Однотрубная система отопления своими руками. Одноконтурная схема — устройство и принцип действия

Однотрубная система отопления своими руками. Одноконтурная схема — устройство и принцип действия

Как работает отопление с одним контуром трубной разводки:

1. Теплогенератор нагревает рабочую жидкость, и направляет ее в трубопровод системы отопления;
2. По трубам теплоноситель подается в батареи, регистры или радиаторы;
3. Рабочая жидкость протекает по радиаторам последовательно из первого во второй, из второго в третий, и т.д., пока из последнего радиатора снова не попадет в котел;
4. После подогрева остывшей жидкости в котле теплоноситель снова направляется в систему отопления.

Устроенная по такой схеме однотрубная система отопления практически вечная, если переток воды по трубам организован по принципу гравитации – без насоса. В системе с естественной циркуляцией теплоносителя для работы системы необходимо только соблюдать некоторый уклон труб, и отопление будет работать в абсолютно автономном режиме. Если собирается принудительная магистральная система отопления частного дома своими руками, то в нее включается циркуляционный насос.

Разница между этими двумя вариантами огромная: в первом случае поток рабочей жидкости будет медленным, нужно тщательно соблюдать все уклоны и повороты, необходимо размещать расширительный резервуар только в самой высокой точке системы, но такая схема работает самостоятельно и не требует электричества, контроля и регулировок. При работе насоса работа отопления упрощается: схема разводки может быть любой, так как насос протолкнет воду по любым лабиринтам, а расширительный бак можно врезать в трубу и закрытого типа, что позволяет устанавливать его в любой точке системы.

Самостоятельный монтаж однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией часто реализуется по схеме с верхней трубной разводкой. Упрощенно такая схема подключения однотрубной системы отопления частного дома выглядит, как последовательное включение оборудования, начиная от котла и заканчивая крайним в разводке радиатором, причем все приборы должны располагаться один ниже другого, чтобы вода имела физическую возможность создавать направленный поток. Преимущество в таком плане однотрубного отопления – отсутствие зависимости от электричества, бесшумность и, как следствие, надежность.

Принудительная однотрубная разводка требует включения насоса в трубу обратной подачи рабочей жидкости – между последним радиатором и котлом. Так как жидкость движется принудительно, никаких уклонов соблюдать не нужно, а за стравливанием воздуха и другими параметрами системы может следить автоматика, которую при подведенном электричестве организовать несложно.

Принудительная закрытая или открытая однотрубная система отопления эффективнее работает с нижней трубной разводкой, когда подающая труба проходит по периметру всех обогревательных приборов по полу. Достоинства такой схемы – возможность скрытой разводки и отсутствие вертикальных трубных стояков.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома. Принцип работы однотрубной системы отопления в двухэтажных домах

Однотрубная система отопления двухэтажного дома предполагает естественную циркуляцию воды, однако циркуляционный насос отсутствует. На второй этаж горячая вода подается по стояку, потом попадает в нагревательные приборы и перемещается уже по передающим стоякам. В этих стояках теплоноситель охлаждается. Первый этап предполагает установку без наличия байпасов. Такие компоненты, как байпасы, нужны больше всего во время различных ремонтных процедур.

Разводка однотрубного отопления в двухэтажном доме

Если происходит естественная циркуляция теплоносителя (без участия насоса), то перемещение имеет место благодаря тому, что изменяется плотность холодной и горячей воды. Наиболее серьезный недостаток заключается в установке труб большого диаметра вместе с разводкой магистралей находящихся под уклоном. Это выглядит очень неэстетично  и может испортить весь интерьер. Наилучшим вариантом будет независимость от электросети.

Если сравнивать однотрубное отопление двухэтажного дома с двухтрубным, то первое обладает многими преимуществами. В первую очередь, посредством однотрубной системы можно охватить весь внутренний периметр дома и внешние стены посредством одного кольца замкнутого типа. Это можно сделать независимо от того, какая планировка в помещении.

