Системы отопления: однотрубная, двухтрубная

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.

Закрытая система отопления: что это такое, принцип работы, плюсы и минусы

В таких схемах используются расширительные мембранные бачки. Герметичная ёмкость разделяется на две части упругой мембраной.

При увеличении температуры открывается клапан, и избыток жидкости перемещается в бак.

При понижении температуры теплоноситель попадает обратно в систему, благодаря чему в последней поддерживается стабильное давление.

Безнапорный бачок может полностью наполняться жидкостью, поэтому установка поддержания давления должна быть более компактной, чем у обычного бака. Она позволяет регулировать заданные параметры в контуре и автоматически подпитывать конструкцию.

Контур закрытого типа состоит из следующих элементов:

• из герметичного мембранного бака;
• из батарей (радиаторов);
• из отопительного котла;
• из циркуляционного насоса;
• из труб;
• из соединительных элементов (клапанов, кранов, фильтров).

Закрытая схема отопления имеет ряд преимуществ:

1. возможность использования любого теплоносителя;
2. долговечность конструкции за счёт полной герметичности;
3. отсутствие лишнего шума;
4. возможность самостоятельной установки системы;
5. высокая скорость перемещения жидкости, обеспечивающая максимальную теплоотдачу;
6. отсутствие потребности в теплоизоляции для магистрали;
7. сокращение финансовых расходов на обогрев дома.

К недостаткам относят зависимость от электрической энергии и необходимость приобретения мембранного бака большого размера, цена которого довольно высока. Проблема энергозависимости решается установкой блоков бесперебойного питания или небольших генераторов, обеспечивающих аварийное электроснабжение.

Схемы конструкции, использование в многоквартирных домах

В частных домах используется однотрубный или двухтрубный контур отопления.

Однотрубная схема применяется в помещениях с небольшой площадью, где для обогрева требуется не больше пяти радиаторов.

Фото 1. Схема закрытой системы отопления с однотрубным контуром. Каждый из радиаторов подключается последовательно.

Все батареи включаются в схему последовательно, поэтому последний по счёту отопительный прибор всегда будет холоднее первых. Очевидное достоинство такой схемы — меньший расход труб.

Если из строя выйдет одна батарея, остальные будут продолжать работать в обычном режиме при использовании байпаса. Однотрубная система бывает горизонтальной и вертикальной. Горизонтальная не позволяет регулировать величину теплоносителя, поэтому при её прокладке устанавливаются байпасы. Вертикальный однотрубный контур в большинстве случаев используется в многоэтажках.

Двухтрубная (двухконтурная) схема более равномерно прогревает помещения. Жидкость от теплогенератора до батарей циркулирует по двум контурам. Радиаторы в этом случае подключаются параллельно. Теплоноситель имеет одинаковую температуру во всех батареях. Этот способ требует гораздо больших затрат, но зато даёт возможность регулировать температуру в каждом помещении.

Расчёт

Для того чтобы правильно подобрать циркуляционный насос и диаметры труб, проводят гидравлический расчёт схемы отопления. Он позволяет выявить гидравлические потери давления на конкретных участках и максимально снизить эксплуатационные затраты.

Внимание! Циркуляционный насос целесообразно устанавливать в трубопроводе обратного хода. В таком случае увеличится срок эксплуатации прибора, так как через него будет проходить уже охлаждённый теплоноситель

Вычисления проводятся профильным специалистом с помощью теплотехнического расчёта и после подбора батарей. В результате вычислений будет получено значение давления, необходимое для прогонки воды циркуляционным насосом. После этого этапа рассчитывается величина для определения объёма и подбора мембранного бака.

Монтаж и обслуживание

Монтаж у двух перечисленных типов систем отопления существенно отличается. В однотрубной системе отопления все выглядит весьма просто. Тяни трубу, соблюдай уклоны, по пути соединяй радиаторы и все будет весьма работоспособно. У двухтрубной системы тянуть надо уже две трубы: отдельно подачу и обратку.

