Sistema di riscaldamento monotubo per una casa privata: schemi + panoramica di vantaggi e svantaggi

Hai pensato di installare il riscaldamento dell'acqua nella tua casa? Ciò non sorprende, perché un impianto di riscaldamento monotubo per una casa privata può essere tradizionale e completamente indipendente dal punto di vista energetico o, al contrario, molto moderno e completamente automatico.

Ma hai ancora dei dubbi sull'affidabilità di questa opzione: non sai quale schema scegliere e quali insidie ​​​​ti aspettano? Aiuteremo a chiarire questi problemi: l'articolo discute gli schemi per l'organizzazione di un sistema monotubo, i pro ei contro che attendono il proprietario di una casa con un tale sistema di riscaldamento.

L'articolo è fornito di schemi dettagliati e fotografie visive raffiguranti i singoli elementi utilizzati nel montaggio del riscaldamento. Inoltre, è stato selezionato un video con un'analisi delle sfumature dell'installazione di un sistema monotubo con pavimento riscaldato.

Principio di funzionamento del riscaldamento dell'acqua

Nella costruzione a pochi piani, il più diffuso è un design semplice, affidabile ed economico con un'autostrada. Il sistema monotubo rimane il modo più diffuso di organizzare la fornitura di calore individuale. Funziona grazie alla circolazione continua del liquido refrigerante.

Muovendosi attraverso i tubi dalla fonte di energia termica (caldaia) agli elementi riscaldanti e ritorno, rilascia la sua energia termica e riscalda l'edificio.

Il refrigerante può essere aria, vapore, acqua o antigelo, utilizzato nelle residenze periodiche. Più comune circuiti di riscaldamento dell'acqua.

Il riscaldamento tradizionale si basa sui fenomeni e sulle leggi della fisica: espansione termica dell'acqua, convezione e gravità. Quando riscaldato dalla caldaia, il liquido di raffreddamento si espande e crea pressione nella tubazione.

Inoltre, diventa meno denso e, di conseguenza, più leggero. Spinto dal basso dall'acqua fredda, più pesante e densa, scorre verso l'alto, quindi la tubazione in uscita dalla caldaia è sempre diretta il più in alto possibile.

Sotto l'influenza della pressione creata, delle forze di convezione e della gravità, l'acqua scorre verso i radiatori, li riscalda e si raffredda.

Pertanto, il liquido di raffreddamento rilascia energia termica, riscaldando la stanza. L'acqua ritorna in caldaia già fredda e il ciclo ricomincia.

Le moderne apparecchiature che forniscono calore a una casa possono essere molto compatte. Non è nemmeno necessario allocare una stanza speciale per installarlo.

sistema riscaldamento a circolazione naturale chiamato anche gravità e gravità. Per garantire il movimento del liquido è necessario rispettare l'angolo di inclinazione dei rami orizzontali della tubazione, che deve essere pari a 2 - 3 mm per metro lineare.

Quando riscaldato, il volume del liquido refrigerante aumenta, creando pressione idraulica nella linea.Tuttavia, poiché l'acqua non viene compressa, anche un leggero eccesso porterà alla distruzione delle strutture di riscaldamento.

Pertanto, in qualsiasi sistema di riscaldamento è installato un dispositivo di compensazione: un vaso di espansione.

In un sistema di riscaldamento a gravità, la caldaia è montata nel punto più basso della linea e il vaso di espansione in quello più alto. Tutte le tubazioni sono realizzate in discesa in modo che il liquido refrigerante possa spostarsi per gravità da un elemento all'altro dell'impianto

La differenza tra sistemi monotubo e bitubo

I sistemi di riscaldamento dell'acqua sono suddivisi in due tipologie principali: monotubo e doppio tubo. La differenza tra questi schemi sta nel metodo di collegamento delle batterie a scambio termico alla linea principale.

Una conduttura di riscaldamento monotubo è un circuito anulare chiuso. La tubazione parte dall'unità di riscaldamento, i radiatori sono collegati in serie ad essa e riconducono alla caldaia.

