Однотрубная система отопления

Примерный расчет ленинградской схемы отопления

На примере расчета несложно будет убедиться – проектировать данную систему действительно несложно.

Основные данные для расчета:

• площадь здания/квартиры с разбивкой по отдельным помещениям;
• высота потолков;
• информация о направленности внешних стен помещений по сторонам света и количество таких стен;
• количество, тип и размер окон и дверей.

Таблица для расчета одноэтажного дома по предложенной планировке может выглядеть так.

Необходимая мощность отопления рассчитывается с помощью онлайн-калькулятора для высоты потолков 2,5 м и наружной температуры -15 градусов Цельсия. Считаем, что теплоизоляция стен хорошая, над помещениями находится теплый чердак.

Помещение	Площадь, м.кв.	Наличие и направленность наружных стен	Наличие балконной или входной двери	Наличие, тип и размер окна	Необходимая мощность отопления, кВт
Тамбур	5,45	Три, Ю, В, З	Входная	Одно, стеклопакет, 1000х1500 мм	Не отапливается
Санузел	6,3	Две, Ю, З	Нет	Одно, стеклопакет, 700х500 мм	0,5
Спальня	11,96	Две, З, С	Нет	Одно, стеклопакет, 1500х1500 мм	1,07
Гостиная-кухня	23,02	Две, С, В	Нет	Два, стеклопакеты, 1500х1500 мм	2,05
Техническое помещение	4,48	Две, В, Ю	Нет	Одно, стеклопакет, 700х500 мм	0,36
Итого	2,98

При настолько низких потребностях в отоплении количество радиаторов для каждого из помещений (кроме технического) принимаем по одному, количество секций биметаллических радиаторов определяем с помощью онлайн-калькулятора.

Для санузла потребуется 4 секции, для спальни 8, для гостиной-кухни 16. Учитывая, что в гостиной два окна, разумно разделить обогрев на два радиатора – под каждым окном распределить по одной батарее из 8 секций.

Важно: данный расчет дает приближенное и, с большой долей вероятности, заниженное значение необходимой мощности нагревательных приборов. Целесообразно увеличить цифры на 10…15%

Таким образом, можно считать, что в санузле будет нужно 5 секций, в спальне и кухне-гостиной – по 9 вместо 8. Однако радиаторы обычно выпускаются с четным количеством секций, поэтому принимаем 6 для санузла, 8 для спальни, 8 и 10 для кухни-гостиной.

Далее необходимо определить общий объем теплоносителя. Для этого необходимо знать внутренний объем каждого радиатора, котла и труб. Без точного плана прокладки коммуникаций и знания паспортных данных моделей батарей и котла выполнить этот расчет нельзя. Сюда же добавляется объем расширительного котла, примерно 15% от общего объема теплоносителя в системе. Принимая данные усредненно, можно считать, что электрокотел с мощностью 6 кВт имеет примерный объем 7…10 л, общий объем радиаторов из расчета 0,39 л на одну секцию 13,5 л. Добавляем сюда же внутренний объем труб и расширительного бака – получаем примерно 35…45 литров теплоносителя.

Лучевая система с коллекторами

Лучевая система отопления с использованием коллектора.

Это одна из самых современных схем, подразумевающая прокладку индивидуальной магистрали к каждому отопительному прибору. Для этого в системе устанавливаются коллекторы – один коллектор является подающим, а другой – обратным. От коллекторов к батареям расходятся отдельные прямые трубы. Такая схема позволяет обеспечить гибкую регулировку параметров отопительной системы. Также она дает возможность подключить к системе теплые полы.

Лучевая схема разводки активно используется в современных домах. Подающие и обратные трубы здесь могут прокладываться как угодно – чаще всего они идут в полах, после чего подходят к тому или иному отопительному прибору. Для регулировки температуры и включения/отключения отопительных приборов в доме устанавливаются небольшие распределительные шкафы.

Как утверждают специалисты-теплотехники, такая схема является идеальной, так как каждый отопительный прибор работает от собственной магистрали и почти не зависит от других отопительных приборов.

