Jednorurowy system grzewczy dla prywatnego domu: schematy + przegląd zalet i wad

Czy zastanawiałeś się nad zainstalowaniem ogrzewania wodnego w swoim domu? Nie ma w tym nic dziwnego, ponieważ jednorurowy system ogrzewania domu prywatnego może być tradycyjny i całkowicie niezależny energetycznie lub wręcz przeciwnie, bardzo nowoczesny i w pełni automatyczny.

Ale nadal masz wątpliwości co do niezawodności tej opcji - nie wiesz, który schemat wybrać i jakie pułapki na Ciebie czekają? Pomożemy wyjaśnić te kwestie - w artykule omówiono schematy aranżacji systemu jednorurowego, zalety i wady, które czekają na właściciela domu z takim systemem ogrzewania.

W artykule zawarto szczegółowe schematy i zdjęcia wizualne przedstawiające poszczególne elementy zastosowane w montażu grzewczym. Ponadto wybrano film z analizą niuansów instalacji systemu jednorurowego z podgrzewaną podłogą.

Zasada działania podgrzewania wody

W budownictwie niskim najbardziej rozpowszechniony jest prosty, niezawodny i ekonomiczny projekt z jedną autostradą. System jednorurowy pozostaje najpopularniejszym sposobem organizacji indywidualnego zaopatrzenia w ciepło. Działa dzięki ciągłej cyrkulacji cieczy chłodzącej.

Przechodząc rurami od źródła energii cieplnej (kotła) do elementów grzewczych i z powrotem, uwalnia swoją energię cieplną i ogrzewa budynek.

Czynnikiem chłodzącym może być powietrze, para, woda lub płyn niezamarzający stosowany w rezydencjach okresowych. Najczęściej obiegi podgrzewania wody.

Tradycyjne ogrzewanie opiera się na zjawiskach i prawach fizyki - rozszerzalności cieplnej wody, konwekcji i grawitacji. Po podgrzaniu przez kocioł płyn chłodzący rozszerza się i wytwarza ciśnienie w rurociągu.

Ponadto staje się mniej gęsty i odpowiednio lżejszy. Wypychana od dołu przez cięższą i gęstszą zimną wodę, pędzi w górę, dzięki czemu rurociąg wychodzący z kotła jest zawsze skierowany jak najwyżej.

Pod wpływem wytworzonego ciśnienia, sił konwekcji i grawitacji woda przepływa do grzejników, podgrzewa je i schładza.

W ten sposób chłodziwo uwalnia energię cieplną, ogrzewając pomieszczenie. Woda wraca do kotła już zimna i cykl rozpoczyna się od nowa.

Nowoczesne urządzenia dostarczające ciepło do domu mogą być bardzo kompaktowe. Aby go zainstalować, nie musisz nawet przydzielać specjalnego pomieszczenia.

system ogrzewanie z naturalnym obiegiem zwany także grawitacją i grawitacją. Aby zapewnić przepływ cieczy, należy obserwować kąt nachylenia poziomych odgałęzień rurociągu, który powinien wynosić 2–3 mm na metr bieżący.

Po podgrzaniu zwiększa się objętość chłodziwa, tworząc ciśnienie hydrauliczne w przewodzie.Ponieważ jednak woda nie jest sprężana, nawet niewielki nadmiar doprowadzi do zniszczenia konstrukcji grzewczych.

Dlatego w każdym systemie grzewczym instalowane jest urządzenie kompensacyjne - naczynie wyrównawcze.

W systemie ogrzewania grawitacyjnego kocioł montowany jest w najniższym punkcie linii, a naczynie wzbiorcze w najwyższym. Wszystkie rurociągi są prowadzone w dół, aby ciecz chłodząca mogła przemieszczać się grawitacyjnie z jednego elementu układu do drugiego

Różnica między systemami jednorurowymi i dwururowymi

Systemy podgrzewania wody dzielą się na dwa główne typy - jednorurowe i dwururowe. Różnica między tymi schematami polega na sposobie podłączenia akumulatorów przenoszących ciepło do linii głównej.

Jednorurowa magistrala grzewcza jest zamkniętym obiegiem pierścieniowym. Rurociąg wyprowadza się z urządzenia grzewczego, grzejniki łączy się z nim szeregowo i prowadzi z powrotem do kotła.

