Еднотръбна отоплителна система за частна къща: диаграми + преглед на предимствата и недостатъците

Мислили ли сте да инсталирате водно отопление в дома си? Не е изненадващо, защото еднотръбна отоплителна система за частна къща може да бъде традиционна и напълно енергонезависима или, напротив, много модерна и напълно автоматична.

Но все още имате съмнения относно надеждността на тази опция - не знаете коя схема да изберете и какви капани ви очакват? Ще помогнем за изясняване на тези въпроси - статията разглежда схеми за подреждане на еднотръбна система, плюсовете и минусите, които очакват собственика на къща с такава отоплителна система.

Статията е снабдена с подробни диаграми и визуални снимки, изобразяващи отделни елементи, използвани при монтажа на отоплението. Освен това е избран видеоклип с анализ на нюансите на инсталиране на еднотръбна система с топъл под.

Принцип на работа на загряване на вода

В нискоетажното строителство най-разпространеният е прост, надежден и икономичен дизайн с една магистрала. Еднотръбната система остава най-популярният начин за организиране на индивидуално топлоснабдяване. Той работи благодарение на непрекъснатата циркулация на охлаждащата течност.

Движейки се по тръби от източника на топлинна енергия (котела) до отоплителните тела и обратно, той освобождава своята топлинна енергия и отоплява сградата.

Охлаждащата течност може да бъде въздух, пара, вода или антифриз, който се използва в периодични жилища. Най-често кръгове за отопление на вода.

Традиционното отопление се основава на явленията и законите на физиката – топлинно разширение на водата, конвекция и гравитация. При нагряване от котела охлаждащата течност се разширява и създава налягане в тръбопровода.

В допълнение, тя става по-малко плътна и съответно по-лека. Избутана отдолу от по-тежка и по-плътна студена вода, тя се втурва нагоре, така че тръбопроводът, напускащ котела, винаги е насочен възможно най-високо.

Под въздействието на създаденото налягане, силите на конвекция и гравитацията, водата тече към радиаторите, загрява ги и се охлажда.

По този начин охлаждащата течност освобождава топлинна енергия, затопляйки помещението. Водата се връща в котела вече студена и цикълът започва отново.

Модерното оборудване, което осигурява топлина в дома, може да бъде много компактно. Дори не е необходимо да отделяте специално помещение, за да го инсталирате.

система отопление с естествена циркулация наричана още гравитация и гравитация. За да се осигури движението на течността, е необходимо да се спазва ъгълът на наклона на хоризонталните клонове на тръбопровода, който трябва да бъде равен на 2 - 3 mm на линеен метър.

При нагряване обемът на охлаждащата течност се увеличава, създавайки хидравлично налягане в тръбопровода.Въпреки това, тъй като водата не е компресирана, дори лек излишък ще доведе до разрушаване на отоплителните структури.

Следователно във всяка отоплителна система е инсталирано компенсиращо устройство - разширителен резервоар.

При гравитачна отоплителна система котелът се монтира в най-ниската точка на линията, а разширителният съд - в най-високата. Всички тръбопроводи са направени надолу, така че охлаждащата течност да може да се движи гравитационно от един елемент на системата към друг

Разликата между еднотръбни и двутръбни системи

Системите за отопление на вода се разделят на два основни вида - еднотръбни и двутръбни. Разликата между тези схеми се състои в метода за свързване на топлопреносните батерии към главната линия.

Еднотръбна отоплителна мрежа е затворена пръстеновидна верига. Тръбопроводът се полага от отоплителния блок, радиаторите са свързани към него последователно и водят обратно към котела.

Отоплението с една линия е просто инсталирано и няма голям брой компоненти, така че ви позволява значително да спестите от монтажа.

Еднотръбни отоплителни кръгове с естествено движение на охлаждащата течност се монтират само с надземно окабеляване. Характерна особеност е, че схемите имат подаващи щрангове, но нямат връщащи щрангове

Движение на охлаждащата течност двутръбно отопление се извършва по две магистрали. Първият служи за подаване на гореща охлаждаща течност от отоплителното устройство към топлообменните вериги, а вторият служи за източване на охладена вода към котела.

Отоплителните батерии са свързани паралелно - нагрятата течност влиза във всяка от тях директно от захранващата верига и следователно има почти същата температура.

