Вертикальные однотрубные системы водяного отопления

Вертикальная однотрубная система отопления

Вертикальные однотрубные системы водяного начали применяться с начала 50-х гг, и получили широкое распространение при строительстве жилых многоэтажных зданий. Они могут выполняться с верхней и нижней разводкой, а так же с “опрокинутой” циркуляцией. Отопительные приборы могут присоединяться к стояку с одной (одностороннее подключение) или с двух (двустороннее подключение) сторон.

Подключение конкретного прибора к стояку может быть проточным и с обходными участками (байпасами).

Вертикальные однотрубные системы отопления рекомендуется применять в системах с тупиковой схемой движения теплоносителя в магистралях трубопровода.

Вертикальные однотрубные системы с нижней разводкой

Такие системы выполняются с П-образными (схема а) и Т-образными (схема б) стояками. Их можно применять в жилых зданиях с чердаками и без, выстой в 3 и более этажа.

На первом рисунке (П-образный стояк) радиаторы 1 и 6 присоединены к стояку по проточной схеме. Батареи 2 и 5 подключены через байпас, смещенный от оси стояка. Обогреватели 3 и 4 имеют осевые замыкающие (обходные) участки. Стоит отметить, что затекание воды в приборы лучше при использовании смещенных (от оси стояков) обходных участков (приб. 2 и 5), и при этом обеспечивается компенсация температурного расширения стояков. Обычно в системе применяется какой-либо один (иногда два) вариант подключения.

Отопительные приборы в проточных (приб. 1 и 6) однотрубных системах на нижних этажах должны иметь больше секций по сравнению с приборами верхних этажей.

Так же на схемах показаны различные варианты установки вентилей для отключения приборов от системы.

В П- образных системах теплоноситель поднимается по одному стояку и сразу отдаёт тепло в радиаторах. Поэтому во втором стояке температура воды будет ниже и для получения требуемой теплоотдачи потребуется большее количество секций.

В стояке с Т-образной разводкой вода сначала поднимается вверх, после чего распределяется по двум обратным стоякам и потому понижение температуры теплоносителя будет более равномерным.

Вертикальные однотрубные системы с верхней разводкой

Схемы с верхней разводкой характеризуются большой гидравлической устойчивостью и применяются в зданиях с количеством этажей от 4 до 9 и более. Они могут использоваться как с проточными стояками, так и с обходными участками (осевыми или смещенными), с односторонним (схема 1) или двусторонним (схема 2) присоединением приборов к стояку.

В таких системах основная магистраль проходит на чердаке или верхнем этаже, а к ней подключаются вертикальные стояки отопления.

Данная схема доставляет теплоноситель в последующие по ходу движения приборы со сниженной температурой. В зависимости от способа подключения (проточный или с байпасом) в нижерасположенных приборах температура воды будет больше или меньше отличаться от температуры в верхних радиаторах. Поэтому в последних на стояке приборах отопления понадобится больше секций, чтобы добиться требуемой теплоотдачи.

Видеоролик о вертикальной однотрубной системе с верхней разводкой (вертикальной ленинградке) в многоэтажном доме.

На третьей схеме представлена система с “опрокинутой” циркуляцией. Они применяются в зданиях повышенной этажности (10 этажей и более). Стояки в таких системах могут быть проточными или со смещенными обходными участками (осевые обходные участки не применяются). Присоединение приборов к стояку может быть односторонним и двусторонним.

В системах с опрокинутой циркуляцией не рекомендуется применять колончатые стальные и чугунные радиаторы.

Однотрубная система отопления с верхней разводкой в двухэтажном доме

В такой системе горячая вода подается к приборам двух этажей по одной подающей трубе, а охлажденная в приборах вода отводится общей обратной трубой.

На схеме изображена однотрубная (хотя, её уже можно назвать комбинированной) система отопления двухэтажного дома, с верхней разводкой, с двусторонним и односторонним подключением приборов, с естественной циркуляцией теплоносителя и открытым расширительным баком. Данную схему можно реализовать и с закрытым расширительным баком и принудительной циркуляцией. Бачек можно будет расположить поближе к котлу, а насос поставить после объединения обратных линий.

Однотрубные системы характеризуются простотой и экономичностью при монтаже, затраты на их содержание также меньше.

Для жилых зданий однотрубная система отопления с верхней разводкой более целесообразна, чем система с нижней разводкой.

Однотрубная система отопления: типы и схемы

Несмотря на сравнительную сложность и громоздкость водяной системы отопления (СО), именно она чаще всего применяется для обогрева частных и муниципальных жилых домов. Для такой популярности есть одна, но очень веская причина: идеальное соотношение цена – эффективность – экономичность. Наиболее простая, из всех возможных, схема системы отопления – однотрубная, которая и будет подробно рассмотрена в этой публикации.

Устройство и принцип работы

Любая водяная СО основана на теплообмене между теплоносителем (водой, рассолом, антифризом), который циркулирует по контуру, и воздухом обогреваемого помещения. В зависимости от архитектуры обогреваемого помещения, существует два варианта подачи воды к батареям: по лежакам (горизонтальному магистральному трубопроводу) и вертикальным стоякам.

Принцип действия горизонтальной однотрубной системы отопления следующий: теплоноситель циркулирует в магистральной трубе, образующей собой замкнутый контур, который начинается и заканчивается в теплогенераторе. Именно к одной магистральной линии и подключено все необходимое для работы СО оборудование.

Основные схемы разводки

Все типы разводки могут быть реализованы, в зависимости от способа перемещения теплоносителя по контуру.

  • Гравитационные. Другими словами, теплоноситель движется по контуру самотеком.
  • С принудительной циркуляцией.

