Система отопления для частного дома ленинградка и ее схема

Принцип действия схемы отопления «Ленинградка»

Появление современного обогревательного оборудования, новых технологий позволило усовершенствовать «Ленинградку», сделать ее управляемой и увеличить функциональные возможности.

Классическая «Ленинградка» представляет собой систему обогревательных приборов (радиаторов, конвертеров, панелей), соединенных единым трубопроводом. По этой системе свободно циркулирует теплоноситель — вода или смесь антифриза. В качестве источника тепла выступает котел. Радиаторы устанавливают по периметру жилья вдоль стен.

На рисунке показана реализация закрытой схемы «Ленинградки» с верхним подводом трубы и принудительной циркуляцией. Один трубопровод соединяет котел, радиаторные батареи, по нему происходит движение теплоносителя, его направленность указана стрелками. Красным цветом обозначен трубопровод, отдающий тепло, синим — труба, по которой движется охлажденный теплоноситель

Систему отопления, в зависимости от расположения трубопровода, делят на два вида:

Трубопровод системы может располагаться снизу, сверху и диагонально. Верхнее расположение труб считается наиболее эффективным в плане теплоотдачи, в то время, как нижние трубы проще монтировать.

При нижнем подключении приборов отопления к отопительной магистрали необходимо предусмотреть сужение труб на участке, необходимое для направления теплоносителя в радиатор

Циркуляция теплоносителя может происходить принудительно (с помощью циркуляционного насоса) или естественно. Также система может быть закрытого или открытого типа. Об особенностях каждого вида системы расскажем в следующем разделе.

Именуемая «Ленинградкой» однотрубная система отопления подходит для одно-, двухэтажных жилых построек небольшой площади, оптимальное количество радиаторов – до 5 штук. При использовании 6-7 батарей необходимо произвести скрупулезные расчеты конструкции. При наличии от 8 радиаторов система может быть недостаточно эффективной, а ее установка и доработка — неоправданно дорогостоящей.

Диагональный вариант подключения в однотрубной схеме хоть и позволяет увеличить теплоотдачу системы на 10 — 12 %, но не избавляет от «перекоса» в температурном режиме между первыми от котла и крайними батареями

Что подразумевается под «ленинградкой»?

Такое эксцентричное название отопительная система приобрела благодаря одноимённому городу, где её впервые использовали для обогрева многоквартирных построек. Её разрабатывали во время острой недостачи жилплощади в бывшем Союзе с целью максимально сэкономить на изделиях трубопрокатной промышленности. Однако с того времени схема отопления была сильно изменена и усовершенствована, хотя и сохранила все основные преимущества, которые и по сей день привлекают очень много домовладельцев стремящихся не сильно тратиться на организации обогрева собственного дома:

• минимальный объем расходных материалов;
• простота проведения монтажных работ, которые вполне под силу выполнить самостоятельно;
• доступность покупки всех комплектующих;
• простота и дешевизна в процессе эксплуатации.

В основе схемы обустройства современного отопления «ленинградка» лежит простейший принцип подключения всех приборов отопления последовательным способом одним трубопроводом, по которому будет циркулировать теплоноситель. При этом пройдя полный круг и выйдя из самого дальнего радиатора, остывшая вода снова возвращается в центральный агрегат — котёл для повторного нагрева. Благодаря этому происходит перемещение теплоносителя, в качестве которого используют горячую воду в замкнутом отопительном контуре. При этом в процессе движения воды она отдаёт своё тепло батареям, которые прогревают воздух в помещении.

1 Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Сейчас в проектах отопления частного двухэтажного дома уже не встретишь чертежей отопительных контуров, работающих без включения в схему циркуляционных насосов. Но еще не так давно обогрев частных домовладений с индивидуальным водяным отоплением осуществлялся исключительно благодаря естественному движению воды по трубам. В некоторых домах, построенных и оборудованных всем необходимым раньше, системы отопления с самотечной циркуляцией теплоносителя функционируют по сей день.

Система отопления с естественной циркуляцией постепенно отходит в прошлое

За счет чего движется жидкость в таких трубных контурах? Циркуляцию здесь обеспечивает разница в плотности воды с различной температурой. Горячая жидкость легче (меньше плотность), поэтому стремится вверх, более холодная – вниз. Нагретый котлом теплоноситель уходит по стояку наверх, на его смену приходит остывшая вода из обратного трубопровода. Это называется конвекцией, которая обеспечивает половину энергии, необходимой для осуществления естественной циркуляции.

