Однотрубная система отопления частного дома своими руками — схема

Частые ошибки при выборе компонентов

Самой главной ошибкой мастера является попытка обустроить однотрубную отопительную систему в доме, площадь которого превышает 100 м.кв. Если установить на один контур слишком много радиаторов, он не будет эффективно работать. Еще одна ошибка — выбор котла с неравноценным КПД. Если он слишком низкий, то в здании будет холодно, если высокий, то потребление топлива увеличится.

Ошибкой считается подключение батарей посредством уголков и при отсутствии перемычек. Если сделать так, то прогрев помещения будет неравномерный, а при поломке одного радиатора придется останавливать всю систему.

При выборе слишком большого диаметра трубы контур будет работать неэффективно.

Виды двухтрубных отопительных систем

На практике бывает довольно сложно выбрать отопительную систему для жилого дома. Здесь нельзя допустить ошибки, потом переделать что-либо будет очень трудно. Прежде чем проектировать отопление, нужно сначала выбрать его вид.

С естественной циркуляцией

Конструкция такого типа иногда применяется для обогрева частных домов. В двухтрубном варианте функционирование системы возможно только с верхней подачей. Отсюда вытекают всевозможные недостатки и неудобства. Такую отопительную систему нельзя назвать подходящей для домов с большой горизонтальной проекцией. Чаще всего это одноэтажные здания с большим количеством последовательно расположенных комнат.

Причин тому две:

1. Для отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон подающей и обратной труб, что очень трудно сделать на большом расстоянии.
2. Малое давление в системе не позволяет разносить котел в самый дальний радиатор более, чем на 30 м. Это максимально возможная цифра, на практике нужно рассчитывать на 25 м.

Система с естественной циркуляцией вполне подходит для домов с компактным расположением комнат, в том числе и двухэтажных.

Преимущества и недостатки установки однотрубного отопления частного дома

Среди достоинств монтажа данной конструкции в собственном доме, следует выделить:

• значительная экономия денежных средств на необходимые материалы конструкции (необходимо небольшое количество материалов для сборки одной трубы в магистрали);
• минимальная затрата времени и сил на установку однотрубного отопления (процесс монтажа настолько прост, что его можно выполнить своими руками);
• одну трубу можно располагать любым удобным способом, как в полости пола, так и на стене (отсутствует нагромождение труб, как в других вариантах устройств);
• система предполагает возможность последовательного подключения нескольких независимых один от другого, источников тепловой энергии (к примеру, газовый и твердотопливный котлы).

Что же касается недостатков установки, то здесь выделяют следующий ряд причин:

• конструкция требует балансировки, чтобы достичь оптимального обогрева всех помещений дома;
• необходимость использования различных схем подключения для радиаторов, которые имеют разное месторасположение;
• для удаленных помещений нужно приобретать радиаторы с большим количеством секций;
• необходимо использовать трубы больших диаметров, мощные насосы и высокий температурный режим для того, чтобы преодолеть увеличенное сопротивление.

Радиатор с большим количеством секций

Несмотря на то, что конструкция из одной трубы достаточно проста, но процесс его сборки имеет свои нюансы. Для того, чтобы монтировать систему самостоятельно, нужно знать и соблюдать все нормы и правила относительно установки отопительных агрегатов, а также провести необходимые для этого расчеты. Лишь в этом случае мы вправе рассчитывать на слаженную работу системы на протяжении длительного периода времени.

О том, как реализовать однотрубную систему отопления своими руками подробнее в видео:

Открытый бак

Открытая расширительная емкость представляет собой частично или полностью открытый бак, соединенный с контуром в самом высоком его участке, сразу после котла. Чтобы жидкость не переливалась через края сосуда, ближе к верху имеется специальный патрубок: он служит для отвода излишней воды в канализацию или на улицу. Организовывая обогрев одноэтажных зданий, компенсирующую емкость в основном устанавливают на чердаке. Во избежание замерзаний воды в зимнее время, стенки бака дополнительно утепляют.

Подобные системы отопления называются открытыми. Чаще всего речь идет об энергонезависимом или комбинированном обогреве. В этом случае теплоноситель напрямую контактирует с воздухом: это приводит к его естественному испарению и обогащению кислородом.

