Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Одной из конструкций, предназначенных для прогрева частного дома, является однотрубная система отопления. Данная система достаточно проста, поэтому ее часто берут на вооружение владельцы частных домов. В данной статье будет рассмотрена схема однотрубного отопления частного дома и ее особенности.

Устройство однотрубной системы отопления

Ключевая особенность данной системы заключается в том, что подача и отвод теплоносителя выполняются одной трубой, к которой посредством подводок подключены все отопительные приборы, установленные последовательно. Основная магистраль подключается к источнику тепла и затем возвращается к нему же, тем самым замыкая контур. Для обеспечения необходимого давления в системе присутствует вертикальная труба, по которой вода поднимается до верхней точки, а по мере остывания перемещается дальше.

Немного иначе будет отопление в одну трубу в частном доме, имеющем два этажа. В данном случае вода из установленного вертикально стояка проходит по отопительным контурам. На первом этаже стояк опускается до уровня пола, в результате чего образуется разгонный коллектор. Далее труба проходит по всему дому, подавая воду в подключенные отопительные приборы, и уже после этого попадает в источник тепла.

Схема однотрубной системы отопления в частном доме с двумя этажами имеет свои особенности:

• Сечение основной магистрали не меняется на участках трубопровода;
• Вода при прохождении через отдельные отопительные приборы теряет часть температуры, и эта тенденция будет сохраняться вплоть до попадания жидкости в зону нагрева;
• Поскольку температура жидкости падает, то количество секций в батарее должно постепенно увеличиваться по направлению движения теплоносителя.

Впрочем, описанный процесс можно скомпенсировать грамотной планировкой, которая позволит обойтись без дополнительных секций. Если разогретая жидкость будет попадать в первую очередь в жилые помещения, а потом в хозяйственные, то расширять батареи не придется.

Как правило, для нормального функционирования однотрубной отопительной системы используется принудительное движение воды, для которого требуется циркуляционный насос – в таком случае работа отопления будет стабильной, но энергозависимой.

Если имеются некоторые опасения по поводу перебоев с электричеством, то обустраивается самотечная однотрубная система отопления для дома. Она работает по описанному выше принципу: устанавливается разгонный коллектор, находящийся на высоте хотя бы 2 метров от уровня пола.

Чтобы система могла функционировать, потребуется расширительный бак, установленный выше крайней верхней точки контура трубопровода. Как правило, местом установки бачка является чердак. Подсоединенный к системе бачок обеспечивает ее работу, но эффективность самотечной системы даже при грамотном обустройстве оставляет желать лучшего – движение воды за счет разницы температур нельзя назвать достаточно интенсивным.

Гораздо лучше работает закрытая однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, которая обеспечивается насосом. В таких конструкциях используются мембранные расширительные бачки, поскольку система имеет замкнутый контур. Впрочем, разгонный коллектор все равно потребуется – он будет поддерживать уровень воды во всех батареях и способствовать нормальному движению теплоносителя.

Классификация однотрубных отопительных систем

Существует два разных вида однотрубных систем отопления:

1. Вертикальные. Данный вид систем используется в двухэтажных зданиях. Приборы в таком случае располагаются друг под другом (допускается лишь незначительное смещение) и соединяются общим стояком. Конструктивно эта схема больше похожа на комбинированную, поскольку в ней очень хорошо заметна разница между подающей и обратной магистралью. Насос в данной системе не обязателен, но его всегда можно установить для надежности.
2. Горизонтальные с нижней разводкой. Такая схема отопления в одну трубу используется в одноэтажных домах, имеющих небольшую площадь. Естественной циркуляции в таком случае вполне достаточно, хотя встречаются и системы с установленным насосом.

Подключать отопительные приборы можно тремя способами:

Наибольшее распространение получило нижнее подключение радиаторов, которое ценится за практически незаметные трубы, что улучшает интерьер помещений. Впрочем, с точки зрения эффективности такой вариант далек от идеального – теплоотдача батарей в данном случае заметно снижается.

Оптимальным вариантом является диагональная схема подведения труб, при которой отопительные приборы прогреваются должным образом и демонстрируют максимальную эффективность. В любом случае, перед тем, как сделать однотрубную систему отопления, нужно разработать проект, отображающий мельчайшие детали будущей конструкции.

