Для обогрева небольшой жилплощади или двухэтажного частного дома не обязательно использовать сложные дорогостоящие технологии. Известная еще со времен Советского Союза ленинградская система отопления сегодня успешно используется для обогрева небольших многоквартирных домов.
Он по-прежнему популярен благодаря простоте конструкции и экономичному использованию материалов. Ведь, согласитесь, дороже и сложнее не всегда значит лучше.
Оборудовать однотрубную «Ленинградку» можно самостоятельно. Мы поможем вам понять принцип работы системы, дадим основные технологические схемы и пошагово опишем технологию монтажа системы отопления. Наглядный, фото и видео материал поможет вам спланировать последовательность реализации проекта.
Принцип действия схемы отопления «Ленинградка»
Появление современных отопительных приборов и новых технологий позволило усовершенствовать «Ленинградку», облегчить управление ею и повысить ее функциональность.
Классическая «Ленинградка» представляет собой систему отопительных приборов (нагреватели, преобразователи, панели), соединенных единым трубопроводом. В этой системе свободно циркулирует охлаждающая жидкость – вода или смесь антифризов. Котел выступает в роли источника тепла. Нагреватели устанавливаются по периметру корпуса вдоль стен.
Чаще всего это безнапорные варианты.Для устройства «Ленинградка» приоритет отдается замкнутым контурам с герметичным расширительным баком, группой безопасности и циркуляционным насосом, так как при характерном нижнем подключении устройств требуется стимуляция движения охлаждающая жидкость. Батареи оборудованы кранами, позволяющими производить отключение в случае ремонта.Для установки «Ленинградка» с естественным движением теплоносителя требуются точные расчеты. В этом случае коллекторная труба укладывается только сверху
Система отопления в зависимости от расположения трубопровода делится на два типа:
- горизонтальный;
- вертикальный.
Системная трубка может быть внизу или вверху. Верхние трубы считаются наиболее эффективными с точки зрения теплопередачи, а нижние трубы проще в установке.
Нижнее подключение устройств требует обязательного использования насоса, поэтому несколько снижаются экономические приоритеты системы. Для верхнего варианта требуются точные расчеты в период проектирования и монтажа верхней ступени, что увеличивает длину трубопровода и стоимость его строительства.
При подключении отопительных приборов к теплотрассе внизу необходимо предусмотреть сужение труб на участке, необходимом для направления теплоносителя к радиатору
Циркуляция теплоносителя может быть принудительной (с помощью циркуляционного насоса) или естественной. Кроме того, система может быть закрытого или открытого типа. Особенности каждого типа системы будут рассмотрены в следующем разделе.
Однотрубная система отопления, получившая название «Ленинградка», подходит для одно- и двухэтажных жилых домов с небольшой площадью, оптимальное количество радиаторов до 5 штук.
При использовании 6-7 батарей необходимо производить строгие расчеты конструкции. При наличии более 8 радиаторов система может оказаться недостаточно эффективной, а установка и доработка могут оказаться неоправданно дорогими.
Обзор основных технологических схем
Каждая из ленинградских схем отопления имеет свои особенности практической реализации, достоинства и недостатки, о которых мы поговорим ниже.
Особенности горизонтальных схем
В одноэтажных частных домах или помещениях с небольшой площадью Ленинградку обычно устанавливают в горизонтальном расположении. При практической реализации горизонтальных схем следует учитывать, что все нагревательные элементы (батареи) находятся на одном уровне и устанавливаются вдоль стен по периметру обустраиваемого помещения.
Рассмотрим простейший классический горизонтальный разомкнутый контур с принудительной циркуляцией.
На горизонтальной схеме Ленинградки: 1 — котел; 2 — патрубок; 3 — бак; 4 — циркуляционный насос; 5 — сливной шаровой кран; 6 — ускорительный коллектор; 7 — Журавль Маевского; 8 — нагреватели; 9 — отводящий трубопровод; 10 — канализация; 11 — шаровой кран; 12 — фильтр; 14 — подводящий трубопровод. Стрелки показывают направление движения охлаждающей жидкости
На схеме видно, что система состоит из:
- Отопительный котел, который подключается к водопроводу и канализации;
- Расширительный бачок с патрубком – из-за наличия этого бачка система называется открытой. К нему подсоединяется патрубок, из которого вытекает лишняя вода при заполнении контура, и воздух, который может появиться при закипании жидкости в котле;
- Циркуляционный насос, встроенный в обратку. Обеспечивает циркуляцию воды по периметру;
- Трубопровод подачи горячей воды и трубопровод вывода охлаждаемого теплоносителя;
- Нагреватели с установленными кранами Маевского, через которые осуществляется выпуск воздуха;
- Фильтр, через который проходит вода перед поступлением в котел;
- Два шаровых крана — при открытии одного из них система начинает заполняться охлаждающей водой до отвода. Второй потайной, с его помощью вода сливается из системы прямо в канализацию.
