Материалы для проведения однотрубной отопительной системы
Закрытая однотрубная система отопления предусматривает наличие следующих элементов:
- отопительный котел;
- расширительный бачок;
- насос;
- магистральные трубы диаметров 25 мм и радиаторные диаметром 20 мм;
- фитинги для соединения трубопровода и радиаторов;
- соответствующие радиаторы. Расчет подходящих вариантов радиаторов должен осуществляться еще до установки системы;
- краны Маевского, которые дают возможность выпускать воздух из каждого радиатора.
Кроме того, при установке «Ленинградки» необходимо по два перекрывающих крана на радиаторы и по одному – на все обходные линии.
Гравитационная система с естественной циркуляцией
Перемещение теплоносителя по системе происходит самотеком.
Принцип работы
При подогреве теплоносителя происходит его расслоение: нижний слой с более высокой плотностью выталкивает более прогретую воду в систему. Разница плотностей обеспечивает естественную циркуляцию жидкости по трубопроводам.
Устройство
Расширительный бак устанавливается в верхней точке системы, который обеспечивает расширение воды в системе, производит сброс жидкости и подпитку в системе.
Котел необходимо устанавливать в подвальных или цокольных помещениях. Следует помнить, что уровень труб обратного контура должен быть заложен ниже котла.
Горизонтальные участки трубопроводов прокладываются с уклоном – в верхним точкам подключения радиаторов и от нижних на пути к котлу.
Важно! Для обеспечения высокого КПД необходимо использовать трубы с большим условным проходом, что обеспечивает низкий коэффициент сопротивления внутренних поверхностей труб.
Схема гравитационной системы отопления
Преимущества:
- Автономность. Данная схема может работать без применения электроэнергии. Лучший вариант для удаленной местности, где наблюдаются перебои с поставками электричества.
- Длительный срок эксплуатации. Из-за низкого давления в системе оборудование менее подвержено износу.
- Бесшумность, т.к. наличие циркуляционного насоса не предусмотрено.
Недостатки:
- Большой расход материалов. Большие затраты, т.к. применяются трубы больших диаметров.
- Трудоемкий процесс монтажа. Сложность обеспечить правильный уклон.
- Применяются в домах с суммарной площадью трубопроводов не более 150 м2.
- Длительный процесс нагрева помещений.
- Сложность отвода кислорода из теплоносителя. Может быть устранено путем проектирования правильного уклона труб, который обеспечит естественный отвод пузырьков через расширительный бачок в воздух.
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.
Куда ставить
Устанавливать циркуляционный насос рекомендуют после котла, до первого ответвления, а вот на подающем или обратном трубопроводе — все равно. Современные агрегаты делают из материалов, которые нормально переносят температуры до 100-115°C. Мало найдется систем отопления, которые работают с более горячим теплоносителем, потому соображения более «комфортной» температуры несостоятельны, но если вам так спокойнее, ставьте в обратке.
Можно ставить в обратном или прямом трубопроводе после/перед котлом до первого ответвления
Нет разницы и по гидравлике — котлу, да и остальной системе, абсолютно все равно, в подающей или обратной ветке стоит насос. Что имеет значение — это правильность установки, в смысле обвязки, и правильная ориентация ротора в пространстве
Остальное неважно
По месту установки есть один важный момент. Если в системе отопления две отдельные ветки — на правое и левое крыло дома или на первый и второй этаж — имеет смысл на каждой поставить отдельный агрегат, а не один общий — непосредственно после котла. Причем на этих ветках сохраняется то же правило: сразу после котла, до первого разветвления в этом отопительном контуре. Это даст возможность задавать требуемый тепловой режим в каждой из частей дома независимо от другого а также в двухэтажных домах экономить на отоплении. Как? За счет того, что на втором этаже обычно значительно теплее, чем на первом и там требуется намного меньше тепла. При наличии двух насосов в ветке, которая идет наверх, скорость движения теплоносителя задается намного меньше, а это позволяет сжигать меньше топлива, причем без ущерба для комфортности проживания.
Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.
Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет
Принудительная циркуляция
Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).
Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.
Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией
Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.
Естественная циркуляция
Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.
Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией
Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.
Особенности монтажа
Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».
Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.
Открытые и закрытые системы
В открытых системах в качестве расширительного бака применяется самая простая емкость, которая сообщается с атмосферой. Она устанавливается в наивысшей точке контура, поэтому попутно играет роль воздухоотводчика. Преимущества данной схемы:
- дешевизна;
- простота конструкции.
Недостатки:
- Значительные теплопотери.
- Теплоноситель испаряется (постоянно приходится подливать).
- В рабочей среде растворяется воздух, поэтому систему часто приходится развоздушивать, к тому же коррозия труб протекает более интенсивно.
