Однотрубная система отопления частного дома своими руками

Вы задумались над обустройством водяного отопления в доме? Неудивительно, ведь однотрубная система отопления частного дома может быть традиционной и абсолютно энергонезависимой или, напротив, очень современной и полностью автоматической.

Но сомнения в надежности подобного варианта у вас все же есть — не знаете какую схему выбрать и какие «подводные камни» вас ожидают? Мы поможем прояснить эти вопросы — в статье рассмотрены схемы обустройства однотрубной системы, плюсы и минусы, ожидающие владельца дома с подобной системой отопления.

Материал статьи снабжен подробными схемами и наглядными фото с изображением отдельных элементов, использующихся при сборке отопления. В дополнение подобран видеоролик с разбором нюансов монтажа однотрубной системы с теплыми полами.

Каким бывает однотрубное отопление

Любая отопительная система состоит из следующих узлов:

• Обогревающее устройство (котел). Может быть твердотопливным, электрическим, газовым и т.п.
• Теплоотдающие приспособления. Батареи или система теплых полов.
• Приспособление для создания циркуляционной инерции теплоносителя. Это может быть разгонный участок магистрали или водяная помпа.
• Компенсатор избыточного давления теплоносителя в системе. Расширительная емкость (открытая или закрытая).
• Трубы, фитинги и необходимая арматура.

Выбор схемы теплоснабжения находится в прямой зависимости от типа используемых устройств.

Сильные и слабые стороны систем с одной трубой

Популярность однотрубного отопления в частном строительстве объясняется достаточно невысокой стоимости конструкции и возможностью самостоятельно осуществить монтажные работы. Это дает возможность сэкономить на привлечении специалистов.

Среди других преимуществ однотрубных систем необходимо выделить следующее:

1. Высокий уровень гидравлической устойчивости. Если отключить часть контуров, это никак не скажется на теплоотдаче остальных элементов системы. Это же самое касается замены батарей или наращивания числа их секций.
2. Небольшой расход труб для организации магистральной линии.
3. Небольшая инерционность. Чтобы разогреть систему, требуется на порядок меньше теплоносителя, чем в схемах с двумя трубами.
4. Внешняя эстетичность. Монтаж однотрубной системы обычно не влияет на красоту интерьера помещения, особенно при использовании скрытой прокладки магистральной трубы.
5. Благодаря использованию инновационной запорной арматуры (автоматических и ручных терморегуляторов) достигается возможность точной настройки режимов работы обогревающего контура и входящих в его состав приборов.
6. Простота и надежность конструкции, что дает возможность установить однотрубную систему отопления своими силами. Это же касается и обслуживание отопления в процессе эксплуатации.

Организовывая подключение устройств управления и контроля системы отопления, можно добиться функционирования его в автоматическом режиме. Допускается также интеграция в систему «Умный дом»: как результат, появляется возможность программировать оптимальные режимы обогрева, учитывая время суток, сезон и т.п.

Главный недостаток однотрубной схемы отопления – наличие дисбаланса между нагревом радиаторов, в зависимости от их удаленности от котла. Это объясняется постепенным охлаждением теплоносителя во время его циркуляции по трубам. Как результат, ближайшие по линии следования теплоносителя батареи оказываются более нагретыми, чем расположенные в удалении. В таких случаях лучше применять приборы чугунного типа, для которых характерно медленное остывание.

Рекомендации по монтажу

Помимо общих правил монтажа отопительного оборудования и тепловых сетей, при сборке однотрубных систем своими руками надо учитывать ее особенности. Отсюда несколько рекомендаций по теме:

• предварительно произведите корректный расчет диаметров труб, в особенности для самотечной схемы;
• хорошо продумайте прокладку ветвей или стояков, чтобы первые не пересекали дверные проемы, а вторые не попадали на окна;
• подключение радиаторов при искусственной циркуляции выполняйте трубой DN15, а для естественной – DN20;
• соблюдайте уклоны. Для гравитационной системы – не менее 5 мм на 1 м, напорной – 3 мм;
• высота разгонного коллектора должна быть 2.2 м;
• расширительный бак на неотапливаемом чердаке надо утеплить, а трубу перелива вывести на улицу;
• если теплообменник котла сделан из чугуна, не врезайте подпитку холодной водой непосредственно на обратке около теплогенератора;

не нагружайте одно кольцо отопительного контура большим количеством батарей, иначе самые последние будут холодными.

Области применения петли Тихельмана

Увеличенный расход материалов не всегда лучше, поэтому система Тихельмана в двухэтажном доме применяется редко. Исключение составляет магистраль с размещением радиаторов по периметру строения. Кольцевая система потребует значительных затрат на материалы, но обустройство замкнутого кольца выполняется только при отсутствии помех в виде дверных проемов, окон «в пол». Придется укладывать еще одну магистраль для возврата теплоносителя в прибор нагрева.

Если петля удлиняется, удаляется от нагревателя, повышается сечение труб или подбирается мощный циркуляционный насос, в противном случае система не сможет работать в полную силу.