Вторую половину движущей силы придает жидкости гравитация. Чтобы сила притяжения действовала эффективнее, горизонтальные трубы контура (лежаки) устанавливают с уклоном в сторону движения теплоносителя. Подающий трубопровод наклонен к радиаторам отопления, обратный лежак – к котлу. Кроме уклона труб в самотечном контуре большое значение для успешного осуществления циркуляции имеют такие факторы:

• положение котла относительно обратной трубы (чем ниже установлен агрегат, тем лучше);
• диаметр трубных коммуникаций (чем шире просвет трубопровода, тем ниже сопротивление);
• сечение внутренних отверстий в батареях (та же закономерность, что и для труб).

Соблюдение этих правил позволяет сделать эффективный самотечный контур в доме своими руками. Однако условия, которые необходимо соблюдать при монтаже системы с естественным движением теплоносителя, являются причиной таких ее недостатков:

• громоздкие трубы (обычно стальные) нельзя проложить скрыто, они всегда на виду;
• для котла необходимо делать углубленную площадку, что делает неудобным его обслуживание;
• необходимо поддерживать разницу между горячим и остывшим теплоносителем не менее 25 градусов;
• оптимальными батареями отопления, имеющими наибольший внутренний просвет и меньшую подверженность коррозии (при естественной циркуляции в теплоносителе много воздуха), являются чугунные (выбор невелик);
• большой объем теплоносителя и необходимость монтировать громоздкий расширительный бак открытого типа;
• сложно провести правильные теплотехнические расчеты для равномерного обогрева комнат.

Кроме того, самотечный контур не способен полноценно обогреть габаритные постройки. Эффективная естественная циркуляция возможна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м2 (в двухэтажном доме). Эти минусы делают самотечные контуры минимально востребованными у домовладельцев. Но все же остаются приверженцы отопительных гравитационных систем, аргументирующие свои предпочтения такими преимуществами самотечных контуров:

• независимость от бесперебойной подачи электричества;
• бесшумность движения жидкости по трубам;
• эффективность отопительной системы при эксплуатации твердотопливных котлов (высокая инерционность частично нивелирует частые и значительные температурные перепады).

Жидкость по трубам в таких системах движется за счет разницы плотности горячей и холодной воды

При монтаже гравитационных контуров применяются две схемы трубной разводки – однотрубная, когда теплоноситель от батарей отводится по той же трубе, что и подается, и двухтрубная, когда подача жидкости и ее отведение обратно к котлу осуществляется двумя коммуникациями. Для отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией применяются те же схемы разводки. На второй этаж теплоноситель подается по стояку, отходящему от котла, остывшая жидкость сверху отводится по обратной вертикальной трубе. Лежаки на обоих этажах присоединяются к стоякам согласно примененной схемы разводки отопительных коммуникаций.

Вертикальная однотрубная система отопления

Схема с вертикальной разводкой работает гораздо эффективнее, если в нее включен циркуляционный насос. Принудительная циркуляция теплоносителя позволит даже при меньшем диаметре магистрального трубопровода достичь достаточно быстрого прогрева.

При расчете вертикальной гравитационной схемы нужно предусмотреть трубы большего диаметра для того, чтобы обеспечить достаточную пропускную способность всей отопительной системы. При этом монтаж должен выполняться под небольшим углом, чтобы циркуляция воды в стояке осуществлялась лучше.

Фото радиатора подключенного к сети с вертикальной разводкой

Порядок монтажа

Ленинградка своими руками устанавливается довольно просто при соблюдении последовательности монтажа:

1. Труба диаметром в полтора-два дюйма укладывается по периметру помещения от котла;
2. Непосредственно у котла делается технологическая врезка, куда потом будет приварена вертикальная магистраль;
3. К этому отрезку крепится расширительный бачок с самого верха;
4. После этого подключаются батареи и радиаторы.

Этап монтажа внутри пола

Видео монтажа однотрубного отопления можно посмотреть здесь:

Преимущества «Ленинградки»

• Простота и доступность;
• Цена;
• Дешевизна и приобретение отдельных элементов;
• Ремпригодность.

