Однотрубная система отопления | Гид по отоплению

Наибольшее распространение однотрубные системы отопления получили в 20 веке, когда они широко применялись в самых различных строениях, начиная от жилых многоквартирных домов и административных зданий и заканчивая частными домами. Однако однотрубная схема достаточно часто применяются и в настоящее время.

Вертикальная однотрубная схема водяного отопления частного дома.

Конструкция и принцип работы

Однотрубка представляет собой один подающий трубопровод, к которому последовательно подсоединены несколько радиаторов. Двигаясь по трубопроводу, теплоноситель заходит в первый радиатор, отдает ему тепло и уже несколько охлажденным продолжает движение по подающему трубопроводу, заходя в каждый последующий радиатор. Теплоноситель поступает во второй радиатор с меньшей температурой, чем в первый, таким образом, первому радиатору достается наибольшее количество тепла, а последнему наименьшее.

Неравномерный нагрев радиаторов является одним из основных недостатков однотрубной системы отопления. Для решения этой проблемы в многоквартирных домах используется специальная перемычка (такого же диаметра как у подающей магистрали, либо на размер меньше), через которую, минуя радиатор, постоянно циркулирует нагретый теплоноситель. Несмотря на использование перемычки, однотрубная система, в отличии от двухтрубной, является более холодной. В двухтрубной системе присутствует как подающая, так и обратная магистраль, к которым одновременно подключается каждый радиатор.

В двухтрубной схеме теплоноситель, по подающей магистрали, заходит в радиатор, где происходит теплопередача. После этого, теплоноситель выходит из радиатора уже по обратной магистрали, а не по подающей, как в однотрубной схеме. Таким образом, в двухтрубной системе каждый радиатор, вне зависимости от его удаленности, нагревается практически одинаково.

Примечание! Наиболее подходящим условием применения однотрубной системы отопления в частном доме является небольшая отапливаемая площадь, т. е. количество используемых радиаторов. Если для отопления дома необходимо только 5 радиаторов, то однотрубка будет одним из лучших вариантов. Если же в системе планируется 6-10 радиаторов, то ее применение проведет к удорожанию проекта (необходимость установки многосекционных радиаторов и увеличенного подающего трубопровода).

Горизонтальная однотрубная схема отопления частного дома своими руками, диагональное подключение.

 

Почему необходимо увеличивать размеры каждого последующего радиатора?

Даже при правильно смонтированной однотрубной системе отопления, ее последние радиаторы будут нагреваться слабее, чем первые. Это происходит потому, что каждый последующий (по ходу движения теплоносителя) радиатор будет забирать около 10°C. Поэтому, для увеличения теплоотдачи последних отопительных приборов рекомендуется использовать многосекционные радиаторы, которые обладают более высокой теплоотдачей. Такое решение, безусловно, увеличивает себестоимость всей системы.

К примеру, однотрубная система отопления смонтирована так, что подающий трубопровод и подводки к радиаторам имеют одинаковый диаметр. В результате более высокого углового сопротивления, в радиатор войдет менее половины теплоносителя, около 45%, остальная часть продолжит движение по подающему трубопроводу. Если в первый радиатор поступил теплоноситель с температурой 60°C, то на выходе из радиатора будет уже 50°C. Далее 60°C-ый теплоноситель в подающей магистрали смешивается с 50°C-ым выходящим из радиатора, в результате этого получается теплоноситель с температурой около 55°C. Таким образом, с каждым последующим радиатором, температура теплоносителя будет уменьшаться примерно на 4,5-5°C (около 7%). Соответственно каждый последующий радиатор необходимо увеличивать на 7% по отношению к предыдущему.

Схема однотрубки с нижним подключением.

Увеличение подающей магистрали

Однако, чтобы так значительно не увеличивать количество секций каждого последующего радиатора, рекомендуется увеличить диаметр подающего трубопровода (на 1 или 2 размера больше, чем у подводки к радиаторам).