Для снижения расходов теплоносителя в зоне подключения первых батарей диаметр трубопровода следует уменьшить, это поможет сохранить напор воды на последующих участках. Уменьшение диаметра производится только по предварительным расчетам, иначе радиаторы, удаленные от прибора нагрева на значительное расстояние, не получат теплоноситель в достаточном объеме.

Получается, что применять двухтрубную проводку с попутным током воды можно лишь при общей протяженности магистрали от 70 метров, на которой устанавливается от 10 радиаторов. В противном случае попутная разводка не оправдает вложенных средств.

Недостатки системы и возможные пути их устранения

Как и любая система отопления, не лишена недостатков и «ленинградка». Однако на сегодняшний день существуют способы их устранения.

1. Первый недостаток связан с принципом ее работы: по мере удаления от источника тепла температура радиаторов становится все ниже, и, соответственно, в помещениях будет прохладно. Решить эту проблему можно, увеличивая количество секций или площади отопительных приборов в каждой последующей врезке. Другим вариантом обеспечения сбалансированности, т.е. равномерности прогрева до требуемой температуры, является установка запорно-регулирующей арматуры: кранов, конусных вентилей, регуляторов, термостатических клапанов, байпасов и т.п.
2. В качестве другого несовершенства такой системы (в классическом исполнении) называют невозможность регулирования температуры и ремонта одного из элементов без полного прекращения ее функционирования. Однако в настоящее время такая схема встречается только в старых домах. Современные варианты уже включают монтаж указанного выше оборудования, позволяющего изменять степень нагрева каждого конкретного радиатора, а также его замены без влияния на работу других.
3. Использование металлических труб не только повышает стоимость «ленинградки», но и затрудняет ее монтаж и ремонт. Выходом из этой ситуации является применение металлопластиковых или полипропиленовых труб.
4. Как и любая однотрубная система, для эффективного функционирования «ленинградка» требует повышенного давления теплоносителя в трубопроводе. Эта проблема устраняется или повышением температуры нагрева жидкости, что не всегда допустимо, или установкой циркуляционного насоса.

Петля Тихельмана на два этажа или более

Чаще всего такая система отопления монтируется в одноэтажных зданиях большой площади. Именно в таких домах она работает наиболее эффективно. Однако иногда такую систему собирают и в двух-трехэтажных зданиях. При выполнении разводки в таких домах следует придерживаться определенной технологии. По схеме Тихельмана в данном случае завязывается не каждый этаж по отдельности, а все здание в целом. То есть сохраняется равная сумма длин обратного и подающего трубопровода для каждого радиатора дома.

Петля Тихельмана на два этажа собирается, таким образом, по особой схеме. Также специалисты считают, что использовать только один циркуляционный насос в этом случае нецелесообразно. Если имеется такая возможность, в здании стоит установить по одному такому прибору на каждом этаже. В противном случае при поломке единственного насоса, отопление будет отключено во всем доме сразу.

Схема однотрубной системы отопления виды и преимущества

Однотрубные отопительные системы делятся на однотрубную систему отопления с замыкающим контуром и на проточную однотрубную систему. Однотрубный способ осуществления монтажа отопительных систем имеет два вида:

Первый вид — проточный

Первая схема — проточная. В ней стояки подачи, как таковые, отсутствуют. Радиаторы по всей высоте дома соединяются друг с другом последовательно.

Поток горячей воды подается сверху вниз, и последовательно протекает через все батареи отопления, начиная с верхней. Нижние радиаторы в такой системе будут более прохладными.

Схема однотрубной системы с проточным отоплением.

В проточных типах однотрубных систем смесь теплоносителя, протекая по трубам, проходит последовательно через всю цепь радиаторов отопления, постепенно охлаждаясь на каждой из батарей.

Вследствие этого, на верхних этажах будет достаточно жарко, а на нижних может быть даже недостаточно температуры нагревания.

Для уменьшения такой разницы и чтобы сбалансировать теплопотери, на нижние этажи зданий устанавливаются батареи с большим числом секций.

В проточных системах не рекомендуется ставить регулировочные краны, потому что даже при уменьшении потока или же перекрытии такого вентиля в том или ином радиаторе, уменьшается или перекрывается подача воды во все батареи, низ лежащие в данном стояке по направлению течения.

В подобных системах невозможно проводить регулировку температуры воздуха в помещениях. Если дом в два этажа, то невозможно осуществить подачу воды только лишь на один из этажей.

Многолетний опыт показывает, что такая схема однотрубной системы отопления абсолютно недееспособна, поэтому на сегодняшний день не применяется.

Второй вид — с байпасами

Сравнение однотрубной системы отопления с замыкающим контуром и проточной однотрубной системы. Нажмите для увеличения.

Однотрубная система отопления помещений имеет замыкающий контур и использует специальную арматуру с байпасом внутри корпуса этой арматуры.

Из отопительного радиатора поток теплоносителя с понизившейся температурой последовательно возвращается в стояк.