Ogrzewanie za pomocą jednej linii jest proste w montażu i nie wymaga dużej liczby elementów, dzięki czemu pozwala znacznie zaoszczędzić na montażu.

Jednorurowe obwody grzewcze z naturalnym przepływem chłodziwa są instalowane tylko z okablowaniem napowietrznym. Cechą charakterystyczną jest to, że schematy posiadają piony zasilające, ale nie mają pionów powrotnych

Ruch chłodziwa ogrzewanie dwururowe prowadzone wzdłuż dwóch autostrad. Pierwszy służy do dostarczania gorącego płynu chłodzącego z urządzenia grzewczego do obwodów wymiany ciepła, drugi służy do odprowadzania schłodzonej wody do kotła.

Akumulatory grzewcze są połączone równolegle - podgrzana ciecz wpływa do każdego z nich bezpośrednio z obwodu zasilania, dzięki czemu ma prawie tę samą temperaturę.

W chłodnicy płyn chłodzący uwalnia energię, a po schłodzeniu trafia do obwodu wylotowego - „powrotu”.Schemat ten wymaga podwójnej liczby złączek, rur i kształtek, ale pozwala na układanie skomplikowanych rozgałęzionych konstrukcji i obniżanie kosztów ogrzewania dzięki indywidualnej regulacji grzejników.

System dwururowy skutecznie ogrzewa duże powierzchnie i budynki wielokondygnacyjne. W budynkach niskich (1-2 piętra) o powierzchni mniejszej niż 150 m² bardziej wskazane jest zainstalowanie ogrzewania jednorurowego zarówno z estetycznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia.

Schemat podłączenia grzejnika dwururowego nie jest szeroko stosowany w indywidualnych systemach grzewczych w domach prywatnych, ponieważ jest trudniejszy w instalacji i konserwacji. Poza tym podwójna ilość rur wygląda nieestetycznie

Opcje dla jednorurowych urządzeń grzewczych

Elementy każdego systemu grzewczego:

• źródło ciepła – kocioł (na paliwo stałe, elektryczny, gazowy;)
• urządzenia odprowadzające ciepło – grzejniki, kontury podgrzewanych podłóg;
• urządzenie rozprowadzające płyn chłodzący – specjalny odcinek przyspieszający autostrady, pompa wodna;
• urządzenie kompensujące nadmierne ciśnienie chłodziwa w przewodzie – zbiornik wyrównawczy typu otwartego Lub typ zamknięty;
• rury, kształtki i powiązana armatura wodno-kanalizacyjna.

W zależności od rodzaju zastosowanych urządzeń, schemat zaopatrzenia w ciepło będzie również zależał.

Instalacje z obiegiem naturalnym i wymuszonym

Cyrkulacja chłodziwa w systemie grzewczym może odbywać się w sposób naturalny - pod wpływem zjawisk fizycznych lub wymuszona - przez pompę obiegową.

W pierwszym przypadku ruch grzewczy w systemie jest spontaniczny i nazywany jest naturalnym, w drugim - wymuszonym lub sztucznym.

W oparciu o cechy konstrukcyjne jednorurowe schematy ogrzewania dzielą się na dwa typy. Pierwszy to przestarzały, ale prosty obwód przepływowy, drugi to ulepszony obwód z obejściami

Aby zapewnić ruch płynu w układzie grawitacyjnym, wymagana jest sekcja przyspieszająca. Jest to pionowa rura wychodząca z kotła, przez którą unosi się podgrzany płyn chłodzący.

W najwyższym punkcie rurociąg jest płynnie opuszczany, więc woda płynie wzdłuż rurociągu z przyspieszeniem.

W przypadku schematu ogrzewania z okablowaniem napowietrznym, a także w przypadku domów dwupiętrowych rura zasilająca służy jako taki odcinek, ponieważ podnosi się do wystarczającego poziomu.

Aby ogrzać parterowy budynek z dolnym okablowaniem poziomym, instaluje się kolektor przyspieszający, którego wysokość nie powinna być mniejsza niż 1,5 m od poziomu pierwszego grzejnika.

Sekcja przyspieszania jest urządzeniem zapewniającym obieg chłodziwa w grawitacyjnym systemie grzewczym. Średnica otworu rur tego odcinka magistrali musi być większa niż jego głównej części.

