Система отопления ленинградка в частном доме: схема и устройство

Все системы водяного отопления можно условно разделить на двухтрубные (радиаторы подключены параллельно) и однотрубные (радиаторы расположены последовательно). Вместе с тем у каждого вида есть свои достоинства и недостатки. Для частных домов и квартир, где отопление устраивается самостоятельно, как правило предпочитают однотрубный вариант в наиболее удачном его виде – так называемую «ленинградку».

Основные параметры:

• наличие одной магистральной трубы;
• подключение всех радиаторов последовательно;
• обязательное наличие байпаса (перемычки) под радиатором для более равномерного распределения температуры в системе;
• возможность разнообразия горизонтальной или вертикальной схемы;
• принудительный или естественный характер циркуляции теплоносителя.

Ниже представлена типовая схема однотрубного отопления «ленинградка».

Содержание статьи

• 1 Отличие от обычной однотрубной схемы
• 2 Принципы работы ленинградской системы отопления
  • 2.1 Обязательные элементы
  • 2.2 Аспекты прокладки: уклоны и расстояния
  • 2.3 Вертикальная и горизонтальная схема разводки
  • 2.4 Подключение радиаторов
• 3 Плюсы и минусы отопления по схеме «ленинградка» в частном доме или квартире
• 4 Тонкости монтажа и описание частых ошибок
• 5 Примерный расчет ленинградской схемы отопления
• 6 Заключение
  • 6.1 Похожие статьи

Отличие от обычной однотрубной схемы

По сути дела, можно было бы считать «ленинградку» стандартной однотрубной отопительной системой, в случае, если бы не одно «но» — перемычки под радиаторами. Рассмотрим схемы ленинградской и типовой однотрубной отопительных систем.

Хорошо видно, что в обычном варианте нагретый теплоноситель проходит через радиатор и отдает следующему тепло в той мере, в какой оно осталось после нагрева предыдущей батареи. В «ленинградке» ситуация немного другая. Нагретая вода идет через радиатор и через перемычку, т.е. в следующую батарею она попадает чуть теплее, чем в случае, если пройдет только через радиатор – такой эффект возникает за счет смешивания жидкости в отрезке трубы, идущим от перемычки к последующему элементу системы. Схема в обоих случаях показана на шести составляющих, и разница на последнем составляет всего пять градусов, однако даже это различие стоит дополнительных усилий и затрат по созданию байпасов.

Принципы работы ленинградской системы отопления

Данный тип обогрева дома или квартиры можно организовать 2-мя способами – с самоточной или принудительной циркуляцией. В первом случае вода движется самостоятельно, во втором – под влияем нагнетающего насоса.

Обязательные элементы

Нагревательный котел. Быть может твердотопливным (дровяным, угольным, паллетным), жидкотопливным (дизельным, мазутным), газовым, комбинированным, электрическим. В нем теплоноситель (техническая вода или, реже, пар) нагревается в замкнутом сосуде до требуемой температуры и подается в систему отопления. Может поставлять воду только в отопительные приборы или также в точки водозабора – раковина, душ, ванная и т.д. Основными параметрами считаются номинальная мощность, КПД (коэффициент полезного действия), используемый теплоноситель, его рабочее давление и допустимый диапазон температур, гидравлическое сопротивление в котле.

Трубы. Выбираются с учетом рабочей температуры котла (максимальной). Используют металлические (черный металл, нержавеющая сталь, медь) и пластиковые (армированный полипропилен, пошитый полиэтилен, металлопласт) трубы с диаметром 5…20 мм.

Радиаторы. Используются чугунные, алюминиевые, стальные, биметаллические батареи с разным количеством секций, высотой и шириной зависимо от размера отапливаемого помещения, требуемой эффективности и остальных параметров системы отопления.

Краны и запорная арматура. Позволяют подключать радиаторы и раздельные участки коммуникаций. Выбираются в соответствии с принятым типом труб и батарей. В предложенной схеме присутствуют шаровые и игольчатые краны, сливной кран для удаление теплоносителя их коммуникаций при ремонте или консервации.

Терморегуляторы. Устройства, рассчитанные на снижение температуры на отдельных участках системы путем уменьшения просвета подающей трубы. Могут быть механические, электронные и полуэлектронные, с выносными датчиками температуры и не имея, с ручным управлением или программируемые.

Накопительный (аккумулирующий) бак. Это устройство накапливает избытки тепла, производимые котлом, для дальнейшего «сброса» его в отопительную систему и увеличения эффективности ее работы. Дополнительно бак защищает коммуникации от перегрева, увеличивает КПД, уменьшает время начального разогрева. Быть может открытого и закрытого типа.

