Особенности применения однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Принцип ее работы – обеспечение передвижения рабочей жидкости по одной трубе. Что это значит? По общему стояку нагретая вода или антифриз выдавливается на верхний уровень системы отопления, а радиаторы последовательно подключаются в трубе обратной подачи теплоносителя в котел. Очевидно, что верхние этажи или самые первые в схеме радиаторы будут нагреваться быстрее и сильнее, поэтому однотрубная система отопления используется только в одноэтажных или малоэтажных (2-3 этажа) домах, где разница в температуре подачи и обратки не так заметна. В одноэтажном доме все радиаторы будут нагреваться практически до одной и той же температуры.

Достоинства, особенности отличие однотрубной системы отопления:

1. Соблюдение гидродинамического равновесия в системе;
2. Простой проект, быстрый монтаж;
3. Низкие финансовые и трудовые затраты из-за монтажа только одной магистрали без датчиков и других приборов контроля и автоматического управления;
4. Организация движения рабочей жидкости по принципу естественной циркуляции (гравитационная схема), которая не требует врезки циркуляционного насоса и подключения электричества. Этим преимущественно и отличается однотрубная разводка от двухтрубной.

Но однотрубная система отопления имеет и недостатки, причем существенные:

1. Сложные расчеты из-за необходимости соблюдения гидравлической устойчивости и высокого гидравлического сопротивления;
2. Полная зависимость всех приборов и узлов системы из-за последовательного их включения;
3. Для одного стояка самым оптимальным будет подключение не более 5-7 радиаторов;
4. Нельзя регулировать температуру в каждом отдельном радиаторе;
5. Высокие потери тепла.

Для владельцев одноэтажных загородных домов вопрос о том, какая лучше — однотрубная или двухтрубная система отопления и что лучше выбрать, не стоит – если дом одноэтажный, то однотрубное отопление – наилучший вариант и в плане монтажа, и в плане трудозатрат, и с точки зрения экономии энергоносителей.

Как можно усовершенствовать одноконтурную схему разводки

Если вы не знаете, что лучше выбрать — систему отопления однотрубную или двухтрубную – то остановитесь на промежуточном варианте, схема которого носит название ленинградка. В этой схеме добавлен байпас – трубная перемычка для каждого радиатора, позволяющая его обойти полностью или частично. В байпас врезается запорный кран, которым можно регулировать полную или частичную подачу тепла в обход батареи.

Кроме того, к байпасу можно подключить термодатчик, и контроль за температурой улучшится. Также с байпасом можно проводить ремонт или замену узлов без остановки всего отопления. Перемычку можно легко установить в уже работающую систему.

Собирается однотрубная система отопления частного дома по горизонтальной и вертикальной схеме. Если основным будет вертикальный стояк, то все отводы и радиаторы подключаются к нему сверху вниз. Горизонтальный стояк работает по принципу последовательного подключения радиаторов. И в первом, и во втором варианте разводки трубопровода будут появляться воздушные пробки, и это также можно отнести к недостаткам, которыми обладает однотрубная система отопления.

Технология сборки одноконтурной системы

1. Сначала устанавливается котел, после чего по комнатам разводятся трубы;
2. Если собирается ленинградка, то в точках присоединения батарей и байпасов врезаются тройники;
3. В схеме с естественной циркуляцией соблюдается уклон труб 2-4 градуса на погонный метр;
4. В трубу обратной подачи жидкости врезается насос, и подключается к сети;
5. В самой высокой точке трубной разводки крепится и подключается расширительный резервуар;
6. Подключаются радиаторы, на них устанавливаются краны Маевского, чтобы можно было стравливать воздух;
7. Однотрубное отопление опрессовывается и запускается в работу.

Экономит ли однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией энергию

В двухтрубном варианте отопления теплоэнергия напрямую экономится. При перегреве помещений термостаты уменьшают расход теплоносителя через отопительные приборы, одновременно уменьшается его проток по стоякам, т.е лишний его объем по трубам не циркулирует.

