Как сделать однотрубную систему отопления своими руками

Отопление с одним контуром привлекательно своей простотой и надежностью, поэтому хозяева загородных домов берутся за реализацию этого проекта без опасений получить отрицательный результат. Но существует одна оговорка: однотрубное отопление будет эффективным только в домах с небольшой отапливаемой площадью и с 1-3 этажами. Почему это условие рекомендуется соблюдать – расскажем ниже. Кроме того, для полного понимания, какое отопление частного дома вам подойдет лучше – однотрубное или двухконтурное-  необходимо заранее изучить устройство и схему разводки и подключения оборудования в один контур.

Одноконтурная схема — устройство и принцип действия

Как работает отопление с одним контуром трубной разводки:

1. Теплогенератор нагревает рабочую жидкость, и направляет ее в трубопровод системы отопления;
2. По трубам теплоноситель подается в батареи, регистры или радиаторы;
3. Рабочая жидкость протекает по радиаторам последовательно из первого во второй, из второго в третий, и т.д., пока из последнего радиатора снова не попадет в котел;
4. После подогрева остывшей жидкости в котле теплоноситель снова направляется в систему отопления.

Устроенная по такой схеме однотрубная система отопления практически вечная, если переток воды по трубам организован по принципу гравитации – без насоса. В системе с естественной циркуляцией теплоносителя для работы системы необходимо только соблюдать некоторый уклон труб, и отопление будет работать в абсолютно автономном режиме. Если собирается принудительная магистральная система отопления частного дома своими руками, то в нее включается циркуляционный насос.

Разница между этими двумя вариантами огромная: в первом случае поток рабочей жидкости будет медленным, нужно тщательно соблюдать все уклоны и повороты, необходимо размещать расширительный резервуар только в самой высокой точке системы, но такая схема работает самостоятельно и не требует электричества, контроля и регулировок. При работе насоса работа отопления упрощается: схема разводки может быть любой, так как насос протолкнет воду по любым лабиринтам, а расширительный бак можно врезать в трубу и закрытого типа, что позволяет устанавливать его в любой точке системы.

Самостоятельный монтаж однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией часто реализуется по схеме с верхней трубной разводкой. Упрощенно такая схема подключения однотрубной системы отопления частного дома выглядит, как последовательное включение оборудования, начиная от котла и заканчивая крайним в разводке радиатором, причем все приборы должны располагаться один ниже другого, чтобы вода имела физическую возможность создавать направленный поток. Преимущество в таком плане однотрубного отопления – отсутствие зависимости от электричества, бесшумность и, как следствие, надежность.

Принудительная однотрубная разводка требует включения насоса в трубу обратной подачи рабочей жидкости – между последним радиатором и котлом. Так как жидкость движется принудительно, никаких уклонов соблюдать не нужно, а за стравливанием воздуха и другими параметрами системы может следить автоматика, которую при подведенном электричестве организовать несложно.

Принудительная закрытая или открытая однотрубная система отопления эффективнее работает с нижней трубной разводкой, когда подающая труба проходит по периметру всех обогревательных приборов по полу. Достоинства такой схемы – возможность скрытой разводки и отсутствие вертикальных трубных стояков.

Выбор отопительного котла

Водяное отопление по одноконтурной схеме предполагает проводить одну трубу, и такую небольшую нагрузку можно поддерживать котлом любого типа – электрическим, газовым, твердо- или жидкотопливным, комбинированным агрегатом. Поэтому выбор котла чаще всего зависит от доступности того или иного вида топлива в конкретном регионе.

Без подведенного газа из центрального газопровода проще и дешевле будет сделать отопление в частном доме на твердом топливе – дровах, угле, пеллетах.

Электрический котел отопления – крайняя мера, при условии отсутствия газа или места для хранения большого объема дров или угля.

Геотермальные котлы и источники энергии на солнечных батареях мы пока не рассматриваем в силу их редкого использования и дороговизны приобретения и монтажа.

Выбрав котле, необходимо определиться с его тепловой мощностью. Стандартная формула расчета – на 10 м² отапливаемой площади нужно потратить 1 kW тепловой энергии. Дальше все просто: для расчета общей мощности котла необходимо перемножить длину и ширину здания, разделить результат на 10, умножить новый результат на 1 kW.

Пример: при габаритах дома 9 х 12 метров тепловую мощность котла получим так: ((12 х 9) / 10) х 1 kW = 10,8 kW. Но это – не окончательные цифры: к нашим 10,8 kW прибавьте до 20% запаса, когда котел отопления дома вынужден работать длительное время на полную мощность – при низких температурах или пристроенном помещении, которое раньше не входил в расчеты мощности. Конечный результат -12-14 kW.