Для того чтобы понять конструкцию, все плюсы и минусы каждого способа, необходимо рассмотреть устройство и принцип работы простейшей гравитационной СО.

Данная СО состоит из: теплогенератора (1), магистрального трубопровода (2; 3; 4; 5; 6), к которому подключаются батареи и атмосферного или мембранного расширительного бака (7), компенсирующего тепловое расширение теплоносителя.

Котел разогревает воду, которая поднимается по стояку вверх, а оттуда опускается к радиаторам. Охлажденный в батареях теплоноситель возвращается в котлоагрегат для дальнейшего использования. Как видно, в данном варианте не предусматривается никакого устройства для перемещения теплоносителя. В гравитационных СО для создания давления в контуре используется так называемый разгонный коллектор или стояк. На схеме он обозначен цифрой 4.

Для правильной работы необходимо, чтобы высота разгонного коллектора над первым радиатором в контуре, была не менее полутора метров.

Чтобы теплоноситель перемещался самотеком по контуру, одного разгонного стояка мало: необходим уклон магистрали. Нормальный уклон должен составлять 5° или 0,01 метр (10 мм.) на 1 погонный метр трубы. Должно быть соблюдено условие возвышения последнего радиатора в контуре, над теплогенератором.

Совет! Чтобы не было застоя теплоносителя, следует руководствоваться следующим правилом: чем выше последний радиатор в контуре над котлом, тем лучше. Несмотря на это, данное значение не должно превышать 3 м.

Что еще влияет на работу такой СО: длина контура, диаметр магистрального трубопровода и ответвлений, и способ подключения радиаторов.

На рисунке показаны четыре основных способа монтажа радиаторов в однотрубном контуре: «а» и «б» — последовательное подключение; «и» и «г» — параллельное магистральной трубе подключение. Как понятно из рисунка, нормальный самотек теплоносителя может обеспечить только схема с нижним последовательным подключением радиаторов (а). На практике, данный способ имеет все недостатки, которые присущи однотрубной СО.

Для улучшения теплообмена схема подключения батарей была модернизирована (б): такой способ установки радиаторов способствует более равномерному прогреву всех секций батарей (радиаторов, регистров и пр.). Есть у этого способа и недостатки: такое подключение практически не эффективно при движении воды самотеком; создается еще больший перепад температуры теплоносителя, между первой и последней в контуре батареей. Решить первую проблему поможет установка в контур циркуляционного насоса.

На практике, устанавливать нужно не только насос. Для спуска воздуха из батарей на них необходимо установить автоматические воздухоотводчики или краны Маевского.

Данная разводка уже не будет являться гравитационной, поэтому уклон трубопровода можно не соблюдать.

Если предполагается монтаж СО с закрытым расширительным бачком (10), то лучшим место его монтажа является обратная ветка магистрали, в любом удобном для установки месте. При использовании в данной схеме закрытого применяется группа безопасности (11), состоящая из подрывного клапана, прибора, для контроля за давлением и устройства для отвода воздуха.

Такая СО полностью работоспособна и имеет право на существование. Мало того, она успешно применяется для обогрева небольших одноэтажных помещений. Далее, будет рассмотрена модернизированная схема однотрубной системы отопления «Ленинградка».

Почему данную СО назвали «Ленинградка» — точно узнать невозможно. Одни источники утверждают, что именно эта схема была разработана и опробована в «Северной столице». Другие, что данное название было получено, как подтверждение экономичности этой системы обогрева. «Ленинградка» успешно применяется как в массовом, так и в частном строительстве.

Основной особенностью данной технологии является наличие перемычки между радиаторами (12). Именно такая конструкция позволяет более равномерно распределить тепло между батареями. Недостатком является невозможность отсечки и сложность в температурной балансировке каждой батареи.

При установке на каждый радиатор запорной арматуры (13), а в каждую перемычку балансировочного клапана (14), система отопления лишается этих недостатков. Для лучшей теплоотдачи можно использовать данную схему разводки с диагональным подключением батарей.

Данный модернизированный тип СО позволяет уже сделать ответвление на обогрев дополнительного помещения, или использовать ее для реализации обогрева небольшой двухэтажной постройки.

Проблема любой однотрубной системы в том, что проходя через все батареи вода достаточно сильно остывает, а это может привести к образованию на теплообменнике котла конденсата. Решить данную проблему поможет установка буферной емкости, или как его еще называют теплоаккумулятора. Схема однотрубной системы отопления с теплоаккумулятором показана на рисунке ниже.

Работать такая система будет следующим образом: После запуска котла вода будет циркулировать по «малому кругу» котел – теплоаккумулятор – котел, благодаря термостатическому клапану, установленному на подающий трубопровод после буферной емкости. После того как температура достигнет нужного значения, клапан открывается и подает нагретый теплоноситель на радиаторы.

Охлажденная вода будет поступать в теплоаккумулятор, смешиваться с нагретым теплоносителем. Так решается проблема низкой температуры обратки и появления конденсата на теплообменнике котлоагрегата.

Отопление с вертикальными стояками

Выше были рассмотрены возможные схемы с горизонтальной разводкой. Но для построек с несколькими этажами существуют и более рациональные варианты однотрубного отопления – вертикальные. Оборудование в них используется идентичное горизонтальным, разница только в конфигурации контура и его разводке.

Принцип действия схемы однотрубной системы отопления с верхней разводкой заключается в следующем: нагретая вода из котла поднимается по вертикальному стояку, где по распределительному трубопроводу поступает в вертикальные стояки и радиаторы. После охлаждения она возвращается в теплогенератор. Такая СО может оснащаться расширительным баком как открытого, так и закрытого типа. Движение воды по трубопроводу обеспечивает циркуляционный насос.

