Устройство отопления дома по одноконтурной системе

Отличия двухтрубной системы отопления от однотрубной

Любая отопительная система представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует теплоноситель. Однако в отличие от однотрубной сети, где по одной и той же трубе вода поступает ко всем радиаторам поочередно, двухтрубная система предполагает разделение разводки на две линии – подающую и обратку.

Двухтрубная система отопления частного дома, в сравнении с однотрубной конфигурацией, имеет следующие преимущества:

1. Минимальные потери теплоносителя. В однотрубной системе выполняется поочередное подключение радиаторов к подающей линии, вследствие чего проходя сквозь батарею теплоноситель теряет температуру и в следующий радиатор поступает частично охлажденным. При двухтрубной конфигурации каждая из батарей соединена с подающей трубой отдельным отводом. Вы получаете возможность установить на каждый из радиаторов термостат, что позволит регулировать температуру в разных помещениях дома независимо друг от друга.
2. Низкие гидравлические потери. При обустройстве системы с принудительной циркуляцией (необходимо в зданиях большой площади) двухтрубная система требует установки менее производительного циркуляцонного насоса, что позволяет хорошо сэкономить.
3. Универсальность. Двухтрубная система отопления может быть использована в условиях многоквартирного, одно либо двухэтажного здания.
4. Ремонтопригодность. На каждом ответвлении подающего трубопровода можно установить запорную арматуру, что дает возможность отсечь подачу теплоносителя и выполнить ремонт поврежденных труб либо радиаторов без остановки всей системы.

Двухтрубная система отопления Среди недостатков данной конфигурации отметим двукратное увеличение длины используемых труб, однако это не грозит кардинальным ростом финансовых затрат, поскольку диаметр применяемых труб и фитингов меньше, чем при обустройстве однотрубной системы.

Классификация двухтрубного отопления

Двухтрубная система отопления частного дома, в зависимости от пространственного расположения, классифицируется на вертикальную и горизонтальную. Более распространенной является горизонтальная конфигурация, которая предполагает подключение радиаторов на этаже здания к единому стояку, тогда как в вертикальных системах к стояку подключаются радиаторы разных этажей.

Применение вертикальных систем оправдано в условиях двухэтажного здания. Несмотря на то, что обустройство такой конфигурации обходится дороже ввиду необходимости использования большего количества труб, при вертикально расположенных стояках исключается возможность образования воздушных пробок внутри радиаторов, что повышает надежность системы в целом.

Вертикальная двухтрубная система

Также двухтрубная система отопления классифицируется по направлению движения теплоносителя, согласно которому она бывает прямоточной либо тупиковой. В тупиковых системах жидкость по трубам обратки и подачи циркулирует в разных направлениях, в прямоточных их движение совпадает.

В зависимости от способа транспортировки теплоносителя системы делятся на:

• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией.

Отопление с естественной циркуляцией может применяться в одноэтажных зданиях с площадью до 150 квадратов. В нем не предусмотрена установка дополнительных насосов – теплоноситель перемещается благодаря собственной плотности. Характерной особенностью систем с естественной циркуляцией является укладка труб под углом к горизонтальной плоскости. Их преимуществом является независимость от наличия электроснабжения, недостатком – отсутствие возможности регулировки скорости подачи воды.

В условиях двухэтажного здания двухтрубная система отопления всегда выполняется с принудительной циркуляцией. В плане КПД такая конфигурация более эффективна, поскольку вы получаете возможность регулировать расход и скорость движения теплоносителя с помощью циркуляционного насоса, который устанавливается на выходящей из котла трубе подачи. В отоплении с принудительной циркуляцией используются трубы сравнительно малых диаметров (до 20 мм), которые укладываются без уклона.

Подключение нескольких котлов в одну систему

В регионах, где имеется нестабильная подача газа или электроэнергии прибегают к установке двух котлов, например, твердотопливного и газового. Два агрегата могут работать по разным схемам:

1. Последовательное подключение – между агрегатами устанавливается термоаккумулятор, в который поступает от твердотопливного котла подогретый теплоноситель. Затем он направляется в систему с газовым устройством, а после расходится потребителям.
2. Параллельное подключение – в этом случае работа твердотопливного агрегата контролируется датчиками безопасности. Также устанавливается трехходовый клапан, с помощью которого можно отключить любой из агрегатов.