Циркуляционный насос (только в схемах с принудительной циркуляцией). Используется для ускорения и равномерности течения теплоносителя по коммуникациям, упрощает проектирование отопления.

Аспекты прокладки: уклоны и расстояния

Схема отопления ленинградка с принудительной или естественной циркуляцией требует внимательного отношения к уклону подающих и отводящих труб. Для принудительной циркуляции возможные ошибки частично нивелируются создаваемым насосом давлением. В случае, если же применяется естественное, т.е. под действием гравитации, течение жидкости, нужно:

• учитывать обязательный уклон в 3…5 градусов для подачи и 4..7 для «обратки»;
• правильно подбирать диаметр труб для создания достаточного напора;
• уменьшать количество запорной и регулирующей арматуры в схеме.

Котел в гравитационной схеме должен быть расположен выше, чем радиаторы.

Вертикальная и горизонтальная схема разводки

В водяной системе отопления «ленинградка» в частном доме с 2-мя этажами используют как горизонтальную, так и вертикальную схему прокладки коммуникаций. В одноэтажном – только горизонтальную.

Для вертикального варианта последовательно соединяются радиаторы, расположенные в находящихся друг над другом помещениях – верхний с нижним. Ветка идет по верхнему этажу с ответвлениями к каждой паре.

В горизонтальном типе все батареи расположены на одной условно горизонтальной линии (с учетом обязательного уклона), т.е. разводка идет от отопительного котла через все помещения этажа по кругу. К каждому этажу в данном случае прокладывается своя ветка.

Важно: однотрубная схема может применяться для частных домов с количеством этажей не более двух!

Подключение радиаторов

В однотрубной схеме батареи в помещениях могут подключаться к трубопроводу 2-мя способами: снизу или сверху вниз (диагональный).

Как видно из иллюстрации, в первом случае нагретый теплоноситель подается через верхнюю часть радиатора и сливается из нижней. В данном случае тепло равномерно распределяется по секциям, увеличивается теплоотдача прибора. Во втором – теплоноситель и приходит, и уходит через нижнюю часть. Распределение тепла идет только за счет естественного расширения более нагретой жидкости.

На фото ниже показан один из наиболее удачных вариантов подключения – диагональный – с установкой шаровых кранов на входе и выходе из радиатора (показаны синими стрелками). Зеленым показано положение игольчатого крана на байпасе.

Плюсы и минусы отопления по схеме «ленинградка» в частном доме или квартире

Учитывая перечисленные особенности данного варианта водяного отопления, можно назвать основные достоинства и недостатки выбранного варианта.

Плюсы:

• одна из самых простых и надежных схем, быть может смонтирована в здании из любых материалов;
• экономичный монтаж – расходы на батареи, трубы и арматуру на 20…45% ниже, чем в случае с двухтрубной схемой;
• быть может использована в одноэтажных и двухэтажных постройках;
• при установке на байпасе игольчатого регулятора можно регулировать температуру в каждом отдельном элементе системы, наличие шаровых кранов дает возможность отключить любой из элементов для ремонта или в случае ненадобности, однако эта регулировка весьма относительна.

Минусы ленинградского варианта:

• неравномерность нагрева радиаторов из-за последовательно подключенных радиаторов. Даже попытки регулировки описанным выше (при помощи игольчатых кранов) способом не решают проблему полностью;
• сравнительно большой диаметр труб – от 1 дюйма и необходимость уменьшения диаметров патрубков для создания нужного напора;
• стабильность работы только при наличии циркуляционного насоса;
• необходимость постоянного и качественного энергоснабжения в здании для поддержания в работоспособном состоянии схемы с принудительной циркуляцией;
• к этой системе, как и к любой однотрубной, нельзя подключить дополнительно отопление «теплый пол».

Тонкости монтажа и описание частых ошибок

В схеме системы отопления «ленинградка» есть ряд «узких мест», которым надо уделить максимум внимания для эффективной работы системы.

Положение накопительного бака. В двухэтажном доме такой элемент быть может расположен только на чердаке. Вместе с тем для закрытых котлов чердак быть может и не отапливаемым, для баков открытого типа непременно утепление и обогрев помещения.

Соответственно электрокотел или другой тип оборудования для нагрева теплоносителя должен быть внизу, в подвале или котельной на первом этаже.

