Однотрубное отопление с нижней разводкой – делаем систему сами

Разновидности схем обвязки отопительной системы

следует разобраться с их классификацией

• однотрубная разводка отопления;
• двухтрубная отопительная разводка.

Плюс ко всему обвязка может отличаться в зависимости от способа прокладки трубопровода:

• отопление с нижней разводкой;
• верхний способ обвязки отопительной системы.

Нижняя однотрубная разводка также называется горизонтальной из-за способа прокладки трубы с теплоносителем от теплового источника, которым в большинстве случаев считается котёл к батареям в комнате. В таком варианте предусматривается проводка одной общей магистрали с поднимающимися к радиаторам патрубками.

Схема, предусмотренная верхней конструкцией разводки — вертикальная. Она обусловлена подачей теплоносителя к батареям вверх по трубам с дальнейшим распространением стояками по горизонтальным участкам. Такую схему также называют разводкой с принудительным принципом циркуляции теплоносителя. Это обусловлено тем, что подача нагретой воды вверх обеспечивается циркуляционным насосом, то есть в принудительном порядке.

https://youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

Однотрубная система отопления частного дома – проектирование

Перед началом монтажа необходимо в первую очередь составить подробную схему и смету для всей системы отопления:

• Следует тщательно вымерять уклоны труб, так как это одно из самых важных условий для нормальной работы всей системы. При постоянном использовании принудительной циркуляции уклон должен быть 5–7 мм на метр магистрали, а при использовании естественной циркуляции необходимо от 3 см на метр и более.
• Определить подходящее место котла, расширительного бачка (его устанавливают в самой верхней точке), заборных и сливных кранов. Также следует рассчитать количество кранов, отводов, тройников и так далее.
• Схема должна быть составлена таким образом, чтобы трубы шли в обход дверей (или лежали ниже или вровень с косяком), при использовании стояков, рассчитать их в обход окон.
• Рекомендуется использовать трубы следующих размеров: при принудительной циркуляции от 25 мм в диаметре, а при естественной не менее 32 мм. Подключение обогревателей можно производить 10–15 мм и 15–20 мм в диаметре соответственно.
• Стоит определить необходимую мощность котла, так как при малой мощности дома будет холодно, а при большой будет душно и невыгодно по расходу топлива. Обычно, мощность определяется из расчета 100 Вт на 1м2 при условии хорошо утепленного помещения, и не слишком сурового климата.
• При использовании печей на твердом топливе рекомендуется использовать металлические трубы и обязательно подача с котла на протяжении от 3 до 5 метров должна быть собрана из металлической трубы.
• Также следует наметить место под дымоотвод и расширительный бак.
• Следует подсчитать необходимое количество расходных материалов (трубы, отводы, тройники и регулировочные краны).

Устройство и элементы однотрубной системы отопления

Хотя устройство самое простое, но и тут есть незаменимые элементы:

1. Котел. Самая важная часть всей системы, его следует выбирать необходимой мощности и подходящей модификации. Бывают котлы твердотопливные, на жидком топливе, газовые и электрические. Современные котлы часто бывают гибридными и работают на нескольких видах топлива.
2. После котла монтируется так называемый разгонный коллектор, участок трубы, который должен подняться на высоту как минимум 1.5 метра над уровнем верхней точки любой батареи, и дальше спускаться на подключение к батареям.
3. В верхней точке разгонного коллектора подключается один из двух устройств:
   • Расширительный бак (при системе открытого типа). Он должен иметь отверстие (крышку) в верхней части, для свободного доступа воздуха, а также наливной патрубок в своем дне и отвод для защиты от перелива в верхней своей части. Рабочий объем бака должен быть не менее 10–15% от общего объема отопительной системы.
   • Группа безопасности (при системе закрытого типа). Это набор, собранный на одной коробке небольшого размера, который включает в себя предохранительный клапан, рассчитанный на максимальное давление в системе, автоматический воздухоотводчик для удаления воздуха из системы и манометр, для лучшего контроля за давлением.
4. Далее, подключается контур радиаторов. Сама конструкция контура бывает двух видов:
   • Обычная прямая – это схема при которой горячая труба входит в батарею и выходит из нее с другого конца и опять входит в следующий радиатор в качестве горячей. Это приводит к тому, что нагрев всех батарей крайне неравномерный.
   • «Ленинградка» или «ленинградская» – это усовершенствованная схема контура, при которой нагрев более равномерный. Достигается этот эффект при помощи применения нескольких запорных арматур (по три крана на каждую батарею), байпаса (перемычки) между входом и выходом радиатора. При этом регулировать придется, возможно, каждый из кранов. Один кран устанавливается на входе в обогреватель, второй на выходе из батареи, а третий на байпасе, для регулировки его пропускной способности.