В однотрубной теплосистеме с термостатами при перегреве помещений (когда закрываются их клапаны) общая принудительная циркуляция жидкости не снижается – она просто не попадает в батареи, и, соответственно, не остывает в них. Теплоэнергия здесь не экономится, но и не расходуется понапрасну, оставаясь в стабильном объеме нагретого теплоносителя. Но его температура в «обратке» повышается, что ведет к росту потерь в трубопроводах. Впрочем, в теплопунктах многоквартирных домов от «обратки» запитан теплообменник ГВС (при его наличии), в котором вода остывает перед возвращением в котельную.

Основные виды

Несмотря на то что конструкционные особенности однотрубной системы не отличаются особой сложностью, можно отметить некоторое количество ее видов. В домах частного типа возможно использование систем двух основных видов:

1. Последовательная (нерегулируемая). Особенность ее в том, что теплоноситель по порядку поступает в каждый из элементов конструкции. Такой вариант является простым и недорогим. Но возможность регулировки теплоносителя здесь полностью отсутствует, именно поэтому наиболее удаленные от котла радиаторы имеют самую низкую температуру. Такие системы последовательного типа применяются в основном для обогрева небольших помещений.
2. Регулируемая. В этом случае производится параллельное соединение элементов. Здесь предоставляется возможность регулировки теплоносителя. Это происходит благодаря наличию в систему запорной арматуры. Такой вариант способен отопить помещение с немалой площадью.

Также существует разновидность однотрубных систем отопления в зависимости от способа циркуляции теплоносителя:

1. Естественная обеспечивает движение теплоносителя в системе благодаря гравитационным силам. Используется только в маленьких помещениях, где магистраль имеет небольшие размеры. В целях повышения КПД после котлоагрегата сразу же устанавливается специальный коллектор, который работает на разгон теплоносителя. Данное устройство представляет собой высокую ровную трубу, в которой теплоноситель развивает скорость и проходит полный замкнутый круг гораздо быстрее, что способствует уменьшению тепловых потерь. Для установки такого усилителя понадобятся достаточно высокие потолки (больше 2 м). Данная система пользуется немалой популярностью, поскольку она полностью независима от подачи электроэнергии.
2. Принудительная, которая перемещает теплоноситель за счет установленного специального насоса. По сравнению с первым видом является более продуктивной. Такая система устанавливается в случае наличия нескольких отопительных контуров. Часто в них монтируется несколько циркуляционных насосов.
3. Комбинированная выполняется по такому же принципу, как отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя, но также в области байпаса устанавливается специальный насос, который повышает производительность конструкции. Такой вариант отопления обустраивается в случае частых перебоев электроэнергии.

Монтаж ленинградки в частном доме

После осуществления расчета, разработки схемы и покупки всех необходимых материалов можно приступать к сборке элементов конструкции.

Последовательность основных работ:

1. Устанавливается бак;
2. Трубопровод полипропиленом трубой прокладывается по периметру здания, начиная от котла и замыкая на нем весь контур;
3. После прокладки магистрали на небольшом расстоянии от источника подогрева теплоносителя осуществляется технологическая врезка для вертикальной трубы;
4. На вершине этого участка прикрепляется расширительный бак;
5. В последнюю очередь магистрали соединяют с радиаторами: к патрубкам снизу — нижнее горизонтальное подключение, а входная и выходная трубы врезаются в батарею на разной высоте — диагональное.

Несмотря на внешнюю простоту ленинградской системы отопления частных домов схемы, заниматься самостоятельным обустройством без специальных знаний опасно. Необходима консультация с профессионалами на всех этапах подготовки и монтажа.

Новые однотрубные теплосистемы многоквартирных домов

Российские новостройки оборудуются однотрубными радиаторными узлами с термостатическими клапанами (термостатами). Выглядят они как показано на фото ниже.

