Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией

Водяное отопление остается самым популярным способом организации индивидуального теплоснабжения. В малоэтажном строительстве наибольшее распространение получила простая, надежная и экономичная конструкция с одной магистралью.

Однотрубная система отопления частного дома может быть традиционной и абсолютно энергонезависимой или, напротив, очень современной и полностью автоматической.

Как работает водяное отопление?

Система водяного отопления функционирует за счет непрерывной циркуляции жидкого теплоносителя. Перемещаясь по трубам от источника тепловой энергии (котла) к отопительным элементам и обратно, он отдает свою тепловую энергию и обогревает здание.

Теплоносителем может быть воздух, пар, вода или антифриз, который используют в домах периодического проживания. Наиболее распространены водяные схемы отопления.

Традиционное отопление основано на явлениях и законах физики – тепловом расширении воды, конвекции и гравитации. Нагреваясь от котла, теплоноситель расширяется и создает в трубопроводе давление. Кроме того, он становится менее плотным и, соответственно, легким. Подталкиваемый снизу более тяжелой и плотной холодной водой он устремляется вверх, поэтому выходящий из котла трубопровод всегда направляют максимально вверх.

Под действием созданного давления, сил конвекции и тяжести вода идет к радиаторам, нагревает их, сама при этом охлаждается. Таким образом теплоноситель отдает тепловую энергию, обогревая помещение. К котлу вода возвращается уже холодной, и цикл начинается заново.

Систему отопления с естественной циркуляцией называют еще самотечной и гравитационной. Для обеспечения движения жидкости необходимо соблюдать угол уклона горизонтальных веток трубопровода, который должен быть равен 2 — 3 мм на погонный метр.

Объем теплоносителя при нагревании увеличивается, создавая в магистрали гидравлическое давление. Однако, поскольку вода не сжимается, даже небольшое его превышение приведет к разрушению отопительных конструкций. Поэтому в любой системе обогрева устанавливают компенсирующее устройство – расширительный бак.

Отличие однотрубной и двухтрубной систем отопления

Системы водяного отопления разделяют на два основных типа – это однотрубные и двухтрубные. Отличия этих схем заключается в способе подсоединения теплоотдающих батарей к магистрали.

Магистраль однотрубного отопления — это замкнутый кольцевой контур. Трубопровод прокладывают от нагревательного агрегата, радиаторы подсоединяют к нему последовательно, и ведут обратно к котлу. Отопление с одной магистралью просто монтируется и не имеет большого количества комплектующих, поэтому позволяет существенно экономить на установке.

Движение теплоносителя двухтрубного отопления осуществляется по двум магистралям. Первая служит для доставки горячего теплоносителя от устройства нагрева к теплоотдающим контурам, вторая – для отвода остывшей воды к котлу. Батареи отопления подключаются параллельно – нагретая жидкость поступает в каждую из них непосредственно от подающего контура, поэтому имеет практически одинаковую температуру.

В радиаторе теплоноситель отдает энергию и остывшим уходит в отводящий контур – «обратку». Такая схема требует удвоенного количества фитингов, труб и арматуры, однако позволяет устраивать сложные разветвленные конструкции и снижать затраты на отопление за счет индивидуальной регулировки радиаторов.

Двухтрубная система эффективно обогревает большие площади и многоэтажные здания. В малоэтажных (1-2 этажа) домах площадью менее 150 м² целесообразнее устраивать однотрубное теплоснабжение как с эстетической, так и с экономической точки зрения.

Варианты устройства однотрубного отопления

Элементы любой системы отопления:

• Источник тепла – котел (твердотопливный, электрический, газовый);
• Теплоотдающие приборы – радиаторы, контуры теплых полов;
• Устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя – специальный разгонный участок магистрали, водяной насос;
• Устройство, компенсирующее избыточное давление теплоносителя в магистрали – расширительный бак открытого или закрытого типа;
• Трубы, фитинги и соответствующая водопроводная арматура.

В зависимости от типа используемых устройств будет зависеть и схема теплоснабжения.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

Циркуляция теплоносителя в отопительной системе может осуществляться естественным путем – под действием физических явлений, либо принудительным – посредством циркуляционного насоса. В первом случае движение отопление по системе является самопроизвольным и называется естественным, во втором – принудительным или искусственным.

Для обеспечения движения жидкости в гравитационной системе необходим разгонный участок. Это отходящий от котла вертикальный патрубок, по которому поднимается нагретый теплоноситель. В верхней точке трубопровод плавно поворачивают вниз, поэтому вода с ускорением устремляется по магистрали.

Для схемы отопления с верхней разводкой, а также для двухэтажных домов таким участком служит подающий патрубок, так как он поднимается на достаточный уровень. Для отопления одноэтажного здания с нижней горизонтальной разводкой устраивают разгонный коллектор, высота которого не должна быть менее 1,5 м от уровня первого радиатора.

Разгонный участок является устройством, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя в самотечной системе отопления. Проходной диаметр труб этого отрезка магистрали должен быть больше, чем ее основной части. Например, при диаметре трубы магистрали 25-32 мм, для разгонного коллектора выбирают трубу диаметром 40 мм.