Недостатки однотрубной системы отопления

Неравномерный нагрев радиаторов. Даже используя многосекционные радиаторы будет сложно добиться одинаковой теплоотдачи всех радиаторов.

• Более высокая стоимость. В сравнении с двухтрубной схемой, однотрубка является более дорогостоящей, т.к. необходимо приобретать каждый следующий по направлению движения теплоносителя радиатор с увеличенным количеством секций. Помимо этого, для подающей магистрали необходима более «толстая», чем в двухтрубке, труба.
• Не экономична. Многосекционные радиаторы и «толстая» труба подающей магистрали увеличивают количество теплоносителя в системе. Соответственно для его нагрева потребуется использовать больше топлива.
• Сложность монтажа. В сравнении с двухтрубной системой, монтаж и расчет однотрубной системы является более сложным процессом (см. вышеописанные причины).

Видео

 

Однотрубная и двухтрубная системы водяного отопления

Так как водяное отопление наиболее распространено, то есть резон остановиться на нем поподробнее. Имеется две основные схемы водяного отопления, причем заметить, по какой схеме подключено отопление в доме абсолютно не составляет труда – нужно лишь посмотреть на радиатор.

Системы водяного отопления бывают:

1. однотрубные;
2. двухтрубные.

В Советском Союзе в 50-60-е годы строительство жилья велось прямо-таки ударными темпами. Оно приняло такой размах, что министерство решило принять курс на минимизацию расходов. В числе прочих, сэкономить решили и на прокладке инженерных коммуникаций, в частности, на трубах отопления. Вот так и появилась однотрубная система водяного отопления – памятник идеям и действиям ради сиюминутной выгоды. В СССР было, честно говоря, много таких вот «идей». Да, при монтаже однотрубной системы отопления идет экономия материала — в ней полностью отсутствуют стояки обратной подачи или приема воды как отработанного теплоносителя. Да, вертикальная однотрубная система проста в монтаже и на ее устройство уходит значительно меньше трудозатрат. Но на этом все!!! Преимущества однотрубной системы водяного отопления на этом и закончились! А о проблемах, которые будут связаны с ее применением, инженеры того времени не думали. Партия сказала экономить – будем экономить на благо трудящихся!

Достоинства однотрубной системы водяного отопления:

• экономия материалов;
• простота монтажа;
• более эстетичный внешний вид.

Недостатки однотрубной системы отопления:

• необходимость только последовательного соединения радиаторов, что в многоквартирных жилых домах создает массу неудобств. То есть вода, проходя через каждый последующий радиатор, будет отдавать тепло, и к последнему радиатору дойдет уже достаточно охлажденной. Чтобы этого избежать, на каждых следующих этажах (выше или ниже, в зависимости от разводки), радиаторы должны иметь большее количество секций;
• невозможность регулирования степени нагрева одного из радиаторов без последствий для последующих. Опять-таки из-за последовательного соединения радиаторов. Если кто-то захочет немного прикрыть вентиль на радиаторе в своей комнате, то следующие по ходу движения воды радиаторы также будут остывать;
• требование более высокого давления в системе, что ведет за собой необходимость в установке более мощных насосов.

Двухтрубная система водяного отопления, в отличие, от однотрубной, предполагает равномерное распределение тепла. Одна труба подает горячий теплоноситель в радиаторы, другая же труба является обратной. Следовательно, исчезает необходимость в увеличении количества секций в последующих по ходу движения воды радиаторах.

Достоинства двухтрубной системы отопления:

Однотрубная / двухтрубная система отопления

Смотрите это видео на YouTube

• возможность безболезненного регулирования температуры в радиаторах;
• равномерное распределение тепла.

Недостаток двухтрубной системы лишь один – сэкономить на монтаже и материалах, к сожалению, не удастся.