Количество радиаторов. Самое лучшее вариант работает в небольших зданиях, куда требуется 5…6 радиаторов. Уже на шестом радиаторе при температуре подачи 80 градусов нагрев составит только 45 градусов, седьмой-восьмой работать на практике не будут.

Выбор труб. С целью экономии для ленинградской схемы нередко выбирают металлические трубы, причем не стальные нержавеющие или медные, а из черных сплавов. Стоит заметить, что для северных районов РФ полипропиленовые или из пошитого полиэтилена трубы не подходят вовсе: здесь температура носителя в морозы может достигать температуры плавления пластика (95 °C).

Для естественной циркуляции важно правильно правильно выбрать сечение трубы – оно должно составлять не менее 1 дюйма (номинальный внутренний диаметр), а также уменьшить количество вентилей и кранов в коммуникации. В этот схеме наиболее уместен расширительный бак открытого типа с разгонным коллектором, размещенный выше уровня радиаторов.

Для баков закрытого типа непременно монтируется «группа безопасности». Это манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик. Иначе при заметном увеличении давления в котле и расширительном баке возможно повреждение оборудования.

Аспекты проектирования и монтажа, типичные ошибки рассмотрены в видео.

Примерный расчет ленинградской схемы отопления

На примере расчета несложно будет убедиться – проектировать данную систему действительно несложно.

Основные данные для расчета:

• площадь здания/квартиры с разбивкой по отдельным помещениям;
• высота потолков;
• информация о направленности внешних стен помещений по сторонам света и количество таких стен;
• количество, тип и размер окон и дверей.

Таблица для расчета 1-этажного дома по предложенной планировке может выглядеть так.

Необходимая мощность отопления рассчитывается при помощи онлайн-калькулятора для высоты потолков 2,5 м и наружной температуры -15 °C. Считаем, что теплоизоляция стен хорошая, над помещениями находится теплый чердак.

Помещение	Площадь, м.кв.	Наличие и направленность наружных стен	Наличие балконной или входной двери	Наличие, тип и размер окна	Необходимая мощность отопления, кВт
Тамбур	5,45	Три, Ю, В, З	Входная	Одно, стеклопакет, 1000х1500 мм	Не отапливается
Санузел	6,3	Две, Ю, З	Нет	Одно, стеклопакет, 700х500 мм	0,5
Спальня	11,96	Две, З, С	Нет	Одно, стеклопакет, 1500х1500 мм	1,07
Гостиная-кухня	23,02	Две, С, В	Нет	Два, стеклопакеты, 1500х1500 мм	2,05
Техническое помещение	4,48	Две, В, Ю	Нет	Одно, стеклопакет, 700х500 мм	0,36
Итого					2,98

При настолько низких потребностях в отоплении количество радиаторов для каждого из помещений (помимо технического) принимаем по одному, количество секций биметаллических радиаторов определяем при помощи онлайн-калькулятора.

Для санузла потребуется 4 секции, для спальни 8, для гостиной-кухни 16. Учитывая, что в гостиной два окна, рассудительно разделить обогрев на два радиатора – под каждым окном распределить по одной батарее из 8 секций.

Важно: данный расчет дает приближенное и, с большой долей вероятности, заниженное значение необходимой мощности нагревательных приборов. Целесообразно увеличить цифры на 10…15%.

Тем самым, можно считать, что в санузле будет необходимо 5 секций, в спальне и кухне-гостиной – по 9 вместо 8. Тем не менее радиаторы как правило выпускаются с четным количеством секций, по этой причине принимаем 6 для санузла, 8 для спальни, 8 и 10 для кухни-гостиной.

Далее нужно определить общий объем теплоносителя. Для чего следует знать внутренний объем каждого радиатора, котла и труб. Не имея точного плана прокладки коммуникаций и знания паспортных данных моделей батарей и котла выполнить такой расчет нельзя. Сюда же добавляется объем расширительного котла, примерно 15% от общего объема теплоносителя в системе. Принимая данные усредненно, можно считать, что электрокотел с мощностью 6 кВт имеет примерный объем 7…10 л, общий объем радиаторов из расчета 0,39 л на одну секцию 13,5 л. Добавляем сюда же внутренний объем труб и расширительного бака – получаем примерно 35…45 литров теплоносителя.

Заключение

Как видно из приведенной информации, проектирование и расчет системы отопления «ленинградка» не представляет особых затруднений для человека, имеющего базовые знания и навыки.

Достаточно четко следовать общим рекомендациям по размещению отдельных элементов системы и правильно все подключить – тепло в доме будет обеспечено на долгие годы!