Однотрубная система отопления частного дома своими рукой системы отопления
Однотрубная система отопления существует как альтернатива двухтрубной. Имея сопоставимую эффективность, разводка теплоносителя по единственной трубе является более экономичным вариантом, поскольку появляется возможность экономии на трубах и фитингах. Для самостоятельного расчета и сборки подобного отопления следует тщательно изучить принципы действия и способы монтажа его составных элементов.
Особенности однотрубной системы отопления
Однотрубная система отопления фактически представляет собой замкнутое кольцо труб, по которым циркулирует теплоноситель. Помимо собственно труб, в отопительной магистрали присутствуют два основных элемента: котел и радиаторы отопления. Кроме того, в систему включается коллектор, запорно-регулирующая арматура, группа безопасности, расширительный бак и т.п. вспомогательное оборудование.
Нагретая котлом вода поступает в магистраль и подается на первый радиатор отопления. Выйдя из него, вода по магистрали подается на второй радиатор отопления и т.д. из последнего радиатора теплоноситель по обратной трубе возвращается в котел и цикл повторяется.
Поскольку в каждом из радиаторов за счет интенсивного теплообмена происходит понижение температуры теплоносителя, нагрев последнего радиатора будет минимальным, тогда как первый радиатор может иметь ту температуру, на которую выставлен котел.
Данный момент является главной особенностью однотрубных систем. При альтернативной двухтрубной схеме теплоноситель почти без потери температуры распределяется по подающей трубе, от которой через ответвления происходит забор воды на радиаторы. Поэтому температура каждого из радиаторов будет почти одинаковой. Появление некоторой разницы возможно лишь при большой длине магистрали.
Решить проблему недостаточного нагрева последнего радиатора в кольце однотрубной системы можно тремя способами:
- Повысить температуру нагрева воды. Этот способ наиболее прост в реализации, однако на практике применяется крайне редко по причине увеличения расходов на энергоносители. Кроме того, может возникнуть проблема перегрева первых радиаторов в системе.
- Увеличить тепловую мощность оконечных отопительных приборов. Достигается это увеличением количества секций, что влечет за собой ощутимое удорожание всей конструкции.
- Включение в систему циркуляционного насоса. При интенсивном кругообороте теплоносителя он не успевает полностью отдавать энергию в первых радиаторах и подается горячим даже на последние теплообменники. Данный способ наиболее распространен, т.к. небольшие затраты на циркуляционный насос полностью окупаются возможностью не увеличивать интенсивность работы котла и обойтись без мощных радиаторов в последних по кольцу теплообменниках.
Однотрубная схема отопления обладает следующими преимуществами перед альтернативными схемами:
- значительное сокращение расхода труб и комплектующих, что намного уменьшает стоимость всей сборки;
- возможность подключать отопительные приборы как последовательно, так и параллельно;
- можно направить теплоноситель таким образом, чтобы сначала он поступал в помещения с наибольшими теплопотерями.
Вместе с тем, однотрубным вариантам присущи и некоторые недостатки:
- длительный прогрев всего объема теплоносителя после холодного запуска;
- если дом имеет два или более этажа, то отопительную систему будет довольно сложно сбалансировать. Верхние этажи всегда будут прогреваться эффективнее, чем нижние.
- при необходимости ремонта одного участка придется выключать всю систему.
Виды
Основной признак, по которому могут различаться однотрубные варианты отопления, это схема циркуляции теплоносителя.
Вертикальная схема
Ее особенностью является применение вертикальных стояков и возможность установки в многоэтажных домах. При этом теплообменники отопления подключаются последовательно, начиная с верхнего этажа. Кроме того, наличие вертикального стояка позволяет организовать самотечную сборку, не требующую применения циркуляционного насоса.
Теплоноситель здесь будет приходить в движение, стекая под воздействием гравитации по имеющим некоторый наклон горизонтальным участкам труб
Горизонтальная
Применяется лишь в одноэтажных домах. Может быть как самотечной, так и с принудительной циркуляцией. Все радиаторы отопления в горизонтальных системах подключаются параллельно. Возможно создание схем с несколькими петлями, подключаемыми через коллектор.
Кроме того, существует вариант однотрубного отопления, в котором теплоноситель проходит не только через радиатор, но и параллельно через трубу небольшого диаметра.
Это позволяет создавать более длинные петли за счет более эффективного распределения тепла по всей длине отопительной магистрали. Называется такая схема «ленинградка».
Способы подключения радиаторов
Большинство моделей радиаторных сборок позволяют выполнить подключение двумя из конструктивно предусмотренных точек: вверху и внизу по бокам радиатора.
Существует несколько основных типов подключения:
- диагональный, когда подающая труба включается в верхний вход на одной стороне обогревателя, а отводящая – в нижний с противоположной стороны. Это наиболее эффективный способ;
- боковой, при котором теплоноситель подается и выводится через пару отверстий, находящихся с одной стороны теплообменника;
- нижний, когда вода поступает и в выводится из радиатора через нижнюю пару отверстий;
- одноточечное подключение. Применяется лишь в крайних случаях, когда нет возможности развести к радиатору вторую трубу. Для такого подключения специальные инжекторные узлы подключения, в которых заходящие в отверстие радиатора патрубки имеют различную длину.
Технология монтажа
Последовательность действий при сборке однотрубной системы разделяется на несколько этапов:
- установка котла. В зависимости от его типа и конструкции, установка может производиться либо на стену, либо на пол. В любом случае, должны быть соблюдены все правила пожарной безопасности;
- монтаж группы безопасности, состоящей из предохранительного клапана, воздухоотводчика и манометра. Предохранительный клапан обеспечивает сброс теплоносителя при повышении его давления в системы выше установленной нормы. Воздухоотводчик в автоматическом режиме удаляет из магистрали отопления воздух. Манометр отображает фактическое давление в трубах. Устанавливать группу безопасности следует сразу же после котла. Устанавливать отсекающие краны между котлом и группой безопасности категорически запрещено;
- сборка трубопровода. Для самотечной однотрубной схемы после котла группы безопасности должна следовать вертикальная колонна из труб большего диаметра, чем в основной магистрали. Горизонтальная часть магистрали должна иметь непрерывный уклон в несколько градусов. Трубы могут быть либо целиком металлическими, либо металлопластиковыми, либо армированными полипропиленовыми;
- в определенных проектом местах монтируются радиаторы. Чаще всего для этого применяются крепежные кронштейны, закрепляемые на стене. При диагональном подключении имеет смысл организовать уклон в один-два градуса в сторону слива. Неиспользуемые отверстия закрываются заглушками, в одно из них устанавливается кран-маевского для сгона воздушных пробок;
- к выходу последнего в кольце подключается труба обратки, подаваемая на вход котла;
- в обратку через тройник врезается расширительный бак. Его емкость подбирается в зависимости от вида объема циркулирующего теплоносителя. Для воды следует выбирать модели баков емкостью порядка 10% от залитого в трубы объема. Для незамерзайки бак должен иметь емкость 20-25% от используемого объема;
- при необходимости на обратку циркуляционный насос. Мощность насоса выбирается индивидуально, исходя из объема и особенностей имеющейся сборки. Использовать насосы с избыточной мощностью не рекомендуется, поскольку это не улучшит работу отопления, но приведет к его завоздушиванию и появлению шума;
- через тройник в самой нижней части трубы-обратки подсоединяется сгон с краном для слива теплоносителя.
Технология системы
Характерные особенности однотрубных систем вытекают из их кольцевой схемы и последовательного прохождения теплоносителя через радиаторы. Прежде всего, это неизбежный факт, что температура последнего обогревателя и обратки всегда будет намного ниже, чем в радиаторе первом.
