Однотрубная отопительная система «Ленинградка»: схемы и принципы организации

Для обогрева небольших жилых помещений или двухэтажных загородных домов не требуется прибегать к сложным и дорогостоящим технологиям. Система отопления «Ленинградка», популярная с эпохи СССР, остается надежным способом обогрева для малых жилых зданий.

Ее простота в проектировании и экономия материалов способствуют популярности. Не всегда высокая цена и сложность значит лучшее качество.

Самостоятельно организовать однотрубную «Ленинградку» вполне реально. Мы поможем понять принципы работы этой системы, продемонстрируем основные схемы и подробно опишем процесс монтажа отопительной системы. Наглядные фото и видео помогут вам в планировании проекта.

Принципы работы отопительной системы «Ленинградка»

Развитие современного отопительного оборудования и новых технологий сделало систему «Ленинградка» более управляемой и повысило ее функциональные возможности.

Классическая версия «Ленинградки» представляет собой систему, в которой обогревательные приборы (радиаторы, панели, конвекторы) соединены одним трубопроводом. Теплоноситель — это обычно вода или ее смесь с антифризом — беспрепятственно циркулирует по этой системе. Котел служит источником тепла. Радиаторы располагаются по периметру помещения вдоль стен.

Ленинградка — это улучшенная версия одной из самых простых схем отопления, применяемая до сих пор в домах небольшой площади.

В данной системе обогревательные приборы подключены последовательно к коллекторной трубе, позволяя теплоносителю переходить от одного радиатора к другому поочередно.

Монтаж отопления Ленинградка производится с применением тройников, а коллекторная труба проходит вдоль всего perиметра помещения.

Однотрубные системы характерны малым количеством труб, соединительных элементов и арматуры, что положительно сказывается на бюджете строительства.

К числу систем отопления по схеме Ленинградка относятся открытые сооружения с незамкнутым расширительным баком, часто представленные в виде гравитационных систем.

Для «Ленинградки» предпочтительнее использовать закрытые схемы с герметичным расширительным баком, группой безопасности и циркуляционным насосом, так как витки для нижнего подключения инструментов требуют дополнительного стимулирования движения теплоносителя.

Система Ленинградка проектируется с нижним подключением обогревательных приборов и горизонтальной разводкой. Для батарей должны быть установлены краны для их отключения в случае необходимости проведения ремонта.

При создании системы «Ленинградка» с естественным движением теплоносителя необходимо проводить точные расчеты. В таком случае коллекторная труба прокладывается по верхнему уровню, а теплоноситель перемещается по вертикали.

Существуют два основных типа отопительных схем в зависимости от расположения трубопровода:

• горизонтальный;
• вертикальный.

Трубопроводы могут находиться либо в нижней, либо в верхней части. Верхнее положение труб обеспечивает более эффективное теплоотдачу, в то время как нижние трубы проще монтировать.

При нижнем подключении потребуется насос, из-за чего экономические преимущества системы снижаются. В верхнем варианте обязательны точные расчеты в процессе проектирования и создание разгонного участка, что увеличивает длину трубопровода и увеличивает затраты на его монтаж.

При нижнем подключении приборов отопления нужно предусмотреть сужение труб на участке, что необходимо для направления теплоносителя в радиатор.

Циркуляция теплоносителя может происходить как принудительно (с использованием циркуляционного насоса), так и естественно. Далее обсудим особенности систем закрытого и открытого типа.

Однотрубная система отопления, известная как «Ленинградка», подходит для одно- и двухэтажных жилых строений небольшой площади. Оптимально использование до 5 радиаторов.

При количестве батарей от 6 до 7 необходимо провести детальные расчеты конструкции. Система с 8 и более радиаторами может оказаться менее эффективной и дорогостоящей в установке.

Хотя диагональное подключение в однотрубной схеме может увеличить теплоотдачу на 10-12%, оно не устраняет разницу в температуре между ближайшими и самыми удаленными от котла батареями.