Il riscaldamento con una linea viene semplicemente installato e non presenta un numero elevato di componenti, quindi consente di risparmiare notevolmente sull'installazione.

I circuiti di riscaldamento monotubo con movimento naturale del liquido di raffreddamento sono installati solo con cablaggio aereo. Una caratteristica è che i diagrammi hanno montanti di mandata, ma non montanti di ritorno

Movimento del liquido di raffreddamento riscaldamento a due tubi effettuato lungo due autostrade. Il primo viene utilizzato per fornire il liquido di raffreddamento caldo dal dispositivo di riscaldamento ai circuiti di trasferimento del calore, il secondo per scaricare l'acqua raffreddata nella caldaia.

Le batterie di riscaldamento sono collegate in parallelo: il liquido riscaldato entra in ciascuna di esse direttamente dal circuito di alimentazione e quindi ha quasi la stessa temperatura.

Nel radiatore, il liquido di raffreddamento rilascia energia e, una volta raffreddato, entra nel circuito di uscita - il "ritorno".Questo schema richiede il doppio del numero di raccordi, tubi e raccordi, ma consente di organizzare strutture ramificate complesse e ridurre i costi di riscaldamento grazie alla regolazione individuale dei radiatori.

Il sistema a due tubi riscalda efficacemente ampie aree ed edifici a più piani. Negli edifici bassi (1-2 piani) con una superficie inferiore a 150 m², è più consigliabile installare il riscaldamento monotubo sia dal punto di vista estetico che economico.

Lo schema di collegamento del radiatore a due tubi non è ampiamente utilizzato nei sistemi di riscaldamento individuali per case private, poiché è più difficile da installare e mantenere. Inoltre, raddoppiare il numero di tubi sembra antiestetico

Opzioni per dispositivi di riscaldamento monotubo

Elementi di qualsiasi sistema di riscaldamento:

• fonte di calore – caldaia (caldaia a combustibile solido, elettrica, a gas;)
• dispositivi di dissipazione del calore – radiatori, contorni dei pavimenti riscaldati;
• dispositivo che fa circolare il liquido di raffreddamento – sezione di accelerazione speciale dell'autostrada, pompa dell'acqua;
• un dispositivo che compensa l'eccessiva pressione del liquido refrigerante nella linea – vaso di espansione di tipo aperto O tipo chiuso;
• tubi, raccordi e relativi raccordi idraulici.

A seconda del tipo di dispositivi utilizzati, dipenderà anche lo schema di fornitura di calore.

Sistemi a circolazione naturale e forzata

La circolazione del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento può essere effettuata naturalmente - sotto l'influenza di fenomeni fisici, o forzata - attraverso una pompa di circolazione.

Nel primo caso, il movimento di riscaldamento attraverso il sistema è spontaneo e viene chiamato naturale, nel secondo forzato o artificiale.

In base alle caratteristiche del progetto, gli schemi di riscaldamento monotubo sono divisi in due tipologie. Il primo è un circuito di flusso obsoleto ma semplice, il secondo è un circuito migliorato con bypass

Per garantire il movimento del fluido nel sistema gravitazionale è necessaria una sezione accelerante. Questo è un tubo verticale che si estende dalla caldaia attraverso il quale sale il liquido di raffreddamento riscaldato.

Nel punto più alto, la conduttura viene abbassata dolcemente, quindi l'acqua scorre lungo la conduttura con accelerazione.

Per uno schema di riscaldamento con cablaggio aereo, così come per le case a due piani, il tubo di alimentazione funge da sezione, poiché raggiunge un livello sufficiente.

Per riscaldare un edificio a un piano con cablaggio orizzontale inferiore, viene installato un collettore di accelerazione, la cui altezza non deve essere inferiore a 1,5 m dal livello del primo radiatore.

La sezione di accelerazione è un dispositivo che garantisce la circolazione del liquido di raffreddamento in un sistema di riscaldamento a gravità. Il diametro del foro dei tubi di questa sezione della conduttura deve essere maggiore della sua parte principale.