Но в конце следует добавить, что в наше время с помощью множества технологических решений вполне можно избавиться от недостатков однотрубной системы отопления, которые были еще десять лет назад. На современные однотрубные системы отопления устанавливают радиаторные регуляторы, термостатические клапаны, удобные шаровые краны, специальные воздухоотводчики, балансировочные вентили. В результате, в современных однотрубных системах, которые используют последовательную подачу теплоносителя, уже вполне можно добиться понижения температуры в предшествующем радиаторе без ее снижения в последующих!!! А вот это серьезный удар по позициям двухтрубной системы, в которой данное достоинство также присутствует.

Современные системы централизованного теплоснабжения

перейти к содержанию

Проектирование и выбор системы для сетей централизованного теплоснабжения оказывают большое влияние на производительность с точки зрения энергоэффективности, выбросов CO2 и эксплуатационных расходов.

Система трубопроводов влияет на финансовые результаты и воздействие на окружающую среду

Системы трубопроводов для передачи и распределения централизованного теплоснабжения являются капитальными товарами для общества и компании централизованного теплоснабжения. Трубная система — это способ обеспечить клиентов теплом и, соответственно, комфортом и удобством. Функциональность сети централизованного теплоснабжения оказывает большое влияние на то, как компания централизованного теплоснабжения работает в отношении энергоэффективности, выбросов CO2 и затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание.

Технический срок службы современных предизолированных трубопроводных систем составляет более 30 лет. Поэтому становится важным пересмотреть и оптимизировать долгосрочную общую стоимость владения (TCO) и тем самым обеспечить функциональность и повысить энергоэффективность систем трубопроводов и операций централизованного теплоснабжения с течением времени. Таким образом, современная система трубопроводов защищает значительные инвестиции, связанные с передачей и распределением
централизованного теплоснабжения.

Общая стоимость владения является ключом к выбору оптимальной системы трубопроводов

Долгий технический срок службы трубопроводной системы означает, что выбор высококачественного решения намного перевешивает первоначальную более высокую стоимость. Расчеты, испытания и опыт показывают, что большая часть совокупной стоимости владения приходится на тепловые потери из трубопроводных систем. Таким образом, минимизация теплопотерь в течение всего периода работы системы значительно повысит эффективность и тем самым снизит эксплуатационные расходы сети. Это также иллюстрируется приведенным ниже примером из Хиллерёда в Дании.

Низкая совокупная стоимость владения в городе Хиллерод

Совокупная стоимость владения учитывалась при выборе предварительно изолированной системы трубопроводов, установленной в датском городе Хиллерод.

Детали проекта:

• 14 км траншеи, в основном DN80 – DN150
• Условия эксплуатации, Tf/Tr:/Ta 80/40/8 °C
• Стоимость энергии: 27 евро/МВтч
• Требуемая система: TwinPipe

Различные решения, рассмотренные LOGSTOR:

• Изоляция TwinPipe серии 1, 2 или 3

Выбранное решение:
В основу оценки поступающих предложений, помимо прямых капитальных затрат, были включены эксплуатационные расходы, связанные с потерями тепла из системы передачи в течение 30-летнего периода, что составляет ок. 40 процентов от общих капитальных затрат. В оценку также была включена техническая ценность предлагаемых продуктов и решений.

Заказчик решил установить систему трубопроводов на основе труб TwinPipe серии изоляции 2, предлагаемой LOGSTOR. Эта система обеспечила самую низкую совокупную стоимость владения с учетом инвестиционных затрат и стоимости тепловых потерь за 30 лет.

Преимущества:
Энергоэффективная система с ок. 20-процентная экономия энергии по сравнению с решением, основанным на двойной трубе серии 1, и +40-процентная экономия тепла по сравнению с традиционной парой одинарных труб в изоляции серии 2.

Ключевые вопросы оптимизации трубопроводной системы

На общую стоимость владения влияют несколько параметров:

Проект трубопроводной системы должен основываться на реальных эксплуатационных предположениях таким образом, чтобы обеспечить минимальный ожидаемый срок службы более чем 30 лет. Это обеспечивается с помощью рекомендаций европейского стандарта EN 139. 41, что приводит к упрощению системы и сокращению количества компенсаторов
, U-образных контуров и т. д.