В радиатора охлаждащата течност освобождава енергия и, когато се охлади, отива в изходната верига - „връщането“.Тази схема изисква двоен брой фитинги, тръби и фитинги, но ви позволява да организирате сложни разклонени структури и да намалите разходите за отопление поради индивидуална настройка на радиаторите.

Двутръбната система ефективно отоплява големи площи и многоетажни сгради. В нискоетажни (1-2 етажа) сгради с площ под 150 m² е по-препоръчително да се инсталира еднотръбно отопление както от естетическа, така и от икономическа гледна точка.

Схемата за свързване на двутръбен радиатор не се използва широко в индивидуалните отоплителни системи за частни къщи, тъй като е по-трудно да се инсталира и поддържа. Освен това удвояването на броя на тръбите изглежда неестетично

Опции за еднотръбни отоплителни устройства

Елементи на всяка отоплителна система:

• източник на топлина – котел (твърдо гориво, електрически, газов котел;)
• топлоразсейващи устройства – радиатори, контури на топъл под;
• устройство, което циркулира охлаждащата течност – специален ускорителен участък от магистралата, водна помпа;
• устройство, което компенсира излишното налягане на охлаждащата течност в тръбопровода – отворен тип разширителен резервоар или затворен тип;
• тръби, фитинги и свързани водопроводни фитинги.

В зависимост от вида на използваните устройства ще зависи и схемата за топлоснабдяване.

Системи с естествена и принудителна циркулация

Циркулацията на охлаждащата течност в отоплителната система може да се извърши естествено - под въздействието на физически явления или принудително - чрез циркулационна помпа.

В първия случай движението на отоплението през системата е спонтанно и се нарича естествено, във втория - принудително или изкуствено.

Въз основа на конструктивните характеристики еднотръбните отоплителни схеми са разделени на два типа. Първата е остаряла, но проста верига на потока, втората е подобрена верига с байпаси

За да се осигури движението на течността в гравитационната система, е необходим ускоряващ участък. Това е вертикална тръба, простираща се от котела, през която се издига нагрятата охлаждаща течност.

В горната точка тръбопроводът е плавно обърнат надолу, така че водата се втурва по тръбопровода с ускорение.

За отоплителна схема с надземно окабеляване, както и за двуетажни къщи, захранващата тръба служи като такава секция, тъй като се издига до достатъчно ниво.

За отопление на едноетажна сграда с долно хоризонтално окабеляване е монтиран ускоряващ колектор, чиято височина не трябва да бъде по-малка от 1,5 m от нивото на първия радиатор.

Ускорителната секция е устройство, което осигурява циркулацията на охлаждащата течност в гравитационна отоплителна система. Диаметърът на отвора на тръбите на този участък от магистралата трябва да бъде по-голям от основната му част.

Например, ако диаметърът на главната тръба е 25-32 mm, за ускоряващия колектор се избира тръба с диаметър 40 mm.

Горната точка на ускорителния колектор е разположена на удобно място в близост до котела. Спуснете тръбата на колектора по такъв начин, че да осигурите достатъчна разлика във височината между долния изход на ускоряващия колектор и най-ниската точка на главния, за да поддържате постоянен наклон на тръбопровода

Основните предимства на гравитационната система са пълна енергийна независимост (в комбинация с котел на твърдо гориво), простота и липса на сложни инструменти.

Има доста недостатъци:

• За да се сведе до минимум хидравличното съпротивление, диаметрите на тръбите трябва да са достатъчно големи.
• Всяко вградено устройство и устройство създава пречки за движението на течността, поради което системата има минимален брой спирателни вентили. Това създава трудности по време на ремонт, тъй като изисква пълно изключване на системата и източване на охлаждащата течност от главната линия.
• За надеждна работа гравитационната система трябва да бъде внимателно изчислена и балансирана, като се изберат оптималните диаметри на тръбите и броя на радиаторните секции. Най-външните радиатори в системата трябва да са по-големи от тези, в които тече охлаждащата течност след излизане от котела.

Инсталирането на циркулационна помпа в системата неутрализира почти всички нейни недостатъци. Устройството дава на охлаждащата течност допълнителен импулс, което му позволява да преодолее хидравличното съпротивление на тръбопроводните елементи.

