Вертикальная однотрубная система отопления

Планирование отопления в доме требует ясного понимания процесса доставки теплоносителя, начиная от котла и заканчивая последним радиатором системы. В статье рассмотрена схема одноконтурного отопления в частном доме, её особенности и нюансы. Отдельно дана информация о способах подключения радиаторов. Более подробно рассмотрены самые эффективные из них.

Ленинградская однотрубная система и ее элементы

Паровое отопление позволяет равномерно разнести тепло по всей площади дома и убрать его источник за пределы жилых помещений. Если квартиры или дома имеют несколько изолированных комнат, то такая схема – классическое техническое решение для организации отопления. В состав однотрубной системы входят:

  • Котел, расчет мощности которого зависит от отапливаемой площади;
  • Замкнутая магистраль с циркуляцией теплоносителя от котла к теплообменникам;
  • Радиаторы отопления с последовательным типом подключения;
  • Расширительный бак, который для одноэтажного здания может быть открытым. Расчет объема бака зависит от количества теплоносителя в системе.

Циркуляция теплоносителя происходит естественным путем либо принудительно. Для отопления многоэтажного дома, система которого имеет большое гидродинамическое сопротивление, пользуются принудительной циркуляцией.

Ленинградская однотрубная система и ее элементы

Перед началом подключения отопления нужно провести гидравлический расчет с учетом теплопотерь дома, особенностей системы и разводки (горизонтальная или вертикальная, с принудительной циркуляцией или нет, верхним или нижним розливом).

Однотрубная система отопления с нижней разводкой использует только одну трубу, одновременно играющую роль подающей и сборной магистрали. Радиаторы подключаются к ней посредством патрубков меньшего диаметра, но не параллельно друг другу, как в той, которая имеет верхнюю подающую магистраль, а последовательно. Её схема представлена на рисунке ниже. В остальном «ленинградка», так еще иногда называют это техническое решение, не отличается от классической двухтрубной системы, в которой теплоноситель в радиаторы подается розливом с верхней магистрали.

Однотрубная система

Способ разводки отопления, где всего один основной трубопровод, популярен из-за низкой себестоимости. Материалов для изготовления требуется сравнительно немного, а отапливать возможно не только загородные частные, но и многоквартирные дома. Схема простая – труба подачи теплоносителя закольцована, а все радиаторы соединены последовательно.

Принцип работы

Система монтируется с любыми видами котлов и радиаторов – именно под них подбираются основная часть комплектующих. При создании благоприятных условий может работать «самотёком». Но эффективность однотрубной системы отопления значительно повышает принудительная циркуляция теплоносителя. При этом общий принцип всё равно один:

  • Нагретый теплоноситель подаётся в основной трубопровод, далее последовательно проходит через все радиаторы.
  • После, отдавшая тепло жидкость закачивается в котёл для нового нагрева.
  • Изменения её объёма от температурных перепадов компенсирует расширительный бак.

В хорошо продуманной схеме, насосный узел не меняет естественное направление движения теплоносителя, а просто ускоряет его поток. Это способствует более быстрому прогреву всей системы и стабильности температуры в помещениях. Сам узел прост – насос, байпас и запорная арматура. Её общее название производит впечатление солидности, на самом деле это просто регулировочные краны. Но умалять их значения тоже нельзя. Это ревизия, плюс возможность перейти на естественный режим циркуляции – открыв кран байпаса, направить поток теплоносителя в газовый или электрокотёл, минуя насос.

Независимо от типа циркуляции, горизонтально расположенные трубопроводы системы желательно монтировать с небольшим уклоном. В любом случае это облегчит движение теплоносителя и обеспечит его полный слив если необходим ремонт. Для систем без насоса это ещё более актуально – исключается обратное направление движения жидкости при запуске. А для более быстрого старта системы, непосредственно из котла монтируется разгонный коллектор – вертикальная труба высотой не менее 2 м. При разработке подобной системы его увеличивают любым возможным способом, поэтому котёл часто монтируется в приямок – настенный вариант в этом случае вряд ли подойдёт. Нагретый теплоноситель за счёт конвекции стремится вверх, набирает инерцию и по горизонтальному трубопроводу уходит к радиаторам.

Читайте также:  Как сделать отопление в частном доме – подробное руководство

Расширительный бак атмосферного типа монтируется в верхней точке схемы. Для удобства часто его выносят за пределы помещения на чердак или технический этаж, обязательно утепляя. Значительный минус системы в её инертности – с насосом она прогревается быстрей.

 Из каких конструкционных элементов состоит такая система

Отопление частного дома, вне зависимости от его архитектурных особенностей и площади, состоит из следующих элементов:

  • из котла – источника тепловой энергии. Котёл может работать на разных видах топлива: от дров до электричества;
  • из радиаторов – обычных батарей или водяных контуров под полом;
  • из насоса или разгонного участка, в зависимости от принципа циркуляции теплоносителя – естественной или принудительной;
  • из труб и узлов соединения, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя по помещениям.

