Однотрубная система отопления наиболее часто применяется для обогрева домов с малой этажностью. Она обладает простой, бюджетной и надёжной конструкцией. Системы этого вида могут быть энергонезависимыми или иметь современное оснащение и отличаться автоматической работой.
Принцип работы
Функционирование однотрубной магистрали осуществляется путём постоянной циркуляции теплоносителя по веткам системы. По мере перемещения от котла к радиаторам он отдаёт тепло и обогревает помещение, а затем возвращается в изначальный резервуар для повторения цикла.
В качестве теплоносителя может выступать пар, антифриз, воздух или вода. Последний вариант является наиболее распространённым.
Принцип действия классической системы отопления состоит из нескольких этапов:
- Котёл подогревает жидкость, от чего она расширяется и образует давление в трубах.
- Плотность теплоносителя уменьшается, и он теряет в весе.
- Холодная и более тяжеловесная вода подталкивает нагретую жидкость вверх. Для обеспечения этого процесса, идущие от котла патрубки, всегда устанавливаются по направлению вверх.
- Под влиянием образовавшегося давления, тяжести и конвекции жидкость поступает к батареям, разогревает их.
- Остывая, теплоноситель возвращается к источнику нагрева, повторяя процесс.
В самотечных отопительных системах необходим определённый угол наклона ответвлений, идущих по горизонтали (на 1 погонный метр — 2-3 мм), чтобы обеспечить стабильное движение потока.
Нагрев воды повышает её объём, от чего в системе создаётся гидравлический напор. Но даже небольшое увеличение давления сверх нормы из-за отсутствия сжатия жидкости может вызвать поломку трубопровода. Для компенсации напора в таких схемах монтируется специальный расширительный бак.
Применение
Однотрубные отопительные конструкции целесообразно размещать в постройках высотой в 1-2 этажа и размером площади до 150 кв. м.
Такой подход позволит сохранить эстетичный вид помещения, благодаря меньшему количеству труб, а также сэкономить на закупке необходимых материалов и комплектующих.
Для помещений с малой площадью большую эффективность показывают стандартные системы самотечного типа. Этот вариант предусматривает прямое подсоединение батарей к магистральному трубопроводу.
Размещение 2-3 радиаторов не нуждается в монтаже большого числа запорных элементов. Проще провести слив жидкости из самой системы, если это потребуется.
Отопительные схемы в крупногабаритных зданиях имеют сложное строение с различными разветвлениями и комплектующими элементами. Здесь оптимальным решением станет установка трубопровода с принудительным перемещением теплоносителя, диагональной врезкой батарей и регуляторами в виде байпасов.
Виды конструкций
Системы отопления могут иметь естественную или принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя
Первый вариант – классический тип формирования магистрали с расширительным баком, который монтируется под потолком и получает нагретую воду от котла или печи. Жидкость самотёком перемещается по трубкам к батареям. Такой способ надёжен и лёгок в обустройстве, оптимально выполняет свои задачи в помещениях с небольшой площадью.
Естественная циркуляция
Принудительная (искусственная) циркуляция
Современные приборы практически повсеместно снабжаются встроенными насосными системами для циркуляции. Они позволяют организовывать более сложные и масштабные отопительные магистрали для крупных площадей.
К твердотопливным котлам насос подсоединяется отдельно. Это связано с сильным нагревом оборудования во время сжигания топлива.
Мнение эксперта
Некоторые системы (например, тёплый пол) могут быть установлены только с искусственной циркуляцией, с самотечной схемой они не будут функционировать.
Отопительные схемы также могут быть закрытого и открытого вида:
- Старые варианты отопления зачастую имели открытый тип конструкции. С нагревом рос уровень жидкости в бачке и уменьшался по мере остывания. Специальный патрубок служил для сброса пара и чрезмерного давления на улицу либо в канализацию, чтобы предотвратить перегрев магистрали.
- Современные устройства закрытого типа с этой целью оснащаются расширительным резервуаром, компенсирующим рост давления. Для твердотопливных агрегатов предусматривается более крупный бачок, а также клапан для выведения пара и автоматическая водная подпитка.
Плюсы и минусы системы
Среди основных достоинств отопления однотрубного типа можно выделить следующие:
- Удобная и более простая маскировка труб в стенах и нишах.
- Быстрая установка.
- Оптимальность для организации отопления на несколько этажей. В этом случае потребуется вести через перекрытия только одну линию.
- Закрытые системы легко настраиваются при помощи радиаторного вентиля.
- Прокладка одинарного трубопровода обходится дешевле, чем монтаж двойных систем.
Подобные системы также имеют и некоторые недостатки:
- Охлаждение теплоносителя при переходе к отдалённым батареям. Сечение трубопровода и число секций имеют ограничения по наращиванию. Для оптимальной работы системы контур может содержать 4-5 батарей.
- Для хорошего тока теплоносителя необходимо монтировать на ответвлениях полнопроходные элементы. Рост сопротивления арматуры проталкивает жидкость по прямой, уменьшая её расход.
- Гидравлическая нестабильность, проявляющаяся в воздействии состояния одного радиатора на другие в ветке. Например, блокировка вентиля на первом приборе приведет к повышению температуры в последующих батарейных блоках, которые начнут перегревать помещение.
- Более высокие затраты, чем на монтаж плечевой системы, состоящей из пары труб.
- Трудность расчётов и балансировки. Размер теплоотдающей поверхности и мощность приборов следует определять предельно точно.
- Большой размер трубок.
Схемы разводки
Вариант подсоединения батарей к магистрали влияет на степень их теплоотдачи.
Есть три вида подключения радиаторов:
- Боковое – обеспечивает равномерный нагрев всех отсеков радиатора. Входную и выходную трубку подсоединяют с одной стороны прибора. Максимальная теплоотдача достигается при организации потока сверху вниз.
1-Боковое 2-Диагональное 3-Нижнее
- Диагональное – самый эффективный вариант конструкции, при котором достигается лучший прогрев поверхности батареи, минимизируется потеря тепла. Подающую трубку соединяют с патрубком в верхней части радиатора, а часть трубопровода, отвечающую за отвод, подключают к аналогичному нижнему элементу в противоположной части прибора.
- Нижнее – менее эффективный тип подключения, но часто применяемый (например, для размещения трубопровода под полом). Подводка и отвод ставятся на нижние патрубки радиатора с противоположных сторон.
Многосекционные отопительные системы устанавливаются только с диагональным вариантом подключения.
Однотрубные системы хорошо себя зарекомендовали в обустройстве отопления для домов с небольшим числом этажей и средней площадью помещений. Они достаточно компакты и удобны в установке, легко скрываются под полом или в стеновых нишах, не нарушая внешний вид интерьера.