Основные достоинства гравитационной системы – это полная энергонезависимость (в сочетании с твердотопливным котлом), простота и отсутствие сложных приборов. Недостатков же достаточно много:

• Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление, диаметры труб должны быть достаточно большими.
• Каждый встраиваемый прибор и устройство создает препятствия движению жидкости, поэтому в системе минимальное количество запорной арматуры. Это создает трудности при ремонте, так как требует полного отключения системы и слива теплоносителя из магистрали.
• Для надежной работы гравитационную систему необходимо тщательно рассчитывать и балансировать, подбирая оптимальные диаметры труб и количество секций радиаторов. Крайние в системе радиаторы должны быть больше тех, в которые теплоноситель поступает после выхода из котла.

Установка циркуляционного насоса в систему нейтрализует практически все ее недостатки. Устройство дает теплоносителю дополнительный импульс, позволяя преодолевать гидравлическое сопротивление элементов трубопровода. Схемы принудительного однотрубного отопления реализуются в частных домах чаще всего.

Насос можно монтировать в любом месте магистрали. Но стоит учитывать, что горячая вода снижает его эксплуатационный срок, воздействуя на резиновые детали (прокладки и уплотнения). Поэтому целесообразнее устанавливать агрегат на обратном трубопроводе, где циркулирует остывший теплоноситель. Перед ним в обязательном порядке включают фильтр грубой очистки, чтобы предохранить от попадания возможных загрязнений.

Все приборы и устройства отопительных систем желательно подключать через запорную арматуру и байпасы. Такой монтаж позволит проводить ремонт и обслуживание отдельных элементов без необходимости остановки всей системы и полного слива воды.

Достоинства отопительной системы с принудительной циркуляцией:

• Можно реализовывать более сложные и разветвленные схемы, увеличивать длину контуров;
• Нет необходимости в увеличенных диаметрах труб – насос создает в магистрали давление, достаточное для движения и равномерного распределения жидкости;
• Циркуляция осуществляется с заданной скоростью и не зависит от степени нагрева теплоносителя и наличия разгонного участка;
• Не надо соблюдать углы наклона при прокладке трубопровода, т.к. движение теплоносителя стимулируется насосом.

К тому же можно устанавливать регулирующие приборы на каждый радиатор и поддерживать оптимальный режим обогрева, снижая энергозатраты и расходы на обогрев.

Недостатков у однотрубного принудительного отопления всего три:

• Зависимость от электроснабжения;
• Шум (некоторый гул), который производит работающий насос;
• Более высокая по сравнению с гравитационной схемой стоимость устройства.

Нейтрализовать их достаточно просто. Энергозависимость решается установкой автономного электрогенератора или возможностью перехода системы на режим с естественной циркуляцией. Чтобы сделать работу насоса практически неслышной, его достаточно монтировать в нежилом помещении – ванной, туалете, бойлерной.

Открытая и закрытая отопительная система?

Для исключения чрезмерного повышения гидравлического давления в системе и его скачков устанавливают расширительный бак. Он принимает излишки воды при расширении, а затем возвращает ее в магистраль при остывании, восстанавливая равновесие системы. Существует две принципиально отличающихся конструкции, которые и определяют вид всей системы.

Расширительный бак открытого типа – это частично или полностью открытая емкость, которую подсоединяют к магистрали в самой высокой ее точке, непосредственно после котла. Для исключения перелива жидкости через края на определенном уровне предусматривают отвод, через который излишняя вода будет сливаться в канализацию или на улицу. В одноэтажных домах компенсирующую емкость часто выводят на чердак – в этом случае ее необходимо утеплить.

Система отопления с таким компенсирующим устройством называется открытой. Применяется при обустройстве энергонезависимого или комбинированного теплоснабжения. Она предполагает прямое соприкосновение горячего теплоносителя с воздухом, вследствие чего происходит его естественное испарение и насыщение кислородом. Исходя из этого, открытая схема теплоснабжения характеризуется следующими недостатками:

• При монтаже трубопровода гравитационных систем обязательно соблюдение уклонов – в этом случае высвобождающийся в системе воздух будет стравливаться в бак и атмосферу;
• Необходимо регулярно контролировать и вовремя пополнять объем воды в емкости, не допуская ее чрезмерного испарения;
• Нельзя применять антифриз в качестве теплоносителя, так как при его испарении выделяются токсичные вещества.

Содержащийся в циркулирующей жидкости кислород вызывает коррозионные разрушения в стальных деталях отопительных приборов, снижая их срок эксплуатации.

Однако у нее есть и плюсы:

• Нет необходимости в постоянном контроле давления в магистрали;
• Даже при небольших протечках система будет исправно обогревать дом, пока в магистрали имеется достаточное количество жидкости;
• Пополнять теплоноситель в системе можно даже ведром – просто налить в воду расширительную емкость до необходимого уровня.

