Однотрубная система отопления (схемы)

Положительные стороны однотрубной системы

Преимущества однотрубной системы отопления:

1. Один контур системы располагается по всему периметру помещения и может пролегать не только в помещении, но и под стенами.
2. При укладке ниже уровня пола необходимо выполнить теплоизоляцию труб во избежание теплопотерь.
3. Такая система позволяет производить прокладку труб под дверными проемами, таким образом, снижается материалоемкость и, соответственно, себестоимость конструкции.
4. Поэтапное подключение отопительных приборов позволяет подключить к разводной трубе все необходимые элементы отопительной цепи: радиаторы, полотенцесушители, теплый пол. Степень нагрева радиаторов можно регулировать методом подключения к системе — параллельно либо последовательно.
5. Однотрубная система позволяет устанавливать несколько видов отопительных котлов, например, газового, твердотопливного или электрокотла. При возможном отключении одного можно сразу подключить второй котел и система будет и дальше продолжать отапливать помещение.
6. Очень важная особенность такой конструкции — возможность направлять движение потока теплоносителя в том направлении, которое будет наиболее выгодным для жителей этого дома. Сначала направить движение горячего потока в северные комнаты или расположенные с подветренной стороны.

Минусы однотрубной системы

При наличии большого количества преимуществ однотрубной системы, следует отметить и некоторые неудобства:

• При длительном простое системы — долгий ее запуск.
• При монтаже системы на двухэтажном доме (и более) подача воды в верхние радиаторы происходит очень высокой температуры, в нижние же — низкой. Отрегулировать и сбалансировать систему при такой разводке очень тяжело. Можно устанавливать ни нижних этажах большее количество радиаторов, но это повышает себестоимость и выглядит не очень эстетично.
• При наличии нескольких этажей или уровней — отключить один нельзя, поэтому при проведении ремонтных работ приходится отключать все помещение.
• При потере уклона в системе могут периодически возникать воздушные пробки, что снижает теплоотдачу.
• Высокие теплопотери в процессе эксплуатации.

Особенности монтажа однотрубной системы

• Монтаж отопительной системы начинается с установки котла;
• На всем протяжении магистрали должен быть выдержан уклон не менее 0,5 см на 1 п. м. трубы. При несоблюдении такой рекомендации на приподнятом участке буде скапливаться воздух и препятствовать нормальному течению воды;
• Для освобождения от воздушных пробок на радиаторах применяются краны Маевского;
• Перед подключаемыми отопительными приборами следует устанавливать запорные краны, в случае ремонта устройства не понадобиться сливать воду из всей системы или при необходимости, есть возможность немного отрегулировать температурный режим системы;
• Кран слива теплоносителя устанавливается в самой нижней точке системы и служит для частичного, полного слива или заполнения;
• При устройстве гравитационной системы (без насоса), коллектор должен быть на высоте не менее 1,5 метров от плоскости пола;
• Поскольку вся разводка выполнена трубами одинакового диаметра, их следует надежно крепить к стене, не допуская возможных прогибов, чтобы не скапливался воздух;
• При подключении циркуляционного насоса в сочетании в электрокотлом, их работа должна быть синхронизирована, котел — не работает, насос — не работает.

Установлен циркуляционный насос должен быть всегда перед котлом, учитывая его специфику — он нормально работает при температуре не выше 40 градусов.

Разводка системы может выполнять двумя способами:

• Горизонтальная
• Вертикальная.

При горизонтальной разводке используется минимальное количество труб, и подключение приборов выполняется последовательно. Но такому способу подключения свойственны воздушные пробки, и отсутствует возможность регулирования теплопотока.

При вертикальной разводке трубы прокладываются по чердачному помещению и от центральной магистрали отходят трубы, ведущие к каждому радиатору. При такой разводке вода поступает к радиаторам одинаковой температуры. Свойственна вертикальной разводке такая особенность — наличие общего стояка для целого ряда радиаторов, вне зависимости от этажа.

Ранее эта система отопления была очень популярна, ввиду экономичности и простоты монтажа, но постепенно, учитывая, возникающие нюансы во время эксплуатации, стали от нее отказываться и в данный момент она очень редко применяется для отопления частных домов.