Достоинства и недостатки лучевых систем

Положительных качеств набралось много:

• возможность полностью спрятать все трубы в стены и в полы;
• удобная настройка системы;
• возможность создания дистанционной раздельной регулировки;
• минимальное количество соединений – они сгруппированы в распределительных шкафах;
• удобно ремонтировать отдельные элементы, не прерывая работу всей системы;
• почти идеальное распределение тепла.

При монтаже лучевой системы отопления все трубы прячутся в полу, а коллекторы в специальном шкафу.

Есть и парочка недостатков:

• высокая стоимость системы – сюда закладываются расходы на оборудование и расходы на монтажные работы;
• трудность в реализации схемы в уже построенном доме – обычно эта схема закладывается еще на этапе создания проекта домовладения.

Если с первым недостатком еще приходится мириться, то от второго никуда не деться.

Особенности монтажа лучевых систем отопления

На этапе создания проекта предусматриваются ниши для прокладки отопительных труб, указываются точки монтажа распределительных шкафов. На определенном этапе строительства прокладываются трубы, устанавливаются шкафа с коллекторами, монтируются отопительные приборы и котлы, производится тестовый запуск системы и ее проверка на герметичность. Лучше всего доверить всю эту работу профессионалам, так как эта схема является самой сложной.

Несмотря на всю сложность, лучевая система отопления с коллекторами является одной из самых удобных и эффективных. Она используется не только в частных домах, но и в других постройках, например, в офисных.

Порядок выполнения монтажных работ

Сначала в подходящем и оборудованном месте устанавливается котел. Зачастую установкой и подключением котлов занимаются специалисты. Осуществляется установка магистрального трубопровода со всеми соответствующими отводами. Во время монтажа системы нужно помнить о необходимости создания уклона. Теперь можно устанавливать насос. Он подключается к самой трубе и к электросети

Очень важно соблюдать главное требование: насос должен находиться на обратке контура, поскольку его конструкция не предусматривает работу с высокой температурой. На данном этапе можно монтировать расширительный бачок

Место установки будет зависеть от выбранного типа устройства. После проведения предыдущих шагов можно заняться установкой радиаторов. Они монтируются на предварительно рассчитанных местах при помощи кронштейнов. Устанавливая радиаторы, важно соблюдать требования, предъявленные изготовителем этих устройств. Теперь возможно подключение радиаторов. При выполнении этого шага монтируются все краны и заглушки, влияющие на работу системы. Теперь система проходит опрессовку сжатым воздухом. После проведения этой процедуры систему можно заполнять теплоносителем (детальнее: «Как заполнять систему отопления закрытого типа «). Это последний этап монтажа, после которого начинается процесс настройки и регулировки системы.

Заключение

Однотрубная система отопления закрытого типа очень хорошо себя зарекомендовала при использовании в одноэтажных домах. Также схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома прекрасно показала себя. Одним из главных условий эффективного использования такого отопления является небольшая протяженность контура, а в двухэтажных домах такое явление почти не встречается. Отопление однотрубное двухэтажного дома потребует установки более мощного насоса (подробнее: «Возможные схемы отопления двухэтажного дома, рассмотрим варианты реализации своими руками «).

Если этого не сделать, то в радиаторы будет поступать уже остывшая жидкость, которая не сможет обеспечить хороший и равномерный прогрев всех помещений. При необходимости решить проблему можно при помощи коллектора, установленного непосредственно после котла или установка большего числа контуров.Пример схемы однотрубного отопления частного дома на видео:

Способы подключения

Подсоединять радиаторы к трубам можно разными способами в зависимости от места установки и пролегания труб в помещении и, конечно, схемы отопления:

Когда способ подключения выбран (смотрите схему), необходимо:

1. Все стыки и трубы протереть наждачкой и обезжирить их.
2. Закрепить радиатор. Это может быть временное закрепление или установочное, в зависимости от сложности расположения труб отопительной системы по вашей схеме.
3. Вкручиваем переходники, которые, поворачивая, можно подстроить под направление труб, к которым подсоединяются элементы. Если, к примеру, они расположены по полу, – то переходник вкручивается вниз резьбой, если трубы уходят вглубь помещения, — то направление переходника меняется. Так что главное смотреть внимательно в схему расположения однотрубной системы отопления.
4. Переходники для труб, желательно из полипропилена отечественного производства, как советуют специалисты, с помощью паяльника крепим к основной трубе.
5. Устанавливаем кран сверху и заглушку снизу, как показано на схеме, или наоборот.

