Схема однотрубной отопительной системы

Схема разводки – это основной и первый параметр, который следует определить при проектировании системы отопления. Если нужно любыми способами снизить затраты на сборку отопления, то лучшим вариантом будет схема однотрубной системы отопления частного дома, для которой нужен минимум материалов.

В данной статье рассмотрим различные компоновки однотрубной схемы и определим их сильные и слабые стороны, а также особенности монтажа.

Схема однотрубной системы отопления частного дома

Особенности однотрубной схемы разводки отопления

Простота и практичность – основные преимущества однотрубной разводки. Контур отопления, один или несколько, формируются одной трубой, завязанной на котел. Радиаторы подсоединяются к трубе последовательно.

Каждый из них врезается тройниками в общую трубу контура, а участок между точками врезки каждого теплообменника заменяется на трубу меньшего диаметра, формируя байпас.

В зависимости от расположения радиаторов этажности здания выбирается однотрубная разводка:

• С нижней разводкой;
• С верхней разводкой.

В зависимости от этажности дома:

И по типу циркуляции теплоносителя:

• С принудительной циркуляцией;
• С естественной циркуляцией (гравитационная).

Перечислены базовые варианты, которые по необходимости можно комбинировать для получения полноценной системы отопления и охвата всех отапливаемых помещений. Для домов большой площади или двух- трехэтажных формируется несколько параллельных контуров, в каждом из которых организуется однотрубное подключение.

Контуры важно сбалансировать, чтобы обеспечить равномерное распределение тепла. Для этого используются регулировочные клапаны или гидрострелки, коллекторные группы.

Однотрубная схема разводки привлекательна своей экономичностью, однако вместе с этим обладает явными недостатками. Радиаторы в контуре подсоединены последовательно, а значит, теплоноситель котла поочередно попадает в теплообменники.

Потеряв часть тепла в первой батарее, к последующим уже поступает остывшая вода, что снижает их тепловую мощность.

Схема подключения байпаса

Разрешить эту проблему можно несколькими универсальными способами:

• Каждый последующий радиатор в контуре подбирается с большим числом секций, чтобы итоговая мощность соответствовала требованиям с учетом сниженной температуры теплоносителя. Однако такой вариант увеличивает градиент температуры в начале и конце контура и спасает лишь в случае, если общее число теплообменников в контуре не превышает 6-7 штук;
• Наличие байпасов на каждом радиаторе, а также циркуляционного насоса, позволяет существенно снизить перепад температур. Создавая достаточно большой напор, можно добиться равномерного распределения горячего теплоносителя по основной трубе, а значит, к каждому радиатору будет поступать больше тепла.

Естественно, с принудительной циркуляцией система отопления становится энергозависимой, зато более эффективной.

С нижней разводкой

Привычная однотрубная схема Ленинградка является наглядным примером нижней разводки. От котла труба идет на уровне пола или даже в подвале. В стремлении сэкономить на материалах следует использовать нижнюю разводку.

Схема системы с нижней разводкой

В двух- трех этажных домах нижняя разводка также определяет позицию подачи и обратки для стояков. Труба от котла идет понизу, и теплоноситель поднимается по стояку, прежде чем попасть в контуры, распределенные по этажам.

С верхней разводкой

Верхняя разводка актуальна для вертикальной однотрубной схеме. К стоякам подача от котла подводится сверху. От котла коллектор поднимается на чердак или под потолок верхнего этажа и там уже подключается к верхнему контуру и опускается к нижнему.

Особых преимуществ в частном доме верхняя разводка не дает, там более что, обогревая более горячим теплоносителем верхний этаж в ущерб нижнему, дополнительно усиливается градиент температуры воздуха в доме.

Вертикальная

По зданию распределяются стояки возле каждого оконного проема или между ними. Стояки формируют ряд параллельных контуров, в каждом из которых радиаторы подключаться сбоку последовательно с байпасом.