Расширительный бак закрытого типа представляет собой прочный герметичный корпус, внутренний объем которого разделен мембраной на две части. Одну полость наполняют воздухом, вторую соединяют с магистралью.

При нагревании теплоноситель, увеличиваясь в объеме, продавливает мембрану в сторону воздушной камеры, которая играет роль демпфера. При охлаждении воды гидравлическое давление снижается, и сжатый воздух приводит систему в равновесие, выдавливая излишки воды обратно в трубопровод.

Система с расширительным баком мембранного типа носит название закрытой. Это полностью лишенная доступа воздуха замкнутая гидравлическая магистраль. Компенсирующую емкость можно встраивать в любом месте системы, однако чаще всего ее устанавливают на обратном трубопроводе около котла – для повышения удобства обслуживания.

Закрытая отопительная система характеризуется наличием небольшого избыточного давления. Поэтому обязательным элементом магистрали становится группа безопасности. Узел состоит из воздухоотводчика, манометра и предохранительного клапана для сброса теплоносителя в аварийном режиме. Монтируется с запорной арматурой на подающем трубопроводе для возможности отключения на случай ремонта. Если имеется подъем трубопровода, то располагают в его верхней точке.

Как подключить радиатор к магистральному трубопроводу?

Теплоотдача радиаторов зависит от способа их подключения к магистрали. Существует три основных типа соединения:

• Диагональное;
• Боковое;
• Нижнее.

Диагональное, или перекрестное, подключение является наиболее эффективным. Достигается максимальный прогрев батареи по площади, и практически нет потерь тепла. По такой схеме подающий трубопровод подводят к верхнему патрубку радиатора, а отводящий соединяют с нижним патрубком, расположенным с противоположной стороны прибора. Для приборов с большим числом секций применяют только диагональный тип подключения.

Боковое, или одностороннее, подсоединение позволяет добиться равномерного прогрева всех секций прибора. Для подключения подающий и отводящий трубопроводы подводят с одной стороны. Чаще всего такое соединение применяют при устройстве отопления с верхней разводкой.

Нижнее подключение – не самая эффективная схема отопления. Однако устраивается достаточно часто, особенно когда магистральный трубопровод скрывают под полом. Подводящая и отводящая трубы подводятся к нижним патрубкам, расположенным с разных сторон радиатора.

Эффективная схема однотрубной системы

При проектировании отопления учитывают множество факторов – наличие стабильного электроснабжения и отдельного помещения под оборудование (котельной, бойлерной), количество этажей и планировку, эстетичность будущей конструкции и т.д. В каждом отдельном случае расположение оборудования и способы его подключения будут отличаться.

Для совсем небольшого помещения – дачного домика – наиболее эффективной станет простая самотечная схема последовательного включения батарей прямо в трубопровод магистрали. При установке двух или трех радиаторов не требуется устанавливать большое количество запорной арматуры – в данном случае проще слить воду из системы при необходимости.

В зданиях с большей площадью система теплоснабжения является сложной, иногда разветвленной, конструкцией. В этом случае оптимальным вариантом становится принудительное отопление по схеме «ленинградка» с диагональным подключением теплоотдающих батарей и регулируемыми байпасами.

Преимущества и недостатки однотрубной системы

Однотрубное отопление завоевало широкую популярность в области частного строительства. Основные причины – это относительно невысокая стоимость конструкции и возможность смонтировать ее своими силами, без привлечения специалистов. Но у однотрубной системы отопления есть и другие преимущества:

• Гидравлическая устойчивость – теплоотдача прочих элементов системы не меняется при отключении отдельных контуров, замене радиаторов или наращивании секций;
• Устройство магистрали обходится минимальным количеством труб;
• Характеризуется низкими инерционностью и временем прогрева за счет меньшего, чем в двухтрубной, количества теплоносителя в магистрали;
• Выглядит эстетично и не портит интерьер помещения, особенно если магистральную трубу скрыть;
• Установка запорной арматуры последнего поколения – например, автоматических и ручных терморегуляторов – позволяет точно настраивать режим работы всей конструкции, а также ее отдельных элементов;
• Простая и надежная конструкция;
• Несложные монтаж, обслуживание и эксплуатация.

При подключении приборов управления и контроля к системе отопления, ее можно перевести в полностью автоматический режим работы. Возможна интеграция с системой «Умный дом» — в этом случае можно задавать программы оптимальных режимов отопления в зависимости от времени суток, сезона и других решающих факторов.

Основным недостатком однотрубного теплообеспечения является дисбаланс нагрева теплоотдающих батарей по длине магистрали. Теплоноситель охлаждается по мере передвижения по контуру. Из-за чего радиаторы, установленные далеко от котла, нагреваются меньше, чем близко расположенные. Потому рекомендовано устанавливать медленно остывающие чугунные приборы.