Радиаторный узел с термостатом.

Такие теплосистемы на 30–40 % дешевле своих двухтрубных аналогов, обладают высокой гидравлической устойчивостью. Но обеспечивают ли они уровень комфортности эксплуатации двухтрубных схем, определяемый следующими составляющими:

• автоматическим режимом стабилизации заданной температуры в каждой комнате;
• общей экономией энергии в теплосистеме;
• возможностью скрытой прокладки труб;
• поквартирным учетом тепла.

Оценим однотрубный вариант отопления по этим критериям.

Минусы однотрубной системы

• повышенная уязвимость к разморозке всей системы. Замерзание системы хотя бы в одном месте делает неработоспособным весть контур.
• по мере удаления от котла требует увеличенного размера отопительных приборов. Ввиду того, что в магистраль трубы поступает не только горячая вода (напрямую из котла), но и остывшая (с отопительных приборов), на вход каждого последующего радиатора приходит все более охлажденная вода. Но теплопотери остаются прежними. Чтобы их компенсировать, требуется больше секций. Этот фактор напрямую сводит на нет и даже уводит в минус кажущийся вначале выигрыш в стоимости материала.

Двухтрубная система отопления — система, при которой для подачи и отвода теплоносителя используется две трубы.

Плюсы однотрубной системы

• для подачи теплоносителя используется одна труба вместо двух. Это прямая экономия ваших средств по стоимости труб, фитингов и работ по монтажу.
• фактически не требует никакой регулировки отдельных веток и стояков.
• имеет меньший объем теплоносителя. В случае использования антифриза это опять же прямая экономия ваших средств.
• повышенная гидравлическая устойчивость данной системы.
• в случае необходимости слива системы этот процесс ускоряет и не приводит к излишнему объему воды в сливной яме, т.к. имеет меньший объем теплоносителя.
• сроки монтажа меньше, чем в двухтрубной системе.
• при наличии готового (рассчитанного) проекта с исполнительными схемами и указанными диаметрами не требует высокой квалификации монтажников.

Местная автоматическая стабилизация температуры

Однотрубный регулируемый радиаторный узел с проходным (а) или трехходовым (б) термостатическим клапаном на верхней подводке.

Регулируемый радиаторный узел вертикального однотрубного отопления может быть выполнен с проходным (рис.а) или трехходовым (рис.б) термостатическим клапаном (термостатом). Узел обвязки разветвляет теплоноситель на два потока: через прибор и через байпас. Диаметры плунжера клапана термостата и отверстия для прохода жидкости выполняются максимальными. Термостат не засоряется при загрязненном теплоносителе и обеспечивает его свободный проток (при полном открытии). Несанкционированная замена радиатора, сопровождающаяся удалением термостата, не ведет к разбалансировке всей теплосистемы, как в двухтрубном варианте.

Если температура комнатного воздуха превысит заданную, то клапан закроется (перейдет в режим минимум), направляя жидкость по байпасу мимо радиатора. Закрытие (минимальное открытие) клапанов всех термостатов данного стояка увеличивает долю теплоносителя, проходящего по байпасам, с 80 % до 90 %, одновременно уменьшая проток через радиаторы, т.е. без изменения общего расхода.

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.

Минусы двухтрубной системы.

Минусов такая система практически не имеет, за исключением стоимости и срока монтажа, которые конечно выше, чем в случае с однотрубной системой, но эти недостатки с лихвой компенсируются удобством, качеством и надежностью эксплуатации этой системы.

Наши рекомендации.

Рассмотрев плюсы и минусы описанных систем, вы можете принять свое решение в пользу того или иного варианта.

Мы же со всем знанием дела настоятельно рекомендуем остановить свой выбор на двухтрубной системе.

Помимо, указанных выше положительных особенностей этой схемы, приведем еще одно соображение в качестве обоснования своей рекомендации.