После этого — смесь теплоносителя подается в следующий радиатор. Кольцевой водный поток разделяется в вентиле на потоки в радиаторе и поток в байпасе.

Из стояков вода поступает в верхние батареи, остальной горячий поток направляется по стоякам вниз — к низлежащим радиаторам.

Вода в этой семе подключения остывает несколько меньше, что позволяет уменьшить разницу температур на нижних и верхних этажах.

Такой способ подключения является, по своей сути, модернизированной «проточной» системой, в которой между труб подключения радиатора создана перемычка — байпас.

Диаметр трубы такого замыкающего участка делается на один размер меньшим, чем у труб стояка общего подключения. Вследствие этого, подающийся с верхних этажей теплоноситель разделяется на два потока: первый — поступает в батарею, а второй, через байпас, перетекает к нижним рядам радиаторов.

Если диаметр байпаса смонтировать таким же, как и у труб подключения, то теплоноситель в радиаторе перестанет циркулировать, поскольку гидравлическое сопротивление в батарее будет большим, чем в байпасе.

Вода всегда протекает там, где существует меньшее гидравлическое сопротивление, при одинаковом диаметре ей не нужно протекать через радиатор, она будет спокойно течь через замыкающий участок, имеющий такой же размер трубы, из которого она вытекла.

При установке байпасов с диаметрами, равными диаметру стояковых труб подключения радиаторов, поступающее количество воды может регулироваться предварительно установленными вентилями (для балансировки системы). Такие краны монтируются на трубу подключения и на байпас.

К примеру, можно полностью перекрыть сам радиатор и перенаправить всю воду в байпас, а далее к нижним по стояку отопительным батареям. Или же наоборот — перекрыть байпас и направить весь поток теплоносителя в саму батарею.

Преимущества

Однотрубная система отопления одноэтажного дома имеет перед двухтрубной ряд преимуществ. В частности, однотрубная схема дает возможность охватить весь периметр по внутренней части дома одним замкнутым кольцом, ведь только одна труба идет от котла. Помимо экономичности, наличие одной трубы имеет следующие положительные моменты:

• Проектировать систему отопления с одной трубой можно независимо от планировки помещения и с минимальным расходом материалов;
• Трубы монтируются в непосредственной близости к полу или прячутся под пол, что позволяет скрыть всю инженерную конструкцию и проектировать интерьер без учета открытых глазу коммуникаций;
• В однотрубное отопление встраивается любое оборудование по желанию хозяина – полотенцесушители, радиаторы, насосы, аксессуары;
• Легко поддается регулированию температура теплоносителя, а, значит, и более гибкой становится процедура создания максимального температурного комфорта в доме;

Существующие модификации однотрубной отопительной системы ленинградка

Конструктивная особенность этого варианта отопления позволяет выполнять ее в двух вариантах: горизонтально и вертикально.

Горизонтальная схема

В данном случае контур прокладывается по периметру здания (этажа). При этом магистраль подачи может располагаться как над напольным покрытием, так и непосредственно в конструкции пола. При втором способе трубопровод отопления рекомендуется теплоизолировать для исключения теплопотерь.

Рисунок 2 – Горизонтальная схема однотрубной «ленинградки»

Рисунок 3 – «Ленинградка» с расположением подающей магистрали в конструкции пола

Горизонтальная схема отопления может выполняться открытой или закрытой.

Открытый тип предусматривает установку в верхней точке системы расширительного бака, сообщающегося с атмосферным воздухом. «Ленинградка» закрытого типа исключает эту возможность, поэтому в ней используют мембранный бак, который устанавливается в том же помещении, где размещен источник тепла.

Вертикальная схема

Эта схема по исполнению схожа с традиционной однотрубной системой, применяемой в многоэтажных домах: радиаторы должны размещаться друг под другом и присоединяться к единому трубопроводу. Отличие заключается в том, что теплоноситель движется не по одному стояку (т.е. только сверху вниз), а по контуру (нагретая вода сначала поднимается на верхний этаж, проходя установленные приборы, а затем спускается на нижний уровень, проходя через вторую группу радиаторов).

Рисунок 4 – Вертикальная схема «ленинградки»

Способы монтажа радиаторов

В идеале способ включения радиаторов должен зависеть именно от схемы отопления. А подводка к последней батарее на трубопроводе побирается максимально подходящей для конкретного случая. Подключение батарей отопления к основному трубопроводу происходит тремя основными способами:

• Боковое.
• Диагональное.
• Нижнее.

Важность дизайна при этом не уменьшается, но нужно понимать, что красота без стабильного отопления разрушится, поэтому эффективность в приоритете.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме
В подавляющем большинстве горизонтальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой устанавливается в одно или двухэтажных частных домах. Но, кроме этого, она может применяться для подключения к централизованному отоплению. Особенностью подобной системы является горизонтальное расположение основной и обратной (для двухтрубной) магистрали.

При выборе этой системы прокладки трубопроводов необходимо учитывать нюансы подключения к различным видам отопления.

