Особенности схем ленинградской системы отопления для частного дома

С ростом частного домостроения возрос интерес к автономным системам отопления. Разработанные в далекие советские времена однотрубные схемы в связи с этим были переработаны и усовершенствованны. Их эффективность возросла за счет применения прогрессивного оборудования и новейших материалов, выдерживающих большие нагрузки и имеющие большой срок эксплуатации. Одной из популярных стала ленинградская система отопления частного дома, в упрощенном варианте — «ленинградка».

Особенности устройства

Принцип работы всех однотрубных типов отопления состоит в движении теплоносителя по замкнутой цепочке последовательно соединенных между собой обогревающих приборов. Батареи в таких схемах имеют два отвода, сквозь которые циркулирует сквозной поток воды, а магистраль одновременно выполняет функции подающего и обратного трубопровода.

Проходя через нагревающий котел, жидкость на каждом витке снабжает радиаторы теплом, увлекая за собой уже успевшие остыть массы. Температура обогрева зависит от уровня нагревания теплоносителя, интенсивности его движения по контуру.

Однако достичь одинаковой температуры во всех батареях проблематично. Наибольший градус воды всегда будет присутствовать в приборах ближе к выходу из котла и понижаться по мере удаленности от источника подогрева. Чтобы добиться равномерности тепла во всех помещениях, в радиаторах от комнаты к комнате постепенно увеличивают количество секций, последний из них имеет самые большие размеры.

От своих конструктивных собратьев «ленинградка» отличается:

  • горизонтальной нижней разводкой;
  • подключением отопительных приборов по обе стороны трубопровода.

Ленинградская система эффективна для одно- и двухэтажных домов при использовании 5 радиаторов. Большее количество — от 6 до 8 приборов, требует тщательного расчета мощности ведущих элементов системы. Дальнейшее увеличение числа батарей, секций с усложнением схемы себя не оправдывает.

Основные элементы

Схема устройства «ленинградки» проста и требует, по сравнению с другими (двухтрубными), минимума исходных материалов. При желании, наличии базовых знаний произвести монтаж батарей, соединение, подключение радиаторов отопления можно своими руками, что тоже позволяет экономить средства.

Для функционирования однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией «ленинградки» необходимы:

  1. Котел: газовый или электрический.
  2. Расширительный бачок — резерв для накопления теплоносителя и добавления его в систему.
  3. Отопительные устройства: радиаторы, батареи.
  4. Трубы — для магистрали подбираются в 2 раза большего диаметра, чем для подводки.
  5. Вентили — для слива воды, заполнения контура, аварийные.
  6. Канализационный слив.

Модернизация системы

Применение технологий 21 века, учитывая все плюсы и минусы схем, повышает эффективность обогрева однотрубкой на 30% по сравнению с двухтрубным отоплением, финансовые затраты при этом снижаются на 15%. Современное оснащение обеспечивает стабильность, безопасность работы, удобный температурный контроль как всей системы, так и ее отдельных участков.

К элементам модернизации относят:

  1. Термостатические балансировщики — датчики, клапаны, вентили, которые регулируют поток теплоносителя, а при необходимости полностью перекрывают поступление жидкости в радиатор.
  2. Шаровые краны — устанавливаются на подводке и отводке отопительных устройств, что позволяет производить их отключение без прерывания работы всей системы.
  3. Кран Маевского — врезается в батареи для извлечения воздуха вручную. Существуют автоматические системы для выполнения этой задачи.

Циркуляция теплоносителя

В качестве теплоносителя применяются: вода, спиртовой раствор или антифриз. Движение по трубам предусмотрено как естественное, так и принудительное — с одним или несколькими насосами.

Естественная циркуляция

Самотек обеспечивается свойствами жидкости расширяться при увеличении температуры. В котле горячая вода, так как имеет меньшую плотность, вытесняется холодной наверх, начинается перемещение по системе. Остывая и увеличивая плотность, она стремится в начальную точку, к котлу. Таким образом замыкается контур.