Прочие особенности наиболее явно проявляются в самотечных конструкциях.
- Расширительный бак должен устанавливаться не на обратке, а в самой верхней точке вертикальной колонны после котла. При этом бак может быть открытого типа.
- Входное отверстие котла должно располагаться как можно ниже
- Вся магистраль после вертикальной колонны должна иметь непрерывный уклон. Возвышающийся участок трубопровода может остановит работу системы из-за скапливающегося воздуха и нарушения стока воды под действием гравитации.
Поэтому еще на этапе планирования следует учесть все эти особенности.
Отзывы
В сети можно встретить множество отзывов об опыте эксплуатации однотрубных систем отопления. Вот наиболее характерные из них:
Надежда, Нижний Новгород
Используем такой систему несколько лет. Привлекает возможность самостоятельно регулировать температуру. Из неудобств лишь то, что при сильных морозах из открытого расширительного бака начинает испаряться вода. Поэтому периодически приходится ее подливать.
Роман, Пенза
Система не вызывает никаких проблем ходе эксплуатации. Использую тосол в качестве теплоносителя. Чтобы в случае возможного ремонта не пришлось его сливать целиком, радиаторы подключил на «американки» и поставил краны.
Однотрубное отопление: видео
В данном ролике можно представлен процесс сборки однотрубного отопления в коттедже
Как следует из отзывов и самой сути работы системы отопления по однотрубной схеме, подобное решение может стать неплохим вариантом для небольшого дома.
Минимальный расход материала, возможность отказа от энергозависимых циркуляционных насосов и при этом хорошая тепловая эффективность, все это делает однотрубное отопление очень привлекательным для владельцев загородной недвижимости.
Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.
klimatlab.com
🔧 Однотрубная система отопления частного дома: нюансы, материалы, монтаж
Настало время задуматься на тему отопления частного дома. Однотрубная система – это самый распространённый вариант, который успешно эксплуатируется в большинстве загородных домовладений. Как она устроена, какие материалы потребуются для её монтажа, и о каких нюансах стоит помнить – в этом обзоре от редакции HouseChief.
Однотрубная система отопления – самая простая и эффективная , проверенная временем и опытомФОТО: techno-comf.ru
Читайте в статье
В общих чертах: как устроена однотрубная система отопления частного дома
Причина популярности такой системы – надёжность и экономичность в эксплуатации. Причём однотрубный принцип заставляет теплоноситель постоянно циркулировать по помещениям дома. Этим теплоносителем может быть обычная вода, воздух, пар или антифриз.
Чаще всего в таких системах встречается именно вода – дешёвый и надёжный теплоноситель, объём которого можно без проблем пополнять при необходимостиФОТО: realwire.com
Принцип работы однотрубного отопления заключается физическом свойстве воды расширяться при нагревании, а также на естественной гравитации, заставляющей жидкость двигаться сверху вниз. Всё это позволяет горячей воде путешествовать по системе, нагревая радиаторы, а потом остывшая влага возвращается к котлу, и весь процесс повторяется снова.
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.
Два вида однотрубной системы: как выбрать
Есть два вида отопительного механизма: открытый и закрытый.
Открытый и закрытый вариант предполагает использование расширительного бака для компенсации чрезмерного давления, вызванного расширением теплоносителя при нагреве.
В открытой системе бак устанавливается в наивысшей точке магистрали сразу за котломФОТО: openstroi.ru
При избыточном давлении излишки воды сливаются в канализационную систему. Обычно такие баки в загородных домовладениях ставят на чердаках или мансардах. Для облегчения обслуживания такой ёмкости, её снабжают клапаном-поплавком, который регулирует уровень жидкости.
У открытой системы есть свои недостатки, о которых необходимо обязательно помнить: бак требуется постоянно пополнять, трубы и приборы при таком режиме эксплуатации быстрее ржавеют. В этом варианте нельзя использовать антифриз в качестве теплоносителя.
С другой стороны, вам не нужно будет беспокоиться об опасности разрыва труб из-за высокого давления. Даже при небольших неполадках такая система будет продолжать работать, давая вам возможность выбрать подходящее время для ремонта.
Закрытая система тоже использует расширительный бак, но его конструкция и место расположения совсем иные.
В этом варианте бак герметичен, а его конструкция включает внутреннюю мембрану, которая регулирует давление. При аварийном повышении давления бачок стравливает лишний воздухФОТО: glavsantex.ru
Расположить такой бак можно не только в верхней точке, но, в принципе, в любом месте, что очень удобно для обслуживания. Чаще всего владельцы выбирают точку в нижней части магистрали перед котлом.
Такая система практически не требует вашего внимания, нет необходимости периодически подливать воду.
Какой тип циркуляции выбрать
И снова выбор стоит между двумя вариантами: принудительной и естественной циркуляцией.
Естественная циркуляция будет работать при любых обстоятельствах, в том числе при отключении электричества. Это примитивная схема, в которой движение теплоносителя обеспечивает разгонный участок магистрали, расположенный под наклоном в верхней части.
Горячая вода поднимается от котла вверх и под влиянием гравитации устремляется к радиаторами, расположенным внизу магистралиФОТО: greypey.ru
Если в доме верхняя разводка к радиаторам, то достаточно просто плавного поворота трубопровода, а при горизонтальной разводке дополнительно устанавливается разгонный коллектор, имеющий высоту не меньше полутора метров от первой батареи.
К сведению! Диаметр труб в разгонном участке должен быть больше, чтобы обеспечить успешную работу естественной циркуляции.
Важно отметить, что для такого типа циркуляции важно правильно подобрать сечение трубопровода для магистрали и количество радиаторов. Также придётся отказаться от части запорных механизмов, что может усложнить ремонтные работы.
Принудительная система даёт возможность использовать тонкие аккуратные трубы и произвольное количество радиаторов со сложной схемой разводкиФОТО: greypey.ru
Её главный недостаток – энергозависимость. Насос можно поставить в любом месте трубопровода, поэтому, если не хотите слушать постоянный шум – выбирайте подвал или пристройку. При таком решении, каждый радиатор можно оснастить системой регулирования, контролируя температуру в каждом помещении по отдельности даже в двухэтажном доме.
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.
Некоторые нюансы проектирования однотрубного контура
Проектирование отопления требует учитывать все особенности дома, включая количество этажей, площадь и расположение комнат. Чем меньше дом – тем проще подготовить эффективную схему. Небольшим дачным домикам достаточно пары-тройки радиаторов и самотёчного контура.
Для больших домов проще продумать контур с принудительной циркуляциейФОТО: termoresurs.ru
Подключение радиаторов к контуру может быть нижним, боковым или диагональным. Самым эффективным считается диагональное подключение, обеспечивающее минимальные потери тепловой энергии.
Вариант бокового подключения гарантирует равномерный прогрев всего радиатора. При таком соединении подводящий и отводящий патрубки находятся с одной стороны радиатора.
Нижнее подключение не так распространено, как первые два. Оно оправдано в том случае, если есть необходимость спрятать трубы под полом. Но нужно помнить, что такая схема – самая неэффективнаяФОТО: santehnika-nk.ru
Как подобрать оборудование для однотрубной системы
Важно правильно подобрать материалы и оборудование для создания эффективного контура.
Котёл
Котёл подбирают по мощности, она должна быть достаточной для обогрева всех помещений дома, но не чрезмерной, иначе расходы будут неоправданными.