Центральное горизонтальное отопление

Для составления инженерной схемы следует руководствоваться нормами СНиП 41–01–2003. В нем говорится, что горизонтальная разводка системы отопления должна обеспечивать не только должную циркуляцию теплоносителя, но и обеспечить его учет. Для этого в многоквартирных домах обустраивают два стояка – с горячей водой и для приема остывшей жидкости. Обязательно выполняется расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления, в которую входит монтаж теплового счетчика. Он устанавливается на входном патрубке сразу после подключения трубы к стояку.

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

Это важно, так как горизонтальная разводка системы отопления будет эффективно работать только при поддержании соответствующего напора теплоносителя

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

В частном доме или в квартире без подключения к центральному теплоснабжению чаще всего выбирается горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Однако при этом нужно учитывать режим работы – с естественной циркуляцией или принудительной под давлением. В первом случае сразу от котла монтируется вертикальный стояк к которому подключаются горизонтальные участки.

К преимуществам этой схемы обустройства поддержания комфортного уровня температуры можно отнести следующее:

• Минимальные затраты на приобретение расходных материалов. В частности, горизонтальная однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не включает в себя циркуляционный насос, мембранный расширительный бак и защитную арматуру – воздухоотводчики;
• Надежность работы. Так как давление в трубах равно атмосферному – превышение температурного режима компенсируется с помощью расширительного бачка.

Но также следует отметить и недостатки. Главным из них является инертность системы. Даже грамотно спроектированная горизонтальная однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией не сможет обеспечить быстрый нагрев помещений. Это объясняется тем, что теплосеть начинает свое движение только после достижения определенной температуры. Для домов большой площадью (от 150 м.кв.) и при наличии двух этажей и более рекомендуется горизонтальная система отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией жидкости.

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

В отличие от вышеописанной схемы для принудительной циркуляции не нужно делать стояк. Напор теплоносителя в горизонтальной двухтрубной системе отопления с нижней разводкой создается с помощью циркуляционного насоса. Это отражается на улучшении эксплуатационных качеств:

• Быстрое распределение горячей воды по всей магистрали;
• Возможность регулирования объема теплоносителя для каждого радиатора (только для двухтрубной системы);
• Для установки требуется меньшая площадь, так как отсутствует распределительный стояк.

В свою очередь, горизонтальную разводку системы отопления можно сочетать с коллекторной. Это актуально для трубопроводов с большой протяженностью. Таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем комнатам дома.

Во время расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления нужно учитывать поворотные узлы, именно в этих местах наибольшие гидравлические потери напора.

Мнение владельцев загородных домов о системе

Как считает большинство хозяев загородной недвижимости, схема эта действительно очень эффективная — петля Тихельмана. Отзывы такая система заслужила просто отличные. В доме при правильном ее проектировании и сборке устанавливается очень комфортный микроклимат. При этом само оборудование системы редко ломается и служит долго.
Хорошо отзываются о петле Тихельмана не только владельцы жилых домов, но и хозяева дач. Система отопления в таких зданиях в холодное время года зачастую используется нерегулярно. Если разводка выполнена по тупиковой схеме, при включении котла помещения прогреваются крайне неравномерно. С попутной системой таких проблем, конечно же, не возникает. Но обходится сборка отопления по такой схеме действительно дороже чем по тупиковой.

Устранение недостатков при помощи байпаса

Помимо того естественной циркуляцией достигается снижение нагревательного эффекта, а это будет ощущаться на приборах расположенных на самой дальней точке, проблемы могут возникнуть и с прогревом нижнего стояка. Он будет прогреваться меньше. Зависит все от правильности прокладки системы и в этом варианте даже приборы с принудительной циркуляцией, не смогут исправить недостаток. В этом случае используется байпас, работающий на замыкание циркуляции теплоносителя. Говоря простыми словами – это отрезок трубы, соединяющий подачу и обратку.

Есть еще один вариант исправления ситуации, но он более сложен. Заключен способ в параллельной врезке в магистраль всех радиаторов, и дополнительном снабжении их регулировочными клапанами. И главное появляется возможность ремонта отдельных приборов без слива теплоносителя.

Совет. Такой монтаж необходим, если котел отопления превышает по силе параметр системы. Клапана позволяют сбалансировать температуру, и не перегревать отдельные помещения.

Двухтрубная система в отличие от однотрубной подачи, таких неудобств не имеет. Но все купируется вспомогательными устройствами. Байпас оснащен клапанами перекрывающими подачу. Его, при желании и возможности, можно сделать из остатков труб. Окружность байпаса, должна быть немного меньше диаметра стояков. В противном случае жидкость не будет равномерно распределяться, а прямиком станет отводиться в обратную магистраль.