Важно! При установке радиаторов во всех помещениях, последние отопительные приборы в цепи должны иметь большую площадь теплоотдачи (батареи должны иметь больше секций).Это улучшит обогрев помещения

Недостатки «ленинградки»

• Для монтажа своими силами необходим сварочный аппарат и умение пользоваться им (если магистральный трубопровод выполняется стальными трубами);
• Необходимо предусмотреть возможность повышения давления внутри системы для улучшения циркуляции теплоносителя;
• Невозможность использования в горизонтальной однотрубной системе отопления «Ленинградка» полотенцесушителей и систем типа «теплый пол»;
• Некоторая не эстетичность в интерьере помещения (за счет наружных труб большого диаметра);

Участок вертикального стояка

• Ограничения по общей длине цепи или стояка;
• Необходимость после монтажа проверить герметичность соединений на месте сварки.
• Данная схема дает возможность проводить «апгрейд» системы в процессе эксплуатации;
• При подключении байпасов – обводных труб с кранами или клапанами – появляется возможность заменять и ремонтировать отдельные батареи без отключения отопления, прямо в процессе эксплуатации;

Расчёт

Для максимально эффективной теплоотдачи при минимальных затратах электроэнергии важно правильно произвести расчёт системы отопления. Для этого необходимо знать мощность:. Для этого необходимо знать мощность:

Для этого необходимо знать мощность:

• котла;
• радиаторов и их число в каждом помещении;
• расширительного бака. А также диаметр и длину магистрали.

Определение мощности котла

Чтобы определить мощность котельной установки, рассчитывают теплопотери каждого помещения. Потери тепла происходят через потолок, под, окна и стены. Для расчёта используют формулу: умножают отдельно площадь (стены, окна, потолка) на соответствующий коэффициент потерь для каждого из них. Далее, результат суммируется и делается вывод о мощности котельной установки.

Есть и другой более быстрый метод расчёта. Существуют рекомендации удельной мощности котла в зависимости от региона.

Расчёт производят по формуле Wк = Wуд х S/10; где: Wк — мощность котла; Wуд — рекомендованная удельная мощность.

После этого можно чертить схему отопления и подбирать радиаторы.

Расчёт мощности радиаторов и их количества

Количество радиаторов и секций в них зависит от площади помещения, теплопотерь, на которые влияют материалы стен и наличие окон.

Рассчитывают объём помещения: V=S * h, где площадь и высота потолков.

На 1 квадратный метр дома из кирпича для комфортной температуры необходимо 0,034 кВт. Вычисляют нужную тепловую энергию для обогрева помещения, умножая 0,034 на объем.

Далее, выбирают радиатор, узнают мощность одной секции и делят предыдущий результат на её мощность. Таким образом, подсчитывают необходимое количество секций.

Определение диаметра и материала труб

Одним из основных моментов при расчёте параметров для «ленинградки» является определение диаметра трубы для наибольшей эффективности.

Для естественной циркуляции необходим большой «проход». В этом случае система труб хорошо видна. С принудительной циркуляцией трубы на различных участках могут быть разного диаметра, чтобы сбалансировать контур.

Чтобы определить из какого материала использовать трубы, рассчитывают гидравлическое сопротивление на каждом участке и сравнивают его. Это делается по формулам с учётом таких факторов: шероховатость, повороты и протяжённость труб, соединение (краном, тройником, прибором балансировки).

Далее, определяют теплопотери с учётом сопротивления. Для этого необходимы данные о наружном диаметре трубы, толщине стенки, скорости подачи и расходе воды.

Объем расширительного бака

Для расчёта необходимы данные о количестве циркулирующего теплоносителя. Расширительный бак имеет объем, составляющий 110 объёма жидкости. Количество теплоносителя рассчитывают по формуле W = π (D2/4) L, с учётом внутреннего диаметра трубы и длины всей магистрали.

Справка. Расчёт однотрубной системы каждый может сделать самостоятельно вручную или используя профессиональные и простые программы для обычного пользователя.

