Типы двухтрубной системы горизонтальной компоновки
Самый распространенный вариант обогрева жилого одноэтажного дома — двухтрубная система теплоснабжения с горизонтальной разводкой.
Для организации такого отопительного контура используются следующие схемы:
- тройниковая или по другому периметральная;
- коллекторная, иначе лучевая.
Согласно тройниковой схеме трубы соединяются тройниками, трубопроводы прокладываются по периметру помещения, последовательно подключаются к приборам. Теплоноситель в периметральной системе перетекает от одной батареи в другую, несколько остывая по пути.
По движению нагретого и остывшего теплоносителя тройниковые варианты подразделяются на попутные и встречные. В тупиковой схеме горячая и охлажденная вода перемещается в разных направлениях. В попутной нагретый и отработанный теплоноситель течет в одну сторону.
В коллекторной схеме от центрального органа системы, коллектора, трубы проводятся к каждому из радиаторов, за счет чего теплоноситель поступает во все приборы одновременно.
Принцип устройства напоминает солнечные лучи, исходящие от расположенного обычно в центре распределителя теплового потока. В лучевых разновидностях разводки теплоноситель движется только в разные стороны.
Какой котел лучше выбрать
Лучшим вариантом для однотрубной ленинградской системы считается газовый котел. Несмотря на то, что устанавливать его должны специализированные службы, он имеет небольшие размеры, оснащен автоматикой, а топливо является одним из самых дешевых. Есть и другие варианты:
| Тип оборудования | Характеристика |
| Дровяной | Он имеет большие габариты, требует отдельного помещения для монтажа. Топливо нужно периодически загружать вручную |
| Угольный | Имеет такие же характеристики, что и предыдущий тип. Помимо этого, существует проблема утилизации золы. Но уголь прогорает длительное время, поэтому часто загружать его не придется |
| Пеллетный | Обладает высоким КПД (до 90%), имеет небольшие размеры, практически не образует сажи. Топливо экологически чистое, поэтому не очень дешевое. Бункер загружают раз в несколько дней |
| Жидкотопливный | Аппарат экономный, автоматический, но дорогостоящий в обслуживании. Тут требуется дополнительная установка цистерна или трубопровода с топливом |
| Электрический | Этот вид энергии дорогой, но не требует обустройства дымовой трубы, компактный. Недостатком считается перерыв в работе при отсутствии электропитания |
Также нужно обращать внимание на направление перемещения теплоносителя
Составные части сети
Газовый, твердотопливный или электрический котел, отопление это закрытая система, однотрубная, и потому достаточно простая к восприятию. Котёл является главным элементом, основной его задачей является нагрев теплоносителя для последующего его распространения по трубам и радиаторам.
В случае, когда это необходимо, применяется насос или помпа. Выбирая данный агрегат, не стоит экономить. Приобретайте устройства только от известного на рынке производителя, обладающие всеми необходимыми сертификатами качества и гарантией работы. Место покупки также должно быть проверенным и внушать доверие. Например, это может быть крупна сеть авторизованных центров по торговле сантехническим оборудованием. Насос сердце всей схемы отопления, он должен быть отличного качества и обладать большим запасом прочности.
Когда речь заходит про отопление, будь то однотрубная система или двухтрубная, не обойтись без такого элемента, как расширительный бак. Главной задачей этого устройства является поддержание стабильного давления и стравливание воздуха, попадающего с трубы.
Такой бачок может быть как открытого, так и закрытого типа и, в зависимости от необходимости, может использоваться для подачи дополнительного теплоносителя, в тех случаях, когда отопление используют, в том числе, для обеспечения горячего водоснабжения в доме.
Кроме основных перечисленных устройств также могут применяться:
- Коллекторы, или разделители. Трубы большего диаметра, применяемые для разгона теплоносителя и стабилизации температурных показателей на всех разделённых участках;
- Фильтры. Не стоит ими пренебрегать, очень часто при монтаже системы, да и по ряду других причин, в трубы попадает мусор, который может испортить насос, забить радиаторы, и принести кучу неприятностей и расходов. Гораздо дешевле и проще поставить фильтр на входе в бак, или перед насосом;
- Различные сепараторы и отсечки. Достоинства однотрубной сети в том, что практически в любом месте можно добавить полотенцесушитель, наливные полы, или ещё одну батарею.