Ad esempio, se il diametro del tubo principale è 25-32 mm, per il collettore di accelerazione verrà scelto un tubo con diametro di 40 mm.

Il punto superiore del collettore di accelerazione è situato in un luogo conveniente vicino alla caldaia. Abbassare la tubazione del collettore in modo da garantire un dislivello sufficiente tra l'uscita inferiore del collettore di accelerazione e il punto più basso della condotta principale per mantenere una pendenza costante della tubazione

I principali vantaggi del sistema a gravità sono la completa indipendenza energetica (in combinazione con una caldaia a combustibile solido), la semplicità e l'assenza di strumenti complessi.

Ci sono molti svantaggi:

• Per ridurre al minimo la resistenza idraulica, i diametri dei tubi devono essere sufficientemente grandi.
• Ogni dispositivo e dispositivo integrato crea ostacoli al movimento del liquido, pertanto il sistema ha un numero minimo di valvole di intercettazione. Ciò crea difficoltà durante le riparazioni, poiché richiede l'arresto completo del sistema e lo scarico del liquido di raffreddamento dalla linea principale.
• Per un funzionamento affidabile, il sistema a gravità deve essere attentamente calcolato e bilanciato, selezionando i diametri ottimali dei tubi e il numero di sezioni del radiatore. I radiatori più esterni nel sistema dovrebbero essere più grandi di quelli in cui scorre il liquido di raffreddamento dopo aver lasciato la caldaia.

L'installazione di una pompa di circolazione nel sistema neutralizza quasi tutte le sue carenze. Il dispositivo fornisce al liquido di raffreddamento un ulteriore impulso, consentendogli di superare la resistenza idraulica degli elementi della tubazione.

Gli schemi di riscaldamento forzato a tubo singolo sono spesso implementati nelle case private.

Grazie alla modernizzazione del sistema di flusso mediante l'installazione di bypass, il refrigerante alla temperatura di esercizio viene fornito a tutti i dispositivi quasi contemporaneamente

La pompa può essere installata ovunque nella tubazione.Ma vale la pena considerare che l'acqua calda riduce la sua durata intaccando le parti in gomma (guarnizioni e guarnizioni).

Pertanto, è più consigliabile installare l'unità sulla tubazione di ritorno, dove circola il liquido di raffreddamento raffreddato. Prima di esso è obbligatorio includere un filtro grosso per proteggerlo da possibili contaminanti.

Si consiglia di collegare tutti gli apparecchi e i dispositivi degli impianti di riscaldamento tramite valvole di intercettazione e bypass.

Tale installazione consentirà la riparazione e la manutenzione dei singoli elementi senza la necessità di arrestare l'intero sistema e scaricare completamente l'acqua.

Il bypass può essere non regolato o regolabile. Nel primo caso si tratta di un semplice tubo che collega le tubazioni di alimentazione e di scarico. Nel secondo - dotato di valvola di intercettazione a tre vie

Vantaggi di un impianto di riscaldamento a circolazione forzata:

• Si possono realizzare circuiti più complessi e ramificati, aumentare la lunghezza dei circuiti;
• Non è necessario aumentare il diametro dei tubi: la pompa crea una pressione nella linea sufficiente per il movimento e la distribuzione uniforme del liquido;
• La circolazione viene effettuata ad una determinata velocità e non dipende dal grado di riscaldamento del liquido di raffreddamento e dalla presenza di una sezione di accelerazione;
• Non è necessario rispettare gli angoli di inclinazione durante la posa della tubazione, perché... il movimento del liquido refrigerante è stimolato dalla pompa.

Inoltre, puoi installare dispositivi di controllo su ciascun radiatore e mantenere la modalità di riscaldamento ottimale, riducendo il consumo energetico e i costi di riscaldamento.

Ci sono solo tre svantaggi del riscaldamento forzato monotubo:

• dipendenza dalla fornitura elettrica;
• rumore — qualche ronzio prodotto da una pompa in funzione;
• prezzo - maggior costo del dispositivo rispetto allo schema gravitazionale.

