Когда выгодна однотрубная система отопления двухэтажного дома — схема, монтаж и эксплуатация

Домовладельцам нравится однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой считается наиболее экономичной. Длина труб в ней меньше двухтрубного варианта, хотя диаметр труб больше, прогрев батарей неравномерный, повышенный объем теплоносителя, перекачивая который расходуется больше электроэнергии.

Выгодна ли самотечная однотрубная система двухэтажного дома

Намереваясь смонтировать данную дешевую схему, домовладелец сильно ошибается. Самотечная система (в просторечии, «самотек») обойдется вдвое-втрое дороже оснащенной циркуляционным насосом. Естественная циркуляция требует:

• толстых труб для минимизации гидравлического сопротивления теплоносителю;
• достаточности уклонов магистральных труб;
• расположения отопительного котла ниже уровня отопительных приборов в приямке на кухне /в подвале, показанного на рисунке ниже.

Самотечному отоплению 2-х этажного дома присущ стандартный недостаток — батареи второго этажа прогреваются лучше первого. Установка байпасов, регулировочных устройств наращивает стоимость системы.

В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?

Только не в 3-х этажном доме. «Самотечный» теплоноситель движется «лениво». Имеющиеся 20 кг разницы в весе тонны нагретой и холодной воды не создадут достаточной разницы давлений между «подачей и «обраткой для интенсивного движения по трубам, батареям.

В двухэтажном доме «самотек» будет работать неплохо, но второй этаж должен быть полноценным, имеющим чердак, позволяющий установить расширительный бачок. От котла в подвале (приямке) до бачка идет главный вертикальный стояк подачи. От стояка отходит т.наз. «лежак», уклоняющийся вниз. От «лежака» опускаюся стояки к этажным радиаторам. Эта вертикальная система, показанная на рисунке ниже, напоминает устройство отопления многоэтажного дома.

Самотечная однотрубная вертикальная система 2-х этажного дома.

Мансардный второй этаж вашего дома, имеющий окна в крыше (невысоких стенах) затрудняет монтаж самотечной системы. Мансарда исключает установку открытого расширительного бачка, наполненного антифризом. Герметичный бачок с газоотводящей трубкой, выведенной наружу, спасет положение, увеличивая затраты.

Наклонные трубы-«лежаки» плохо вписываются в пространство мансарды, могут пересекать оконные проемы, портя интерьер помещения.

«Самотек» больше подходит одноэтажным домам в местностях, характеризуемых ненадежным электроснабжением.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома с циркуляционным насосом

Включает этажные контура с горизонтальной однотрубной разводкой, соединенные вертикальными стояками «подачи» и «обратки», Последние пространственно разнесены или объединены в двухтрубный стояк. Циркуляционный насос включается в обратную магистраль («обратку») перед отопительным котлом.

Простейшая однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой содержит два контура по 3 радиатора, показана ниже.

Однотрубная горизонтальная система 2-х этажного дома с насосом.

Расход теплоносителя по горизонтальной магистрали в N раз больше (N – число последовательно соединенных радиаторов), требемого двухтрубной схемой. «Однотрубка», имеющая одинаковое числе отопительных приборов с «двухтрубкой», оснащается циркуляционным насосом большей мощности.

В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем?

Снижение длины труб отопления относительно двухтрубных схем присуще многоэтажным жилым домам, промышленным зданиям (цехам, складам), характеризуемым длинами контуров отопления в сотни метров. Применение «однотрубки» в них реально экономит отопительные трубы. Широкое применение в индивидуальном строительстве объясняется недопониманием реального соотношения затраты-достоинства данного типа отопления заказчиками и теплотехниками-практиками.

В небольших двухэтажных домах площадью около 100 кв.м (50 кв.м – первый этаж, 50 кв.м – второй) часто монтируют «однотрубку», хорошо работающую при коротких контурах, содержащих 4-5 отопительных приборов. Большие дома со множеством радиаторов плохо подходят для однотрубных схем, хотя реально работают объекты с десятком батарей в этажном контуре, как в показанной ниже смешанной вертикально — горизонтальной однотрубной схеме.

Однотрубная система смешанного (вертикально — горизонтального) типа.