Однотрубное отопление в частном доме

Суть такой системы заключается в том, что от котла идет только одна труба для подачи тепла. Эта труба проходит по всему периметру здания и поворачивает в ту сторону, где у котла находится обратка. Если есть необходимость, к трубе подачи можно подключить радиаторы отопления или отвести трубы с системой под названием «теплый пол». Для того чтобы произвести установку циркуляционного насоса или полотенцесушителя, не нужно много усилий.

Однотрубная система отопления частного дома. Что такое однотрубная система отопления, схема ее подключения

Работа такого типа оборудования построена на перемещении теплоносителя по одной магистральной трубе. Первоначально нагретая жидкость поднимается на верхние этажи дома, откуда по подключенным радиаторам спускается на нижние.

Применяя данную методику отопления в многоэтажных домах, была замечена разница интенсивности отопления между верхними этажами и нижними, где наверху обогрев значительно сильнее.

В частных домах, имеющих, в основном, не более 2-3 этажей, однотрубный метод обеспечивает практически равномерный обогрев всех помещений.

Отопительная однотрубная конструкция и ее преимущества

• легко проектируется и монтируется;
• относительно невысокая стоимость, как на расходные материалы, так и на установку;
• повышенное давление воды позволяет достигать неплохих результатов естественной циркуляции теплоносителя;
• экономичность однотрубной конструкции повышается за счет использования антифриза.

Система отопления с однотрубной конструкцией и недостатки ее использования

• для установки хорошо функционирующей системы с одной магистралью необходим грамотный гидравлический расчет тепловой сети;
• высокая степень зависимости всех элементов системы друг от друга;
• большой показатель сопротивления движения жидкости;
• на один стояк возможно установить ограниченное количество радиаторов;
• невозможно регулировать объемы теплоносителя, поступающие в радиаторы;
• теплопотери довольно высокие, что ставит под сомнение экономический фактор данного типа оборудования.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/stati/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-s-nizhney-razvodkoy-shemy-i-princip-organizacii

Однотрубная система отопления диаметр труб. Устройство и принцип раздачи теплоносителя

Система называется однотрубной, поскольку нагретая вода подается и уходит из радиаторов отопления по единому коллектору. Трубопровод является общим для всех батарей, подсоединенных к магистральной ветви. То есть, входная и выходная подводка каждого отопительного прибора подключается к одной трубе, как показано на примере схемы теплоснабжения одноэтажного здания.

Классический вариант закрытой схемы с принудительным движением теплоносителя, подключенной к газовому котлу

Как работает однотрубная радиаторная система отопления:

1. Поступающий от котла прогретый теплоноситель достигает первой батареи и делится тройником на два неравных потока. Основная масса воды продолжает двигаться прямо по магистрали, меньшая часть затекает в радиатор (примерно 1/3).
2. Отдав тепло стенкам батареи и охладившись на 10—15 °С (в зависимости от мощности и реальной отдачи радиатора), малый поток через выходящий патрубок возвращается в общий коллектор.
3. Смешиваясь с основным потоком, охлажденный теплоноситель снижает его температуру на 0.5—1.5 градуса. Смешанная вода доставляется к следующему отопительному прибору, где цикл теплообмена и охлаждения главного потока повторяется.
4. В результате каждая последующая батарея получает теплоноситель с более низкой температурой. В конце остывшая вода направляется обратно в котел по той же магистрали.

Важный момент. Чтобы схема отопления работала стабильно, диаметр раздающей трубы должен значительно превышать размеры радиаторных подводок. Правило не касается вертикальных стояков с верхним розливом, где теплоносителю помогает течь вниз сила тяжести (читайте ниже о видах систем).

Цвет и размер стрелок на рисунке характеризует температуру и количество воды соответственно. Сначала потоки разделяются, потом смешиваются, остывая на пару градусов

Чем ниже температура циркулирующей воды, тем меньше тепла достается последним обогревателям. Проблема решается тремя способами:

• в конце магистрали ставятся батареи повышенной мощности – наращивается число секций либо увеличивается площадь панельных стальных радиаторов;
• путем увеличения диаметра трубы и производительности насоса повышается расход теплоносителя через основной коллектор;
• комбинация двух предыдущих вариантов.