Установка циркуляционного насоса позволяет теплоносителю прогревать обогревающие контуры более равномерно, однако при достаточной длине трубопровода наблюдается существенное его остывание. Снижают отрицательное действие такого явления двумя способами:

1. В удаленных от котла радиаторах увеличивают число секций. Это увеличивает их теплопроводящую площадь и количество отдаваемого тепла, позволяя прогревать помещения равномернее.
2. Составляют проект с рациональным расположением теплоотдающих приборов по комнатам – самые мощные устанавливают в детских, спальнях и «холодных» (северных, угловых) комнатах. По мере остывания теплоносителя идут гостиная и кухня, заканчивают нежилыми и подсобными помещениями.

Такие меры минимизируют недостатки однотрубной системы, особенно для одно- и двухэтажных зданий, имеющих площадь до 150 м². Для таких домов однотрубное отопление является наиболее выгодным.

Выводы и полезное видео по теме

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

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

sovet-ingenera.com

Монтажные работы

В первую очередь определяют место установки нагревательного котла. Под него готовится бетонная или металлическая площадка. Агрегат, работающий на газу, не рекомендуется устанавливать в подвальном помещении. Для других устройств предусматривают дымоход, который можно соединить с котлом гофрированной металлической трубой подходящего диаметра с хомутами.

Следующий этап – подключение основной магистральной трубы. Её диаметр должен превышать другие: стальная – 22 мм, металлопластиковая – 26 мм. Разводящие ветки имеют меньший диаметр.

В удобной точке системы устанавливается расширительный бак, который снижает давление, вмещая в себя увеличенный при нагреве объём воды. Затем производится монтаж труб и радиаторов с одновременной установкой отсекающих кранов. Обычно радиаторы размещают под оконными проёмами, при этом нужно следить, чтобы между подоконником и верхней частью обогревателя оставалось свободное пространство, необходимое для циркуляции горячего воздуха.

Трубы прокладывают, стараясь делать меньше изгибов. Замыкание конструкции происходит на котле. Фильтр очищает подаваемый на насос теплоноситель от различных механических примесей. Обязательно нужно предусмотреть устройство для слива и залива теплоносителя.
Запорная и регулирующая арматура служит для распределения потока теплоносителя, в аварийных ситуациях – для перекрытия проблемного участка, что повышает удобство замены вышедшей из строя детали. Монтируется между первым радиатором и стояком. Однотрубная система не устанавливается без специальной схемы расположения всех элементов для каждого помещения.

Преимущества и недостатки

Однотрубная система имеет целый ряд положительных моментов, уравновешивающих отдельные недостатки. Развитие технических возможностей позволяет её совершенствовать, делая одной из самых популярных и востребованных. Большим плюсом является:

1. Экономия материалов, позволяющая избежать лишних затрат.
2. Эстетичный внешний вид.
3. Применение новейших технологий, которые позволяют оснащать конструкцию современными комплектующими и автоматикой.
4. Поэтапное подключение приборов позволяет монтировать такие устройства, как «тёплый пол», полотенцесушители.

Актуальные решения

Для повышения эффективности однотрубной отопительной системы, магистраль прокладывают таким образом, чтобы теплоноситель сразу попадал в радиаторы, размещенные в комнатах с самыми большими теплопотерями – угловые или с окнами, выходящими на север. Циркуляционный насос устанавливают там, где температура воды минимальная. Если планируется подключение более 10 радиаторов, вертикальную разводку использовать нецелесообразно.

Чтобы выяснить количество необходимого тепла для создания комфортных условий, с помощью специальной программы потребуется сделать теплотехнический расчёт, что поможет правильно выбрать мощность котла, тип и количество приборов. Затем следует выполнить схему разводки в таком масштабе, который позволит произвести правильные вычисления требуемого материала, тогда не придётся платить за лишние метры труб.
На замыкающих участках системы, между входом и выходом, ставится специальная перемычка – байпас. Это отрезок трубы, с диаметром меньше, чем у основной магистрали. Он соединяет между собой прямую и обратную трубы радиатора. Оснащается кранами или клапанами, позволяющими подключить автоматические терморегуляторы, благодаря чему появляется возможность регулировать степень нагрева каждого прибора, а при потребности полностью перекрыть доступ теплоносителя. Правильно установленный байпас позволит перенаправить поток воды по стояку, освобождая участок, требующий ремонта или замены. Для его установки нужно пригласить специалиста.

Подключение системы

Главное отличие однотрубной системы от коллекторной – это отсутствие «обратки», что существенно уменьшает количество расходного материала и позволяет легко скрыть конструкцию под напольным покрытием. Работа насоса с электрическим котлом должна быть синхронной, то есть одновременное функционирование или отключение.

При подключении конструкции, для проверки качества работы всех участков, проводится опрессовка – подаётся вода или воздух под давлением. Только после этого заливается теплоноситель, затем производится окончательный запуск системы с регулировкой всех задействованных элементов.

Обеспечение дома теплом – важная задача, если подойти к её решению ответственно и грамотно просчитать даже самые незначительные моменты, можно получить качественную и недорогую однотрубную систему отопления, которая в отдельных случаях может быть единственным возможным вариантом. Сегодня уже никто не использует устаревшие чугунные радиаторы, их успешно заменили более эффективными биметаллическими. Современная автоматика делает эксплуатацию простой, альтернативные источники питания – доступной. А какое оборудование выбрать зависит исключительно от желания и финансовых возможностей владельца дома.