Тип котла зависит о того, какое топливо более доступно для использованияФОТО: modernsys.com.ua
Мощность котла можно рассчитать калькулятором ниже. Он учитывает много дополнительных параметров, например, материал стен, количество дверных и оконных проёмов и тому подобное. Но если вы хотите произвести предварительный расчёт, то возьмите за основу простую формулу, по которой на обогрев одного квадратного метра жилого помещения необходимо 100 Вт тепловой энергии.
Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности котла
housechief.ru
схема с нижней разводкой и принудительной циркуляцией
Поскольку однотрубная система отопления частного дома продолжает оставаться популярной в рамках своей сферы применения, то заслуживает того, чтобы уделить ей внимание. В данном материале будут рассмотрены особенности таких систем, их позитивные и негативные стороны, а также даны рекомендации по проведению монтажных работ.
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.
Примечание. Если отопление загородного дома в один этаж продумано грамотно, а расположение комнат – удачно, то число секций радиаторов увеличивать не придется. Например, когда подача проходит сначала через спальню и детскую, потом по гостиной и дальше – на кухню и другие хозяйственные помещения. Фокус в том, что теплопотребление каждой последующей комнаты уменьшается.
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.
Примечание. Когда производится монтаж однотрубной системы отопления в двухэтажном доме, то делать разгонный коллектор не нужно, там будет достаточно высоты самого стояка, идущего на второй этаж.
Виды систем
Однотрубные системы бывают вертикальные и горизонтальные с нижней разводкой. Первые используются в двухэтажных домах, тогда приборы отопления располагаются друг над другом (некоторое смещение допускается) и объединяются однотрубным стояком, как изображено на рисунке:
Строго говоря, эта схема – не совсем однотрубная, а скорее комбинированная, поскольку разделение на подающую и обратную магистраль здесь четко прослеживается. На практике подобные системы также отлично работают с естественной циркуляцией, без насоса, хотя на рисунке он есть. Горизонтальная схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой часто встречается в одноэтажных домах небольшой площади. Там подобные системы ведут себя отлично и вполне устраивают домовладельцев.
Что касается подключения батарей, то в данном случае есть выбор из 3 способов. В знаменитой «ленинградке» принято разностороннее нижнее присоединение, оно нравится пользователям по той причине, что подводки к радиаторам практически не видны и не нарушают интерьер комнаты.
Зато с технической точки зрения присоединение снизу уменьшает теплоотдачу батареи, ее верхние углы плохо прогреваются. Правильнее всего делать подводки с разных сторон, но по диагонали, как продемонстрировано на схеме.
Диагональная схема подключения радиаторов к однотрубной системе – это оптимальный вариант, прибор прогревается равномерно и хорошо отдает тепло в помещение. Распределение теплоты внутри батареи при разных способах подключения можно изучить на рисунках:
Преимущества и недостатки однотрубной системы
Достоинство, благодаря которому система столь популярна, — это ее дешевизна и простота. Особенно это касается горизонтальной схемы с нижней разводкой, здесь расход материалов совсем небольшой, а труба везде одинаковых размеров, кроме подводок к радиаторам. Дороже обойдется вертикальная система, поскольку в ней есть отдельные подающие и обратные трубопроводы.
Ввиду того что сейчас на рынке есть большой выбор радиаторных термостатических клапанов, однотрубная система обрела второе дыхание – возможность регулирования расхода теплоносителя на каждой батарее. Но это в свою очередь ведет к удорожанию материалов. Это и все позитивные стороны, а теперь о негативных:
- снижение температуры воды на каждой батарее, особенно этим страдает нижняя однотрубная разводка;
- для нормальной работы системе нужен циркуляционный насос, а это зависимость от электричества;
- малоэффективна в зданиях большой площади и этажности.
Напрашивается вывод, что рассматриваемая система хороша в пределах своей сферы применения, использовать ее повсеместно – нерационально.
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.
Заключение
Рассмотренная нами однотрубная горизонтальная система отопления привлекает многих своей стоимостью и кажущейся простотой монтажа. Но ее сложность в другом: надо заранее все тщательно продумать и просчитать. В этом отношении двухтрубная схема проще и дает больше прав на ошибку, а здесь ошибаться нельзя. Так что от нас любимый совет – проконсультируйтесь со специалистом.
cotlix.com
Однотрубная система отопления частного дома – монтируем сами + Видео
Необходимые инструменты и материалы
Кран Маевского Мембранный бак-расширитель Насос циркуляционный Пресс-клещи Фитинги и комплектующие Радиаторы Полимерные трубы Бойлер Заглушки Показать всеremoskop.ru
схема с нижней разводкой, как правильно сделать
Содержание:
Выбор системы отопления волнует каждого владельца квартиры или частного дома. Из двух схем отопления, однотрубной и двухтрубной, для самостоятельного монтажа выбирают первый вариант. Однотрубная система отличается простотой, надежностью и минимальным количеством запорных элементов. Такой вариант подразумевает использование котла и труб, а в качестве рабочей среды выступает вода.
Принцип работы
Чтобы решить вопрос, как сделать однотрубное отопление в частном доме, необходимо изучить принцип его работы. Главный элемент однотрубной схемы – газовый или твердотопливный котел. С его помощью нагревается вода, которая в дальнейшем идет в трубы и радиаторы отопительной системы. В процессе перемещения теплоноситель постепенно остывает и по возвратной трубе вновь приходит в котел.
Особенность такой системой заключается том, что первый и второй радиатор будут нагреваться больше, а в последних батареях температура воды существенно снижается, следовательно, в этом помещении будет холоднее. В этом случае важно понимать, как правильно сделать однотрубную систему отопления.
Решить проблему можно следующим образом:
- Увеличить теплоемкость радиаторов, расположенных далеко от котла, что способствует повышению теплоотдачи.
- Повысить температуру воды на выходе из котла.
Однако оба варианта требуют значительных материальных затрат, что делает всю систему отопления дорогой.
Рекомендации — как сделать правильное отопление
Большей эффективности при монтаже однотрубной системы отопления своими руками можно добиться следующими способами:
- Установка насоса, способствующего ускоренной циркуляции теплоносителя. Особенностью приборов является обязательное наличие электропитания, поэтому они не пользуются популярностью в местах с регулярным отключением электричества.
- Использование разгонного коллектора, который представляет собой высокую прямую трубу. В этом случае вода, проходя по трубе, набирает скорость и быстро перемещается по батареям.
Однако при установке коллектора следует учесть некоторые особенности. К примеру, такой вариант не будет работать в доме с низкими потолками, для эффективной работы необходима высота не меньше 2,2 м. А вот в двухэтажных строениях разгонный коллектор работает с максимальной отдачей благодаря своему устройству. Ведь коллектор от котла поднимается к самой верхней точке водоотдачи. При этом эффективность и бесшумность работы зависит от высоты коллектора.
Расширительный бак подключают к верхней части коллектора. Он необходим для стабилизации и контроля объема рабочей среды. Нагретая вода расширяется, и лишнее количество воды попадает в расширитель, тем самым решая проблему перелива. С понижением температуры уменьшается объем жидкости, и она вновь возвращается в систему.
Особенностью однотрубной системы является отсутствие трубы обратного действия, по которой вода должна возвращаться в котел. Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой подразумевает использование в качестве «обратки» вторую часть магистральной трубы.
Преимущества однотрубных систем
Система отопления с одной трубой имеет несколько преимущественных моментов, которые следует знать при монтаже однотрубного отопления в частном доме своими руками.
Во-первых, один контур можно располагать и в помещении, и за стенами. При укладке под полом требуется дополнительная теплоизоляция трубы для сокращения теплопотерь.
