Однотрубная система отопления частного дома – простота и эффективность

Однотрубная система отопления частного дома позволяет обеспечить эффективный обогрев жилых помещений с минимальными материальными затратами.

В статье рассмотрим преимущества и недостатки однотрубного отопления, возможные варианты разводки трубопроводов и способы повышения эффективности.

Однотрубной называют систему отопления, в которой подвод теплоносителя к отопительному прибору и его последующий отвод осуществляется по одной общей магистрали. Однотрубная система отопления частного дома получила широкое распространение благодаря легкости монтажа, низкой стоимости и другим преимуществам по сравнению с двухтрубными и коллекторными системами.

В нашей стране отопление по однотрубной схеме начали устанавливать в период масштабного жилищного строительства 60 – 70-х годов. Также такие системы широко известны в странах Южной Европы – Испании, Италии и Греции. Сложность регулировки и неравномерность распределения теплового потока привели к тому, что сегодня данная схема все реже применяется при строительстве новых многоэтажных домов. Тем не менее, однотрубная система хорошо себя зарекомендовала в сегменте частного строительства, где вышеупомянутые недостатки схемы нивелируются небольшой протяженностью отопительного контура.

Говоря об однотрубной системе отопления частного дома, будем иметь ввиду автономное отопление, источником теплоты в котором является индивидуальный котел. Условно участок циркуляционного контура от котла до входа в последний отопительный прибор называют подающей магистралью, а от выхода из последнего радиатора до входа в котел – обратной.

Преимущества и недостатки

Недостатки однотрубной схемы:

1. Однотрубная схема предполагает большие потери давления по сравнению с двухтрубной схемой, поэтому отопительный контур должен быть оборудован циркуляционным насосом.
2. Однотрубная система допускает только вторичную (эксплуатационную) регулировку отопительных приборов. Для установки регулировочного крана система должна включать в себя замыкающие участки, что усложняет монтаж и повышает стоимость работ.
3. При последовательном соединении температура теплоносителя каждого последующего радиатора будет ниже предыдущего.

1. Первичный запуск системы, выполненной по однотрубной схеме, не требует пуско-наладочного регулирования теплоотдачи приборов отопления.
2. Система характеризуется устойчивым гидравлическим режимом постоянным распределением теплоносителя между отопительными приборами.
3. Меньший расход трубопроводов (таблица 1) и низкая трудоемкость монтажных работ.

Таблица 1 – Сравнение расхода труб

Классификация однотрубных систем отопления

На рисунках 1 – 5 приведены возможные схемы разводки однотрубной системы отопления частного дома. Расширительный бак и запорно-регулирующая арматура на схемах условно не показаны. Схемы показаны для двухэтажного частного дома с чердаком и подвалом.

Разновидности вертикальных схем разводки

Вертикальная схема используется в однотрубных системах отопления частных домов, имеющих 2 и более этажей и чердачное помещение. В системах данного типа теплоноситель распределяется по вертикальным стоякам. Каждый стояк включает в себя последовательно подключенные отопительные приборы (радиаторы, конвекторы), расположенные на разных этажах.

Вертикальная система отопления может быть спроектирована по одной из следующих схем:

• cверхней разводкой трубопроводов;
• cнижней разводкой и П-образными стояками;
• c«опрокинутой» циркуляцией.

В системах с верхней разводкой теплоноситель по главному стояку поступает в подающую магистраль, проложенную по чердачному помещению. Далее жидкость распределяется по стоякам с подключенными потребителями. После выхода из последнего (нижнего) отопительного прибора каждого стояка теплоноситель по обратной магистрали возвращается в котел. В схемах с верхней разводкой применяется двухстороннее (рис 1) и одностороннее (рис 2) подключение радиаторов.

Pис 1 – Однотрубная система с верхней разводкой и двухсторонним присоединением отопительных приборов.

Pис 2 – Однотрубная система с верхней разводкой и односторонним подключением радиаторов.

Вертикальная схема с нижней разводкой и П-образными стояками (рис 3) применяется в системах отопления частных домов без чердака. П-образный стояк представляет собой 2 параллельные вертикальные магистрали (подающая и обратная), соединенные в верхних точках горизонтальной перемычкой. Часть отопительных приборов последовательно присоединяется к подающей магистрали П-образного стояка, а часть – к обратной. Иногда используют схему с холостой восходящей магистралью, когда все радиаторы подключены к нисходящей ветке.