Компоненты должны быть выбраны таким образом, чтобы они соответствовали функциональным требованиям к системе трубопроводов. Это относится к трубам, тройникам, клапанам и т. д., но особенно к соединительной системе, где срок службы зависит не только от самого продукта, но и от правильной установки.

Наибольший вклад в совокупную стоимость владения вносят потери тепла из системы трубопроводов. Поэтому очень важно выбирать системы труб с оптимальными изоляционными свойствами. Кроме того, потери тепла можно уменьшить, выбрав системы TwinPipe вместо однотрубной системы, используя большую толщину изоляции и выбрав системы труб с диффузионным барьером между внешней оболочкой из полиэтилена и пенополиуретаном. Диффузионный барьер гарантирует, что начальные низкие потери тепла останутся неизменными в течение всего срока службы.

Для постоянного наблюдения за трубопроводной системой в течение всего срока ее службы система должна быть спроектирована с системой наблюдения, которая может в любое время обнаружить неисправность в системе и попадание влаги в пенопласт. Если это произойдет, будет немедленно подан сигнал тревоги, и ремонт может быть организован в
своевременно. Это обеспечивает ожидаемый долгий срок службы.

Подпишитесь на нашу рассылку.

Будьте в курсе наших последних новостей и идей, подписавшись на нашу еженедельную международную рассылку

Спасибо за подписку

Вам следует прочитать

Централизованное энергоснабжение

Централизованное теплоснабжение

Использование конденсационного котла с однотрубной радиаторной системой

1. Домашний
2. Британский форум самодельщиков
3. Использование конденсационного котла с однотрубной радиаторной системой

• • Дж

  • Джеймс

• опубликовано

  15 лет назад

Уважаемый UK-DIY,

Я нахожусь в процессе замены моей очень старой системы отопления и ГВС с гравитационным питанием.

Чтобы упростить работу и из-за размера объекта, я решил перейти на простую вентилируемую, полностью накачиваемую систему плана «Y» для ЦО и ГВ.

У меня есть двухквартирный дом с семью радиаторами и одной ванной комнатой (хотя позднее не исключено добавление душевой комнаты). У существующей установки более чем достаточно напора для подачи воды на один душ без необходимости в насосе.

Я применил сегментированный подход, заменив радиаторы в прошлом году и остальную часть системы (бак горячей воды, преобразование трубопровода в полностью насосную систему и новый котел) в этом году. На данный момент я заменил старый медный цилиндр на новый, совместимый с Part-L, и использую всю горячую воду из погружного нагревателя до тех пор, пока не будет завершена установка косвенного нагрева и бойлера.

Я установил все трубопроводы для непрямой системы, включая новый насос и трехходовой клапан среднего положения; однако теперь я сталкиваюсь с проблемой. С точки зрения сантехники дом разделен на две части: главное здание, которому сто лет, и более новую пристройку к задней части.

В старой части четыре радиатора, подключенные к 22-мм однотрубной системе; пристройка имеет три радиатора, которые подключены с помощью

15 мм двухтрубная система подачи и обратки.

Я планирую, чтобы сантехник установил Worcester Greenstar 15Ri на эту новую установку, но, насколько я понимаю, конденсационные котлы полагаются на значительную разницу температур между подачей и обраткой для правильной модуляции, и что однотрубные системы часто не обеспечивают достаточного перепад температур между подачей и обраткой.

Из-за возраста дома преобразование четырех радиаторов в двух спальнях и двух жилых зонах существующей однотрубной системы в двухтрубную версию с подачей и обраткой было бы серьезной проблемой, требующей значительного объема дополнительной работы.

