Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Ви задумалися над облаштуванням водяного опалення в будинку? Не дивно, адже однотрубна система опалення приватного будинку може бути традиційною і абсолютно незалежною або, навпаки, дуже сучасною і повністю автоматичної.

Але сумніви в надійності подібного варіанту у вас все ж є - не знаєте яку схему вибрати і які «підводні камені» вас чекають? Ми допоможемо прояснити ці питання - в статті розглянуті схеми облаштування однотрубної системи, плюси і мінуси, які очікують власника будинку з подібною системою опалення.

Матеріал статті забезпечений докладними схемами і наочними фото із зображенням окремих елементів, що використовуються при складанні опалення. На додаток підібраний відеоролик з розбором нюансів монтажу однотрубної системи з теплими підлогами.

Принцип роботи водяного опалення

У малоповерховому будівництві найбільшого поширення набула проста, надійна і економічна конструкція з одного магістраллю. Однотрубна система залишається найпопулярнішим способом організації індивідуального теплопостачання. Вона функціонує за рахунок безперервної циркуляції рідкого теплоносія.

Переміщаючись по трубах від джерела теплової енергії (котла) до опалювальних елементів і назад, він віддає свою теплову енергію і обігріває будинок.

Теплоносієм може бути повітря, пар, вода або антифриз, який використовують в будинках періодичного проживання. Найбільш поширені водяні схеми опалення.

Вагомим переваги однотрубних варіантів споруди систем опалення є мінімальна кількість труб, яка обумовлює економічну і естетичну привабливість схеми При використанні металопластикових і пластикових труб естетичні показники однотрубних схем підвищуються, тому що прокладку контуру можна приховати в конструкціях або під обробкою У гравітаційних опалювальних системах, що характеризуються природним переміщенням теплоносія, однотрубні контури споруджуються виключно з верхнім розведенням У контурах з верхнім розведенням подає труба розташована над приладами, теплоносій послідовно перетікає з одного в інший і по шляху остигає. Щоб більш рівномірно розподілити теплоносій, перед радіаторами встановлюють байпас, частково відсікає поставку нагрітої води За аналогічним принципом споруджуються вертикальні контури примусових систем опалення, за якими переміщення нагрітої води стимулюємо циркуляційний насос У напрямку руху нагрітої і остигнула води в системі вони діляться на попутні і тупикові. У тупикових нагрітий і остиглий теплоносій рухається в різні боки, в попутних - в одну У контурах однотрубного опалення з нижнім розведенням підключення підводить і виходить труби проводиться знизу У системи з горизонтальним розведенням обов'язково присутній циркуляційний насос, без якого рух теплоносія буде занадто складно. Для видалення надлишку повітря встановлюються механічні або автоматичні воздухоотводчики

Традиційне опалення засновано на явищах і законах фізики - тепловому розширенні води, конвекції і гравітації. Нагріваючись від котла, теплоносій розширюється і створює в трубопроводі тиск.

Крім того, він стає менш щільним і, відповідно, легким. Підштовхуваний знизу більш важкої і щільною холодною водою він спрямовується вгору, тому що виходить з котла трубопровід завжди направляють максимально вгору.

Під дією створеного тиску, сил конвекції і тяжкості вода йде до радіаторів, нагріває їх, сама при цьому охолоджується.

Таким чином теплоносій віддає теплову енергію, обігріваючи приміщення. До котла вода повертається вже холодної, і цикл починається заново.

Сучасне обладнання, що забезпечує теплопостачання будинку може бути дуже компактним. Для його установки навіть не буде потрібно виділяти спеціальне приміщення

Систему опалення з природною циркуляцією називають ще самопливної і гравітаційної. Для забезпечення руху рідини необхідно дотримуватися кут ухилу горизонтальних гілок трубопроводу, який має дорівнювати 2 - 3 мм на погонний метр.

Об'єм теплоносія при нагріванні збільшується, створюючи в магістралі гідравлічний тиск. Однак, оскільки вода не стискається, навіть невелике його перевищення призведе до руйнування опалювальних конструкцій.

Тому в будь-якій системі обігріву встановлюють компенсує пристрій - розширювальний бак.