Горизонтальная

Оптимальная схема разводки для одноэтажных или двухэтажных домов. Труба контура укладывается по периметру здания, и в нее врезаются радиаторы с нижним подключением. Участок между точками врезки каждого радиатора, общая труба монтируется меньшего диаметра, заставляя часть теплоносителя проходить через теплообменник.

При таком распределении нет жесткой привязки по месту установки между радиаторами на первом и втором этаже.

С принудительной циркуляцией

Циркуляционный насос для однотрубной схемы подключения – лучшее решение. С принудительной циркуляцией теплоноситель доходит с минимальной потерей температуры до последних радиаторов в контуре, нивелируя основной недостаток схемы. При первом запуске отопления на порядок быстрее прогревается вся система, и не нужно ждать шесть-десять часов, прежде чем весь контур прогреется.

Если нет необходимости проектировать отопление для работы и в гравитационном режиме, трубы можно прокладывать в стяжке или зашивать в стены так, чтобы их не было видно.

Схема с принудительной циркуляцией

Повышается управляемость системы. Сопротивление, которое создают терморегуляторы току теплоносителя, достаточно учесть во время выбора циркуляционного насоса. Достаточно мощный напор позволит прокачивать теплоноситель по всему контуру при любых установка регулировочной арматуры, установленной на каждом в отдельности теплообменнике.

Циркуляционный насос существенно повышает максимально допустимую протяженность контура. Допустимое снижение тепловой мощности крайних радиаторов сохраняется даже при длине контура до 150 метров. Если необходимо охватить большую площадь, достаточно разделить схему на два и более контура, соединенных параллельно с установкой насосов в каждом из них.

С естественной циркуляцией

Для естественной циркуляции важен перепад высоты между самой высокой и самой низкой точкой контура. В однотрубной схеме подключения разделить подачу и обратку не получится без существенного удорожания, ведь потребуется больше труб.

Схема с естественной циркуляцией теплоносителя

Простым решением и в то же время практичным будет разгонный коллектор. От котла вначале труба поднимается вертикально вверх к расширительному баку в случае с открытой системой. Далее труба опускается по наклонной к первому радиатору.

Подъем разгонного коллектора придаст горячему теплоносителю требуемое ускорение, чтобы он мог циркулировать по контуру. Естественно трубы подбираются по диаметру как можно больше, для снижения сопротивления.

Участки байпаса между подводами каждого радиатора формируются трубой всего на один размер меньше. Устанавливать регулирующую арматуру на байпасе не следует, чтобы не препятствовать току теплоносителя.

Двухэтажного дома

Распределять по дому стояки, к каждому из которых будет подсоединено всего два радиатора, не имеет смысла. Гораздо проще организовать два независимых контура по одному на этаж и согласовать их с помощью гидрострелки или регулирующей арматуры.

В каждом контуре общая труба укладывается на уровне пола по периметру здания, и к ней подключаются радиаторы. Обеспечить нормальное функционирование естественной циркуляции в данном случае довольно сложно, потому предпочтение отдается принудительной циркуляции.

Варианты и технология устройства однотрубной системы отопления своими руками

Однотрубная система отопления существует как альтернатива двухтрубной. Имея сопоставимую эффективность, разводка теплоносителя по единственной трубе является более экономичным вариантом, поскольку появляется возможность экономии на трубах и фитингах. Для самостоятельного расчета и сборки подобного отопления следует тщательно изучить принципы действия и способы монтажа его составных элементов.

Особенности однотрубной системы отопления

Однотрубная система отопления фактически представляет собой замкнутое кольцо труб, по которым циркулирует теплоноситель. Помимо собственно труб, в отопительной магистрали присутствуют два основных элемента: котел и радиаторы отопления. Кроме того, в систему включается коллектор, запорно-регулирующая арматура, группа безопасности, расширительный бак и т.п. вспомогательное оборудование.

Нагретая котлом вода поступает в магистраль и подается на первый радиатор отопления. Выйдя из него, вода по магистрали подается на второй радиатор отопления и т.д. из последнего радиатора теплоноситель по обратной трубе возвращается в котел и цикл повторяется.

