Популярная однотрубная система отопления: 4 основные особенности

Два способа разводки

Горизонтальная разводка характеризуется тем, что в ней необходимо искусственно поддерживать движение теплоносителя с помощью циркуляционного насоса.

Вертикальная разводка может работать как с естественной циркуляцией теплоносителя, так и с принудительной.

В малоэтажных частных домах используют оба варианта.

Горизонтальная схема

В народе однотрубная горизонтальная система отопления получила название «ленинградка».

Наличие циркуляционного насоса в горизонтальной схеме для прокачки теплоносителя обязательно.

Горизонтальная система прокладывается над полом либо непосредственно в конструкции пола. Радиаторы устанавливаются на одном уровне, а сама магистраль делается с небольшим уклоном по ходу движения теплоносителя.

Фото горизонтальной схемы

Недостатки у горизонтальной схемы разводки такие же, как и у вертикальной. Для балансировки системы используются труб небольшого диаметра (по мере удаления их от распределителя или стояка).

Чтобы предотвратить теплопотери, необходимо сделать теплоизоляцию труб. Обзор материалов для изоляции труб доступен на этой странице.

Недостатков у однотрубной системы отопления предостаточно, однако, это вовсе не означает, что ею не стоит пользоваться.

Вертикальная схема

Вертикальная однотрубная система нашла широкое применения благодаря низкому расходу труб и простоте монтажа. Её можно успешно применять в системах с естественной и принудительной циркуляции теплоносителя.

Нагретый теплоноситель по подающей магистрали поднимается к верхнему этажу и по стоякам поступает в отопительные приборы, расположенные наверху. Затем он спускается по подающим стоякам в отопительные приборы, расположенные на нижнем этаже.

Схема вертикальной однотрубной системы отопления

Основной недостаток такой схемы: на нижних этажах дома теплоноситель имеет гораздо меньшую температуру, чем на верхних.

Чтобы уменьшить разность температуры теплоносителя необходимо:

• установить замыкающие участки при подключении радиаторов;
• использовать попутные движение теплоносителя.

Так как при попутном движении расстояние от котла к радиаторам одинаково, прогревание батарей отопления осуществляется более равномерно.

Главное правильно выбрать котел и радиаторы, грамотно провести теплотехнический и гидравлический расчет системы отопления, и придерживаться правил проведения сантехнических работ в процессе установки оборудования.

Варианты устройства однотрубной системы

Магистраль водяного отопления в обязательном порядке снабжается расширительным баком, выравнивающим давление. Он принимает излишки теплоносителя при расширении и возвращает его в трубопровод при остывании, не допуская скачков давления. Существует два принципиально отличающихся типа расширительных баков – открытый и закрытый. От того, какой из них будет встроен в магистраль, будет зависеть и вид системы отопления.

Открытая система отопления

Система отопления открытого типа предполагает прямой контакт теплоносителя с атмосферой. Используется при устройстве энергонезависимого или комбинированного отопления. Открытый расширительный бак представляет собой цилиндрическую или прямоугольную емкость, частично или полностью открытую. На определенном уровне выполняют отвод для слива излишней жидкости на улицу или в канализацию.

В схему открытой системы отопления с принудительной циркуляцией бак расширения включают непосредственно после котла, отвод устраивают в самой высокой точке магистрали. Сама емкость должна располагаться выше всех подключаемых приборов, поэтому часто бак выводят на чердак. В этом случае его необходимо утеплять при отрицательных температурах.

В связи с соприкосновением теплоносителя и воздуха в емкости бака, происходит насыщение горячей воды кислородом и ее естественное испарение. Отсюда вытекают ограничения и недостатки такой схемы:

• Требуется постоянно следить за уровнем теплоносителя в баке и пополнять его вовремя;
• Необходимо соблюдать уклоны трубопровода (5-7 градусов), чтобы высвобождающийся в магистрали воздух стравливался в расширительный бак и атмосферу;
• Нельзя использовать антифриз вместо воды, поскольку он выделяет токсичные вещества при испарении;
• Присутствие кислорода в теплоносителе снижает срок эксплуатации отопительных приборов со стальными деталями.