Варианты монтажа

Система отопления ленинградка в частном доме может быть как открытого, так и закрытого типа, с естественной или принудительной циркуляцией (в последнем случае потребуется врезка циркуляционного насоса). Монтаж системы возможен по двум вариантам: горизонтальному и вертикальному. Понятно, что первый подходит только для одноэтажных строений, если же этажей больше, то придётся прибегнуть к более сложной вертикальной схеме.

При горизонтальной разводке магистральный трубопровод укладывается параллельно плоскости пола либо вдоль стен, либо под половым покрытием. В случае открытой системы с естественной циркуляцией желательно обеспечить уклон подающей магистрали в направлении радиаторов, а сами радиаторы расположить на одном уровне.

Вертикальная разводка предполагает принудительную циркуляцию теплоносителя. В противном случае потребуется очень точный расчёт уклонов и диаметров труб – проще установить насос и, что называется, «не париться».

Принцип работы системы отопления ленинградка

Работа Ленинградки основывается на очень простом принципе: циркуляция теплоносителя поддерживается благодаря способности более холодных жидкостей выталкивать теплые. Все отопительные приборы соединяются между собой в единую последовательную цепь, поэтому температура на выходе будет значительно ниже входной.

Одна из особенностей системы – возможность прокладывать трубы внутри половой поверхности, непосредственно под ней и над ней. Пропадает необходимость надежной их теплоизоляции. Конструкционные элементы пола никогда не перегреются, следовательно, не нуждаются в специализированной защите.

Делится отопительная система ленинградка на две разновидности:

• Однотрубная горизонтальная система
• Однотрубная вертикальная система

Дополнительный видео урок

Однотрубная горизонтальная система

Один из самых распространенных вариантов реализации – с горизонтальной разводной труб. Прокладку магистрали ведут под полом или непосредственно над ним.

Безусловно, второй вариант более предпочтителен. Укладка трубы в пол влечет некоторые тепловые потери, однако в помещении ничто не будет портить эстетического вида.

Чтобы теплоноситель циркулировал по трубам без существенных препятствий, необходимо позаботиться о наличии уклона подающей трубы. Перед каждым радиатором устанавливают удаляющий воздух кран Маевского. При этом все приборы должны расположиться на одном уровне.

Однотрубная вертикальная система

Намного эффективнее работает система отопления ленинградка с вертикальной развязкой трубной магистрали. Однако в нее обязательно должен включаться циркуляционный насос. Таким образом помещение будет обогреваться значительно быстрее.

В случае с вертикальной развязкой, основная труба прокладывается по чердачному помещению и должна быть качественно утеплена. При этом вниз спускаются отводящие трубы. Если в доме два и более этажа, отопительные радиаторы рекомендуется располагать строго друг под другом.

Как и в случае в горизонтальной развязкой, необходимо предусмотреть небольшой уклон, иначе в стояке будет застаиваться теплоноситель. Несмотря на эффективность системы, состоящей из труб небольшого диаметра, внутреннее сечение должно быть большим. Если длина магистрали превышает 30 м, следует выбирать горизонтальную развязку.

Что такое «ленинградка»

Почему именно «ленинградская схема отопления» и при чём тут «колыбель Великой Октябрьской Социалистической Революции»? Никто уже не помнит, хотя легенд бытует немало. На самом деле такие схемы впервые были применены в Британии и использовались в дореволюционной России. В СССР подобные схемы получили довольно широкое распространение, но отнюдь не только в городе на Неве. Как бы то ни было, они были прозваны в народе «ленинградка», термин стал общеупотребительным.

Отметим, что по запросу «система отопления частного дома ленинградка» или «схемы отопления частного дома ленинградка» в сети можно найти множество статей, описывающих различные схемы, от стандартной однотрубной до двухтрубной, а также их гибриды. Этому есть объяснение: «ленинградская система отопления частного дома» и подобные этому определения — не специальный технический термин, а околостроительный жаргон. Каждый «интернет-эксперт», народный умелец и даже ЖЭС-овский сантехник вкладывает сегодня в это понятие своё сермяжное представление о предмете. Мы опишем лишь тот вариант, который в большей степени соответствует «доперестроечной» трактовке термина:

Особенности ленинградской схемы отопления

«Отопление ленинградка» — усовершенствованная версия однотрубной схемы, построена таким образом, что магистраль распределения теплоносителя не разрывается отопительными приборами, они подсоединены боковыми отводами. Благодаря этому взаимозависимость температуры в батареях не столь велика.