Во-вторых, поэтапное подключение дает возможность присоединить различные элементы системы отопления. В частности речь идет о радиаторах, полотенцесушителях и системах «теплый пол». Параллельное или последовательное подключение радиаторов определяет степень их нагрева.
В-третьих, в однотрубную систему отопления частного дома можно одновременно монтировать котлы разного вида, газовый, твердотопливный или электрический. Это позволяет системе работать в бесперебойном режиме, так как при выходе из строя или отключении одного из котлов можно подключить другой котел.
В-четвертых, конструкция однотрубной системы позволяет направить поток рабочей среды в наиболее выгодном для жильцов направлении. К примеру, вначале отапливаются комнаты, расположенные с северной или подветренной стороны.
Недостатки системы отопления
Выбирая вариант обогрева помещений, важно знать, как правильно сделать отопление однотрубной системой, также следует учитывать ее недостатки:
- Система очень долго запускается после затяжного простоя.
- В двухэтажных домах в радиаторы верхнего этажа подается более горячая вода, чем в радиаторы нижних этажей. При этом достичь баланса достаточно сложно. Решить проблему можно установкой дополнительных радиаторов, но это требует больших затрат.
- На время ремонта однотрубной системы отопления частного дома своими руками требуется полное отключение.
- Отсутствие уклона в системе приводит к образованию воздушных пробок и соответствующем снижении теплоотдачи.
- Процесс эксплуатации сопровождается существенными теплопотерями.
Монтаж системы однотрубного типа в частном доме
Строение однотрубной системы имеет свои особенности, которые следует учесть перед тем, как сделать однотрубную систему отопления:
- Началом монтажных работ является установка котла.
- По всей длине системы необходимо выдерживать уклон примерно 5 мм на 1 погонный метр трубы. Это способствует нормальному движению воды в системе и препятствует скоплению воздуха.
- Радиаторы системы должны иметь краны для спуска воздуха.
- Перед радиаторами рекомендуется монтировать специальную запорную арматуру, которая позволит регулировать температуру в системе. Кроме того запорный кран позволяет проводить ремонт или обслуживание радиатора, не сливая воду со всей системы.
- Кран для слива воды должен устанавливаться в самой нижней точке однотрубной системы отопления.
- В системах с естественной циркуляцией теплоносителя коллектор устанавливают на высоте 1,5 метра и больше.
- Трубы должны следует надежно зафиксировать на стене, чтобы не допустить прогибов трубы и, как следствие, скопления воздуха.
- Если в системе установлен электрокотел и подключен циркуляционный насос, то работать они должны в синхронном режиме, при отключении котла перестает работать насос.
- Установка насоса выполняется перед котлом, так как он вполне может функционировать при температуре 400С.
Разводка системы выполняется в двух вариантах, горизонтального и вертикального типа.
Однотрубная горизонтальная система отопления отличается использованием минимального количества трубных материалов и последовательным подключением радиаторов. Недостатком такой разводки является частое образование воздушных пробок и отсутствие возможности регулировать потоки тепла.
Второй вариант предполагает монтаж труб в чердачном помещении и установку отводов к каждой батарее. Преимуществом такой системы можно назвать подачу к радиаторам воды одинаковой температуры. Особенностью вертикальной разводки является общий стояк для всех приборов отопления независимо от этажности дома.
Экономичность и простота такой системы отопления делает ее достаточно популярной. Однако возникающие в процессе эксплуатации проблемы в большинстве случаев заставляют делать выбор в пользу других систем отопления.
teplospec.com
конструкция, установка и подключение своими руками
В процессе устройства в частном доме отопительной системы следует грамотно подойти к выбору ее конфигурации, учитывая особенности помещения. Однако необходимо обращать внимание и на условия эксплуатации и экономичность конструкции. В любом случае создаваемая система отопления будет иметь свои особенности и потому она должна рассчитываться в индивидуальном порядке.Среди всех систем отопления частных домов однотрубная система довольно часто выбирается владельцами. Большую популярность она приобрела еще в период внедрения государственных программ по строительству многоквартирного жилья. Сегодня этот вариант также остается востребованным, однако, перед реализацией этого замысла полезно будет ознакомиться с его достоинствами и недостатками, а также ограничениями.Устройство и элементы однотрубной системы отопления
Однотрубная система выполнена в виде замкнутого контура, где в качестве основных элементов выступают котел, магистральные трубопроводы, радиаторы, расширительный бак. Также в ее состав входят компоненты, благодаря которым становится возможной циркуляция теплоносителя. Причем движение последнего может происходить естественным путем или в принудительном порядке.В системе, где используется схема естественной циркуляции теплоносителя, эффект достигается за счет разной его плотности. Когда нагретая вода, подаваемая под напором, встречается с более холодной, идущей из обратного контура, последняя освобождает место для горячей воды, в результате чего та движется по стояку до верхней точки, откуда она уже направляется по магистральной трубе, а потом распространяется по радиаторам и элементам системы.
Для эффективной работы подобной схемы очень важно, чтобы трубы располагались под углом не менее 3-5 градусов. Трудности с соблюдением этого требования могут возникнуть в больших одноэтажных домах, где используемая отопительная система проложена на большом расстоянии. Следует помнить, что для выдержки подобного угла размещения труб перепады будут иметь высоту, равную порядка 5 см на каждый метр длины участка трубопровода.
Работу системы, где используется схема принудительной циркуляции, поддерживает циркуляционный насос, для которого отводится место в обратной части контура непосредственно перед входом в котел. Основная задача насосного оборудования заключается в обеспечении необходимого давления, чтобы теплоноситель постоянно имел оптимальную температуру, не выходящую за установленные пределы. Для подобной системы обязательным является размещение магистральной трубы под меньшим углом. Чаще всего эффективная работа обеспечивается, если на каждый метр длины трубы высота перепадов составляет 0,5 см.
Для подобных систем довольно актуальной является проблема перебоев с подачей электричества, что приводит к прекращению циркуляции теплоносителя. Эта задача решается путем размещения разгонного коллектора, представляющего собой трубу, основное назначение которой заключается в подъеме воды на высоту от 1,5 метра.
От верхней точки этого устройства должна отходить труба, ведущая к расширительному баку. Она необходима для поддержания требуемого давления в системе и предотвращения его повышения, что может быть привести к возникновению аварийных ситуаций. В конструкции современных систем обычно используются расширительные баки закрытого типа, исполнение которых не позволяет воздуху проникать в воду. При таком варианте исполнения в него помещают гибкую мембрану, с одной стороны которой поступает под высоким давлением воздух, а с другой — предусматривается отверстие для выхода воды. Для размещения этих элементов можно выбрать любое подходящее место в системе.
Несмотря на наиболее простое исполнение, для размещения расширительных баков открытого типа должно быть отведено место в верхней точке системы. Другим недостатком является постоянный контакт воды с кислородом, на фоне чего создаются благоприятные условия для развития коррозионных процессов, что негативным образом сказывается на сроке службы стальных труб и радиаторов.
В процессе монтажа элементов необходимо соблюдать следующий порядок действий:
- Первым устанавливают отопительный котел, который может работать на любом виде топлива, используемый для нагрева теплоносителя.
- Далее выполняется монтаж разгонного коллектора, который подключают к расширительному баку.
- После этого настает черед магистрального трубопровода, который укладывают во всех помещениях дома в соответствии с заранее спроектированной схемой.
- Очень важно в процессе работ проложить контур в тех помещениях, где в первую очередь необходимо поддерживать комфортную температуру. Речь идет о детской комнате, спальне и ванной. Если теплоноситель будет поступать вначале в эти помещения, то проблем с поддержанием в них необходимой температуры не возникнет, так как на участках, которые расположены в начале контура, теплоноситель всегда имеет более высокую температуру.