В комплектацию системы обогрева с наличием одного магистрального стояка входят отопительные устройства, которые оснащены мощными характеристиками и свойствами, если говорить о прочности и долговечности. Все они должны быть изначально рассчитаны на высокие показатели давления и температуры. После всех этапов подсоединения однотрубной системы производят подключение всех необходимых элементов по определённо заданной схеме. Для развоздушивания радиаторов устанавливают краны Маевского. Затем производят опрессовку и пробный запуск.

У трубопровода двухтрубной системы отопления применяют полноценный набор действий для качественного и надёжного обслуживания в дальнейшем. После этого проводят балансировку и регулировку, настраивают все рабочие параметры. Для этого используют специальные фрагменты – патрубки, которые потом размещают в самой верхней и самой нижней возможной точке всего теплопровода. Это необходимо для сброса воздуха и для слива жидкости. Излишний воздух батарей должен выпускаться через специальные краны/клапаны. С помощью насоса в определённую ёмкость поступает доля воздуха для регулирования показателя нагрузки. Регуляторы особого назначения обеспечивают настройку системы подачи обогрева, уменьшив напор на выбранную батарею. Распределение давления формируется в зависимости от балансировки показателей между первой и последней батареями.

Водяные системы отопления

Системы водяного отопления являются неотъемлемой частью интерьера частного дома. Существует несколько возможных вариантов выбора непосредственно радиаторов отопления. Могут быть:

• Классические чугунные;
• Стальные;
• Алюминиевые.

Тип системы водяного отопления и отопительные приборы следует выбирать, как и в зависимости от условий климата, так и от интерьера и от возможностей материальных затрат.

Система водяная «Теплый пол»

Система является хорошим дополнением к уже давно использующейся системе отопления с использованием радиатором, так и может служить самостоятельной системой в малоэтажном доме.

Большим плюсом настоящей системы является возможность обеспечения различных температур по высоте помещения, как и должно быть по санитарно-гигиеническим нормам – сверху воздух холоднее, снизу теплее. Она позволяет так же снизить температуру системы до 55 ˚С в соответствии с нормами проектирования.

В данном случае трубы монтируются по всей поверхности пола, благодаря этому возможно одновременно обеспечивать и условия микроклимата в здании и комфортный теплый пол. Недостатком является сложности с монтажом системы и возможность выполнения лишь на начальных сроках строительства здания. Минусом так же является сложности в эксплуатации.

Плинтусные системы отопления

Плинтусные системы являются отличной альтернативой одновременно теплым полам и использованию привычных радиаторов. Иногда бывает невозможно установить систему теплого пола, а радиаторы никак не вписываются в интерьер.

Тогда выбор плинтусных систем является лучшим решением, потому что в этом случае трубы отопления устанавливаются на высоте плинтуса (то есть практически на уровне пола), одновременно обогревая помещение в нужной последовательности и отапливая пол до достаточно комфортной температуры в любой период года.

Обширная цветовая гамма систем отопления «под плинтус» позволит вам сохранить любой интерьер в вашем помещении и даже поможет разнообразить его еще больше.

Системы с естественной циркуляцией теплоносителя

Система отопления с естественным движением теплоносителя отличается тем, что жидкость циркулирует по трубам из-за разницы своих плотностей при повышении и понижении температуры.

Нагретая вода, как правило, становится легче холодной и поднимается выше по системе, холодная же вода в свою очередь, остывая все больше, опускается ниже. Циркуляция воды от источника теплоты и до возвращения в источник циркулирует без перерыва.

Плюсом такой системы является относительная доступность и простота при ее монтаже. Использование ее не предполагает никаких дополнительных затрат по устройству и оборудованию. Минусом системы является необходимость установки труб под небольшим уклоном, что усложняет монтаж.

Необходимым условием использования такой системы является устройство расширительного бака. Он устанавливается, как правило, на крыше малоэтажного здания – самым оптимальным вариантом его устройства является чердачное помещение коттеджа (если оно предусмотрено проектом).

Системы с принудительной циркуляцией теплоносителя

Еще одним вариантом конструирования систем отопления в малоэтажном жилом доме является устройство системы с искусственной циркуляцией воды. В данном случае вода перемещается по системе не из-за своего основного физического свойства изменять плотность, а посредством установки циркуляционного насоса, работа которого заключается в перегонке теплоносителя от котла по всей системе с последующим возвращением в источник теплоты.