Лучше всего подключать радиаторы диагональным методом, это позволяет избежать тепловых потерь. При указанном методе теплоноситель заводится в верхний левый угол устройства, а выводится с нижнего правого. При нижнем подключении напротив – потери составят до пятнадцати процентов.
Также полезно будет включить в сеть отсечки, позволяющие заизолировать каждый её узел, для сервисного обслуживания, без отключения всей системы.
Лучше всего подключать радиаторы диагональным методом, это позволяет избежать тепловых потерь.
Однотрубная система обогрева
В доме устанавливается только одна линия магистрали под полом или над ним с последовательным подключением батарей. В таком отопительном контуре нет распределения на подающую трубу и обратную.
По периметру одноэтажного здания монтируется всего одна труба круглого сечения диаметром не меньше 32 мм, которую условно делят пополам. Отходящую от теплогенератора половину называют подачей, а вторую часть магистрали — обраткой. С помощью сварной или бесшовной трубы малого диаметра в закольцовку монтируют радиаторы/конвекторы.
Организация отопительной системы с естественной циркуляцией подразумевает установку подающего трубопровода с уклоном 4-5 мм через каждые 2 м
Однотрубная схема включает следующие функциональные элементы:
- источник теплоснабжения (котёл);
- радиаторы отопления;
- расширительный резервуар;
- элементы разводки труб.
Нагретая жидкость поступает поочередно в радиаторы отопления, каждый раз отдавая часть своего тепла. После этого уже охлажденной возвращается в котел для следующего цикла подогрева. В каждой батареи теряется тепло и последний элемент в цепочке остается самым холодным в сравнении с другими.
Есть несколько способов, которые позволяют оптимизировать работу однотрубной системы. Можно дополнительно установить специальные термостатические клапаны для теплообменников, балансировочные вентили с регулируемым гидравлическим сопротивлением или компактные шаровые краны. Подобное оборудование помогает нормализовать подачу тепла к батареям.
Установленные вентили дают возможность регулировать количество поступающего тепла в каждый отдельный радиатор
Другой способ — увеличить количество секций каждого следующего радиатора в отопительном контуре. А также можно установить циркуляционную помпу. Насосное устройство подключают в конце обратки — месте, где рабочая жидкость имеет самые низкие показатели температуры.
Однотрубный вариант отопления отличается простой установкой и введением в эксплуатацию. Теплопотери сводятся к минимуму, поскольку абсолютно все коммуникации расположены внутри жилых комнат частного дома.
Такую схему можно организовать в виде системы с горизонтальной разводкой и принудительным движением теплоносителя или вертикальной сети обогрева с естественным, принудительным или комбинированным перемещением рабочей жидкости.
Также рекомендуем прочесть другой наш материал, где мы подробно рассмотрели однотрубную систему отопления для частного дома.
Горизонтальный способ разводки
Монтаж подающей трубы в горизонтальной плоскости выполняют с нужным уклоном по направлению движения нагретой воды. При этом все батареи по периметру дома должны быть установлены на одном уровне. Для выпуска воздуха из радиаторов используют краны Маевского или автоматические воздухоотводные устройства.
Кран Маевского представляет собой специальное устройство для удаления накопившегося воздуха из батарей. Запорный клапан поворачивают, пока не станет чётко слышно шипение. Когда смесь газов удалится, из крана потечёт вода
Горизонтальная магистраль может быть установлена в самой конструкции пола или смонтирована над ним. Чтобы избежать теплопотерь, во первом случае обязательно нужно утеплить трубы.
Вертикальный вариант разводки
В такой системе транспортировку жидкого теплоносителя обеспечивает естественный режим циркуляции, а потому устанавливать дополнительно насос нет необходимости. Энергонезависимость — главный плюс однотрубной вертикальной системы обогрева дома.