- Далее переходят к установке радиаторов в соответствии с заранее выбранными для них местами.
- Последним размещают циркуляционный насос, для которого выделяют место непосредственно перед входом обратной части контура в котел.
Технические характеристики однотрубного отопления
По своему исполнению однотрубная схема отопления домов имеет вид магистрали, к которой подведены радиаторы в порядке очередности. После нагрева вода поступает каждому из нагревательных компонентов. Завершение теплообменного цикла наступает в тот момент, когда нагретая вода достигает последнего радиатора.Именно в этой особенности заключается самый серьезный недостаток рассматриваемой системы отопления. Но все же его можно устранить соответствующими мерами. Решением этой проблемы может выступить увеличение количества устанавливаемых в помещении радиаторов или оснащение их специальными кранами. При подобном варианте можно повысить эффективность работы системы на каждом участке, иными словами, будут отсутствовать зоны, где температурный режим отличается на порядок от других.
Схемы однотрубных систем отопления для частного дома
Приступая к подключению батарей, у владельца есть возможность выбрать один из двух методов: традиционная нерегулируемая и схема, больше известная как «Ленинградка».
Традиционный метод подключения
Для однотрубной системы отопления схема этого типа предполагает использование минимального количества компонентов и соединений. Монтаж радиатора выполняется к системе в двух точках, где теплоноситель будет поступать в него и выходить для продолжения движения.Недостатком подобной схемы является то, что при наличии в системе теплоносителя радиатор нельзя отключить, а также отсутствует возможность для регулировки отопления. Плюсом схемы следует назвать минимальные затраты на обустройство. При этом использовать ее можно лишь в небольших частных домах, так как подключенные к ней радиаторы отличаются температурой нагрева, а сама отопительная система не способна обеспечить высокую эффективность работы.
Метод подключения «Ленинградка»
Особенностью схемы «Ленинградка» является то, что на участках, где радиатор подключается к системе, устанавливаются перекрывающие краны, благодаря которым у владельца появляется возможность не только выполнить регулировку отопления, но и при необходимости отключить от системы. Обязательным элементом, который отдельно врезается в нее, выступает байпас с краном. В случае его перекрытия нагретая вода может пройти полностью через весь радиатор. Плюсом схемы «Ленинградка» является то, что гораздо упрощается процесс регулировки отопления в каждом конкретном помещении.
Необходимые материалы
Прежде чем приступить к установке однотрубной системы отопления своими руками, следует подготовить материалы:
- отопительный котел, мощность которого должна учитывать потребности дома;
- расширительный бак, который может иметь открытый вариант исполнения или включать в себя мембрану;
- циркуляционный насос;
- трубы с различными диаметрами: 25 мм – с их помощью будут выполняться работы по укладке магистрального трубопровода, и 20 мм – они понадобятся для подключения радиаторов. Для этих работ можно использовать трубы из различных материалов – стальные, медные, металлопластиковые. Главное, чтобы они были рассчитаны на использование в системах отопления или ГСВ;
- фитинги, с помощью которых будет проводиться подключение отводов трубы к радиаторам;
- радиаторы, тип которых владелец определяет заранее. Еще до того как приступить к установке системы, необходимо рассчитать количество секций радиаторов. Также необходимо иметь в наличии и необходимые аксессуары – заглушки и прокладки;
- краны Маевского, с помощью которых будет выполняться очистка радиаторов от остатков воздуха. На каждый устанавливаемый радиатор должно приходиться по одному такому крану;
- в случае использования схемы «ленинградка» потребуются и перекрывающие краны: каждый радиатор необходимо оснастить двумя такими кранами, а также установить на каждый байпас дополнительный.
Технология монтажа однотрубной системы отопления в частном доме
Добиться правильной работы отопительной системы можно при условии соблюдения технологии ее монтажа.
- Вначале выполняется монтаж котла в заранее определенном для него месте. Если у вас имеется котел на гарантии, то желательно, чтобы работы по его установке выполнял специалист из сервисного центра.
- Далее приступают к укладке магистрального трубопровода. При этом необходимо помнить о том, что на участках, где будут подключаться радиаторы и байпас, должны быть предусмотрены места для крепления тройников. Во время выполнения работ магистраль укладывают обязательно с уклоном в 3-5 градусов, если система будет работать по схеме естественной циркуляции. Если владельцем выбрана схема принудительного движения теплоносителя, то во время работ должна быть выдержана высота перепадов, равная 1 см на каждый метр длины трубопровода.
- Далее переходят к монтажу циркуляционного насоса. После того как он будет подведен к магистральной трубе, выполняется его подключение к электросети. Выбирая место для его размещения, следует помнить, что это оборудование способно выдержать температуру не более 60 градусов. По этой причине наиболее подходящим для его установки местом будет участок, где теплоноситель имеет самую низкую температуру, иными словами, это место рядом с входом в котел.
- После этого переходят к установке расширительного бака. Если был выбран открытый вариант, то для его размещения выбирается место в верхней точке системы, а для закрытого типа подойдет любой участок, но обычно его устанавливают недалеко от котла.
- Далее выбирают место, где к системе будут подключаться радиаторы, устанавливаемые при помощи кронштейнов. Выполняя работы по их монтажу, важно соблюсти отступ от пола, стен и подоконника. Эта информация обычно приводится в паспорте прибора отопления.
- На этом этапе выполняется подключение радиаторов в соответствии с выбранной схемой. По завершении работ их оснащают кранами Маевского, заглушками и перекрывающими кранами.
- Завершающим этапом монтажа однотрубной системы является опрессовка: для этого в нее подают воздух под давлением, а затем заполняют систему водой и выполняют настройку.
Однотрубная система отопления, как и прочие виды систем обогрева, имеет свои особенности как в плане подготовительных мероприятий, так и монтажа. Прежде чем приступить к установочным работам, следует ознакомиться с возможными схемами монтажа, подобрав оптимальный вариант для своего дома с учетом его особенностей. Особое внимание следует уделить точному выполнению работ по монтажу, помня о дополнительных элементах, которые будут подключаться к системе.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!kotel.guru
Двухтрубная система отопления частного дома
Самой популярной, несмотря на наличие инновационных технологий, остается «классическая» система отопления. То есть с нагревом воды (или какого-то иного жидкого теплоносителя) в котельной и ее дальнейшим переносом по системе проложенных трубопроводов по помещениям для осуществления теплообмена. Тип генератора тепла может быть разным (газовый котел, электрический, твердо— или жидкотопливный, или даже печь с водяным контуром), но общий принцип работы при этом остается тем же.
Двухтрубная система отопления частного домаОна отличается достаточно высокой эффективностью, способностью создавать наиболее комфортный микроклимат, несложна и понятна в эксплуатации, и при правильном проектировании и монтаже – очень хорошо поддается регулировкам.
Но при всей внешней схожести применяемых водяных систем, они могут довольно существенно различаться конструкционно, использовать различные принципы транспортировки теплоносителя по радиаторам, установленным в помещениях. Предмет нашего сегодняшнего рассмотрения – двухтрубная система отопления частного дома, которую, при имеющихся недостатках, все же можно считать оптимальным вариантом.
Что такое двухтрубная система, и почему она считается оптимальной?
Если обрисовать принцип работы любой «водяной» системы отопления, так сказать, в двух словах, то он заключается в следующем.
- В котле за счет того или иного внешнего источника энергии производится разогрев воды или другого теплоносителя до определённого уровня температуры.