Эта система считается наиболее эффективной, чем с естественным побуждением, из-за того, что делает возможным поступление теплоносителя в самые крайние точки отапливаемого здания. Особенно важным это является при строительстве коттеджей, состоящих из двух и более этажей.

Настоящий вид отопления повышает эффективность примерно на 30% по сравнению с другим видом. Плюсом ее является возможность устройство труб без уклона, соответственно монтаж упрощается. Вместо привычных в естественных системах расширительных баков, здесь устанавливаются гидроаккумулирующие емкости.

Так же важно предусматривать специальную защитную арматуру на трубах во избежание аварий, поскольку давление в системах повышенное. Специальные предохранительные клапаны устанавливаются с обеих сторон от циркуляционного насоса.

Как подключить однотрубное отопление?

• Однотрубные системы отопления дома: особенности таких решений
• Преимущества и недостатки однотрубной системы отопления частного дома
• Варианты монтажа однотрубного отопления своими руками
• Схема однотрубного отопления: что нужно учитывать?
• Особенности подключения однотрубного отопления в двухэтажном доме
• Порядок монтажа однотрубного отопления своими руками

Одним из важнейших параметров при выборе отопительной системы являются ее конструкционные особенности. Одной из наиболее распространенных систем отопления своего дома является однотрубная, или ленинградка. Однотрубные системы отопления частного дома имеют множество особенностей, которые необходимо учитывать, особенно если вы планируете сделать подобное отопление своими руками .

Общая схема однотрубного отопления.

Одноконтурная схема отопления

Однотрубная система является самым простым вариантом соединения радиаторов и котла. Она используется для отопления небольших и средних помещений.

Имеет важное преимущество — даёт возможность организовать работу независимо от электрического циркуляционного насоса. В простоте и независимости от электричества главные преимущества однотрубной разводки

Как она работает?

В простоте и независимости от электричества главные преимущества однотрубной разводки. Как она работает?

Принцип работы

В однотрубной схеме одна и та же труба выполняет функцию подачи горячей воды и возврата холодной. Магистральная труба соединяет последовательно все радиаторы. При этом в каждом из них вода теряет часть тепла. Поэтому в однотрубной схеме отопления есть более горячие радиаторы — вначале, и более прохладные — в конце контура.

Внимание! Самыми тёплыми будут комнаты, расположенные сразу после котла. Прохладными будут помещения, расположенные перед входом в котёл

Это необходимо учитывать при строительстве дома.

При такой схеме отопления первыми от котла должны быть большие помещения — кухни-столовые, залы. А последними — небольшие спальные комнаты.

Обустройство

Однотрубная разводка идеальная для организации движения теплоносителя самотёком. При правильном расположении отопительных устройств вода внутри труб будет двигаться самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса. Для этого необходимо организовать значительный перепад высоты между котлом и раздающим коллектором.

Котёл нагрева теплоносителя располагают как можно ниже — на первом этаже помещения или в подвале.

Коллектор, через который раздаётся нагретая вода, располагают как можно выше — под потолком верхнего этажа или на чердаке. Из котла в коллектор вода поднимается в процессе нагрева.

При нагреве она расширяется, становится легче и потому — поднимается вверх. Затем из раздающего коллектора поступает в трубу подачи, далее — в радиаторы и возвращается в отопительный котёл.

Справка! В отоплении большого дома однотрубная схема может делиться на несколько последовательных разводок. При этом все они будут начинаться от раздающего коллектора и заканчиваться перед котлом.

Кроме котла, раздающего коллектора и радиаторов, в схему обязательно встраивают расширительный бачок. Коэффициент расширения воды зависит от величины нагрева, при различном нагреве вода расширяется по-разному. При этом некоторое количество теплоносителя вытесняется из системы. Для сбора и хранения вытесненной воды в систему устанавливают бак.

Главная движущая сила теплоносителя — температурный подъём воды. Чем выше температура теплоносителя, тем больше скорость движения воды по трубам. Также на скорость самотёка влияет диаметр труб, наличие углов и изгибов в них, вид и количество запорных устройств. В такой системе устанавливают только шаровые краны. Обычные вентили даже в открытом положении создают преграду движению воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка: отличия

Чаще однотрубную схему собирают на уровне одного этажа — в горизонтальной плоскости.