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.

Горизонтальная разводка

Горизонтальная система в одну трубу прокладываться может по полу или под ним, в полу. В этом случае система называется однотрубной системой с нижней разводкой. Но ничто не мешает от котла поднять подачу и спрятать ее под подвесной или натяжной потолок. Тогда, соответственно, разводка называется верхней. При верхней разводке в двухэтажном доме от одной подачи можно установить радиаторы, как на верхнем этаже, так и на нижнем. Чтобы не очень «светить» подводку на нижнем этаже, ее можно спрятать в стены. Неплохо такой способ разводки реализовывается из полуподвального помещения, в которых обычно располагаются технические помещения. В них требования по эстетике гораздо ниже и трубы подводки к радиаторам можно не прятать. А на верхнем этаже из пола выходят небольшие отрезки трубы, которые можно подвести прямо к отопительным приборам.

Однотрубная система с нижней раздачей

При нижней разводке однотрубной системы и укладке в пол (под пол) обязательно сделать  хорошую теплоизоляцию – для уменьшения непроизводительных потерь. При укладке поверху, над плинтусами, вид не слишком портится – труба всего одна, правда по сравнению с двухтрубными системами нужен больший диаметр. Сегодня есть специальные плинтуса-короба, которые позволят скрыть трубы без особых усилий и затрат.

Вариант однотрубной системы. Горизонтальная разводка

При помощи горизонтальной однотрубной разводки может быть организована и система отопления частного двухэтажного дома. В одном из вариантов она выглядит как на рисунке ниже.

Однотрубная схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Тут используется принудительная циркуляция – встроен циркуляционный насос. Для нормального функционирования обоих веток врезать стояк подачи на второй этаж желательно до первого радиатора. Так как вверху обычно скапливается теплый воздух, то при подаче теплоносителя одинаковой температуры, на втором этаже будет ощутимо теплее. Для выравнивания температур в каждой ветке перед первым радиатором нужно установить краны, открывая/закрывая которые можно будет регулировать температуру поэтажно. Установленные перед каждой батареей шаровые краны дадут возможность отключать их на время ремонта, а игольчатый кран в перемычке (байпасе) позволяет регулировать температуру на каждом радиаторе, а значит и в каждом помещении. При таком варианте подключения отопительных приборов однотрубная система проявляет свои преимущества в полном объеме.

При обычной врезке, когда контур проходит через каждый из радиаторов, возможности регулировки нет. Потому очень важным в однотрубной системе квартиры или частного дома является установка байпаса – обходного участка трубы.

Подробно о горизонтальных однотрубных системах и типах подключения радиаторов смотрите в видео.

Однотрубную горизонтальную систему можно использовать и с естественной циркуляцией (без насоса). Для этого требуется разгонный коллектор. Горячий теплоноситель поднимают на некоторую высоту. С выхода котла труба с диаметром чуть больше диаметра выходного патрубка поднимается вверх почти до уровня потолка (не менее 1,5 метров над уровнем системы). В верхней точке устанавливается расширительный бачок. Он подсоединяется отрезком трубы 15мм диаметра. Затем подача опускается до уровня входа в радиатор, и далее, по схеме обычного подключения.

Такая петля позволяет создать перепад давления и увеличить скорость движения теплоносителя. Чем выше скорость, тем эффективнее и тише будет работать система: при недостаточной скорости она ощутимо шумит. А скорость будет тем выше, чем выше удастся поднять разгонный коллектор.