Принудителните еднотръбни схеми за отопление най-често се прилагат в частни домове.

Благодарение на модернизацията на системата за поток чрез инсталиране на байпаси, охлаждащата течност при работна температура се подава към всички устройства почти едновременно

Помпата може да се монтира навсякъде в тръбопровода.Но си струва да се има предвид, че горещата вода намалява експлоатационния му живот, като засяга гумените части (уплътнения и уплътнения).

Поради това е по-препоръчително устройството да се монтира на връщащия тръбопровод, където циркулира охладената охлаждаща течност. Преди него е задължително включването на груб филтър за защита от евентуални замърсители.

Препоръчително е да свържете всички устройства и устройства на отоплителните системи чрез спирателни вентили и байпаси.

Такава инсталация ще позволи ремонт и поддръжка на отделни елементи, без да е необходимо спиране на цялата система и пълно източване на водата.

Байпасът може да бъде нерегулиран или регулируем. В първия случай това е обикновена тръба, свързваща захранващия и изпускателния тръбопровод. Във втория - оборудван с трипътен спирателен вентил

Предимства на отоплителна система с принудителна циркулация:

• Можете да реализирате по-сложни и разклонени вериги, да увеличите дължината на веригите;
• Няма нужда от увеличени диаметри на тръбите - помпата създава налягане в тръбопровода, достатъчно за движение и равномерно разпределение на течността;
• Циркулацията се извършва с определена скорост и не зависи от степента на нагряване на охлаждащата течност и наличието на ускоряваща секция;
• Не е необходимо да се спазват ъгли на наклон при полагане на тръбопровода, тъй като... движението на охлаждащата течност се стимулира от помпата.

Освен това можете да инсталирате контролни устройства на всеки радиатор и да поддържате оптимален режим на отопление, намалявайки консумацията на енергия и разходите за отопление.

Има само три недостатъка на еднотръбното принудително отопление:

• зависимост от електроснабдяването;
• шум — известно бръмчене, произведено от работеща помпа;
• цена - по-висока цена на устройството в сравнение с гравитационната схема.

Неутрализирането им е доста просто. Енергийната зависимост се решава чрез инсталиране на автономен електрически генератор или чрез превключване на системата в режим на естествена циркулация.

За да направите работата на помпата почти нечуваема, достатъчно е да я инсталирате в нежилищна зона - баня, тоалетна, котелно помещение.

В най-високите точки на линията, особено при принудително отопление със затворен разширителен резервоар, е необходимо да се предвиди възможност за обезвъздушаване на въздуха, освободен от водата. За радиатори това са автоматични обезвъздушители или кранове Mayevsky, за тръбопроводи - въздушен сепаратор

Отворена или затворена отоплителна система?

За да се предотврати прекомерно повишаване на хидравличното налягане в системата и нейните скокове, е монтиран разширителен резервоар. Той приема излишната вода по време на разширяване и след това я връща в главната линия, когато се охлади, възстановявайки баланса на системата.

Има два принципно различни дизайна, които определят външния вид на цялата система.

Разширителен резервоар от отворен тип е частично или напълно отворен контейнер, който е свързан към главната линия в най-високата си точка, непосредствено след котела.

За да се предотврати преливането на течността през ръбовете на определено ниво, е осигурен дренаж, през който излишната вода ще се оттича в канализацията или на улицата.

В едноетажни къщи компенсационният резервоар често се поставя на тавана - в този случай той трябва да бъде изолиран.

За да не се следи постоянно нивото на охлаждащата течност, захранването с вода е свързано към разширителния резервоар и е монтиран обикновен поплавъчен клапан

Отоплителна система с такова компенсиращо устройство се нарича отворена. Използва се при инсталиране на енергийно независимо или комбинирано топлоснабдяване.

Това включва директен контакт на горещата охлаждаща течност с въздуха, което води до нейното естествено изпарение и насищане с кислород.

Въз основа на това отворената схема за топлоснабдяване се характеризира със следните недостатъци:

1. При инсталиране на тръбопровода на гравитационните системи е необходимо да се спазват наклоните - в този случай въздухът, освободен в системата, ще бъде вентилиран в резервоара и атмосферата.
2. Необходимо е редовно да се следи и своевременно да се допълва обемът на водата в контейнера, като се предотвратява прекомерното му изпаряване.
3. Антифризът не може да се използва като охлаждаща течност, тъй като при изпаряването му се отделят токсични вещества.