Батареи на схеме соединены трубопроводом снизу, но можно устроить диагональное подключение, которое считается более эффективным с точки зрения теплоотдачи.
Эта схема иллюстрирует принцип диагонального соединения. Охлаждающая жидкость поступает сверху по трубопроводу, подсоединенному к верхней части радиатора, и выходит сзади блока снизу.
Вышеупомянутая схема имеет существенные недостатки. Например, если требуется ремонт или замена радиатора, придется полностью отключить систему отопления, слить воду, что крайне нежелательно в отопительный сезон.
Схема также не предусматривает возможности регулирования теплоотдачи аккумуляторов, снижения температуры в помещениях или ее повышения. Улучшенная схема ниже решает эти проблемы.
Основное отличие схемы от предыдущей заключается в том, что на трубопроводах с обеих сторон были поставлены шаровые краны (выделены синим цветом), а в нижнюю трубу вставлены байпасы с игольчатыми кранами (выделены зеленым цветом
Шаровые краны, установленные с обеих сторон гидроаккумулятора, вводятся для перекрытия подачи воды к радиатору. Шаровые краны можно закрыть, чтобы демонтировать батарею для ремонта или замены без слива воды из системы.
Благодаря наличию байпаса аккумулятор можно снять, не выключая систему – вода проходит по контуру через нижний патрубок.
Байпасы также позволяют регулировать количество потока охлаждающей жидкости. Если игольчатый клапан полностью закрыт, радиатор получает и отдает максимальное количество тепла.
Если приоткрыть игольчатый кран, то часть теплоносителя пройдет через байпас, а другая – через шаровой кран. В этом случае количество охлаждающей жидкости, поступающей в радиатор, уменьшится.
Таким образом, регулируя уровень игольчатого клапана, можно контролировать температуру в конкретном помещении.
Рассмотрим горизонтальный замкнутый отопительный контур с принудительной циркуляцией.
На рисунке показана реализация замкнутой схемы «Ленинградка» с принудительной циркуляцией. Подогретый теплоноситель подается по одной коллекторной трубе, которая собирает охлажденную воду и отводит ее в котел для дальнейшей обработки
В отличие от открытого контура, система закрытая под давлением благодаря наличию закрытого расширительного бачка. Система также имеет панель управления и контроля.
Он состоит из корпуса, на котором установлены:
- Предохранительный клапан. Его подбирают исходя из технических параметров котла, а именно максимально допустимого давления. При поломке термостата через клапан будет вытекать лишняя вода, тем самым снижая давление в системе.
- Вент. Устройство удаляет лишний воздух из системы. Если система терморегуляции выйдет из строя, то при закипании жидкости в котле появится лишний воздух, который автоматически выйдет через воздушник;
- Манометр. Устройство, позволяющее контролировать и изменять давление в системе. Обычно оптимальное давление составляет 1,5 атмосферы, но показатель может быть и другим – обычно это зависит от параметров котла.
Закрытая система считается самым современным решением за счет автоматизации некоторых процессов.
Фотогалерея Фото с ленинградского горизонтального типа без отказов, применение циркуляционного насоса без которого теплоносителю было бы трудно преодолевать гидравлическое сопротивление в элементах системы удаление лишнего воздуха, поэтому аппараты должны быть оборудованы автоматикой подачи воздуха вентиляционные или механические устройства — краны Маевскогоэго Для подключения устройств с возможностью балансировки отопительного контура используется арматура со встроенным шаровым краном и байпасом из литого массива
Применение вертикальных схем
Схемы вертикальной установки «Ленинградка» применяются в двухэтажных домах небольшой площади. По аналогии они могут быть открытыми или закрытыми, представленными контурами с принудительной циркуляцией и самотёком.
Выше мы привели системы с циркуляционным насосом. Рассмотрим вертикальную схему с естественной циркуляцией закрытого типа.
Реализация схемы с естественной циркуляцией достаточно сложна. Здесь трубопровод монтируется на верхней части стены под углом по направлению движения воды. Из котла теплоноситель поступает в расширительный бачок, откуда движется под давлением по трубам и радиаторам.
Для эффективной работы системы котел должен находиться ниже уровня установки радиатора.