Данный момент является главной особенностью однотрубных систем. При альтернативной двухтрубной схеме теплоноситель почти без потери температуры распределяется по подающей трубе, от которой через ответвления происходит забор воды на радиаторы. Поэтому температура каждого из радиаторов будет почти одинаковой. Появление некоторой разницы возможно лишь при большой длине магистрали.

Решить проблему недостаточного нагрева последнего радиатора в кольце однотрубной системы можно тремя способами:

1. Повысить температуру нагрева воды. Этот способ наиболее прост в реализации, однако на практике применяется крайне редко по причине увеличения расходов на энергоносители. Кроме того, может возникнуть проблема перегрева первых радиаторов в системе.
2. Увеличить тепловую мощность оконечных отопительных приборов. Достигается это увеличением количества секций, что влечет за собой ощутимое удорожание всей конструкции.
3. Включение в систему циркуляционного насоса. При интенсивном кругообороте теплоносителя он не успевает полностью отдавать энергию в первых радиаторах и подается горячим даже на последние теплообменники. Данный способ наиболее распространен, т.к. небольшие затраты на циркуляционный насос полностью окупаются возможностью не увеличивать интенсивность работы котла и обойтись без мощных радиаторов в последних по кольцу теплообменниках.

Однотрубная схема отопления обладает следующими преимуществами перед альтернативными схемами:

• значительное сокращение расхода труб и комплектующих, что намного уменьшает стоимость всей сборки;
• возможность подключать отопительные приборы как последовательно, так и параллельно;
• можно направить теплоноситель таким образом, чтобы сначала он поступал в помещения с наибольшими теплопотерями.

Вместе с тем, однотрубным вариантам присущи и некоторые недостатки:

• длительный прогрев всего объема теплоносителя после холодного запуска;
• если дом имеет два или более этажа, то отопительную систему будет довольно сложно сбалансировать. Верхние этажи всегда будут прогреваться эффективнее, чем нижние.
• при необходимости ремонта одного участка придется выключать всю систему.

Отопление частного дома без газа и электричества сделать не так сложно, читайте нашу статью.

Как выбрать котлы для отопления на дровах и электричестве, читайте здесь.

Основной признак, по которому могут различаться однотрубные варианты отопления, это схема циркуляции теплоносителя.

Вертикальная схема

Ее особенностью является применение вертикальных стояков и возможность установки в многоэтажных домах. При этом теплообменники отопления подключаются последовательно, начиная с верхнего этажа. Кроме того, наличие вертикального стояка позволяет организовать самотечную сборку, не требующую применения циркуляционного насоса.

Теплоноситель здесь будет приходить в движение, стекая под воздействием гравитации по имеющим некоторый наклон горизонтальным участкам труб. Кроме того, теплоноситель дополнительно будет двигать сила, возникающая в вертикальных стояках за счет разности в плотности теплоносителя с разной температурой.

Горизонтальная

Применяется лишь в одноэтажных домах. Может быть как самотечной, так и с принудительной циркуляцией. Все радиаторы отопления в горизонтальных системах подключаются параллельно. Возможно создание схем с несколькими петлями, подключаемыми через коллектор.

Кроме того, существует вариант однотрубного отопления, в котором теплоноситель проходит не только через радиатор, но и параллельно через трубу небольшого диаметра.

Это позволяет создавать более длинные петли за счет более эффективного распределения тепла по всей длине отопительной магистрали. Называется такая схема «ленинградка».

Способы подключения радиаторов

Существует несколько основных типов подключения:

• диагональный, когда подающая труба включается в верхний вход на одной стороне обогревателя, а отводящая – в нижний с противоположной стороны. Это наиболее эффективный способ;
• боковой, при котором теплоноситель подается и выводится через пару отверстий, находящихся с одной стороны теплообменника;
• нижний, когда вода поступает и в выводится из радиатора через нижнюю пару отверстий;
• одноточечное подключение. Применяется лишь в крайних случаях, когда нет возможности развести к радиатору вторую трубу. Для такого подключения специальные инжекторные узлы подключения, в которых заходящие в отверстие радиатора патрубки имеют различную длину.

