Плюсы и минусы однотрубной системы отопления

Самое распространенное решение тепла в частном 1-2 этажном жилом доме площадью от 50 до 170 кв. м – однотрубная схема отопления. Домовладельцы стремятся с наименьшими материальными затратами смонтировать наиболее действенную схему отопления.

Устройство

1. Основным компонентом системы является котел. От его правильного выбора напрямую зависит тепло в доме.
2. Они могут быть: электрические, газовые, твердотопливные и комбинированные. Есть еще твердотопливные длительного горения и двухконтурные котлы. Второй контур предназначен для ГВС. В средней полосе России, при минимальной уличной температуре -28 гр. С, обычно принято считать тепловую мощность котла 1 кВт на 1 кв. м. площади помещений. Это при условии, что нет возможности доверить расчет проектантам. Таким образом, получается, что, например, для площади 130 кв. м. и расстоянием до потолка 2,5-3 м, лучший вариант тепловой мощности котла 15 кВт (2 кВт, компенсация непредусмотренных теплопотерь).
3. Теплоотдающие приборы и при необходимости, система теплых полов.
4. Циркуляционный насос для закрытых систем или разгонный участок схемы в случаях применения открытой системы.
5. Мембранный расширительный бачок в закрытой схеме отопления.
6. Расширительный бачок (открытый или закрытый) в открытой схеме.
7. Группа безопасности для закрытых схем, включающая в себя манометр, предохранительный клапан, сепаратор воздуха автоматический.
8. Трубы, необходимая запорная и соединительная арматура. Как видно из схемы, теплоноситель подается и выходит из отопительных приборов системы по одному трубопроводу, являющимся общим для всех.

Принцип работы

1. Поступающая из котла нагретая жидкость доходит до начального радиатора и разделяется на 2 неравномерных потока. Большая часть теплоносителя движется по трубопроводу, меньшее количество попадает в радиатор (около 1/3).
2. Распределив тепло по секциям батареи и потеряв 10-15 гр. С (в связи с параметрами отопителя), поток через выходной патрубок возвращается в трубопровод.
3. Смешавшись с главным потоком, охлажденный выходящий из батареи поток, понижает температуру в главном на 0.5—1.5 гр.С. Смесь доходит к последующему прибору, где цикл теплообмена повторяется.
4. В итоге следующий радиатор получает температуру теплоносителя более низкую. После последнего прибора остывший теплоноситель попадает в нагреватель по той же трубе.

Для решения проблемы концевых батарей

1. На конечных батареях наращивается количество секций, или увеличивают площадь панельных радиаторов.
2. увеличивается диаметр трубы и производительность насоса, повышая, таким образом, количество жидкости проходящей через главный трубопровод.
3. Комбинируют предыдущие варианты.

Виды однотрубных схем

Для обогрева загородных домов как одноэтажных, так и многоэтажных возможно применение 2 схем:

1. Считающаяся классической «ленинградская» схема с нижним горизонтальным подсоединением радиаторов. Современный метод подключения − диагональный.
2. Отопительная сеть с вертикальными магистралями. Оба вида схем работают и с принудительной и с естественной циркуляцией.

Схемы могут изменяться в зависимости от требований эксплуатации. Второй вид используется в 2-х этажных и многоквартирных индивидуальных домах. Стояк проходит сквозь перекрытия вертикально, а к нему на каждом этаже присоединяются радиаторы. Подача теплоносителя возможна из верхней магистрали или из нижней.

Схема монтажа однотрубного отопления с естественной циркуляцией

Их называют еще гравитационными. Самое основное требование создание минимального сопротивления жидкостному протоку.

Наилучшими для выполнения этих требований являются чугунные батареи, имеющие минимальное гидросопротивление. Также используются алюминиевые, считающиеся самыми бюджетными, и биметаллические радиаторы. Но важно учесть внутренний диаметр, который должен быть 3⁄4 дюйма. Допускаются к использованию и стальные трубчатые отопительные приборы. Все остальные обладают большим гидравлическим сопротивлением и могут прекратить циркуляцию, а, соответственно, и работу отопления.

