Принцип работы и монтаж однотрубной системы отопления дома
При монтаже отопления в частном доме нередко приходится решать проблему, какую именно из систем стоит выбрать. Если домовладелец выстраивает отопление своими руками, то из двух известных систем – двухтрубной или однотрубной – стоит обратить внимание на второй вариант. Прежде всего, он проще конструкционно и потому легче монтируется. Кроме того, чтобы подготовить однотрубные системы отопления дома, требуется минимум запорной арматуры.
Принцип работы
Центральным элементом всей системы является водонагревательный котел, от которого горячий теплоноситель поступает в радиаторы, установленные по всему дому. При движении по трубам и батареям нагретая вода постепенно остывает и в таком состоянии возвращается в котел по обратной трубе.
В котле она снова нагревается до нужной температуры и начинает новый оборот по трубам. Циклы постоянно повторяются, пока работает термогенератор.
В этой схеме есть свои нюансы. Так, самая низкая температура теплоносителя (40-50°С ) до его возвращения в котел фиксируется на самом удаленном (последнем в цепи) радиаторе. Этого мало для нормального обогрева помещения.
Чтобы не допускать на последних радиаторах нежелательного падения температуры, надо либо увеличить теплоемкость батарей, либо нагревать воду в котле еще больше. Оба эти варианта получаются слишком затратными.
Можно прибегнуть к другому способу подачи горячей воды – установить в контур труб циркуляционную помпу, разгоняющую теплоноситель по системе. Эффективность такой технологии, конечно, будет выше, чем два вышеуказанных варианта. Но в загородных условиях технология с использованием насоса может оказаться малопригодной из-за возможных проблем с электропитанием.
В подобных случаях оптимальным вариантом, решающим проблему доставки горячей воды ко всем радиаторам, может стать монтаж разгонного коллектора. Данный элемент представляет собой прямую высокую трубу, по которой нагретая вода, выходящая из котла, разгоняется до такой степени, что не успевает остыть в промежуточных радиаторах по пути к последней батарее.
Применение разгонного коллектораТаким образом, особенностью однотрубной системы является отсутствие в ней трубы-обратки, которая служит для возвращения остывшей воды из радиаторов в котел. Трубой обратного действия в данном случае считается вторая половина единственной магистральной трубы.
При выборе схемы отопления следует иметь в виду, что однотрубная технология не работает при расположении конечного радиатора ниже 2,2 метра. Ее можно использовать в двухэтажных домах, и чем больше будет возвышаться прямой коллектор над котлом, тем вода в нем будет течь быстрее, а сама система будет менее шумной.
Плюсы и минусы
Преимущества однотрубной системы:
- Единственный контур можно монтировать не только в комнате, но и под стенами.
- Указанная отопительная схема позволяет снизить себестоимость проекта.
- Благодаря возможности поэтапного подключения приборов комнатного отопления возможно подсоединение всех компонентов отопительной цепи к разводной трубе.
- Степень нагрева радиаторов регулируется последовательным или параллельным подключением данных элементов к системе.
- При использовании варианта с одной магистральной трубой можно устанавливать твердотопливный, газовый или электрический котел.
- Применение этой схемы позволяет направлять поток разогретой воды туда, куда захочет хозяин дома.
Некоторые недостатки:
- Если отопительную сеть долго не эксплуатировать, на ее запуск потребуется много времени.
- Невозможно отключить один из уровней многоуровневой системы, если, например, требуется ремонт на одном из этажей здания.
- В цепи могут появляться воздушные пробки, если в ней не выдержан уклон. Пробки, в свою очередь, снижают теплоотдачу.
Монтаж однотрубного отопления
Правильное устройство системы обогрева с одной трубой предполагает знание ряда особенностей процесса.
На первом этапе устанавливается нагревательный котел. Трубы необходимо монтировать так, чтобы по всей магистрали выдерживался уклон не менее 0,5 см на один погонный метр трубы. Если этого не сделать, то на поднятом участке будет концентрироваться воздух, создавая труднопроходимые для теплоносителя пробки.
Впрочем, совсем исключать их возникновение нельзя. Поэтому при проектировании следует запланировать установку в системе специальных кранов Маевского, предназначенных для удаления этих препятствий.