Кислородът, съдържащ се в циркулиращия флуид, причинява корозионно увреждане на стоманените части на нагревателните уреди, намалявайки техния експлоатационен живот.

Той обаче има и своите предимства:

• Няма нужда постоянно да се следи налягането в линията;
• Дори и при малки течове, системата ще отоплява правилно къщата, стига да има достатъчно количество течност в линията;
• Можете дори да попълните охлаждащата течност в системата с кофа - просто изсипете разширителния резервоар във водата до необходимото ниво.

Разширителният резервоар от затворен тип е издръжлив, запечатан корпус, чийто вътрешен обем е разделен на две части с мембрана. Едната кухина е пълна с въздух, втората е свързана към главната линия.

Когато се нагрява, охлаждащата течност, увеличавайки обема си, избутва мембраната към въздушната камера, която играе ролята на амортисьор. Докато водата се охлажда, хидравличното налягане намалява и сгъстеният въздух балансира системата, изстисквайки излишната вода обратно в тръбопровода.

Всички затворени резервоари са оборудвани с въздушен клапан.В авариен режим, когато налягането във въздушната камера надвиши допустимата граница, тя освобождава газа и предпазва устройството от разрушаване

Система с разширителен резервоар от мембранен тип се нарича затворена. Това е затворена хидравлична линия, напълно лишена от достъп на въздух.

Компенсиращ резервоар може да бъде вграден навсякъде в системата, но най-често той се монтира на връщащия тръбопровод близо до котела, за да се улесни поддръжката.

Затворената отоплителна система се характеризира с наличието на леко свръхналягане. Следователно задължителен елемент от магистралата става група за сигурност.

Устройството се състои от обезвъздушител, манометър и предпазен клапан за изпускане на охлаждащата течност в авариен режим. Монтирани със спирателни кранове на захранващия тръбопровод, позволяващи изключване в случай на ремонт.

Ако има издигане на тръбопровода, тогава той се намира в най-високата си точка.

Ефективна конструкция на еднотръбна система

При проектирането на отоплението се вземат предвид много фактори - наличието на стабилно захранване и отделно помещение за оборудване (котелно помещение, котелно помещение), броят на етажите и оформлението, естетиката на бъдещата структура и др.

Във всеки отделен случай местоположението на оборудването и методите за свързване ще бъдат различни.

За много малка стая - селска къща - най-ефективната ще бъде проста схема на гравитачен поток за последователно свързване на батерии директно в главния тръбопровод.

Когато инсталирате два или три радиатора, не е необходимо да инсталирате голям брой спирателни вентили - в този случай е по-лесно да източите водата от системата, ако е необходимо.

В сгради с по-голяма площ системата за топлоснабдяване е сложна, понякога разклонена структура. В този случай най-добрият вариант е принуден отопление по схема Ленинградка с диагонално свързване на топлоразсейващи батерии и регулируеми байпаси.

Тази схема гарантира максимално нагряване на зоната на радиатора и възможност за регулиране и конфигуриране на режима на работа. За да изключите някой от системните елементи, не е необходимо да източвате водата от цялата линия

Методи за свързване на радиатор към главната линия

Преносът на топлина на радиаторите зависи от начина на свързване към главната линия.

Има три основни типа връзка:

• диагонал;
• Странично;
• Нисък.

Нека разгледаме по-подробно характеристиките на всеки от тези методи.

Диагонална или кръстосана връзка

Диагоналната или кръстосана връзка е най-ефективна. Постига се максимално нагряване на площта на батерията и практически няма топлинни загуби.

Съгласно тази схема захранващият тръбопровод е свързан към горната тръба на радиатора, а изходната тръба е свързана към долната тръба, разположена от противоположната страна на устройството. За устройства с голям брой секции се използва само диагонален тип връзка.

Странична или едностранна връзка

Страничното или едностранно свързване позволява равномерно нагряване на всички секции на устройството.

За свързване захранващият и изпускателният тръбопровод са свързани от едната страна. Най-често тази връзка се използва за отоплителни инсталации с надземно окабеляване.