Рассмотрение основных схем отопления

Каждая схема системы отопления Ленинградка обладает своими специфическими характеристиками, а также преимуществами и недостатками, которые мы сейчас рассмотрим.

Горизонтальные схемы: особенности

В одноэтажных частных домах или небольших помещениях зачастую устанавливают «Ленинградку» по горизонтальному принципу. При реализации этих схем необходимо помнить, что все обогревательные элементы (радиаторы) располагаются на одном уровне, вдоль стен по периметру помещения.

Рассмотрим базовую горизонтальную схему открытого типа с принудительной циркуляцией.

На горизонтальной схеме «Ленинградки»: 1 — котел; 2 — патрубок; 3 — расширительный бак; 4 — циркуляционный насос; 5 — сливной шаровой кран; 6 — разгонный коллектор; 7 — кран Маевского; 8 — радиаторы; 9 — обратный трубопровод; 10 — канализация; 11 — шаровой кран; 12 — фильтр; 14 — подающий трубопровод. Стрелки показывают направление движения теплоносителя.

Из схемы видно, что система включает в себя:

1. Обогревательный котел, который соединен с системой подачи воды и канализационными сетями;
2. Расширительный бак с патрубком — наличие этого элемента делает систему открытой. Патрубок служит для удаления избыточной воды при наполнении контура и для выхода воздуха, образующегося при закипании в котле;
3. Циркуляционный насос, установленный на обратном трубопроводе, предназначен для обеспечения циркуляции воды по системе;
4. Трубопровод для подачи горячей воды и трубопровод для отвода охлажденного теплоносителя;
5. Радиаторы с кранами Маевского, предназначенными для удаления воздуха;
6. Фильтры, очищающие воду перед ее подачей в котел;
7. Два шаровых крана — открытие одного из них инициирует заполнение системы теплоносителем до патрубка, второй кран предназначен для слива воды в канализацию.

Радиаторы в данной схеме подключены снизу, хотя возможно и диагональное соединение, что считается более эффективным в плане теплоотдачи.

Схема, представленная выше, имеет определенные недостатки. Например, для замены или ремонта радиатора потребуется полностью отключать систему отопления и сливать воду, что крайне нежелательно в отопительный сезон.

Кроме того, данная схема не позволяет регулировать теплоотдачу радиаторов, изменять температуру в комнатах. Усовершенствованная схема, о которой мы расскажем далее, решает эти проблемы.

Основное отличие новой схемы заключается в наличии шаровых кранов с обеих сторон радиатора и байпасов с игольчатыми клапанами в нижнем трубопроводе.

Эти шаровые краны позволяют при необходимости перекрыть подачу воды в радиатор, что дает возможность произвести его демонтаж на ремонт без слива воды из системы.

За счет байпасов возможно осуществлять снятие радиатора без отключения системы — вода будет циркулировать по контуру через нижний трубопровод.

Байпасы также дают возможность регулировать поток теплоносителя. Полное закрытие игольчатого клапана обеспечивает максимальное количество тепла, поступающего и уходящего из радиатора.

При частичном открытии игольчатого вентиля часть теплоносителя будет проходить по байпасу, а остальная часть — через шаровой кран, что снизит объем теплоносителя, подающегося в радиатор.

Таким образом, регулируя уровень игольчатого вентиля, можно контролировать температуру в помещениях.

Теперь обратим внимание на горизонтальную закрытую схему отопления с принудительной циркуляцией.

На рисунке представлена реализация закрытой схемы «Ленинградки» с принудительной циркуляцией. Подача нагретого теплоносителя осуществляется одной коллекторной трубой, которая собирает остывшую воду и направляет ее обратно в котел для повторной обработки.

В отличие от открытой системы, закрытая находится под давлением благодаря герметичному расширительному баку. В ней также присутствует панель управления и контроля.

