отопление в одну трубу в частном доме
Однотрубная система водяного отопления с принудительной и естественной циркуляцией
Устройство и принцип раздачи теплоносителя
Система называется однотрубной, поскольку нагретая вода подается и уходит из радиаторов отопления по единому коллектору. Трубопровод является общим для всех батарей, подсоединенных к магистральной ветви. То есть, входная и выходная подводка каждого отопительного прибора подключается к одной трубе, как показано на примере схемы теплоснабжения одноэтажного здания.
Классический вариант закрытой схемы с принудительным движением теплоносителя, подключенной к газовому котлу
Как работает однотрубная радиаторная система отопления:
Важный момент. Чтобы схема отопления работала стабильно, диаметр раздающей трубы должен значительно превышать размеры радиаторных подводок. Правило не касается вертикальных стояков с верхним розливом, где теплоносителю помогает течь вниз сила тяжести (читайте ниже о видах систем).
Чем ниже температура циркулирующей воды, тем меньше тепла достается последним обогревателям. Проблема решается тремя способами:
Подключение радиаторов к единой распределяющей магистрали – главное отличие однотрубной разводки от остальных двухтрубных систем, где подача и возврат теплоносителя организован по двум раздельным ветвям.
Схемы однотрубных систем
Для обогрева загородных коттеджей и квартир многоэтажных домов применяется всего 2 типа однотрубных схем:
«Ленинградка» предусматривает подключение радиаторов к общей кольцевой магистрали, проложенной горизонтально над полом. Классика жанра – нижнее боковое присоединение обеих подводок. При более современном подходе трубы подключаются к батарее диагонально, мастера-монтажники практикуют оба метода.
Вторая схема применяется в многоквартирных и двухэтажных частных домах. Сквозь перекрытия проходят вертикальные одинарные стояки, к ним схеме присоединены батареи на каждом этаже. Подача воды в стояки предусматривается из нижнего или верхнего горизонтального коллектора.
Вертикальные разводки многоквартирных домов с нижним и верхним розливом
Примечание. Обратите внимание: общая линия «ленинградки» с горизонтальной нижней разводкой — цельная труба, не меняющая диаметр на всем протяжении. На однотрубных стояках предусмотрены перемычки – байпасы, пропускающие часть теплоносителя мимо батарей.
Оба типа разводок могут функционировать с принудительной и естественной циркуляцией воды (самотеком). Схемы видоизменяются в зависимости от условий эксплуатации:
Изначально ленинградская система задумывалась как дешевый вариант подачи тепла к приборам конвекционного отопления. Но при желании к магистрали можно подключить небольшой контур водяного теплого пола. Понадобится второй циркуляционный насос, обратный и трехходовой клапан, регулирующий температуру воды.
Важно. Контур напольного обогрева допускается присоединять в конце магистрали, за последним радиатором. Одно условие: необходимо обеспечить в коллекторе требуемый расход теплоносителя – увеличить диаметр и повысить производительность главного насоса. Иначе теплый пол отнимет часть тепла у батарей.
Сравнение по цене монтажа
Приверженцы однотрубных отопительных сетей любят напоминать о дешевизне данного типа разводки. Уменьшение затрат по сравнению с двухтрубной схемой обосновывается вдвое меньшим количеством труб. Мы утверждаем следующее: «ленинградка» обойдется дешевле тупиковой системы в одном случае — если паять отопление из полипропилена.
Докажем наше утверждение расчетами – возьмем в качестве примера одноэтажное жилище размерами 10 х 10 м = 100 м² (в плане). Нанесем на чертеж раскладку «ленинградки», посчитаем фитинги с трубами, затем сделаем аналогичную прикидку тупиковой разводки.
Общий обратный коллектор, проходящий через коридор, позволяет сохранить небольшой диаметр кольцевой линии. Если его убрать, сечение труб вырастет до Ø25 мм (внутренний)
Итак, для устройства однотрубного отопления понадобится:
Справка. Перемычку обратки, идущую по коридору, можно не делать. Тогда для 9 радиаторов придется нарастить сечение кольцевой магистрали до размера Ду25 (наружный – 32 мм).