Представьте, что перед вами выбор: нужно выбрать две электрические гирлянды. В одной гирлянде лампочки соединены последовательно, а в другой параллельно. Критерий, которым вы руководствуетесь — надежность, удобство эксплуатации и ремонта. Какую выберите вы?

Предположим, вы берете ту, где лампочки подключены последовательно. Что же происходит, когда перегорает одна лампочка? Цепь разрывается. Вся гирлянда перестает работать.

А что можно сказать о поиске перегоревшей лампочки в такой гирлянде, если у вас нет специальных приборов?

Кто искал такую лампочку, знает, сколько это занимает времени.

Какое отношение этот пример имеет к системе отопления? Самое прямое.

Выше мы говорили, что однотрубная система наиболее уязвима в отношении разморозки всей системы. Все отопительные приборы «сидят» на одной трубе. И хотя технически было бы неправильно говорить о том, что они включены последовательно (если конечно это не разновидность однотрубной системы — проточная система). Все же подумайте, что бы произошло, если бы хотя бы 1 см или 0,5 см воды в этой трубе перемерзло (особенно уязвимы пороги входных дверей или неплотности в швах кирпича, особенно когда на трубах или в стенах нет утеплителя)?

Правильно. «Встала» бы вся система. И постепенно она вся замерзла бы.

А что можно сказать о поиске замерзшего участка трубы? Поверьте — это практически невозможно!

А теперь возьмем гирлянду с параллельно включенными лампочками. Что происходит, когда одна или две перегорают?

Другие продолжают гореть. А легко ли найти ту лампочку, которая перегорела? Конечно. Все горят, а она — нет!

Точно также и в двухтрубной системе. Если все же так случилось, что труба, идущая к одному радиатору, замерзла, то это не значит, что перестанут работать другие.

А легко ли найти радиатор и соответственно место, где случилась авария? Да. Достаточно лишь потрогать рукой, и все станет ясно.

Разве это не мощный фактор в пользу выбора двухтрубной системы?

Задаваясь вопросом: «Двухтрубную или однотрубную систему отопления нужно выбирать?», не колеблясь, остановите свой выбор на двухтрубной системе отопления и вы никогда не пожалеете о своем выборе!

Система отопления с принудительной циркуляцией

Водяное отопление подключить к котлу можно по целому ряду схем. Как правило, в индивидуальном строительстве применяют замкнутый контур на основе однотрубной технологии. В систему вносится так называемый циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию. Устройство весьма простое, но надежное, к тому же эту конструкцию собрать легко даже самостоятельно, использовать ее полностью безопасно.

Для чего предназначена принудительная циркуляция?

Циркуляционный насос

Добиться естественной циркуляции в отопительной системе не так-то просто, так как теплоноситель будет перемещаться в трубах и радиаторах за счет нагрева и охлаждения. Чтобы система работала надежно, стараются, чтобы прямая и обратная трубы располагались под определенным углом. Такая система прекрасно подойдет для небольших строений, так как там с легкостью удастся выдержать требуемую величину угла и незначительный перепад высот.

Если у дома довольно большая площадь или же он имеет два и более этажей, то систему с естественной циркуляцией сделать не удастся, так как в ней регулярно будут образовываться воздушные пробки. Из-за этого постоянного перемещения добиться не удастся, к тому же в котле теплоноситель может серьезно перегреться, что, в свою очередь, грозит довольно серьезными последствиями, например, из строя может выйти как сам отопительный прибор, так и другие элементы, входящие в данную систему.

Как уже говорилось выше, принудительная циркуляция обеспечивается во многом за счет специального насоса. Его следует устанавливать на обратной трубе перед тем, как она будет входить в сам котел. Благодаря данному устройству в отопительной системе будет создаваться требуемое давление, вода также станет циркулировать с необходимой скоростью. Разогревшаяся вода будет своевременно подаваться в радиаторы и трубы, а остывшая приходить к котлу, чтобы достичь требуемой температуры.