- При избыточном давлении хотя бы в 1 атм (при использовании циркуляционного насоса) открытый бак пришлось бы поднимать на высоту 10 м.
Расширительный бак для отопления закрытого типа
В закрытой системе применяют герметичный бак с резиновой мембраной, которая подпирается сжатым воздухом. Такой резервуар можно устанавливать где будет удобно. А вот в самой верхней точке системы придется установить автоматический воздухоотводчик.
По перечню достоинств и недостатков закрытая система противоположна открытой: обходится дороже и сложнее в монтаже, но зато не требует никакого обслуживания и может работать с любым циркуляционным насосом. Только необходимо следить за давлением сжатого воздуха и при необходимости подкачивать его насосом.
Стоимость работ по разводке отопления, полному монтажу, а также на отдельные услуги
Если решено доверить всю работу профессионалам, нелишним будет ознакомиться с расценками на монтаж отопления в частном доме под ключ(стоимость материала входит в общую цену). Если говорить о том же доме в 170 м2, то в среднем (без котла) все обойдется в 180 000-200 000 руб.
При монтаже нужно быть предельно внимательным и перепроверять все по нескольку раз
Так же можно рассмотреть и все работы по монтажу систем отопления в частном доме (их цену) по отдельности.
| Выполняемая работа | Ед. изм. | Стоимость, руб. |
| Установка, обвязка батареи | точка | 3500 |
| Установка, обвязка батареи (квартира) | точка | 4000 |
| Монтаж коллекторного шкафа С.О. (встроенного) | шт. | 5000 |
| Монтаж коллекторного шкафа С.О.(открытая установка) | шт. | 3000 |
| Монтаж стояков системы отопления до Ø 40 мм | м/п | 150 |
| Монтаж теплотрассы системы отопления до Ø 40 мм с утеплителем, 2 трубы (без земляных работ) | м/п | 700 |
| Установка насоса системы отопления | шт. | 3000 |
| Монтаж группы безопасности котла | шт. | 3000 |
| Установка РБ системы отопления | шт. | 3000 |
| Установка кранов, задвижек, балансировочных вентилей | шт. | 600 |
| Установка и обвязка настенного котла | шт. | 12000 |
| Установка и обвязка напольного котла (до 60 КВт) | шт. | 15000 |
| Монтаж котельной частного дома | шт. | 25000 |
| Монтаж котельной с погодозависимой автоматикой | шт. | 45000 |
| Опрессовка системы отопления частного дома | шт. | 3000 |
| Диагностика системы отопления, с выездом (до 50 км) | выезд | 2000 |
| Ремонт, модернизация системы отопления | шт. | по договору |
Это работа не специалиста а обычного домашнего мастера без опыта – делайте выводы Примерно таков прайс по ценам за работы по отоплению в частном доме. Именно поэтому стоит попытаться разобраться во всех нюансах монтажа и постараться выполнить его своими руками. Это поможет сэкономить кругленькую сумму.
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.
https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
А как работает правильно собранная схема?
При выполнении классической однотрубной схемы («ленинградской»), когда под радиаторами проложена магистральная труба, ситуация другая. Движущийся теплоноситель, встречая на своем пути первый тройник, распределяется на два потока в соответствии с величинами гидравлических сопротивлений прямого пути и бокового отвода тройника. Из-за большего гидросопротивления бокового отвода в радиатор затекает небольшая часть общего потока теплоносителя (обычный «коэффициент затекания» составляет 0,2-0,3). Эта малая часть остывает внутри батареи на несколько градусов, как показано на рисунке ниже, подмешиваясь на выходе к основному неостывшему потоку. Результирующая его температура оказывается выше, чем при пропускании всего объема жидкости через отопительный прибор.
Распределение теплоносителя в обвязке радиатора «ленинградской» схемы.
При движении по контуру температура жидкости все равно снижается, но в меньшей степени, до температуры уже не 35 °С, а примерно 45 °С, т.е. батареи в цепочке оказываются более выровненными по нагреву. Специалисты высказывают мнение, что однотрубная схема («Ленинградка») позволяет добиться равномерного прогрева до 10-11 радиаторов в контуре (по десять секций в каждом приборе).
Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?
Обычный способ выравнивания их теплоотдачи при неодинаковом прогреве — постепенное наращивание тепловой мощности (или, что эквивалентно, числа секций) радиаторов по ходу движения теплоносителя в контуре. Если мощность первого в контуре отопительного прибора принять за 100 %, то у следующего она 110 %, и так далее вплоть до 150-200 % мощности у последнего (в зависимости от числа последовательных радиаторов).