Технология монтажа

Последовательность действий при сборке однотрубной системы разделяется на несколько этапов:

• • установка котла. В зависимости от его типа и конструкции, установка может производиться либо на стену, либо на пол. В любом случае, должны быть соблюдены все правила пожарной безопасности;

• • монтаж группы безопасности, состоящей из предохранительного клапана, воздухоотводчика и манометра. Предохранительный клапан обеспечивает сброс теплоносителя при повышении его давления в системы выше установленной нормы. Воздухоотводчик в автоматическом режиме удаляет из магистрали отопления воздух. Манометр отображает фактическое давление в трубах. Устанавливать группу безопасности следует сразу же после котла. Устанавливать отсекающие краны между котлом и группой безопасности категорически запрещено;

• • сборка трубопровода. Для самотечной однотрубной схемы после котла группы безопасности должна следовать вертикальная колонна из труб большего диаметра, чем в основной магистрали. Горизонтальная часть магистрали должна иметь непрерывный уклон в несколько градусов. Трубы могут быть либо целиком металлическими, либо металлопластиковыми, либо армированными полипропиленовыми;

• • в определенных проектом местах монтируются радиаторы. Чаще всего для этого применяются крепежные кронштейны, закрепляемые на стене. При диагональном подключении имеет смысл организовать уклон в один-два градуса в сторону слива. Неиспользуемые отверстия закрываются заглушками, в одно из них устанавливается кран-маевского для сгона воздушных пробок;

• • к выходу последнего в кольце подключается труба обратки, подаваемая на вход котла;

• • в обратку через тройник врезается расширительный бак. Его емкость подбирается в зависимости от вида объема циркулирующего теплоносителя. Для воды следует выбирать модели баков емкостью порядка 10% от залитого в трубы объема. Для незамерзайки бак должен иметь емкость 20-25% от используемого объема;

• при необходимости на обратку циркуляционный насос. Мощность насоса выбирается индивидуально, исходя из объема и особенностей имеющейся сборки. Использовать насосы с избыточной мощностью не рекомендуется, поскольку это не улучшит работу отопления, но приведет к его завоздушиванию и появлению шума;
• через тройник в самой нижней части трубы-обратки подсоединяется сгон с краном для слива теплоносителя.

Технология системы

Прочие особенности наиболее явно проявляются в самотечных конструкциях.

1. Расширительный бак должен устанавливаться не на обратке, а в самой верхней точке вертикальной колонны после котла. При этом бак может быть открытого типа.
2. Входное отверстие котла должно располагаться как можно ниже. В идеале – ниже уровня пола.
3. Вся магистраль после вертикальной колонны должна иметь непрерывный уклон. Возвышающийся участок трубопровода может остановит работу системы из-за скапливающегося воздуха и нарушения стока воды под действием гравитации.

Поэтому еще на этапе планирования следует учесть все эти особенности.

Установка счетчика воды своими руками вполне возможно, прочитайте нашу статью как это сделать.

Отзывы

В сети можно встретить множество отзывов об опыте эксплуатации однотрубных систем отопления. Вот наиболее характерные из них:

Надежда, Нижний Новгород

Используем такой систему несколько лет. Привлекает возможность самостоятельно регулировать температуру. Из неудобств лишь то, что при сильных морозах из открытого расширительного бака начинает испаряться вода. Поэтому периодически приходится ее подливать.

Роман, Пенза

Система не вызывает никаких проблем ходе эксплуатации. Использую тосол в качестве теплоносителя. Чтобы в случае возможного ремонта не пришлось его сливать целиком, радиаторы подключил на «американки» и поставил краны.

Однотрубное отопление: видео

В данном ролике можно представлен процесс сборки однотрубного отопления в коттедже

Как следует из отзывов и самой сути работы системы отопления по однотрубной схеме, подобное решение может стать неплохим вариантом для небольшого дома.

Минимальный расход материала, возможность отказа от энергозависимых циркуляционных насосов и при этом хорошая тепловая эффективность, все это делает однотрубное отопление очень привлекательным для владельцев загородной недвижимости.