У гравітаційної опалювальній системі котел монтують в найнижчій точці магістралі, а розширювальний бак - в самій верхній. Всі трубопроводи роблять під ухил, щоб рідкий теплоносій міг самопливом рухатися від одного елемента системи до іншого

Відмінність однотрубної і двотрубної систем

Системи водяного опалення поділяють на два основних типи - це однотрубні і двотрубні. Відмінності цих схем полягає в способі приєднання тепловіддаючим батарей до магістралі.

Магістраль однотрубного опалення - це замкнутий кільцевий контур. Трубопровід прокладають від нагрівального агрегату, радіатори під'єднують до нього послідовно, і ведуть назад до котла.

Опалення з одного магістраллю просто монтується і не має великої кількості комплектуючих, тому дозволяє істотно економити на установці.

Однотрубні контури опалення з природним рухом теплоносія влаштовують тільки з верхнім розведенням. Характерна риса - в схемах є стояки прямому трубопроводі, але немає стояків для обратки

Рух теплоносія двотрубного опалення здійснюється за двома магістралях. Перша служить для доставки гарячого теплоносія від пристрою нагріву до тепловіддаючим контурам, друга - для відводу остигнула води до котла.

Батареї опалення підключаються паралельно - нагріта рідина надходить в кожну з них безпосередньо від прямої лiнiї, тому має практично однакову температуру.

У радіаторі теплоносій віддає енергію і остиглим йде в відвідний контур - «обратку». Така схема вимагає подвійної кількості фітингів, труб і арматури, проте дозволяє влаштовувати складні розгалужені конструкції і знижувати витрати на опалення за рахунок індивідуального регулювання радіаторів.

Двотрубна система ефективно обігріває великі площі і багатоповерхові будівлі. У малоповерхових (1-2 поверхи) будинках площею менше 150 м² доцільніше влаштовувати однотрубну теплопостачання як з естетичної, так і з економічної точки зору.

Двотрубна схема під'єднання радіаторів не отримала широкого поширення в пристрої індивідуального теплопостачання приватних будинків, оскільки її більш складно монтувати і обслуговувати. Крім того, подвійну кількість труб виглядає неестетично

Варіанти пристрою однотрубного опалення

Елементи будь-якої системи опалення:

  • джерело тепла - котел (твердопаливний, електричний, газовий котел;)
  • Тепловіддаючим прилади - радіатори, контури теплої підлоги;
  • пристрій, що забезпечує циркуляцію теплоносія - спеціальний розгінний ділянку магістралі, водяний насос;
  • пристрій, що компенсує надлишковий тиск теплоносія в магістралі - розширювальний бак відкритого типу або закритого типу;
  • труби, фітинги і відповідна водопровідна арматура.

Залежно від типу використовуваних пристроїв буде залежати і схема теплопостачання.

Опалення з використанням твердопаливного котла відноситься до розряду найдешевших. Але експлуатація пов'язана з утворенням кіптяви, гару, необхідності регулярно поповнювати паливо Опалення з електричними котлами найпростіше в влаштуванні та експлуатації. Немає ні кіптяви, ні бруду, але не допустимі перебої в енергопостачанні Опалення з газовим котлом привертає вигідною експлуатацією і можливістю частково автоматизувати процес. Підлогові варіанти обладнання застосовуються в облаштуванні великих будинків площею понад 240 м.кв Настінні газові агрегати встановлюють в невеликих дачних будиночках площею до 150 кв.м або в квартирах

Системи з природною і примусовою циркуляцією

Циркуляція теплоносія в опалювальній системі може здійснюватися природним шляхом - під дією фізичних явищ, або примусовим - за допомогою циркуляційного насоса.

У першому випадку рух опалення за системою є мимовільним і називається природним, у другому - примусовим або штучним.

З орієнтиром на конструктивні особливості однотрубні схеми опалення діляться на два види. Перший - застаріла, але проста проточна схема, другий - вдосконалена схема з байпасами

Для забезпечення руху рідини в гравітаційної системі необхідний розгінний ділянку. Це відходить від котла вертикальний патрубок, по якому піднімається нагрітий теплоносій.

У верхній точці трубопровід плавно повертають вниз, тому вода з прискоренням спрямовується по магістралі.

Для схеми опалення з верхнім розведенням, а також для двоповерхових будинків таким ділянкою служить подає патрубок, так як він піднімається на достатній рівень.

Для опалення одноповерхового будинку з нижньої горизонтальним розведенням влаштовують розгінний колектор, висота якого не повинна бути менше 1, 5 м від рівня першого радіатора.