Специалисты рекомендуют примерную разницу диаметра, от 5 до 10 мм. Для достижения большего эффекта, располагать байпас нужно ближе к радиатору. У крайнего прибора, перед самым отверстием на входе монтируется терморегулятор. Предусмотрев эти мелочи, работа отопительных приборов будет эффективнее. Одинаковая отдача будет при разгоне естественной и также, принудительной циркуляцией. Разница в тепловых показателях окажется незначительной, даже если в процессе придется установить соответствующее оборудование.

Устройство и принцип раздачи теплоносителя

Система называется однотрубной, поскольку нагретая вода подается и уходит из радиаторов отопления по единому коллектору. Трубопровод является общим для всех батарей, подсоединенных к магистральной ветви. То есть, входная и выходная подводка каждого отопительного прибора подключается к одной трубе, как показано на примере схемы теплоснабжения одноэтажного здания.

Классический вариант закрытой схемы с принудительным движением теплоносителя, подключенной к газовому котлу

Как работает однотрубная радиаторная система отопления:

1. Поступающий от котла прогретый теплоноситель достигает первой батареи и делится тройником на два неравных потока. Основная масса воды продолжает двигаться прямо по магистрали, меньшая часть затекает в радиатор (примерно 1/3).
2. Отдав тепло стенкам батареи и охладившись на 10—15 °С (в зависимости от мощности и реальной отдачи радиатора), малый поток через выходящий патрубок возвращается в общий коллектор.
3. Смешиваясь с основным потоком, охлажденный теплоноситель снижает его температуру на 0.5—1.5 градуса. Смешанная вода доставляется к следующему отопительному прибору, где цикл теплообмена и охлаждения главного потока повторяется.
4. В результате каждая последующая батарея получает теплоноситель с более низкой температурой. В конце остывшая вода направляется обратно в котел по той же магистрали.

Важный момент. Чтобы схема отопления работала стабильно, диаметр раздающей трубы должен значительно превышать размеры радиаторных подводок. Правило не касается вертикальных стояков с верхним розливом, где теплоносителю помогает течь вниз сила тяжести (читайте ниже о видах систем).

Цвет и размер стрелок на рисунке характеризует температуру и количество воды соответственно. Сначала потоки разделяются, потом смешиваются, остывая на пару градусов
Чем ниже температура циркулирующей воды, тем меньше тепла достается последним обогревателям. Проблема решается тремя способами:

• в конце магистрали ставятся батареи повышенной мощности – наращивается число секций либо увеличивается площадь панельных стальных радиаторов;
• путем увеличения диаметра трубы и производительности насоса повышается расход теплоносителя через основной коллектор;
• комбинация двух предыдущих вариантов.

Подключение радиаторов к единой распределяющей магистрали – главное отличие однотрубной разводки от остальных двухтрубных систем, где подача и возврат теплоносителя организован по двум раздельным ветвям.

Двухтрубная схема

Двухтрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой отличается от верхнего подведения стояков тем, что обе трубы (и подача, и «обратка») располагаются внизу. Горячий теплоноситель движется по прямому стояку снизу вверх, проходит через все батареи и по обратному стояку возвращается в котел. Двухтрубная схема может содержать один или несколько контуров, обеспечивать попутное или тупиковое движение воды по трубам подачи и «обратки».

Двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией и нижней разводкой стояков используется нечасто, так как большое число конечных радиаторов требует установки такого же большого числа воздушных клапанов, а спуск воздуха из батарей вручную – это процесс трудоемкий и утомительный. Решить проблему попадания воздуха в магистраль через расширительный бачок помогает закольцовка стояков подачи специальными воздушными трубопроводами, но тогда теряется весь смысл применения именно нижней подводки, ведь количество стояков на стенах не уменьшается, а только увеличивается.

Требования к организации двухтрубной системы с нижней разводкой

Обязательные составляющие элементы такой магистрали – это:

• котел;
• батареи;
• соединительные трубы;
• расширительный бачок;
• насос;
• устройства регулировки (манометр, устройство балансировки, автовоздушник);
• прочая фурнитура (вентили, термостатический и предохранительный клапан, трубопроводные фильтры).

Расширительный бак должен располагаться на пике – самой высокой точке отопительной системы. Если в доме есть центральный водопровод, то расширительный бачок можно совместить с емкостью подачи воды в магистраль. Главное условие для эффективного использования бачка – это легкий доступ к нему, поэтому вовсе не обязательно помещать его на чердаке, как это происходит во многих частных домах. Кроме того, бачок должен монтироваться в нехолодном помещении.

Для естественной циркуляции необходимо создать уклон труб из расчета 10 см на 20 погонных метров.

Если входная дверь становится препятствием для монтажа стояков, можно организовать два колена. При этом разводка оборудуется от пика магистрали.

Еще одно важное требование для эффективной работы двухтрубной теплотрассы – использование труб разного диаметра, призванное обеспечить движение теплоносителя не только по малому кругу (котел – ближний радиатор – котел), но и по более протяженным. В длинные магистрали целесообразно включить электрический насос высокой производительности

Он будет ускорять циркуляцию воды, а значит, и теплоотдача батарей будет выше

В длинные магистрали целесообразно включить электрический насос высокой производительности. Он будет ускорять циркуляцию воды, а значит, и теплоотдача батарей будет выше.