Система отопления, оснащенная принудительной циркуляцией, обладает целым рядом положительных характеристик:

• Она способна надежно функционировать в зданиях с любой площадью и любым количеством этажей,
• Схемы отопления предусматривают применение труб меньшего диаметра по сравнению с циркуляцией естественного типа, соответственно, для монтажа такой системы придется затратить меньшее количество финансовых средств,
• При желании трубы можно погрузить в пол, скрыв их от взглядов. Кроме того, их устанавливают без уклона,
• Принудительная циркуляция предусматривает возможность оборудования теплых полов на водяной основе,
• Температурный режим у отопления с принудительной циркуляцией не предусматривает чрезмерно больших скачков температуры, за счет чего фитинги, радиаторы и трубы будут служить значительно дольше,
• Еще одним преимуществом подобной отопительной системы является возможность изменения степени прогрева каждого помещения в доме.

Стоит отметить и ряд отрицательных моментов. В частности, сам насос придется подключать к электрической сети, вследствие чего отопление дома становится полностью энергозависимым, к тому же при непосредственном использовании он издает определенный шум. Однако данные недостатки можно в случае необходимости свести к минимуму. Прежде всего, внимательно относятся к схемам отопления еще на этапах их разработки. Под котельную лучше всего отвести отдельное помещение, находящееся в глубине дома, непосредственно рядом с котлом и устанавливают циркуляционный насос. Поблизости от него можно разместить резервный источник электрического тока типа генератора или аккумуляторной батареи.

Из каких элементов состоит отопление дома с принудительной циркуляцией?

Кран Маевского на радиаторе

Отопление дома с принудительной циркуляцией подразумевает установку не только самого насоса, но и целого ряда дополнительных приборов, которые позволят обеспечить надежность и стабильность работы всей системы:

• Расширительный бачок, который будет компенсировать объем воды или антифриза, залитого в систему, при нагревании либо во время остывания,
• Манометр, термометр и предохранительный клапан, а также ряд других устройств, направленных на обеспечение безопасности пользователей,
• Биметаллические или алюминиевые радиаторы, которые будут встроены в систему отопления,
• Краны Маевского – их количество напрямую зависит от того, сколько радиаторов было установлено в системе,
• Обратный клапан,
• Два крана: один предназначен для заполнения системы теплоносителем, а второй рассчитан на спуск теплоносителя,
• Два фильтра – грубой и тонкой очистки.

В случае, если в качестве отопительного прибора используется котел, функционирующий на твердом топливе, у которого не предусмотрена система автоматической загрузки горючего материала, то не повредит включить в систему тепловой аккумулятор или накопительный бак. За счет этого температура теплоносителя будет примерно одинаковой во всей системе.

Схемы систем отопления с принудительной циркуляцией

Однотрубная система отопления

В частных домах зачастую производят однотрубную систему, где отсутствует разделение на прямую и обратную трубу. Все радиаторы подключаются последовательно, теплоноситель при прохождении по ним, будет понемногу остывать и возвращаться обратно в котел.

Во многом за счет этого система получается довольно простой и экономичной, однако определенные усилия придется приложить для того, чтобы правильно рассчитать температурный режим и разместить требуемое количество радиаторов.

Однотрубная схема может использоваться только в случае, если дом не слишком большой и имеет всего лишь один этаж. Труба должны идти по всем радиаторам напрямую, регулирующие вентили здесь не устанавливаются, так они будут затруднять проход теплоносителя к радиаторам, установленным далее в системе, и в дальнейшем к котлу.

Если принимать внимание положительные стороны подобной системы, то здесь имеется только один такой момент – это небольшая протяженность трубопровода, на покупке которого можно хорошо сэкономить. Недостатков значительно больше:

• Теплоноситель распределяется по всей системе неравномерно. В частности, если радиатор от котла располагается довольно-таки далеко, то прогреваться он будет очень медленно,
• Чтобы провести ремонтные работы, связанные с отопительной системой в доме, придется выключать котел и ждать, пока теплоноситель полностью остынет.