Для стравливания воздуха из системы на верхнем радиаторе устанавливают воздушный кран. Если предполагается установка запорно-регулирующей арматуры, она монтируется на подающих ветках радиаторов.

Pис 3 – однотрубная система с нижней разводкой и П-образным стояком.

В системах с «опрокинутой» циркуляцией подающая магистраль проходит по подвальному помещению (либо под полом), после чего теплоноситель подается на стояки и движется по ним снизу вверх. Из последнего (верхнего) радиатора каждого стояка жидкость поступает в обратную магистраль, проложенную по чердаку, и возвращается вниз к отопительному котлу.

Достоинством данной схемы по сравнению с верхней разводкой является подача более нагретого теплоносителя в радиаторы первого этажа. Теплопотери первого этажа выше, чем второго (при наличии чердака), поэтому данная схема оптимальна для двух- трехэтажных домов.

Рис 4 – Схема однотрубной системы отопления с «опрокинутой» циркуляцией.

Существует несколько способов подключения отопительных приборов к теплопроводам вертикальных однотрубных систем (рис 5):

• проточный;
• с осевым замыкающим участком;
• с осевым обходным участком;
• со смещенным замыкающим участком;
• со смещенным обходным участком.

Рис 5 – способы подключения радиаторов к теплопроводам вертикальной однотрубной системы.

При проточном соединении (рис. 5 а) возможность регулировки подачи теплоносителя отсутствует, поэтому его расход в каждом радиаторе не отличается от расхода в стояке. Ввод в схему подключения замыкающего участка позволяет установить регулировочный кран, с помощью которого можно уменьшить количество прокачиваемой через радиатор жидкости. При этом часть теплоносителя всегда будет циркулировать через замыкающий участок.

На стыке замыкающего участка и трубопровода подвода можно установить трехходовой кран. В этом случае замыкающий участок называют обходным. Кран позволяет, как полностью перекрыть обходной участок, пустив весь поток жидкости в радиатор, так и направить теплоноситель в обход отопительного прибора или регулировать подачу воды в радиатор, что делает данный способ подключения наиболее универсальным.

Обходные (либо замыкающие) участки могут располагаться как по оси трубопровода (рис 5 б, в), так и со смещением в сторону отопительного прибора (рис. 5 г, д). Применение смещенных участков позволяет компенсировать удлинение труб вертикальных стояков при нагреве.

Горизонтальная разводка

Однотрубные системы с горизонтальной разводкой могут устанавливаться как в одноэтажных частных домах, так и в более высоких зданиях. Теплоноситель из котла последовательно подается в отопительные приборы первого этажа, после чего по вертикальному теплопроводу поднимается на второй этаж и по цепочке поступает в радиаторы. Затем жидкость из последнего радиатора верхнего этажа по обратному вертикальному теплопроводу подается снова в котел.

Достоинством данной схемы является меньшая длина трубопроводов по сравнению с вертикальными системами однотрубного отопления. Система может монтироваться в зданиях без чердачного помещения. Для выпуска воздуха радиаторы комплектуются воздушными кранами.

Рис 6 – Схема горизонтальной однотрубной системы.

Радиаторы в горизонтальных однотрубных системах могут подключаться к теплопроводам проточным способом, либо с замыкающими участками (рис 5).

Пути повышения эффективности однотрубных систем

Основной проблемой эксплуатации однотрубных систем частных домов является неравномерность температуры теплоносителя в последовательно соединенных отопительных приборах. Существует 2 способа выравнивания температуры радиаторов.

Установка на удаленных участках цепи радиаторов с большим числом секций

Чтобы определить, на сколько секций нужно увеличить радиатор для выравнивания температурного поля, нужно знать разницу между температурой теплоносителя и воздуха в помещении (ΔТ). Сертифицированные в России модели радиаторов должны иметь специально разработанные рекомендации по применению, доступные для свободного скачивания на сайте производителя.