Розгінний ділянку є пристроєм, що забезпечує циркуляцію теплоносія в самопливної системі опалення. Прохідний діаметр труб цього відрізка магістралі повинен бути більше, ніж її основної частини.

Наприклад, при діаметрі труби магістралі 25-32 мм, для розгінного колектора вибирають трубу діаметром 40 мм.

Верхню точку розгінного колектора влаштовують в зручному місці неподалік від котла. Опускають трубу колектора таким чином, щоб забезпечити достатній перепад висот між нижнім відведенням розгінного колектора і нижньою точкою магістралі для дотримання постійного ухилу трубопроводу

Основні переваги гравітаційної системи - це повна енергонезалежність (в поєднанні з твердопаливним котлом), простота і відсутність складних приладів.

Недоліків же досить багато:

  • Щоб мінімізувати гідравлічний опір, діаметри труб повинні бути досить великими.
  • Кожен вбудовується прилад і обладнання все ж викликає перешкоди руху рідини, тому в системі мінімальну кількість запірної арматури. Це створює труднощі при ремонті, так як вимагає повного відключення системи і зливу теплоносія з магістралі.
  • Для надійної роботи гравітаційну систему необхідно ретельно розраховувати і балансувати, підбираючи оптимальні діаметри труб і кількість секцій радіаторів. Крайні в системі радіатори повинні бути більше тих, в які теплоносій надходить після виходу з котла.

Установка циркуляційного насоса в систему нейтралізує практично всі її недоліки. Пристрій дає теплоносія додатковий імпульс, дозволяючи долати гідравлічний опір елементів трубопроводу.

Схеми примусового однотрубного опалення реалізуються в приватних будинках найчастіше.

Завдяки модернізації проточної системи шляхом установки байпасів, теплоносій з робочою температурою практично одночасно надходить в усі прилади

Насос можна монтувати в будь-якому місці магістралі. Але варто враховувати, що гаряча вода знижує його експлуатаційний термін, впливаючи на гумові деталі (прокладки і ущільнення).

Тому доцільніше встановлювати агрегат на зворотному трубопроводі, де циркулює остиглий теплоносій. Перед ним в обов'язковому порядку включають фільтр грубого очищення, щоб захистити від попадання можливих забруднень.

Всі прилади і пристрої опалювальних систем бажано підключати через запірну арматуру і байпаси.

Такий монтаж дозволить проводити ремонт і обслуговування окремих елементів без необхідності зупинки всієї системи і повного зливу води.

Байпас буває нерегульованим і регульованим. У першому випадку він являє собою простий патрубок, що з'єднує живить і відвідний трубопровід. У другому - забезпечений запірної триходовий арматурою

Переваги опалювальної системи з примусовою циркуляцією:

  • Можна реалізовувати більш складні і розгалужені схеми, збільшувати довжину контурів;
  • Немає необхідності в збільшених діаметрах труб - насос створює в магістралі тиск, достатній для руху і рівномірного розподілу рідини;
  • Циркуляція здійснюється із заданою швидкістю і не залежить від ступеня нагріву теплоносія і наявності розгінної ділянки;
  • Не треба дотримуватися кути нахилу при прокладанні трубопроводу, тому що рух теплоносія стимулюється насосом.

До того ж можна встановлювати регулюючі прилади на кожен радіатор і підтримувати оптимальний режим обігріву, знижуючи енерговитрати і витрати на обігрів.

Недоліків у однотрубного примусового опалення всього три:

  • залежність від електропостачання;
  • шум - деякий гул, який виробляє працює насос;
  • вартість - більш висока в порівнянні з гравітаційної схемою вартість пристрою.

Нейтралізувати їх досить просто. Енергозалежність вирішується установкою автономного електрогенератора або можливістю переходу системи на режим з природною циркуляцією.

Щоб зробити роботу насоса практично нечутною, його досить монтувати в нежитловому приміщенні - ванній, туалеті, бойлерної.

У верхніх точках магістралі, особливо при примусовому опаленні з закритим розширювальним бачком, необхідно передбачати можливість відведення виділяється з води повітря. Для радіаторів це автоматичні воздухоотводчики або крани Маєвського, для трубопроводу - сепаратор повітря

Відкрита або закрита опалювальна система?