Она состоит из корпуса, на который монтируются:

1. Защитный клапан. Этот элемент выбирается в зависимости от характеристик котла, особенно учитываемого предельного давления. В случае неисправности терморегулятора через клапан будет сброшена лишняя вода, что приведет к снижению давления в системе.
2. Воздухоотводчик. Устройство предназначено для удаления излишков воздуха из отопительной системы. Если терморегуляция выйдет из строя, то при закипании жидкости в котле воздух будет вытолкнут через воздухоотводчик;
3. Манометр. Это устройство необходимо для контроля и регулировки давления в системе. Обычно считается, что оптимальное давление составляет 1,5 атмосферы, однако конкретный показатель может варьироваться в зависимости от особенностей котла.

Закрытые системы считаются самым современным вариантом благодаря автоматизации ряда процессов.

В горизонтальной системе «Ленинградка» обязательно требуется установка циркуляционного насоса, иначе теплоносителю будет трудно преодолеть гидравлическое сопротивление элементов системы.

При использовании циркуляционных насосов в теплосистеме необходимо внедрять группу безопасности, которая включает воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан.

В горизонтальных отопительных контурах неизбежно возникает необходимость в удалении излишнего воздуха, поэтому оборудование требует оснащения автоматическими воздухоотводчиками или механическими устройствами, такими как краны Маевского.

Для подключения приборов с возможностью балансировки теплового контура используются фитинги с интегрированным шаровым краном и облегченным байпасом.

Использование вертикальных схем

Вертикальные схемы «Ленинградки» подходят для небольших двухэтажных домов. Они могут быть открытого или закрытого типа и могут включать как принудительную циркуляцию, так и самотечный принцип.

Мы уже упоминали о системах с циркуляционным насосом. Теперь рассмотрим вертикальную схему с естественной циркуляцией закрытого типа.

В данной схеме трубопровод размещается вертикально, а подача воды осуществляется сверху вниз через расширительный бак.

Реализация схемы с естественной циркуляцией достаточно сложна. Трубопровод нужно монтировать в верхней части стены под определенным углом, чтобы обеспечить движение теплоносителя. Теплоноситель поступает из котла в расширительный бак, откуда под давлением начинает двигаться по трубам и радиаторам.

Для нормальной работы системы котел должен находиться ниже уровня радиаторов.

Схема также может быть дополнена возможностью удаления радиаторов без остановки отопления, благодаря установке байпасов с игольчатыми клапанами и шаровыми кранами.

Сравнение самотечной и насосной систем

Существует мнение, что использование самотечной системы позволяет экономить на циркуляционном насосе.

Для организации естественного протока теплоносителя необходимо точно рассчитать углы наклона, диаметр и длину труб, что является достаточно непростой задачей. Более того, самотечная система может эффективно функционировать только в небольших одноэтажных помещениях; в других случаях могут возникнуть проблемы.

Другим недостатком самотека является необходимость применять трубы большего диаметра по сравнению с принудительными отопительными системами, что увеличивает затраты и может ухудшить интерьер.

На представленной схеме показана реализация самотока в системе горизонтальной разводки. Котел расположен ниже радиаторов, теплоноситель поднимается по вертикальной трубе, попадает в расширительный бак и далее через разгонный коллектор поступает в радиаторы.

В помещении обязательно должен быть подвал для котла, так как теплоисточник должен располагаться ниже уровня радиаторов. Также необходим качественно обустроенный и утепленный чердак для установки расширительного бака.

Сложностью самотечных систем в двухэтажных домах является неравномерный прогрев батарей на первом и втором этажах. Установка балансировочных кранов и байпасов может частично устранить эту проблему, однако вряд ли существенно.

Кроме того, применение дополнительного оборудования увеличивает стоимость системы, что не всегда помогает решить проблему стабильности ее работы.

Решение для выравнивания температуры теплоносителя, поступающего из котла и достигающего дальних батарей на первом этаже, заключается в установке радиаторов с большим количеством секций.

Таким образом, это позволяет улучшить теплоотдачу и сделать систему более эффективной.