В схеме также может быть предусмотрена возможность снятия батареи радиаторов без остановки системы отопления путем установки на трубопроводе байпаса с игольчатыми кранами и шаровыми кранами.
Сравнение самотека и насосных систем
Есть мнение, что организация самотечной системы отопления позволяет сэкономить на циркуляционном насосе.
Для организации естественного движения теплоносителя по контуру необходимо правильно рассчитать углы наклона, диаметр и длину труб, что непросто. К тому же гравитационная система способна эффективно и эффективно работать только в небольших помещениях первого этажа, в других домах ее эксплуатация может вызвать множество проблем.
Еще одним недостатком самотёка является то, что для его организации требуются трубы большего диаметра, чем при построении контуров принудительного отопления. Они стоят дороже и портят интерьер.
На схеме показано выполнение гравитации для горизонтальной прокладки кабелей. Здесь котел находится ниже уровня радиаторов, теплоноситель поднимается по строго вертикально ориентированной трубе, попадает в расширительный бачок, а оттуда через ускорительный коллектор попадает в радиаторы
В помещении должен быть оборудован подвал для котла, так как источник тепла должен находиться ниже уровня радиаторов. Кроме того, для организации самотёка понадобится благоустроенный и утеплённый чердак, на котором будет монтироваться расширительный бак.
Проблема самотёка в двухэтажном доме в том, что батареи на втором этаже нагреваются сильнее, чем на первом. Установка балансировочных клапанов и байпаса частично решит эту проблему, но незначительно.
Более того, внедрение дополнительного оборудования приводит к удорожанию самой системы, а ее работа может оставаться нестабильной.
Наиболее рациональным решением проблемы перепада температур теплоносителя, выходящего из котла и достигающего удаленных устройств на первом этаже, является установка нагревателей с увеличенным количеством секций.
Увеличение таким образом поверхности теплообмена позволяет практически выровнять характеристики нагрева на разных уровнях системы.
Самотечная «Ленинградка» не подходит для домов мансардного типа, так как только в доме с полной крышей можно ровно уложить трубу. Кроме того, система не может быть реализована, если люди постоянно живут в доме.
Фотогалерея Фото ленинградских самотечных вариантов, теплоноситель поступает в агрегат от коллектора, расположенного под потолком, или от батареи, расположенной на верхнем этаже.В самотечных системах используется минимум запорной арматуры. К установке рекомендуются полнопроходные шаровые краны.Существенным недостатком является ограничение длины отопительного контура. Максимальное расстояние между котлом и последней батареей 30 м. Для стабилизации давления в системе и выравнивания температуры трубопровод выполнен с ускоряющим участком за котлом.Принцип естественного движения
Специфика монтажа обогревательной системы
Однотрубная система Ленинградка сложна в расчете и реализации. Чтобы внедрить ее в свой дом как эффективную систему отопления, необходимо сначала произвести тщательные профессиональные расчеты.
Основные элементы системы Ленинградка»:
- паровой котел;
- металлический или полипропиленовый (но не металлопластиковый) трубопровод);
- секции радиатора;
- расширительный бак (для закрытой системы) или бак с вентилем (для открытой системы);
- тройники.
Также может понадобиться циркуляционный насос (в системах с принудительным движением теплоносителя).
Для улучшения возможностей системы используйте:
- шаровые краны (на один радиатор приходится 2 шаровых крана);
- байпас с игольчатым клапаном.
Следует отметить, что основная линия системы может быть заточена в плоскости стены или размещена поверх этой плоскости. Если труба находится в стене, потолке или полу, важно, чтобы она была теплоизолирована каким-либо материалом. Таким образом улучшается теплопередача по трубам, а перепад температуры в последних радиаторах будет минимальным.
Основной можно установить поверх стены, минуя штробление, но в этом случае страдает интерьер помещения
Если магистраль устанавливается в плоскости пола, то монтаж самого напольного покрытия осуществляется над трубой. Прокладка трубопровода над полом позволит в дальнейшем внести некоторые изменения в конструкцию системы.
Подающая и обратная линии схем с естественным движением теплоносителя обычно монтируются под углом 2-3 мм на погонный метр в сторону движения воды или другого теплоносителя в системе. Нагревательные элементы устанавливаются на одном уровне. В контурах с искусственной циркуляцией уклон не обязателен.
Подготовительные работы помещения
Если трубопровод скрыт в строительных конструкциях, перед установкой системы по периметру в местах расположения труб делаются пазы.