Достоинства и недостатки однотрубных систем

Однотрубная система отопления частного дома имеет несколько весомых положительных качеств:

1. Простота. Монтаж и ремонт однотрубного отопления очень часто осуществляется самостоятельно владельцами домов – и все благодаря простоте конструкции.
2. Дешевизна. Стоимость элементов системы достаточно низка, что в немалой степени связано с простотой такого отопления. Для обустройства требуется достаточно скромный набор материалов – например, труб потребуется всего два вида (одна для основной магистрали, вторая – для подводок). Вертикальная система, естественно, обойдется дороже, ведь ей требуется два контура трубопровода.
3. Возможность модификации. При наличии бюджета систему можно доработать, используя радиаторные термостатические клапаны, позволяющие регулировать температуру каждого отопительного прибора по отдельности. Впрочем, остается популярной и двухтрубная система. Довольно часто схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома позволяет решить многие задачи, с которыми однотрубная не справилась.

Также стоит отметить и основные недостатки однотрубного отопления:

1. Каждая последующая батарея получает меньше тепла, что особенно заметно в системах с нижней разводкой.
2. Максимальная эффективность системы достигается только при установке циркуляционного насоса, что автоматически делает отопление энергозависимым.
3. Эффективность однотрубного отопления снижается при увеличении площади и этажности здания, в котором установлена система.

Рекомендации по монтажу

При обустройстве однотрубной системы отопления требуется, несмотря на ее простоту, выполнять все этапы работы внимательно и грамотно, учитывая все нюансы и особенности конструкции.

Чтобы все было сделано правильно, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

• Перед обустройством необходимо заранее правильно рассчитать габариты входящих в конструкцию труб;
• Трубопроводы не должны пересекать линию дверных проемов, а стояки не должны располагаться возле окон;
• Для работы системы с принудительной циркуляции подойдут трубы DN15, а для самотечной системы лучше использовать трубы DN20;
• Нужно не забывать о соблюдении уклона, который составляет 5 мм на 1 м длины трубопровода в случае с самотечной системой и 3 мм – для системы с естественной циркуляцией;
• Разгонный коллектор должен в высоту иметь не менее 2,2 м;
• Установленный на холодном чердаке расширительный бачок нужно обязательно утеплять, а выходящую из него трубу вывести на улицу;
• При использовании чугунного теплообменника в котле придется обойтись без холодной подпитки на обратной трубе возле теплогенератора;
• Устанавливать слишком много батарей на один отопительный контур не стоит – это всегда становится причиной нехватки теплоотдачи последних батарей. Читайте также: "Как работает теплообменник труба в трубе – преимущества и недостатки устройства".

Заключение

В итоге можно сказать, что однотрубная система отопления при всех ее достоинствах совершенно не подходит для больших и многоэтажных домов. К тому же, несмотря на простоту и низкую стоимость, такая система вызывает немало проблем и требует внимательного подхода при обустройстве.

Отопление в частном доме – тема популярная в силу того, что систем и способов отопить дом много, а выбрать нужно одну. При реализации отопления любыми энергоносителями существуют варианты схем с одной или двумя трубами в цикле. Для частных застройщиков монтаж схемы однотрубного отопления зачастую является единственным рабочим решением, не использующим принудительную циркуляцию теплоносителя. Разводка отопительных труб

Очевидные достоинства однотрубной системы: простота сборки и эксплуатации, надежность, долговечность и эффективность, дешевизна оборудования и установки делают эту схему первой по популярности. К тому же трубопровод можно замаскировать под полом или в стенах. Такое подключение в одну трубу называют «ленинградкой».

Особенности однотрубных схем

Главные особенности – использование энергонезависимого источника обогрева (твердотопливный отопительный котел, печь), естественная циркуляция теплоносителя (т.н. «физика») и одна труба для перемещения теплоносителя. В роли трубы могут выступать самодельные регистры, промышленные радиаторы и батареи отопления, соединенные по последовательной схеме, а также обычные металлические трубы большого диаметра (от Ø 40 мм и выше). В классической одноконтурной схеме используется открытый расширительный бачок. Одноконтурное отопление – схема

Схематически разводка отопительной системы из одного контура – это замкнутое кольцо или система колец, охватывающее все комнаты и помещения от подачи теплоносителя до обратки. Такое решение систематически модифицируется и модернизируется, поэтому в чистом исполнении встречается не часто. В оборудование могут быть включены игольчатые вентили, байпас (трубная перемычка, устанавливающаяся между подачей и обраткой батареи или радиатора), замкнутая схема циркуляции и принудительное перемещение теплоносителя – насосом. Такие доработки позволяют исключить практически все недочеты классической системы одного контура.