Элементы системы с принудительной циркуляцией

Принудительная циркуляция — процесс, требующий установки не только насоса, но и других обязательных элементов.

• К ним относятся:
• расширительный бак для компенсации объема теплоносителя при изменении температуры;
• группа безопасности, включающая манометр, термометр, предохранительный клапан;
• радиаторы, подключенные по одной из схем разводок;
• краны Маевского или сепаратор воздуха;
• обратный клапан;
• краны заполнения и слива системы;
• фильтр грубой очистки.

Кроме того, при использовании в качестве нагревателя твердотопливного котла, без функции автоматической загрузки топлива, рекомендуется включить в систему теплоаккумулятор — накопительный бак нужного объема. Это позволит выровнять температуру теплоносителя и избежать ее суточных колебаний.

Как выбрать радиаторы

Весь ассортимент радиаторов сводится к 4 видам:

• Чугунные (современные) – обычные и декоративные. Долго прогреваются и долго отдают тепло. Долговечны. Тяжелые, достаточно дорогие, монтаж производится только вдвоем. Декоративные импортного производства заоблачно дорогие. В частном доме применение таких радиаторов обосновано только при использовании красивых декоративных моделей. Так называемая «вечность» чугуна вдребезги разбивается о недолговечность межсекционных прокладок – может статься, что через десяток лет радиаторы придется перебирать,
• Алюминиевые. Быстро прогреваются и быстро отдают тепло,
• Биметаллические – на прочные стальные трубы нанизаны элементы из алюминия. Самый лучший вариант радиаторов, недостатков практически нет, но это дорогой вариант,
• Стальные тонкостенные радиаторы. Самые дешевые и распространенные. Подвержены коррозии, плохо устойчивы к высокому давлению в многоэтажках.

Радиаторы еще делятся по конструкции на секционные, панельные и регистры. Панельные радиаторы рассчитаны на давление до 0,6 МПа. Плюс панельных радиаторов – то, что в комплект входит крепеж, пробки, кран Маевского, а к секционному радиатору все эти детали придется покупать отдельно. Регистры стальные батареи из металлических труб без радиаторов.

Устройство громоздкое, требует большого количество теплоносителя, не слишком эффективное. Декоративные качества трубчатых регистров не позволяют устанавливать их в домах и квартирах.

Практически выбор радиаторов в частном доме зависит от Ваших финансовых возможностей и визуальных предпочтений. Самые дешевые стальные радиаторы свободно простоят лет 15-20 и больше, затем в случае протечки – можно заменить или просто выбросить одну секцию и перепаять трубы и пользоваться радиаторами дальше.

В многоквартирных домах нельзя устанавливать панельные радиаторы и не стоит устанавливать тонкостенные стальные радиаторы – только если уверены, что они выдержат давление до 16 атмосфер (это максимум, рабочее давление в многоэтажках не поднимается выше 1,0 МПа=10 атмосфер).

Как рассчитать количество секций радиаторов и фитингов?

Традиционный совет – 100 Вт на 1 м² площади помещения с одной наружной стеной и одним окном, 120 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и одним окном 130 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и двумя окнами.

Считают необходимое количество тепла, полученную мощность увеличивают на 20 % (умножают на 1,2) и получают необходимую мощность отопительного агрегата. Делят мощность на мощность одной секции радиатора и получают количество секций. Если вы живете на севере Российской Федерации, стоит увеличить количество секций и мощность котла еще процентов на 20.

Но эти расчеты верны при температуре входящего теплоносителя 90°С, отходящего 70°С. В реальности такие температуры не существуют ни в частных домах, ни в многоквартирных. Максимальная температура теплоносителя в трубопроводе подачи обычно не превышает 60-70°С. Для нормальной теплоотдачи необходимо увеличить число секций в полтора раза. Кроме того, из-за особенностей однотрубной системы и учета понижения температуры в каждом последующем радиаторе увеличивают количество секций на 10 %.

Более точный способ – расчет теплопотерь через стены, окна, крышу, пол в зависимости от материалов стен, утепления, типа окон. Метод более точный, но трудоемкий, применяется в основном проектантами.

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.

О достоинствах и недостатках однотрубной отопительной системы

Главная причина популярности однотрубного отопления кроется в том, что для её монтажа нет необходимости привлекать профессионалов. Установить такой контур в состоянии сами владельцы жилья, тем более, что современные приборы и трубы можно соединить и без сварочных работ, используя герметичные фитинги.