При выполнении однотрубной системы отопления двухэтажного дома, схема которой включает магистральную трубу, диаметр последней берется большим. Так при выполнении подводок к радиаторам металлопластиковой трубой Ду16, для восьми-девяти отопительных приборов в этажном контуре следует брать «магистралку» с Ду40. Труба Ду32 работать будет, но устойчивость системы понизится. Это означает, что любое изменение температуры теплоносителя будет вести к ее разбалансировке, т.е. заметному изменению разности температур нагрева соседних радиаторов в контуре.
Распространены схемы «однотрубок» с обвязкой радиаторов т.наз. «байпасами», как показано на фото ниже.
Подключение радиатора в «ленинградской» схеме с байпасом.
Это участки меньшего диаметра, включаемые в разрывы магистрали под радиаторами, иногда еще и с устанавленным устройством регулирования расхода (игольчатым вентилем или др.). Регулировочные вентили ставятся и в одну (или в обе!) подводки к радиаторам. Получается, что вместо сплошной магистрали одного диаметра имеется труба переменного диаметра. При этом монтажники-практики ошибочно полагают, что для разветвления потока теплоносителя на две составляющих в тройнике подводки к радиатору требуется сузить основной проход для него. Это неверно, поскольку жидкость, находящаяся под давлением, заполнит любой свободный объем, встречающийся на пути ее потока.
Конечно, если в такой схеме со множеством устройств регулирования расхода постоянно заниматься ручным управлением прогревом каждого прибора, то можно-таки, тратя уйму времен, постоянно добиваться их равномерного нагрева. Но стоит ли «овчинка выделки»? Если делать «однотрубку», то присоединять радиаторы следует к магистрали неизменного большого диаметра, обеспечивая им стабильную работу при небольшом снижении нагрева приборов вдоль контура.
Заключение
Если радиаторы в однотрубной схеме присоединить к магистральной трубе с диаметром, по крайне мере вдвое превышающим диаметр подводок к ним (при соответствующем размере фитингов), то ценой таких затрат на материалы можно добиться снижения температуры в цепочке до 8-10 приборов. В двухтрубной схеме тот же результат достигается при небольшом диаметре всех труб отопления.
Какая информация нужна мастерам?
До того как начнутся монтажные работы, следует обговорить со специалистами все нюансы, показать свое видение отопительной системы.
Мастерам необходимо предоставить:
- полную информацию о материалах, из которых выполнена кровля здания, перекрытия стен, оконные конструкции;
- план одноэтажного дома;
- чертежи, где отмечены места сантехнических узлов.
На срок эксплуатации системы теплоснабжения влияет не только качество инженерного проектирования и умелый монтаж, но и выбранные материалы, установленное котельное оборудование, а также рациональное использование отопительных элементов.
Распространенные варианты подключения
Если вы решили обустроить однотрубную систему, придется выбирать между двумя видами:
- простая схема без регуляции;
- «ленинградка» с возможностью отключения отдельных радиаторов.
По способу управления первый вариант явно уступает второму, единственный его плюс – бюджетная стоимость.
Монтаж простой однотрубной системы горизонтального или вертикального типа отличается простотой и надежностью, однако регулировка температуры в сети невозможна (+)
Установка «ленинградки» обойдется чуть дороже, так как кроме труб необходимо приобрести комплект запорных кранов. С помощью байпасов и клапанов можно уменьшать/увеличивать количество теплоносителя, подаваемого в радиатор.
Схема устройства «Ленинградки»: при помощи запорной арматуры можно отключить на время отдельные ненужные радиаторы без изменения функциональных качеств всей системы в целом (+)
«Ленинградка» признана профессиональными теплотехниками лучшим вариантом однотрубной системы для 2-этажного жилого дома.
Комплектация и монтаж оборудования
- насос циркуляционного типа;
- газовый или электрический котел (мощность зависит от размеров дома, характеристик теплоносителя и т.д.);
- расширительный бак;
- трубы 20 мм и 25 мм;
- переходники, прокладки, заглушки;
- комплект радиаторов;
- краны Маевского.
Наряду со стальными трубами могут применяться полимерные или металлопластиковые, причем последним отдается предпочтение.
В отопительных контурах с закрытыми расширительными бачками стравливание воздуха производится с помощью автоматических спусников, оснащенных запорными клапанами и поплавками, или кранами Маевского, снабжающими каждый радиатор
Сначала находят подходящее место для котла и монтируют его, затем собирают трубопровод, ведущий к радиаторам. В местах радиаторных ответвлений и байпасов фиксируют тройники. Насос врезают на обратке, рядом с входным отверстием в котел, и подключают к электропитанию.
Место монтажа открытого расширительного бака – наивысшая точка системы, закрытый можно монтировать в любом удобном месте, например, в бойлерной. Радиаторы подвешивают к стенам с помощью специальных креплений, оборудуют заглушками и кранами.