Подключение радиаторов к единой распределяющей магистрали – главное отличие однотрубной разводки от остальных двухтрубных систем, где подача и возврат теплоносителя организован по двум раздельным ветвям.

Однотрубная система отопления с электрокотлом. Двухтрубная схема отопления с электрокотлом

Двухтрубная схема отопления с электрокотлом имеет массу преимуществ, по сравнению с однотрубной. Самый главный плюс – это простота балансировки контура, за счет того, что температура теплоносителя в первом и последнем радиаторе практически не отличаются. Есть, конечно же, разница в несколько градусов, которая особого влияния на показания термометра в помещении не имеет.

Суть двухтрубной схемы отопления с электрокотлом заключается в том, что потоки прямой и обратки разделены, в то время как в однотрубной системе этого нет. Есть разные методы монтажа, которые несколько отличаются по своему принципу работы. Так, двухтрубные схемы отопления с электрическим котлом бывают:

Какую схему отопления выбрать в том или ином случае, в большей степени, зависит от планировки помещения и количества контуров. Несмотря на некоторые отличия, особой разницы в характеристиках нет, оба варианта хороши.

Принцип грамотного подбора расширительного бака для отопления разного типа.

Если нужен поэтапный расчет расширительного бачка системы отопления, то вам сюда .

Попутная схема отопления с электрическим котлом работает по следующему принципу:

Попутная схема отопления с электрическим котлом.

электрокотел для водяного отопления подогревает жидкость и подает ее в магистраль, в которой есть отводы к радиаторам;

Таким образом, горячая вода в прямой и, уже отдавшая часть тепла в радиаторах жидкость, не пересекаются. После каждого последующего радиатора теплоноситель попадает в обратку. Особенностью системы отопления с электрокотлом (схема двухтрубная) и ее характерной чертой является то, что направление подачи и обратного потока совпадают. Когда подача доходит до последнего радиатора, то ее дальнейшее движение прекращается, а обратка идет дальше. Именно это создает условия попутной циркуляции.

Недостаток такой системы отопления частного дома с электрическим котлом заключается в том, что трубы в любом случае, обходя дом по кругу, будут пересекаться с дверными проемами.

Это создает некоторые сложности. Дверь нужно как-то обойти. Во избежание такого сценария можно:

Следует учитывать, что при прокладывании коммуникаций скрытым методом нужно особое внимание уделить качеству соединений труб. Так, наиболее применяемый материал для таких целей – это сшитый полиэтилен. Мы уже рассказывали прохарактеристики и преимущества полимерных труб для отопления.

Тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом.

Попутная и тупиковая схема отопления частного дома с электрокотлом имеют одно конструктивное отличия, из-за которого направления движения теплоносителя в прямой и обратке не совпадают. Как мы уже рассказали, в попутном контуре их векторы движения совпадают, а вот в тупиковой, наоборот, жидкости двигаются в разных направлениях. Как это происходит на практике? Есть все те же две трубы, идущие параллельно. По одной от нагревателя идет теплоноситель и по патрубкам заходит в радиаторы. Причем не весь, а только какая-то часть, остаток продолжает свое движение дальше.

Из каждого радиатора по второму патрубку вода попадает в трубу обратного потока, где жидкость начинает двигаться к нагревателю. Пока непонятно, почему теплоноситель меняет вектор движения, но тут все просто. Других вариантов у него нет, так как на последнем радиаторе обе трубы просто перекрываются заглушками, все тупик, дальше дороги нет. Получается, что кроме как двигаться в обратном направлении у воды, отдавшей часть своего тепла, иных альтернатив нет. К тому же этот процесс стимулируется электрическим насосом, встроенным в электрокотел для закрытой системы отопления или установленным отдельно.

Такая схема часто используется при разделении одного потока на несколько контуров посредством коллекторов. Да и в одноконтурных системах отопления с электрокотлом такой подход встречается очень часто.