Внимание! Отсутствие уклонов при монтаже трубопровода открытой системы отопления приведет к завоздушниванию магистрали. Однако у открытого отопления есть и плюсы:. Однако у открытого отопления есть и плюсы:

Однако у открытого отопления есть и плюсы:

Однако у открытого отопления есть и плюсы:

• Не требуется следить за давлением в магистрали;
• Подпитку теплоносителя можно осуществлять даже ведром, просто доливая его в емкость расширительного бака до необходимого уровня;
• Даже при наличии небольших протечек система будет исправно функционировать – до тех пор, пока в трубопроводе будет достаточное количество воды.

Схема системы отопления открытого типа с принудительной циркуляцией

Закрытая система отопления

Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией на данный момент имеет наибольшее распространение. Она представляет собой замкнутую гидравлическую магистраль, полностью закрытую от доступа воздуха.

Закрытая система водяного отопления подразумевает использование расширительного бака мембранного типа. Он представляет собой герметичный металлический корпус цилиндрической формы, внутренняя полость которого разделена мембраной. Одна часть наполнена воздухом, а во вторую выдавливается из магистрали вода, объем которой увеличивается при нагреве.

Устанавливать мембранный расширительный бак можно в любом месте магистрали, но для удобства обслуживания его подсоединяют к «обратке» – рядом с котлом.

Особенностью закрытой схемы является наличие небольшого избыточного давления в магистрали. Поэтому закрытая магистраль в своем составе должна содержать группу безопасности. Данный узел устанавливается на выходящем из котла трубопроводе (подающем) без запорной арматуры. Содержит манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан для сброса воды в аварийном режиме.

Важно! В схему закрытой системы обязательно включают группу безопасности

• Находящийся под давлением теплоноситель быстрее прогревается;
• Вероятность завоздушивания отопительной магистрали практически исключена;
• Возможно наполнение антифризом, так как теплоноситель не испаряется и не насыщается кислородом (актуально для зданий периодического пользования);
• Удобство обслуживания – все устройства, обеспечивающие функционирование, контроль и безопасность системы, устанавливают в одном месте;
• При использовании современного оборудования можно сделать закрытую систему отопления полностью автоматизированной и интегрировать ее с программами типа «умный дом».

Недостаток – энергозависимость. Решается приобретением автономного генератора.

Схема системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией

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.

Принцип действия однотрубной системы отопления

Однотрубная отопительная структура состоит из единственного главного трубопровода. Он подает теплоноситель в конвекторы, установленные последовательно, и отводит его после отработки. Температура жидкости при этом постепенно снижается к финишной точке. Классическая система такого типа не предусматривает наличия на батареях индивидуальных терморегуляторов.

Горизонтальная схема однотрубной обвязки представляет собой цепь радиаторов, соединенных в горизонтальный теплопровод. Вертикальный контур применяют в многоэтажных постройках.

Жидкость по основному трубопроводу проходит вверх с помощью гидравлического насоса и возвращается вниз, преодолевая цепь радиаторов. Из-за последовательного разбавления горячей жидкости отработанной на нижнем этаже всегда прохладнее, чем на последнем.

Вертикальная и горизонтальная схема включает котел, радиаторы, расширительный бачок для стабилизации давления, предупреждения перегрева жидкости и гидроударов, систему подачи воды, в которую входят сливные краны, подводки, запорная арматура и байпасы.

Байпас — это резервный путь для жидкости на случай аварийной ситуации. Это отрезок трубы, соединяющий подающую и отводящую трубы конвектора. Байпас позволяет использовать батареи с автоматическими терморегуляторами, что существенно повышает эффективность этого типа отопления.

Контур с нижней подводкой предусматривает подачу жидкости в конвектор снизу и работает только при наличии разгонного коллектора или гидронасоса. При верхней подаче жидкость поступает в радиатор сверху, а вытекает — по диагонали снизу. Байпас в такой схеме отсутствует.

Особенности монтажа

Отопительный котел устанавливают в подвальном или цокольном помещении. Здесь же размещают расширительный бак закрытого типа. Для конструкции с разводкой по низу подающий теплопровод прокладывают по полу первого этажа или подвала и уже к нему подсоединяют вертикальную магистральную трубу, идущую к верхним этажам.

В строении с верхней разводкой жидкость сразу подают на самую высшую точку, расположенную на чердаке или под потолком верхнего этажа. Здесь же устанавливают открытую расширительную емкость. Затем через подсоединенные в последовательном порядке конвекторы отработанная жидкость возвращается к нагревательному прибору.