Для открытых контуров характерны следующие недостатки:

1. Точное соблюдение уклонов (если используются самотечные системы). Это даст возможность просачивающемуся в трубы воздуху выходить через емкость в атмосферу.
2. Нужда в постоянном контроле за уровнем воды в баке. Время от времени объем теплоносителя приходится восполнять, так как часть его испаряется через открытый верх.
3. Запрещается использование незамерзающих жидкостей, выделяющих при испарении токсичные вещества.
4. Насыщение кислородом циркулирующей жидкости провоцирует коррозионные процессы внутри металлических стальных отопительных радиаторов.

Сильные стороны открытых систем:

1. Можно не проводить регулярные проверки уровня давления в трубопроводе.
2. Небольшие протечки в контуре не помешают ему исправно обогревать жилище. Главное, чтобы в трубах было достаточно жидкости.
3. Для восполнения потерь теплоносителя разрешается использовать простое ведро. Это осуществляется простым доливанием воды в расширительный бак до необходимого уровня.

Как работает

Принцип работы

Схема такой системы отопления довольно проста. В основе всего стоит любой котел. Он нагревает теплоноситель подаваемый по трубе, исходящей из котла. Почему такая схема называется однотрубной? Потому что по всему периметру прокладывается одна труба, которая исходит из котла и входит в него же. В нужных местах на кронштейны устанавливаются радиаторы и подсоединяются к трубе. Теплоноситель (чаще всего вода) движется от котла, наполняя первый радиатор в узле, потом второй и так далее. В конце вода возвращается в исходную точку и цикл повторяется. Происходит непрерывный процесс циркуляции.

Следует отметить, что собрав такую схему, можно столкнуться с одной трудностью. Так как скорость продвижения теплоносителя может быть небольшая, то возможны потери температуры. Почему? Если говорить о двухтрубной системе, то принцип ее работы таков: по одной трубе вода попадает в батарею, по другой выходит из неё. В таком случае его движение проходит сразу через все радиаторы, и потери тепла не происходит.

В однотрубной же системе теплоноситель поступает во все батареи постепенно и, проходя через них, теряет температуру. Так, если при выходе из котла температура носителя была 60˚ C, пройдя по всем трубам и радиаторам, она может снизиться до 50˚C. Что делать в таком случае? Для преодоления таких колебаний можно увеличить теплоемкость батарей в конце цепочки, повысив их теплоотдачу, или повысить температуру в самом котле. Но все это приведет к дополнительным затратам, которые невыгодны и делают стоимость отопления дороже.

Чтобы избавиться от такой проблемы без больших затрат, нужно увеличить скорость движения теплоносителя по трубам. Для этого есть 2 способа:

Технология монтажа насоса в систему отопления

Поставить циркуляционный насос. Так можно значительно увеличить скорость движения воды в системе. В этом случае потери тепла на выходе значительно уменьшатся. Максимум потерь может составить несколько градусов. Такие насосы работают от электричества. Следует учесть, что для загородных домов, где часто отключают электричество, такой вариант не будет идеальным.

Установка коллектора сразу за котлом

Установить разгонный коллектор. Это высокая прямая труба, благодаря которой вода, проходя по ней, набирает большую скорость. Тогда теплоноситель в системе с естественной циркуляцией делает полный круг быстрее, что тоже решает проблему потери тепла. Особенно хорошо применять такой способ в многоэтажном доме, так как в одноэтажном с низкими потолками работа будет неэффективной. Для нормального функционирования коллектора его высота должна быть больше 2, 2 м. Следует знать, что чем выше будет разгонный коллектор, тем быстрее, эффективнее и тише будет происходить движение в трубопроводе.

В такой системе обязательно должен быть расширительный бачок, который лучше устанавливать в верхней точке. Он действует как стабилизатор, контролируя повышение объема теплоносителя. Как он работает? При нагреве объем воды увеличивается. Эти излишки попадают в бак, предотвращая возникновение избыточного давления. Когда температура падает, объем снижается и из расширительного бака попадает обратно в сеть обогрева.