При таком способе разводки рабочая жидкость, нагретая до заданной температуры, перемещается вверх по стояку, после чего по распределительным трубам поступает в батареи. Эффективность функционирования вертикально расположенной однотрубной системы достигается установкой магистрали под уклоном, а также монтажом труб большого диаметра.
Конечно же, массивный трубопровод не украсит интерьер жилых комнат. Но этого очевидного недостатка можно избежать, если установить в системе циркуляционное оборудование.
Особенности монтажа
Монтаж начинается с установки котла. Многие производители рекомендуют проводить эти работы с привлечением специалистов. Желательно иметь документ, подтверждающий что установка была произведена специализированной организацией, иначе можно потерять гарантию производителя.
Последовательность обвязки:
- Осуществляется разметка мест установки радиаторов.
- При необходимости делается гидравлический расчет.
- От котла оборудуется стояк, расширительный бак и разгонный коллектор.
- В намеченных местах устанавливаются радиаторы.
- Намечаются места врезки тройников для стыковки радиаторов, места установки кранов и запорной арматуры.
- Монтируется циркуляционный насос.
- Собирается контур, если трубы зашиваются в стены, необходимо их изолировать.
- К контуру присоединяются радиаторы.
После сборки системы производятся контрольные испытания — систему заполняют либо водой, либо воздухом и проверяют на подтеки, либо на падение давления. Если все в порядке, осуществляется пробный запуск с использованием теплоносителя.
Способы соединения труб
Существует несколько способов пайки труб. Наиболее часто используется раструбный вариант: когда трубы имеют разный диаметр, то есть в точке соединения одна они вставляются в другую. Части должны быть предварительно разогреты специальным паяльником. Таким же образом происходит сварка при помощи муфт, а также соединение фитингом.
Часто крепление раструбного соединения осуществляется за счет клеевого состава либо уплотнительного стопорного кольца.
При торцевой пайке оба элемента имеют одинаковый диаметр, в этом случае пайка происходит стыковым образом. Оплавленные до состояния вязкотекучести, торцы соединяются друг с другом под давлением и выдерживаются до полного охлаждения.
В случае стыковой сварки требуется специальное оборудование, так как состыковать трубы ровно и удерживать под равномерным давлением вручную — крайне проблематично.
И в первом и во втором случаях оборудование можно брать напрокат, так как стоит оно недешево.
Как паять трубы
Сварка труб осуществляется при помощи паяльника, принципиальное устройство которого практически не отличается от обычного. Это устройство оборудовано специальными насадками для разных диаметров труб.
Стоимость таких агрегатов начинается примерно от 1 200—1 300 рублей (20 долларов США), более сложные модели обойдутся в 4 000—5 000 рублей (60—70 долларов США).
Порядок сварки:
- Трубы обрезаются труборезом. Край должен ровным, без шероховатостей и мусора.
- В паяльник устанавливается соответствующая насадка.
- Оба соединяемых элемента разогреваются одновременно.
- Вставляются друг в друга до упора, не допускается проворот.
Остывает полипропилен довольно быстро, поэтому необходима определенная сноровка, а удерживать соединенные детали долго не приходится.
Способы прокладки труб в стенах
Поскольку при нагревании материалы могут расширяться, при прокладке в стенах либо в стяжке используется изоляция.
В закрытых участках очень желательно минимальное количество соединений, так как при возникновении течи на таком участке придется устранять не только саму проблему, но и вынужденно демонтированный слой стены или стяжки. На таких участках оборудуются специальные люки.
Также эти места изолируются минеральной ватой, стекловатой либо другим утеплителем. Это предотвращает их запотевание. Между стенками прорези в стене и трубами необходимо оставлять зазор.
Прорези делают перфоратором либо болгаркой. Материал между ними удаляется зубилом или, опять же, перфоратором. После этого можно вставлять трубы и тестировать их на течь. Затем можно закрывать их цементным раствором. Вместо цементного разрешено использовать гипсовый.