разводка труб с с естественной циркуляцией

Напор обеспечивается:

  1. Разницей температур внутри системы и в помещении. Чем прохладнее в доме, тем быстрее перемещается горячая жидкость.
  2. Разницей установки по высоте котла и нижней магистрали с отопительными приборами. Обогреватель стараются всегда располагать ниже (подвал, цокольный этаж), и чем больше перепад высот — от 3 м, тем больше скорость передвижения теплоносителя. В небольших зданиях этим условием пренебрегают за счет правильного подбора размеров элементов конструкции.

Чтобы уменьшить сопротивление труб, горизонтальные участки располагают под уклоном по направлению движения воды. Верхней точкой схемы служит открытый расширительный бак. При правильной сборке возникновение воздушных пробок в батареях исключается, они естественным путем вытесняются в бачок.

На скорость циркуляции влияют:

  1. Диаметр труб разводки — изделия подбирают с увеличенным внутренним сечением, чтобы снизить сопротивление при движении жидкости. Имеет ленинградка система отопления диаметры байпаса и патрубков в 2 раза меньше значения внутреннего сечения основного русла.
  2. Выбор материала. Лучшим признан трубопровод с полипропиленовой трубой. Пропускная способность синтетики в несколько раз выше по сравнению со стальными изделиями того же диаметра. Объясняется это устойчивостью полипропилена к известковым отложениям и коррозии. Металлопластик применять не рекомендуется.
  3. Сложность схемы — определяется количеством стыковок, переходов от одного диаметра труб к другому, радиусом поворотов, типом запорных и регулирующих приборов. Наибольший эффект достигается при линейном размещении отопительных устройств.

При добавлении к основной конструкции дополнительных контуров обязательно учитывается установка игольчатого вентиля. Регулятор сбалансирует поток между разного диаметра трубами полипропиленовыми, отопление станет более равномерным. При циркуляции без насоса время бесперебойной эксплуатации системы из полимерных, оцинкованных труб с биметаллическими отопительными приборами — от 50 лет.

Однако у схемы с самотеком есть свои недостатки:

  • нагрев до необходимой температуры в радиаторах занимает несколько часов, так как изначально перемещение охлажденной жидкости по магистрали медленное;
  • длина контура имеет ограничение — около 30 м.

Принудительная циркуляция

Для увеличения скорости теплоносителя устанавливают насос. Искусственный разгон жидкости обеспечивает быстрый обогрев даже при небольшом диаметре магистрали, что является востребованным для обогрева двухэтажных домов не выше 30 м.

 

Искусственное продвижение потока всегда имеет закрытый тип системы, то есть без доступа воздуха. Так как единственным местом взаимодействия с внешней средой в конструкциях является расширительный бак, для закрытого типа его выбирают герметичным.

Стабильное давление определяется типом и мощностью котла, часто норма в границах 1,5 атмосфер. Дополнительным оборудованием, обеспечивающим безопасность работы системы отопления двухэтажного частного дома типа «ленинградка», служат:

  1. Манометры — контролируют и регулируют давление внутри контура;
  2. Предохранительный клапан — устанавливается на расширительном баке, при излишнем давлении через него автоматически выводятся излишки воды;
  3. Воздухоотводчик — также находится на расширительном бачке, служит для извлечения воздуха, который образуется в процессе закипания воды в экстренных ситуациях сбоя системы терморегуляции.

Насос рекомендуется устанавливать в точке самой низкой температуры теплоносителя — на обратном контуре в непосредственной близости от котла. Такое расположение позволяет уменьшить негативное воздействие горячей жидкости на резиновые прокладки прибора и тем самым увеличить срок его безремонтной эксплуатации.

«Ленинградка» с циркуляционным насосом работает от сети переменного тока. Чтобы обеспечить непрерывность функционирования схемы в периоды отключения электроэнергии, устанавливают:

  1. Бензогенератор в качестве резервного источника энергии.
  2. Байпас, с помощью которого можно будет перевести систему в режим естественной циркуляции. Для этого перед и после насоса устанавливаются перекрывающие вентили, один из которых оснащен фильтром.

Перекрывание теплоносителя также бывает необходимым, когда нужно очистить, заменить фильтр грубой очистки прибора или сам насос, не прерывая движения жидкости по основному руслу.