Вот и весь принцип работы однотрубной системы отопления. Это замкнутый контур, в который входит котел, магистральные трубы, радиаторы, расширительный бачок и элементы, обеспечивающие циркуляцию воды. Различают принудительную циркуляцию, когда всю работу выполняет насос, и естественную, при которой монтируется разгонный коллектор. Отличием такой конструкции является то, что в ней не предусмотрена труба обратного действия, по которой теплоноситель возвращается к котлу. Вторая половина такой разводки называется обраткой.

Устройство и элементы однотрубной системы отопления

В системе, где используется схема естественной циркуляции теплоносителя, эффект достигается за счет разной его плотности. Когда нагретая вода, подаваемая под напором, встречается с более холодной, идущей из обратного контура, последняя освобождает место для горячей воды, в результате чего та движется по стояку до верхней точки, откуда она уже направляется по магистральной трубе, а потом распространяется по радиаторам и элементам системы.

Для эффективной работы подобной схемы очень важно, чтобы трубы располагались под углом не менее 3-5 градусов. Трудности с соблюдением этого требования могут возникнуть в больших одноэтажных домах, где используемая отопительная система проложена на большом расстоянии

Следует помнить, что для выдержки подобного угла размещения труб перепады будут иметь высоту, равную порядка 5 см на каждый метр длины участка трубопровода.

Работу системы, где используется схема принудительной циркуляции, поддерживает циркуляционный насос, для которого отводится место в обратной части контура непосредственно перед входом в котел. Основная задача насосного оборудования заключается в обеспечении необходимого давления, чтобы теплоноситель постоянно имел оптимальную температуру, не выходящую за установленные пределы. Для подобной системы обязательным является размещение магистральной трубы под меньшим углом. Чаще всего эффективная работа обеспечивается, если на каждый метр длины трубы высота перепадов составляет 0,5 см.

Для подобных систем довольно актуальной является проблема перебоев с подачей электричества, что приводит к прекращению циркуляции теплоносителя. Эта задача решается путем размещения разгонного коллектора, представляющего собой трубу, основное назначение которой заключается в подъеме воды на высоту от 1,5 метра.

От верхней точки этого устройства должна отходить труба, ведущая к расширительному баку. Она необходима для поддержания требуемого давления в системе и предотвращения его повышения, что может быть привести к возникновению аварийных ситуаций. В конструкции современных систем обычно используются расширительные баки закрытого типа, исполнение которых не позволяет воздуху проникать в воду. При таком варианте исполнения в него помещают гибкую мембрану, с одной стороны которой поступает под высоким давлением воздух, а с другой — предусматривается отверстие для выхода воды. Для размещения этих элементов можно выбрать любое подходящее место в системе.

Несмотря на наиболее простое исполнение, для размещения расширительных баков открытого типа должно быть отведено место в верхней точке системы. Другим недостатком является постоянный контакт воды с кислородом, на фоне чего создаются благоприятные условия для развития коррозионных процессов, что негативным образом сказывается на сроке службы стальных труб и радиаторов.

В процессе монтажа элементов необходимо соблюдать следующий порядок действий:

Первым устанавливают отопительный котел, который может работать на любом виде топлива, используемый для нагрева теплоносителя.
Далее выполняется монтаж разгонного коллектора, который подключают к расширительному баку.
После этого настает черед магистрального трубопровода, который укладывают во всех помещениях дома в соответствии с заранее спроектированной схемой.
Очень важно в процессе работ проложить контур в тех помещениях, где в первую очередь необходимо поддерживать комфортную температуру. Речь идет о детской комнате, спальне и ванной

Если теплоноситель будет поступать вначале в эти помещения, то проблем с поддержанием в них необходимой температуры не возникнет, так как на участках, которые расположены в начале контура, теплоноситель всегда имеет более высокую температуру.
Далее переходят к установке радиаторов в соответствии с заранее выбранными для них местами.
Последним размещают циркуляционный насос, для которого выделяют место непосредственно перед входом обратной части контура в котел.

Устройство и элементы однотрубной системы отопления

Однотрубная система, как уже говорилось, представляет собой замкнутый контур, включающий котел, магистральный трубопровод, радиаторы, расширительный бак, а также элементы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя. Циркуляция может быть естественной или принудительной.