Традиционная однотрубная система отопления схема которой основана на естественной циркуляции, имеет существенную недоработку – чтобы отопление работало автономно в режиме «физики» (без циркуляционного насоса), требуется монтировать разгонный коллектор. Для дома в один этаж такая доработка проблематична в плане сопряжения расширительного бачка с резервуаром автономного снабжения жилья водой, но решаема, так как при высоте потолков ≥ 2200 мм врезка не вызовет затруднений. Разгонный коллектор

Разгонный коллектор служит ускорителем теплоносителя по однотрубной системе, а также поддерживает движение с равномерной и постоянной скоростью. Эффективность и шумность работы автономного отопления зависит от высоты верхней точки разгонного коллектора – чем выше коллектор, тем быстрее движется теплоноситель, и тем тише работает система обогрева.

Если однотрубное отопление монтируется в двух- или трехэтажном доме, то коллектор можно не устанавливать – система будет быстро и бесшумно перемещать теплоноситель без насоса. В схеме для одноэтажного дома коллектор служит прямым продолжением подачи с фиксированной верхней точкой системы, в которую присоединяется расширительный, расходный, или расширительно-расходный резервуар.

Схема с принудительной циркуляцией

Плюсы и минусы однотрубной схемы

Преимущества:

1. Низкая стоимость узлов и дешевизна установки системы за счет минимального количества труб;
2. Облегченный монтаж, в том числе и на труднодоступных участках;
3. Минимальная длина трубопроводной системы позволяет добиться хороших декоративных характеристик – дизайн помещений не пострадает при маскировке труб под пол, в стены и под дверные (оконные) проемы;
4. Минимальные трудозатраты при монтаже системы.

Монтаж труб по плинтусам

Недостатки:

1. Для ремонта или замены участков труб необходимо полностью отключать отопление;
2. Разброс температур по длине трубопровода – ближайшая к котлу точка всегда будет самой горячей, самая удаленная точка – самой холодной. Для нивелирования этого недостатка необходимо по мере удаления радиаторов от котла наращивать число секций в них.

Как устроена система отопления по однотрубной схеме

1. Отопительный котел на любом типе энергоносителя является главным узлом системы;
2. Точками обогрева служат батареи или радиаторы, иногда – трубы большого диаметра. В современных радиаторах чугун используется все реже – чаще всего это биметаллические устройства, так как чугунные батареи не лишены некоторых недостатков. Это неполное соответствие изделий ТУ, вследствие чего обогрев комнат происходит с низким КПД, и внешняя непривлекательность;
3. Расширительный резервуар – обязательный узел одноконтурной схемы системы отопления. Бачок стабилизирует давление теплоносителя в трубах, и регулирует расширяемый объем жидкости. При повышении температуры теплоносителя в трубах лишняя жидкость выдавливается в расширительный резервуар, и теплоноситель не перегревается;
4. Процесс подачи и регулировки теплоносителя из нагревательной камеры в систему контролируется и распределяется запорной арматурой – сливными вентилями, правильной разводкой, вентилями Маевского. В одноконтурной системе обратные процессы невозможны.

Простейшая одноконтурная схема

Одноконтурная система отопления

Отопительные приборы в одноконтурной схеме подключаются последовательно, и нагретый теплоноситель движется по всем участкам. Цикличность обмена тепла заканчивается на последнем обогревателе, и это представляет большой недостаток системы. Нивелировать этот недочет можно монтажом большего количества радиаторов, или установкой в батареях балансировочных вентилей.

Практические решения отопительных схем по одному контуру зависят от отапливаемой площади. В здании общей площадью ≤ 100-150 м 2 удовлетворительно будет работать схема с естественным циркулированием теплоносителя. Баланс температур в комнатах достигается за счет разности в плотности теплоносителя при разных температурах на разных участках схемы. При большей площади жилья площадь эффективной будет схема с принудительной циркуляцией теплоносителя – при помощи циркуляционного насоса.

Подключение циркуляционного насоса

В системе отопления с одним контуром не устанавливаются обратные стояки, поэтому трубы должны проходить и по верхней части стен дома. Собрать и подключить такую схему несложно, тем более, что труб понадобится минимальное количество. Какие варианты разводки труб?

1. Первое решение – использовать систему проточных стояков;
2. Второе решение – использовать конечные секции радиаторов, но перед радиатором нужно монтировать байпас.