В этих рекомендациях даны табличные значения тепловой мощности секции радиатора для различных значений разности температур (ΔТ). Зная площадь помещения, по таблицам можно определить потребную тепловую мощность для его обогрева. Необходимое количество секций будет равняться отношению потребной тепловой мощности к мощности одной секции радиатора.

Установка балансировочного клапана

Балансировочный клапан (рис 7) состоит из монтируемого в обратную магистраль автоматического клапана и датчика температуры, устанавливаемого на трубопроводе перед клапаном. Клапан настраивается на заданную температуру, которую поддерживает, регулируя расход жидкости через обратный теплопровод.

Рис 7 – схема подключения балансировочного клапана.

Несмотря на свои недостатки, однотрубная система отопления частного дома продолжает находить все новых сторонников, привлекая доступной ценой и легкостью монтажа. Для повышения эффективности эксплуатации, в схему однотрубного отопления вводят замыкающие (или обходные) участки, а также применяют радиаторы с различным количеством секций, либо устанавливают балансировочные клапаны.

Схема однотрубной системы отопления

Рассмотрим теперь, что представляет собой однотрубная система отопления, по-другому называемая "ленинградкой" и часто используемая в системах отопления частных домов с небольшими или средними площадями.

Общая схема однотрубной системы отопления (ленинградка)

На рисунке схема однотрубной системы разводки:

На следующей схеме тоже однотрубная система, но с двумя контурами, каждый из которых обходит по две стороны помещения:

Почему сделаны два контура? По-видимому, помещение большое, и, чтобы не "сажать" много радиаторов на один контур, разделили их на два. Если не совсем понятно, то просто дочитайте статью до конца и обратите внимание на минусы однотрубных систем отопления.

В однотрубной системе отопления нет разделения трубопровода на подающий и обратный. Радиаторы здесь подсоединены последовательно. А теплоноситель перемещается в кольцевом контуре.

Однотрубная система отопления: схема подключения радиаторов и движения теплоносителя по трубопроводу

В больших зданиях чаще всего разводка до квартиры производится по двухтрубной системе, а разводка по этажу – по однотрубной:

Распределение теплоносителя в больших зданиях

В однотрубной системе, как и в двухтрубной, может применяться верхняя и нижняя разводка.

Однотрубная система отопления с нижней разводкой

При такой разводке трубы идут от котла сначала горизонтально, а потом поднимаются к отопительным приборам:

Нижняя разводка системы отопления

Такую систему легко регулировать и перекрывать.

Однотрубная система отопления с верхней разводкой

Теплоноситель сперва поднимается к самой верхней точке системы, затем распределяется с помощью горизонтальной разводки к другим стоякам.

Верхняя разводка системы отопления

При этом возникает усиленная циркуляция теплоносителя. Верхняя разводка применяется обычно в системах отопления с принудительной циркуляцией и в однотрубных системах с естественной циркуляцией. Воздух в такой системе легко удаляется через центральный стояк.

Однотрубная система отопления с вертикальной разводкой

Вертикальная разводка однотрубной системы показана на следующей схеме:

Горизонтальная разводка однотрубной системы

А это схема однотрубной системы отопления с горизонтальной разводкой:

Обводные участки в однотрубных системах с горизонтальной и вертикальной разводкой

В отопительных системах с вертикальной и горизонтальной разводкой труб применяют короткие обводные участки.

Обводные участки в однотрубной системе отопления

Не вдаваясь глубоко в теорию, сообщу, что труба обводного участка должна иметь меньший диаметр в сравнении с остальной подающей трубой. Либо на обводном участке устанавливается дроссирующее оборудование – специальные вентили (3-ходовые вентили-термостаты, однотрубные вентили-термостаты с регулируемым байпасом).

К сожалению, такие вентили можно применять лишь в однотрубных системах отопления.

Правила расположения радиаторов в однотрубной системе отопления

При однотрубной системе отопления распределение тепла происходит иначе, чем в двухтрубной. Поэтому нужно помнить о следующем правиле соединения радиаторов. Радиаторы для помещения с самой большой потребностью тепла следует располагать в начале контура; перепад температуры в контуре должен быть не слишком большим. Тепловая мощность на один контур не должна быть больше 12 киловатт.