Читайте также:  Подготовка кондиционера к сезону

Существует три вида вертикальных стояков с верхней разводкой, которые различаются способом присоединения батарей:

А. Вертикальный стояк с односторонним присоединением радиаторов.
Б. Стояк с двухсторонним подключением батарей.
В. Стояк с опрокинутой циркуляцией.

Основным недостатком верхней разводки являются потери тепла при подаче воды к батареям.

На рисунке выше показана схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой. Подающая и обратная ветка отопительного контура прокладывается в подвале или под полом первого этажа. Нагретый теплоноситель поступает из магистрали непосредственно в вертикальные стояки с радиаторами. Достоинство данной системы в том, что отсутствует выход трубопровода в чердачное помещение, а значит и минимизируются потери тепла при доставке теплоносителя к потребителю.

Плюсы и минусы

Опираясь на способы установки радиаторов, можно сделать собственные выводы:

  1. независимо от длины контура такая СО требует меньшего количества трубопровода, что положительно сказывается на стоимости монтажных работ;
  2. однотрубный обогрев предполагает достаточно простые варианты подключения, с которыми справится любой домашний мастер;
  3. может использоваться как в одноэтажных, так и многоэтажных постройках.

Рассматривая достоинства нельзя не упомянуть, как будет смотреться разводка такой СО по жилому помещению. Магистральная труба, по которой осуществляется подача воды в батареи и котлоагрегат – всегда проходит вдоль плинтуса пола. При желании ее можно скрыть фальшполами, «утопить» в стену, задекорировать и пр.

В качестве недостатков однотрубной системы отопления можно отметить:

  • При последовательном подключении радиаторов достаточно сложно добиться на них одинаковой температуры, без применения дополнительного оборудования и увеличения площади теплообмена.
  • Такой тип обогрева с естественной циркуляцией можно использовать только для небольших помещений. Кроме того, не всегда есть возможность соблюдать обязательный уклон контура.

Совет! Сегодня, достаточно популярным стал обогрев помещений посредством водяных «теплых полов». Следует понимать, что однотрубное отопление для этого совершенно не подходит. Если еще на этапе проектирования отопительной системы предполагается организация теплого пола, то рекомендуется сразу обращать внимание на схемы двухтрубного отопления.

Особенности монтажа

Прежде всего стоит отметить, что любая система обогрева требует точного расчета, который следует доверить профессионалам. Этапы монтажа однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

  • Установите теплогенератор. Именно с него начинается монтаж любой автономной отопительной системы.
  • Непосредственно от выхода котельной установки прокладывается вертикальный стояк, на который устанавливается атмосферный расширительный бак и разгонный коллектор.
  • Далее производится разметка мест расположения радиаторов. Не стоит забывать о высоте коллектора относительно радиаторов. Делайте разметку учитывая необходимые уклоны.
  • По разметке, соберите отопительный контур. Технология сборки зависит от материала используемых труб.
  • Установите на отводы магистральных труб фитинги и необходимую запорную арматуру для подключения батарей.
  • Установите на радиаторах воздухоотводчики.
  • Смонтируйте на байпасах (перемычках между радиаторами) шаровые краны для возможности балансировки работы системы.
  • Подключите к трубопроводу батареи выбранного типа и соответствующие вашей СО

Далее, необходимо произвести проверку целостности трубопровода при перекрытом расширительном баке. Если контур герметичен, то заполните его водой, рассолом или антифризом и произведите запуск котлоагрегата. После этого настройте работу СО балансировочными клапанами.

Совет: Если вы решили обустроить жилище более сложной системой отопления, то мы настоятельно рекомендуем обратиться к специалистам.

Дешевый и эффективный вариант отопления — однотрубная система

Простой и недорогой способ обеспечить тепло в доме — однотрубная система. Тепло в холодное время года обеспечивает одна магистраль, это позволяет сэкономить на материалах.

Подобное устройство отопления даёт возможность сделать обогрев полностью автономным.

При этом можно для повышения эффективности установить насос и пользоваться им по мере необходимости.

Однотрубная система водяного отопления многоэтажного дома

В многоэтажных зданиях такая система применяется часто, в качестве основного материала используется стальная труба (в частных отопительных системах допустимо применение полипропилена или металлопластика).

  • конструкция системы и её проект рассчитываются в соответствии со СНиП по прокладке трубопроводов;
  • участки магистрали, проходящие снаружи или в подвальном помещении, утепляются, чтобы тепло не уходило впустую;
  • в зданиях применяется вертикальная однотрубная система — дешёвый и эффективный вариант устройства отопления;
  • проектирование и расчёт производятся на этапе строительства — оптимальный вариант, схемы и чертежи с расчётами, относящиеся к отоплению, утверждаются в соответствующих инстанциях перед началом строительства;
  • перед запуском в работу проводится опрессовка и пусконаладочные работы.

Принцип работы в многоквартирном доме

В однотрубной схеме нет чёткого разделения на подачу и обратку, только условно. Последовательное присоединение радиаторов и кольцевая структура часто делают невозможным определение некоего участка как обратного.

В больших многоквартирных домах разводку до квартиры зачастую делают двухтрубной, а в пределах этажа или квартиры — однотрубной.

Как выглядит схема одноконтурного проточного отопления

В многоэтажных домах различного назначения в пределах населённого пункта обогрев производится централизованно, т. е. в доме имеется ввод теплотрассы и водные задвижки, один или несколько тепловых узлов.