Многоконтурные отопительные системы снабжаются гидравлическими распределителями, компенсирующими разницу давления и балансирующими потоки теплоносителя. Иногда можно организовать систему без гидравлики, тогда давление регулируют балансировочные вентили.

Одноконтурное отопление частного дома своими руками

Выбирая ту или иную систему для монтажа одноконтурного отопления в частном доме, стоит учесть несколько соображений:

• Простую проточную систему, несмотря на ее дешевизну и быстроту установки, ставить не стоит. Она практически не регулируется, и температура в комнатах будет очень сильно различаться.
• Горизонтальная схема предпочтительнее вертикальной. Она подходит для любого дома и гораздо проще в монтаже и обслуживании.
• Вертикальные системы монтируют только в домах с двумя этажами и более. Они подходят для небольших комнат, которые можно согреть одним радиатором. Это значительно ограничивает возможности применения.

Самая распространенная и востребованная однотрубная система – горизонтальная «ленинградка» с регулируемыми байпасами. Ее многие хозяева монтируют своими руками и считают одной из самых надежных.

Несколько советов:

В дачах и домах, где часто отключают электричество, лучше установить однотрубную систему гравитационного типа, в которой вода движется без насоса. Тогда при отключении света не пропадет отопление.
В домах с постоянным проживанием вместо воды используется незамерзайка

Поэтому при покупке труб и радиаторов обратите внимание на их совместимость с такими растворами.
К такой тепловой конструкции хорошо подходят алюминиевые батареи. Они хорошо нагреваются, быстро отдают тепло и эстетично выглядят

Поскольку в частном секторе практически не бывает резких скачков давления, моделям из алюминия ничто не угрожает. Прекрасно работают  и изделия из биметалла. Они долговечны, практичны, совместимы с водой и незамерзающими жидкостями.

Одноконтурные теплосистемы рано списывать со счетов. Многие владельцы домов и дач выбирают именно эти конструкции и довольны их работой. 

Особенности функционирования

Котельная в доме

В одноконтурной системе частного дома стараются использовать трубы разных диаметров. Это позволяет избежать нарушений циркуляции теплоносителя. Если по каким-то причинам использованы трубы одного диаметра, учтите, что гидродинамическое давление в батареях будет выше, чем на обратной магистрали. Это обязательно скажется на ухудшении работы отопления в целом.

Что можно предпринять в этом случае? Выход один — установить два крана, один из которых на байпас, а второй — на подводящий патрубок от водопровода.

Температуру радиаторов можно контролировать и регулировать, если установить на каждый прибор регулирующий кран. Лучше, чтобы этот тип запорной арматуры был трехходовым. Он обычно заменяет сразу два простых крана.

Схемы автономного отопления

Существует большое количество схем, по которым можно создать автономное отопление для дома, но среди основных можно выделить три, которые применяются чаще всего:

1. Традиционная. При такой схеме теплоноситель (как правило, жидкий) перемещается по дому, используя трубопровод. В таких системах зачастую используется вода, но нередко встречаются и другие виды жидкостей, например, антифризы, которые предотвращают возможность замерзания системы в холодное время.
2. Воздушная. Воздушная система устроена практически так же, за одним исключением: в этом случае носителем тепла является не жидкость, а разогретый воздух.
3. Электрическая. Использование электрических отопительных приборов не предполагает наличия трубопровода, поскольку обогрев происходит по принципу «воздух-воздух». К электрическим отопительным приборам относятся конвекторы, инфракрасные излучатели и пр.

Правила обвязки газового агрегата

Владельцу, планирующему использовать отопление голубым топливом, нужно уяснить нормы расстановки оборудования. Перед тем как осуществить обвязку напольного газового котла своими руками, выполняют правила:

1. Нормативные документы предусматривают установку агрегата только в случае правильно оформленной проектной разработки.
2. Техусловия для составления документа предоставляет поставщик топлива. Эта организация участвует и в согласовании бумаг.
3. Размещение генератора и его обвязку можно делать самостоятельно, но в строгом соответствии с принятым проектом.
4. Нельзя подсоединять контур к основной газовой трубе, т.к. этим занимаются специализированные фирмы с оформленным допуском. Чаще всего ими являются поставщики топлива.

Требования к размещению

Ставить газогенератор в любой из комнат нельзя, для этого существуют ограничения. Обязательными являются устройство вытяжки и организация поступления свежего воздуха. В задачи схемы входит замена объема атмосферы в котельной трижды за час. Чтобы узнать показатель, перемножают ширину, длину и высоту комнаты для расчета объема. Полученное значение умножают на три.