Neutralizzarli è abbastanza semplice. La dipendenza energetica viene risolta installando un generatore elettrico autonomo o commutando il sistema in modalità di circolazione naturale.

Per rendere quasi impercettibile il funzionamento della pompa, è sufficiente installarla in un'area non residenziale: bagno, toilette, locale caldaia.

Nei punti più alti della linea, soprattutto con riscaldamento forzato con vaso di espansione chiuso, è necessario prevedere la possibilità di sfiato dell'aria liberata dall'acqua. Per i radiatori si tratta di prese d'aria automatiche o valvole Mayevsky, per le tubazioni: un separatore d'aria

Impianto di riscaldamento aperto o chiuso?

Per evitare aumenti eccessivi della pressione idraulica nel sistema e suoi picchi, è installato un vaso di espansione. Accetta l'acqua in eccesso durante l'espansione, per poi restituirla alla linea principale quando si raffredda, ripristinando l'equilibrio del sistema.

Esistono due design fondamentalmente diversi, che determinano l'aspetto dell'intero sistema.

Un vaso di espansione di tipo aperto è un contenitore parzialmente o completamente aperto che si collega alla linea principale nel suo punto più alto, subito dopo la caldaia.

Per evitare che il liquido trabocchi oltre i bordi ad un certo livello, è previsto uno scarico attraverso il quale l'acqua in eccesso verrà scaricata nella fogna o sulla strada.

Nelle case a un piano, il serbatoio di compensazione viene spesso posizionato nel sottotetto, in questo caso deve essere isolato.

Per non monitorare costantemente il livello del liquido di raffreddamento, l'alimentazione idrica è collegata al serbatoio di espansione ed è installata una semplice valvola a galleggiante

Un sistema di riscaldamento con un tale dispositivo di compensazione è chiamato aperto. Viene utilizzato quando si installa una fornitura di calore indipendente dall'energia o combinata.

Implica il contatto diretto del liquido refrigerante caldo con l'aria, con conseguente evaporazione naturale e saturazione di ossigeno.

Sulla base di ciò, lo schema di fornitura di calore aperto è caratterizzato dai seguenti svantaggi:

1. Quando si installa la tubazione dei sistemi a gravità, è necessario osservare le pendenze: in questo caso l'aria rilasciata nel sistema verrà scaricata nel serbatoio e nell'atmosfera.
2. È necessario monitorare regolarmente e reintegrare tempestivamente il volume dell'acqua nel contenitore, prevenendone l'eccessiva evaporazione.
3. L'antigelo non può essere utilizzato come refrigerante, poiché quando evapora vengono rilasciate sostanze tossiche.

L'ossigeno contenuto nel fluido di ricircolo provoca danni da corrosione nelle parti in acciaio degli apparecchi di riscaldamento, riducendone la durata.

Tuttavia, ha anche i suoi vantaggi:

• Non è necessario monitorare costantemente la pressione nella linea;
• Anche in caso di piccole perdite il sistema riscalderà adeguatamente la casa purché nella linea sia presente una quantità sufficiente di liquido;
• Puoi anche riempire il liquido di raffreddamento nel sistema con un secchio: basta versare il serbatoio di espansione nell'acqua al livello richiesto.

Il vaso di espansione di tipo chiuso è un alloggiamento durevole e sigillato, il cui volume interno è diviso in due parti da una membrana. Una cavità è piena d'aria, la seconda è collegata alla linea principale.

Quando riscaldato, il liquido di raffreddamento, aumentando di volume, spinge la membrana verso la camera d'aria, che svolge il ruolo di ammortizzatore. Quando l'acqua si raffredda, la pressione idraulica diminuisce e l'aria compressa riequilibra il sistema, reimmettendo l'acqua in eccesso nella tubazione.

Tutti i serbatoi chiusi sono dotati di valvola per l'aria.In modalità di emergenza, quando la pressione nella camera d'aria supera il limite consentito, rilascia il gas e protegge il dispositivo dalla distruzione

Un sistema con un vaso di espansione a membrana è chiamato chiuso. Si tratta di una linea idraulica chiusa completamente priva di accesso all'aria.