    тепловой узел находится в отдельном помещении, для безопасности запертом;

Фото 1. Условное изображение того, как выглядит одноконтурная система отопления с указанием температуры теплоносителя на протяжении всего контура.

  • сначала идут водные задвижки;
  • после задвижек устанавливаются грязевики — фильтры, в которых задерживаются посторонние включения в теплоносителе: грязь, песок, ржавчина;
  • затем следуют задвижки ГВС, установленные на обратку и подачу (или на начало и конец контура).
  • Их назначение — обеспечивать горячее водоснабжение, которое может подаваться с подачи или обратки. В зимний период теплоноситель приходит очень горячий, намного больше 100 °С (закипания не происходит по причине высокого давления в трубопроводе).

    Справка! В однотрубной системе подобный принцип реализуется за счёт подачи ГВС с конца контура, где вода уже остыла до приемлемой температуры. Соответственно, если температура на подаче из магистрали снижена, то ГВС меняет источник на начало контура.

    Такая вода не может использоваться для бытовых нужд, поэтому активизируется подача с обратки, где температура уже снижена до приемлемой. В осенне-весенний период, когда отопление идёт менее интенсивно, вода на обратке оказывается слишком остывшей, поэтому подача ГВС производится с подачи.

    Одна из удобных и распространённых схем — открытый водозабор:

    • кипяток из ТЭЦ поступает в элеваторный узел, где под давлением смешивается с водой, которая уже циркулирует в системе, в результате получается вода с температурой около 70 °С, которая поступает в радиаторы;
    • избыток остывающего теплоносителя уходит в обратную магистраль;
    • распределение тепла происходит с помощью задвижек либо коллектора с задвижками для каждой части дома.

    Обратка и подача обычно располагаются в подвале, иногда они бывают разнесены: обратка в подвале, а подача на чердаке.

    Плюсы

    Достоинством однотрубной системы считают дешевизну, и это единственное преимущество этой системы. С распространением и совершенствованием двухтрубной системы однотрубная в многоквартирных домах применяется все реже.

    В частных домах экономичность и простота конструкции оцениваются выше — её можно собрать собственными руками, легко обслужить и сделать энергонезависимой.

    Минусы

    • необходимость точного расчёта диаметров труб основного трубопровода и ответвлений;
    • в радиаторах в конце контура температура будет ниже, соответственно придётся думать об увеличении объёма отопительных приборов;
    • по этой же причине количество радиаторов на одной ветке будет ограничено, так как равномерный прогрев большого количества невозможен.

    Варианты использования однотрубной схемы подключения радиаторов: фото

    Существуют следующие варианты.

    Схема разводки — одна из основных схем, которая выбирается с учётом этажности, количества радиаторов, запланированной суммы.

    Вертикальная с большим количеством батарей

    Обычно основная магистраль находится в подвале, от неё отходят стояки с меньшим диаметром, к ним подключаются отопительные приборы в квартире и трубы. Схема максимально проста и выполнение работы по ней дешево.

    Разводка при этом бывает нижняя или верхняя. Если верхняя — подача прокладывается на чердаке или техническом этаже. Последовательно подключаются стояки, по которым теплоноситель поступает в квартиры.

    Фото 2. Схема вертикальной одноконтурной системы отопления: 1- котел, 2 – циркуляционный насос, 3 – расширитель, 4 – воздухосборник.

    Гибкостью эта схема не отличается, плюс следует сразу рассчитывать на большое количество радиаторов. Если проект рассчитан на использование гравитационного движения воды, такая схема подойдёт хорошо.

    Однотрубная система отопления частного дома: схемы + обзор преимуществ и недостатков

    Вы задумались над обустройством водяного отопления в доме? Неудивительно, ведь однотрубная система отопления частного дома может быть традиционной и абсолютно энергонезависимой или, напротив, очень современной и полностью автоматической.

    Но сомнения в надежности подобного варианта у вас все же есть – не знаете какую схему выбрать и какие «подводные камни» вас ожидают? Мы поможем прояснить эти вопросы – в статье рассмотрены схемы обустройства однотрубной системы, плюсы и минусы, ожидающие владельца дома с подобной системой отопления.

    Материал статьи снабжен подробными схемами и наглядными фото с изображением отдельных элементов, использующихся при сборке отопления. В дополнение подобран видеоролик с разбором нюансов монтажа однотрубной системы с теплыми полами.

    Принцип работы водяного отопления

    В малоэтажном строительстве наибольшее распространение получила простая, надежная и экономичная конструкция с одной магистралью. Однотрубная система остается самым популярным способом организации индивидуального теплоснабжения. Она функционирует за счет непрерывной циркуляции жидкого теплоносителя.

    Перемещаясь по трубам от источника тепловой энергии (котла) к отопительным элементам и обратно, он отдает свою тепловую энергию и обогревает здание.

    Теплоносителем может быть воздух, пар, вода или антифриз, который используют в домах периодического проживания. Наиболее распространены водяные схемы отопления.

    Традиционное отопление основано на явлениях и законах физики – тепловом расширении воды, конвекции и гравитации. Нагреваясь от котла, теплоноситель расширяется и создает в трубопроводе давление.

    Кроме того, он становится менее плотным и, соответственно, легким. Подталкиваемый снизу более тяжелой и плотной холодной водой он устремляется вверх, поэтому выходящий из котла трубопровод всегда направляют максимально вверх.

    Под действием созданного давления, сил конвекции и тяжести вода идет к радиаторам, нагревает их, сама при этом охлаждается.

    Таким образом теплоноситель отдает тепловую энергию, обогревая помещение. К котлу вода возвращается уже холодной, и цикл начинается заново.