отопление-дома-своими-руками.рф

В чем особенность однотрубной системы отопления

Котел с радиаторами формирует замкнутую циклическую систему, эффективно транспортирующую тепло от сжигания топлива или расхода электричества воздуху и предметам в отапливаемом помещении. Однотрубная система отопления позволяет реализовать этот контур с минимальной затратой материалов и по самому малому маршруту.

Схема подключения

Даже у самой простой однотрубной системы есть несколько вариантов подключения радиаторов и установки необходимого оборудования. Выбрать подходящую проще всего исходя из планировки дома и количества используемых радиаторов.

Для домов и дач с одной или двумя отапливаемыми комнатами

Для разводки используется труба одного сечения, не используются тройники. Труба от котла подсоединяется к расширительному баку, группе безопасности и идет сразу к первому радиатору. Далее радиаторы последовательно соединяются между собой, а от последнего ведется линия обратно к котлу. Перед врезкой в котел устанавливается циркуляционный насос и отвод для заполнения слива теплоносителя. Как выбрать циркуляционный насос, читайте тут.

Теоретически у такого подключения сильный недостаток в том, что последний в ряду радиатор всегда холоднее. Однако за счет небольшого числа теплообменников и наличия циркуляционного насоса нивелируется разница в температуре. Если котел подобран с точности по теплопотерям даже для самого холодного периода в году и с необходимым запасом, то разница в нагреве первого и последнего радиатора будет максимум в 3-5 оС.

Радиаторы следует подключать по диагонали или с нижним подключением. В первом случае будет максимальный КПД, во втором он хоть чуть ниже, зато трубы можно спрятать из виду.

Для домов площадью свыше 60 м2 или с тремя комнатами и более

Последовательное соединение радиаторов уже не подойдет. Крайний в линии радиатор даже при принудительной циркуляции будет заметно холоднее или придется выбирать котел с внушительным запасом и естественно прожорливостью. К этому добавляется повышенный риск образования воздушных пробок и повышение общего гидродинамического сопротивления контура. В итоге КПД системы упадет на непозволительные 15-20%.

Решить проблему помогут байпасы, установленные на каждом радиаторе. При этом ограничивать себя только боковым подключением и перемычками не нужно. Использовать предстоит трубы трех размеров, чтобы добиться оптимальной работы контура.

От котла отводится труба большего размера к группе безопасности и расширительному баку.

Далее труба прокладывается по периметру здания, охватывая все отапливаемые помещения. В местах для установки радиатора врезается последовательно:

1. Тройник с шаровым вентилем на отводе.
2. Участок трубы среднего диаметра.
3. На участке с заушением устанавливается регулирующий клапан (опционально).
4. Снова тройник с шаровым вентилем на отводе.

К вентилям на отводах подключаются радиаторы. Таким образом:

• Теплоноситель быстро проходит по всему контуру, не теряя существенно свой нагрев.
• Вода в радиаторы поступает за счет зауженного участка байпаса. Если установлен регулирующий клапан (игольчатый вентиль), то дополнительно можно регулировать количественно проходимый через радиатор объем теплоносителя.
• При необходимости радиаторы отключаются поодиночке, не замедляя и не ухудшая работу контура отопления.

Такое подключение для одноэтажных домов можно мело назвать самым практичным, экономичным и, главное, комфортным. Следует только не забыть про установку кранов Маевского на каждом радиаторе.

Главное преимущество однотрубной разводки с общей трубой контура – в ее приспосабливаемости как к естественной, так и принудительной циркуляции. Если вдруг электричество долго нет, и не справляется даже блок бесперебойного питания, можно попросту исключить насос из контура и теплоноситель будет самостоятельно циркулировать, но, естественно, с меньшей эффективностью.

Чтобы использовать естественную циркуляцию, потребуется:

• Сформировать разгонный коллектор. От котла труба поднимается строго вверх и на уровне примерно 2,5-3 метра разворачивается в сторону первого радиатора, опускать ее нужно уже с пологим уклоном, например 70-75 градусов.
• Общий объем теплоносителя придется повышать, так как трубы подбираются по верхнему допустимому пределу, чтобы снизить гидродинамическое сопротивление.
• Циркуляционный насос устанавливается с байпасом, притом последний должен продолжать общую трубу контура без заужения или поворотов. Фактически насос подключается параллельно участку трубы с помощью тройников и запорной арматуры. Так его можно будет быстро исключить из работающего контура.
• Разгонный коллектор не займет много места, создаст дополнительное давление и напор под действием сил гравитации и перепада температур теплоносителя. В то же время насос не будет мешать естественной циркуляции, если его выключить и перекрыть вентили на его подводке.

Выбор радиаторов

Для однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией подойдут любые типы радиаторов с нижним или диагональным подключением. Использовать боковое включение в принципе возможно, но не эффективно и повлечет за собой перерасход материалов, повышение сопротивления контура.