При установке однотрубной системы в 2-х этажном доме надобность в разгонном коллекторе отпадает: в этом случае однотрубная система без насоса будет функционировать бесшумно, за счет «разгона», который придает ей кольцо на втором этаже. При монтаже системы с естественной циркуляцией в одно или двухэтажном доме необходимо соблюдение уклона: 1 см на 5 метров трубопровода, а расширительный бачек установить в верхней точке на втором этаже.

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.

Технология установки системы Ленинградка в частном доме

Если будет делаться ленинградская система отопления частного дома своими руками, то нужно пошагово разобраться в технологии монтажа. Если планируется скрытая прокладка трубопровода, то на подготовительном этапе в стеновой поверхности делают штробы для прокладки труб. Поскольку теплопотери при скрытой прокладке повышаются, трубы утепляют специальным материалом. При открытой разводке утеплять трубопровод не нужно.

Выбор трубопровода и батарей

Для устройства разводки можно использовать металлические или пропиленовые трубы. Трубопроводы из полипропилена проще и быстрее монтируются, но не применяются в северных широтах. Это связано с высокой температурой теплоносителя, что может привести к разрыву трубопровода.

Подготовка воды для системы отопления и как ее правильно умягчить

Для выбора диаметра трубопровода учитывают число радиаторов:

• для подключения не больше пяти приборов применяют трубы диаметром 2,5 см (радиаторы устанавливают на байпасы сечением 20 мм);
• чтобы сделать контур из 6-8 отопительных приборов, используют трубы сечением 32 мм, а байпас диаметром 25 мм.

Не менее важно правильно определить количество секций, потому что на выходе из каждой батареи температура теплоносителя понижается на 20°С. Хоть она и смешивается с теплоносителем с высокой температурой (70 градусов), все равно на входе в следующий прибор вода немного прохладнее

Таким образом, при прохождении каждого последующего радиатора температура циркулирующей жидкости будет ниже.

Чтобы компенсировать теплопотери и повысить теплоотдачу радиаторов, число секций в каждом последующем отопительном приборе увеличивают. Чтобы правильно рассчитать теплоотдачу и количество секций, учитывают, что тепловая мощность первого прибора в контуре равна 100%, на второй радиатор требуется 110% тепловой мощности, на третью батарею – 120% и так далее. Иными словами требуемую тепловую мощность каждого следующего прибора в контуре увеличивают на 10%.

Монтаж

Выше мы разобрались, что такое Ленинградка в отоплении, теперь пришла очередь поговорить о монтаже системы. В таких контурах батареи обязательно устанавливаются на байпасах. Для этого они встраиваются в магистральный трубопровод на отдельных отводах. Причем расстояние между каждым отводом нужно точно вымерять. Допускается погрешность не больше 2-х миллиметров. Благодаря такой точности расчетов шаровые краны с американкой и отопительные приборы можно установить правильно.

На отводы устанавливают тройники. Одно отверстия выделяют для установки байпаса. Чтобы установить второй тройник, нужно измерять расстояние между центральными осями отводов

Важно не забывать, что этот размер изменится после установки байпаса

Во время сваривания металлических трубопроводов стараются, чтобы не образовывались внутренние наплывы. Когда байпас будет соединяться с магистралью, сначала приваривают тот его край, который позволит безопасно установить другой конец.

На радиаторы устанавливают угловые вентили и комбинированные муфты. Затем монтируют байпасы с отводами. Для этого длину отводов вымеряют отдельно. Излишек трубы срезают, а комбинированную муфту убирают. После этого муфты фиксируют на отводах сваркой.

Перед первым запуском из системы спускают воздух через краны Маевского. После запуска проводится балансировка работы игольчатых клапанов, чтобы выровнять температуру во всех отопительных приборах.

Требования к индивидуальной системе отопления

Тепловой узел следует формировать таким образом, чтобы он соответствовал проекту здания. Расположение элементов функционального типа должно быть удобным для использования и проведения плановых работ по ремонту так, чтобы не были нарушены конструктивные целостности дома.