Na przykład, jeśli średnica głównej rury wynosi 25-32 mm, na kolektor przyspieszający wybiera się rurę o średnicy 40 mm.

Górny punkt kolektora przyspieszającego znajduje się w dogodnym miejscu w pobliżu kotła. Opuść rurę kolektora w taki sposób, aby zapewnić wystarczającą różnicę wysokości pomiędzy dolnym wylotem kolektora rozpędzającego a najniższym punktem magistrali, aby utrzymać stałe nachylenie rurociągu

Głównymi zaletami systemu grawitacyjnego jest całkowita niezależność energetyczna (w połączeniu z kotłem na paliwo stałe), prostota i brak skomplikowanych instrumentów.

Wad jest całkiem sporo:

• Aby zminimalizować opór hydrauliczny, średnice rur muszą być wystarczająco duże.
• Każde wbudowane urządzenie i urządzenie stwarza przeszkody w ruchu cieczy, dlatego system posiada minimalną liczbę zaworów odcinających. Stwarza to trudności podczas napraw, ponieważ wymaga całkowitego wyłączenia układu i spuszczenia chłodziwa z głównego przewodu.
• Aby zapewnić niezawodne działanie, należy dokładnie obliczyć i wyważyć układ grawitacyjny, dobierając optymalne średnice rur i liczbę odcinków grzejnika. Najbardziej zewnętrzne grzejniki w układzie powinny być większe niż te, do których wpływa czynnik chłodniczy po opuszczeniu kotła.

Zainstalowanie pompy obiegowej w systemie neutralizuje prawie wszystkie jej wady. Urządzenie nadaje czynnikowi chłodzącemu dodatkowy impuls, pozwalający pokonać opór hydrauliczny elementów rurociągu.

Wymuszone schematy ogrzewania jednorurowego są najczęściej wdrażane w domach prywatnych.

Dzięki modernizacji układu przepływowego poprzez zainstalowanie obejść, chłodziwo o temperaturze roboczej dostarczane jest do wszystkich urządzeń niemal jednocześnie

Pompę można zamontować w dowolnym miejscu rurociągu.Warto jednak wziąć pod uwagę, że gorąca woda skraca jej żywotność, wpływając na części gumowe (uszczelki i uszczelki).

Dlatego bardziej wskazane jest zainstalowanie urządzenia na rurociągu powrotnym, gdzie krąży schłodzony płyn chłodzący. Wcześniej obowiązkowe jest włączenie filtra zgrubnego w celu ochrony przed możliwymi zanieczyszczeniami.

Wskazane jest podłączenie wszystkich urządzeń i urządzeń instalacji grzewczych poprzez zawory odcinające i obejścia.

Taka instalacja umożliwi naprawę i konserwację poszczególnych elementów bez konieczności zatrzymywania całej instalacji i całkowitego spuszczania wody.

Obejście może być nieregulowane lub regulowane. W pierwszym przypadku jest to prosta rura łącząca rurociągi zasilający i odprowadzający. W drugim - wyposażony w trójdrożny zawór odcinający

Zalety systemu grzewczego z wymuszonym obiegiem:

• Możesz wdrożyć bardziej złożone i rozgałęzione obwody, zwiększyć długość obwodów;
• Nie ma potrzeby zwiększania średnic rur - pompa wytwarza w przewodzie ciśnienie wystarczające do ruchu i równomiernego rozprowadzania cieczy;
• Cyrkulacja odbywa się przy danej prędkości i nie zależy od stopnia nagrzania płynu chłodzącego i obecności sekcji przyspieszającej;
• Podczas układania rurociągu nie ma konieczności zachowywania kątów nachylenia, ponieważ... ruch chłodziwa jest stymulowany przez pompę.

Ponadto na każdym grzejniku można zainstalować urządzenia sterujące i utrzymywać optymalny tryb ogrzewania, zmniejszając zużycie energii i koszty ogrzewania.

Istnieją tylko trzy wady wymuszonego ogrzewania jednorurowego:

• zależność od dostaw energii elektrycznej;
• hałas — jakiś szum wytwarzany przez pracującą pompę;
• cena - wyższy koszt urządzenia w porównaniu do schematu grawitacyjnego.