Для виключення надмірного підвищення гідравлічного тиску в системі і його стрибків встановлюють розширювальний бак. Він приймає надлишки води при розширенні, а потім повертає її в магістраль при охолодженні, відновлюючи рівновагу системи.

Існує дві принципово відрізняються конструкції, які і визначають вид всієї системи.

Розширювальний бак відкритого типу - це частково або повністю відкрита ємність, яку приєднують до магістралі в найвищій її точці, безпосередньо після котла.

Для виключення переливу рідини через краю на певному рівні передбачають відведення, через який зайва вода буде зливатися в каналізацію або на вулицю.

В одноповерхових будинках компенсуючу ємність часто виводять на горище - в цьому випадку її необхідно утеплити.

Щоб не стежити постійно за рівнем теплоносія, до розширювального баку підводять водопровід і встановлюють простий поплавковий клапан

Система опалення з таким компенсуючим пристроєм називається відкритою. Застосовується при облаштуванні енергонезалежного або комбінованого теплопостачання.

Вона передбачає пряме зіткнення гарячого теплоносія з повітрям, внаслідок чого відбувається його природне випаровування і насичення киснем.

Виходячи з цього, відкрита схема теплопостачання характеризується наступними недоліками:

  1. При монтажі трубопроводу гравітаційних систем обов'язково дотримання ухилів - в цьому випадку вивільняється в системі повітря буде стравлювати в бак і атмосферу.
  2. Необхідно регулярно контролювати і вчасно поповнювати обсяг води в ємності, не допускаючи її надмірного випаровування.
  3. Не можна застосовувати антифриз в якості теплоносія, так як при його випаровуванні виділяються токсичні речовини.

Що міститься в циркулюючої рідини кисень викликає корозійні руйнування в сталевих деталях опалювальних приладів, знижуючи їх термін експлуатації.

Однак у неї є і плюси:

  • Немає необхідності в постійному контролі тиску в магістралі;
  • Навіть при невеликих протечках система буде справно обігрівати будинок, поки в магістралі є достатня кількість рідини;
  • Поповнювати теплоносій в системі можна навіть відром - просто налити в воду розширювальну ємність до необхідного рівня.

Розширювальний бак закритого типу являє собою міцний герметичний корпус, внутрішній обсяг якого розділений мембраною на дві частини. Одну порожнину наповнюють повітрям, другу з'єднують з магістраллю.

При нагріванні теплоносій, збільшуючись в обсязі, продавлює мембрану в бік повітряної камери, яка грає роль демпфера. При охолодженні води гідравлічний тиск знижується, і стиснене повітря призводить систему в рівновагу, видавлюючи надлишки води назад в трубопровід.

Всі баки закритого типу оснащені повітряним клапаном. В аварійному режимі, коли тиск в повітряній камері перевищує допустиму межу, він підбурює газ і оберігає пристрій від руйнування

Система з розширювальним баком мембранного типу носить назву закритою. Це повністю позбавлена доступу повітря замкнута гідравлічна магістраль.

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.

В группу безопасности для контуров отопления входят три прибора: воздухоотводчик, предохранительный клапан и манометр Сгруппированные устройства предотвращают возникновение избыточного давления, способного разрушить трубопровод и вывести из строя запорную арматуру Чаще всего устройства, составляющие группу безопасности систем отопления, монтируют на общий полый корпус и располагают вместе, но они могут быть установлены по отдельности Если приборы устанавливаются отдельно друг от друга, предохранительный клапан обязательно ставят выше котла, если вместе, то там монтируются всю группу

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.

Такая схема гарантирует максимальный прогрев площади радиаторов и возможность регулировки и настройки режима работы. Чтобы отсоединить любой из элементов системы, не требуется сливать воду из всей магистрали

Способы подключения радиатора к магистрали

Теплоотдача радиаторов зависит от способа их подключения к магистрали.

Существует три основных типа соединения:

  • діагональне;
  • бічне;
  • Нижня.

Розглянемо особливості кожного з цих способів детальніше.

Діагональне або перехресне з'єднання

Діагональне, або перехресне, підключення є найбільш ефективним. Досягається максимальний прогрів батареї по площі, і практично немає втрат тепла.

За такою схемою подає трубопровід підводять до верхнього патрубка радіатора, а відвідний з'єднують з нижнім патрубком, розташованим з протилежного боку приладу. Для приладів з великим числом секцій застосовують тільки діагональний тип підключення.