Схема отопления ленинградка даёт возможность осуществлять более-менее адекватное регулирование каждого из отопительных приборов. Установив на подводящие трубы запорную арматуру, отдельные батареи можно полностью отключать и временно демонтировать, на работе системы в целом это почти не сказывается.

Отопление ленинградская: за и против

Плюсы схемы:

• Даёт возможность регулировать теплоотдачу каждой батареи.
• Можно отключать отдельные радиаторы.
• Невысокий расход материалов и стоимость системы.
• Простота монтажа, при определённом старании может смонтировать и не специалист.
• Схема отопления ленинградка без насосанаилучшим образом подходит для систем отопления с естественной циркуляцией.

Минусы:

• Последовательное падение температуры теплоносителя от прибора к прибору.
• Ограниченная, по сравнению с двухтрубной схемой, возможность регулирования теплоотдачи радиаторов.
• Относительно невысокая экономичность.

Подведём итог: в частном доме отопление ленинградка подойдёт для тех, кто хотел бы жить в относительно комфортных условиях, но не может себе позволить раскошелиться на полноценное отопительное оборудование. На недостатки этого устаревшего на сегодняшний день решения придётся закрыть глаза. Для адекватной работы «ленинградки» имеет значение правильный расчёт диаметра трубопроводов, поэтому рекомендуем монтировать схему не на глазок, а привлечь для проектирования, а при необходимости и монтажа, профессиональных теплотехников.

Отопление «ленинградка» – схема открытой разводки

Открытая схема водяного отопления «ленинградка» имеет интересную особенность — последовательное размещение всех конструктивных элементов по внешнему контуру стен. Центральным узлом такой однотрубной системы является отопительный котёл, который посредством подающего стояка подсоединяется к первой батарее. Потом с первого радиатора горячая вода попадает в следующий элемент и так пока не пройдёт по всем нагревательным узлам во всём доме. Пройдя все батареи, остывшая вода по трубе обратки возвращается назад в котёл для повторного нагрева и всё повторяется заново, образуя замкнутый круговорот.

Из-за нагрева воды в отопительной системе по законам физики она расширяется в объёме. Поэтому для удаления её излишков в контуре устанавливается расширительный бачок. При этом в открытой отопительной системе, такой конструктивный элемент связан с воздухом в помещении посредством специального патрубка. После того как теплоноситель остынет, он из расширительного бака снова попадает в систему.

Очень часто для повышения эффективности работы отопления однотрубную систему оснащают циркуляционным насосом. который устанавливается перед котлом на трубе обратки. Благодаря такому дополнению, скорость обогрева частного дома как одноэтажного, так и с двумя этажами значительно увеличивается, так как теплоноситель начинает циркулировать по принудительному принципу.

Чтобы облегчить заполнение отопительной системы водой, в месте прохождения трубы обратки через запорный механизм и очистительный фильтр подключается трубопровод холодного водоснабжения. Также в нижней точке системы монтируется сливной патрубок с краном на конце. Такое приспособление позволяет в случае необходимости слить весь теплоноситель из системы.

В частном домостроении обычно используют стандартные радиаторы с нижней схемой подключения. При этом каждая батарея для удаления воздушных пробок оснащается краном Маевского. Помимо этого в частных домах для «ленинградки» зачастую используют последовательный диагональный метод подключения батарей.

Но, несмотря на популярность таких схем разводки отопления, они обладают общим существенным недостатком — в них не предусмотрена регулировка уровня теплоотдачи каждой отдельно взятой батареи. Для решения этой проблемы существует кардинально другой способ подключения радиаторов.

Для улучшения работы отопительной системы посредством регулировки тепла каждого радиатора используется параллельное подключение всех батарей к стояку. При этом каждое отопительное устройство на входном и выходном патрубке оснащается запорной арматурой. Также в параллельный к батарее участок стояка, который в такой ситуации выступает в роли байпаса, монтируется игольчатый кран для регулировки интенсивности водяного потока через отопительную батарею. Это удалось достигнуть благодаря законам физики, ведь при полном открытии запорного механизма теплоноситель не потечёт вверх по батарее, преодолевая силу тяжести. Это приводит к тому, что при увеличении степени открытия вентиля, снижается температура в батарее.