Решающее значение при проектировании двухтрубной системы отопления имеет грамотный гидравлический расчет, главная функция которого – определить необходимое количество радиаторов для эффективного обогрева дома, диаметр стояков и возможные теплопотери.

Советы по выбору диаметров труб и подключению

Однотрубный вариант отопления можно спроектировать и смонтировать самостоятельно, не прибегая к сложным расчетам гидравлики. Упростим задачу и дадим полезные рекомендации по устройству одноконтурных систем:

1. Максимальное число нагревательных приборов на одной петле закрытой «ленинградки» – 5 шт. Чтобы доставить к батареям нужный объем теплоносителя, хватит трубы Ø25 мм (Ду20). Подводки делаем из патрубков Ø16 мм.
2. Если в силу объективных причин количество радиаторов на 1 кольце закрытой системы необходимо увеличить, сечение магистрали наращивается до диаметра 32 мм (Ду25), подводки – до 20 мм. Ставить на один трубопровод более 7 батарей экономически нецелесообразно, дешевле проложить 2 меньших линии.

   
   Примеры устройства «ленинградки» в деревянном доме и офисном помещении

3. Минимальный диаметр горизонтального коллектора при естественной циркуляции – Ду40, наружный – Ø48 мм. В двухэтажном доме разгонный стояк и начало раздающих ветвей делается из трубы Ду50 (Ø57 мм), отдаленные участки уменьшаются до размера Ду32. Вертикальные линии до радиаторов – Ду20—25 в зависимости от тепловой мощности обогревателей.
4. Для автоматического регулирования теплоотдачи подбирайте полнопроходные клапаны с термоголовками. В стандартных радиаторных вентилях отверстие чересчур маленькое.
5. Подключение к настенному либо напольному газовому котлу производится по типовой схеме, изображенной внизу на картинке. Похожим образом делается обвязка электрического водогрейного аппарата.
6. К твердотопливному котлу «ленинградку» лучше присоединять через трехходовой смесительный клапан и буферную емкость. Поскольку в системе слишком мало теплоносителя, существует риск перегрева и закипания. Самотечную разводку, вмещающую более 200 литров воды, допускается подключать к ТТ-котлу напрямую.

Типовая схема стыковки двухконтурного настенного котла с «ленинградкой»

Важное уточнение. При сборке домовой сети теплоснабжения часто используются полипропиленовые трубы PN 22—28, армированные стекловолокном, алюминиевой фольгой или базальтовым волокном. В сортаменте ППР-труб STABI отсутствует типоразмер 16 мм, минимальный внешний диаметр составляет 20 мм. Соответственно, радиаторные подводки делаются сечением 20 х 2.8 мм.

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.

Выводы и полезное видео по теме

К магистрали однотрубного отопления подключают не только радиаторы, но и контуры теплых полов. В видеоролике показано, каким образом провести такой монтаж.

Однотрубное отопление – это простая и надежная система. Однако для эффективного обогрева необходимо тщательно выбирать отдельные ее элементы. Для этого желательно обратится за консультацией к специалисту, где вам помогут выполнить оценочный расчет.

Вы не согласны со схемами, приведенными в нашей статье? Или имеете практический опыт обустройства однотрубного отопления в частном доме? Ваш опыт будет полезен нашим читателям. Не стесняйтесь, поделитесь своими знаниями в комментариях ниже.

Варианты исполнения однотрубной системы отопления

Различаются естественный и принудительный тип циркуляции, также схема может разделяться по типу:

1. Источника тепла. Это могут быть твердотопливный, газовый, электрический котлы.
2. По теплоотдающим приборам, в качестве которых применяются радиаторы или контур теплого пола.
3. По устройству транспортировки. Если теплоноситель поступает самотеком, требуется разгонный участок движения, если монтируется принудительная циркуляция, устанавливается насос.
4. В зависимости от оборудования для компенсации избыточного давления. Используются расширительные баки открытого или закрытого типа.

Также в расчет берутся виды труб по материалу изготовления, виды водопроводной арматуры.

Схемы с естественной и принудительной циркуляцией

Естественная циркуляция обозначает, что теплоноситель транспортируется по трубе самотеком, принудительная – с помощью насоса. Первый вариант требует монтажа трубопроводов с определенным уклоном для обеспечения тока воды. Также нужен разгонный участок для получения нужного давления, которое и перемещает жидкость. Разгонный участок – вертикальный патрубок, отходящий от котла. По патрубку поднимается теплоноситель, затем по трубопроводу, соединенному с патрубком, поступает вниз, заполняя всю тепловую магистраль и радиаторы.

Если схема однотрубного отопления самотеком выполняется с верхней разводкой для 2-х этажных домов, разгонным участком служит подающий патрубок, только он поднимается на нужный уровень. При монтаже одноконтурной системы в одноэтажном строении с горизонтальной разводкой нужен разгонный коллектор высотой не меньше 150 см от уровня первого установленного радиатора.