Разные типы однотрубного отопления с нижней разводкой

Однотрубная система отопления с нижней разводкой может быть:

• конструкцией закрытого типа (не контактирующей с атмосферой). В ней наблюдается избыточное давление, притом, что сбросить воздух получится только вручную при помощи специальных вентилей или действующих без участия человека автоматических воздушных клапанов. Закрытые системы функционируют с циркуляционными насосами;
• конструкцией открытого типа (контактирующей с атмосферой) непосредственно через расширительный бак, при помощи него происходит сбрасывание лишнего воздуха. При таком варианте кольцо с теплоносителем следует располагать выше радиаторов отопления. В противном случае в приборах будет собираться воздух и тем самым создавать препятствие для циркуляции жидкости;
• конструкцией с расположением трубы с теплоносителем в горизонтальной плоскости. Такая однотрубная система отопления является практически идеальным вариантом для одноэтажных частных домовладений или для квартир, где установлено автономное отопление; 
• конструкцией с расположением трубы с теплоносителем в вертикальной плоскости. Ее чаще всего устанавливают в жилых зданиях, в которых количество этажей составляет не более четырех. 

1 Принцип работы

Схема отопления в одну трубу работает благодаря постоянной циркуляции теплового носителя. Циркулируя по трубам от котельного оборудования к радиаторам и обратно, он передает тепловую энергию и прогревает все помещения в доме. Тепловым носителем может являться пар, воздух, антифриз или вода. Больше всего популярны водные системы отопления.

В основе классического отопления находятся законы физики — гравитации, конвекции и тепловое расширение жидкого теплоносителя. Нагреваясь от котла, вода начинает увеличиваться в объеме, создавая давление в трубах. Помимо этого, она становится не такой плотной и более легкой. Подталкиваемый снизу более тяжелой и холодной водой теплоноситель начинает устремляться вверх, потому выходящая труба из котла постоянно направляется вертикально.

Система отопления с естественной циркуляцией называется также гравитационной или самотечной. Для организации передвижения воды нужно соблюдать определенный угол уклона труб, который обязан равняться 3−4 мм на один метр трубопровода.

Объем воды во время нагревания начинает увеличиваться, создавая в центральном трубопроводе давление. Но поскольку вода не может сжиматься, то даже незначительное увеличение давления может привести к разрушению отопительного оборудования. Потому в любой системе должен находиться расширительный бак.

Схема устройства однотрубной отопительной системы

Варианты отопительной системы могут различаться в зависимости от того, какой является площадь здания. Если здание имеет площадь не более чем 100-150 кв.м, то будет достаточной установка такой системы, где циркуляция теплоносителя имеет место естественным образом. Однотрубное отопление будет сбалансированным благодаря тому, что на разных участках теплоноситель будет иметь разную плотность.

В случае, когда площадь дома несколько больше, то эффективней будет работать схема с циркуляцией принудительного характера. Такую циркуляцию можно организовать посредством мощного водяного насоса.

Однотрубная система отопления с циркуляционным насосом

Однотрубная система отопления не предполагает обратных стояков. Монтаж однотрубной системы отопления должен предусматривать расположение трубопровода в верхней части дома. Монтаж такой системы не представляет ничего сложного, а также для ее организации не нужно большое количество труб.

Существует несколько основных вариантов организации однотрубной отопительной системы, которые вы можете посмотреть на фото.

Первый вариант связан с использованием системы стояков проточного характера. Второй вариант предполагает применение завершающих участков на батарее. Главное отличие состоит в том, что во втором случае перед радиатором ставятся еще и байпасы.

Способы подключения радиаторов в однотрубной системе отопления

Если схема стояков проточная, то нет стояка подачи. Здесь радиаторы соединяются сверху вниз. И вода в них идет тоже с верхних в нижние. По логике вещей – в нижних радиаторах вода будет более холодной температуры. Поэтому на верхних этажах можно поставить меньше радиаторов, чем на нижних. Такой проект однотрубной системы отопления должен учитывать еще один нюанс – на радиаторы не ставят клапаны и краны. Если перекрыть кран на радиатора отдача тепла понизится и обогревание дома уменьшится. Кроме этого, регулирование температуры в разных помещениях невозможно.

Второй вариант такой системы, как однотрубное отопление из полипропилена, предусматривает замыкающиеся участки на радиаторах – байпасы. Здесь вода равномерно попадает из стояка в верхние и нижние радиаторы. Сама вода будет остывать медленнее, поэтому на разных этажах температура будет почти одинаковой. Так, данная система – это несколько усовершенствованный вариант.