Распространенные ошибки при монтаже

Выше изображены «ленинградские» схемы горизонтальных однотрубных этажных контуров с радиаторами, подключенными к общей магистрали двумя тройниками. Через каждый прибор протекает только часть полного объема теплоносителя, циркулирующего по контуру. Можно встретить ошибочное подсоединение без магистральной трубы (см. контур первого этажа на рис. ниже).

Виды подключения радиаторов в горизонтальных однотрубных контурах.

Такой способ подключения радиаторов отопления является предельно дешевым. На каждый радиатор приходится один фитинг для присоединения металлопластиковой трубы Ду20 или Ду25 и отрезок трубы между соседними приборами. Дешевле не придумать. Но расплата за дешевизну – плохая работа половины радиаторов. Первый их них (по ходу движения теплоносителя) нагрет до температуры 55 °С, а последний при N=6-8 нагревается всего до 35 °С, поскольку теплоноситель, проходя через радиаторы, интенсивно остывает в них.

А как работает правильно собранная схема?

При выполнении классической однотрубной схемы («ленинградской»), когда под радиаторами проложена магистральная труба, ситуация другая. Движущийся теплоноситель, встречая на своем пути первый тройник, распределяется на два потока в соответствии с величинами гидравлических сопротивлений прямого пути и бокового отвода тройника. Из-за большего гидросопротивления бокового отвода в радиатор затекает небольшая часть общего потока теплоносителя (обычный «коэффициент затекания» составляет 0,2-0,3). Эта малая часть остывает внутри батареи на несколько градусов, как показано на рисунке ниже, подмешиваясь на выходе к основному неостывшему потоку. Результирующая его температура оказывается выше, чем при пропускании всего объема жидкости через отопительный прибор.

Распределение теплоносителя в обвязке радиатора «ленинградской» схемы.

При движении по контуру температура жидкости все равно снижается, но в меньшей степени, до температуры уже не 35 °С, а примерно 45 °С, т.е. батареи в цепочке оказываются более выровненными по нагреву. Специалисты высказывают мнение, что однотрубная схема («Ленинградка») позволяет добиться равномерного прогрева до 10-11 радиаторов в контуре (по десять секций в каждом приборе).

Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?

Обычный способ выравнивания их теплоотдачи при неодинаковом прогреве — постепенное наращивание тепловой мощности (или, что эквивалентно, числа секций) радиаторов по ходу движения теплоносителя в контуре. Если мощность первого в контуре отопительного прибора принять за 100 %, то у следующего она 110 %, и так далее вплоть до 150-200 % мощности у последнего (в зависимости от числа последовательных радиаторов).

При выполнении однотрубной системы отопления двухэтажного дома, схема которой включает магистральную трубу, диаметр последней берется большим. Так при выполнении подводок к радиаторам металлопластиковой трубой Ду16, для восьми-девяти отопительных приборов в этажном контуре следует брать «магистралку» с Ду40. Труба Ду32 работать будет, но устойчивость системы понизится. Это означает, что любое изменение температуры теплоносителя будет вести к ее разбалансировке, т.е. заметному изменению разности температур нагрева соседних радиаторов в контуре.

Распространены схемы «однотрубок» с обвязкой радиаторов т.наз. «байпасами», как показано на фото ниже.

Подключение радиатора в «ленинградской» схеме с байпасом.

Это участки меньшего диаметра, включаемые в разрывы магистрали под радиаторами, иногда еще и с устанавленным устройством регулирования расхода (игольчатым вентилем или др.). Регулировочные вентили ставятся и в одну (или в обе!) подводки к радиаторам. Получается, что вместо сплошной магистрали одного диаметра имеется труба переменного диаметра. При этом монтажники-практики ошибочно полагают, что для разветвления потока теплоносителя на две составляющих в тройнике подводки к радиатору требуется сузить основной проход для него. Это неверно, поскольку жидкость, находящаяся под давлением, заполнит любой свободный объем, встречающийся на пути ее потока.

Конечно, если в такой схеме со множеством устройств регулирования расхода постоянно заниматься ручным управлением прогревом каждого прибора, то можно-таки, тратя уйму времен, постоянно добиваться их равномерного нагрева. Но стоит ли «овчинка выделки»? Если делать «однотрубку», то присоединять радиаторы следует к магистрали неизменного большого диаметра, обеспечивая им стабильную работу при небольшом снижении нагрева приборов вдоль контура.

