Однотрубная система отопления частного дома: разводка, схема, основные характеристики

Каждый человек хочет жить в максимально комфортной обстановке, и соответственно для каждого основным желанием становится тепло и уют в доме. И если жителям квартир в этом плане легче, поскольку в большинстве своем в многоквартирных домах обустроено центральное отопление, то в случае с собственниками частных домов все несколько сложней, им самим приходится заботиться о себе. Для бюджетного варианта поддержания тепла прекрасно подойдет однотрубная система отопления, которая особенно популярна среди владельцев небольших дачных домиков. Давайте более подробно разберем данную систему отопления, и узнаем как она устроена.

Основные конструктивные элементы однотрубной системы отопления

В первую очередь необходимо рассмотреть конструкцию системы, которая, как вы сами убедитесь довольно проста. Основное отличие однотрубного отопления от двухтрубного заключается в том, что в такой системе полностью отсутствует распределение подающей и обратной трубы.

Полный контур состоит только из одной трубы, которая последовательно соединяет радиаторы. Именно поэтому труба только условно делится пополам, где одна половина, которая выходит из элемента нагрева – падающая, и вторая половина – обратная.

Схема расположения элементов

Для полноценного понимания о том, как устроена эта система необходимо досконально разобраться в её составляющих. Основными элементами такой системы являются:

1. Нагревательный бак. В индивидуальных случаях предусматриваются конструкции на твердом топливе, газе или же электричестве.
2. Отопительные элементы. В их роли в данной ситуации выступают радиаторы. Принцип их работы очень прост — забирая тепло у теплоносителя, они передают его помещению.
3. Расширительный бачок. Его присутствие в системе обязательно. Основная задача — компенсировать расширение теплоносителя, не давая ему повредить трубы.
4. Разводка. В частности, она подразумевает наличие в системе кранов, запорной арматуры и труб.

Преимущества и недостатки отопления с одной трубой

Чтобы определиться с проектированием системы отопления в своем доме необходимо знать все преимущества и недостатки каждой из них. Говоря о варианте с одним контуром следует выделить его следующие достоинства:

• Обустройство такой системы позволяет значительно сэкономить средства, поскольку требует минимального количества материала. Для монтажа не нужно большое количество соединительных труб, перемычек, подводов к радиаторам и обратных стояков и прочих комплектующих.
• Несомненным достоинством является и внешний вид такого отопления, который с эстетической точки зрения получается гораздо более привлекательным чем остальные.
• Возможность прокладки отопительных элементов под покрытием пола, дверными проемами или облицовочным материалом стен.
• В современных моделях можно добиться поддержания температуры теплоносителя. Делается это за счет последовательной системы подключения радиаторов, оснащенных датчиками температуры.

Система «ленинградка» — разновидность однотрубного отопления с параллельным расположением радиаторов, что позволяет уменьшить снижение температуры при прохождении через систему теплоносителя

Если говорить о слабой стороне данного вида отопления, то можно отметить три существенных недостатка:

• Самым большим недостатком, и в то же время основным отличием однотрубной системы отопления от двухтрубной является последовательное соединение радиаторов. К примеру если в одной из комнат слишком высокая, или же наоборот, слишком низкая температура, для исправления проблемы необходимо подкрутить вентиль на радиаторе, что в последствии приведет к изменению температуры теплоносителя в последующих элементах нагревательной системы.
• Еще одним минусом является необходимость в довольно высоком давлении для циркуляции теплоносителя. Чтобы система работала без сбоев придется установить мощный насос, поскольку естественная циркуляция проходит довольно плохо, в отличие от двухтрубной системы, у которой проблем в этом плане нет. Это может привести к дополнительным затратам, поскольку существует риск образования протечек или разрыва.
• И последним довольно значимым недостатком можно назвать то, что в одноэтажном доме необходима установка однотрубной системы с верхней разводкой. В этом случае роль технического помещения будет выполнять чердак, на котором должен располагаться расширительный бак.

Схема устройства систем отопления в частном доме: 1 — однотрубная, 2 — двухтрубная

Принцип работы подобной системы в доме из двух и более этажей происходит по следующему принципу:

1. Изначально из расширительной емкости теплоноситель опускается вниз с верхних этажей на нижние, проходя при этом через нагревательные приборы.
2. Горячая вода попадает в батареи и отдает им часть своего тепла. При этом, практически половина изначальной температуры пропадает по достижению нижних этажей здания, так как проходя через каждый элемент цепи, происходит снижение температуры теплоносителя.