Радиатор отопления с байпасом

Чтобы вмонтировать байпасы, используются трубы меньшего диаметра, чем для подсоединения к радиаторам. Если же трубы будут одинакового диаметра, то циркуляция воды в трубах будет нарушена. Чтобы сбалансировать систему с одинаковыми трубами, применяют специальные краны. Обычно их ставится 2 – на трубе, подающей носитель тепла, и на байпасе. Так, будет производиться регулирование потока воды в радиатор.

Однотрубная горизонтальная

Самый простой вариант однотрубной горизонтальной системы отопления с нижним подключением.

При создании системы отопления частного дома своими руками схема с однотрубной разводкой может оказаться самой выгодной и дешевой. Она одинаково хорошо подходит как для одноэтажных домов, так и для двухэтажных. В случае с одноэтажным домом она выглядит очень просто – радиаторы соединяются последовательно – с целью обеспечения последовательного протекания теплоносителя. После последнего радиатора теплоноситель отправляется по цельной обратной трубе в котел.

Достоинства и недостатки схемы

Для начала мы рассмотрим основные достоинства схемы:

• простота реализации;
• отличный вариант для небольших домов;
• экономия материалов.

Однотрубная горизонтальная схема отопления — отличный вариант для небольших помещений с минимальным количеством комнат.

Схема действительно очень простая и понятная, поэтому с ее реализацией сможет справиться даже новичок. Она предусматривает последовательное соединение всех устанавливаемых радиаторов. Это идеальная схема разводки отопления для частного дома небольших размеров. Например, если это однокомнатный или двухкомнатный дом, то «городить» более сложную двухтрубную систему не имеет особого смысла.

Глядя на фото такой схемы, мы можем отметить, что обратная труба здесь цельная, она не проходит через радиаторы. Поэтому такая схема более экономичная в плане расхода материалов. Если у вас нет лишних денег, такая разводка станет для вас наиболее оптимальной – она сэкономит деньги и позволит обеспечить дом теплом.

Что касается недостатков, то их мало. Главным недостатком является то, что последняя батарея в доме будет холоднее, чем самая первая. Это связано с последовательным проходом теплоносителя через батареи, где он отдает накопленное тепло в атмосферу. Еще одним недостатком однотрубной горизонтальной схемы является то, что при выходе из строя одной батареи придется отключать сразу всю систему.

Несмотря на определенные недостатки, такая схема обогрева продолжает использоваться во многих частных домах небольшой площади.

Особенности монтажа однотрубной горизонтальной системы

Создавая водяное отопление частного дома своими руками, схема с однотрубной горизонтальной разводкой окажется самой простой для реализации. В процессе монтажа необходимо смонтировать батареи отопления, после чего соединить их отрезками трубы. После подключения самого последнего радиатора необходимо развернуть систему в обратном направлении – желательно, чтобы отводящая труба проходила по противоположной стене.

Однотрубная горизонтальная схема отопления может использоваться и в двухэтажных домах, каждый этаж здесь подключается параллельно.

Чем больше ваше домовладение, тем больше в нем окон и тем больше в нем радиаторов. Соответственно, растут и тепловые потери, в результате чего в последних комнатах становится ощутимо прохладнее. Компенсировать падение температуры можно путем увеличения количества секций на последних радиаторах. Но лучше всего смонтировать систему с байпасами или с принудительной циркуляцией теплоносителя – об этом мы расскажем чуть позже.

Аналогичная схема отопления может быть использована для обогрева двухэтажных домов. Для этого создаются две цепочки радиаторов (на первом и втором этажах), которые подключаются параллельно друг другу. Обратная труба в этой схеме подключения батарей одна, она начинается от последнего радиатора на первом этаже. Туда же подключается обратная труба, спускающаяся со второго этажа.

Варианты исполнения однотрубной системы отопления

Различаются естественный и принудительный тип циркуляции, также схема может разделяться по типу:

1. Источника тепла. Это могут быть твердотопливный, газовый, электрический котлы.
2. По теплоотдающим приборам, в качестве которых применяются радиаторы или контур теплого пола.
3. По устройству транспортировки. Если теплоноситель поступает самотеком, требуется разгонный участок движения, если монтируется принудительная циркуляция, устанавливается насос.
4. В зависимости от оборудования для компенсации избыточного давления. Используются расширительные баки открытого или закрытого типа.