При естественной циркуляции движение теплоносителя обеспечивается разной плотностью воды: менее плотная горячая вода под напором остывшей, поступающей из обратного контура, вытесняется в систему, поднимается по стояку до верхней точки, откуда происходит ее движение по магистральной трубе и разбор по радиаторам и другим элементам системы. Уклон трубы при этом должен быть не менее 3-5 градусов. Это условие не всегда можно выполнить, особенно в больших одноэтажных домах с протяженной системой отопления, ведь перепад высоты при таком уклоне составляет от 5 до 7 см на метр длины трубы.

Принудительная циркуляция осуществляется циркуляционным насосом, который устанавливают в обратной части контура прямо перед входом в котел. С помощью насоса создается давление, достаточное для сохранения температуры греющей воды в установленных пределах. Уклон магистральной трубы в системе с принудительной циркуляцией может быть значительно меньше – обычно достаточно бывает обеспечить перепад в 0,5 см на 1 метр длины трубы.

Циркуляционный насос для однотрубной системы отопления

Чтобы избежать застоя теплоносителя в случае отключения электроэнергии, в системах с принудительной циркуляцией устанавливают разгонный коллектор – трубу, поднимающую теплоноситель на высоту не менее полутора метров. В верхней точке разгонного коллектора выполняют отвод трубы в расширительный бак, назначение которого – регулирование давления в системе и исключение его аварийного повышения.

В современных системах устанавливают расширительные баки закрытого типа, исключающие контакт теплоносителя с воздухом. Внутри такого бака установлена гибкая мембрана, с одной стороны которой закачен воздух с избыточным давлением, с другой обеспечен выход теплоносителя. Их можно устанавливать в любом удобном месте системы.

Образец подключения расширительного бака к однотрубной системе отопления

Расширительные баки открытого типа проще в устройстве, но требую обязательной установки в верхней точке системы, кроме того, теплоноситель в них активно насыщается кислородом, что может привести к преждевременному выходу из строя стальных труб и радиаторов из-за активной коррозии.

Последовательность установки элементов такова:

• Нагревательный котел отопления (газовый, дизельный, твердотопливный, электрический или комбинированный);
• Разгонный коллектор с выходом на расширительный бак;
• Магистральный трубопровод, обходящий все помещения дома по заданному маршруту. В первую очередь необходимо провести контур в помещения, наиболее нуждающиеся в обогреве: детскую комнату, спальню, ванную, так как температура воды в начале контура всегда выше;
• Радиаторы, установленные в выбранных местах;
• Циркуляционный насос непосредственно перед входом обратной части контура в котел.

Элементы и общее устройство однотрубной системы – коротко об основном

Рассматриваемая схема отопления представляет собой контур замкнутого типа. В него интегрируются:

• специальное оборудование, необходимое для стабильной циркуляции горячей воды;
• трубопровод (магистральный);
• бак-расширитель;
• батареи;
• отопительный агрегат (например, твердотопливный котел).

Циркуляция теплоносителя в однотрубных системах бывает принудительной либо естественной. При естественном процессе теплоноситель перемещается за счет того, что вода в системе характеризуется разными показателями плотности. Схема в данном случае такая:

• горячая вода, имеющая меньшую плотность, нежели холодная, вытесняется последней в систему;
• нагретая жидкость поднимается до верхней точки по стояку, а затем она начинает двигаться по трубе-магистрали;
• от главной трубы теплоноситель поступает к радиаторам.

Для функционирования подобной схемы требуется обеспечить 3–5-градусный уклон магистрали. Добиться этого не всегда реально. Если у вас достаточно большой дом с протяженной отопительной системой, естественная циркуляция для нее не подходит. На каждый метр длины магистрали в данном случае придется предусматривать высотный перепад на уровне 5–7 см.

При использовании принудительной циркуляции, предусматривающей монтаж специального насоса, уклон магистрали берут минимальный. Достаточно, чтобы он обеспечивал на метр трубы высотный перепад около 0,5 см. Насос ставят перед входом в отопительный агрегат – на обратку контура. Циркуляционное устройство формирует давление, которого хватает для поддержания теплоносителя в батареях в требуемом температурном диапазоне.