- Любая система представляет собой замкнутый контур труб, по которым теплоноситель и передается на приборы теплообмена (радиаторы или конвекторы), и возвращается обратно в котельную. Таким образом, вода отдает тепло в помещения, постепенно остывая при этом.
- Остывший теплоноситель поступает вновь в котельную, разогревается – и так цикл повторяется дальше и дальше, пока работает котел. В хорошо отлаженной автономной системе, кстати, котёл осуществляет нагрев далеко не постоянно – при достижении требуемого уровня обогрева в помещениях его работа приостанавливается автоматикой, и обратное включение произойдет при падении температуры до какого-то заранее установленного порога.
Этот принцип функционирования един для всех подобных систем. Замкнутость общего контура обеспечивает постоянную циркуляцию воды и передачу тепла. Но вот сам замкнутый контур может быть организован по-разному, в чем и кроется главное отличие систем.
Проще всего, конечно, связать подающий и обратный патрубок котла (или коллектора, если речь идет о каком-то выделенном участке системы) одной трубой, на которой расположить все необходимые радиаторы отопления, словно «нанизав» их на этот замкнутый петлей контур. Именно так (в той или иной вариации) устроена однотрубная система.
Действительно, очень просто, но давайте взглянем на схему – и совершенно очевидным покажется главный ее недостаток.
Однотрубная система – максимально простая, но имеющая массу недостатковДаже незнакомому с законами теплотехники читателю совершенно должно быть понятно, что теплоноситель, последовательно переходящий от одного теплообменного прибора к очередному — значительно теряет в температуре. Это и понятно: что для предыдущего радиатора является «обраткой», для последующего уже становится подачей. В масштабах даже не самой большой системы отопления эта разница становится очень существенной. То есть по мере удаления от котельной нагрев батарей все меньше и меньше.
В таком примитивном виде, как показано выше, однотрубная система, конечно, практически не применяется – это было бы совсем уже бездарное исполнение. Чаще используют более совершенные схемы, позволяющие все же каким-то образом регулировать их работу.
Однотрубная система «ленинградка» — эффект понижения температуры на радиаторах по мере удаления от котла снижен, но полностью избавиться от него невозможно (схема показана с упрощением).Примером может служить популярная однотрубная система, известная под характерным названием «ленинградка». И хотя в ней перепады температур на батареях уже не столь выражены, полностью избавиться от него не получается – все равно в трубу подачи идет постоянный подмес остывшего теплоносителя на каждом из радиаторов.
Система отопления «ленинградка» — достоинства и недостатки
Подобная схема организации контуров завоевала широкую популярность за экономичность в плане расхода материалов, простоту монтажных работ. Что из себя представляет система отопления «ленинградка», по каким принципам создается и отлаживается – читайте в специальной публикации нашего портала.
Существует, безусловно, немало способов свести к минимуму это негативное явление. Так, например, по мере удаления от котельной постепенно увеличивают количество секций радиаторов, устанавливают специальные термостатические устройства, варьируют диаметры труб на разных участках контура. Тем не менее, полностью избавиться от «температурного градиента» от радиатора к радиатору – невозможно. Все равно зависимость последующих отопительных приборов от предыдущих прослеживается.
Вот поэтому-то двухтрубная система отопления и становится оптимальным решением. В ней подобное явление исключается.
Каждый прибор теплообмена в обязательно порядке связан с двумя трубами – по одной подается горячий теплоноситель, поступающий из котельной, по другой отводится остывший, «поделившийся» своим теплом с воздухом в помещении.
Цены на газовые котлы
газовый котел
Обратите внимание – нигде на всем протяжении трубы подачи к ней не производится подмеса остывшего теплоносителя. То есть можно говорить о том, что на входе в любой из радиаторов сохраняется «температурный паритет». Если разница и есть, то она связана лишь с тем, что возможны незначительные потери температуры за счет теплоотдачи от самого тела трубы. Но этот момент существенным считать нельзя, тем более что трубы при скрытой их проводке очень часто заключаются в термоизоляцию.
Одним словом, труба подачи превращается в своеобразный коллектор, от которого уже идет раздача на приборы теплообмена. А вторая труба-коллектор отвечает за сбор и транспортировку в котельную остывшего теплоносителя. И никакой значимой зависимости функционирования любого из отдельно взятых радиаторов от работы других – не прослеживается.
Какие преимущества характерны для такой системы?
- Прежде всего, равномерное распределение температуры на входах в радиаторы позволяет очень гибко управлять системой отопления в целом. Для каждой из батарей может быть выбран свой тепловой режим работы, например, установкой термостатических регуляторов – в зависимости от типа отапливаемого помещения и его реальной потребности в притоке тепла. Это никак не сказывается на работе других участков общего контура.
- В отличие от однотрубной системы, отмечаются минимальные потери давления в контуре. Этим достигается упрощение балансировки всех участков контура, появляется возможность использования не столь мощного, то есть менее дорогостоящего и более экономичного циркуляционного насоса.
- Нет никаких ограничений ни по длине контуров (в разумных пределах, естественно), ни по этажности здания, ни по сложности разводок. То есть систему можно вписать в частный дом любой планировки и площади.
- Любой из радиаторов при необходимости вывести из эксплуатации — отключить, если нет необходимости обогрева конкретного помещения, или даже демонтировать для проведения тех или иных профилактических или ремонтных работ. На общей работоспособности системы это никак не сказывается.
Как видно, уже перечисленных выше достоинств вполне достаточно, чтобы понять все выгоды установки именно двухтрубной системы отопления. Но, возможно, у нее есть серьезные недостатки?
- Да, конечно, и к таковым в первую очередь можно отнести более высокую стоимость первоначальных вложений. Причина банальна, и кроется уже в самом названии – труб для такой системы потребуется гораздо больше.
- Второй недостаток неразрывно связан с первым — раз больше труб, значит, масштабнее и сложнее монтажные работы в период создания системы.
Правда, и здесь можно сделать оговорку. Дело в том, что специфика двухтрубной системы отопления нередко позволяет обойтись трубами небольшого диаметра. Так что суммарные затраты, по сравнению с однотрубной разводкой с такими же показателями тепловой отдачи, могут различаться все же не столь пугающе. И это – с получением целого комплекта явных преимуществ!
Еще одним недостатком можно считать более значительный объем теплоносителя, циркулирующего по трубам. Это, конечно, не имеет существенного значения, если в этом качестве применяется обычная вода. Но в том случае, когда систему предполагается заполнять специальным теплоносителем-антифризом, разница может почувствоваться. Впрочем, тоже не настоль существенно, чтобы из-за этого пренебрегать достоинствами двухтрубной системы.
Какими бывают двухтрубные системы отопления?
Принцип подачи теплоносителя к радиаторам и его отвода по двум разным трубам – он общий для всего разнообразия подобных систем. А вот по иным параметрам они могут довольно серьезно различаться.
Системы открытого и закрытого типа
Как уже говорилось выше, любая система является замкнутым контуром. Но обязательным условием ее нормального функционирования является наличие расширительного бака. Объясняется это просто – любая жидкость при нагревании увеличивается в объеме. Стало быть, необходима какая-то емкость, способная «принять в себя» эти колебания объема.
Расширительный бачок имеется во всех системах. И разница в том, является ли он отрытым, сообщающимся с атмосферой, или герметичным.
Система открытого типа
Системы отопления открытого типа когда-то «властвовали единолично» — других доступных вариантов для собственника дома попросту не предлагалось. Да и в наши дни, даже при возможности иных решений, они все еще остаются весьма популярными.