Подобным образом узнают обмен атмосферы в помещении для системы с замкнутой камерой сгорания. Для агрегатов, установленных в открытой схеме и потребляющих окружающий воздух, к трехкратному объему добавляют расход атмосферы. Значение берется из технической документации обслуживания для котла.

Монтирование газового генератора по строительным нормативам разрешается в определенных местах дома:

• при мощности не больше 60 кВт размещают на кухне;
• в комнате, одна стена которой является наружной;
• в самостоятельных верандах к дому;
• в отдельной постройке отопительного блока.

Ставить агрегат в жилых комнатах или ванных нельзя. При установке в кухне потолок делают от пола на высоте 2,5 м и больше. При этом для расчета объема помещения учитывают, что начальный показатель составляет 15 м³, а на каждый киловатт мощности агрегата добавляют 0,2 м. Например, для котла 15 кВт требуется объем кухни 18 м³ (15 + 15 × 0,2).

Обязательно делают форточку в стене или раме (большие створки окна не считаются). Обеспечивается проход воздуха при минимальной площади форточки не меньше 0,25 м³. При расстановке газового оборудования в других местах дома требования остаются такими же. При размещении агрегата выполняют следующие правила в отношении расстояний:

• от лицевой стороны (каждого выступающего элемента) до стенового ограждения — 1 м;
• для ремонта с боков оставляют проходы 0,6 м и больше;
• сзади для подсоединения дымового канала и обслуживания — 0,6 м.

При выборе настенного аппарата или в случае размещения в шкафу выполняются аналогичные интервалы. В котельной должен быть естественный свет. Площадь проема составляет показатель, равный объему комнаты, умноженному на 0,03 м². Для перегородок применяют несгораемый материал, который выдерживает огонь в течение 45 мин.

Классификация однотрубных систем отопления

В данном виде отопления отсутствуют разделения на обратные и подающие трубопроводы, поскольку теплоноситель после выхода из котла идет по одному кольцу, после чего опять возвращается в котел. Радиаторы в данном случае имеют последовательное расположение. В каждый из этих радиаторов теплоноситель попадает по очереди. сначала в первый, потом во второй и так далее. Однако температура теплоносителя будет снижаться, и последний в системе отопительный прибор будет иметь температуру ниже первого.

Классификация однотрубных систем отопления выглядит так, каждый из видов при этом имеет свои собственные схемы:

• закрытые системы отопления. которые не сообщаются с воздухом. Отличаются избыточным давлением, воздух можно сбросить только вручную посредством специальных вентилей или же автоматических воздушных клапанов. Подобные системы отопления могут работать с циркулярными насосами. Такое отопление также может иметь нижнюю разводку и соответствующую схему;
• открытые системы отопления. которые сообщаются с атмосферой при помощи расширительного бака для сбрасывания лишнего воздуха. В данном случае кольцо с теплоносителем следует размещать выше уровня приборов отопления, в противном же случае в них будет собираться воздух и циркуляция воды будет нарушена;
• горизонтальные – в таких системах трубы теплоносителя размещены горизонтально. Это отлично подходит для частных одноэтажных домой или же квартир, где есть автономная система отопления. Однотрубный вид отопления с нижней разводкой и соответствующая схема – лучший вариант;
• вертикальные – трубы теплоносителя в данном случае размещены в вертикальной плоскости. Такая система отопления лучше всего подходит для частных жилых домов, состоящих из двух-четырех этажей.

Нижняя и горизонтальная разводка системы и ее схемы

Циркуляция теплоносителя в горизонтальной схеме прокладки труб обеспечивается при помощи насоса. А подающие трубы размещены над полом или под ним. Горизонтальная магистраль с нижней разводкой должна быть проложена с небольшим уклоном от котла, радиаторы же нужно ставить все на одном уровне.

В домах, где два этажа, подобная схема разводки имеет два стояка — подающий и обратный, вертикальная же схема допускает их большее количество. Во время принудительной циркуляции теплоагента с применением насоса температура в помещении повышается намного быстрее. Поэтому чтобы установить такую систему отопления нужно использовать трубы с меньшим диаметром, нежели в случаях естественного движения теплоносителя.

Циркуляционный насос следует устанавливать всегда в конце обратной части трубопровода независимо от того, какую вы выбрали схему системы отопления. Дело состоит в том, что максимальная температура рабочей жидкости в насосе должна составлять 60 градусов. Если разводка вертикальная в двухэтажном строении, систему нужно оснащать стояком, посредством которого теплоноситель будет подниматься на второй этаж. Стояк должен врезаться до первого радиатора нижнего этажа, если это позволит сделать планировка дома.