Циркуляционное устройство для поддержания теплоносителя в батареях

Насос работает от электричества. Если у вас отключат свет, он не будет функционировать. Естественно, вся система остановится. Избежать этого несложно. Просто поставьте своими руками в систему особую трубу. Ее называют разгонным коллектором. Он поднимает горячую воду на высоту 1,5–1,8 м и гарантирует работу отопления даже при отключении электричества.

Обратите внимание! Наверху коллектора обязательно делается отвод магистрали. Его подключают к расширительному баку, который выполняет важную функцию – корректирует в системе давление

Бак-расширитель исключает риск экстремального увеличения нагрузки на котел и все элементы отопления. Он бывает открытым и закрытым.

Расширители открытого типа сейчас используются редко. В них происходит активное взаимодействие кислорода с горячей водой. Это приводит к появлению коррозии и ранним поломкам металлических батарей и трубных изделий.

В закрытых баках воздух не контактирует с водой. В подобных конструкциях имеется мембранный гибкий элемент. С одной его стороны делается выход для горячей воды, со второй – закачивают воздух с повышенным давлением. Расширители закрытого вида монтируются в любом месте системы (открытый бак всегда устанавливают на верхней точке коллектора).

Способы подключения радиаторов

Если выбрано двухтрубное или трехтрубное отопление, батареи нужно подключать точно по схеме. Если здание имеет большую площадь, то для проведения монтажных работ лучше вызвать специалистов.

Существует несколько способов подключения:

1. Боковое. Вода в радиатор заходит и выходит с одной стороны. В тех секциях, которые расположены дальше от точки подключения, равномерность прогрева нарушается.
2. Верхнее. Такой тип подключения приведет к тому, что нагреваться будет только верхняя половина батареи. Если в системе предусмотрено верхнее подключение, то приобретать нужно предназначенные для него батареи, которые оснащены заглушкой, перенаправляющей жидкость в нижнюю часть.
3. Нижнее. Тут тоже исключается полное прогревание всей площади батареи, так как основной поток жидкости двигается в нижней части.
4. Диагональное. Предложенный способ подключения позволяет распределить горячую жидкость равномерно.

Последний вариант идеально подходит для двухтрубной системы.

Подключаем теплоотдающие приборы своими руками при однотрубной системе отопления

Очень часто возникают проблемы, при последовательном размещении радиаторов. Основная заключается в неравномерном обогреве частного дома, так как каждая последующая конструкция будет холоднее. Решением этой проблемы станет установка байпасов. Они представляют собой перемычки, образующие эквивалент параллельного подключения приборов между собой.

Существует несколько вариантов размещения точек подключения, среди которых:

• боковое расположение;
• диагональное размещение;
• нижнее.

Наибольшей популярностью пользуется последний вариант подключения, ведь технически он быстро реализовывается. Кроме того, эта разводка обеспечивает равномерный обогрев всего радиатора и не предполагает формирование отложений в установке.

Нижнее размещение точек подключения

Многим владельцам домов, отопление одной трубой кажется простым и не функциональным, по сравнению с двухтрубным вариантом. Но это предположение ложное, так как данная схема достаточно универсальна в применении и в отдельно взятых случаях остается предпочтительной.

Преимущества и недостатки отопления с одной трубой

Однотрубное отопление (так же называемое “ленинградка”) характеризуется подачей жидкости в радиаторы и отводом ее из них последовательно.

Оно имеет такие плюсы:

• сокращение времени и снижение трудоемкости монтажа;
• магистраль можно спрятать в стенах, что улучшает эстетические свойства помещения;
• есть возможность организации самотечного движения теплоносителя в сооружениях на 2-3 этажа;
• сравнительная дешевизна прокладки труб;
• если система закрытая, то ее регулировка осуществляется автоматически, посредством термостатических вентилей радиаторов.

Однако, для ленинградки характерны такие минусы:

• по мере продвижения жидкости к дальним батареям она остывает, поэтому в конце контур не обеспечивает требуемый обогрев помещения;
• гидравлическая нестабильность (при перекрытии вентиля на одном радиаторе другие начнут перегреваться, что создаст неприятный микроклимат в комнатах);
• для хорошего передвижения воды при закрытом типе системы требуется установка полнопроходной арматуры на ответвлениях;
• однотрубная конструкция с вертикальной разводкой стоит дороже, чем двухтрубная;
• балансировка системы непростая.