Ориентируясь по следующей планировке, выясним потребность в трубах и фитингах для двухтрубной сети:
Теперь найдем актуальные цены на сантехнические фитинги и трубы из 3 материалов: армированный полипропилен PP-R, металлопластик PEX–AL–PEX и сшитый полиэтилен PEX от известных производителей. Результаты расчетов занесем в таблицу:
Примечание. Мы не учитываем стоимость батарей, радиаторных кранов и монтажа однотрубной «ленинградки» — предположим, что вы собираете систему своими руками. Стоимость определена в рублях РФ, но данный факт особой роли не играет, соотношение цен сохранится для любой страны.
Как видите, затраты на полипропиленовые тройники и трубы практически одинаковы для обеих схем – плечевая оказалась дороже всего на 330 руб. По другим материалам однозначно выигрывает двухтрубная разводка. Причина кроется в диаметрах – цены труб большего сечения резко увеличиваются сравнительно с «ходовыми» размерами 16 и 20 мм.
Вы можете взять более дешевую сантехнику других производителей и выполнить расчет – соотношение вряд ли изменится. Заметьте, мы пропустили отводы 90° для поворотов труб и остальную мелочевку, поскольку не знаем точное количество. Если скрупулезно подсчитать все материалы, стоимость «ленинградки» увеличится еще больше. К аналогичным выводам пришел эксперт, демонстрирующий расчеты на видео:
Плюсы и минусы однотрубных разводок
Постараемся дать объективную оценку и выделим реальные достоинства однотрубных водяных систем:
Примечание. Прямое подключение участка теплых полов нельзя отнести к преимуществам данной схемы. Нагревательный контур столь же просто подсоединяется к двухтрубной разводке.
Главная проблема «ленинградки» – остывание теплоносителя по мере продвижения к дальним батареям. Невозможно наращивать секции радиаторов и сечение магистрали до бесконечности, оптимальное количество приборов – 4—5 шт. на одном контуре.
Перечислим другие недостатки:
Дополнительный минус самотечных разводок – большие диаметры труб, проложенных с уклоном 3—5 мм на погонный метр. Выходящие из потолков стояки торчат на виду и портят интерьер помещений. Замуровать трубопроводы в стены не всегда возможно, приходится изощряться и делать декоративные короба.
Советы по выбору диаметров труб и подключению
Однотрубный вариант отопления можно спроектировать и смонтировать самостоятельно, не прибегая к сложным расчетам гидравлики. Упростим задачу и дадим полезные рекомендации по устройству одноконтурных систем:
Важное уточнение. При сборке домовой сети теплоснабжения часто используются полипропиленовые трубы PN 22—28, армированные стекловолокном, алюминиевой фольгой или базальтовым волокном. В сортаменте ППР-труб STABI отсутствует типоразмер 16 мм, минимальный внешний диаметр составляет 20 мм. Соответственно, радиаторные подводки делаются сечением 20 х 2.8 мм.
Перечисленные рекомендации помогут правильно организовать отопление, если применять однотрубные разводки с умом. Разбор распространенных ошибок и вопросов касательно монтажа «ленинградки» смотрите в очередном видео:
Напоследок о сфере применения
Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, используйте однотрубные сети отопления в подходящих условиях:
Совет. Не стоит монтировать однотрубную разводку в жилых домах большой площади и сложной конфигурации с разносторонним и многоуровневым расположением комнат.
Мастера, доказывающие незаменимость однотрубных систем отопления, часто ссылаются на многоэтажные дома советской постройки, мол, там по 20 батарей на стояке работает. Но забывают упомянуть о давлении и производительности насосов централизованной сети, недостижимой в частных домах. Не слушайте горе-специалистов и применяйте оптимальные варианты систем – двухтрубную, коллекторную либо попутную.
Как устроена однотрубная система отопления
Однотрубная система отопления получила широкое распространение в советский период массового жилищного строительства. Схематическое решение позволяло экономить значительные материальные средства, одновременно снижая трудозатраты на монтажные работы. Самостоятельное изготовление отопления по однотрубной схеме возможно только после тщательного изучения принципов работы и нюансов монтажа.