Самотечные схемы зависят от количества поворотов – чем их больше, тем труднее транспортировка носителя, поэтому рекомендуется делать не более 2-х поворотов на всю магистраль. Также гравитационный тип транспортировки создает проблемы с прогревом крайнего прибора отопления – остывающая вода плохо прогревает батарею, приходится увеличивать количество секций.

Поможет установка насоса, который можно ставить на любом повороте магистрали. Работа насоса нивелирует все недостатки одноконтурной схемы, ускоряет движение теплоносителя, гарантирует проход жидкости по любым поворотам. Перед монтажом насоса нужно определиться с зоной – несмотря на возможность ставить в любой точке, в расчет принимается взаимодействие резиновых деталей с горячей водой, что снижает срок службы прибора. Поэтому рекомендуется ставить насосы на трубопроводе обратного течения носителя, где циркулирует вода с малой температурой.

Выбирая схему, следует учитывать достоинства принудительной вентиляции:

• упрощенная реализация сложных схем отопления с поворотами, подъемом теплоносителя на 2-й этаж, мансарду;
• не придется покупать трубы разного диаметра;
• нет нужды просчитывать угол наклона каждого отрезка трубопровода.

Есть и недостатки – зависимость от электропитания, возможность засорения прибора и наличие затрат на обслуживание (оплата счетов за электричество).

Открытая и закрытая системы

Различаются схемы по типу расширительного бака, который монтируется вместе с системой. Если это закрытая емкость – система закрытая, если нет крышки – открытая. Устанавливается бак в самой высокой точке системы. В герметичных баках есть отвод для слива излишков воды или внутреннее пространство разделено мембраной расширительного типа – при избытках жидкости газ в одной половине сжимается, мембрана вытягивается, как только объем жидкости нормализуется, мембрана возвращается в исходное положение и обеспечивает нужное давление. Закрытая система очень проста в монтаже и применении.

Открытый бак также ставится в самой высокой точке схемы, но при этом у бака нет крышки, поэтому не исключено взаимодействие с кислородом, поступающим в трубы, – повышается риск завоздушивания. Плюс использования именно открытой системы в отсутствии необходимости следить за давлением и возможностью изготовления расширительного бака из подручного материала. Пользователи отмечают еще ряд минусов – в бак нужно доливать воду, нельзя применять антифриз (теплоноситель будет испаряться, а его пары ядовиты), кислород в теплоносителе быстрее изнашивает трубы.

Плюсы и минусы однотрубных разводок

Постараемся дать объективную оценку и выделим реальные достоинства однотрубных водяных систем:

1. Закрытую схему с мембранным расширительным бачком проще монтировать. Одна труба прокладывается быстрее, чем две.
2. Одинарную магистраль либо стояк проще упрятать в стены, нежели двухтрубные ветви (пример ниже на фото). Ложка дегтя: кольцевой коллектор пересекает дверные проемы, затрудняющие прокладку.
3. Отопительная сеть со стояками незаменима, когда необходимо организовать самотек в здании на 2—3 этажа. Нет смысла проходить сквозь перекрытие двумя трубопроводами, одной вертикальной лини вполне достаточно.
4. Монтаж обходится дешево в одном случае: когда самотечная схема системы отопления применяется в одноэтажном частном доме. Экономия достигается за счет прокладки одной магистрали вместо двух (вспомните, для самотека априори нужны трубы больших диаметров Ø48—57 мм).
5. Система закрытого типа поддается автоматическому регулированию посредством радиаторных термостатических вентилей. Оговорка: надо учитывать специфику работы отопительных приборов и правильно подобрать арматуру. Ниже мы вернемся к данному вопросу.

Трубы малых диаметров замуровываются в стенах, больших — закрываются декоративными экранами

Примечание. Прямое подключение участка теплых полов нельзя отнести к преимуществам данной схемы. Нагревательный контур столь же просто подсоединяется к двухтрубной разводке.

Главная проблема «ленинградки» – остывание теплоносителя по мере продвижения к дальним батареям. Невозможно наращивать секции радиаторов и сечение магистрали до бесконечности, оптимальное количество приборов – 4—5 шт. на одном контуре.

Перечислим другие недостатки:

1. Гидравлическая неустойчивость — влияние одной батареи на работу остальных. Если перекрыть первый радиаторный вентиль, последующие приборы получат более горячую воду и станут перегревать комнаты.
2. Чтобы теплоноситель хорошо затекал в радиаторы при закрытой ленинградской схеме, нужно применять полнопроходную арматуру на ответвлениях. Увеличение гидравлического сопротивления подводки заставляет течь воду дальше по прямой, расход теплоносителя через батарею уменьшается.