Также в расчет берутся виды труб по материалу изготовления, виды водопроводной арматуры.

Схемы с естественной и принудительной циркуляцией

Естественная циркуляция обозначает, что теплоноситель транспортируется по трубе самотеком, принудительная – с помощью насоса. Первый вариант требует монтажа трубопроводов с определенным уклоном для обеспечения тока воды. Также нужен разгонный участок для получения нужного давления, которое и перемещает жидкость. Разгонный участок – вертикальный патрубок, отходящий от котла. По патрубку поднимается теплоноситель, затем по трубопроводу, соединенному с патрубком, поступает вниз, заполняя всю тепловую магистраль и радиаторы.

Если схема однотрубного отопления самотеком выполняется с верхней разводкой для 2-х этажных домов, разгонным участком служит подающий патрубок, только он поднимается на нужный уровень. При монтаже одноконтурной системы в одноэтажном строении с горизонтальной разводкой нужен разгонный коллектор высотой не меньше 150 см от уровня первого установленного радиатора.

Самотечные схемы зависят от количества поворотов – чем их больше, тем труднее транспортировка носителя, поэтому рекомендуется делать не более 2-х поворотов на всю магистраль. Также гравитационный тип транспортировки создает проблемы с прогревом крайнего прибора отопления – остывающая вода плохо прогревает батарею, приходится увеличивать количество секций.

Поможет установка насоса, который можно ставить на любом повороте магистрали. Работа насоса нивелирует все недостатки одноконтурной схемы, ускоряет движение теплоносителя, гарантирует проход жидкости по любым поворотам. Перед монтажом насоса нужно определиться с зоной – несмотря на возможность ставить в любой точке, в расчет принимается взаимодействие резиновых деталей с горячей водой, что снижает срок службы прибора. Поэтому рекомендуется ставить насосы на трубопроводе обратного течения носителя, где циркулирует вода с малой температурой.

Выбирая схему, следует учитывать достоинства принудительной вентиляции:

• упрощенная реализация сложных схем отопления с поворотами, подъемом теплоносителя на 2-й этаж, мансарду;
• не придется покупать трубы разного диаметра;
• нет нужды просчитывать угол наклона каждого отрезка трубопровода.

Есть и недостатки – зависимость от электропитания, возможность засорения прибора и наличие затрат на обслуживание (оплата счетов за электричество).

Открытая и закрытая системы

Различаются схемы по типу расширительного бака, который монтируется вместе с системой. Если это закрытая емкость – система закрытая, если нет крышки – открытая. Устанавливается бак в самой высокой точке системы. В герметичных баках есть отвод для слива излишков воды или внутреннее пространство разделено мембраной расширительного типа – при избытках жидкости газ в одной половине сжимается, мембрана вытягивается, как только объем жидкости нормализуется, мембрана возвращается в исходное положение и обеспечивает нужное давление. Закрытая система очень проста в монтаже и применении.

Открытый бак также ставится в самой высокой точке схемы, но при этом у бака нет крышки, поэтому не исключено взаимодействие с кислородом, поступающим в трубы, – повышается риск завоздушивания. Плюс использования именно открытой системы в отсутствии необходимости следить за давлением и возможностью изготовления расширительного бака из подручного материала. Пользователи отмечают еще ряд минусов – в бак нужно доливать воду, нельзя применять антифриз (теплоноситель будет испаряться, а его пары ядовиты), кислород в теплоносителе быстрее изнашивает трубы.

Горизонтальная и вертикальная разводки однотрубного отопления

В многоэтажных домах функционирует схема с использованием вертикальных магистралей и предполагает нагнетание теплоносителя на чердак здания и постепенно его опускать от верхних до нижних этажей. Происходит этот процесс посредством «стояков».

Что же касается частных домов, то здесь активно используется горизонтальная разводка однотрубной отопительной системы. При этом в каждом из рассмотренных вариантов присутствуют вертикальные и горизонтальные участки труб.

Кроме того, различают открытую и закрытую системы. В первом случае, теплоноситель связан с атмосферой посредством расширительного бака. Его функция заключается в том, чтобы принять вытесненный воздух. Что же касается закрытой системы, то она остается полностью герметичной. В этом варианте формируется избыточное давление, а воздух выводится с помощью специальных устройств.