Сама по себе однотрубная система гидравлически устойчива, имеет легко заменяемые детали и требует минимального количества коммуникаций, что не портит интерьерФОТО: narodna-pravda.ua

Такой механизм позволяет быстро и эффективно прогревать помещения, а также использовать минимальное количество теплоносителя.

С помощью запорных элементов однотрубную систему можно отрегулировать под собственный режим для каждой из комнат дома.

Этот тип отопления без проблем подключается к приборам контроля умного дома.

Главным недостатком однотрубного механизма является неравномерный прогрев радиаторовФОТО: pbs.twimg.com

Чем дальше радиатор от котла – тем меньше тепла он получает. Так что такие системы лучше работают в домах с небольшой жилой площадью. Чтобы компенсировать этот недостаток, в удалённых комнатах устанавливают большее количество радиаторов и стараются расположить контур так, чтобы первым на очереди движения теплоносителя были помещения, в которых особенно важен температурный режим, например, детская комната и спальня.

Однотрубная система: «изюминки» подключения и реальная выгода при установке

Изначально однотрубная система подключения теплоснабжения была единственно выгодной: радиаторы отопления подсоединялись по физическим параметрам «последовательного соединения».

Выбор основывался на экономном ценообразовании:

• Вдвое сокращались затраты на приобретении проводников для теплоносителя в сравнении с двухтрубной системой.
• Достигалась экономия при покупке футорок, фитингов, кранов.
• Для этой системы подходили радиаторы всех существующих марок: от чугунной классики до «продвинутого» биметалла.

Не обошлось и без отрицательных моментов: радиаторы, последовательно закольцованные, нагревались неравномерно, последний в цепи не соответствовал заданным (ожидаемым) температурным параметрам. Так было до той поры, пока специалисты не открыли принцип «обводной трубы», известный как байпас.

Варианты устройства однотрубной системы

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

Открытая система отопления

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

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

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

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

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

Однако у открытого отопления есть и плюсы:

Однако у открытого отопления есть и плюсы:

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

Схема системы отопления открытого типа с принудительной циркуляцией

Закрытая система отопления

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

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

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

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

Важно! В схему закрытой системы обязательно включают группу безопасности

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

Недостаток – энергозависимость. Решается приобретением автономного генератора.

Схема системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией

Принцип действия однотрубной отопительной системы

Однотрубное отопление работает по принципу циркуляции теплового носителя от одного радиатора к другому. После последней батареи охлажденный теплоноситель подается в нагревательное оборудование и цикл повторяется. Иными словами, контур состоит из одной единственной трубы, к которой подключены подающие и отводящие патрубки всех радиаторов. Эта труба закольцована на нагревательном оборудовании.

Разница между однотрубной и двухтрубной разводкой

Одноконтурная система отопления отличается от двухтрубной разводки тем, что все радиаторы к трубопроводу подключаются последовательно. То есть в каждый последующий прибор поступает теплоноситель с меньшей температурой. Из-за этого помещение и дом в целом прогревается неравномерно. Чтобы выровнять теплоотдачу всех радиаторов, в каждом последующем приборе увеличивают количество секций.

При двухтрубной разводке все батареи подключаются параллельно. Прокладывается два трубопровода – один с подачей теплоносителя, а другой – с обраткой. Подающий патрубок каждого радиатора подключается к подаче, а отводящий – к трубе с обраткой. Благодаря этому во все приборы поступает теплоноситель с приблизительно одинаковой температурой, что обеспечивает равномерный прогрев дома.

Плюсы и минусы однотрубного контура

Одноконтурное отопление имеет следующие преимущества:

1. Главное преимущество – низкая материалоемкость системы. Для ее устройства требуется на 30-40 процентов меньше труб, чем для организации двухтрубной разводки.
2. Масштабы монтажных работ намного уменьшаются.
3. Поскольку схема довольно простая, с работой можно справиться своими силами.
4. Не используется сложное регулировочное оборудование и механические узлы.
5. Система может долгие годы работать без вмешательства пользователя. Нужно только правильно смонтировать ее и настроить.
6. Идеально подходит для небольшого одноэтажного дома.

Главный недостаток в том, что все радиаторы прогреваются неравномерно. Чтобы компенсировать это, в каждом последующем приборе постепенно увеличивают количество секций. Однако в этом случае экономия на трубах сводится на нет, потому что секции стоят дороже.