Перед отопительными элементами, которые подключаются к цепи, надо устанавливать краны запорного типа. При их наличии не потребуется сливать воду из системы в случае ее ремонта.
Сливной кран необходимо устанавливать в нижней точке системы. В то же время, к самой верхней точке разгонного коллектора должен быть подключен расширительный бачок для контроля и стабилизации объема воды при перегреве теплоносителя.
Коллектор должен возвышаться над уровнем пола на 1,5 и более метра. При этом трубу следует надежно прикрепить к стене, избегая ненужных изгибов.
Разводка системы может осуществляться как по горизонтали, так и по вертикали. В первом случае используется наименьшее количество труб, а приборы подключаются последовательно. Правда, при горизонтальной разводке могут возникать воздушные пробки, а теплопоток отрегулировать невозможно.
В случае вертикальной разводки трубу прокладывают на чердаке. При этом к радиаторам ведут трубы, отходящие от центральной трубы.
Интересные материалы нашего портала
Однотрубная система отопления частного дома своими руками — схема, как сделать
Отопление с одним контуром привлекательно своей простотой и надежностью, поэтому хозяева загородных домов берутся за реализацию этого проекта без опасений получить отрицательный результат. Но существует одна оговорка: однотрубное отопление будет эффективным только в домах с небольшой отапливаемой площадью и с 1-3 этажами…
Как сделать однотрубную систему отопления своими руками
Отопление с одним контуром привлекательно своей простотой и надежностью, поэтому хозяева загородных домов берутся за реализацию этого проекта без опасений получить отрицательный результат. Но существует одна оговорка: однотрубное отопление будет эффективным только в домах с небольшой отапливаемой площадью и с 1-3 этажами. Почему это условие рекомендуется соблюдать – расскажем ниже. Кроме того, для полного понимания, какое отопление частного дома вам подойдет лучше – однотрубное или двухконтурное- необходимо заранее изучить устройство и схему разводки и подключения оборудования в один контур.
Одноконтурная схема — устройство и принцип действия
Как работает отопление с одним контуром трубной разводки:
- Теплогенератор нагревает рабочую жидкость, и направляет ее в трубопровод системы отопления;
- По трубам теплоноситель подается в батареи, регистры или радиаторы;
- Рабочая жидкость протекает по радиаторам последовательно из первого во второй, из второго в третий, и т.д., пока из последнего радиатора снова не попадет в котел;
- После подогрева остывшей жидкости в котле теплоноситель снова направляется в систему отопления.
Устроенная по такой схеме однотрубная система отопления практически вечная, если переток воды по трубам организован по принципу гравитации – без насоса. В системе с естественной циркуляцией теплоносителя для работы системы необходимо только соблюдать некоторый уклон труб, и отопление бу
Однотрубное отопление в доме
Идея создать однотрубную систему отопление в частном доме может показаться на первый взгляд заманчивой. Вероятно, что одна труба вместо двух, намного дешевле. Наверное, такую систему проще монтировать…. Однотрубку можно положить даже под плинтус – не сложно спрятать, это же не две трубы…
Разберемся по порядку, действительно ли дешевле? Проще ли сделать? Но самое главное – как поведет себя однотрубная система в эксплуатации? Не будет ли отопление в доме просто некачественным. Не окажутся ли недостатки системы слишком весомыми. И поэтому однотрубная (ленинградка) не будет применима вообще…
Сколько радиаторов и как их подключить
Сколько радиаторов чаще в доме? Сегодня обычным домом окажется строение с мансардным этажем и отапливаемой площадью 200 м кв. При этом внизу находится с десяток радиаторов и на мансарде штук 5. Если рассмотреть домик одноэтажный 100 м кв., то понадобится от 8 отопительных приборов.
Если их подключить одной трубой последовательно один за другим, то последний окажется холодным, при обычных параметрах отопительной сети.
Если их подключить параллельно к одной трубе – то же самое последний будет «ледяным», если характеристики отопления обычные…
Но что подразумевается под словом «обычные»?
Нормальные технические характеристики
При создании отопления все стремится к минимизации, упрощению, удешевлению.
Для движения теплоносителя применяются циркуляционные насосы, бесшумные и слабомощные. Максимальна мощность двигателя обычно до 100 Вт. Новейшие модели с компьютерным управлением умеют выбирать наиболее экономичный режим работы сами, и пользователи радуются, когда табло показывает потребляемую мощность 12 Вт при площади дома 150 м кв.