    Систему отопления с естественной циркуляцией называют еще самотечной и гравитационной. Для обеспечения движения жидкости необходимо соблюдать угол уклона горизонтальных веток трубопровода, который должен быть равен 2 – 3 мм на погонный метр.

    Объем теплоносителя при нагревании увеличивается, создавая в магистрали гидравлическое давление. Однако, поскольку вода не сжимается, даже небольшое его превышение приведет к разрушению отопительных конструкций.

    Поэтому в любой системе обогрева устанавливают компенсирующее устройство – расширительный бак.

    Отличие однотрубной и двухтрубной систем

    Системы водяного отопления разделяют на два основных типа – это однотрубные и двухтрубные. Отличия этих схем заключается в способе подсоединения теплоотдающих батарей к магистрали.

    Читайте также:  Душевая лейка с краном: конструкция, монтаж, советы по выбору

    Магистраль однотрубного отопления – это замкнутый кольцевой контур. Трубопровод прокладывают от нагревательного агрегата, радиаторы подсоединяют к нему последовательно, и ведут обратно к котлу.

    Отопление с одной магистралью просто монтируется и не имеет большого количества комплектующих, поэтому позволяет существенно экономить на установке.

    Движение теплоносителя двухтрубного отопления осуществляется по двум магистралям. Первая служит для доставки горячего теплоносителя от устройства нагрева к теплоотдающим контурам, вторая – для отвода остывшей воды к котлу.

    Батареи отопления подключаются параллельно – нагретая жидкость поступает в каждую из них непосредственно от подающего контура, поэтому имеет практически одинаковую температуру.

    В радиаторе теплоноситель отдает энергию и остывшим уходит в отводящий контур – «обратку». Такая схема требует удвоенного количества фитингов, труб и арматуры, однако позволяет устраивать сложные разветвленные конструкции и снижать затраты на отопление за счет индивидуальной регулировки радиаторов.

    Двухтрубная система эффективно обогревает большие площади и многоэтажные здания. В малоэтажных (1-2 этажа) домах площадью менее 150 м² целесообразнее устраивать однотрубное теплоснабжение как с эстетической, так и с экономической точки зрения.

    Варианты устройства однотрубного отопления

    Элементы любой системы отопления:

    • источник тепла – котел (твердотопливный, электрический, газовый котел;)
    • теплоотдающие приборы – радиаторы, контуры теплых полов;
    • устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя – специальный разгонный участок магистрали, водяной насос;
    • устройство, компенсирующее избыточное давление теплоносителя в магистрали – расширительный бак открытого типа или закрытого типа;
    • трубы, фитинги и соответствующая водопроводная арматура.

    В зависимости от типа используемых устройств будет зависеть и схема теплоснабжения.

    Системы с естественной и принудительной циркуляцией

    Циркуляция теплоносителя в отопительной системе может осуществляться естественным путем – под действием физических явлений, либо принудительным – посредством циркуляционного насоса.

    В первом случае движение отопление по системе является самопроизвольным и называется естественным, во втором – принудительным или искусственным.

    Для обеспечения движения жидкости в гравитационной системе необходим разгонный участок. Это отходящий от котла вертикальный патрубок, по которому поднимается нагретый теплоноситель.

    В верхней точке трубопровод плавно поворачивают вниз, поэтому вода с ускорением устремляется по магистрали.

    Для схемы отопления с верхней разводкой, а также для двухэтажных домов таким участком служит подающий патрубок, так как он поднимается на достаточный уровень.

    Для отопления одноэтажного здания с нижней горизонтальной разводкой устраивают разгонный коллектор, высота которого не должна быть менее 1,5 м от уровня первого радиатора.

    Разгонный участок является устройством, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя в самотечной системе отопления. Проходной диаметр труб этого отрезка магистрали должен быть больше, чем ее основной части.

    Например, при диаметре трубы магистрали 25-32 мм, для разгонного коллектора выбирают трубу диаметром 40 мм.

    Основные достоинства гравитационной системы – это полная энергонезависимость (в сочетании с твердотопливным котлом), простота и отсутствие сложных приборов.

    Недостатков же достаточно много:

    • Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление, диаметры труб должны быть достаточно большими.
    • Каждый встраиваемый прибор и устройство создает препятствия движению жидкости, поэтому в системе минимальное количество запорной арматуры. Это создает трудности при ремонте, так как требует полного отключения системы и слива теплоносителя из магистрали.
    • Для надежной работы гравитационную систему необходимо тщательно рассчитывать и балансировать, подбирая оптимальные диаметры труб и количество секций радиаторов. Крайние в системе радиаторы должны быть больше тех, в которые теплоноситель поступает после выхода из котла.

    Установка циркуляционного насоса в систему нейтрализует практически все ее недостатки. Устройство дает теплоносителю дополнительный импульс, позволяя преодолевать гидравлическое сопротивление элементов трубопровода.

    Схемы принудительного однотрубного отопления реализуются в частных домах чаще всего.

    Насос можно монтировать в любом месте магистрали. Но стоит учитывать, что горячая вода снижает его эксплуатационный срок, воздействуя на резиновые детали (прокладки и уплотнения).

    Поэтому целесообразнее устанавливать агрегат на обратном трубопроводе, где циркулирует остывший теплоноситель. Перед ним в обязательном порядке включают фильтр грубой очистки, чтобы предохранить от попадания возможных загрязнений.

    Все приборы и устройства отопительных систем желательно подключать через запорную арматуру и байпасы.

    Такой монтаж позволит проводить ремонт и обслуживание отдельных элементов без необходимости остановки всей системы и полного слива воды.