Чем отличаются однотрубные и двухтрубные схемы
Водяное отопление может быть однотрубным и двухтрубным. Основное отличие между ними касается способа коммутации теплоотдающих радиаторов и подающей магистрали. Схема однотрубной системы отопления имеет вид замкнутого кольцевого контура. Отправной точкой прокладки трубопровода выступает нагревательный прибор. Для присоединения к нему радиаторов используется последовательный способ. После последнего обогревателя труба возвращается обратно к котлу. Для системы с одной магистралью характерна простота обустройства. Комплектующих элементов в данном случае не много, что позволяет существенно экономить на установке.
В двухтрубной схеме для движения теплоносителя используют две магистрали. При помощи одной из них горячий теплоноситель доставляется от нагревающего устройства к теплоотдающим приборам. Вторая труба отводит остывшую воду обратно к котлу. Для коммутации батарей отопления используется параллельный способ: горячую жидкость подают на каждую из них напрямую от подающей трубы. Как результат, все радиаторы системы обладают примерно одинаковой температурой. Внутри радиатора происходит отдача теплоносителем своей энергии. После этого он в остывшем состоянии отводится в обратную трубу.
Обустройство двухтрубной схемы предполагает использование удвоенного числа комплектующих (фитингов, труб и арматура). При этом можно без проблем применить сложные разветвленные конструкции. Уменьшение затрат на отопление достигается благодаря индивидуальной регулировке батарей. С помощью двухтрубной системы можно эффективно отапливать значительные по площади многоэтажные здания. Малоэтажные дома не выше двух этажей площадью до 150 м² практичнее оснащать однотрубными системами. Это выгоднее и с эстетической, и с экономической стороны.
Варианты разводки
Лучевая схема
Корректно смонтированная система лучевого обогрева имеет ряд преимуществ:
- оптимальное распределение подогретого теплоносителя по контуру;
- возможность проведения быстрого ремонта без отключения всех приборов отопления;
- снижение гидравлических потерь;
- использование в процессе монтажа минимального количества угловых соединений;
- возможность регулирования температуры в каждом контуре.
Коллекторная схема
Современные проекты отопления частного двухэтажного дома могут предложить собственникам воспользоваться коллекторной схемой подключения приборов. Ее принцип состоит в двухтрубном поэтажном подключении радиаторов, при этом трубопроводы, соединяющие элементы контура могут быть скрыты под напольным покрытием, подоконниками или под потолком. Схема может корректироваться в зависимости от планировки дома. Единственным неизменным условием является монтаж отопительного котла на первом этаже, а расширительного бака для компенсации уровня давления теплоносителя – на втором этаже.
Собственники выбирают коллекторный вариант подключения радиаторов по нескольким причинам:
- возможность установки регулировочных клапанов на каждый отопительный прибор;
- скрытая разводка трубопроводов, которая не портит интерьер помещения;
- наличие всего одного вертикального стояка, который отходит от котла;
- равномерный прогрев теплоносителя, поступающего в радиаторы на первом и втором этаже.
Какие трубы лучше использовать
При обустройстве однотрубной системы сегодня чаще применяются металлопластиковые трубы. Они легко гнутся, имеют небольшую стоимость, просты в монтаже, который осуществляется самостоятельно. Такое изделие легко режется, а соединяются элементы при помощи фитингов, которые закручиваются разводным ключом. Долговечными считаются трубы из меди, но для их соединения требуется ]паяльник. Стальные изделия являются дорогими, так как для их укладки нужна сварка.
Полиэтиленовые трубы имеют самую большую цену. Для соединения частей требуется специальный паяльник, для работы с которым нужны определенные навыки. Внутренний диаметр изделий составляет не менее 3 см.
Особенности эксплуатации традиционного однотрубного отопления
Типовые схемы вертикальных однотрубных стояков показаны ниже
Вертикальные однотрубные стояки.