Естественная (гравитационная) циркуляция

Гравитационный тип циркуляции уже не так актуален и мало используется из-за малой эффективности. Вода в трубах при таком способе идет по ним за счет силы тяжести. Смотрите рисунок ниже. Для небольших домов и помещений это самый хороший выбор. Долговечность естественной циркуляции превышает 40 лет. Цена невысокая за счет минимального набора материалов для монтажа. Такое отопление помещение дома имеет повышенную инертность и это сохраняет энергоресурсы.

Естественная (гравитационная) циркуляция

При гравитационном способе применяются трубы отопления разного сечения и выдерживается уклон при монтаже подводящих труб, потому что теплоноситель идет самотеком. Этот способ можно применять только в невысоких строениях и частных домах. Простота и способность работать без электроэнергии привлекает владельцев загородных домов.

Естественная (гравитационная) циркуляция

Устройство и основные элементы

Отопительная система состоит из:

Устройство и основные элементы
  • отопительного котла, который является нагревательным элементом, и может быть газовым или электрическим;
  • расширительного бака, который служит для компенсации объёма теплоносителя при его нагреве;
  • циркуляционного насоса — он обеспечивает движение воды по контурам;
  • собственно труб, по которым движется теплоноситель;
  • радиаторов, то есть металлических приборов, имеющих большую площадь соприкосновения с окружающим воздухом, за счёт чего и происходит теплоотдача.

Одноконтурная схема отопления

Одноконтурная система отопления представляет собой последовательно соединенные котел и все радиаторы в доме. Работа отопительной системы с одним контуром происходит достаточно примитивно. По одному замкнутому трубопроводу циркулирует теплоноситель. Проходя через котел, вода нагревается и течет через радиаторы, отдавая им тепло. После этого теплоноситель охлаждается и снова поступает в нагревательный прибор.

При прокладке отопления в многоэтажном доме рекомендуется устанавливать промежуточный насос, который создает необходимое давление в подающей трубе для продвижения теплоносителя по замкнутому контуру.

Обустройство однотрубного отопления с горизонтальной ориентацией возможно в одноэтажном доме, на даче, складском помещении и т. д. Вертикальная разводка применяется в зданиях с двумя и более этажами.

К преимуществам одноконтурного отопления относят:

  • легкое проектирование и монтаж;
  • гидравлическая устойчивость;
  • небольшие затраты на покупку оборудования и его установку;
  • хорошая циркуляция воды и равномерное ее распределение на все радиаторы;
  • в качестве теплоносителя можно использовать антифриз.

Недостатки однотрубной системы в следующем:

  • сложное проектирование и гидравлический расчет;
  • взаимозависимость работы всех элементов сети;
  • на одном стояке можно установить ограниченное количество обогревательных элементов;
  • для частного дома необходима установка расширительного бачка с краном для стравливания воздуха;
  • высокие теплопотери.

Повысить эффективность однотрубной системы можно установкой байпасов — отрезков трубы, соединяющие прямую и обратную трубу радиатора. Это даст возможность подключить к батарее терморегуляторы для контроля температуры каждого нагревательного элемента, либо вовсе отключать их от системы. Еще один плюс байпасов в том, что они позволяют отремонтировать отдельные отопительные элементы без отключения всей системы.

Читайте также:  Возможные схемы подключения радиаторов отопления

Вертикальные однотрубные системы с верхней разводкой

Схемы с верхней разводкой характеризуются большой гидравлической устойчивостью и применяются в зданиях с количеством этажей от 4 до 9 и более. Они могут использоваться как с проточными стояками, так и с  обходными участками (осевыми или смещенными), с односторонним (схема 1) или двусторонним (схема 2) присоединением приборов к стояку.

В таких системах основная магистраль проходит на чердаке или верхнем этаже, а к ней подключаются вертикальные стояки отопления.

Данная схема доставляет теплоноситель в последующие по ходу движения приборы со сниженной температурой. В зависимости от способа подключения (проточный или с байпасом) в нижерасположенных приборах температура воды будет больше или меньше отличаться от температуры в верхних радиаторах. Поэтому в последних на стояке приборах отопления понадобится больше секций, чтобы добиться требуемой теплоотдачи.

Видеоролик о вертикальной однотрубной системе с верхней разводкой (вертикальной ленинградке) в многоэтажном доме.

На третьей схеме представлена система с «опрокинутой» циркуляцией. Они применяются в зданиях повышенной этажности (10 этажей и более). Стояки в таких системах могут быть проточными или со смещенными обходными участками (осевые обходные участки не применяются). Присоединение приборов к стояку может быть односторонним и двусторонним.