Топлинният пренос на отопление, когато радиаторите са свързани странично, с подаване отгоре надолу, е 97%. При обратното движение на охлаждащата течност - отдолу нагоре - тази цифра е 78%

Долна връзка на радиатора с тръбопровод

Долната връзка не е най-ефективната схема за отопление. Това обаче се случва доста често, особено когато главният тръбопровод е скрит под пода.

Входящите и изходящите тръби са свързани към долните тръби, разположени от различни страни на радиатора.

Коефициентът на топлопреминаване при долно свързване на радиаторите е 88%

Предимства и недостатъци на еднотръбна система

Еднотръбното отопление придоби широка популярност в областта на частното строителство.

Основните причини са сравнително ниската цена на конструкцията и възможността да я инсталирате сами, без участието на специалисти.

Но еднотръбната отоплителна система има и други предимства:

• Хидравлична стабилност - топлопредаването на други елементи на системата не се променя при изключване на отделни вериги, подмяна на радиатори или разширяване на секции;
• Изграждането на главната линия изисква минимален брой тръби;
• Характеризира се с ниска инерция и време за загряване поради по-малкото количество охлаждаща течност в линията, отколкото в двутръбна система;
• Изглежда естетически приятен и не разваля интериора на стаята, особено ако основната тръба е скрита;
• Монтирането на спирателни вентили от последно поколение - например автоматични и ръчни термостати - ви позволява точно да регулирате режима на работа на цялата конструкция, както и на нейните отделни елементи;
• Прост и надежден дизайн;
• Лесен монтаж, поддръжка и експлоатация.

При свързване на устройства за управление и наблюдение към отоплителната система, тя може да бъде превключена в напълно автоматичен режим на работа.

Възможна интеграция с Система "Умен дом". - в този случай можете да зададете програми за оптимални режими на отопление в зависимост от времето на деня, сезона и други решаващи фактори.

Еднотръбна отоплителна линия може да бъде напълно скрита с довършителни работи. Такова устройство не само не разваля външния вид на стаята, но и се превръща в нейния детайл - интериорен елемент.

Основният недостатък на еднотръбното топлоснабдяване е дисбалансът на отоплението на топлопреносните батерии по дължината на главната линия.

Охлаждащата течност се охлажда, докато се движи по веригата. Поради това радиаторите, инсталирани далеч от котела, се нагряват по-малко от тези, разположени близо до тях. Затова се препоръчва да се монтират бавно охлаждащи чугунени уреди.

Инсталирането на циркулационна помпа позволява на охлаждащата течност да загрява по-равномерно отоплителните кръгове, но ако тръбопроводът е с достатъчна дължина, се наблюдава значително охлаждане.

Отрицателните ефекти от това явление могат да бъдат намалени по два начина:

1. В радиаторите, отдалечени от котела, броят на секциите се увеличава.Това увеличава тяхната топлопроводима площ и количеството отделена топлина, което позволява по-равномерно нагряване на помещенията.
2. Те изготвят проект с рационално разположение на топлоизлъчващите устройства в стаите - най-мощните са инсталирани в детски стаи, спални и „студени“ (северни, ъглови) стаи. Тъй като охлаждащата течност се охлажда, всекидневната и кухнята продължават, завършвайки с нежилищни и сервизни помещения.

Такива мерки минимизират недостатъците на еднотръбната система, особено за едноетажни и двуетажни сгради с площ до 150 m². За такива къщи еднотръбното отопление е най-изгодно.

Изводи и полезно видео по темата

Към еднотръбната отоплителна мрежа са свързани не само радиатори, но и подово отопление. Видеото показва как да извършите такава инсталация.

Еднотръбното отопление е проста и надеждна система. Въпреки това, за ефективно отопление е необходимо внимателно да изберете отделните му елементи. За да направите това, препоръчително е да потърсите съвет от специалист, който ще ви помогне да извършите изчисление на оценката.

Не сте съгласни с диаграмите, представени в нашата статия? Или имате практически опит в инсталирането на еднотръбно отопление в частен дом? Вашият опит ще бъде полезен на нашите читатели. Чувствайте се свободни да споделите знанията си в коментарите по-долу.