Еще раз повторимся, что нужно отталкиваться от размещения котельной, планировки и площади дома. Есть, конечно, идвухконтурные электрические котлы для отопления. но они такие дорогие и непрактичные, что их никто не хочет покупать. Даже если захотеть, нужно постараться его найти.

Однотрубная система отопления с нижней разводкой. Схемы разводки однотрубной системы отопления

Общий контур однотрубной системы чаще всего располагается вдоль внешних стен помещений дома и проходит параллельно полу (или с необходимым уклоном). А вот схема включения в этот контур радиаторов отопления может различаться. Рассмотрим возможные варианты – от самых простых к более сложным и эффективным.

Так как принципиальная схема разводки труб и общей оснастки не меняется, то от рисунка к рисунку сохранится общая нумерация узлов, с указанием только вновь появившихся элементов.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как работает гидравлическая стрелка в системе отопления

Самые простейшие схемы

Самый простой и несовершенный вариант

Цифрами на схеме показаны:

 1- отопительный котел . От котла вверх уходит главная труба подачи (поз. 2). На схеме представлен вариант однотрубной системы отопления открытого типа , поэтому в самой верхней точке разводки смонтирован расширительный бак (поз. 3).

Цены на разные виды котлов отопления

котлы отопления

Если система работает по принципу естественной циркуляции, то для однотрубной разводки обязателен стартовый участок – так называемый «разгонный коллектор» (поз. 4). Он не допустить застоя теплоносителя в системе и придаст дополнительный импульс циркуляции жидкости по трубам. Высота этого разгонного коллектора над первым радиатором ( h 1) – не менее полутора метров.

Сами радиаторы отопления (поз. 5) в простейшей схеме установлены последовательно с нижним подключением входа и выхода с противоположных сторон. Понятно, что при прокладке трубы для обеспечения естественной циркуляции соблюдается уклон (он показан коричневыми стрелками).   Мало того, должно быть соблюдено превышение последнего радиатора в цепочке над котлом отопления ( h 2). Чем больше эта величина, тем лучше, поэтому котельные нередко размещают в цокольных помещениях или делают искусственное заглубление пола в месте установки прибора. Максимально допустимое значение 2 3 метра.

Чтобы избежать всех этих сложностей, оптимальным решением станет установка насосного узла (поз. 6).   Он включает сам насос (поз. 7), байпас (перемычку) и систему кранов (поз. 8) которые позволяют при необходимости проводить переключение с принудительной циркуляции на естественную (например, если в районе постройки перебои с электропитанием не являются редкостью).

Однотрубная система отопления с верхней разводкой. Однотрубная система

В однотрубных системах с верхней разводкой теплоноситель подается к самой верхней точке, а затем распределяется по радиаторам. Они характеризуются последовательным подключением батарей, что приводит к зависимости степени нагрева от протяженности коммуникаций и невозможности регулировать температуру каждого отопительного прибора. При монтаже однотрубных сетей необходимо соблюдать уклон подающего трубопровода, который составляет 5-7 мм на 1 м.п. в сторону перемещения рабочей среды. Он улучшает циркуляцию теплоносителя и обеспечивает более равномерный нагрев помещений.

По расположению труб, соединяющих отопительные приборы, однотрубные системы бывают горизонтальными и вертикальными.

Вертикальная схема с верхней разводкой получила распространение при строительстве многоэтажных жилых зданий в начале 50-х годов прошлого века. Сегодня она востребована и в домах высотой 4-9 этажей и более, и в одноэтажных коттеджах площадью до 100 м2. Чтобы устранить недостатки системы и обеспечить эффективное потребление тепловой энергии, радиаторы однотрубной системы оснащаются следующей трубопроводной арматурой:

• воздуховодчиками. Их функции выполняют краны Маевского с колпачком или под отвертку, которые служат для удаления скопления воздуха;
• терморегуляторами и термостатическими элементами. Они позволяют контролировать температуру нагрева каждого радиатора;
• отсечными клапанами. Установка запорной арматуры дает возможность проводить профилактические и ремонтные работы без слива теплоносителя в системе.