В системах с опрокинутой циркуляцией не рекомендуется применять колончатые стальные и чугунные радиаторы.

Однотрубная система отопления с верхней разводкой в двухэтажном доме

В такой системе горячая вода подается к приборам двух этажей по одной подающей трубе, а охлажденная в приборах вода отводится общей обратной трубой.

На схеме изображена однотрубная (хотя, её уже можно назвать комбинированной) система отопления двухэтажного дома, с верхней разводкой, с двусторонним и односторонним подключением приборов, с естественной циркуляцией теплоносителя и открытым расширительным баком. Данную схему можно реализовать и с закрытым расширительным баком и принудительной циркуляцией. Бачек можно будет расположить поближе к котлу, а насос поставить после объединения обратных линий.

Однотрубные системы характеризуются простотой и экономичностью при монтаже, затраты на их содержание также меньше.

Для жилых зданий однотрубная система отопления с верхней разводкой более целесообразна, чем система с нижней разводкой.

Краткая характеристика

Данный вид систем представляет собой магистраль, расположенную под небольшим углом. Радиаторы при этом подключаются последовательно. Передача тепла осуществляется через теплоноситель, путем последовательного его нагревания. В этом и есть главный недостаток.

Устройство однотрубной системы отопления

Однако сегодня он легко устраним. Происходит это следующим способом: на каждом из радиаторов ставят запорную арматуру, либо краны Маевского. Это позволяет сбалансировать всю схему отопления.

Система Ленинградка

Ленинградская система отопления также является однотрубной. Она подходит для обогрева домов с разным количеством этажей. Главная особенность Ленинградки в наличии перемычки-байпаса между патрубками подачи и обратки. Это обеспечивает равномерный прогрев всех отопительных приборов, независимо от того, на каком расстоянии от котла они находятся.

Можно установить не байпас, а дополнительные отводы от основной магистрали. К отводу подключаются подающий и отводящий патрубки батареи. Наличие этих элементов обеспечивает эффективную работу сети независимо от наличия воздушных пробок.

Система Ленинградка

Сегодня чаще применяют усовершенствованную ленинградскую систему с запорной арматурой с каждой стороны от отопительного прибора. Благодаря наличию кранов батарею можно менять и ремонтировать, не прекращая работу всей сети.

Установка двухтрубной системы

Частное отопление двухтрубного типа устанавливается технологически сложнее своего однотрубного «собрата». Для отопительного контура отводят две трубы: верхняя труба обеспечена горячей водой, нижняя – охлажденной. Уклон труб к финальному радиатору – не менее 1 %.

Нижнюю магистраль нужно монтировать параллельно верхней. Чтобы предусмотреть возможность небольшого ремонта без потери работоспособности всей системы нужно оборудовать узел и радиаторы кранами и байпасами.

При прокладке труб стоит избегать прямых углов, что неизбежно ведет к проявлению воздушных пробок. Укреплять цепь труб нужно каждые 1.3 метра.

Когда выбрана схема частного отопления, монтаж системы сводится к установке котла, трубопровода и батарей, а также компенсаторным баком. От котла нужно отвести основную подающую трубу, которую соединяем с компенсаторным баком. Из  последнего выводим трубы, а далее по цепочке всех радиаторов.

Насос устанавливаем на выходе системы из котла (возможна установка на входе).

Обратная цепь, которая ведет охлажденный теплоноситель к котлу, выводят параллельно верхней цепи, также соединяют с батареями и далее с котлом.

Для того, чтобы работа системы была комфортной и экономичной, стоит установить термостат. Он может работать и в автоматическом режиме, давая котлу сигналы к увеличению энергии или ее спаду.

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.

Читайте также:  Балансировочный клапан для настройки системы отопления

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

Центральное горизонтальное отопление

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

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.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

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 ) 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:

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб
  • 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.

Советы

Расширительный бак располагается на уровне или выше самой пиковой точки магистрали. Если есть автономная водоподача, то его можно интегрировать с расходным бачком. Уклон подающей и обратной труб должен быть не больше 10 см на 20 и более погонных метров.

Если трубопровод оказался у входной двери – уместно разделить его на два колена. Тогда разводка создается от места верхней точки системы. Нижняя магистраль двухтрубной конструкции должна находиться симметрично и параллельно верхней.

Все технологические узлы нужно оснастить кранами, а подающую трубу желательно утеплить. Распределительный бак также желательно разместить в утепленном помещении. При этом не должно быть прямых углов, резких переломов, которые создадут впоследствии сопротивление и воздушные пробки. Наконец, нельзя забывать про опоры для труб — они должны быть из стали и врезаться на каждые 1,2 метра.