Общие сведения об однотрубных схемах отопления
Достоинства и отрицательные стороны
Правильно подобрать систему отопления можно только исходя из условий эксплуатации, учитывая положительные и отрицательные стороны всех типов конструкции.
| Преимущества | Недостатки |
| Экономия материалов и меньшие трудозатраты по сравнению с двухтрубными вариантами | Неравномерность прогрева радиаторов – последние батареи в контуре прогреваются хуже первых, (см. фото под таблицей), так как теплоноситель к ним поступает уже охлаждённым |
| Компактность – трубы легче скрыть в пол или стены | Сложный гидравлический расчёт, требующий основательного изучения методики проведения |
| Гидравлическая устойчивость, постоянная теплоотдача элементов | Трудности с обустройством самотёчной схемы подачи теплоносителя (без установки циркуляционного насоса) |
| Низкая инерционность – для заполнения магистралей требуется меньшее количество теплоносителя, который быстрее прогревается | Сложность балансировки при пусконаладочных работах — даже при точном гидравлическом расчёте иногда приходится донастраивать систему |
| Допускается монтаж терморегулирующей арматуры на каждый радиатор | |
| Отсекающие краны и байпасы батарей позволяют заменить радиатор без остановки системы | |
| Простая конструкция, доступная для самостоятельного монтажа при имеющемся грамотном гидравлическом расчёте |
Охлаждение теплоносителя при движении по однотрубной системе отопления.
Минимизировать отрицательные стороны помогает установка в конце контура радиаторов с большим количеством секций, обязательный монтаж байпасов, разделение системы на несколько ветвей.
Особенности конструкции
Главный отличительный признак однотрубных разводок – все батареи в контуре включены последовательно, а отводная труба от предыдущей батареи подключается к входу последующей. После последнего радиатора в контуре теплоноситель возвращается в котёл.
Наглядная схема типичной однотрубной системы отопления.
В более грамотной системе в обвязку каждого радиатора устанавливают перемычку (байпас).
Схема однотрубной системы отопления с байпасом.
Системы отопления классифицируют по нескольким признакам:
Каждый из признаков и их комбинации влияют на эффективность отопления в конкретных условиях эксплуатации.
Открытые и закрытые системы
По мере нагревания объём теплоносителя увеличивается. Появляются излишки жидкости, которые должны оставаться в системе. Для разогретого теплоносителя предусматривают установку расширительных бачков. Их объём выбирают из расчёта 10-15% от полной ёмкости котла, труб, радиаторов.
По конструкции определяют вид: закрытая или открытая.
Открытый тип
В открытых вариантах в качестве бака используют любую ёмкость, стойкую к коррозии и температуре около 80 о С. Это может быть бак из нержавеющей стали или защищённого от коррозии чёрного металла. Прибор устанавливают в самой верхней точке, что исключает вытекание теплоносителя под действием столба жидкости.
Важно! Открытые системы заполняют только чистой водой. Антифриз при испарении (выкипании) выделяет опасные или даже ядовитые вещества, способные нанести вред здоровью.
В нижней части находится патрубок для присоединения к трубопроводу. Вверху оставляют лючок для долива воды.
В других вариантах долив испарившейся воды осуществляют с помощью присоединения к водопроводной сети (см. схему ниже) и организации слива излишков в канализацию.
Схема однотрубной системы открытого типа.
Для предотвращения перелива и автоматического удаления воздуха, бак часто делают герметичным, а в верхней части ёмкости монтируют автоматический клапан-стравливатель. Этот вариант предпочтительнее, если бак находится на чердаке и доступ к нему затруднён.
Бак открытой системы с автоматическим воздухоотводчиком.
Закрытые системы
До начала заполнения системы через ниппель в воздушной камере нагнетают давление до 1,5 атм. Затем заполняют систему теплоносителем до показаний манометра 1,8-2 атм.
Далее бак работает в автоматическом режиме:
Контакт рабочей жидкости и воздуха помещений исключён, поэтому в закрытых системах можно использовать любые разрешённые производителем отопительного оборудования антифризы и гликоли.
В закрытых системах расширительный бак может быть установлен в любом месте, но предпочтение отдают монтажу вблизи котла: бак не портит вид жилых помещений, облегчается обслуживание.
Схема однотрубной системы отопления закрытого типа.
Варианты циркуляции теплоносителя
В однотрубных сетях существуют три способа перемещения теплоносителя:
Вариант выбирают в зависимости от конфигурации дома и разводки.