   
   Слева изображен стандартный угловой вентиль с небольшим отверстием, справа — радиаторный термостатический клапан с увеличенным проходным сечением

3. «Ленинградка» и вертикальная разводка дороже двухтрубной плечевой схемы. Если прибавить затраты на дополнительные радиаторные секции, то стоимость монтажа из сшитого полиэтилена сравнится с лучевой системой, где фитинги не применяются, зато есть распределительная гребенка.
4. Схема сложна в расчете и настройке (балансировке). Мощность и площадь поверхности теплоотдачи батарей надо определить максимально точно.

Дополнительный минус самотечных разводок – большие диаметры труб, проложенных с уклоном 3—5 мм на погонный метр. Выходящие из потолков стояки торчат на виду и портят интерьер помещений. Замуровать трубопроводы в стены не всегда возможно, приходится изощряться и делать декоративные короба.

Последовательность действий при установке водяного отопления с двухтрубной нижней разводкой

Все начинается с выбора энергоресурса. Если использовать в одной и той же схеме газовый котел в качестве основного, а электрический или работающий на твердом топливе – в качестве запасного, то можно сделать систему отопления энергонезависимой.

Далее следует обратиться в компетентный орган для разработки и утверждения проекта. Только после оформления всей необходимой документации и приобретения оборудования и расходных материалов начинается монтаж системы отопления.

Оснащение котельной

Котельная должна быть достаточно просторной, с высоким потолком и хорошей вентиляцией. Участки стен и пола, находящиеся в непосредственной близости от котла, облицовываются огнеупорными материалами.

Котел устанавливается согласно инструкции по эксплуатации. Дымоход выводится на улицу через специальное отверстие.

Коллекторный шкаф

Этот элемент представляет собой отделение, внутри которого будет располагаться насос, распределительный коллектор, регуляторы и счетчики.

Монтаж труб

Трубы устанавливаются по возможности ровно, без изгибов. При необходимости в стенах делаются отверстия, которые впоследствии аккуратно замазываются цементным раствором. Для соединения труб используется сварка (металл) или специальный утюг (полипропилен).

Установка батарей

Нагревательные элементы располагаются под подоконником. Требования по монтажу относительно стены, пола и подоконника такие же, как и при обустройстве однотрубной системы. Длина радиатора (количество секций) по возможности должна соответствовать ширине оконного проема. На участках ввода и вывода теплоносителя монтируются краны-терморегуляторы.

Завершающий этап монтажа водяного отопления с нижней разводкой – опрессовка. Первый запуск котла производится только в присутствии сотрудников профильной службы.

Необходимые расходники и инструменты

Для монтажа тупикового однотрубного контура потребуются такие инструменты:

• разводные ключи;
• сварочный или паяльный аппарат;
• перфоратор или электродрель;
• напильник.

Еще потребуются такие расходные материалы:

• радиаторы в комплекте с фитингами, пробками, кранами и термовентилями, кронштейнами;
• трубы, крепления, отводы, тройники;
• трехходовой вентиль.

Кроме того, потребуются материалы для изоляции соединений труб.

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.

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.

(голосов пока нет)

Особенность отопления Тихельмана

Идея изменения принципа действия “обратки” была обоснована в 1901-ом году немецким инженером Альбертом Тихельманом, в честь которого и получила своё название — “петля Тихельмана”. Второе название — “возвратная система реверсивного типа”. Так как движение теплоносителя в обоих контурах, подающем и обратном, осуществляется в одном, попутном направлении, часто используется и третье название — “схема с попутным движением тепловых носителей”.

Сущность идеи состоит в наличии одинаковой длины прямых и обратных трубных участков соединяющих все радиаторные батареи с котлом и насосом, что создаёт одинаковые гидравлические условия во всех отопительных приборах. Равные по протяжённости циркуляционные контуры, создают условия прохождения горячим теплоносителем одинакового пути к первому и последнему радиатору с получением ими одинаковой тепловой энергии.

Схема петли Тихельмана:

Варианты подключения радиаторов

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

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

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

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

Составляющие части и принцип действия

Однотрубные системы отопления частного дома состоят из таких элементов:

• котел;
• трубопровод, по которому передвигается нагретая и холодная жидкость;
• запорная и регулирующая арматура;
• расширительная емкость;
• циркуляционный насос (при необходимости);
• соединительные детали;
• блок безопасности;
• радиаторы или батареи.

Принцип функционирования ленинградки прост: нагретый теплоноситель, поступающий в систему от котла, достигает первого радиатора, где тройником разделяется на несколько потоков. Большее количество жидкости течет по магистрали, а остальное остается в радиаторе. После отдачи тепла его стенкам (температура воды падает на 10-15 градусов), теплоноситель возвращается в общий коллектор посредством выходящего патрубка.

Смешиваясь, вода остывает на 1,5 градуса и перетекает в следующий радиатор. В конце контура остывшая жидкость направляется в котел, где снова нагревается. Последняя батарея получает уже не такой горячий теплоноситель, поэтому прогрев помещение осуществляется неравномерно. Чтобы устранить этот недостаток, можно в конце контура установить более мощную батарею, увеличить производительность циркуляционного насоса или диаметр трубы.