Современная однотрубная конструкция предусматривает наличие в точке подключения каждого радиатора отопления тройников и байпасов. Если планируется перемещение теплоносителя самотеком, магистраль должна иметь уклон 3-5º на каждый погонный метр трубы. Если перемещение жидкости в системе принудительное, уклон должен составлять 10 мм на каждый погонный метр.

Поскольку циркуляционный гидронасос работает при температуре не выше +60ºС, его монтируют после последнего отопительного радиатора, у входа обратной магистрали в котел.

Конвекторы подключают в последовательном порядке. На каждый устанавливают кран Маевского для спуска воздуха, перекрывающий кран, заглушку.

Для проверки надежности соединений собранную систему заполняют воздухом или водой под давлением и только после этого — выбранным теплоносителем для настройки регулирующих элементов.

Преимущества и недостатки

1. Охлаждение теплоносителя в процессе транспортировки, что не позволяет равномерно обогреть все помещения здания.
2. Количество теплоносителей в цепи ограничено 10. Больше единиц сделает конструкцию неэффективной.
3. Для обеспечения работы однотрубной конструкции в многоэтажном строении потребуется мощный гидронасос, способный прокачать воду через цепь батарей. Его работа нередко сопровождается гидроударами, из-за которых возможны протечки.
4. Для повышения эффективности монтаж системы однотрубного типа производится с использованием дополнительных узлов. Например, на каждом этаже устанавливают перемычки для балансировки температуры и увеличивают количество секций у конвекторов на нижних этажах.

Достоинства:

1. Наличие байпасов, вентилей для балансировки, шаровых кранов и запорной арматуры позволяет ремонтировать поврежденный узел без отключения всего контура.
2. Экономичность. Монтаж системы требует в 2 раза меньше материалов.
3. Простота проектирования и монтажа, что также снижает затратность проекта.
4. Компактность.

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.

https://youtube.com/watch?v=6MVYPH3pRfQ

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.

Отличие однотрубной и двухтрубной систем отопления

При монтаже отопления ориентируются на два способа установки контура:

• одноконтурный;
• двухконтурный.

Отличием этих способов считают специфику подключения теплообменника к магистральному проводу. Одноконтурные представляют собой кольцевую замкнутую систему. В трубопровод устанавливают радиаторы, а магистраль протягивается от котла и замыкается на нем.

Двухконтурный метод представляет собой две линии, устанавливаемые параллельно. По верхнему уровню теплоноситель перемещается до радиаторов и обогревает помещение. По нижнему отработанная жидкость возвращается в котел для дальнейшего нагрева. При помощи такого способа удается обеспечить равномерный нагрев батарей в помещении. Затраты энергии на обогрев одного элемента снижаются.

Сравнение по цене монтажа

Приверженцы однотрубных отопительных сетей любят напоминать о дешевизне данного типа разводки. Уменьшение затрат по сравнению с двухтрубной схемой обосновывается вдвое меньшим количеством труб. Мы утверждаем следующее: «ленинградка» обойдется дешевле тупиковой системы в одном случае — если паять отопление из полипропилена.

Докажем наше утверждение расчетами – возьмем в качестве примера одноэтажное жилище размерами 10 х 10 м = 100 м² (в плане). Нанесем на чертеж раскладку «ленинградки», посчитаем фитинги с трубами, затем сделаем аналогичную прикидку тупиковой разводки.

Общий обратный коллектор, проходящий через коридор, позволяет сохранить небольшой диаметр кольцевой линии. Если его убрать, сечение труб вырастет до Ø25 мм (внутренний)

Итак, для устройства однотрубного отопления понадобится:

• труба Ду20 на коллектор (снаружи Ø25 мм) – 40 м;
• тр. Ду25 Ø32 мм на обратку – 10 м;
• тр. Ду10 Ø16 мм на подводки – 8 м;
• тройник 25 х 25 х 16 (наружный размер) – 16 штук;
• тройник 25 х 25 х 20 – 1 шт.

Ориентируясь по следующей планировке, выясним потребность в трубах и фитингах для двухтрубной сети:

• тр. Ду15 Ø20 мм – 68 метров (магистрали);
• тр. Ду10 Ø16 мм – 22 м (подводки радиаторов);
• тройник 20 х 20 х 16 мм – 16 шт.