Рассматривая систему в общем, следует отметить, что для большого дома данный вид отопления, с учетом последовательного соединения радиаторов становится невыгодным. В зависимости от их типа, номинал падения температуры может доходить до 20 градусов.

Устройство и принцип работы отопления: 1 — клапан сброса давления, 2 — насос, 3 — регулятор температуры, 4 — расширительный бак

Виды однотрубных систем

Классификацию однотрубных систем можно разделить по трем признакам:

• В зависимости от схемы монтажа (вертикальная, горизонтальная);
• По методу подключения (тупиковый, попутный);
• По способу циркуляции (принудительная, естественная).

Рассмотрим первые две группы более подробно, в частности разберем некоторые особенности самых распространенных схем и методов подключения.

Отопление с верхней разводкой

При обустройстве данного вида системы отопления теплоноситель поднимается вверх по стояку, в дальнейшем проходит по распределительным трубам непосредственно к радиатору. В данной ситуации предусматривается естественная циркуляция.

Единственным недостатком такой системы можно назвать именно большие трубы, которые довольно трудно спрятать под облицовочным материалом. В то же время данный отрицательный фактор хорошо компенсируется полноценной независимостью от электроснабжения, поскольку работает однотрубная система с верхней разводкой, схема которой представлена ниже, абсолютно автономно, без использования каких-либо электроприборов.

Схема отопления с верхней разводкой труб

Отопление с нижней разводкой

Такой тип отопления имеет одно характерное отличие от предыдущего, в частности, оно отличается отсутствием подающего стояка. Подающая магистраль должна иметь правильный уклон труб и может быть скрыта под покрытием пола или стен. При этом, во избежание теплопотерь необходимо предусматривать дополнительную теплоизоляцию поверхностей.

Схема отопления с нижней разводкой труб

Подключение радиатора отопления к однотрубной системе

Как уже упоминалось ранее по типу подключения система может быть с попутным (проточным) подключением, или же с тупиковым (т.е. с наличием замыкающих участков). Говоря подробней о каждом из них, следует отметить некоторые особенности.

Проточный (попутный) способ

При проточном подключении вода поступает в радиаторы сверху, и соответственно проходя поочередно каждый из них – охлаждается. В данном случае регулировка температуры в батареях завершающих цепь не представляется возможной. Именно по этой причине данный способ установки применяется только при небольших площадях строения.

Тупиковый способ

Рассматривая подключение радиатора отопления к однотрубной системе тупиковым способом, следует отметить, что при его обустройстве на каждом из обогревающих элементов делаются замыкающие участки. Это дает возможность регулировать температуру в любом из помещений и даже отключать некоторые батареи не затрагивая остальные.

Замыкающий участок выполняется из трубы меньшего диаметра чем в основной магистрали. Сам участок называют «байпасом». В данной системе предусматривается некое разделение потоков теплоносителя, таким образом, часть воды переходит в радиатор для его нагрева, в то время как вторая часть проходит «мимо» и не охлаждаясь попадает в следующий.

На фото показана схема подключения радиаторов в двух различных вариантах

Последовательность монтажа отопительной системы

Итак, пришло время рассмотреть непосредственно монтаж отопительной системы, и его последовательность. В частности, заключается он в следующих этапах:

1. В первую очередь проводится установка и подключение отопительного котла. Если у вас нет достаточного опыта в этом деле, то лучше обратиться за помощью к специалистам.
2. После этого необходимо провести финишную отделку стен, к которым предполагается закреплять трубы и радиаторы. Отметим, что после установки вы не сможете ее провести, поскольку расстояние между обогревательным прибором и стеной составляет несколько сантиметров.
3. Далее осуществляется крепление радиаторов, труб и вспомогательного оборудования. В соответствии с намеченными областями проводится соединение всех элементов в единую систему отопления.
4. Завершающим этапом является проверка работоспособности и герметичности всей системы. Если все батареи стали теплыми, места соединения труб сухие и нигде не видно протечек, значит вы все сделали верно.

Вывод из прочитанного

Если еще десяток лет назад однотрубная система отопления в частном доме вызывала много проблемных вопросов, то сейчас благодаря научно-техническому прогрессу, большинство из них решены. Можно с уверенностью заявить — это бюджетная, но при этом очень качественная конструкция, которая позволит поддерживать уютную и теплую атмосферу в доме даже в сильный мороз.