    Достоинства отопительной системы с принудительной циркуляцией:

    • Можно реализовывать более сложные и разветвленные схемы, увеличивать длину контуров;
    • Нет необходимости в увеличенных диаметрах труб – насос создает в магистрали давление, достаточное для движения и равномерного распределения жидкости;
    • Циркуляция осуществляется с заданной скоростью и не зависит от степени нагрева теплоносителя и наличия разгонного участка;
    • Не надо соблюдать углы наклона при прокладке трубопровода, т.к. движение теплоносителя стимулируется насосом.

    К тому же можно устанавливать регулирующие приборы на каждый радиатор и поддерживать оптимальный режим обогрева, снижая энергозатраты и расходы на обогрев.

    Недостатков у однотрубного принудительного отопления всего три:

    • зависимость от электроснабжения;
    • шум – некоторый гул, который производит работающий насос;
    • стоимость – более высокая по сравнению с гравитационной схемой стоимость устройства.

    Нейтрализовать их достаточно просто. Энергозависимость решается установкой автономного электрогенератора или возможностью перехода системы на режим с естественной циркуляцией.

    Чтобы сделать работу насоса практически неслышной, его достаточно монтировать в нежилом помещении – ванной, туалете, бойлерной.

    Открытая или закрытая отопительная система?

    Для исключения чрезмерного повышения гидравлического давления в системе и его скачков устанавливают расширительный бак. Он принимает излишки воды при расширении, а затем возвращает ее в магистраль при остывании, восстанавливая равновесие системы.

    Существует две принципиально отличающихся конструкции, которые и определяют вид всей системы.

    Расширительный бак открытого типа – это частично или полностью открытая емкость, которую подсоединяют к магистрали в самой высокой ее точке, непосредственно после котла.

    Для исключения перелива жидкости через края на определенном уровне предусматривают отвод, через который излишняя вода будет сливаться в канализацию или на улицу.

    В одноэтажных домах компенсирующую емкость часто выводят на чердак – в этом случае ее необходимо утеплить.

    Система отопления с таким компенсирующим устройством называется открытой. Применяется при обустройстве энергонезависимого или комбинированного теплоснабжения.

    Она предполагает прямое соприкосновение горячего теплоносителя с воздухом, вследствие чего происходит его естественное испарение и насыщение кислородом.

    Исходя из этого, открытая схема теплоснабжения характеризуется следующими недостатками:

    1. При монтаже трубопровода гравитационных систем обязательно соблюдение уклонов – в этом случае высвобождающийся в системе воздух будет стравливаться в бак и атмосферу.
    2. Необходимо регулярно контролировать и вовремя пополнять объем воды в емкости, не допуская ее чрезмерного испарения.
    3. Нельзя применять антифриз в качестве теплоносителя, так как при его испарении выделяются токсичные вещества.

    Содержащийся в циркулирующей жидкости кислород вызывает коррозионные разрушения в стальных деталях отопительных приборов, снижая их срок эксплуатации.

    Однако у нее есть и плюсы:

    • Нет необходимости в постоянном контроле давления в магистрали;
    • Даже при небольших протечках система будет исправно обогревать дом, пока в магистрали имеется достаточное количество жидкости;
    • Пополнять теплоноситель в системе можно даже ведром – просто налить в воду расширительную емкость до необходимого уровня.

    Расширительный бак закрытого типа представляет собой прочный герметичный корпус, внутренний объем которого разделен мембраной на две части. Одну полость наполняют воздухом, вторую соединяют с магистралью.

    При нагревании теплоноситель, увеличиваясь в объеме, продавливает мембрану в сторону воздушной камеры, которая играет роль демпфера. При охлаждении воды гидравлическое давление снижается, и сжатый воздух приводит систему в равновесие, выдавливая излишки воды обратно в трубопровод.

    Система с расширительным баком мембранного типа носит название закрытой. Это полностью лишенная доступа воздуха замкнутая гидравлическая магистраль.

    Компенсирующую емкость можно встраивать в любом месте системы, однако чаще всего ее устанавливают на обратном трубопроводе около котла – для повышения удобства обслуживания.

    Закрытая отопительная система характеризуется наличием небольшого избыточного давления. Поэтому обязательным элементом магистрали становится группа безопасности.

    Узел состоит из воздухоотводчика, манометра и предохранительного клапана для сброса теплоносителя в аварийном режиме. Монтируется с запорной арматурой на подающем трубопроводе для возможности отключения на случай ремонта.

    Если имеется подъем трубопровода, то располагают в его верхней точке.

    Однотрубная система отопления (схемы)

    Рассмотрим теперь, что представляет собой однотрубная система отопления, по-другому называемая “ленинградкой” и часто используемая в системах отопления частных домов с небольшими или средними площадями.

    Общая схема однотрубной системы отопления (ленинградка)

    На рисунке схема однотрубной системы разводки:

    На следующей схеме тоже однотрубная система, но с двумя контурами, каждый из которых обходит по две стороны помещения:

    Почему сделаны два контура? По-видимому, помещение большое, и, чтобы не “сажать” много радиаторов на один контур, разделили их на два. Если не совсем понятно, то просто дочитайте статью до конца и обратите внимание на минусы однотрубных систем отопления.

    В однотрубной системе отопления нет разделения трубопровода на подающий и обратный. Радиаторы здесь подсоединены последовательно. А теплоноситель перемещается в кольцевом контуре.

    Однотрубная система отопления: схема подключения радиаторов и движения теплоносителя по трубопроводу

    В больших зданиях чаще всего разводка до квартиры производится по двухтрубной системе, а разводка по этажу – по однотрубной:

    Распределение теплоносителя в больших зданиях

    В однотрубной системе, как и в двухтрубной, может применяться верхняя и нижняя разводка.