Если конструкция самотечная, то необходимо обеспечить большой диаметр труб. Причем они прокладываются с определенным уклоном – до 5 мм на 1 погонный метр.

Принцип работы двухтрубной системы

Принцип работы двухтрубной системы отопления частного дома наглядно показан на схеме.

1. Теплоноситель (чаще всего это вода) нагревается в котле и поступает одновременно на все радиаторы отопления. Для этого служит подающая труба, мастера ее называют «подача», на рисунке она обозначена красным цветом.
2. Проходя через батареи вода отдает им часть своего тепла и возвращается в котел по отводящей трубе, или в разговорном варианте «обратке», на схеме она синяя. При этом часть воды, при нагревании увеличившись в объеме, попадает в расширительный бак.

Следует отметить, что теплоноситель поступает на вход каждого нагревательного элемента с одинаковой температурой, или почти одинаковой, если учесть минимальные потери на самой подающей трубе. Таким образом, независимо от длины разводки, каждая батарея будет «запитана» непосредственно от самого котла, а не от предыдущего радиатора. Это ключевое преимущество системы отопления в две трубы перед однотрубной, но не единственное.

Плюсы двухтрубного отопления

Владельцев частных домов система привлекает следующими достоинствами:

1. Способность системы отопления работать без насоса. Связанно это с тем, что в двухтрубной системе не происходит падение давления и для эффективной работы достаточно естественной конвекции.
2. Регулировка температуры каждого радиатора проводится с помощью кранов, термостатов. Это позволяет более оптимально распределить теплоноситель по батареям, что не только повышает эффективность, но и позволяет сэкономить на топливе.
3. Возможность проведения ремонта без остановки всей системы. При повреждении одного из радиаторов, его можно отремонтировать или заменить, перекрыв соответствующие вентили.
4. Разнообразие вариантов двухтрубной системы. Это позволяет использовать ее в домах различной этажности, независимо от площади и количества помещений.

Недостатки

Основных всего два:

1. Стоимость. По сравнению с однотрубной, цена значительно выше из-за большего количества материала.
2. Сложность и трудоемкость монтажа. Имеется ввиду не только монтаж труб, но и строительные работы: сверление отверстий, штробление стен и прочее.

Впрочем, эти недостатки можно частично компенсировать грамотным выбором варианта разводки.

Цены на компоненты для двухтрубной системы отопления

двухтрубная система отопления

Монтаж своими руками

Строительство отопления состоит из нескольких этапов:

1. Установка котла и монтаж верхней магистрали, по которой вода будет подаваться на радиаторы.

2. В магистраль включается расширительная ёмкость, оснащённая сливным краном и контрольным патрубком.

3. Проводка магистрали по помещению таким образом, чтобы её путь пролегал через все места, где установлены батареи.

4. Параллельно первой магистрали проводится обратная. В неё, в удобном месте, врезается циркуляционный насос.

5. Теперь можно подключать радиаторы. Лучше оснастить их запорными кранами как на входе, так и на выходе — это позволит каждому радиатору работать автономно, и в случае, если одному из них понадобится ремонт, его можно будет произвести, не отключая отопление полностью.

Важные нюансы при монтаже отопления по двухтрубной схеме:

• Между первым и последним радиаторами в цепи должен быть уклон около 1 см/м.
• Следует по возможности избегать прямых углов соединения труб, так как это может снизить скорость потока воды. Лучше использовать связку из двух полуотводов.
• Если котёл и компенсационный бак установлены на чердаке, то чердак должен был хорошо утеплён. Кроме того, трубы, проходящие по чердаку, нужно оснастить теплоизоляцией.
• Радиаторы должны быть оснащены кранами Маевского для стравливания воздуха — это упростит задачу по запуску и развоздушиванию.

После монтажа систему нужно опрессовать, чтобы исключить утечки и плохие соединения. Для этого открываются все краны, кроме внешних, после чего электрическим или ручным насосом подаётся вода, и нагнетается давление до 3-4 атмосфер.

Затем проводится визуальный осмотр всех соединений на предмет протечек. Если таковые есть, они устраняются, и процедура повторяется.