Трубы применяются внутренним диаметром 16 мм для одного – двух радиаторов и 20 мм для группы до 6 шт., 25 мм уже может быть магистралью от котла для целого дома.
Что же будет с однотрубкой, если все это применить к ней?
Экономия при создании и эксплуатации
Если однотрубную систему создать с прогрессивными (экономичными) параметрами отопления, то она в масштабах дома (5 и более радиаторов в кольце) окажется не работоспособной, потому что последние радиаторы будут холодными.
Обычный циркуляционный насос не обеспечит скорость теплообмена (подачу необходимой энергии для последовательного включения). А обычный диаметр труб создаст слишком большое гидравлическое сопротивление, при попытке увеличить расход жидкости.
Чтобы нагреть последний в кольце прибор нужен мощный насос и кольцевая труба большого диаметра.
Какая температура радиаторов у ленинградки
При последовательном включении на одну трубу радиаторы будут забирать часть энергии и постепенно остужать теплоноситель. Если температура на подаче +60 град, то на каждом радиаторе потеря при обычной циркуляции теплоносителя (до 30Вт на насос) составит примерно 7% или 4 град. Тогда на выходе из 4-го радиатора будет плюс 48 град С. Но 5-й в кольце будет уже малопригодным для обогрева. А к примеру, на восьмом радиаторе в кольце – будет 32 град, — просто холодный.
Выравнивание температуры между подачей и обраткой возможно только при большом диаметре труб и мощном насосе, создающем достаточный расход теплоносителя.
Расточительная однотрубка для больших домов
В больших домах, с несколькими десятками радиаторов, где эксплуатационные потери не слишком велики можно рассмотреть вариант однотрубной системы отопления.
- Применяется стальная труба большого диаметра (от 50 мм) согласно проектному расчету, с особым насосом, создающими значительную скорость движения жидкости, до предела возникновения шума в трубе. Труба размещается по кольцу внешней стены во внутрипольном пространстве.
- К трубе подключаются пары отводов под радиаторы или внутрипольные конвектора под высокими окнами. Разность давление создается не только за счет остывания жидкости в приборах, но главным образом, за счет монтажа в трубе паруса на подающем патрубке.
- Значительные затраты на создание и эксплуатационные потери нивелируются большой мощностью отопления, и не являются значимыми, при рассмотрении всей затратной части строительства такого дома. С уменьшением площади отопления роль указанных затрат будет возрастать и они окажутся неприемлемыми.
Почему так расточительно
Можно ли транжирить ресурсы, и делать столь не экономичную систему отопления при создании и особенно при эксплуатации? Там, где можно задействовать на циркуляцию 20 Вт будет тратится 200 Вт. (?), Сколько точно, — покажут лишь расчеты на конкретную гидравлическую сеть, на в любом случае – в разы больше.
Остается непонятным зачем нужная дорогая эксплуатация, ведь только за сутки в разнице набегает киловатт-другой энергии, а за годы эксплуатации – приличная куча денег, выброшенная на ветер.
Другие методы выравнивания температуры – глубокая балансировка первых радиаторовЮ делает всю систему еще дороже и не устойчивой в работе. Рекомендуется как выход – увеличивать площадь радиаторов для компенсации потери температуры. Но тогда уже 8-й в кольце должен быть вдвое большей площади, чем первый, – слишком расточительный метод отопления.
При увеличении диаметра трубы в два раза, ее стоимость растет быстрее. Стоимость ее фитингов и кранов увеличивается в несколько раз. Любой монтажник скажет, что работоспособная однотрубка диаметром 32 мм на 10 радиаторов, обойдется дороже чем двухтрубка проложенная трубой 20 и 16 мм (два тупика по 5 шт).
К тому же монтажник добавит (скорее всего), что такие большие фитинги и трубы монтировать сложнее.
Однотрубка с трубой большого диаметра обойдется дороже при создании.
Где и как применяются однотрубки
На производствах бывает, что нужно отапливать цеха большой площади. Тогда оказывается, что местная котельная будет рациональней с однотрубной системой протяженностью в километр, с сотнями подключенных отопительных приборов и мощным насосом.