    Однотрубная система отопления с нижней разводкой

    При такой разводке трубы идут от котла сначала горизонтально, а потом поднимаются к отопительным приборам:

    Нижняя разводка системы отопления

    Такую систему легко регулировать и перекрывать.

    Однотрубная система отопления с верхней разводкой

    Теплоноситель сперва поднимается к самой верхней точке системы, затем распределяется с помощью горизонтальной разводки к другим стоякам.

    Верхняя разводка системы отопления

    При этом возникает усиленная циркуляция теплоносителя. Верхняя разводка применяется обычно в системах отопления с принудительной циркуляцией и в однотрубных системах с естественной циркуляцией. Воздух в такой системе легко удаляется через центральный стояк.

    Однотрубная система отопления с вертикальной разводкой

    Вертикальная разводка однотрубной системы показана на следующей схеме:

    Горизонтальная разводка однотрубной системы

    А это схема однотрубной системы отопления с горизонтальной разводкой:

    Обводные участки в однотрубных системах с горизонтальной и вертикальной разводкой

    В отопительных системах с вертикальной и горизонтальной разводкой труб применяют короткие обводные участки.

    Обводные участки в однотрубной системе отопления

    Не вдаваясь глубоко в теорию, сообщу, что труба обводного участка должна иметь меньший диаметр в сравнении с остальной подающей трубой. Либо на обводном участке устанавливается дроссирующее оборудование – специальные вентили (3-ходовые вентили-термостаты, однотрубные вентили-термостаты с регулируемым байпасом).

    Читайте также:  Смесители Mora для душа и ванны: особенности, характеристики

    К сожалению, такие вентили можно применять лишь в однотрубных системах отопления.

    Правила расположения радиаторов в однотрубной системе отопления

    При однотрубной системе отопления распределение тепла происходит иначе, чем в двухтрубной. Поэтому нужно помнить о следующем правиле соединения радиаторов. Радиаторы для помещения с самой большой потребностью тепла следует располагать в начале контура; перепад температуры в контуре должен быть не слишком большим. Тепловая мощность на один контур не должна быть больше 12 киловатт.

    Достоинство однотрубной системы отопления

    Ещё раз о плюсах и минусах системы отопления, выполненной по однотрубной схеме.

    Итак, преимущество такой схемы – простота монтажа и экономия материала. Всё.

    Недостатки однотрубной системы отопления

    Наряду с плюсами такая система имеет минусы:

    1. Требования к диаметрам основного трубопровода.
    2. В первых радиаторах температура теплоносителя самая высокая, а в последующих всё более и более низкая вследствие постоянного подмеса к основному потоку теплоносителя из пройденных радиаторов.
    3. Из второго пункта следует, что последние радиаторы нужно делать большей площади, чем первые, иначе они будут значитально холодней.
    4. Да и вообще, при таком подключении не стоит “сажать” на одну ветку больше 10 радиаторов, т. к. равномерный прогрев не получится.

    Вывод: “ленинградке” лучше “живётся” в небольших домах.

    Полагаю, однотрубная система отопления освещена достаточно. Есть ещё пара хороших схем монтажа радиаторов, которые относятся к двухтрубным системам. Это лучевая (коллекторная) система отопления и схема Тихельмана. О них читайте в следующих статьях.

    Вертикальная и горизонтальная разводка системы отопления

    Отопительная система является одной из важнейших инженерных систем, и на неё возложена важная задача. Эта система обеспечивает отопление жилого или промышленного помещения в холодное время года, тем самым обеспечивая комфортные условия для проживания или работы. Система отопления проектируется под конкретные задачи, и её мощность рассчитывается под определенную площадь помещения. Также подбираются типы отопительных систем, которые будут наиболее эффективны в тех или иных условиях эксплуатации. Также существует несколько видов разводки отопительной системы, и у каждой из них есть свои плюсы и минусы. Условно их можно разделить на системы горизонтального и вертикального типа. Поговорим про каждый тип более подробно.

    Горизонтальная разводка

    Такой тип широко применяется при отоплении частных одноэтажных домов и квартир, которые оборудованы автономной системой отопления. Горизонтальную разводку удобно монтировать и обслуживать. Такая схема в основном используется в двухтрубных и лучевых системах отопления, что делает такую ее наиболее популярной. Горизонтальная схема позволяет подсоединять отопительные приборы в различных вариациях, что ощутимо повышает теплоотдачу системы отопления – в целом.

    Горизонтальная разводка отопления имеет три разновидности:

    Однотрубная

    Отопительная система, которая построена по однотрубному принципу, широко применяется в квартирах многоэтажных домов. Нагретый теплоноситель в такой системе отопления сперва поднимается на самый последний этаж, а потом спускается по нисходящей линии отопительного контура. Именно к этой линии подсоединяются все отопительные приборы. У однотрубной разводки есть небольшой недостаток. Всё дело в том, что наибольшее количество тепла получают верхние этажи многоэтажки, а к самым первым этажам теплоноситель доходит уже немного поостыв. Следовательно, на верхних этажах будет наблюдаться избыточное отопление, а на первых этажах – недостаточное.

    Однотрубная разводка системы отопления горизонтальной схемы также применяется в частных коттеджах, которые имеют 2-3 этажа. В данном случае однотрубная схема будет работать наиболее правильно, поскольку теплоноситель не будет остывать, проходя эти три этажа, и температура на всех этажах будет примерно одинаковой. Также однотрубная разводка имеет более высокое гидродинамическое сопротивление, нежели двухтрубная, и в однотрубной разводке наблюдаются более высокие теплопотери.