Neutralizacja ich jest dość prosta. Zależność energetyczną rozwiązuje się instalując autonomiczny generator elektryczny lub przełączając system na tryb naturalnego obiegu.

Aby praca pompy była prawie niesłyszalna, wystarczy zainstalować ją w pomieszczeniu niemieszkalnym - łazience, toalecie, kotłowni.

W najwyższych punktach linii, szczególnie przy wymuszonym ogrzewaniu z zamkniętym zbiornikiem wyrównawczym, należy zapewnić możliwość odpowietrzenia powietrza uwalnianego z wody. W przypadku grzejników są to automatyczne odpowietrzniki lub zawory Mayevsky'ego, w przypadku rurociągów - separator powietrza

Otwarty czy zamknięty system grzewczy?

Aby zapobiec nadmiernemu wzrostowi ciśnienia hydraulicznego w układzie i jego skokom, instaluje się naczynie wyrównawcze. Przyjmuje nadmiar wody podczas rozprężania, a następnie, gdy ostygnie, zwraca ją do rurociągu głównego, przywracając równowagę systemu.

Istnieją dwie zasadniczo różne konstrukcje, które determinują wygląd całego systemu.

Naczynie wzbiorcze typu otwartego to częściowo lub całkowicie otwarty zbiornik, który podłącza się do magistrali w jej najwyższym punkcie, bezpośrednio za kotłem.

Aby zapobiec przelewaniu się cieczy przez krawędzie na określonym poziomie, zapewniono odpływ, przez który nadmiar wody zostanie odprowadzony do kanalizacji lub na ulicę.

W domach parterowych zbiornik wyrównawczy często umieszcza się na poddaszu – w tym przypadku należy go zaizolować.

Aby nie stale monitorować poziom płynu chłodzącego, do zbiornika wyrównawczego podłącza się dopływ wody i instaluje się prosty zawór pływakowy

System grzewczy z takim urządzeniem kompensacyjnym nazywa się otwartym. Stosuje się go w przypadku instalacji niezależnego od energii lub skojarzonego źródła ciepła.

Polega na bezpośrednim kontakcie gorącego płynu chłodzącego z powietrzem, co powoduje jego naturalne odparowanie i nasycenie tlenem.

Na tej podstawie otwarty schemat zaopatrzenia w ciepło charakteryzuje się następującymi wadami:

1. Podczas montażu rurociągu systemów grawitacyjnych należy zwrócić uwagę na spadki – w tym przypadku uwolnione w instalacji powietrze zostanie odprowadzone do zbiornika i atmosfery.
2. Konieczne jest regularne monitorowanie i terminowe uzupełnianie objętości wody w pojemniku, zapobiegając jej nadmiernemu parowaniu.
3. Płynu niezamarzającego nie można stosować jako płynu chłodzącego, ponieważ podczas parowania uwalniają się toksyczne substancje.

Tlen zawarty w krążącym płynie powoduje uszkodzenia korozyjne stalowych części urządzeń grzewczych, skracając ich żywotność.

Ma to jednak również swoje zalety:

• Nie ma potrzeby ciągłego monitorowania ciśnienia w linii;
• Nawet przy niewielkich nieszczelnościach system będzie prawidłowo ogrzewał dom pod warunkiem, że w przewodzie będzie wystarczająca ilość cieczy;
• Płyn chłodzący w układzie można nawet uzupełnić za pomocą wiadra - wystarczy wlać zbiornik wyrównawczy do wody do wymaganego poziomu.

Zbiornik wyrównawczy typu zamkniętego to trwała, szczelna obudowa, której wewnętrzna objętość jest podzielona na dwie części membraną. Jedna wnęka jest wypełniona powietrzem, druga jest podłączona do głównej linii.

Po podgrzaniu płyn chłodzący, zwiększając swoją objętość, popycha membranę w kierunku komory powietrznej, która pełni rolę amortyzatora. W miarę ochładzania się wody ciśnienie hydrauliczne maleje, a sprężone powietrze równoważy system, wyciskając nadmiar wody z powrotem do rurociągu.

Wszystkie zbiorniki zamknięte wyposażone są w zawór odpowietrzający.W trybie awaryjnym, gdy ciśnienie w komorze powietrznej przekroczy dopuszczalny limit, uwalnia gaz i chroni urządzenie przed zniszczeniem

System ze zbiornikiem wyrównawczym membranowym nazywa się zamkniętym. Jest to zamknięty przewód hydrauliczny całkowicie pozbawiony dostępu powietrza.