Достоинство однотрубной системы отопления

Ещё раз о плюсах и минусах системы отопления, выполненной по однотрубной схеме.

Итак, преимущество такой схемы – простота монтажа и экономия материала. Всё.

Недостатки однотрубной системы отопления

Наряду с плюсами такая система имеет минусы:

1. Требования к диаметрам основного трубопровода.
2. В первых радиаторах температура теплоносителя самая высокая, а в последующих всё более и более низкая вследствие постоянного подмеса к основному потоку теплоносителя из пройденных радиаторов.
3. Из второго пункта следует, что последние радиаторы нужно делать большей площади, чем первые, иначе они будут значитально холодней.
4. Да и вообще, при таком подключении не стоит "сажать" на одну ветку больше 10 радиаторов, т. к. равномерный прогрев не получится.

Вывод: "ленинградке" лучше "живётся" в небольших домах.

Полагаю, однотрубная система отопления освещена достаточно. Есть ещё пара хороших схем монтажа радиаторов, которые относятся к двухтрубным системам. Это лучевая (коллекторная) система отопления и схема Тихельмана. О них читайте в следующих статьях.

Однотрубная система отопления – как сделать с нуля?

Однотрубное отопление привлекает владельцев частных домов простотой конструкции и легкой сборкой. Разводку одноконтурной схемы может собрать любой человек, обладающий минимальными слесарными навыками, а для понимания ее схемы не нужно быть инженером-теплотехником. И если вы держали в руках гаечный ключ хотя бы раз в жизни, то наша инструкция поможет вам обустроить простую, но эффективную систему отопления для частного дома.

Одноконтурная система отопления устроена проще некуда:

• Котел подогревает теплоноситель (обычно воду) и отдает ее в разводку.
• Трубопровод разводки подводит горячую воду к первой батарее отопления.
• Пройдя сквозь первую батарею, теплоноситель попадает во вторую и так далее.
• После последнего радиатора теплоноситель движется в котел, и весь цикл повторяется.

Схема однотрубной системы отопления

Устроенное таким образом отопление может работать на гравитационном или принудительном побуждении. В первом случае давление в системе обеспечивает разница плотности между холодной и горячей водой и сила гравитации. Разогретая жидкость поднимается вверх по вертикальному отводу от напорного патрубка котла и стекает по наклонному трубопроводу к первой батарее.

По гравитационному принципу устроена однотрубная система отопления с верхней разводкой. Причем нижней точкой в схеме является котел отопления, а батареи располагаются на разной высоте над уровнем пола, под уклоном к тепловому генератору. На такие ухищрения идут ради возможности поддерживать циркуляцию без электронасоса. Верхняя разводка работает без электричества и шума. Однако ее сборка требует некоторой практики.

Во втором случае напор в системе обеспечивает циркуляционный насос. Его врезают между последней батареей и котлом, фактически перед обратным патрубком теплогенерирующего прибора. Напорное оборудование нагнетает давление в теплопроводе, прокачивая жидкость по всему контуру, поэтому никаких ухищрений с наклонами разводки, вертикальными каналами и батареями на разной высоте не нужно.

Однотрубная система отопления с нижней разводкой устроена по принудительному принципу

По принудительному принципу устроена однотрубная система отопления с нижней разводкой. В этом случае трубу тянут на уровне пола по всему периметру дома. Собрать такую систему может любой человек. Кроме того, нижняя разводка не уродует интерьер – в этом случае вы не увидите ни вертикального канала, ни бросающегося в глаза спуска к первому радиатору.

Водяное отопление одноконтурного типа можно питать энергией от котла любой разновидности. Эта схема прекрасно работает с газовыми, дровяными или электрическими котлами. Поэтому на выбор конкретной разновидности влияет только доступность топлива. Если у вас газифицированный дом, то для его обогрева можно использовать газовый котел. Если нет – вам придется установить в системе дровяной тепловой генератор. Электрический вариант будет оправдан только в случае отсутствия газопровода и места для строительства угольного или дровяного склада. Ведь самое дешевое топливо – это газ, а самое дорогое – это электричество. Дрова, пеллеты и уголь находятся в зоне золотой середины.