При реализации проточной схемы подающий стояк не нужен, и радиаторы отопления подключаются от верха к низу, соответственно, теплоноситель тоже движется сверху вниз. Так как, согласно законам физики, в нижних радиаторах вода будет менее теплой, на верхнем этаже (этажах) можно подключать меньшее количество радиаторов. В этом проекте необходимо принимать во внимание следующее обстоятельство: на радиаторы не нужно устанавливать краны и клапаны, так как при перекрытии крана теплоотдача уменьшится, и обогрев помещения тоже снизится. Также при такой схеме невозможно регулировать температуру в соседних комнатах. Байпас

При более совершенном решении – монтаже байпасов – теплоноситель проходит от стояка по верхним и нижним батареям отопления равномерно. При этом теплоноситель будет охлаждаться медленнее, и температура на разных этажах будет примерно одинаковой.

Радиатор с байпасом

Для врезки байпасов в отопление используются ПВХ трубы с меньшим, чем при подключении к радиаторам, диаметром. Если взять трубы такого же или большего диаметра, то циркуляция горячей воды будет неправильной. Если нет возможности подключить маленькие трубы, то для балансировки труб одного диаметра подключают специальные вентили – по два штуки: на подаче и на байпасе, для регулировки подачи горячей воды в секции радиатора.

Байпас на радиаторе

Монтаж одноконтурной системы отопления

Перед началом монтажа необходимо рассчитать гидравлические данные одноконтурной отопительной системы. При проведении расчетов устанавливаются диаметры всех труб для разных отрезков системы. Необходимо провести расчет горизонтальной и вертикальной однотрубной отопительной схемы с применением коэффициентов, отражающих потери давления на разных отрезках схемы. Также рассчитывается расход воды с учетом коэффициентов потерь давления в одноконтурной системе. Затем проводится схематичная сборка параллельных приборных и циркуляционных ответвлений системы.

Крепление труб и других элементов системы одноконтурного отопления следует начинать с установки котла. Любой отопительный агрегат должен устанавливаться ниже уровня пола, но не в цокольном или подвальном помещении. Для котла (если он твердо-, жидкотопливный или газовый) оборудуется дымоход, который подключается к агрегату гибкой гофрированной оцинкованной трубой, диаметр которой должен соответствовать выходному диаметру дымохода котла. Магистральная труба отопления подключается к выходной трубе с теплоносителем, стандартный диаметр трубы – ¾ дюйма. Разводка отопления

К котлу следует подсоединять железную трубу, а переход на металлопластиковые или ПВХ трубы осуществляется на некотором расстоянии от топки, чтобы не подвергать пластик перегреву. Пластиковые переходники использовать нельзя, нужно использовать только металл – чугун, латунь, медь или бронзу.

Расширительный резервуар необходимо крепить в самой высокой точке помещения, желательно на высоте ≥ 3 метра. Если чердак дома утеплен, то это будет наиболее подходящее место для расширительно-расходного бачка.

Следующий этап – разводка труб с теплоносителем, и установка батарей (радиаторов), на которые одновременно крепятся краны Маевского и вентили. Где устанавливать радиаторы, хозяин определяет самостоятельно, но эргономика указывает, что самые холодные места – под окном и возле входа на балкон, поэтому рациональнее будет монтировать их именно там. Трубы рекомендуется прокладывать без изгибов, чтобы теплоноситель не замедлялся на таких участках.

Мало кто не мечтает о красивом большом доме, а знающие люди скажут, что он обязательно должен быть теплым. Добиться такого комфорта поможет однотрубная система отопления частного дома.

Использование однотрубной схемы водяного отопления достаточно распространено в нашем государстве и соседних регионах. Она предполагает подачу воды от котла, расположенного внизу, наверх. Для этого используют специальную магистраль. Рассмотрим особенности устройства такого способа обогрева помещений.

Принцип работы

Основным компонентом однотрубной системы отопления для частного дома является отопительный котел. Он работает на различных видах топлива: электричестве, газе, каменном угле, дровах и других ресурсах. Остальные элементы схематически можно представить в виде замкнутого отопления, по которому постоянно происходит движение теплоносителя. Этот контур состоит из различных составляющих.

Существует возможность организовать обогрев помещений частного дома с использованием отопительных радиаторов или полностью от них отказаться. Используя сам трубопровод для отдачи тепла. Во внутреннее пространство контура можно закачать как воду, так и антифриз для оборудования, что увеличит эффективность работы и теплоотдачу.