Оптимальный вариант – это алюминиевые радиаторы при хорошей подготовке теплоносителя. Это должна быть чистая фильтрованная вода, желательно дистиллированная без примесей. Хорошо себя зарекомендовали стальные панельные радиаторы. Использовать биметалл или медные теплообменники слишком накладка при том, что существенного прироста КПД они не дадут. А высокие показатели стойкости к коррозии  давлению попросту не нужны в автономной системе отопления.

Подробнее о преимуществах и недостатках различных типов радиаторов читайте здесь.

Подбор диаметра труб

О выборе труб по материалам и расчет диаметра – это отдельная обширная тема, уже освещенная в этой статье. В расчетах учитывается мощность отопительной системы, котла и радиаторов. Сопротивление контура и способ разводки. Необходимо получить оптимальную скорость течения воды  на уровне 0,5-1,5 м/с. В конечном итоге прийти необходимо к одному из стандартных размеров трубы и одному типу материала.

Если говорить об однотрубной разводке с подключением до 5-6 радиаторов и принудительной циркуляцией, то в качестве основной трубы подойдет диаметр в 1 дюйм, для байпаса радиаторов – ¾ дюйма, подвод радиаторов согласно технической документации к теплообменникам. Такой набор позволит реализовать комбинированный тип циркуляции и при этом минимальное сопротивление контура.

Установка насоса, группы безопасности, расширительного бака

Группа безопасности по определению в закрытой системе отопления устанавливается как можно ближе к котлу, но при этом в верхней точке контура. Участок трубы от котла к группе должен выполняться с максимально установленным диаметром канала и минимумом колен, разворотов и т.п. Даже если используется колено или тройник, то перед группой формируется ровный участок не менее 15 см для устранения турбулентных потоков.

В группу безопасности входя:

• Манометр для контроля давления в контуре.
• Предохранительный (взрывной) клапан.
• Автоматический воздухоотводчик.

Желательно использовать готовое решение, в котором все необходимые элементы установлены на единую консоль. Важно, чтобы после установки воздухоотводчик находился в самой высшей точки контура.

Циркуляционный насос достаточно установить в разрыв обратной трубы идущей от последнего радиатора к холодному вводу котла. Однако при этом невозможно добиться естественной циркуляции воды, а демонтаж насоса в обязательном порядке требует остановки системы отопления. Лучше использовать схему подключения насоса с байпасом, имеются готовые решения под различные диаметры коллекторной трубы и расстояния между фитингами для подсоединения самого насоса.

Выглядит блок установки насоса, как показано на рисунке. Ровный участок трубы формирует байпас и подключается в разрыв обратной линии к котлу. Два отвода закрываются шаровыми вентилями. С одной стороны устанавливается фильтр грубой очистки. Строго оговаривается направление включения узла так, чтобы фильтр располагался перед насосом.

Расширительный бак мембранного типа можно устанавливать практически в любом месте между котлом и радиаторами. На обратной линии на него будет воздействовать меньшая температура теплоносителя, при этом будет возможность оптимизировать напор и давление в контуре, просто установив его непосредственно перед насосом. В некоторых случаях для газовых котлов рекомендуется устанавливать бак сразу после группы безопасности.

Монтаж подводки

Никаких особых требований к способу прокладки труб для однотрубного подключение нет, и не может быть, за исключением одной рекомендации: число поворотов, колен и фитингов следует свести к минимуму, как и протяженность контура в целом.

Если предполагается задействовать естественную циркуляцию в случае отсутствия электроэнергии, то крайне невыгодно использовать фитинги и запорную арматуру с заужением канала. Для металлопластиковых труб это фактически приговор, так как фитинги для них всегда с уменьшением сечения. В качестве запорной арматуры следует использовать шаровые вентили.

Если же все будет опираться только на принудительную циркуляцию, то подойдет и металлопластик с возможностью закрыть его в стены или стяжку и любые другие по материалу трубы.

Несколько общих рекомендаций:

• Для твердотопливных котлов участок от горячего вывода длиной 1-1,5 метра должен выполняться обязательно стальной или медной трубой, а после уже монтировать переходник с металла на пластик, предупреждая перегрев полимеров.
• Контролировать нагрев желательно на каждом радиаторе в отдельности, устанавливая терморегулирующие клапаны, чтобы температура теплоносителя в контуре поддерживалась стабильно высокая. Так легче сохранить равномерное распределение тепла по системе без перепадов между началом и концом контура.

www.domskotlom.com

Отрицательные и положительные качества однотрубной системы

Рассмотрим, какими еще преимуществами, помимо описанных выше, обладает однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией.

1. Погрешности в расчетах не отразятся на работе системы, ведь диаметр труб может быть небольшим, что позволяет сократить расходы на обустройство отопления в доме.
2. Все узлы системы имеют продолжительный срок службы, что достигается отсутствием температурных перепадов в системе.
3. Регулировать температуру возможно как в отдельно взятых помещениях здания, так и во всей системе в целом.