Итак, вот список базовых требований, которые предъявлены к современным системам отопления:

• Простота монтажных работ и технического обслуживания.
• Энергоэффективность.
• Высокие показатели тепловой отдачи.
• Частичная (а лучше полная) независимость от электрической энергии.

Своя система отопления должна помогать создать в доме комфорт и приятный для всех жильцов микроклимат в зимнее время года, а также быть надежным и экономичным в эксплуатации. Правильно установленная разводная линия в отоплении дает возможность создать равномерное прогревание воздуха в каждой комнате дома за небольшое количество времени.

Схемы разводки

Вариант подсоединения батарей к магистрали влияет на степень их теплоотдачи.

Есть три вида подключения радиаторов:

Боковое – обеспечивает равномерный нагрев всех отсеков радиатора. Входную и выходную трубку подсоединяют с одной стороны прибора. Максимальная теплоотдача достигается при организации потока сверху вниз.

1-Боковое 2-Диагональное 3-Нижнее

• Диагональное – самый эффективный вариант конструкции, при котором достигается лучший прогрев поверхности батареи, минимизируется потеря тепла. Подающую трубку соединяют с патрубком в верхней части радиатора, а часть трубопровода, отвечающую за отвод, подключают к аналогичному нижнему элементу в противоположной части прибора.
• Нижнее – менее эффективный тип подключения, но часто применяемый (например, для размещения трубопровода под полом). Подводка и отвод ставятся на нижние патрубки радиатора с противоположных сторон.

Однотрубные системы хорошо себя зарекомендовали в обустройстве отопления для домов с небольшим числом этажей и средней площадью помещений. Они достаточно компакты и удобны в установке, легко скрываются под полом или в стеновых нишах, не нарушая внешний вид интерьера.

Виды конструкций

Системы отопления могут иметь естественную или принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя

Первый вариант – классический тип формирования магистрали с расширительным баком, который монтируется под потолком и получает нагретую воду от котла или печи. Жидкость самотёком перемещается по трубкам к батареям. Такой способ надёжен и лёгок в обустройстве, оптимально выполняет свои задачи в помещениях с небольшой площадью.

Естественная циркуляция

Принудительная (искусственная) циркуляция

Современные приборы практически повсеместно снабжаются встроенными насосными системами для циркуляции. Они позволяют организовывать более сложные и масштабные отопительные магистрали для крупных площадей.

К твердотопливным котлам насос подсоединяется отдельно. Это связано с сильным нагревом оборудования во время сжигания топлива.

Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем

Некоторые системы (например, тёплый пол) могут быть установлены только с искусственной циркуляцией, с самотечной схемой они не будут функционировать.

Отопительные схемы также могут быть закрытого и открытого вида:

• Старые варианты отопления зачастую имели открытый тип конструкции. С нагревом рос уровень жидкости в бачке и уменьшался по мере остывания. Специальный патрубок служил для сброса пара и чрезмерного давления на улицу либо в канализацию, чтобы предотвратить перегрев магистрали.
• Современные устройства закрытого типа с этой целью оснащаются расширительным резервуаром, компенсирующим рост давления. Для твердотопливных агрегатов предусматривается более крупный бачок, а также клапан для выведения пара и автоматическая водная подпитка.

Отличие от обычной однотрубной схемы

По сути дела, можно было бы считать «ленинградку» стандартной однотрубной отопительной системой, если бы не одно «но» — перемычки под радиаторами. Рассмотрим схемы ленинградской и типовой однотрубной отопительных систем.

Хорошо видно, что в обычном варианте нагретый теплоноситель проходит через радиатор и отдает следующему тепло в той мере, в какой оно осталось после нагрева предыдущей батареи. В «ленинградке» ситуация немного другая. Нагретая вода идет через радиатор и через перемычку, то есть в следующую батарею она попадает чуть теплее, чем если пройдет только через радиатор – этот эффект возникает за счет смешивания жидкости в отрезке трубы, идущим от перемычки к последующему элементу системы. Схема в обоих случаях показана на шести составляющих, и разница на последнем составляет всего пять градусов, но даже это различие стоит дополнительных усилий и затрат по созданию байпасов.

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.