Главная особенность таких систем – это наличие емкости, установленной в самой высокой точке трубной разводки. Обязательное условие – в баке поддерживается обычное атмосферное давление, то есть он не закрывается герметично.
Принципиальная схема двухтрубной системы отопления открытого типаПройдемся по основным элементам системы:
1 – котел обеспечивающий нагрев циркулирующего по конурам теплоносителя.
2 – стояк (труба) подачи.
3 – открытый расширительный бак.
4 – приборы теплообмена, установленные в помещениях (радиаторы или конвекторы).
5 – магистраль «обратки».
6 – насос с соответствующей обвязкой, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя по контуру.
Что же такое открытый расширительный бак? Следует правильно понимать — из названия вовсе не следует, что он действительно полностью открытый, то есть не оснащён какой-либо крышкой. Безусловно, чтобы защитить емкость от попадания пыли или мусора, и чтобы хоть в какой-то мере снизить эффект испарения жидкости, как правило, крышка на нем предусматривается. Но она никак не ограничивает прямой контакт его объема с атмосферой, то есть негерметична.
Расширительный бак открытого типа может быть приобретён в готовом виде, но очень часто домашние мастера изготавливают его и самостоятельно. Для этого может использоваться любая емкость необходимой вместительности (желательно – из материала, стойкого к коррозии).
Несколько примеров расширительных баков открытого типа заводского и кустарного изготовленияВ нижней части бака имеется патрубок для подключения его к контуру отопления. Могут быть (необязательно) предусмотрены патрубки для подключения к системе подпитки и к трубе перелива – если объём расширившейся воды выходит за установленные пределы, излишек сбрасывается в дренаж.
Определяющим же условием является расположение бака в самой высокой точке системы. Это объясняется двумя обстоятельствами:
— Негерметичный бак установить ниже попросту невозможно – в противном случае, по закону сообщающихся сосудов, теплоноситель будет из него выливаться.
— Открытый расширительный бак в этой позиции отлично справляется с функцией воздухоотводчика. Все пузырьки воздуха или образовавшихся в результате возможных химических реакций газов поднимаются вверх и из бака выходят в атмосферу.
Кстати, показанное на схеме расположение расширительного бака – это вовсе не догма, хотя и практикуется чаще всего. Но возможны и иные варианты:
Возможные варианты расположения расширительного бака открытого типаа — наиболее распространенный вариант: бак расположен непосредственно в верхней части вертикального «разгонного» участка магистрали подачи.
Цены на алюминиевые радиаторы
алюминиевые радиаторы
б — соединение с расширительным баком идет от магистрали «обратки», для чего используется длинная вертикальная труба. Иногда к подобному размещению вынуждают особенности самой системы или даже специфика строения. Правда, в этом случае практически сходит на нет функциональность бака, как газоотводчика. И приходится устанавливать дополнительные устройства на самом контуре в верхней его части и на радиаторах отопления.
в – бак установлен в верхней точке удаленного подающего стока. В принципе, это может быть любой участок верхней петли подачи – главное, чтобы емкость встала в самой высокой точке.
г – скажем сразу, нетипичное расположение бака, сходное с «а», но с насосным узлом непосредственного поле него.
Достоинствами системы открытого типа являются простота ее монтажа, отсутствие необходимости в дополнительных сложных узлах. Полностью исключается риск опасно повышенного давления в системе.
Но и недостатков у нее – немало:
- Самая высокая точка, где можно установить такой расширительный бак, в большинстве случаев в частном домостроении приходится на чердачное помещение. А это означает, что или чердак доложен быть теплым, или сам бак потребует качественной термоизоляции. В противном случае при сильных холодах вода в нем может замерзнуть — а это один шаг до серьезной аварии. Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов и немалую непроизводительную утечку тепла из системы.
В интернете можно найти немало примеров, когда открытый расширительный бак пытаются установить внутри помещений под потолком. Вариант, безусловно, возможный, но не всегда. При верхнем расположении трубы подачи пространства под потолком может и не хватить, ведь объем бака рекомендуют выдерживать не менее 10% от объема всего теплоносителя в системе отопления. Да и интерьер помещения такое дополнение, согласитесь, не украсит. Проще будет уже приобрести закрытый мембранный бак.
Рабочая схема? – да, конечно. Удобно и красиво? – да, наверное, не очень…- Второй явный минус – испарение жидкости, которое, конечно, можно минимизировать, но нельзя исключить полностью. Даже в случае с водой это потребует дополнительных хлопот – контроля за ее уровнем или использования специальных устройств автоматической подпитки. Иначе можно прозевать момент, и система «завоздушится».
Кроме того, открытый бак несовместим с системами, в которых используются специальные теплоносители-антифризы. Во-первых, это расточительно, а во-вторых — испарения многих «незамерзаек» отнюдь не безвредны для человеческого организма.
Не рекомендуется к применению открытый бак и в том случае, если в системе установлен электродный котел отопления. Ввиду особенностей принципа нагрева, эффективность работы котла напрямую зависит от сбалансированного химического состава теплоносителя. Естественно, при постоянном испарении поддерживать оптимальный состав будет чрезвычайно сложно.
Еще один нюанс. Некоторые приборы теплообмена, например, биметаллические радиаторы отопления, раскрывают свои преимущества только при довольно высоких показателях давления теплоносителя в системе. А в случае с открытым баком достичь этого – просто невозможно, так как давление уравновешивается внешним атмосферным. Это тоже следует иметь в виду.
Система отопления закрытого типа
В общую схему такой системы отопления также включен расширительный бак, но он уже имеет совершенно иную конструкцию. Если объяснить просто – то это герметичная емкость, разделённая на две части эластичной перегородкой – мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом, с созданием определённого избыточного давления, вторая – сообщается через патрубок с контуром отопления. Примерная схема показана на иллюстрации ниже:
Так устроено большинство закрытых расширительных баком мембранного типа для систем отопления1 – металлический корпус бака.
2 – патрубок для подсоединения к контуру системы отопления.
3 – мембрана, играющая роль эластичной перегородки между двумя камерами бака.
4 – камера, заполняемая теплоносителем.
5 – воздушная камера.
6 – ниппельное устройство для предварительной подкачки воздушной камеры.
Система отопления получается полностью герметичной. Пока она не работает, созданное заранее давление в воздушной камере удерживает мембрану в нижнем положении. По мере нагрева теплоносителя, по законам термодинамики, в системе повышается давление, жидкость старается расшириться в объеме. Единственная возможность для этого – именно расширительный бак. Под действием повышающегося давления теплоноситель начинает прожимать мембрану вверх, тем самым увеличивая объем водяной камеры бака и, соответственно, уменьшая объем воздушной. В воздушной камере от этого также возрастает давление.
Если все рассчитано правильно, и эксплуатационные характеристики расширительного бака соответствуют параметрам системы, то наступает примерный паритет давления в камерах. При измерении уровня нагрева в системе мембрана просто займет несколько иное положение в ту или иную сторону, и при этом равновесие не будет нарушено. При полностью же выключенном отоплении по мере остывания теплоносителя мембрана вновь возвратится на свою исходную нижнюю позицию.
Вот примерна та же упрощенная схема, что использовалась нами выше, но только уже для закрытой системы отопления:
Принципиальная схема простейшей системы отопления закрытого типаНумерация основных элементов и узлов системы сохранена, только добавлено два новых пункта.
7 – мембранный расширительный бак.
8 – «группа безопасности».