Стоит помнить о недостатках системы:

• системы с принудительной циркуляцией не рекомендуется монтировать в регионах с частыми перебоями электроэнергии. С отключением электричества насос прекращает свою работу, а поток теплоносителя продолжает двигаться естественным путем за счет сил гравитации и разницы температуры в системе. Производительность и теплоотдача при выключенном насосе резко падают;
• насосное оборудование редко бывает полностью бесшумным. Рекомендуется выделять под котельную отдельную подсобку.

Элементы и принцип функционирования системы

Однотрубная система, которую также именуют Ленинградкой, представляет собой замкнутый контур. В этом контуре объединен и подающий, и обратный трубопровод. Система заполняется антифризом или водопроводной водой. Для последнего предусматривают подвод отдельного трубопровода с запорной арматурой. Для слива теплоносителя обязательно присутствует отдельный патрубок с вентилем, ведущий в канализацию. Узел пополнения системы желательно оборудовать фильтром.

Теплоноситель, нагреваемый в змеевике котла, поступает в трубопровод, проходит через стояки и радиаторы, отдает энергию, остывая, протекает через насос, который нагнетает поток, движущийся в котел. Для предотвращения аварийных ситуаций в системе присутствует бачок закрытого (мембранного) либо открытого типа. Независимо от типа бачка, монтаж производится на верхнем техническом этаже здания (либо чердаке дома).

Также в системе обязательно присутствует группа безопасности (иногда называется блоком безопасности). В приборе объединены следующие элементы:

• воздухоотводчик;
• предохранительный клапан;
• манометр и термометр (могут быть объединены в едином корпусе).

В случае возникновения аварийной ситуации, связанной с чрезмерно высоким давлением, группа безопасности выровняет его и предотвратит поломки оборудования и разрыв трубопроводов. С помощью прибора легко регулировать температуру и давление в системе отопления. Иногда приборы, которые входят в состав группы безопасности, монтируют на подающий трубопровод по отдельности, врезая предохранительный клапан выше уровня котельного оборудования, но чаще в систему отопления подключают единый блок безопасности, сокращая время на монтаж.

Радиаторы в однотрубной системе могут подключаться по нескольким схемам – параллельно, диагонально, с байпасами и т.д. На этапе монтажа рекомендуется устанавливать регуляторы температуры на каждый радиатор. Дополнительно для стравливания воздуха и предотвращения образования воздушных пробок стоит на каждый радиатор установить краны Маевского либо приобрести батареи отопления с уже вмонтированными кранами.

Отдельно о насосе и его выборе

В системах с естественной циркуляцией используются трубы увеличенного диаметра, что необходимо для преодоления потоком теплоносителя гидравлического сопротивления. Гидравлический насос же «подталкивает» теплоноситель, позволяя ему преодолевать сопротивление даже в трубах небольшого диаметра.

В быту обычно применяются насосы мощностью до 100 Вт. Этот прибор прогоняет через себя поток, увеличивая его скорость, но не изменяя существующий объем. Чтобы выбрать насос, следует правильно определить величину необходимого напора.

Расчет

Для расчета необходимо узнать мощность отопительного прибора. Этот показатель равен количеству воды, которая проходит через котел (расход).

Мощность (кВт) = Расход (л/мин)

Если мощность котла составляет 50 кВт, то расход будет равен 50 литрам в минуту. Через радиатор мощностью 5 кВт за минуту проходит 5 литров воды. Такой же принцип используется для всех участков цепи.

Мощность насоса (кВт) =  L / 10 х 0,6,

где L – длина циркуляционного кольца.

То есть, для каждых десяти метров системы требуется 0,6 кВт мощности. Для отрезка 50 м необходим насос мощностью 3 кВт. Для отрезка 100 м – 6 кВт. В приведенной ниже таблице указаны рекомендуемые диаметры труб, при выборе трубы диаметром меньше необходимого, рекомендуется приобретать насос с увеличенными показателями мощности и напора.

Таблица 1. Соотношение диаметра трубопровода и расхода теплоносителя

Таблица 2. Показатели скорости потока теплоносителя для бесшумной работы системы

В системе может присутствовать не один насос, а два. В случае поломки одного насоса, второй (резервный) поможет предотвратить перерыв в работе всей системы отопления.

Насосное оборудование стоит монтировать на участке с остывшим теплоносителем, так как высокие температуры жидкости, которая проходит через оборудование, приводит к уменьшению срока службы подшипников, сальника, ротора.

В частных домах часто используются циркуляционные насосы «мокрого» типа без дросселя. Корпус насосов обычно чугунный, а ротор стальной либо изготовленный из прочного пластика. Такие модели в течение двух десятков лет не нуждаются в смазке и ином обслуживании. Роль смазки и охлаждения играет теплоноситель.

Разводка однотрубной системы отопления

Однотрубную систему отопления монтируют горизонтально либо вертикально. К любому типу разводки допустимо подключать бойлер и систему теплого пола. Для этого в обвязке котла предусматривается распределительный коллектор, через который нагретый теплоноситель будет поступать в бойлер, радиаторы и контур теплого пола.