Однотрубная система отопления — плюсы и минусы, популярные схемы

При организации отопления частных домов иногда приходится выбирать между различными схемами трубной разводки, отдавая предпочтение экономии финансовых средств или эффективности системы. При этом наиболее бюджетным вариантом является однотрубная система отопления, которую для обогрева своих домов выбирают многие собственники.

Чтобы правильно смонтировать систему с одной трубой, следует знать основные схемы разводки, применяемые для этого материалы и размеры трубопроводов. Так как основной проблемой однотрубного контура является неравномерность прогрева радиаторных теплообменников, важно иметь представление о способах их балансировки.

Рис. 1 Примеры однотрубных разводок с нижним подключением батарей

Особенности однотрубной системы

Как следует из названия однотрубная, проходящий по радиаторам тепловой носитель циркулирует по одной трубе, при этом такая разводка имеет следующие особенности:

• Основным конкурентом контуров с одной трубой является двухтрубная разводка. При их сравнении первая схема подключения обладает более высокой экономичностью, связанной с меньшим расходом трубных материалов.
• Для обеспечения более равномерного прогрева теплообменников в однотрубной разводке ленинградка с параллельным подключением батарей требуется применение основного трубопровода большого диаметра. Связано это с тем, что на вход следующего в цепи радиатора поступают смешанные потоки из прямой трубы подачи и после прохождения по предыдущему теплообменному прибору. Из-за этого выигрыш однотрубки в стоимости по сравнению с двухтрубной схемой существенно нивелируется.
• Теплообменники в горизонтально проложенных однотрубных системах имеют разную теплоотдачу, поэтому как правило нуждаются в балансировке.
• Для функционирования системы требуется относительно небольшой объем теплоносителя. Его количество в примерно в два раза меньше, чем в тупиковой и попутной двухтрубных схемах разводки.
• Популярная схема однотрубной системы ленинградка по энергетической эффективности значительно уступает двухтрубной. Связано это с тем, что большая часть теплоносителя циркулирует по трубопроводу, не попадая в радиаторы.
• Благодаря тому, что объем теплового носителя в однотрубной системе меньше, батареи быстрее нагреваются при включении котла.
• Относительно простая разводка позволяет некоторым пользователям заниматься подключением радиаторов к одной трубе самостоятельно.

Рис. 2 Особенности разных вариантов подключения батарей

Варианты подключения радиаторов

Производя монтаж однотрубной системы отопления, используют следующие варианты подсоединения радиаторных теплообменников:

Нижнее. Нижнее подключение наиболее часто используют в ленинградках. Хотя по эффективности теплообмена батареями его принято считать не самым удачным, благодаря наименьшему расходу трубных материалов, эстетичному внешнему виду открытой магистрали, данный метод получил довольно широкое распространение.

Также при нижнем подсоединении лучше вымываются все загрязнения внизу батарей, что увеличивает срок их службы и снижает вероятность заужения проходного канала из-за отложений.

Диагональное. Подключение батарей по диагонали считается одним из самых лучших вариантов по эффективности теплоотдачи. При его организации подающий трубопровод подсоединяют к верхнему патрубку, а линию обратки к нижнему выводу с противоположной стороны.

Помимо высокой тепловой эффективности, диагональ обеспечивает и более равномерный нагрев всей площади радиаторных теплообменников.

Диагональная схема подсоединения используется в однотрубных ленинградках и при подключении многосекционных батарей к вертикально расположенному стояку.

Рис. 3 Примеры бокового подключения стальных радиаторов

Узел нижнего подключения радиатора – как правильно выбрать и установить. Подробнее про нижнее подключение радиаторов, специальную арматуру, используемую для этого, можно в отдельной статье на нашем сайте.

Боковое. Подключение радиаторных теплообменников с одной стороны в основном используют в случаях, если центральный трубопровод проложен по вертикали. Данный вариант можно наблюдать в самотечных индивидуальных системах и квартирах многоэтажных коммунальных домов. В последнем случае теплоноситель может поступать в радиатор сверху или снизу.

Чтобы избежать возникновения аварийных ситуаций с нарушением циркуляции отопительной жидкости по контуру при боковом подключении вертикально расположенных батарей, между трубопроводами подачи и обратки обязательно ставят байпасную перемычку.

К главным недостаткам бокового подключения относят часто недостаточный нагрев наиболее удаленных от стояка секций в длинных радиаторах.