Батареи для однотрубной сети с верхней разводкой подбирают, учитывая условия эксплуатации и величину давления в трубопроводе. Для многоквартирных домов с центральным отоплением подойдут биметаллические и чугунные модели, способные выдерживать значительные гидравлические удары. В одноэтажных зданиях устанавливают батареи из чугуна. Алюминиевые приборы отопления можно использовать при наличии контроля состава и уровня кислотности теплоносителя.

Правильная однотрубная система отопления. Основные конструктивные элементы однотрубной системы отопления

В первую очередь необходимо рассмотреть конструкцию системы, которая, как вы сами убедитесь довольно проста. Основное отличие однотрубного отопления от двухтрубного заключается в том, что в такой системе полностью отсутствует распределение подающей и обратной трубы.

Полный контур состоит только из одной трубы, которая последовательно соединяет радиаторы. Именно поэтому труба только условно делится пополам, где одна половина, которая выходит из элемента нагрева – падающая, и вторая половина – обратная.

Схема расположения элементов

Для полноценного понимания о том, как устроена эта система необходимо досконально разобраться в её составляющих. Основными элементами такой системы являются:

1. Нагревательный бак . В индивидуальных случаях предусматриваются конструкции на твердом топливе, газе или же электричестве.
2. Отопительные элементы . В их роли в данной ситуации выступают радиаторы. Принцип их работы очень прост — забирая тепло у теплоносителя, они передают его помещению.
3. Расширительный бачок . Его присутствие в системе обязательно. Основная задача — компенсировать расширение теплоносителя, не давая ему повредить трубы.
4. Разводка . В частности, она подразумевает наличие в системе кранов, запорной арматуры и труб.

Важно! Следует отметить, что работает система в любом из случаев по одному принципу, и не зависит от нагревательных элементов и топлива.

Преимущества и недостатки отопления с одной трубой

Чтобы определиться с проектированием системы отопления в своем доме необходимо знать все преимущества и недостатки каждой из них. Говоря о варианте с одним контуром следует выделить его следующие достоинства:

• Обустройство такой системы позволяет значительно сэкономить средства, поскольку требует минимального количества материала. Для монтажа не нужно большое количество соединительных труб, перемычек, подводов к радиаторам и обратных стояков и прочих комплектующих.
• Несомненным достоинством является и внешний вид такого отопления, который с эстетической точки зрения получается гораздо более привлекательным чем остальные.
• Возможность прокладки отопительных элементов под покрытием пола, дверными проемами или облицовочным материалом стен.
• В современных моделях можно добиться поддержания температуры теплоносителя. Делается это за счет последовательной системы подключения радиаторов, оснащенных датчиками температуры.

Говоря о современной комплектации, следует заметить наличие: термостатических клапанов, регуляторов температуры, дополнительных воздухоотводчиков, вентилей балансировки, шаровых кранов.

Система «ленинградка» — разновидность однотрубного отопления с параллельным расположением радиаторов, что позволяет уменьшить снижение температуры при прохождении через систему теплоносителя

Если говорить о слабой стороне данного вида отопления, то можно отметить три существенных недостатка:

• Самым большим недостатком, и в то же время основным отличием однотрубной системы отопления от двухтрубной является последовательное соединение радиаторов. К примеру если в одной из комнат слишком высокая, или же наоборот, слишком низкая температура, для исправления проблемы необходимо подкрутить вентиль на радиаторе, что в последствии приведет к изменению температуры теплоносителя в последующих элементах нагревательной системы.
• Еще одним минусом является необходимость в довольно высоком давлении для циркуляции теплоносителя. Чтобы система работала без сбоев придется установить мощный насос, поскольку естественная циркуляция проходит довольно плохо, в отличие от двухтрубной системы, у которой проблем в этом плане нет. Это может привести к дополнительным затратам, поскольку существует риск образования протечек или разрыва.
• И последним довольно значимым недостатком можно назвать то, что в одноэтажном доме необходима установка однотрубной системы с верхней разводкой. В этом случае роль технического помещения будет выполнять чердак, на котором должен располагаться расширительный бак.