Для создания движения теплоносителя в этой системе, устанавливается вертикальная труба, для  поднятия нагретой жидкости, так называемый разгонный участок. Далее в верхней точке труба плавно поворачивает вниз, обеспечивая ускорение и циркуляцию теплоносителя.

Диаметр труб на разгонном участке изготавливают большим, чем на рабочей части. К примеру, при диаметре рабочей части 25-32 мм, диаметр труб разгонного участка должен быть 40 мм. Верхняя точка разгонного участка должна быть недалеко от котла. Рабочий участок системы также должен иметь уклон до котла из расчета 1 см на 1 м.

Основное достоинство систем с естественной циркуляцией

При работе с твердотопливным котлом отсутствие сложных приборов, простота и энергонезависимость.

Недостатки

• Для снижения гидросопротивления, диаметры трубопроводов должны применяться увеличенными.
• Обязательное соблюдение уклонов.
• Ограниченное наличие запорной арматуры доставляет неудобства ремонта за счет необходимости слива теплоносителя из системы. Необходимость тщательного расчета и балансировки, подбор оптимальных диаметров труб и числа секций в батареях. Крайние батареи необходимо оснащать увеличенным числом секций, чем начальные.
• Регулярный контроль уровня воды в расширительной емкости. Этот недостаток, в принципе, устраним
• Недопустимость использования антифриза в системе, так как при испарении его происходит выделение токсинов.
• Кислород, попадающий в жидкость из воздуха, способствует коррозии металлоконструкций системы.
• Необходимость утепления расширительного бачка при расположении его на чердаке.
• Ограниченное количество батарей отопления 4-5 штук.
• Использование для помещений площадью до 70 кв.м.

Схема монтажа с установкой циркуляционного насоса и мембранного расширителя превращает систему в однотрубную закрытого типа с принудительной циркуляцией, устраняя фактически все указанные выше недостатки.

Достоинства

• Насос устанавливается около котла, на остывшей трубе. Перед ним устанавливается обязательно фильтр грубой очистки для предохранения от загрязнений.
• Появление принудительной циркуляции дало возможность установки дополнительной регулирующей арматуры, привело к модернизации схемы за счет байпасов, что дало возможность стабилизации температуры на все радиаторы, снижая энергозатраты и расходы топлива для обогрева.
• Дало возможность подключения системы теплого пола.
• Поспособствовала легкодоступности ремонта любого узла без отключения отопления.
• Устранило необходимость в увеличении диаметров труб.
• Циркуляционное движение теплоносителя по системе происходит с одинаковой скоростью, и нет зависимости от участка разгона и градусов нагрева.
• Нет необходимости в уклоне трубопроводов.
• Позволяет применять антифриз в системе.

Недостатки

• Основной – привязанность к электроснабжению. Решается установкой независимого генератора электрознергии бензинового или дизельного. Тем более, что электроэнергия нужна не только насосу, но и другим энергопотребителям в доме. Мощности генератора в 6,5 кВт вполне хватит на все потребители.
• Более высокая стоимость деталей по сравнению с гравитационной системой.

Выводы и советы

1. Самый приемлемый вариант теплоснабжения: принудительная закрытая схема «ленинградка» с диагональным включением радиаторов и управляемыми байпасами.
2. Диагональное подключение самое лучшее по теплоотдаче (100%)
3. Заказывают проект, размещая радиаторы по комнатам: детская, спальная комната, комнаты с расположением на север и угловые. Следующие: гостиная, кухня, коридор, подсобные помещения.
4. Самый приемлемый материал трубопроводов – металлопласт по дому и металл в котельной.
5. Как теплоноситель использовать антифриз «Теплый дом».
6. Выбирайте тип котла с максимально доступным в вашей местности топливом.