При штроблении в стене образуются микротрещины, сквозные каналы появляются как снаружи, так и внутри. Это чревато попаданием холодного воздуха с улицы и образованием на трубе нежелательного конденсата. В результате увеличиваются тепловые потери радиаторов и перерасход газа.
Поэтому при монтаже магистрали в стене, полу или под потолком важно утеплить трубу любым теплоизоляционным материалом.
Выбор радиаторов и труб
Полипропиленовые трубы просты в монтаже, но не подходят для домов, расположенных в северных регионах. Полипропилен плавится при температуре +95°С, поэтому вероятность разрыва трубы возрастает при максимальной теплоотдаче от котла.
Желательно использовать только металлические трубы, хотя их монтаж сопряжен с трудностями.
Металлический трубопровод считается самым надежным. Выдерживает высокие температуры теплоносителя, но для его установки требуется сварка
При выборе диаметра трубы учитывайте количество радиаторов. На 4-5 аккумуляторов подойдет линия диаметром 25 мм и байпасом 20 мм. Для контура, состоящего из 6-8 радиаторов, используется линия 32 мм и байпас 25 мм.
Если система предполагает гравитацию, необходимо выбрать линию от 40 мм и больше. Чем больше радиаторов задействовано в системе, тем больше должен быть диаметр труб, иначе потом сложно будет сбалансировать.
Количество секций радиатора также важно для правильного расчета. Теплоноситель, поступающий в первую батарею радиатора, имеет наивысший КПД. Охлаждает воду минимум на 20 градусов. В результате на выходе вода температурой 50 градусов смешивается с веществом температурой +70 градусов.
В результате во второй радиатор будет поступать охлаждающая жидкость с более низкой температурой. По мере прохождения через каждую батарею температура носителя будет падать все ниже и ниже.
Для компенсации теплопотерь, обеспечения необходимой теплоотдачи каждой батареи необходимо увеличить количество секций радиатора. На первом радиаторе нужно учитывать 100% мощности, на втором — 110%, на третьем — 120% и так далее
При выборе радиаторов рекомендуем следовать советам из этой статьи.
Соединение обогревательных элементов и труб
Байпас встраивается в существующую линию, изготавливается отдельно с отводами. Расстояние между отводами взято с погрешностью 2 мм, поэтому при приварке угловых кранов американкой радиатор подходит.
Допустимый люфт при подтягивании американки обычно составляет 1-2 мм. Если вы превысите это расстояние, он соскользнет вниз и уплывет. Для точных размеров нужно открутить угловые вентили на радиаторе, измерить расстояние между центрами стыков.
Тройники привариваются или присоединяются к отводам, одно отверстие предназначено для байпаса. Второй тройник измеряют обмером – измеряют расстояние между средними осями ответвлений с учетом размера обводной посадки на тройник.
Проведение сварочных работ
При сварке, если трубы металлические, важно избегать внутреннего течения. Если половина диаметра трубы закрыта, напорный теплоноситель предпочитает проходить по более просторной магистрали. В результате радиаторы могут не получать достаточно тепла.
При сварке байпасной и основной трубы необходимо заранее определить, какой конец следует приваривать первым, так как бывают ситуации, когда после сварки одной кромки невозможно вставить паяльник на другую между трубой и рукав .
После того, как все элементы готовы, нагреватели навешиваются с угловыми вентилями и комбинированной арматурой, в штробу укладывается байпас с отводами, замеряется длина отводов, отрезается лишнее, комбинированные стыки снимаются и привариваются к изгибы.
Заключительные моменты работ
Перед запуском системы необходимо удалить воздух из трубопровода и радиаторов с помощью кранов Маевского.
Также после запуска и проверки всех узлов и соединений важно отбалансировать систему – выровняв температуру во всех радиаторах путем регулировки игольчатого клапана.
В вертикальных схемах вода подается сверху по стоякам. Расширительный бачок должен находиться выше уровня радиаторов, а трубопровод обычно устанавливается в стене. Также важно ввести в систему устройство принудительной циркуляции.
Преимущества и недостатки системы
Основные преимущества «Ленинградки» — простота монтажа, высокий КПД, экономия расходных материалов, монтаж (штроб изготавливается на одну трубу или не выполняется вовсе, если выбрана установка открытого типа).
Благодаря внедрению байпаса, шаровых кранов, щитов управления появилась возможность регулировать температуру в помещениях, не снижая уровень тепла в других помещениях; заменить, отремонтировать радиаторы без остановки системы.
Основным недостатком системы является сложность расчетов, необходимость балансировки, что часто выливается в дополнительные затраты — установка дополнительного оборудования, ремонтные работы и т.д.