Самотёчные системы
В случае построения таких сетей используют законы физики:
Для нагрева используют отопительные котлы. Схема организации не отличается от схемы открытой СО с расширительным баком. На участке подъёма (разгонном) монтируют трубы большого диаметра, обычно в 2 раза превышающие магистральную разводку. Охлаждается теплоноситель в радиаторах и поступает в котёл.
(Повтор) схема однотрубной системы открытого типа.
Важно! Гравитационные системы могут быть только открытыми, теплоноситель контактирует с воздухом в расширительном бачке.
| Достоинства | Недостатки |
| Энергонезависимость | Большие диаметры труб для минимизации гидравлического сопротивления |
| Отсутствие дорогих составляющих – герметичного бака и насоса |
Существует ограничение на использование гравитационных схем – они не работают при высоте дома больше 7-9 метров и длине контура более 30 метров.
Схемы с принудительной циркуляцией
В закрытых и распределённых в пространстве открытых системах отопления для циркуляции теплоносителя устанавливают насосы.
| Преимущества | Недостатки |
| Подходит для трубопроводов большой протяжённости | Энергозависимость |
| Быстрый прогрев после включения | При отключении или поломке насоса циркуляция останавливается |
| Простота монтажа, при котором не учитывают углы уклона соединительных труб | Без надёжного резервирования электропитания недопустимо использовать с твердотопливными котлами |
| Возможность использовать различные типы разводки | Высокие затраты на замену насоса при необходимости |
Производительность насоса выбирают на основании гидравлических расчётов, предусматривая запас до 20%.
Важно! Большинство используемых насосов построено по схеме с «мокрым ротором». Теплоноситель смазывает и охлаждает электродвигатель. Исходя из этого насос устанавливают в разрыве трубы «обратки», где теплоноситель находится в охлаждённом состоянии.
Воду или антифриз в летний период не сливают, двигатель должен оставаться наполненным.
Комбинированные системы
В открытых видах отопления часто применяют комбинированный способ организации движения теплоносителя. Для этого устанавливают байпасы.
Схема организация байпаса в однотрубной комбинированной системе отопления.
Есть несколько вариантов использования устройства:
Вертикальная и горизонтальная разводки
По построению сетей выделяют два варианта разводки и доставки теплоносителя: вертикальную и горизонтальную.
Схема вертикальной однотрубной системы отопления с верхней и нижней разводкой.
Вертикальный тип монтируют в домах от двух этажей и выше. При этом используют верхнюю или нижнюю подводку теплоносителя к радиаторам.
При верхней разводке под потолком последнего или на техническом этаже располагают горизонтальную трубу с отводами в каждый стояк. Стекающий теплоноситель прогревает радиаторы и собирается в трубе обратки.
| Преимущества | Недостатки |
| Небольшой расход труб | Низкая температура теплоносителя в радиаторах первого этажа |
| Простота монтажа | Обязательная установка байпасов на каждый радиатор, чтобы не останавливать отопление при замене или снятии батареи |
| Применимость для самотёчной системы | В квартирах невозможно установить индивидуальные приборы учёта потреблённого тепла |
| Возможность скрыть трубы в полу при нижней подводке | Видимые трубы при верхней подводке |
| Установив коллекторы, можно организовать систему «тёплый пол» |
Вертикальная разводка позволяет организовать самотёчную открытую систему отопления, независимую от электроснабжения.
Нижняя разводка используется в современных многоквартирных и индивидуальных жилых домах с принудительной циркуляцией теплоносителя. Это позволяет скрыть трубы в цоколе или подвале, снижает затраты на монтаж, не портит внешний вид жилых помещений.
Сокрытие трубопровода отопления в подвальном помещении дома.
Главный недостаток способа, как и у всех однотрубных систем — прохладный теплоноситель в последних радиаторах контура.
Горизонтальная разводка стандартна и проста, ее используют преимущественно в одноэтажных постройках или на каждом этаже. В последнем случае устанавливают коллекторы.
Ленинградка
Одна из популярных и простых в исполнении схема начала массового использоваться в Ленинграде, отсюда и произошло название. Её особенность способ подключения радиаторов – последовательный с байпасами у каждой батареи.
Схема пригодна для открытых и закрытых систем, с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Конструкция может быть реализована при вертикальной и горизонтальной компоновке.