Самотечная «Ленинградка» не подходит для мансардных домов, так как добиться ровного расположения труб возможно только в зданиях с полноценной крышей. Эту систему также не рекомендуется устанавливать в домах, где люди проживают не постоянно.

В гравитационных системах «Ленинградки» теплоноситель поступает в радиаторы из коллектора или батареи, расположенной выше.

В таких системах предусмотрено минимальное количество запорной арматуры, используются шары полнопроходные краны.

Существенным недостатком является ограниченность в длине отопительного контура; максимальное расстояние от котла до самой удаленной батареи составляет 30 метров.

Для поддержания давления в системе и балансировки температуры трубопровод создается с разгонным участком, который располагается за котлом.

Особенности установки обогревательной системы

Однотрубная система «Ленинградка» требует тщательных расчетов и аккуратного исполнения. Для успешной реализации этой системы в доме необходимы предварительные профессиональные расчеты.

Основные компоненты системы «Ленинградка» включают:

• отопительный котел;
• трубопровод из металла или полипропилена (но не металлопластика);
• радиаторные секции;
• расширительный бак (для закрытой системы) или бачок с клапаном (для открытой системы);
• тройники.

Кроме этого, может понадобиться циркуляционный насос для систем с принудительным движением теплоносителя.

Для улучшения работы системы рекомендуется использование:

• шаровых кранов (по 2 крана на один радиатор);
• байпасов с игольчатыми клапанами.

Важно отметить, что главная магистраль системы может быть размещена в плоскости стены или поверх нее. При встраивании трубы в стену, потолок или пол, требуется об обеспечение ее теплоизоляцией любым подходящим материалом для улучшения теплоотдачи и минимизации теплопотерь.

Магистраль можно установить и де-ребрышком по стене, устраняя необходимость в штроблении, но это может повлиять на дизайн интерьера.

При установке магистрали в пол, затем настилают напольное покрытие поверх трубы. Если трубопровод раскладывается по поверхности пола, это предоставляет возможность для будущих изменений в системе.

Подающая труба и обратка в системах с естественным движением обычно монтируются с наклоном 2–3 мм на метр по направлению к движению теплоносителя. Обогревательные элементы при этом устанавливаются на одном уровне. В системах с принудительной циркуляцией наклон не обязателен.

Подготовка помещения

Если трубопровод находится в строительных конструкциях, перед монтажом нужно сделать штробы в местах, где будут проходить трубы.

При создании штроб в стенах образуются мелкие трещины, и могут возникнуть мостики, что приводит к проникновению холодного воздуха снаружи и образованию нежелательного конденсата на трубе. Это, в свою очередь, ведет к увеличению потерь тепла и перерасходу газа.

Поэтому при установке магистрали в стенах, полах или под потолком важно утеплить трубу любым теплоизоляционным материалом.

Выбор радиаторов и труб

Полипропиленовые трубы, хотя и просты в установке, не годятся для домов в северных регионах, так как начинают плавиться при температуре выше +95°C, что увеличивает риск повреждения трубы в условиях максимального теплоотведения от котла.

Поэтому целесообразно использовать исключительно металлические трубы, несмотря на сложности их установки.

Металлический трубопровод считается наиболее надежным вариантом, поскольку он выдерживает высокие температуры теплоносителя, хотя установка требует сварочных работ.

При выборе диаметра трубы следует учитывать количество радиаторов: для 4-5 батарей оптимальным будет диаметр магистрали 25 мм и байпаса 20 мм. Для системы из 6-8 радиаторов потребуется магистраль 32 мм и байпас 25 мм.

Если система предполагает самотек, то следует выбрать магистраль диаметром 40 мм и более. Чем больше радиаторов в системе, тем больший диаметр труб необходимо использовать, иначе в дальнейшем будет сложно добиться правильной балансировки.