Zbiornik wyrównawczy można zabudować w dowolnym miejscu instalacji, jednak najczęściej instaluje się go na rurociągu powrotnym w pobliżu kotła, aby ułatwić konserwację.

Zamknięty system grzewczy charakteryzuje się obecnością niewielkiego nadciśnienia. Dlatego obowiązkowym elementem autostrady staje się grupa bezpieczeństwa.

Urządzenie składa się z odpowietrznika, manometru i zaworu bezpieczeństwa do odprowadzania chłodziwa w trybie awaryjnym. Zamontowany na rurociągu zasilającym z zaworami odcinającymi, umożliwiającymi wyłączenie w przypadku naprawy.

Jeśli rurociąg się podniesie, wówczas znajduje się on w najwyższym punkcie.

Efektywna konstrukcja systemu jednorurowego

Projektując ogrzewanie, bierze się pod uwagę wiele czynników - dostępność stabilnego zasilania i wydzielonego pomieszczenia na sprzęt (kotłownia, kotłownia), liczbę pięter i układ, estetykę przyszłej konstrukcji itp.

W każdym indywidualnym przypadku lokalizacja sprzętu i sposoby jego podłączenia będą inne.

W przypadku bardzo małego pokoju - wiejskiego domu - najskuteczniejszy będzie prosty schemat przepływu grawitacyjnego do sekwencyjnego łączenia akumulatorów bezpośrednio z głównym rurociągiem.

Instalując dwa lub trzy grzejniki, nie ma konieczności instalowania dużej liczby zaworów odcinających – w takim przypadku łatwiej jest w razie potrzeby spuścić wodę z instalacji.

W budynkach o większej powierzchni system zaopatrzenia w ciepło jest konstrukcją złożoną, czasem rozgałęzioną. W takim przypadku najlepsza opcja jest wymuszona ogrzewanie według schematu Leningradki z ukośnym podłączeniem akumulatorów rozpraszających ciepło i możliwością regulacji omija.

Schemat ten gwarantuje maksymalne ogrzewanie obszaru grzejnika oraz możliwość regulacji i konfiguracji trybu pracy. Aby odłączyć którykolwiek element systemu, nie ma konieczności spuszczania wody z całej linii

Metody podłączenia grzejnika do linii głównej

Przenikanie ciepła przez grzejniki zależy od sposobu ich podłączenia do linii głównej.

Istnieją trzy główne typy połączeń:

• Przekątna;
• Boczny;
• Niżej.

Przyjrzyjmy się bliżej funkcjom każdej z tych metod.

Połączenie ukośne lub krzyżowe

Połączenie ukośne lub krzyżowe jest najskuteczniejsze. Osiąga się maksymalne nagrzanie obszaru akumulatora i praktycznie nie ma strat ciepła.

Zgodnie z tym schematem rurociąg zasilający jest podłączony do górnej rury grzejnika, a rura wylotowa jest podłączona do dolnej rury znajdującej się po przeciwnej stronie urządzenia. W przypadku urządzeń o dużej liczbie sekcji stosowany jest tylko typ połączenia ukośnego.

Podłączenie boczne lub jednostronne

Podłączenie boczne lub jednostronne pozwala na równomierne ogrzewanie wszystkich sekcji urządzenia.

W celu podłączenia rurociągi zasilające i tłoczne są podłączone z jednej strony. Najczęściej to połączenie stosuje się w instalacjach grzewczych z okablowaniem napowietrznym.

Przenikanie ciepła podczas ogrzewania, gdy grzejniki są podłączone bokiem, przy zasilaniu z góry na dół, wynosi 97%. Przy odwrotnym ruchu chłodziwa - od dołu do góry - liczba ta wynosi 78%

Dolne połączenie grzejnika z rurociągiem

Podłączenie dolne nie jest najbardziej wydajnym schematem ogrzewania. Zdarza się to jednak dość często, zwłaszcza gdy główny rurociąg jest ukryty pod podłogą.

Rury wlotowe i wylotowe są podłączone do dolnych rur znajdujących się po różnych stronach grzejnika.