Газовый котел отопления дома

После выбора типа котла определитесь с его мощностью. В этом случае нам понадобится пропорция 10 квадратных метров = 1 кВт. То есть сам расчет тепловой мощности выглядит следующим образом: умножаем длину дома на его ширину (в метрах); делим полученный результат на 10; умножаем полученное число на 1 кВт. Например, если длина фасада 12, а ширина – 8 метров, то искомая тепловая мощность считается по формуле ((12 х 8)/10) х 1 кВт и равняется 9,6 кВт. При этом нужно помнить, что при покупке котла следует накинуть еще 20-25 процентов к вычисленной мощности “на сильные морозы”. В итоге мы получаем результат 11,5-12 кВт.

Кроме того, при выборе котла стоит обращать внимание на то, в какую сторону пойдет нагретая жидкость – влево или вправо. Проще говоря, куда смотрят напорный и обратный патрубки. Нужная сторона выбирается на месте, исходя из направления движения теплоносителя от котла к первой батареи. Если вода пойдет слева-направо – вам нужен тепловой генератор с правыми патрубками, и наоборот.

Если вас интересует сборка отопительного контура своими руками, то в качестве трубопроводной арматуры вам подойдут только металлопластиковые трубы. Объясняем почему: во-первых, такие трубы можно гнуть на углах, экономя на соответствующих фитингах, во-вторых, такая арматура стоит не очень дорого и легко режется острым ножом или дешевым труборезом. Кроме того, металлопластик рассчитан именно на домашних мастеров, собирающих контур разводки или водопровода, поэтому технология стыковки такой арматуры не требует особых умений и навыков.

Трубы из этого материала собираются на обжимные и цанговые фитинги, для установки которых достаточно или обычного (гаечного) или специального (прессовочного) ключа.

Разумеется, вы можете взять и более дорогие медные трубы, но тогда вам придется освоить технологию пайки соединений. А про стальной вариант в случае самостоятельной сборки разводки лучше вообще не вспоминать – тут нужны навыки сварщика. И даже альтернатива металлопластику – арматура из полипропилена – выглядит на его фоне не очень выгодно. Ведь PP-трубы придется паять с помощью особого сварочного аппарата, рискуя получить трещину в стыке из-за неумения обращаться с таким “паяльником”.

Поэтому идеальной арматурой, на которой будет построена самодельная система отопления, является именно металлопластиковая труба на ½ дюйма. Почему мы выбрали именно этот размер? Тут все просто: во-первых, половины дюйма вполне достаточно для транспортировки нужного объема теплоносителя к батарее, во-вторых, фитинги такого размера стоят дешевле других вариантов, а их потребуется немало, в-третьих, стандартные патрубки большинства батарей рассчитаны именно под фитинги на ½ дюйма.

Число радиаторов обычно определяют по количеству окон в доме – батарею размещают как раз под окном. Габариты каждого нагревательного элемента определяются желаемой теплоотдачей – каждый киловатт излучаемой энергии будет греть 10 квадратных метров комнаты. И если в помещении на 20 “квадратов” будет два окна, то под ними должны висеть 2 батареи мощностью по 1 кВт каждая.

Батарея под окном

При этом отопление с нижней разводкой предполагает соединение батарей с помощью теплопровода, расположенного на уровне пола. Поэтому для сборки такой конструкции на каждый радиатор нам понадобится:

• Два угловых фитинга с цанговым зажимом и наружной или внутренней резьбой на противоположном торце, который будет ввинчиваться или навинчиваться на батарею.
• Два отрезка металлопластиковой трубы. Длина первого должна равняться высоте от пола до верхнего патрубка радиатора. Длина второго – высоте от пола до нижнего патрубка.
• Два фитинга с цанговыми торцами, которые будут монтироваться на края отрезков трубы.

Кроме этого, вам понадобится:

• Два переходника – с диаметром патрубков котла на ½ дюйма. Один торец у такого переходника должен быть под наружную резьбу, а второй – под зажим.
• Бухта металлопластиковой трубы, метраж которой равен периметру дома (сумме всех сторон строения).
• Два тройника для монтажа расширительного бака и еще один для точки залива воды с зажимами на всех торцах.
• Два шаровых вентиля для установки насоса и еще один для точки залива воды (один торец – резьба, второй – зажим).
• Три-четыре угловых фитинга для обвода линии по углам дома.