Закрытый тип, зачастую, применяется в многэтажках.

Преимущества и недостатки отопления с одной трубой

Однотрубное отопление (так же называемое “ленинградка”) характеризуется подачей жидкости в радиаторы и отводом ее из них последовательно.

Оно имеет такие плюсы:

• сокращение времени и снижение трудоемкости монтажа;
• магистраль можно спрятать в стенах, что улучшает эстетические свойства помещения;
• есть возможность организации самотечного движения теплоносителя в сооружениях на 2-3 этажа;
• сравнительная дешевизна прокладки труб;
• если система закрытая, то ее регулировка осуществляется автоматически, посредством термостатических вентилей радиаторов.

Однако, для ленинградки характерны такие минусы:

• по мере продвижения жидкости к дальним батареям она остывает, поэтому в конце контур не обеспечивает требуемый обогрев помещения;
• гидравлическая нестабильность (при перекрытии вентиля на одном радиаторе другие начнут перегреваться, что создаст неприятный микроклимат в комнатах);
• для хорошего передвижения воды при закрытом типе системы требуется установка полнопроходной арматуры на ответвлениях;
• однотрубная конструкция с вертикальной разводкой стоит дороже, чем двухтрубная;
• балансировка системы непростая.

Если конструкция самотечная, то необходимо обеспечить большой диаметр труб. Причем они прокладываются с определенным уклоном – до 5 мм на 1 погонный метр.

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.

Достоинства и недостатки

Общие плюсы двухтрубного отопления следующие:

• раздающие трубы имеют небольшое сечение;
• линии отопления можно провести по различным направлениям и даже под напольным покрытием;
• для обустройства разрешено применять трубы из металла, сшитого полиэтилена, меди, полипропилена, металлопластика;
• указанные системы легко регулируются и поддаются балансировке;
• при самотечной разводке заполнить трубы, и удалить воздух из них можно без применения затворов или кранов.

Однако, двухтрубное отопление имеет значимые недостатки:

• при обустройстве схемы, в которой жидкость двигается естественным образом, конструкция получается дорогостоящей и громоздкой;
• если разводка кольцевая, то её магистрали всегда проходят через дверной проем, поэтому система требует монтажа обходных петель, внутри которых нередко появляются воздушные пробки;
• лучевая разводка требует значительных финансовых вложений.

При обустройстве данной конструкции нужно строго соблюдать технологию монтажа.

Способы подключения радиаторов

Если выбрано двухтрубное или трехтрубное отопление, батареи нужно подключать точно по схеме. Если здание имеет большую площадь, то для проведения монтажных работ лучше вызвать специалистов.

Существует несколько способов подключения:

1. Боковое. Вода в радиатор заходит и выходит с одной стороны. В тех секциях, которые расположены дальше от точки подключения, равномерность прогрева нарушается.
2. Верхнее. Такой тип подключения приведет к тому, что нагреваться будет только верхняя половина батареи. Если в системе предусмотрено верхнее подключение, то приобретать нужно предназначенные для него батареи, которые оснащены заглушкой, перенаправляющей жидкость в нижнюю часть.
3. Нижнее. Тут тоже исключается полное прогревание всей площади батареи, так как основной поток жидкости двигается в нижней части.
4. Диагональное. Предложенный способ подключения позволяет распределить горячую жидкость равномерно.

Последний вариант идеально подходит для двухтрубной системы.

Причины выбора данной системы

Сейчас двухтрубные системы отопления частного дома приобретают большую популярность, чем однотрубные. Они характеризуются возможностью изменения степени нагрева каждой батареи по отдельности. Остальная часть радиаторов имеет прежнюю теплоотдачу. Так как потери давления незначительные, то для её эффективной функциональности не требуется циркуляционный насос большой мощности.

Даже если один или несколько радиаторов не функционируют, система будет продолжать работать в штатном режиме. Так как на подводящих трубах устанавливается запорная арматура, ремонт поломанных частей системы можно проводить без её остановки. Монтировать подобную конструкцию можно и в одноэтажных, и многоэтажных домах.

Обустройство конструкции технологически сложное, требует значительного вложения средств. Однако, при соблюдении монтажных нюансов она прослужит долгие годы.