энергонезависимой.

Далее следует обратиться в компетентный орган для разработки и утверждения проекта. Только после оформления всей необходимой документации и приобретения оборудования и расходных материалов начинается монтаж системы отопления.

Оснащение котельной

Котельная должна быть достаточно просторной, с высоким потолком и хорошей вентиляцией. Участки стен и пола, находящиеся в непосредственной близости от котла, облицовываются огнеупорными материалами.

Котел устанавливается согласно инструкции по эксплуатации. Дымоход выводится на улицу через специальное отверстие.

Коллекторный шкаф

Этот элемент представляет собой отделение, внутри которого будет располагаться насос, распределительный коллектор, регуляторы и счетчики.

Монтаж труб

Трубы устанавливаются по возможности ровно, без изгибов. При необходимости в стенах делаются отверстия, которые впоследствии аккуратно замазываются цементным раствором. Для соединения труб используется сварка (металл) или специальный утюг (полипропилен).

Установка батарей

Нагревательные элементы располагаются под подоконником. Требования по монтажу относительно стены, пола и подоконника такие же, как и при обустройстве однотрубной системы. Длина радиатора (количество секций) по возможности должна соответствовать ширине оконного проема. На участках ввода и вывода теплоносителя монтируются краны-терморегуляторы.

Завершающий этап монтажа водяного отопления с нижней разводкой – опрессовка. Первый запуск котла производится только в присутствии сотрудников профильной службы.

Принцип действия однотрубной системы отопления

Работа однотрубной отопительной системы происходит по достаточно простым принципам. Имеется только один замкнутый трубопровод, по которому идет циркуляция теплоносителя. Проходя через котел, носитель нагревается, а проходя через радиаторы сообщает им это тепло, после чего, охлажденный, вновь поступает в котел.

Стояк в однотрубной системе также один, а его расположение зависит от типа постройки. Так, для одноэтажных частных домов наилучшим образом подойдет горизонтальная схема, тогда как для многоэтажных строений – вертикальная.

Для повышения эффективности однотрубной системы, можно внести некоторые усовершенствования. Например, установить байпасы – специальные элементы, представляющие собой отрезки трубы, соединяющие прямую и обратную трубу радиатора.

Такое решение дает возможность подключить к радиатору терморегуляторы, способные контролировать температуру каждого нагревательного элемента, либо вовсе отключать их от системы. Еще один плюс байпасов – они позволяют произвести замену или отремонтировать отдельные отопительные элементы без отключения всей системы.

Особенности монтажа

Чтобы отопительная система долгие годы дарила тепло хозяевам дома, в процессе монтажа стоит придерживаться такой последовательности действий:

• Согласно разработанному проекту, производится установка котла.
• Осуществляется монтаж трубопровода. В местах, где проектом предусмотрена установка радиаторов и байпасов – устанавливаются тройники.
• Если система работает по принципу естественной циркуляции, необходимо обеспечить уклон в 3-5 см на каждый метр длины. Для контура с принудительной циркуляцией будет достаточно уклона в 1 см на метр длины.
• Для систем с принудительной циркуляцией производится монтаж циркуляционного насоса. Стоит учитывать, что устройство не рассчитано на эксплуатацию при больших температурах, поэтому будет лучше установить его неподалеку от входа обратной трубы в котел. Кроме того, следует обеспечить подключение насоса к электрической сети.
• Установка расширительного бака. Бак открытого типа должен находиться в наивысшей точке системы, закрытого – в любом удобном месте (чаще всего его монтируют неподалеку от котла).
• Установка отопительных радиаторов. Весят они немало (особенно заполненные водой), поэтому их закрепляют при помощи специальных кронштейнов, которые, как правило, идут в комплекте. Установка чаще всего осуществляется под оконными проемами.
• Производится установка дополнительных устройств – кранов Маевского, заглушек, перекрывающих устройств.
• Заключительный этап – испытания готовой системы, для чего в нее под давлением подается вода или воздух. Если испытания не выявляют проблемных участков – система готова к эксплуатации.

Преимущества

Для частных домов малой площади однотрубный вариант системы отопления выглядит более предпочтительным, благодаря следующим ее преимуществам:

• Легкость составления проекта.
• Удобство монтажа системы.
• Сокращение затрат на покупку материалов и оборудования.
• Устойчивая гидродинамика.
• Безопасность циркуляции теплоносителя, которая осуществляется естественным путем.

Недостатки

Существует и ряд недостатков, с которыми придется мириться владельцам однотрубных отопительных систем:

• Сложности исправления ошибок, допущенных на этапе проектирования, в запущенной в эксплуатацию схеме.
• Неравномерный нагрев отопительных элементов, расположенных на различном расстоянии от котла.
• Тесная взаимозависимость элементов.
• Высокие показатели гидродинамического сопротивления.
• Невозможность регулировки расхода теплоносителя.
• Сравнительно большие теплопотери.
• Ограниченное количество радиаторов, которые могут быть размещены на одном стояке.