На трубах, которые входят в этажи, нужно ставить вентили, которые будут регулировать подачу горячей воды на каждый этаж.

Рассмотрим некоторые схемы разводки для однотрубной системы отопления:

• схема с вертикальной подачей – может иметь естественную или принудительную циркуляцию. При отсутствии насоса теплоноситель циркулирует посредством смены плотности во время остывания при теплообмене. От котла вода поднимается в магистраль верхних этажей, затем по стоякам распределяется по радиаторам и остывает в них, после чего опять возвращается в котел;
• схема однотрубной вертикальной системы с нижней разводкой. В схеме с нижней разводкой возвратная и подающая магистрали идут ниже приборов отопления, а трубопровод проложен в подвале. Теплоноситель подается по стоку, проходит через радиатор и возвращается вниз в подвал через опускной стояк. При данном методе разводки теплопотерь будет значительно меньше, чем тогда, когда трубы находятся на чердаке. Да и обслуживать систему отопления с данной схемой разводки будет очень просто;
• схема однотрубной системы с верхней разводкой. Подающий трубопровод в данной схеме разводки расположен над радиаторами. Подающая магистраль проходит под потолком или через чердак. Через эту магистраль стояки идут вниз и к ним по одному крепятся радиаторы. Обратная магистраль идет или по полу, или под ним или через подвал. Такая схема разводки подойдет в случае естественной циркуляции теплоносителя.

Помните, что если вы не хотите поднимать порог дверей с целью прокладки подающей трубы, вы можете плавно ее понизить под дверью на маленьком кусочке земли с выдерживанием общего уклона.

Схемы обвязки радиатора с байпасом

Современные отопительные системы в подавляющем большинстве оборудуются по закрытому типу, с принудительной циркуляцией. В случае использования однотрубной схемы в качестве основной рабочей обвязка приборов отопления обычно производится с сооружением байпаса.

Основные способы обвязки отопительного прибора в однотрубной схеме отопления

Существует 4 типа обвязки радиаторов с байпасом. Они не зависят от пространственного расположения (вертикального или горизонтального) стояков или лежаков системы. Реализуются они посредством изменения диаметра байпаса или установкой регулирующей арматуры.

 Вариант 1.  В этом варианте обвязки диаметры подводок радиатора и трубопровода байпаса одинаковы.

Диаметр подводок и байпаса радиатора одинаковы

Регулировка температуры прибора производится регулирующим вентилем на подающем или обратном трубопроводе радиатора.

 Вариант 2.  Этот способ обвязки отличается от предыдущего тем, что на линии байпаса устанавливается регулирующий вентиль. Он позволяет осуществлять дополнительную регулировку величины расхода через байпас, направлять большее количество горячей воды через радиатор.

 Стоит отметить, что управляющие компании в централизованных системах отопления запрещают устанавливать запорно-регулирующую арматуру на перемычках, так как она ограничивает подачу теплоносителя в радиаторы, расположенные далее по ряду в помещениях других собственников.

 Вариант 3.  Эта конфигурация подключения радиаторов выполняется обычно в кольцевых системах. Основной трубопровод здесь имеет большое сечение, массовый расход теплоносителя увеличен. Разница температур между радиаторами минимальна за счет большого расхода теплоносителя в единицу времени.

Подключение радиатора к однотрубной кольцевой схеме

Работа такой системы требует установки циркуляционного насоса повышенной мощности. Кроме того, увеличивается итоговая стоимость материалов и работ за счет увеличения диаметра основного трубопровода.

 Вариант 4.  Этот тип обвязки пользуется наибольшей популярностью при строительстве однотрубных систем водяного отопления.

Диаметр перемычки (байпаса) уменьшен относительно диаметра подводок радиатора

Диаметр байпаса здесь уменьшен на 1 типоразмер по отношению к трубопроводам подключения отопительных приборов. Это решение позволяет не устанавливать на байпас (перемычку) регулирующую арматуру, расход теплоносителя снижается искусственно, за счет снижения проходного сечения трубопровода.

Отсутствие арматуры на байпасах позволяет сэкономить некоторые средства, так как стоимость сооружения байпаса сниженного диаметра ниже цены на регулирующие вентили и сопутствующие комплектующие фитинги.