Теперь найдем актуальные цены на сантехнические фитинги и трубы из 3 материалов: армированный полипропилен PP-R, металлопластик PEX–AL–PEX и сшитый полиэтилен PEX от известных производителей. Результаты расчетов занесем в таблицу:

Как видите, затраты на полипропиленовые тройники и трубы практически одинаковы для обеих схем – плечевая оказалась дороже всего на 330 руб. По другим материалам однозначно выигрывает двухтрубная разводка. Причина кроется в диаметрах – цены труб большего сечения резко увеличиваются сравнительно с «ходовыми» размерами 16 и 20 мм.

Вы можете взять более дешевую сантехнику других производителей и выполнить расчет – соотношение вряд ли изменится. Заметьте, мы пропустили отводы 90° для поворотов труб и остальную мелочевку, поскольку не знаем точное количество. Если скрупулезно подсчитать все материалы, стоимость «ленинградки» увеличится еще больше. К аналогичным выводам пришел эксперт, демонстрирующий расчеты на видео:

Различные виды систем отопления на выставке

На специализированной выставке «Электро», которая ежегодно проходит в ЦВК «Экспоцентр», каждый из вас может узнать самые свежие и передовые технологии, новые достижения, касающиеся систем отопления в загородных домах.

Данное мероприятие собирает в одном месте ведущих специалистов и профессионалов со всей территории России, а также стран СНГ. ЦВК «Экспоцентр» считается самым крупным выставочным комплексом, в котором проходят выставки мирового масштаба.

Также на выставке будут представлены примеры различных видов систем отопления.

Оборудование для отопленияЭнергосбережение на производствеОборудование для энергосбережения

Однотрубная система — горизонтальная и вертикальная

В малоэтажном частном строительстве две эти системы используются очень часто. Но если для одноэтажных коттеджей подойдет горизонтальная разводка, то для двухэтажных только вертикальная

Здесь важно понять принцип работы системы и определиться, какую лучше выбрать

К примеру, горизонтальная разводка труб потребует соблюдения определенных правил в процессе ее монтажа. В частности, определенного уклона магистрали обратки. Здесь необходимо точно выставить радиаторы отопления в одной плоскости, чтобы не получилось перепадов высот верхних точек. Вот почему такая схема считается не очень простой. Конечно, с ней можно справиться и своими руками, но даже профессионалы говорят о сложности монтажного процесса. А установка циркуляционного насоса решает все проблемы разом.

Схема «ленинградки»

К примеру, не нужно будет наращивать дополнительные секции на батареях. Созданное внутри системы небольшое давление теплоносителя обеспечит его равномерное распределение по всем отопительным приборам. И это большой плюс. Не придется строго соблюдать пропорции и параметры трубопроводов и месторасположение отопительных приборов. Насос все это скомпенсирует. Но с ним есть и проблемы, потому что этот агрегат работает от сети электрического тока. Небольшой сбой в подаче электричества — и все преимущества сразу становятся недостатками. Вот почему даже при установке циркуляционного насоса мастера стараются придерживаться всех требований монтажа системы.

Одноконтурная разводка двухэтажного дома

Одноконтурная схема индивидуального отопления двухэтажного строения отличается тем, что в ее конструкции есть вертикальный стояк, распределяющий поток теплоносителя поэтажно.

Чтобы проще было регулировать этот поток, делают две вещи:

1. Стояк врезают в магистраль до первого радиатора на первом этаже.
2. Здесь же устанавливают запорный вентиль, с помощью которого можно не только отключить первый этаж при необходимости, но и регулировать подачу теплоносителя. К примеру, уменьшив зазор, можно увеличить подачу тепла на второй этаж.

Схема радиаторного отопления двухэтажного дома

Это неплохая схема отопительной системы, но у нее есть и недостатки:

• Во-первых, такое отопление требует использования труб большого диаметра.
• Во-вторых, разводную магистраль нужно делать обязательно с уклоном.
• В-третьих, вид трубопроводов не отличается эстетичностью, а спрятать их подчас невозможно. Правда, все это компенсируется тем, что система может прекрасно работать с естественной циркуляцией теплоносителя, то есть без использования электроэнергии.

Но если установить в нее циркуляционный насос, то ее функционирование станет во много раз эффективнее. Кстати, в этом случае отпадёт необходимость использования на обратке трубы большого диаметра. Насос прекрасно продавит теплоноситель и в небольших трубопроводах. Но помните, что его работа может создавать определенные проблемы.