Трубы прокладывают вдоль пола, соединяя радиаторы в соседних комнатах, расположенные на одном этаже. Такая разводка получила название горизонтальной.

Реже схему собирают в многоэтажном доме вертикально. При этом трубы соединяют комнаты, расположенные друг над другом. Такая схема отопления получила название вертикальной. В чём разница между двумя разводками, и какая из них лучше для частного дома?

• Требует подключения специфических батарей — удлинённых в высоту. Большая часть радиаторов на рынке предназначена для включения в горизонтальную систему — они удлинены в ширину. При неправильном подключении радиаторов эффективность их работы снижается.
• Узкие батареи для вертикальной разводки хорошо отапливают небольшие по площади помещения. И хуже — большие комнаты.
• Отличается небольшой вероятностью завоздушивания труб, образования воздушных пробок — воздух удаляется через вертикальный стояк.

Внимание! Вертикальная разводка оптимальная для большого количества этажей при небольших площадях комнат

• Предоставляет большой выбор радиаторов.
• Работает эффективнее вертикальной, что обусловлено физикой передвижения теплоносителя по трубам.

Горизонтальная разводка используется при обустройстве отопления на одном этаже. В доме из нескольких этажей вода между этажами передаётся по вертикальному стояку. Таким образом, для двух- или трёхэтажного коттеджа оптимальной будет комбинированная система с элементами вертикальной и горизонтальной разводки.

Вертикальная разводка системы отопления

Такой тип разводки всё ещё используется в многоквартирных домах, поскольку именно этот тип наиболее подходит для отопления большого количества этажей. Также вертикальная разводка позволяет экономить материалы, и её легче монтировать. Данный тип схемы бывает однотрубным и двухтрубным, и двухтрубный тип более предпочтительный. Двухтрубная разводка отопления вертикального типа также позволяет менять отопительные приборы без остановки всей системы отопления. На отопители можно устанавливать автоматические или ручные вентили регулировки температуры.

Однотрубная схема вертикального типа не позволяет отключать радиаторы по отдельности, но зато на монтаж такой системы уходит гораздо меньше труб, чем на двухтрубную схему. Вертикальный тип разводки позволяет равномерно распределить тепло по всему помещению, но отапливаемая площадь комнат несколько ограничена. Вертикальную разводку целесообразно применять в том случае, если здание имеет от трёх этажей и выше.

Вертикальная разводка также позволяет организовать систему отопления, которая не будет оборудована циркуляционным насосом. Такое техническое решение применимо к частным домостроениям. Главным недостатком вертикальной схемы отопления является то, что её невозможно масштабировать. Также может вызвать неудобства тот факт, что регулировать температуру в каждой отдельной комнате – не удастся.

Разводка отопления вертикального типа может иметь верхнее или нижнее расположение. Эти два типа обладают некоторыми особенностями. Если используется однотрубная вертикальная разводка верхнего типа, то в ней подача осуществляется с чердачного помещения, где установлен специальный резервуар (лежак). Далее из резервуара теплоноситель распределяется по стоякам, которые подводят тепло к отопительным приборам.

Разводка вертикального типа с нижней подачей оборудована резервуаром в подвальном помещении, из которого вода поступает в стояки. По стоякам теплоноситель движется вверх, попутно проходя через отопительные приборы в каждой квартире. Если вертикальная разводка смонтирована по двухтрубной схеме, то в её контуре можно использовать регулируемые отопительные приборы. Также к такой системе можно подключать и приборы учета тепла.

Преимущества и недостатки вертикальной системы

При двухтрубной системе отопления с нижней разводкой подающий и обратный магистральные трубопроводы проходят в полу нижнего этажа здания или в подвале, а теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор.

Преимущества: хорошая регулировка системы отопления, возможность отдельного отключения каждого отопительного прибора, отсутствие перерасхода отопительных приборов.

Недостатки: увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой, практическая невозможность установки квартирных теплосчётчиков.

Двухтрубная система отопления

Принцип работы двухтрубной системы отопления несколько отличается от той, что была описана выше. В данном случае теплоноситель поднимается по стояку и подводится к каждой батарее отопления. А потом по обратке возвращается назад в трубопровод, который транспортирует его в отопительный котел.