Рис. 4 Особенности последовательного соединения теплообменных приборов

Схемы однотрубной разводки

Если организована однотрубная система отопления в частном доме, радиаторные теплообменники можно подключить к контуру следующими способами:

Последовательно. Последовательный порядок подключения батарей состоит в выстраивании их в цепь, при этом трубопровод обратки каждой заводят на подачу следующей.

Понятно, что первый радиатор в цепочке будет нагреваться сильнее последующих с постепенным снижением теплоотдачи более удаленных, при большом количестве батарей самая последняя рискует остаться полностью холодной. К тому уже при появлении неисправностей на одном из участков придется перекрывать поток теплоносителя во всем контуре, а засоры могут привести к возникновению опасных аварийных ситуаций.

Рис. 5 Параллельное соединение батарей в однотрубной ленинградке и его особенности

Параллельно. Такая схема однотрубного отопления используется намного чаще, чем рассмотренный выше вариант. В ней центральная труба делает петлю от выхода котла к его входу, а каждый радиатор подсоединяется к трубопроводу двумя отводами. Отопление в одну трубу с параллельно подключенными радиаторами получило название ленинградка и раньше широко использовалось при обогреве государственных объектов и учреждений, мест общественного пользования. Ленинградка не потеряла актуальность и в настоящее время, часто применяется в случаях, где во главу угла ставится экономия материалов, простота монтажа.

Однотрубная разводка в самотечных системах

В самотечных (гравитационных) системах нагретая котлом вода поднимается вверх в накопительный бак и спускается вниз по наклонной горизонтальной трубе. К трубопроводу последовательно подключен ряд радиаторов, от выходного патрубка последнего отходит трубопровод обратки к котлу.

Варианты подключения батарей к котлу могут быть различными, но чаще всего используется нижняя ленинградка (рис. 5), намного реже диагональ при последовательном подсоединении теплообменников (рис. 6).

Так как скорость потока во всех самотечных системах невысока, отопительную жидкость транспортируют по трубопроводу диаметром не менее 40 мм.

Диагональная последовательная схема не позволяет регулировать температуру нагрева каждого теплообменника изменением объема теплового носителя, проходящего через радиатор. Ей присущи все недостатки последовательного подключения радиаторов, связанные с наиболее низкой теплоотдачей последних в цепи батарей.

Рис. 6 Схема однотрубной гравитационной отопительной системы

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления — методы, расчет. Возможно, будет интересно более подробно узнать про виды насосов для отопления, правильный подбор и установку. Все это можно прочитать в отдельной статье.

Закрытая однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией

В системах с принудительной циркуляцией отопительную жидкость проталкивает по трубопроводу электронасос. Благодаря этому появилась возможность прокладывать трубопроводы от котла в горизонтальном положении, подключать к нему расположенные на верхних этажах радиаторы.

При разводке с одной трубой используют параллельную схему подключения батарей, получившую название ленинградка. В данной разводке теплообменники подключают снизу, но встречается и диагональный вариант их подсоединения примерно с такой же эффективностью.

При организации ленинградки рекомендуется прокладывать основную магистраль из труб большого диаметра в 32, 40 или 50 мм.

Отводы к радиаторам обычно делают из трубы 20 или 25 мм размера.

Рис. 7 Однотрубная схема с принудительной циркуляцией

В схеме имеется возможность изменять температуру нагревания каждого радиатора в цепи за счет установки на вход или выход батареи регулирующей арматуры — вентильных кранов, терморегуляторов.

Иногда температурную регулировку производят дополнительными вентилями, установленными под каждой батареей.

Еще один распространенный вариант выравнивания теплоотдачи каждого из радиаторов — увеличение количества секций в наиболее отдаленных от котла теплообменниках.

При использовании ленинградки в быту для отопления индивидуальных жилых домов хозяевам следует учитывать следующее. Так как большая часть теплового носителя проходит по замкнутой трубопроводной петле, не попадая в радиаторные теплообменники, ее энергоэффективность по сравнению с двухтрубной разводкой ниже более чем в 2 раза.

Ленинградка — это петлевая схема подключения, то есть если трубопровод с батареями расположен не по всему периметру комнаты, обратную линию придется прокладывать рядом с подающей. В итоге по стене пройдут две трубы, что по эстетичности и расходу материалов сопоставимо с двухтрубной тупиковой разводкой.

Рис. 8 Примеры диагонального подключения батарей

Однотрубная разводка в коммунальных домах

В большинстве коммунальных домов используют однотрубное отопление. Тепловой носитель поступает снизу или сверху в боковые патрубки батарей и отводится тоже с боку на этой же стороне.