Я понимаю, что проблема с однотрубными системами заключается в их недостаточной эффективности, однако после замены всех радиаторов зимой я использовал отопление только с новыми радиаторами и обнаружил, что радиаторы на однотрубной секции нагреваются в такая же скорость и достигнута та же рабочая температура, что и в двухтрубной системе – отсюда мое нежелание вносить какие-либо изменения!

Я думаю, мой вопрос таков: чтобы соответствовать любым новым правилам и получить максимальную эффективность от моего нового котла, я буду вынужден добавить еще одну трубу к однотрубной системе, чтобы преобразовать все это в двухтрубную систему? ?

Заранее большое спасибо!

Джеймс

Загрузка данных потока. ..

• • Е

  • Эд Сиретт

• опубликовано

  15 лет назад

Дальнейшее использование однотрубной системы не является идеальным. Однако, если внимательно отнестись к балансировке, настройкам термостатического клапана и расположению термостата, его можно будет заставить работать, хотя и с некоторыми ограничениями управления.

• • Дж

  • Джон Рамм

• опубликовано

  15 лет назад

Сможете ли вы выполнить требования по TRV для каждого рада?

• • Дж

  • Джеймс

• опубликовано

  15 лет назад

Спасибо за ваши комментарии, всем очень приятно!

Когда я заменил радиаторы в прошлом году, я воспользовался возможностью поставить TRV на все, кроме двух в основной жилой зоне (где я намереваюсь разместить термостат, когда он будет установлен). Я сбалансировал систему, насколько мог, и установил TRV в соответствии с использованием каждой комнаты.

Я обнаружил, что даже в однотрубной системе все радиаторы работали хорошо (фактически, на удивление хорошо, учитывая то, что я слышал об однотрубных конфигурациях), и все TRV, казалось, работали нормально.

Хотя я полностью понимаю, что это не идеально, работа, необходимая для прокладки второй трубы, является основной работой, которую нужно выполнить должным образом, у меня очень старые стены и штукатурка, которые я действительно не горю желанием выгонять, чтобы установить новую конвейерная работа (я не собираюсь создавать еще большую проблему, чем уже имею!)

Эд, когда вы упоминаете ограничения контроля – о чем вы думаете? Вы рассматриваете невозможность осуществления какого-либо зонирования?

Еще раз спасибо

Джеймс.

• • А

  • Эндрю Габриэль

• опубликовано

  15 лет назад

Возможно, то, что вы слышали об однотрубных системах, было неверным. В основном это основано на непонимании того, как они работают, потому что они не установлены или не изучены сегодня. Ничего принципиально плохого в них нет. Во-первых, их сложнее рассчитать и настроить, но ваш, вероятно, был установлен еще в те дни, когда инженеры-теплотехники еще знали, как это делать.

• • Е

  • Эд Сиретт

• опубликовано

  15 лет назад

Не то чтобы. Конечно, однотрубный участок нельзя разделить на части, но TRV сделают его более контролируемым.

Я думал, что могут возникнуть проблемы с балансировкой однотрубного и двухтрубного оборудования. Все зависит от макета.

Вы можете думать об одной части трубы как о большом одиночном большом радиаторе (у которого есть части в нескольких комнатах). Он имеет большую разницу температур подачи/обратки, что отлично подходит для конденсационного котла.

Есть ли в гостиной дополнительные источники тепла? (камин или большое окно, выходящее на южную сторону?) В этом случае это может быть не лучшее место для всего нагревательного термостата.

• • Дж

  • Джеймс

• опубликовано

  15 лет назад

Еще раз спасибо за очень полезную информацию.

Жилая площадь имеет два радиатора (ни один из них не оснащен TRV) и представляет собой довольно большую открытую площадку. У этого есть открытый камин, который мы используем зимой в одном конце.

Я планирую приобрести беспроводной термостат и таймер (вероятно, Honeywell CMT927), который имеет дополнительную настольную подставку для установки на книжный шкаф или полку. Таким образом, я могу перемещать устройство, чтобы найти лучшее место, а затем, при необходимости, закрепить его на постоянной основе.