Однотрубки можно встретить везде в централизованных сетях многоэтажных домов, ведь отопительный стояк это и есть данная система с большой скоростью циркуляции.
Когда ленинградка рациональней в частном хозяйстве
Явно рациональной окажется однотрубная система при создании отопления в каком то маленьком помещении, до 4 радиаторов максимум в одном кольце, но лучше до 3 шт. Их даже можно соединить последовательно один за другим полипропиленовой трубой наружным диаметром 25 мм, чтобы не перегружать циркуляционный насос минимального типоразмера 25/40.
Как создать однотрубную систему отопления
Одним из вариантов создания однотрубной системы отопления в небольшом частном доме является создание 2 или 3 колец по 2 – 3 радиатора в каждом. Теоретически это возможно, если котел находится в центральной части строения и от его обвязки можно уложить в разных направлениях кольца отопления. Например, в одно крыло дома 4 радиатора, в другое – 3 шт., на мансардный этаж – 3 шт.
Примерная схема двухтрубки для одного отопительного кольца на 3 прибора.
В доме будет создана однотрубная система отопления, приемлемого качества по равномерному нагреву 10 шт. радиаторов, более простая, экономичная, и дешевая по сравнению, если бы эти приборы были подключены двумя трубами.
Но проблема в том, что подобное расположение котла, с возможностью замыкать кольца по 3 радиатора одной трубой – редкость. Чаще котел отнесен в подсобное помещение в крайней части дома. И тогда необходимо прокладывать либо длинные тупики – по 5 приборов, либо одно кольцо по периметру с включением в него всех потребителей – оно создается обязательно из двух труб, применяется попутная схема включения – как создать попутку….
Монтаж самотечной однотрубки – отопление для садового домика
Когда с электричеством проблема где нибудь в удаленном домике, оптимальным становится самотечная система — 3 – 4 радиатора в одном кольце. Применяются трубы диаметром от 30 мм (внутренний). Желательно использовать стальные трубы 40 – 50 мм в диаметре. Котел устанавливается в приямке – линия нагрева ниже линии охлаждения, т.е. средней точки радиаторов, только тогда возникнет циркуляция.
Как вариант создания – от подачи металлический трубопровод на приподнятый расширительный бак открытого типа. Он располагается под потолком, греет воздух вверху, — поднимая линию охлаждения. От него разводка по дому одной трубой, можно применить и пластиковые варианты, через 3 радиатора, и обратно на котел. Система получается дорогой, но незаменима там, где нет электроэнергии.
Подключения радиаторов
Существуют несколько вариантов включения радиаторов в однотрубной системе отопления.
- Последовательное включение – наиболее экономичное при создании. Применяется до 3 шт. отопительных приборов.
- Параллельное подсоединение с верхним подключением подачи – может применяться и на самотеке, и в самых больших кольцах с насосом. Здесь движение жидкости через прибор идет как по параллельной ветви, а также за счет тепловой конвекции воды при остывании ее в приборе.
- Параллельное нижнее подключение.
Здесь одного принципа «параллельной ветви» не достаточно, на магистральной трубе включается вентиль или вставка – заужение площади сечения в два и более раз. В стальную трубу нередко просто вваривают преграду.
При параллельных включениях возможна балансировка первых радиаторов в больших кольцах, чтобы подровнять температуру по всей цепочке. Но как рекомендовалось, этот метод не является спасительным, если параметры сети обычные, а специалисты рекомендуют лишь еще больше удорожить сеть за счет увеличения размеров последних батарей.
Применяемые материалы и оборудование
В основном используется твердотопливный котел, так как автоматизированные варианты, в небольших строениях (с однотрубкой) на 3 — 4 радиатора в отопительном кольце применяются редко. Выбирается циркуляционный насос 25/40, для которого максимальная площадь отопления до 150 м кв. в утепленном доме. Рекомендуемая обвязка с использование трехходового клапана для защиты от холодной обратки. А также электрическая защита от перегрева и остужения через котел после завершения горения.
Трубы полипропиленовые 25 мм (наружный), или металлопластиковые трубы 20 мм. Отводы для подключения – 20 мм (16 мм). Кран балансировочный на первом радиаторе вместо отключающего крана.
Также котел снабжается группой безопасности и фильтром на обратке перед насосом.