Циркуляционный насос, рассчитанный на однотрубную систему отопления, не должен обладать чрезмерной мощностью, так как теплоносителя не слишком много.

В двухтрубной схеме расход материалов, в частности, труб будет значительно больше – примерно вдвое. Однако эффективность работы двухтрубной схемы систем отопления значительно выше, потому что здесь предусмотрена еще одна магистраль, по которой остывший теплоноситель будет возвращаться обратно к отопительному котлу.

Обеспечить правильную принудительную циркуляцию здесь немного сложнее, но при правильном подходе к данному вопросу отопление будет работать значительно эффективнее, к тому же придется меньше средств отдавать за горючее для котла.

На первом этапе составляют соответствующий проект, которого и нужно будет придерживаться при монтаже. Прямую и обратную магистраль располагают в непосредственной близости друг к другу таким образом, чтобы между ними было не более 15 см. Отличительных особенностей подобной системы существует достаточно много:

• Диаметр прокладываемых труб обычно находится в пределах от 15 до 24 мм. Даже таких небольших показателей будет вполне достаточно для того, чтобы создать необходимую величину давления,
• Трубы можно разводить как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости,
• Чем больше будет поворотов в системе, тем хуже будут гидродинамические показатели отопительной системы. В связи с этим, желательно продумать, чтобы их было значительно меньше,
• Если трубы будут скрыты, то обязательно придется устанавливать так называемые ревизионные или слуховые окна.

При установке циркуляционного насоса следует разместить обходной канал, который позволит теплоносителю перемещаться по системе даже в случае, если будет отключено электричество. Мощность насоса подбирают в зависимости от того, какую площадь планируется отапливать. Желательно знать максимальные и рабочие показатели устройства, его производительность и целый ряд других факторов.

Что такое коллекторная система?

Коллекторный шкаф

Эта система предназначена для домов, площадь которых превышает 150 квадратных метров, или же для конструкций, обладающих минимум двумя этажами. В принципе, про коллекторную схему можно сказать, что она представляет собой разновидность двухтрубной системы отопления, однако эффективность ее работы значительно выше.

В качестве ключевого элемента в данном случае будет выступать так называемый распределитель. По сути, это труба, имеющая круглое или прямоугольное сечение. Из нее должно выходить несколько разного рода патрубков. Именно через него теплоноситель будет разноситься по разным контурам. Все магистрали являются полностью автономными, поэтому уровень отдачи тепла можно хорошо регулировать. Особенностей коллекторной конструкции несколько:

• Придется устанавливать достаточно большое количество труб и прокладывать соответствующую арматуру, которая будет подключаться к самому коллектору,
• Чтобы изменять температуру в каждом из коллекторов, следует устанавливать терморегуляторы или же специальные датчики, которые будут выставлять показатели на запрограммированный уровень,
• Для самого эффективного функционирования системы размещают узел смешивания. В нем осуществляется перемешивание остывшей и разогревшейся воды, чтобы теплоноситель приобрел оптимальную температуру.

Узлов распределения может быть несколько – это напрямую зависит от планировки строения, степени его утепленности и иных факторов. Если расчеты произведены правильно, то система будет еще более эффективной даже по сравнению с двухтрубной конструкцией. При желании трубы можно проложить по поверхности пола, что обеспечивает их скрытность при проведении дальнейших ремонтных работ. Скрытые трубы позволяют сэкономить значительное количество свободного пространства, что бывает весьма актуальным для помещений с небольшой площадью.

В коллекторных системах зачастую нет необходимости устанавливать расширительные баки, так как сами коллекторы будут выполнять их функции.

Источник https://vse-otoplenie.ru/odnotrubnaa-sistema-otoplenia

Источник https://pechistroy.ru/sistemy-otopleniya/sistema-otopleniya-s-prinuditelnoy-tsirkulyatsiey.html

Источник

Источник