Бокове або одностороннє підключення

Бокове, або одностороннє, під'єднання дозволяє домогтися рівномірного прогріву всіх секцій приладу.

Для підключення подає і відводить трубопроводи підводять з одного боку. Найчастіше таке з'єднання застосовують при влаштуванні опалення з верхнім розведенням.

Тепловіддача опалення при бічному підключенні радіаторів, з подачею зверху вниз дорівнює 97%. При зворотному русі теплоносія - від низу до верху - цей показник становить 78%

Нижня з'єднання радіатора з трубопроводом

Нижня підключення - не найефективніша схема опалення. Однак влаштовується досить часто, особливо коли магістральний трубопровід приховують під підлогою.

Підводить і відводить труби підводяться до нижніх патрубків, розташованим з різних сторін радіатора.

Показник тепловіддачі при нижньому підключенні радіаторів становить 88%

Переваги та недоліки однотрубної системи

Однотрубну опалення набуло широкої популярності в області приватного будівництва.

Основні причини - це відносно невисока вартість конструкції і можливість змонтувати її своїми силами, без залучення фахівців.

Але у однотрубної системи опалення є й інші переваги:

  • Гідравлічна стійкість - тепловіддача інших елементів системи не змінюється при відключенні окремих контурів, заміні радіаторів або нарощуванні секцій;
  • Пристрій магістралі обходиться мінімальною кількістю труб;
  • Характеризується низькими інерційністю і часом прогріву за рахунок меншого, ніж в двотрубної, кількості теплоносія в магістралі;
  • Виглядає естетично і не псує інтер'єр приміщення, особливо якщо магістральну трубу приховати;
  • Установка запірної арматури останнього покоління - наприклад, автоматичних і ручних терморегуляторів - дозволяє точно налаштовувати режим роботи всієї конструкції, а також її окремих елементів;
  • Проста і надійна конструкція;
  • Нескладні монтаж, обслуговування та експлуатація.

При підключенні приладів управління і контролю до системи опалення, її можна перевести в повністю автоматичний режим роботи.

Можлива інтеграція з системою «Розумний будинок» - в цьому випадку можна задавати програми оптимальних режимів опалення в залежності від часу доби, сезону та інших вирішальних факторів.

Магістраль однотрубного опалення можна повністю приховати фінішною обробкою. Такий прилад не тільки не псує зовнішній вигляд кімнати, а й стає його деталлю - предметом інтер'єру

Основним недоліком однотрубного теплозабезпечення є дисбаланс нагріву тепловіддаючим батарей по довжині магістралі.

Теплоносій охолоджується в міру пересування по контуру. Через що радіатори, встановлені далеко від котла, нагріваються менше, ніж близько розташовані. Тому рекомендовано встановлювати повільно остигають чавунні прилади.

Установка циркуляційного насоса дозволяє теплоносія прогрівати обігрівальні контури більш рівномірно, проте при достатній довжині трубопроводу спостерігається істотне його охолодження.

Знижують негативну дію такого явища двома способами:

  1. У віддалених від котла радіаторах збільшують число секцій. Це збільшує їх теплопроводящую площа і кількість віддається тепла, дозволяючи прогрівати приміщення рівномірніше.
  2. Складають проект з раціональним розташуванням тепловіддаючим приладів по кімнатах - найпотужніші встановлюють в дитячих, спальнях і «холодних» (північних, кутових) кімнатах. У міру остигання теплоносія йдуть вітальня і кухня, закінчують нежитловими і підсобними приміщеннями.

Такі заходи мінімізують недоліки однотрубної системи, особливо для одно- і двоповерхових будівель, які мають площу до 150 м². Для таких будинків однотрубну опалення є найбільш вигідним.

Висновки і корисне відео по темі

До магістралі однотрубного опалення підключають не тільки радіатори, а й контури теплої підлоги. У відеоролику показано, яким чином провести такий монтаж.

Однотрубну опалення - це проста і надійна система. Однак для ефективного обігріву необхідно ретельно вибирати окремі її елементи. Для цього бажано звернеться за консультацією до фахівця, де вам допоможуть виконати оціночний розрахунок.

Ви не згодні зі схемами, наведеними в нашій статті? Або маєте практичний досвід облаштування однотрубного опалення в приватному будинку? Ваш досвід буде корисний нашим читачам. Не соромтеся, поділіться своїми знаннями в коментарях нижче.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Опалення