Горизонтальная разводка

Горизонтальная магистраль, к которой подключаются радиаторы, монтируют над чистовым покрытием пола либо под ним. Второй скрытый способ подразумевает использование теплоизоляционных материалов для снижения тепловых потерь.

Вертикальная разводка

Такая схема подразумевает наличие вертикального стояка, по которому теплоноситель поднимается на максимальную высоту. От вертикального центрального стояка отводится горизонтальная разводка к другим стоякам. На каждом этаже устанавливаются радиаторы, которые подключаются к дополнительным стоякам. В верхней точке центрального стояка устанавливается расширительный бачок.

Видео – Вертикальная разводка однотрубной системы отопления

Видео – Однотрубная система отопления

Монтаж

Рассмотрим принципы монтажа отдельных элементов Ленинградки.

Котел

В первую очередь устанавливается нагревательный котел, выполняется монтаж трубопровода и вытяжки. Часто применяются газовые агрегаты, как наиболее экономичные. Для котла выделяется отдельная подсобка (котельная), обычно расположенная на первом либо цокольном этаже здания.

Трубы

Котел имеет входной и выходной патрубки, к которым крепятся трубы отопления, проходящие по периметру всех отапливаемых помещений. Материал труб теплопроводки выбирается владельцем индивидуально, рекомендуемые трубы для обвязки – медные. Соединение труб производится в зависимости от материала, посредством сварки, пайки, фитингами.

Обратите внимание! Монтаж магистралей необходимо проводить до укладки финишного напольного покрытия. Причем это правило актуально как в случае прокладки трубопровода в полости пола, так и в случае его монтажа над чистовым полом.

Несмотря на эстетичность скрытого типа монтажа, рекомендуется прокладывать трубы именно над полом, так как при аварийных ситуациях будет гораздо легче найти дефектный участок и произвести ремонт.

Расширительный бак и группа безопасности

Расширительный бачок стандартно монтируется в верхней точке системы (если дом имеет только один этаж, бачок должен располагаться на 3 м выше котла). К трубопроводу, который выходит из котла подключается тройник и фиксируется вертикальный стояк. Эта труба в свою очередь подключается к бачку открытого либо закрытого типа. С расширительным баком мембранного типа одновременно монтируется группа безопасности. Этот прибор устанавливается на трубопровод через тройник с резьбовым соединением.

Радиаторы

Лучший вариант монтажа радиаторов – с байпасом и двумя запорными клапанами на входе и выходе. Таким образом можно отключать отдельный радиатор, не перекрывая полностью поток теплоносителя в системе. При  поломке радиатор легко будет заменить, перекрыв краны и демонтировав отопительный элемент. Рекомендуется установка кранов Маевского на каждый радиатор.

Количество секций зависит от удаленности радиатора от котла – в самых дальних комнатах отопительный приборы должны быть мощнее ввиду последовательного подключения всей системы и остывания теплоносителя в процессе движения по трубопроводам. Если разводка вертикальная (многоэтажный дом), то большим количеством секций должны обладать радиаторы первого этажа.

Насос

Любое произведенное в заводских условиях оборудование оснащается подробной инструкцией и технической документацией. Перед установкой важно ознакомиться со всеми рекомендациями производителя.

Насос устанавливается на участке с возвращающимся в котел остывшим теплоносителем, причем ротор должен быть расположен строго горизонтально. Чтобы узнать, как развернуть насос относительно потока теплоносителя, следует найти стрелку на корпусе и ориентироваться на ее положение.

Перед насосом в трубопровод необходимо врезать фильтр грубой очистки, чтобы посторонние примеси (например, окалина и песок) не нарушили работы крыльчатки и всего насоса в целом. Емкость для сбора осадка должна быть расположена под фильтром, тогда последний не будет препятствовать движению потока теплоносителя.

Нередко насос устанавливают с байпасом. Этот небольшой участок трубы с двумя запорными вентилями позволяет производить замену и ремонт оборудования без полного слива теплоносителя из системы.

Для бесперебойного электроснабжения важно предусмотреть подключение насоса к трем независимым аккумуляторам, смонтированным последовательно. Этот внешний источник бесперебойного питания позволит системе функционировать минимум два часа даже в случае отключения электроэнергии. При монтаже используется термостойкий силовой кабель. Важно исключить соприкосновения трубопроводов, корпуса насоса и двигателя с силовым кабелем. Также важно правильно обустроить заземление устройства.

Запуск системы

Когда все элементы Ленинградки будут смонтированы, следует открыть вентиль, чтобы заполнить систему теплоносителем. Далее из системы удаляется воздух, а на насосе откручивается центральный винт (находится на крышке корпуса). Появившаяся из под винта жидкость укажет на полное удаление воздуха и возможность запуска оборудования (винт перед включением следует затянуть).

Видео – Насос для системы отопления

Видео – Установка циркуляционного насоса

kanalizaciyaseptik.ru

Другие статьи по теме:

Системы отопления для дачи Ремонт агв Отопление в частном двухэтажном доме Как резать пенопласт нихромовой проволокой Газовое отопление в квартире Диаметр труб отопления в многоквартирном доме