Заключение

Если радиаторы в однотрубной схеме присоединить к магистральной трубе с диаметром, по крайне мере вдвое превышающим диаметр подводок к ним (при соответствующем размере фитингов), то ценой таких затрат на материалы можно добиться снижения температуры в цепочке до 8-10 приборов. В двухтрубной схеме тот же результат достигается при небольшом диаметре всех труб отопления.

Статьи по теме:

Во время ремонта в помещении или устройства в нем системы обогрева возникает вопрос о том, как выбрать электрический теплый пол, в каких случаях он.

Представлена информация о циркуляционном насосе Wilo MTSL 15/5 HE-2. Рассмотрим назначение устройства, его принцип действия, причины неисправности.

Описаны возможные причины и способы устранения перегрева теплоносителя в двухконтурных, автоматических и полуавтоматических газовых котлов отопления.

В статье описаны пять практичных способа по устранению обледенения на коаксиальном воздухопроводе.

Рассмотрен принцип работы, показаны основные признаки и причины неисправности, способы диагностики и ремонта вентилятора (дымососа) газового котла.

Что собой представляет однотрубная система отопления двухэтажного дома: схема и особенности

Монтаж системы отопления в одноэтажном частном доме, как правило, не вызывает вопросов и легко выполняется своими руками. И намного сложнее сделать грамотную схему однотрубной системы отопления двухэтажного дома. Распространенным решением можно считать однотрубную систему отопления с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя.

Простейшая схема

Основная сложность монтажа отопительной системы заключается в необходимости подачи теплоносителя на второй этаж здания. А главное преимущество однотрубных сетей — в их простоте и дешевизне монтажа. Независимо от способа разводки — верхнего или нижнего — они позволяют существенно сэкономить на материалах и комплектующих, сократив общую протяженность трубопровода. При необходимости разные типы систем отопления можно комбинировать между собой, увеличивая тем самым эффективность их работы.

Схема однотрубной системы очень проста. От котла отходит одна труба, к которой подключаются радиаторы. Пройдя через все элементы отопительной сети, труба возвращается в нагревательный агрегат. В результате теплоноситель проходит по замкнутому кругу, повторяя этот цикл раз за разом.

Особенность однотрубных схем заключается в разнице температуры теплоносителя в разных частях сети. Выходя из котла, вода имеет максимальную температуру. По мере прохождения по замкнутому контуру она постепенно остывает, отдавая свое тепло каждому из установленных радиаторов. Они в свою очередь отдают его воздушному пространству помещений.

Принцип работы такой системы определяет ее технические особенности:

• В сети может быть строго определенное количество радиаторов.
• Система не может масштабироваться и изменяться в процессе эксплуатации.
• Радиаторы, расположенные в удалении от котла, меньше нагреваются и, как следствие, хуже обогревают помещение.
• Схема не подходит для домов большой площади с большим количеством отапливаемых помещений.

Эти особенности определяют и недостатки однотрубных систем, а также ограничения на их использование. С другой стороны, если правильно смонтировать сеть отопления в двухэтажном частном доме и подобрать эффективное нагревательное оборудование, можно обеспечить комфорт, уют, оптимальный микроклимат и благоприятный для человека температурный режим.

Плюсы

Однотрубные системы имеют и плюсы, чем и определяется их популярность. Важнейшее преимущество — дешевизна монтажа за счет сокращения количества труб и времени.

Важно! Подобная схема подходит для домов разной этажности и с разной планировкой. Независимо от архитектурных особенностей дома она будет полностью охватывать все помещения.

При монтаже допускается прокладывать лежак в стяжке пола. Для систем типа «теплый пол» однотрубная схема — идеальный выбор. Прокладка трубопровода может выполняться и по поверхности пола. В этом случае необходимо, чтобы лежак проходил как можно ниже.

Естественная и принудительная циркуляция

Однотрубные системы могут монтироваться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Схема всегда выбирается исходя из планировки и архитектурных особенностей здания. Для 1-этажных домов предпочтительна естественная циркуляция воды в магистрали. Подходит такая схема и для двухэтажных частных домов. Нужно только учитывать планировочные особенности здания.