Un serbatoio di compensazione può essere integrato in qualsiasi punto dell'impianto, ma nella maggior parte dei casi viene installato sulla tubazione di ritorno vicino alla caldaia per facilitare la manutenzione.

Un impianto di riscaldamento chiuso è caratterizzato dalla presenza di una leggera sovrappressione. Pertanto, diventa un elemento obbligatorio dell'autostrada gruppo di sicurezza.

L'unità è composta da uno sfiato aria, un manometro e una valvola di sicurezza per lo scarico del liquido refrigerante in modalità di emergenza. Montato con valvole di intercettazione sulla tubazione di alimentazione per consentire l'arresto in caso di riparazione.

Se c'è un aumento nel gasdotto, si trova nel punto più alto.

Design efficiente del sistema monotubo

Quando si progetta il riscaldamento, vengono presi in considerazione molti fattori: la disponibilità di un'alimentazione elettrica stabile e un locale separato per le apparecchiature (locale caldaia, locale caldaia), il numero di piani e la disposizione, l'estetica della struttura futura, ecc.

In ogni singolo caso, la posizione dell'apparecchiatura e i metodi di collegamento saranno diversi.

Per una stanza molto piccola - una casa di campagna - il più efficace sarà un semplice schema di flusso gravitazionale per collegare in sequenza le batterie direttamente alla tubazione principale.

Quando si installano due o tre radiatori, non è necessario installare un gran numero di valvole di intercettazione: in questo caso è più semplice scaricare l'acqua dal sistema, se necessario.

Negli edifici di superficie più ampia, il sistema di fornitura di calore è una struttura complessa, talvolta ramificata. In questo caso, l'opzione migliore è forzata riscaldamento secondo lo schema Leningradka con collegamento diagonale delle batterie dissipatrici di calore e orientabile bypassa.

Questo schema garantisce il massimo riscaldamento dell'area del radiatore e la possibilità di regolare e configurare la modalità operativa. Per scollegare qualsiasi elemento del sistema non è necessario scaricare l'acqua dall'intera linea

Metodi per collegare un radiatore alla linea principale

Il trasferimento di calore dei radiatori dipende dal metodo di collegamento alla linea principale.

Esistono tre tipi principali di connessione:

• Diagonale;
• Laterale;
• Inferiore.

Diamo un'occhiata più in dettaglio alle caratteristiche di ciascuno di questi metodi.

Collegamento diagonale o trasversale

La connessione diagonale o incrociata è la più efficace. Si ottiene il massimo riscaldamento dell'area della batteria e praticamente non vi è alcuna perdita di calore.

Secondo questo schema, la tubazione di alimentazione è collegata al tubo superiore del radiatore e il tubo di uscita è collegato al tubo inferiore situato sul lato opposto del dispositivo. Per i dispositivi con un numero elevato di sezioni viene utilizzato solo il tipo di connessione diagonale.

Collegamento laterale o unilaterale

La connessione laterale o unilaterale consente il riscaldamento uniforme di tutte le sezioni del dispositivo.

Per il collegamento, le tubazioni di alimentazione e di scarico sono collegate su un lato. Molto spesso, questa connessione viene utilizzata per impianti di riscaldamento con cablaggio aereo.

La trasmissione del calore in riscaldamento con radiatori collegati lateralmente, con mandata dall'alto verso il basso, è pari al 97%. Con il movimento inverso del liquido di raffreddamento, dal basso verso l'alto, questa cifra è del 78%

Collegamento inferiore del radiatore con tubazione

Il collegamento dal basso non è lo schema di riscaldamento più efficiente. Tuttavia, ciò accade abbastanza spesso, soprattutto quando la conduttura principale è nascosta sotto il pavimento.

I tubi di ingresso e uscita sono collegati ai tubi inferiori situati su lati diversi del radiatore.

La velocità di trasferimento del calore con il collegamento inferiore dei radiatori è dell'88%

Vantaggi e svantaggi di un sistema monotubo

Il riscaldamento monotubo ha guadagnato ampia popolarità nel campo dell'edilizia privata.