При такой схеме радиатор обслуживается двумя трубами — подачей и обраткой, поэтому система называется двухтрубной.

Какие преимущества обеспечивает такая разводка?

Двухтрубная магистраль

На что можно рассчитывать, выбрав данный вариант организации отопления частного и жилого многоквартирного дома?

• Подобная система позволяет организовать равномерный обогрев каждого радиатора. В любую батарею, на каком бы этаже она ни находилась, горячая вода поступает с одинаковой температурой. При желании на радиатор можно установить термостат, и тогда погода в доме поддается самостоятельной регулировке. На теплоотдачу радиаторов, установленных в других квартирах, использование термостата в отдельно взятом помещении никак не влияет.
• В двухтрубной обвязке при циркуляции теплоносителя нет больших потерь давления. Поэтому для нормального функционирования системы мощный гидравлический насос не нужен. Вода способна циркулировать благодаря гравитационной силе, то есть самотеком. А если напор воды слабый, достаточно установить маломощную насосную установку, более экономичную и простую в обслуживании.
• При помощи запорной аппаратуры, байпасов и вентилей легко организовать такие схемы, которые позволят ремонтировать при необходимости один отопительный прибор, не отключая все отопление дома.
• Еще один дополнительный бонус двухтрубной обвязки — возможность использования попутного и тупикового движения горячей воды.

Что такое попутная схема? Это когда вода и в подаче, и в обратке течет в одном направлении. В тупиковой схеме вода в подаче и обратке циркулирует в противоположных направлениях. При попутном движении при условии использования радиаторов одинаковой мощности устанавливается идеальная гидравлическая балансировка. Поэтому нет необходимости дополнительно использовать батарейные клапаны предварительной настройки.

Если отопительные приборы имеют разную мощность, придется высчитывать теплопотери каждого, проводить расчет и увязывать радиаторы при помощи термостатических клапанов. Сделать это самостоятельно без знаний и умений очень сложно.

Обратите внимание! Попутный гидравлический самотек используется там, где монтируются трубопроводные магистрали большой протяженности. Для коротких систем применяется тупиковая схема движения теплоносителя

Классификация двухтрубной системы отопления

Виды систем

Классификация двухтрубной обвязки производится по расположению трубопровода и по способу обустройства разводной системы.

По расположению трубопровода она делится на вертикальную и горизонтальную. При вертикальной схеме все батареи подключаются к вертикальному стояку. Применяется чаще всего такой вариант в многоквартирных домах. Главное преимущество данного подключения — отсутствие воздушных пробок.

Для частного дома большой площади специалисты рекомендуют выбирать горизонтальную двухтрубную разводку и устанавливать сразу в каждый радиатор кран Маевского. Он нужен для стравливания воздуха, а пример его правильного монтажа был уже не раз детально описан в предыдущих статьях.

По способу разводки двухтрубная система может быть с нижней и верхней обвязкой. В этом случае стояк подачи горячей воды помещается в цокольном этаже или подвале. Обратная магистраль располагается здесь же, но устанавливается ниже подачи. Все радиаторы находятся наверху. К общему контуру подключается верхняя воздушная линия, позволяющая выводить из системы лишний воздух.

При монтаже верхней обвязки вся разводящая магистраль монтируется на утепленном чердаке здания. Там же устанавливается и расширительный бак. Использовать такую схему нельзя при наличии плоской крыши.

Недостатки двухтрубной системы

Двухконтурная система

Сравнивая две схемы обвязки батарей, легко сделать вывод, какая лучше. Двухтрубная в любом случае намного эффективнее. Но у нее есть один существенный недостаток. На ее сборку понадобится вдвое больше труб. Кроме того, к ним в комплекте идет большое количество крепежных элементов, вентилей и фасонных деталей, поэтому монтаж двухтрубной системы обходится гораздо дороже.

До недавнего времени, когда для сборки двухтрубной обвязки использовались стальные трубы и трудоемкие процессы их сварки, сумма выходила запредельной. С появлением металлопластика и технологии горячей пайки прокладка двухтрубной магистрали стала доступной практически всем.