Принцип работы однотрубной системы отопления частного дома заключается в следующем: нагретая в котле жидкость начинает двигаться от него к первому обогревателю, где сообщает часть тепловой энергии, затем ко второму, третьему и так далее. В конце цепи нагрев будет происходить слабее всего. Чтобы компенсировать такой перепад, можно уменьшить размер обогревателя в начале пути и увеличить его в конце.

Установив различные клапаны и вентили на радиаторы, можно изменять отдачу тепла на каждом участке, что позволит более экономно использовать ресурсы системы.

Горизонтальная схема

Среди специалистов, горизонтальная схема для отопления носит название «ленинградской системы». Все трубы отопления размещаются под поверхностью пола или несколько выше его уровня с использованием теплоизоляции. Все обогреватели крепятся на одной высоте, с обязательным использованием крана Маевского, чтобы обеспечить выход воздуха, скопившегося в однотрубной системе отопления частного дома.

Особенности устройства в двухэтажном доме

Если нужно обеспечить отопление двухэтажного дома, то используют вертикальную схему циркуляции движения теплоносителя. В ней отдельно монтируются стояки, и вода сначала подается наверх, а потом начинает течь по всем составляющим цепи вниз генератору тепла.

Рекомендуется использовать байпасы для обводки, это позволит повысить эффективность, а также отключить отдельный компонент в случае поломки без полного прекращения работоспособности системы.

Отопительное оборудование может действовать с естественной и искусственной циркуляцией воды. Если не установлен циркуляционный насос отопления, движение теплоносителя происходит за счет различной плотности горячего и остывшего теплоносителя. Особенности устройства в двухэтажном доме состоит в использовании труб большего диаметра и необходимости их монтажа под некоторым уклоном. Это влечет дополнительные расходы на материалы. Такой трубопровод тяжелее скрыть за элементами декора. Зато отсутствие насоса делает оборудование независимым от электрической сети.

Однотрубная вертикальная система

Однотрубная схема отопления для дома достаточно удобна. Кроме стандартной модели с использованием секционных батарей можно обустроить систему отопления «теплый пол» или встроить полотенцесушитель. В таком случае не обойтись без циркуляционного насоса.

Такой способ установки циркуляции для однотрубной системы подходит для любого типа планировки помещений, а незначительная толщина труб позволит проложить их даже под дверными проемами. Что улучшит эстетическое оформление комнат. Чтобы добиться лучшего качества отопления в цепь можно включить два котла.

Эксплуатация отопительного оборудования

Особенность эксплуатации отопительного оборудования и функционирования однотрубной модели состоит в том, что подключение циркуляционного насоса снизит её эффективность. Насос служит для увеличения скорости движения воды, есть возможность добиться результата без него. Для качественного отопления, необходимо установить коллектор разгона. Он обеспечит разгон жидкости в трубопроводе и радиаторах.

Такое устройство целесообразно использовать в многоквартирных домах для поддержания разгона воды. От качества монтажа разгонного коллектора зависит не только достигаемая температура, но и уровень шума.

Монтаж разгонного коллектора

В частном доме разгонный коллектор необязателен. Даже если речь идет о двух или трехэтажном сооружении. Теплоноситель обогрева и так будет подниматься на достаточную высоту, чтобы обеспечить нужную скорость циркуляции.

Недостатки

Недостатки одноконтурного отопления состоит в способе подключения радиаторов и других приборов. В первом случае используется последовательное соединение. Это значительно усложняет автономное регулирование температуры нагрева отдельных помещений или даже отдельных батарей отопления одного помещения.

Если есть необходимость включить или, наоборот, отключить нагрев помещения в середине цепочки, придется задействовать и другие комнаты, хотя бы на минимальном уровне. При этом надо израсходовать топливо на обогрев, не используемой части дома. Частичную регулировку можно произвести с помощью термостатов и запорных вентилей. С другой стороны, снижение нагрева воды повлечет изменение теплоотдачи на всех участках.

Нужно помнить, что поддержание высокого давления поможет добиться лучших показателей теплоотдачи, это можно реализовать с помощью циркуляционного насоса.

А вот сам циркуляционный насос будет расходовать электроэнергию, увеличивая ежемесячные расходы на оплату счетов.

Слив жидкости обязательно устраивают вертикальным образом. Особенно важно это в одноэтажных строениях, чтобы обеспечить долгую и бесперебойную работу, следует контролировать уровень давления в приборах. Недостаток однотрубной системы отопления можно компенсировать расширительная емкость для сброса излишней жидкости. Расширительный бак устанавливают в наивысшей точке. Чтобы скрыть этот предмет, можно произвести его установку на чердаке.