Принудительная циркуляция

Работоспособность системы отопления определяется правильным местом установки расширительного бачка. В одноэтажных домах нередко приходится выносить его в чердачные помещения, что чревато его перемерзанием в холодные месяцы зимы. В двухэтажном здании такая проблема отпадает сама собой. Расширительный бак можно разместить в любом месте на втором этаже. Такое расположение обеспечит необходимый сброс теплоносителя.

Системы с естественной циркуляцией чаще всего монтируют с верхней разводкой, когда теплоноситель поступает в радиаторы сверху. Основной плюс такого способа — максимально равномерное прогревание отопительных приборов. Для обеспечения гравитационного движения воды в трубах их прокладывают под уклоном 3–5 градусов. Трубы подбираются таким образом, чтобы по мере подвода обратной магистрали к котлу их диаметр увеличивался. В результате получается эффективная, простая в эксплуатации и надежная система.

Несмотря на достоинства система с естественной циркуляцией в двухэтажных зданиях монтируется не так уж часто. Основная причина этого — ограничения на площадь помещения, где можно создавать такие коммуникации. Напора теплоносителя, передвигающегося по трубам естественным путем, достаточно для того, чтобы обогреть дом не более 130 кв. метров. Этажность здания значения не имеет. Негативно сказывается на работе и значительная дельта температур в подающей трубе и обратке.

Однотрубная система с принудительной циркуляцией более эффективна. Лучше использовать схему, при которой от котла отходят две ветви — одна на каждый этаж. При использовании такого подключения обязательно нужна установка запорной арматуры на входе трубы.

Работа системы при этом выглядит следующим образом. Теплоноситель выходит из котла по подводящей трубе и расходится по двум веткам. На каждой ветке установлены радиаторы, нагреваемые за счет прохождения теплой воды. Далее теплоноситель поступает в единую трубу-обратку, которая ведет к котлу. Установка запорной арматуры позволяет обогревать не все помещение, а только его половину, поскольку при необходимости одну ветку можно легко отключить.

Но подобное решение является энергозависимым, а в случае отключения электроэнергии дом останется без тепла. Ведь циркуляционный насос остановит свою работу.

С байпасом или без?

Одним из важных недостатков однотрубных систем является неравномерность прогрева помещений. Для сокращения последствий этого недостатка можно установить радиаторы с байпасной линией. Если нет такой возможности, существует еще один метод увеличения равномерности прогрева — монтаж батарей разной тепловой мощности. На практике это выглядит следующим образом — чем дальше от котла находится радиатор, тем больше в нем должно быть секций.

Байпас — это инженерное устройство, позволяющее регулировать подачу воды к разным элементам. По сути, он представляет собой обычную перемычку, установленную между подающей и обратной проводкой батареи. Изготавливается байпас из небольшого отрезка трубы, диаметр которой меньше диаметра трубопровода на один калибр.

Байпас позволяет вернуть в стояк или лежак избыточный теплоноситель, поступивший в батарею. Количество теплоносителя в радиаторах может регулироваться вручную или автоматикой. Установка байпаса имеет еще одно преимущество. Система становится ремонтопригодной даже в том случае, если находится в рабочем состоянии. Байпасная линия позволяет проводить ремонт отдельных элементов отопительных коммуникаций без полного слива воды из системы.

В однотрубных сетях с принудительной циркуляцией байпас крайне необходим. Такие коммуникации энергозависимы, и при отключении электроэнергии они просто перестают функционировать. В таких ситуациях байпас позволяет перекрыть подачу воды на насосное оборудование. Сделать это можно вручную или с помощью автоматики. После таких несложных манипуляций система начинает работать как традиционная — в режиме естественной циркуляции.

Заключение

Однотрубные системы отопления можно считать устаревшими. В современных домах они монтируются все реже, но это не означает, что они полностью ушли в прошлое. В домах небольшой площади монтаж однотрубной сети позволяет решить две важные задачи — обеспечить эффективность работы коммуникаций и при этом сократить расходы на их обустройство. Однотрубные системы с байпасом эффективны и надежны, поэтому имеют право на жизнь. Для двухэтажных домов такие схемы — тоже неплохой выбор.

Что собой представляет одноконтурная система отопления — схема и особенности монтажа

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления

Схема теплоснабжения двухэтажного дома

Экономичная и эффективная однотрубная система отопления Ленинградка — особенности монтажа

Доступная схема водяного отопления для частного дома