    Однотрубная горизонтальная разводка отопления также имеет некоторые преимущества. Такую схему легко проектировать. Также однотрубная схема гораздо легче монтируется, и в процессе монтажа такой схемы используется гораздо меньше материалов. В однотрубной разводке наблюдается лучшая циркуляция теплоносителя, и в таких системах, особенно в частных домах, в качестве теплоносителя частоиспользуют антифриз.

    Двухтрубная разводка

    Горизонтальная разводка двухтрубного типа всё чаще используется в многоэтажных домах. При помощи такой разводки появляется возможность устанавливать приборы учёта расхода тепла, что позволяет экономить на оплате за отопление. Пользователь получает возможность платить за то количество тепла, которое он получил. Горизонтальная разводка в многоквартирных домах также позволяет:

    • Отключить одну отдельную квартиру от системы отопления, что удобно при проведении ремонтных работ;
    • Снизить потребление тепла в том случае, если жильцы квартиры долгое время отсутствуют;
    • Спроектировать отопительную систему отдельно взятой квартиры по индивидуальному проекту;
    • Увеличить ремонтопригодность.

    Также система отопления с горизонтальной разводкой двухтрубного типа, которая смонтирована в многоэтажном доме, позволяет организовать в квартире систему «теплый пол». В многоэтажном доме горизонтальная система отопления распределяется по зонам – несколько этажей на каждую зону.

    В двухтрубном отопительном контуре горизонтальной схемы вода или антифриз циркулируют от котла к отопительным приборам. После того, как теплоноситель отдаст тепло, через обратную магистраль (обратку) он возвращается опять в отопительный котёл. Таким образом в двухтрубном отопительном контуре имеются две магистрали – подача и обратка. Системы отопления, которые построены по 2-х трубному принципу, подразделяется на два вида:

    В открытых системах расширительный бачок устанавливается в самой высокой точке отопительного контура, и этот бачок также открытый (соединён с атмосферой). Через такой бак производится и подпитка отопительного контура.

    В закрытых же двухтрубных отопительных системах горизонтальной схемы используется расширительные бачки мембранного типа. В таком бачке есть две камеры. Первая камера заполнена сжатым воздухом, а вторая камера соединена с отопительным контуром. Закрытые отопительные системы двухтрубной конструкции не имеют связи с атмосферой, и теплоноситель в них находятся под давлением. Закрытые системы хороши тем, что из-за недостатка кислорода внутри контура в них гораздо медленнее происходят коррозионные процессы.

    Двухтрубная разводка имеет много преимуществ. Такая разводка делает возможной установку радиаторов отопления, температуру в которых можно регулировать при помощи ручных или автоматических вентилей. Такое удобное решение позволяет регулировать температуру в любой комнате. Также двухтрубная разводка может быть модернизирована, даже после ввода её в эксплуатацию. К такой разводке можно добавить дополнительные радиаторы отопления или другие устройства.

    Двухтрубная разводка горизонтальной схемы отопленияимеет небольшие минусы:

    • схема более сложная, нежели однотрубная;
    • более высокая стоимость;
    • такую разводку гораздо труднее монтировать.

    Лучевая разводка

    Данную разводку ещё называют «коллекторной». Лучевая разводка является также разновидностью горизонтальной схемы монтажа отопительных труб. Суть лучевой разводки заключается в том, что все отопительные приборы контура отопления подсоединяются к одному общему коллектору. Вернее, в лучевой разводке таких коллектора два:

    1. Коллектор на подаче.
    2. Коллектор на обратке.

    Лучевая разводка позволяет более дифференцированно регулировать температуру внутри помещения, подавая на каждую комнату нагретую воду разной температуры. Также такая горизонтальная разводка позволяет отключать от системы отопления нагревательные приборы, скажем, в нежилых комнатах. Лучевая разводка позволяет производить ремонт отдельных участков отопительной системы, без полного слива воды из системы. Эта разводка чаще всего используется при отоплении типа «тёплый пол».

    Лучевая схема имеет множество преимуществ, но и не лишена минусов. Такую горизонтальную разводку сложно монтировать и при её монтаже используется больше материалов и запорной арматуры. Также лучевую разводку желательно прятать в стены, а сами коллекторы устанавливать в специальных шкафах или нишах. Лучевая разводка может быть, как горизонтальной, так и вертикальной. Однотрубная и двухтрубная разводка отопительного контура также может подразделяться на два этих типа.

    Плюсы и минусы

    Горизонтальная разводка всех типов является наиболее эффективной, поскольку в такой конфигурации отопительной системы можно более гибко настраивать температуру во всех помещениях – по отдельности. Разводка горизонтального типа также снижает расход газа. К минусам этой разводки можно отнести лишь её сложность и материалоемкость, но эти небольшие минусы нивелируются всеми достоинствами этого вида разводки.

    Вертикальная разводка

    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

    Главным преимуществом вертикальной схемы является то, что она легко монтируется. Также на постройку системы отопления вертикального типа уходит гораздо меньше материала и арматуры. Недостатками вертикальной схемы можно считать – неравномерное распределение тепла и невозможность регулирования температуры в отдельно взятом помещении или квартире, а также её более низкую теплоотдачу.

    Любая отопительная система должна быть спроектирована и построена таким образом, чтобы обеспечить максимально эффективную теплоотдачу. У системы отопления любого типа есть свои преимущества и недостатки, которые нужно учитывать при проектировании отопительной системы под конкретные условия эксплуатации.

    Ссылка на основную публикацию