На «обвязке» батарей в советское время устройства регулирования не устанавливались. Первые по ходу течения воды приборы нагреты сильнее последних. Температурный перепад в батареях расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄N, где N – число этажей. По однотрубным стоякам принудительно циркулирует в N и 2N раз больше жидкости, чем по двухтрубным, причем 80 % ее объема протекает по байпасам.
Такая нерациональная (с точки зрения затрат электроэнергии на перекачку жидкости) конструкция применялась из-за ее предельной простоты и экономичности. Низкая цена электроэнергии, удерживаемая по политическим соображениям, не стимулировала ее экономию при принудительной циркуляции избыточного объема теплоносителя.
Однотрубные теплосистемы гидравлически весьма устойчивы и малочувствительны к несанкционированным заменам радиаторов или наращиванию числа их секций. Отключение отдельных батарей почти не изменяет теплоотдачу остальных приборов. Ведь вода в основном проходит по байпасам. А вот двухтрубные теплосистемы при этом обязательно разбалансируются.
Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.
При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.
Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.
- с одной трубой;
- двумя;
- коллекторная.
Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.
Вариант схемы с одной трубой
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.
Вентиль на батареи
Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.
- тупиковая;
- попутная;
- коллекторная.
Варианты тупиковой и попутной схем
Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.
Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.
Схема коллекторного горизонтального отопления
Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.
Вертикальная схема
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
Плюсы и минусы системы
Среди основных достоинств отопления однотрубного типа можно выделить следующие:
- Удобная и более простая маскировка труб в стенах и нишах.
- Быстрая установка.
- Оптимальность для организации отопления на несколько этажей. В этом случае потребуется вести через перекрытия только одну линию.
- Закрытые системы легко настраиваются при помощи радиаторного вентиля.
- Прокладка одинарного трубопровода обходится дешевле, чем монтаж двойных систем.
Подобные системы также имеют и некоторые недостатки:
- Охлаждение теплоносителя при переходе к отдалённым батареям. Сечение трубопровода и число секций имеют ограничения по наращиванию. Для оптимальной работы системы контур может содержать 4-5 батарей.
- Для хорошего тока теплоносителя необходимо монтировать на ответвлениях полнопроходные элементы. Рост сопротивления арматуры проталкивает жидкость по прямой, уменьшая её расход.
- Гидравлическая нестабильность, проявляющаяся в воздействии состояния одного радиатора на другие в ветке. Например, блокировка вентиля на первом приборе приведет к повышению температуры в последующих батарейных блоках, которые начнут перегревать помещение.
- Более высокие затраты, чем на монтаж плечевой системы, состоящей из пары труб.
- Трудность расчётов и балансировки. Размер теплоотдающей поверхности и мощность приборов следует определять предельно точно.
- Большой размер трубок.
Особенности организации отопления одноэтажного дома
Уже на первом этапе владелец здания может столкнуться с некоторыми проблемами. Первая из них – выбор оптимальной схемы теплоснабжения. Чаще всего организовывается водяное отопление в одноэтажном частном доме. Но возможны и другие варианты поддержания оптимальной температуры в помещениях.
Отчего зависит выбор того или иного источника нагрева воздуха? Прежде всего – от доступности энергоносителя. Профессиональный проект одноэтажного дома с печным отоплением должен учитывать не только правильную печь, но и равномерное распределение тепла по всему зданию, а также место хранения дров или угля.
Владелец недвижимости, перед тем как делать отопление одноэтажного дома своими руками, должен решить такие вопросы:
- Выбрать источник тепловой энергии – печь, камин, водяное или электрическое отопление.
- В случае водяного подобрать оптимальную схему разводки трубопроводов.
- Рассчитать мощность и тепловую нагрузку на систему. Без этого отопление в одноэтажном частном доме своими руками будет малоэффективным. Возможно превышение затрат на энергоноситель или недостаточно высокая температура в здании.
Сложность выбора зачастую заключается в небольшом бюджете. Но даже при этом схема водяного отопления одноэтажного дома должна отвечать современным требованиям и нормам.
