Водяное отопление до сих пор считается самым распространенным способом обогрева различных помещений. А также по-прежнему остается популярной и востребованной однотрубная схема системы отопления. Это объясняется дешевизной, эффективностью и экономичностью этого проекта. Поэтому владельцы чаще всего применяют именно этот способ теплоснабжения, размышляя над вопросом, какой из методов лучше.

Устройство и принцип действия

Водяной обогрев помещений происходит благодаря циркуляции теплоносителя по трубопроводу от котла к радиаторам и обратно. Отличием однотрубной схемы водяного отопления частного дома является то, что все оборудование соединено одной трубой. Различают два способа циркуляции теплоносителя:

• естественный;
• принудительный.

Естественная циркуляция происходит на основе физических явлений и законов, а именно: теплового расширения воды, конвекции, гравитации. Теплоноситель, нагреваясь в котле, расширяется и создает в системе давление. Кроме того, у воды снижается плотность, и она становится легче.

Так как холодная вода плотнее и тяжелее, то она снизу подталкивает горячий теплоноситель вверх. Благодаря созданному давлению горячая вода начинает движение по горизонтальным трубам к радиаторам.

При этом происходит процесс теплоотдачи, в результате которого вода остывает и в котел возвращается уже холодной. Так повторяется цикл за циклом.

Для облегчения движения теплоносителя установка трубопровода осуществляется с уклоном, который составляет 2—3 мм на погонный метр. А также, чтобы излишки давления не разрушили конструкцию, в нее устанавливается в самой верхней точке открытый расширительный бак.

Отличие от двухтрубной системы

В отличие от однотрубной, в двухтрубной системе теплоноситель циркулирует по двум контурам. Первая магистраль служит для подачи горячей воды к теплоотдающим контурам, а вторая осуществляет отвод остывшего теплоносителя к котлу.

Монтаж контуров проводится параллельно, поэтому батареи получают практически одинаковую температуру. Теплоноситель отдает тепло в каждом радиаторе и затем поступает в отводящую или обратную магистраль.

В такой системе суммарная длина труб гораздо больше, а также для ее сборки необходимо удвоенное количество фитингов и запорной арматуры. Правда, с помощью такой схемы можно подключать сложные конструкции, а температуру в радиаторах регулировать в каждом отдельно.

Двухтрубное отопление в основном используется для отопления многоэтажных зданий и больших площадей. Для обогрева частного дома лучше всего подходит однотрубная система, прежде всего по экономическим соображениям.

Преимущества и недостатки

Однотрубные отопительные схемы широко стали применяться во времена массового строительства пятиэтажных домов в прошлом веке. Как отмечает кандидат технических наук, старший научный сотрудник В. И. Сасин, связано это было с появлением проектов с использованием пластинчатых батарей.

Переход на однотрубные вертикальные схемы позволил строителям намного ускорить темпы возведения зданий. Правда, для обеспечения качественной циркуляции теплоносителя приходилось использовать более мощные насосы. Основными преимуществами такой конструкции являются:

• простота составления проекта;
• быстрый и удобный монтаж;
• доступная стоимость всего оборудования;
• устойчивая гидродинамика;
• безопасная циркуляция теплоносителя в системе с открытым расширительным баком.

Но у этой системы немало и недостатков. Основным недостатком считается неравномерный нагрев приборов отопления, которые расположены на разных расстояниях от обогревателя. При этом невозможно провести регулировку, чтобы нагрев был более равномерным.

А также во время эксплуатации оборудования происходят большие теплопотери. Несмотря на наличие недостатков, все же лучше устанавливать однотрубные системы для обогрева небольшого дома.

Основные схемы разводки

На эффективную работу однотрубной системы влияют следующие факторы: общая длина, порядок подключения батарей, диаметр трубопровода. Существуют несколько способов соединения приборов отопления. Они объединены двумя методами врезки:

• последовательной;
• параллельной.

В последовательной схеме однотрубной системы отопления с нижней разводкой радиаторы подключаются непосредственно в трубопровод. Теплоноситель, который поступает от котла, заходит и выходит из нижней части прибора.

В другом случае он заходит в верхнюю часть, а выходит из нижней. Такая разновидность помогает более эффективно прогреть всю батарею, но перестает правильно работать при естественной циркуляции.

При параллельном подключении радиатор врезается отдельным контуром в основной трубопровод системы. Причем с обеих сторон прибора устанавливается запорная арматура, что позволяет регулировать степень нагрева радиатора.

Применение циркулирующего насоса

Для нормализации работы однотрубной системы применяется закрытая схема. Она отличается тем, что вместо открытого расширительного бака устанавливается мембранный резервуар и циркулирующий насос.

Можно сделать систему и без насоса, но тогда потребуется разгонный однотрубный коллектор, от которого и поступает теплоноситель к приборам нагрева. Лучше использовать оба варианта, так как перебои с электричеством иногда случаются.

Для изготовления коллектора применяется труба большего диаметра, чем у основного трубопровода системы. Гидравлический насос обычно устанавливается на обратной ветке перед обогревателем.

Связано это с тем, что в этом месте наиболее подходящая температура теплоносителя для его работы. Так как система в таком случае будет работать под давлением, то для предотвращения аварийных ситуаций в систему устанавливаются приборы группы безопасности. В нее входят следующие элементы:

• прибор сброса воздуха;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• термометр.

Манометр показывает рабочее давление, которое обычно находится в диапазоне 1,5—2 бар. При достижении критического давления сработает предохранительный клапан, настроенный на 3 бар, и произойдет сброс лишнего давления.

Самостоятельный монтаж

Для обустройства своими руками однотрубной системы отопления частного дома лучше всего использовать полипропиленовые трубы. В отличие от монтажа стальной конструкции, при их сборке не потребуется сварочный аппарат, и все работы можно провести самостоятельно. Кроме того трубы из полипропилена обладают рядом преимуществ:

• отличная теплоизоляция;
• устойчивость к химическому и коррозийному воздействию;
• легкость сборки;
• хорошая упругость.

Перед монтажом необходимо составить схему системы отопления. Для пайки труб понадобится специальный аппарат, работающий от сети 220 В. Предварительно подготавливаются отрезки нужной длины, и к ним припаиваются фитинги.

Для облегчения монтажа обычно схема расположения оборудования и трубопроводов обозначается на стене. После пайки готовые трубы закрепляются клипсами на ней согласно чертежу.

Вся сборка начинается от котлового оборудования и выполняется последовательно, переходя от одного радиатора к другому. При резьбовом соединении обязательно применяется уплотнительная лента или сантехнический лен.

После сборки всей системы можно испытать ее на плотность соединений сжатым воздухом. Для этого обычно используют автомобильный компрессор. Если утечки воздуха в соединениях не будет, то систему отопления можно запускать в эксплуатацию.