Важно: Существует один небольшой нюанс, на который мало кто обращает внимание — в каком направлении будет перемещаться теплоноситель. Это будет видно на самом котле – вправо или влево смотрят входной (обратка) и выходной (подача) патрубки. Требуемое направление подключения определяется на месте установки котла своими руками, и никак иначе.

Выбираем трубы – металлопластиковые или полипропиленовые

Если предполагается, что однотрубная система в своем доме будет монтироваться своими руками, то лучше будет сразу ориентироваться на трубы из металлопластика. Объяснение выбора простое:

1. Металлопластиковые трубы для индивидуального отопления легко гнутся даже руками, а это экономит бюджет на покупке фитингов и переходников;
   1. Самостоятельный монтаж однотрубной системы отопления из металлопластиковых изделий обойдется намного дешевле, чем из стальных труб;
   2. Трубы легко режутся простым труборезом и даже ножом;
   3. Технология соединения труб индивидуального отопления – самая простая, основана на обжиме цанговыми фитингами, а для этого понадобится всего один разводной ключ. Такое отопление монтировать может даже человек без опыта, при этом порядок монтажа может быть любым в пределах трассы (исключая котел).
2. Если вы хотите, чтобы ваша схема однотрубной системы отопления в частном доме была как можно надежнее и долговечнее, то покупайте медные трубы – их придется паять, но срок службы и надежность разводки такой трубой будет несоизмеримо выше;
3. Стальные трубы соединяются сваркой, что еще больше усложняет и удорожает процесс;
4. ПВХ (пропиленовые) трубы – самые дорогие из всей линейки аналогичных изделий, и их тоже придется паять специальным паяльником, что требует навыка и знаний.

Исходя из вышеперечисленных преимуществ и недостатков разных материалов для однотрубной системы отопления, идеальной трубой представляется металлопластиковое изделие Ø ½ дюйма.

Диаметр одной трубы выбран не случайно:

1. Ø ½ дюйма позволяет свободно доставлять требуемые объемы теплоносителя отопления ко всем радиаторам в доме. Также трубу маленького диаметра легко спрятать под пол или в нишу стены при прокладке скрытой трассы;
2. Фитинги Ø ½ дюйма дешевле других размеров, а таких соединений для одной трассы отопления понадобится несколько десятков, что отразится на стоимости проекта;
3. патрубки практически всех обогревательных приборов – батарей или радиаторов – имеют резьбу именно ½ дюйма.

Как рассчитать количество радиаторов и фитингов

Сколько понадобится радиаторов на одно помещение, видно сразу при входе в него: сколько окон в комнате, столько нужно устанавливать обогревательных приборов – по одному под каждым окном.

Размеры и количество секций для каждого радиатора рассчитываются, исходя из комфортной отдачи тепла в помещение: на каждый 1 kW тепловой энергии, излучаемой радиатором, придется около 10 м² помещения. Таким образом, при наличии в комнате площадью примерно 25-30 м² трех окон потребуется установить три радиатора мощностью по 1 kW, или большее количество обогревательных приборов, но тогда количество секций можно уменьшить. Перед тем, как сделать однотрубную систему отопления, необходимо выяснить, как будут подключаться трубы – сверху или снизу. Для отопления по одноконтурной схеме потребуется минимальное количество фитингов и запорной арматуры, так как все приборы соединены последовательно, и отключение даже одного радиатора остановит всю схему, если она не собрана по типу «ленинградки». Если же однотрубная система реализуется по схеме с нижней разводкой, то трубы пойдут по полу, и для каждого радиатора потребуется приобретать следующие узлы и детали:

1. Два фитинга с поворотом 90⁰ и цанговым зажимом. Фитинги оснащаются наружной или внутренней резьбой, которая нужна для соединения с другими элементами схемы – радиаторами, насосом, байпасом или контрольными приборами;
2. Два куска металлопластиковой трубы, которые нужны для подключения радиатора к трубопроводу. Один отрезок должен быть размером от уровня пола до верхнего края батареи, второй – от уровня пола до нижнего края обогревательного прибора;
3. Два фитинга с цангами на концах – к ним будут подсоединяться трубы отопительной магистрали.

Кроме того, потребуется еще:

1. Два металлических (желательно из нержавейки или латуни) переходника Ø ½ дюйма для подключения труб к котлу. У переходников на торцах должна быть наружная резьба и пространство для зажима (хомута);
2. Столько метров неразрывной металлопластиковой трубы, чтобы опоясать весь периметр отапливаемого здания;
3. Два латунных тройника, с помощью которых нужно присоединить в однотрубное кольцо отопления расширительный резервуар, а также заливать рабочую жидкость. На тройниках должны быть места для зажимов (хомутов) на всех торцах;
4. Два шаровых крана: один для врезки циркуляционного насоса, один для залива рабочей жидкости в систему. На одном конце вентилей должна быть резьба, на втором – место под зажим;
5. Несколько (3-5) фитингов-поворотов под углом 900, чтобы обойти углы помещения.