Все очень просто и весьма эффективно. Бак, безусловно, придется покупать – самостоятельное его изготовление вряд ли разумно. (Есть нюанс – некоторые современные модели котлов отопления, в особенности настенной компоновки, уже оснащены им, как говорится «по умолчанию»). Но эти дополнительные затраты выглядят необременительными, а взамен получается немало преимуществ.
- В принципе, нет вообще никаких ограничений по месту установки мембранного расширительного бака. Чаще всего его монтируют на обратке неподалёку от котла и насосного узла, но это вовсе не является обязательным правилом.
- Закрытая система отопления позволяет выполнять какую угодно разводку труб, если, конечно, в ней используется принцип принудительной циркуляции (об этом будет сказано ниже).
- Хозяин волен использовать любой из возможных теплоносителей.
- В системе можно поддерживать оптимальное значение давления (напора) воды в контурах.
- Теплоноситель не контактирует с воздухом, то есть и не насыщается им, а значит, процессы коррозии на металлических деталях контура не будут активизироваться.
Несколько слов о недостатках, так как их совсем немного:
- Если котел изначально не оснащен расширительным баком, его придется приобретать самостоятельно. Впрочем, с открытым баком ситуация примерно такая же.
- Закрытая система должна быть полностью герметична, с воздухом теплоноситель не контактирует, но процессов газообразования в котле, трубах и радиаторах полностью исключать нельзя. А выхода, как в открытой системе, для газов нет. То есть придётся устанавливать газоотводчики в самых высоких точках системы и на радиаторах.
- Герметичность системы требует контроля. Ситуации возможны разные, и иногда отказ какого-либо уровня защиты может привести к опасному росту давления в контурах. Это чревато и протечками на соединениях, и даже взрывоопасной ситуацией.
Для того чтобы бороться с указанными негативными особенностями, в закрытой системе обязательно предусматривается установка так называемой «группы безопасности».
Цены на биметаллические радиаторы
биметаллические радиаторы
1 – контрольно-измерительный прибор. Это или просто манометр, показывающий уровень давление теплоносителя в системе, или даже комбинированный прибор, одновременно показывающий еще и температуру нагрева.
2 – автоматический возхдухоотводчик, самостоятельно стравливающий скопившиеся газы.
3 – предохранительный клапан, с предустановленным уровнем срабатывания. То есть в том случае, если давление достигнет возможного «потолка», клапан выпустит излишек жидкости, предотвращая создание опасной ситуации.
Очень часто группу безопасности устанавливают непосредственно в котельной – так проще отлеживать показания манометра. Нередко отопительные котлы уже имеют в своей конструкции подобный предохранительный узел. Правда, это не избавляет владельца от необходимости установки клапанов-воздухоотводчиков и в верхних точках системы отопления.
Подбор нужной модели расширительного бака подчиняется определенным правилам и проводится на основании расчетов. Об этом обязательно будет рассказано в серии публикаций, специально посвященной проведении расчетов всех основных элементов двухтрубной системы отопления.
Различия по принципу организации циркуляции теплоносителя.
Для нормального теплообмена теплоноситель не должен быть статичным – он постоянно перемещается по контуру отопления. А достигаться эта необходимая циркуляция может по-разному.
Двухтрубная система с естественной циркуляцией теплоносителя.
Еще не столь давно подобная система в частных домах считалась чуть ли не единственно возможной – приобрести насосное оборудование было очень непросто. Ничего, как говорится, вполне обходились. Не отказываются от нее многие и по сей день – за ее безотказность и полную энергонезависимость.
Перемещение потока теплоносителя в этой системе обусловлено воздействием естественных сил гравитации, возникающих из-за разности плотности разогретого и остывшего теплоносителя. Кроме того, этому же способствует и особое расположение отдельных элементов контура отопления.
Проще понять принцип поможет расположенная ниже схема:
Схема, поясняющая принцип естественной циркуляции теплоносителя в системе отопленияВначале посмотрим на верхнюю часть схемы. Цифрами на ней обозначено следующее:
1 – котел отопления.
2 – труба подачи, и, в частности – ее вертикальный так называемые разгонный участок большого диаметра, обычно устанавливаемый непосредственно от котла.
3 – прибор теплообмена – радиатор. На схеме условно показан самый нижний радиатор в системе. Он обязательно должен располагаться с превышением относительно котла. Эта величина разницы высот показана буквой h.
4 – труба «обратки».
При нагреве теплоносителя в котле плотность жидкости меняется – горячая вода всегда имеет плотность (Ргор), которая меньше, чем у остывшей (Рохл). Естественно, это уже придает потоку направление вверх, по разгонному участку. От верхней точки все трубы прокладываются с небольшим уклоном вниз (в зависимости от диаметра – от 5 до 10 мм на метр длины трубы). Это – второй фактор, способствующий естественному потоку.
И, наконец, смотрим на нижнюю часть схемы. Отбросим верхний «красный» участок – оставим только «обратку» от последнего радиатора до котла. Здесь уже разницы в плотности нет – вода отдала свое тепло на последней батарее, и с примерно таким же уровнем температуры течет в сторону котельной. Но вот то самое превышение по высоте, о котором было сказано выше, делает свое дело. Перед нами – не что иное, как обычные сообщающиеся сосуды. Вполне понятно, что любая гидравлическая система с жидкостью равной плотности и температуры будет стремиться к равновесию. То есть, в данном случае – к равенству уровней в обоих «сосудах». Получается, что таким расположением, даже если не предусмотрен уклон (а он все равно обычно задается даже на этом участке), создаётся направленный ток теплоносителя в сторону котла. Чем значительнее это превышение «h», тем больше естественно создаваемый напор. Правда, эта высота даже в самой крупной системе все же не должна превышать 3 метров.
Консолидированное действие всех этих взаимосвязанных факторов и создает устойчивую циркуляцию в отопительном контуре.
Достоинства системы с естественной циркуляцией теплоносителя следующие:
- Надежность и безотказность – никаких сложных механизм или узлов не предполагается, и долговечность всей системы, в принципе, зависит исключительно от состояния труб контура и радиаторов.
- Полная независимость от электропитания. Не предполагается, естественно, и никаких затрат на потреблённую электроэнергию.
- Отсутствие насосного оборудования – это еще и бесшумная работа системы.
- Система с естественной циркуляцией обладает очень полезным качеством саморегуляции. Что это означает? Допустим, температура в помещениях дома близка к оптимальной. Теплоотдача на радиаторах идет не столь интенсивно, теплоноситель остывает меньше, стало быть, и разница в плотности становится менее ощутима. Это ведет к «успокоению» потока. Похолодало. Вода в батареях охлаждается сильнее, растет разница в плотности горячего и остывшего теплоносителя, и потому интенсивность его циркуляции самопроизвольно возрастает. Таким образом, система как бы сама постоянно стремится к оптимальному балансу температур. Это свойство существенно упрощает регулировку системы, так, что зачастую не приходится устанавливать дополнительных термостатических приборов в помещениях.
- Если появится желания, то любую систему с естественной циркуляцией можно без особого труда оснастить еще и насосным узлом.
Всё это замечательно, но и весьма серьезных недостатков у такой системы – порядочно.
- Ожидаются немалые сложности с монтажом контуров. Во-первых, должны применяться трубы довольно большого диаметра, что и утяжеляет всю конструкцию, и делает ее более дорогой. Причем на различных участках размеры труб должны правильно варьироваться. Во-вторых, обязательно должен соблюдаться уклон труб, и иногда это становится в силу особенностей помещений немалой проблемой. В-третьих, система будет корректно работать только при верхней подаче теплоносителя в радиаторы, то есть о скрытой подводке труб придется забыть.
stroyday.ru