Если используется однотрубная система отопления с нижней разводкой, схема прокладки сети создает определенные трудности при соблюдении необходимого уклона обратного трубопровода. Еще один минус в том, что схема однотрубного отопления не позволяет подключать системы теплых полов.

Для чего нужна принудительная циркуляция

В естественных системах, чтобы носитель равномерно распределял тепло в батареях отопления, трубы монтируют с уклоном. В одноэтажных частных домах такие условия соблюдать легко. При установке труб по большому периметру и на несколько этажей в системе могут возникать воздушные пробки. Кроме того, жидкость остывает и крайние радиаторы не получают энергии.

При воздушной пробке теплоноситель прекращает движение, что приведет к перегреву и преждевременному выходу из строя некоторых приборов нагревательного котла. Для устранения таких проблем и неисправностей необходимо применять циркуляционный насос. С его помощью можно сократить потери тепла и ускорить перемещение жидкости в системе.

Насос для принудительной циркуляции

Двухтрубная система отопления

 В этой системе теплоноситель проходит цикл нагревателя к радиаторам и обратно.

В такой системе два трубопровода: по первому передается и распределяется горячий теплоноситель, а по второму – в котел возвращается  охлажденная жидкость.

Двухтрубная система так делится на вертикальную и горизонтальную.

Плюсы вертикальной системы— при использовании не возникают воздушные пробки, что, правда, делают такое подключение более дорогим. С помощью этой системы можно присоединить каждый этаж к отдельной магистрали.

Для больших частных домов чаще всего используется горизонтальная отопительная система. Здесь батареи подключаются к горизонтальному трубопроводу.

Воздушные пробки выходят с помощью кранов Маевского. Такая система отопления так же делится на системы с нижней и верхней разводкой.

В горизонтальной системе с нижней разводкой нагретый трубопровод расположен в подвале, а обратный стояк расположен еще ниже.

Чтобы улучшить циркуляцию котел устанавливают ниже уровня радиаторов, а еще ниже котла расположен обратный стояк. Чтобы вывести воздух из сети, в контур включают верхнюю воздушную линию.

В системе отопления с верхней разводкой верхний трубопровод проходит на чердаке, если у здания покатая крыша.

Преимущество двухтрубной системы отопления – это установка автотерморегуляторов отопления, что дает полную возможность регулировки температуры в отдельных комнатах.

Сюда же отнесем независимость работы устройств цепи, которую  обеспечивает особая коллекторная система.

Отличие двухтрубной от однотрубной системы в том, что в первую можно подключать дополнительные батареи уже после подключения основных, а также возможность продлевания в вертикальных и горизонтальных направлениях.

В отличие от однотрубной, здесь так же можно легко исправить допустимые ошибки.

Недостатки этой системы минимальны, если Вы обладаете достаточным количеством материальных средств и имеете возможность вызвать мастера.

Монтаж системы отопления с нижней горизонтальной разводкой трубопровода

Эта система позволяет располагать бак открытого типа в удобном теплом месте. Также, есть возможность совмещать расширительный и расходный баки позволяют Вам пользоваться горячей водой непосредственно из самой системы отопления.

В системах с принудительной циркуляцией для уменьшения расхода труб, отводящий и подающий стояки расположены на уровне первого.

1. Угловые фитинги в направлении вниз монтируются на патрубках котла.
2. На полу, вдоль стен монтируются две ветки труб. Одна ветка присоединена к подающему выходу котла, а другая на принимающий выход.
3. Под каждыми отопительными устройствами ставятся тройники, соединяющие их с трубами.
4. Экстенсивный бак устанавливается в верхней части подающей трубы.
5. Ко входу нагревательного бака подключается насос, а к насосу подключается свободный конец отводящей трубы.

Монтаж системы отопления с верхней горизонтальной разводкой

 Недостатки такой системы состоят в том, что экстенсивный бак устанавливается вне теплого помещения на потолочном перекрытии.

1. К выходящему из котла патрубку присоединяют угловой фитинг, чтобы развернуть трубу вверх.
2. С помощью тройников и уголков монтируют верхнюю ветку, а тройники прикрепляют над отопительными устройствами.
3. Тройники спаивают с верхним патрубком, а в точке пересечения ставят перекрывающий вентиль.
4. После чего, на цокольном этаже, соединяют нижнюю ветку отводящей трубы, которая собирает в себя все, идущие из нижних батарей, трубы.
5. В циркулярный насос устанавливают свободный конец отводящей трубы, который монтируют в принимающий патрубок.