Współczynnik przenikania ciepła przy dolnym podłączeniu grzejników wynosi 88%

Zalety i wady systemu jednorurowego

Ogrzewanie jednorurowe zyskało dużą popularność w budownictwie prywatnym.

Głównymi powodami są stosunkowo niski koszt konstrukcji i możliwość samodzielnego montażu, bez udziału specjalistów.

Ale jednorurowy system grzewczy ma inne zalety:

• Stabilność hydrauliczna – przenoszenie ciepła pozostałych elementów układu nie ulega zmianie w przypadku odłączenia poszczególnych obwodów, wymiany grzejników czy rozbudowy sekcji;
• Konstrukcja głównej linii wymaga minimalnej liczby rur;
• Charakteryzuje się małą bezwładnością i czasem nagrzewania ze względu na mniejszą ilość chłodziwa w przewodzie niż w układzie dwururowym;
• Wygląda estetycznie i nie psuje wnętrza pokoju, zwłaszcza jeśli główna rura jest ukryta;
• Montaż najnowszej generacji zaworów odcinających – np. termostatów automatycznych i ręcznych – pozwala na precyzyjne dostosowanie trybu pracy całej konstrukcji, jak i jej poszczególnych elementów;
• Prosta i niezawodna konstrukcja;
• Łatwa instalacja, konserwacja i obsługa.

Podłączając urządzenia sterujące i monitorujące do instalacji grzewczej, można ją przełączyć na tryb pracy w pełni automatyczny.

Możliwa integracja z System „Inteligentny dom”. - w tym przypadku można ustawić programy dla optymalnych trybów ogrzewania w zależności od pory dnia, pory roku i innych decydujących czynników.

Jednorurową linię grzewczą można całkowicie ukryć poprzez wykończenie. Takie urządzenie nie tylko nie psuje wyglądu pomieszczenia, ale staje się jego detalem – elementem wnętrza.

Główną wadą jednorurowego zaopatrzenia w ciepło jest brak równowagi nagrzewania akumulatorów przenoszących ciepło na całej długości linii głównej.

Płyn chłodzący ochładza się w miarę przemieszczania się po obwodzie. Dzięki temu grzejniki zainstalowane daleko od kotła nagrzewają się mniej niż te znajdujące się blisko nich. Dlatego zaleca się instalowanie wolno schładzających się urządzeń żeliwnych.

Zainstalowanie pompy obiegowej pozwala na bardziej równomierne ogrzanie obwodów grzewczych chłodziwa, jednak jeśli rurociąg ma wystarczającą długość, obserwuje się znaczne ochłodzenie.

Negatywne skutki tego zjawiska można redukować na dwa sposoby:

1. W grzejnikach oddalonych od kotła zwiększa się ilość sekcji.Zwiększa to ich powierzchnię przewodzącą ciepło i ilość oddawanego ciepła, co pozwala na bardziej równomierne ogrzewanie pomieszczeń.
2. Opracowują projekt racjonalnego rozmieszczenia urządzeń emitujących ciepło w pokojach - najpotężniejsze są instalowane w pokojach dziecięcych, sypialniach i pokojach „zimnych” (północnych, narożnych). W miarę ochładzania się chłodziwa salon i kuchnia kontynuują pracę, kończąc na pomieszczeniach niemieszkalnych i gospodarczych.

Takie działania minimalizują wady systemu jednorurowego, szczególnie w przypadku budynków jedno- i dwupiętrowych o powierzchni do 150 m². W przypadku takich domów najbardziej opłacalne jest ogrzewanie jednorurowe.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Do jednorurowej magistrali grzewczej podłączone są nie tylko grzejniki, ale także obwody ogrzewania podłogowego. Film pokazuje jak przeprowadzić taką instalację.

Ogrzewanie jednorurowe to prosty i niezawodny system. Aby jednak ogrzewanie było efektywne, konieczne jest staranne dobranie jego poszczególnych elementów. W tym celu warto zasięgnąć porady specjalisty, który pomoże w przeprowadzeniu obliczeń oceny.

Nie zgadzasz się ze schematami przedstawionymi w naszym artykule? A może masz praktyczne doświadczenie w montażu ogrzewania jednorurowego w prywatnym domu? Twoje doświadczenie będzie przydatne dla naszych czytelników. Podziel się swoją wiedzą w komentarzach poniżej.