Таким образом, Ленинградка является универсальной схемой построения однотрубных систем отопления. Ей присущи все описанные достоинства, а недостатки ограничивают применение в больших по площади домах.
Возможное решение! В разветвлённых сетях делают несколько ветвей отопления с 3-5 радиаторами в каждой. Например, разделяют контуры отопления первого и второго этажа. Для домов с большой площадью целесообразнее использовать двухтрубные системы.
Способы подключения радиаторов
Предпочтительный способ подключения радиаторов к трубопроводу производитель указывает в паспорте батареи.
Их можно разделить на три вида:
Выбор эффективного варианта
На конструктивные решения влияют конфигурация и площадь дома, этажность, требования к дизайну, качество электроснабжения.
Принимая во внимание особенности, можно рекомендовать:
До начала проектирования изучают местные условия и только после этого принимают решения по выбору типа системы отопления.
Гидравлический расчёт однотрубной системы
Гидравлический расчёт проводят с целью определить диаметр соединительных труб на каждом участке контура и производительность циркуляционного насоса.
Определение теплопотерь и расчёт радиаторов
Тепло, генерируемое котлом, расходуется через пол, стены и потолок здания. Учитывают материал стен, количество и площадь окон и дверей, качество утепления.
На нашем сайте можно воспользоваться калькулятором:
Для небольших домов пользуются приближённым вариантом. Считается, что в северных регионах для отопления 10 м 2 площади, требуется 1,5-2 кВт мощности котла и производительности по теплоотдаче радиаторов. В средней полосе показатель равен 1-1,5 кВт, в южных регионах – 0,6-1 кВт. Данные верны для домов с капитальными стенами и средней или качественной теплоизоляцией.
Зная размеры дома, получают необходимые данные для последующих расчётов. Важно определить необходимое количество радиаторов для каждой комнаты. Алюминиевые и биметаллические радиаторы в большинстве случаев излучают от 120 до 210 Вт на одну секцию. Разделив мощность необходимую для комнаты на производительность секции, получают габариты батареи.
Выбор котла
Отопительный котёл проработает намного дольше, если не будет греть теплоноситель в максимальном режиме. В связи с этим выбирают оборудование на 10-20 % мощнее, чем получившиеся при расчётах теплопотери. Например, при потерях 10 кВт приобретают котёл, рассчитанный на 12-14 кВт.
Определение сечения труб
Оптимальная скорость движения теплоносителя по трубам от 0,3 до 0,7 м/с. Если параметр ниже, то при низкой температуре возможен недостаточный прогрев радиаторов. При большей скорости часто происходит завоздушивание радиаторов, слышен шум. Исходя из скорости потока и выбирают трубы с необходимым внутренним сечением.
Необходимый расход теплоносителя определяют по формуле: G=860*q/ΔТ, в которой:
Например, для обеспечения теплоотдачи контура в 2 кВт, получаем расход теплоносителя: 860*2/20=85 кг/ч.
Далее в специальных таблицах сопоставляют скорость потока и выделяемую тепловую производительность. В нашем примере для 2 кВт радиаторов достаточно трубы с внутренним сечением от 8 до 12 мм. Выделено в таблице красной рамкой.
Таблица для определения диаметра труб самотечной системы отопления
Данные по каждому контуру наносят на общую схему. Суммируя полученные данные, определяют какой диаметр труб выбрать для подводки к группе контуров или для каждого стояка.
Выбор насоса
Современные газовые и электрические котлы оборудованы встроенным насосом. Его производительность выбрана изготовителем исходя из мощности котла.
Необходимую производительность вынесенного насоса определяют, суммируя потоки теплоносителя в каждом контуре. Предусматривают запас 15-20% по производительности, чтобы насос работал в щадящем режиме.
Часто задаваемые вопросы
Читатели часто задают вопросы, которые возникли в процессе изучения теории, которые они увидели на форумах, но до конца не поняли ответов.
Однотрубная система отопления отлично подходит для небольших по площади и внутреннему объёму строений. Для длинных контуров важно провести качественный гидравлический расчёт и соблюдать полученные данные при монтаже. Невысокая цена, простота в монтаже и эксплуатации делают однотрубные системы популярными и востребованными.