Вся арматура, фитинги и другие метизы приобретаются заранее, но с учетом проведенных расчетов. Общая длина труб и отрезков труб рассчитывается, исходя из суммы всех отрезков для подсоединения батарей, включая периметр здания, плюс запас в несколько метров. Поэтому металлопластиковые трубы приобретаются бухтой. Набор инструментов для монтажа отопительной системы:

1. Гаечные ключи размером²2 х 24. Их вполне могут заменить два разводных или газовых ключа. Инструмент пригодится при фиксации контрольных гаек на фитингах;
2. Ручной труборез и торцовщик. Труборез можно заменить ножницами по металлу или ножом. Торцовщик можно заменить любым предметом, который можно вставить в трубу и немного раздвинуть ее края, например, ручкой малярной кисти или обычной столовой ложкой;
3. Двухдюймовый разводной ключ (№ 2) – для удерживания фитингов при работе;
4. Рулетка, электродрель или шуруповерт, перфоратор, молоток – все это пригодится для крепления трубопровода к стенам или полу.

Пошаговая инструкция по монтажу одноконтурной схемы отопления

Однотрубные отопительные контура в загородном доме можно собрать и запустить систему за несколько дней, а при наличии сообразительного помощника – и за один рабочий день.

1. Начальный этап – разметка трассы, и для этого нужно повесить все радиаторы на свои места: так будет намного проще ориентироваться в реальной обстановке. Как крепить радиатор: к стене прикладывается кронштейн (идет в комплекте с радиатором), размечаются места под отверстия, сверлятся сами отверстия под анкера диаметром, равным диаметру анкеров. На закрепленные кронштейны навешивают радиатор. Если система собрана по принудительной схеме циркуляции, то все радиаторы можно крепить на одном уровне. При естественной циркуляции теплоносителя необходимо сначала расчертить на стенах требуемый уклон труб (1-20 на 2 погонных метра трассы), по которому размечать крепления под кронштейны радиаторов;
2. Дальше нужно установить и закрепить котел отопления, трубу дымохода и все контрольные приборы – манометр, датчики, и т.д. Котле монтируется или в отдельном помещении, или в отдельной пристройке. Соблюдение правил пожарной безопасности обязательно. На входные и выходные патрубки или сгоны теплогенератора устанавливаются металлические переходники Ø ½ дюйма;
3. Бухта металлопластиковой трубы раскатывается по зданию, начиная от котла. При прохождении межкомнатных перегородок их рассверливают перфоратором со сверлом Ø 20 мм. По окончании раскладки трубы один ее конец подсоединяется к фитингу трубы подачи, а второй — к фитингу трубы обратного хода жидкости. По углам комнат труба изгибается или поворачивается на угловых фитингах;
4. Следующий шаг – установка расширительного резервуара. При сборке открытой системы баком может служить любая подходящая емкость – прямоугольное ведро, канистра, и т.д. Если схема отопления будет закрытой, то расширительную емкость с внутренней мембраной покупают. Бак открытой схемы врезается как можно ближе к котлу при помощи тройника, и поднимается выше самой высокой точки трубной разводки. Сам бак подключается к системе через переходник, на который крепится отрезок трубы нужного размера;
5. После установки расширительного бака наступает очередь циркуляционного насоса. Он врезается в трубу обратки, расстоянии 40-50 см от котла. На торцы патрубков насоса накручиваются шаровые вентили (они будут перекрывать движение воды с одной и с другой стороны при ремонте или при проведении профилактических работ), и соединяются цангами с трубами системы. Насос рекомендуется заземлить, но котле или чугунные батареи для этой цели использовать категорически запрещено – заземление должно быть отдельным, и выводиться наружу;
6.  Для подсоединения радиаторов достаточно на верхний и на нижний конец металлопластиковой трубы накрутить фитинг-угол. Основная труба отопления, которая проходит под радиатором, разрезается в под нижним и верхним фитингами, и на эти торцы накручиваются такие же угловые фитинги, и вся конструкция соединяется отрезками трубы. Остальные радиаторы подключаются одинаково;
7. Между обратным патрубком котла и циркуляционным насосом устанавливается тройник, и на его боковой вывод накручивается шаровой кран для слива жидкости. На свободный конец тройника подсоединяется магистраль отопления;
8. Последний шаг – заливка рабочей жидкости в систему. Для этого открывается шаровый вентиль на тройнике (пункт 7), который закреплен на обратном патрубке котла, и вода (или антифриз) под давлением (или при помощи насоса, или из крана) закачивается в трубы.