Трубы и фитинги вам стоит купить заранее. Причем метраж арматуры подсчитывают по сумме всех отрезков для монтажа радиаторов и величины периметра дома, покупая целую бухту нужной длины. Но спешите ее резать – это лучше сделать на месте.

Трубы и фитинги стоит купить заранее

Какие инструменты понадобятся для сборки системы? Во-первых, два гаечных ключа на 24 или два разводных ключа – с их помощью вы будете закручивать контргайки фитингов. Во-вторых, труборез и торцовщик – с их помощью вы будете нарезать отрезки и подравнивать края трубы. В-третьих, разводной ключ на 2 дюйма – им удобно держать фитинг, рулетка – пригодится для замера расстояний, дрель и молоток – будут нужны для монтажа кронштейнов для радиаторов.

Однотрубная система отопления частного дома собирается за 2-3 дня, а если вы позовете приятеля или наймете помощника, то все работы можно завершить за один день. Вначале развешиваем под окнами батареи. Для этого нужно приложить к стене кронштейн и, отметив точки крепления, просверлить отверстия под анкерные болты. После кронштейн фиксируется на опорной поверхности, и на него навешивают радиатор. Причем в нашем случае можно развесить все радиаторы на одной высоте от пола (или на разной). Одноконтурная принудительная система отопления, схема которой была принята нами за образец, не нуждается в точном позиционировании высоты батарей по отношению к котлу или друг к другу.

В первую очередь следует развесить под окнами батареи

Следующий ход – монтаж котла. Его устанавливаем в специально подготовленном помещении, соблюдая правила пожарной безопасности, и соединяем с дымоходом. В самом конце на патрубки или сгоны котла монтируем переходники на полдюйма. Далее необходимо раскатать трубу по периметру дома. Бухту укладываем у котла и тянем арматуру, рассверливая межкомнатные перегородки (если они уже есть в доме). В конце этой операции один торец трубы крепим к фитингу напорного переходника, а второй фиксируем в фитинге обратки. В углах дома трубу сгибаем по радиусу или под 90 градусов, используя угловые фитинги.

После этого можно взяться за монтаж расширительного бака. В этой роли может выступать и емкость из магазина, и обычная канистра с врезанным штуцером, зафиксированным с помощью контргаек. Для монтажа бака достаточно разрезать трубопровод на расстоянии 40-50 сантиметров от напорного патрубка котла и вставить на это место тройник. Далее к верхнему отводу тройника крепят 20-сантиметровый отрезок трубы (его можно вырезать из разводки), который соединяет теплопровод с расширительным баком.

Следующий этап – монтаж насоса. Для этого нужно разрезать трубу на расстоянии 30-40 сантиметров от обратного патрубка котла. Далее нужно взять циркуляционный насос, накрутить на его торцы два шаровых вентиля и соединить цанговые части вентилей с торцами разрезанного трубопровода. Насос придется подключать к розетке и заземлять, поэтому он может быть удален на большее расстояние от котла, чем 30-40 сантиметров, смотря, куда заведут вас кабель-каналы для электропроводки. Далее займемся батареей. На верхний (со стороны хода теплоносителя) торец трубы накручиваем угловой фитинг. Аналогичным образом поступаем и с нижним торцом.

Далее раскатанная под батареей труба режется в двух местах – под верхним и нижним фитингом, а на свободные концы теплопровода немедленно накручивают еще два угловых фитинга. В конце первый “нижний” фитинг соединяется вертикальным участком с верхним отводом батареи, а второй – с нижним. Аналогичным образом поступаем и со всеми остальными радиаторами. Между насосом и патрубком котла врезаем еще один тройник, на боковой отвод которого крепим шаровой вентиль. К этому вентилю пробрасываем линию от водопровода. В конце в систему заливаем воду, открыв вентиль на тройнике у обратного патрубка котла. Эту операцию придется повторять несколько раз, стравливая воздух из батарей.

Источник https://rems-info.ru/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma.html

Источник https://lucheeotoplenie.ru/teplovoe-oborudovanie/truby/shema-odnotrubnoj-sistemy-otopleniya.html

Источник

Источник