система отопления с естественной циркуляцией и насосом

Типы «ленинградки»

Классическая горизонтальная схема уже была приведена в качестве примера при описании видов циркуляции. Информацию стоит дополнить тем, что радиаторы должны строго располагаться на одной линии. Монтаж магистрали однотрубной системы может проводиться чуть выше уровня пола, внутри и под полом, что повышает эстетику и избавляет от дополнительных хлопот по уходу за трубами. Следует учесть, что коммуникации при скрытом монтаже теряют тепло, поэтому им требуется теплоизоляция.

В зависимости от расширителя схема может быть открытого типа — без насоса, или закрытого — с насосом. Конструкция рекомендована для домов разной этажности, отопительный контур которых достигает 30 м.

Вертикальная схема состоит из магистрали, проложенной на чердаке, от которой спускаются трубы, подающие воду в радиаторы. Обогревательные устройства устанавливаются у окон строго друг над другом. Так как основная труба проходит через холодное помещение, для нее требуется утепление.

Магистраль располагают под небольшим углом. Схема нагревательного одноэтажного отопления отличается от аналогичной для двухэтажного дома числом горизонтальных линий с батареями. Как и при естественной циркуляции, для вертикальной системы подходят трубы большого внутреннего сечения. При усложнении контура требуется настройка гидродинамического сопротивления, с которой справляются насос и игольчатые вентили.

По внешнему виду вертикальная схема отопления двухэтажного частного дома «ленинградка» с насосом проигрывает горизонтальной, так как спрятать коммуникации невозможно.

Кроме двух основных типов существуют комбинации, сочетания по развязке и виду циркуляции.

Теплотехнический расчет

Индивидуальный расчет позволит определить мощность котла, количество радиаторов, дополнительных приборов для типа строения и избавит от лишних трат.

Расчет мощности котла в зависимости от площади

По СНиП, для помещений с высотой потолка 2,5 м предусмотрен 1 кВт на 10 м2 с учетом корректирующего коэффициента.

Мощность отопительного котла = (S x Wуд.)/10 м2,

где S — суммарная площадь всех помещений;

Wуд. (кВт) — удельная мощность, которая определяется климатической зоной:

  • для Москвы и области — 1,5;
  • Средняя полоса — от 1,2 до 1,3;
  • Крайний север — от 1.5 до 2;
  • Южные регионы России — от 0.7 до 0.9.

На выбор котла влияет объем помещения, расположение комнат, толщина внешних стен, тип остекления и т.д.

Количество радиаторов

При вычислениях исходят из возможности системы поддерживать необходимую температуру, в том числе и на участках контура. Количество секций получают, учитывая материал конструкции, размер прибора, объем помещения.

Стандартная мощность секции (Вт):

  • биметаллическая — от 100 до 180;
  • чугунная — от 120 до 160;
  • алюминиевая — от 180 до 205.

Во внимание берутся потери теплоотдачи системы отопления. У радиаторов она зависит от материала и способа соединения с магистралью:

  • при нижней подводке — 12-13%;
  • диагональном — 2%;
  • однотрубном — 19-20%.

Ленинградская система отопления схема с естественной циркуляцией позволяет пользоваться приблизительными данными, а для конструкций с насосом необходимо более тщательно проводить вычисления. Разводка трубопровода полипропиленом трубой на чертеже поможет определить длину и необходимое количество труб для покупки.

Монтаж «ленинградки» в частном доме

После осуществления расчета, разработки схемы и покупки всех необходимых материалов можно приступать к сборке элементов конструкции.

Последовательность основных работ:

  1. Устанавливается бак;
  2. Трубопровод полипропиленом трубой прокладывается по периметру здания, начиная от котла и замыкая на нем весь контур;
  3. После прокладки магистрали на небольшом расстоянии от источника подогрева теплоносителя осуществляется технологическая врезка для вертикальной трубы;
  4. На вершине этого участка прикрепляется расширительный бак;
  5. В последнюю очередь магистрали соединяют с радиаторами: к патрубкам снизу — нижнее горизонтальное подключение, а входная и выходная трубы врезаются в батарею на разной высоте — диагональное.

Несмотря на внешнюю простоту ленинградской системы отопления частных домов схемы, заниматься самостоятельным обустройством без специальных знаний опасно. Необходима консультация с профессионалами на всех этапах подготовки и монтажа.

Ссылка на основную публикацию