Описание схемы

Составные элементы

Одноконтурное отопление отличается от других схем прокладки трубопроводов количеством используемых магистралей. Здесь для подачи теплоносителя к радиаторам и возврата охладившейся жидкости к котлу используется одна труба.

Лишь условно она делится на два участка:

• подающая магистраль;
• обратная магистраль (обратка).

В однотрубной системе (на фото) и подача, и отвод теплоносителя производится по одной трубе

Кроме трубопроводов в состав рассматриваемой системы обогрева входят следующие составные элементы:

Главное действующее лицо. Именно здесь тепловая энергия, получаемая от сжигания топлива, передается теплоносителю (воде или антифризу). Затем жидкость через трубы попадает в радиаторы, где происходит вторичный обмен – тепло воды через стенки батарей передается воздуху и предметам в комнате.

Основное теплообменное оборудование. Они устанавливаются во всех помещениях, которые нужно отапливать. Без них было бы невозможно организовать эффективный теплообмен, так как площади труб зачастую не хватает, чтобы обогревать помещения.

Необходим для компенсации давления в замкнутой системе обогрева и хранения воды, которая увеличивается в объеме при нагревании. Бывают открытого и закрытого типа. Вторые предпочтительнее, так как препятствуют испарению теплоносителя и могут устанавливаться на любом участке системы (а не только в ее верхней точке).

Сюда включаются все остальные небольшие по размеру, но от этого не менее важные детали: запорная арматура, термоклапаны, краны Маевского и так далее.

Кроме труб и котла для монтажа системы отопления необходимы и другие устройства

Обратите внимание! Существует однотрубный отопительный контур с естественной циркуляцией жидкости по трубам и принудительной. В последнем случае обязательным элементом монтируемой климатической сети является циркуляционный насос, перекачивающий теплоноситель

Преимущества и недостатки

Работает описываемый контур отопления следующим образом: разогретая жидкость становится менее плотной и более легкой, поэтому вытесняется тяжелой холодной водой в верхнюю точку системы обогрева.

Затем, остывая, теплоноситель опускается вниз, попутно протекая через все установленные радиаторы и отдавая накопленное тепло воздуху в комнатах. Поэтому батареи, расположенные ближе к котлу (или на верхних этажах), греют лучше. Это и есть один из самых серьезных недостатков одноконтурного отопления.

Однотрубная система не позволяет регулировать объем теплоносителя, поступающего в радиаторы отопления

Чтобы компенсировать разность температур, радиаторы, расположенные ближе к нагревателю, имеют меньшую площадь теплообменника, в то время как самые дальние конструируются из большего количества отдельных секций, что увеличивает их мощность.

Есть еще несколько способов увеличения эффективности одноконтурной системы отопления:

1. Установка циркуляционного насоса. В этом случае жидкость перетекает по приборам отопления интенсивнее, в результате чего повышается эффективность работы всей климатической сети.
2. Правильное размещение радиаторов. Для уменьшения теплопотерь рекомендуется ближние к котлу батареи по возможности устанавливать в самых теплых помещениях – внутренних комнатах, имеющий минимум окон.

Чтобы обеспечить равномерный нагрев комнат, приходится устанавливать большие радиаторы отопления

С другой стороны, одноконтурное отопление все же довольно популярно.

Оно широко применяется в индивидуальном строительстве, так как имеет множество преимуществ:

• низкая цена монтажа – для установки необходимо покупать минимум труб и другой фурнитуры, снижаются также и затраты на оплату услуг монтажных бригад;
• более эстетичный вид – так как имеется только одна труба, ее легче спрятать, замаскировать или забетонировать в стену (пол);
• возможность выбора потока горячей воды – включение тех или иных контуров осуществляется с помощью ручной или автоматической запорной арматуры;
• возможность прокладки трубопроводов под межкомнатными дверями.

Обратите внимание! Точная схема размещения трубопроводов напрямую зависит от планировки дома. Необходимо выбирать такие места, которые гарантируют минимальное количество теплопотерь

Система отопления большого дома требует наличия циркуляционного насоса

Помните, что эффективный переток жидкости естественным способом невозможно организовать в таких случаях:

• общая площадь дома превышает 200 квадратных метров;
• протяженность контура больше, чем 30 метров;
• к одному контуру отопления подключено больше 10 радиаторов обогрева.

В этом случае вам все же придется устанавливать циркуляционный насос или покупать котел, уже оборудованный им.