Le ragioni principali sono il costo relativamente basso della struttura e la possibilità di installarla da soli, senza il coinvolgimento di specialisti.

Ma un sistema di riscaldamento monotubo presenta altri vantaggi:

• Stabilità idraulica: il trasferimento di calore di altri elementi del sistema non cambia quando i singoli circuiti vengono disconnessi, i radiatori vengono sostituiti o le sezioni vengono ampliate;
• La realizzazione della linea principale richiede un numero minimo di tubazioni;
• È caratterizzato da bassa inerzia e tempo di riscaldamento dovuti alla minore quantità di refrigerante nella linea rispetto a un sistema a due tubi;
• Sembra esteticamente gradevole e non rovina l'interno della stanza, soprattutto se il tubo principale è nascosto;
• L'installazione di valvole di intercettazione di ultima generazione - ad esempio termostati automatici e manuali - consente di regolare con precisione la modalità di funzionamento dell'intera struttura, nonché dei suoi singoli elementi;
• Design semplice e affidabile;
• Facilità di installazione, manutenzione e funzionamento.

Quando si collegano i dispositivi di controllo e monitoraggio all'impianto di riscaldamento, questo può essere commutato in una modalità di funzionamento completamente automatica.

Possibile integrazione con Sistema "Casa intelligente". - in questo caso è possibile impostare programmi per modalità di riscaldamento ottimali in base all'ora del giorno, alla stagione e ad altri fattori decisivi.

Una linea di riscaldamento monotubo può essere completamente nascosta con finiture. Un tale dispositivo non solo non rovina l'aspetto della stanza, ma ne diventa anche il dettaglio: un oggetto interno.

Lo svantaggio principale della fornitura di calore a tubo singolo è lo squilibrio del riscaldamento delle batterie a trasferimento di calore lungo la linea principale.

Il liquido di raffreddamento si raffredda mentre si muove lungo il circuito. Per questo motivo i radiatori installati lontano dalla caldaia riscaldano meno di quelli situati nelle loro vicinanze. Pertanto, si consiglia di installare apparecchi in ghisa a raffreddamento lento.

L'installazione di una pompa di circolazione consente al liquido di raffreddamento di riscaldare i circuiti di riscaldamento in modo più uniforme, tuttavia, se la tubazione è di lunghezza sufficiente, si osserva un raffreddamento significativo.

Gli effetti negativi di questo fenomeno possono essere ridotti in due modi:

1. Nei radiatori lontani dalla caldaia, il numero di sezioni aumenta.Ciò aumenta la loro area di conduzione del calore e la quantità di calore sprigionato, consentendo un riscaldamento più uniforme degli ambienti.
2. Elaborano un progetto con una disposizione razionale dei dispositivi che emettono calore nelle stanze: i più potenti sono installati nelle stanze dei bambini, nelle camere da letto e nelle stanze “fredde” (a nord, ad angolo). Man mano che il liquido di raffreddamento si raffredda, il soggiorno e la cucina procedono, terminando con i locali non residenziali e di servizio.

Tali misure riducono al minimo gli svantaggi di un sistema monotubo, in particolare per edifici a uno e due piani con una superficie fino a 150 m². Per tali case, il riscaldamento monotubo è il più redditizio.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Alla rete di riscaldamento monotubo sono collegati non solo i radiatori, ma anche i circuiti di riscaldamento a pavimento. Il video mostra come eseguire tale installazione.

Il riscaldamento monotubo è un sistema semplice e affidabile. Tuttavia, per un riscaldamento efficace è necessario selezionare attentamente i suoi singoli elementi. Per fare ciò è consigliabile chiedere consiglio ad uno specialista, che vi aiuterà ad effettuare un calcolo di valutazione.

Non sei d'accordo con i diagrammi presentati nel nostro articolo? Oppure hai esperienza pratica nell'installazione del riscaldamento monotubo in una casa privata? La tua esperienza sarà utile ai nostri lettori. Sentiti libero di condividere le tue conoscenze nei commenti qui sotto.