Правильный расчет количества секций радиаторов имеет большое значение. Теплоноситель, попадая в первую батарею, демонстрирует максимальную эффективность. В ней вода охлаждается как минимум на 20 градусов. В конце концов, вода, имеющая температуру 50 градусов, смешивается с жидкостью, температура которой составляет 70 градусов.

Таким образом, теплоноситель, проходя ко второму радиатору, будет иметь уже более низкую температуру. С каждой последующей батареей температура носителя будет непрерывно снижаться.

Чтобы компенсировать потери тепла и гарантировать достаточную теплоотдачу каждой батареи, необходимо увеличивать число секций радиаторов. Для первой радиаторной батареи следует учитывать 100% мощности, для второй – 110%, для третьей – 120% и так далее.

При выборе радиаторов отопления настоятельно рекомендуется следовать рекомендациям, изложенным в этой статье.

Соединение обогревательных элементов и труб

Байпас монтируется в существующую систему трубопроводов и изготавливается отдельно с отводами. При этом расстояние между отводами должно учитывать погрешность в 2 мм, чтобы во время сварки угловых вентилей с американкой радиатор смог встать на место.

Допустимый люфт, когда подтягивают американку, обычно составляет 1-2 мм. Превышение этого расстояния может привести к ее наклону и протечке. Для точного определения размеров нужно открутить угловые вентили в радиаторе и измерить расстояние между центрами муфт.

К отводам припаиваются или подсоединяются тройники, одно из отверстий предназначается для байпаса. Второй тройник выбирается по замерам — измеряется расстояние между центральными осями отводов, принимая во внимание размер посадки байпаса на тройник.

Процесс сварочных работ

Во время сварочных работ, если используются металлические трубы, необходимо избегать формирования внутренних наплывов. Если одна половина диаметра трубы закрыта, то теплоноситель под давлением будет предпочитать проходить по более широкому трубопроводу, из-за чего радиаторы могут недополучать тепла.

Если во время сварки возникли наплывы, необходимо немедленно переделать сварку, повторно приварив элементы.

Перед сваркой байпаса с магистральной трубой следует заранее определить, какой конец надо приварить первым, так как в некоторых случаях, после сварки одного края, вставить паяльник с другого края невозможно.

После завершения всех сварочных работ радиаторы крепят с помощью угловых вентилей и комбинированных муфт, укладывают байпас с отводами в штробу, измеряют длину отводов, срезают излишки, снимают комбинированные муфты и приваривают к отводам.

Завершение работ

Перед запуском системы воздух из трубопровода и радиаторов необходимо удалить с помощью кранов Маевского.

После запуска и проверки всех соединений важно провести балансировку системы — чтобы выровнять температуру во всех радиаторах, следует отрегулировать игольчатый клапан.

При вертикальных схемах подача воды осуществляется сверху через стояки. Расширительный бак должен находиться выше уровня радиаторов, а трубопровод, как правило, устанавливается в стене. К тому же в систему необходимо включить устройство принудительной циркуляции.

Плюсы и минусы системы

К основным преимуществам системы «Ленинградка» относятся простота монтажа, высокий коэффициент полезного действия и экономия на материалах и установке (штроба делается для одной трубы или может вообще не возводиться, если выбран открытый способ установки).

Система, благодаря установке байпасов, шаровых кранов и контрольной панели, предоставляет возможность регулировать температурный режим в отдельных помещениях, не снижая тепло в других; а также производить замену или ремонт радиаторов без отключения системы.

Основным недостатком системы является сложность расчетов и необходимость балансировки, что часто приводит к дополнительным расходам — установке дополнительных устройств, ремонту и другим работам.

Заключительные выводы и полезное видео

Интересное видео о схемах реализации системы «Ленинградка»:

Система отопления, известная как «Ленинградка», представляет собой эффективное и экономичное решение для обогрева небольших домов.

Если у вас есть что добавить к изложенному материалу или возникли вопросы, оставляйте комментарии к статье, делитесь своим опытом в обустройстве «Ленинградки». Форма для связи расположена в нижнем блоке.