Чтобы иметь возможность отключать, снимать, обслуживать или ремонтировать радиаторы, их подсоединяют через запорную или запорно-регулирующую арматуру. В последнем варианте возможно изменение температуры нагрева батарей.

Также при однотрубной вертикальной разводке обязательно наличие байпасной перемычки, позволяющей сохранять циркуляцию отопительной жидкости во всем контуре при отключении одной из батарей. На байпас запрещено устанавливать запорную арматуру, его диаметр, как правило, меньше центрального стояка на один типоразмер.

Обычно в коммунальных квартирах прокладывают стальной отопительный стояковый трубопровод средним размером 1 1/4 дюйма или 32 мм.

Рис. 9 Однотрубная система отопления — схемы подсоединения батарей по вертикали с байпасами

Однотрубная система отопления частного дома своими руками – основные узлы

Самый простой вариант, как сделать однотрубную систему отопления самому — смонтировать разводку ленинградка с горизонтально проложенным трубопроводом и нижним подключением к нему ряда батарей. Для ее устройства используют следующие комплектующие.

Насос. Для организации движения потока отопительной жидкости по контуру понадобится циркуляционный насос. Отличительная особенность электроприборов этого типа заключается в том, что они имеют 3 режима переключения скоростей. Поэтому можно управлять скоростью потока теплоносителя, и соответственно временем прогревания и температурой батарей.

Обвязка котла. Правила безопасности требуют монтажа на котел аварийной группы, включающей в себя воздухоотводчик, спускной клапан и манометр. Также в системе с принудительной циркуляцией обязательно присутствует расширительный бак объемом примерно в 10% от всего количества отопительной жидкости.

Рис. 10 Основные узлы однотрубной системы с принудительной циркуляцией: циркуляционный насос, группа безопасности, шаровый кран, расширительный бак

Запорно-регулирующая арматура. Если в ленинградке используется длинная цепь радиаторов, самый последний из них будет нагреваться слабее других. Выровнять температуру всех теплообменных приборов можно, подключив на выходы или входы каждого из них настраиваемый терморегулятор.

Можно сэкономить финансовые средства, заменив автоматический прибор ручными вентильными кранами (ни в коем случае нельзя использовать шаровые). В этом случае температурная регулировка проводится при помощи ручного или дистанционного термометра вращением маховика каждого из вентильных кранов.

Не так часто в продаже можно обнаружить запорно-регулирующие дисковые задвижки, в которых объем проходящего потока регулируется поворотом заслонки. Многие из таких приборов имеют ступенчатый переключатель на 10 положений, благодаря чему можно фиксированно устанавливать объем протекающего по батареям теплового носителя.

Рис. 11 Трубы из полипропилена и металлопластика, их применение

Трубы. Лучше и проще всего проложить отопительный контур снаружи из полипропилена. Для этого берут 32 или 40 мм трубу с армировкой стекловолокном или алюминием. Для создания отводов используют тройники с переходом на 20 (25) мм диаметр, отрезками таких же 20 (25) мм труб подключают и батареи.

Может быть сделана однотрубная система отопления своими руками и из популярных металлопластиковых труб. Однако стоит отметить, что для их монтажа опрессовкой понадобится применение специального обжимного ручного или электрического инструмента, дорогостоящих фитингов. Это приведет к более высоким расходам, чем при использовании полипропилена.

Для монтажа полипропиленового трубопровода потребуется паяльник и навыки работы с данным инструментом. Прибор можно взять напрокат, а опыт паяния приобрести путем тренировки на трубных обрезках.

Монтажные комплекты. К ленинградке можно подключать радиаторы любого типа – алюминиевые, биметаллические, стальные. Чтобы упростить работы, приобретают готовый монтажный комплект с переходными резьбовыми муфтами (футорками) для подключения запорно-регулирующей арматуры.

Обычно в комплект входят кран Маевского, заглушка, некоторые производители добавляют крюки с дюбелями для подвешивания батарей.

Рис. 12 Монтажные комплекты для установки радиаторов

Однотрубное отопление в частном доме является одним из самых простых и бюджетных вариантов организации обогрева помещений, которое легче других смонтировать своими руками. Однако в долгосрочной перспективе такая схема нерациональна из-за низкой энергетической эффективности и значительно уступает по этому параметру наиболее часто используемым в индивидуальных домах двухтрубным разводкам.