Sistem de încălzire cu o singură țeavă Leningradka: scheme și principiul de organizare

Pentru încălzirea unei încăperi mici sau a unei case particulare cu două etaje, nu este necesar să folosiți tehnologii complexe și costisitoare. Cunoscută încă din perioada Uniunii Sovietice, sistemul de încălzire “Leningradka” este astăzi utilizat eficient pentru a asigura căldura în construcții locative mici.

Ea rămâne populară datorită simplității proiectării și consumului economic de materiale. La urma urmei, recunoașteți, mai scump și mai complicat nu înseamnă întotdeauna mai bine.

Puteți amenaja singur sistemul monotub “Leningradka”. Vă vom ajuta să înțelegeți principiul de funcționare a sistemului, vom prezenta schemele tehnologice principale și vom descrie pas cu pas tehnologia de montaj a sistemului de încălzire. Materialul foto și video ilustrativ vă va ajuta să planificați ordinea de implementare a proiectului.

Principiul de funcționare al schemei de încălzire “Leningradka”

Apariția echipamentelor moderne de încălzire și a noilor tehnologii a permis perfecționarea sistemului “Leningradka”, făcându-l controlabil și sporindu-i capacitățile funcționale.

Sistemul clasic “Leningradka” reprezintă un sistem de dispozitive de încălzire (radiatoare, convectoare, panouri) conectate printr-un singur circuit de conducte. Prin acest sistem circulă liber agentul termic – apă sau amestec antigel. Ca sursă de căldură acționează centrala termică. Radiatoarele se instalează pe perimetrul locuinței, de-a lungul pereților.

Sistemul de încălzire, în funcție de amplasarea conductei, se împarte în două tipuri:

• orizontal;
• vertical.

Conducta sistemului poate fi amplasată fie jos, fie sus. Amplasarea superioară a țevilor este considerată cea mai eficientă în ceea ce privește transferul de căldură, în timp ce țevile inferioare sunt mai ușor de montat.

Conectarea inferioară a aparatelor necesită obligatoriu utilizarea unei pompe, ceea ce reduce oarecum prioritățile economice ale sistemului. În varianta superioară, este necesar un calcul precis în faza de proiectare și amenajarea unei secțiuni de accelerare, ceea ce mărește lungimea conductei și costurile de construcție.

La conectarea inferioară a aparatelor de încălzire la magistrala de încălzire, este necesar să se prevadă o îngustare a țevilor pe tronson, necesară pentru direcționarea agentului termic către radiator.

Circulația agentului termic poate avea loc forțat (cu ajutorul unei pompe de circulație) sau natural. De asemenea, sistemul poate fi de tip închis sau deschis. Vom vorbi despre particularitățile fiecărui tip de sistem în secțiunea următoare.

Denumită “Leningradka”, sistemul de încălzire cu un singur tub este potrivit pentru clădiri rezidențiale cu unul sau două etaje, de suprafață mică, numărul optim de radiatoare fiind de până la 5 bucăți.

La utilizarea a 6-7 baterii, este necesar să se efectueze calcule riguroase ale construcției. În cazul a 8 radiatoare, sistemul poate fi insuficient de eficient, iar instalarea și modificarea acestuia – nejustificat de costisitoare.

Varianta de conectare diagonală în schema cu un singur tub, deși permite creșterea transferului de căldură al sistemului cu 10 – 12 %, nu elimină “dezechilibrul” regimului termic între primele de la cazan și bateriile extreme.

Prezentare generală a schemelor tehnologice principale

Fiecare dintre schemele de încălzire de tip Leningradka are propriile sale particularități de implementare practică, avantaje și dezavantaje, pe care le vom analiza mai jos.

Particularitățile schemelor orizontale

În casele private cu un etaj sau în încăperi de suprafață mică se instalează de obicei sistemul „Leningradka” după o schemă orizontală. La implementarea practică a schemelor orizontale trebuie să se țină cont de faptul că toate elementele de încălzire (radiatoarele) sunt amplasate la același nivel, iar montarea lor se face de-a lungul pereților, pe perimetrul încăperii amenajate.

Să analizăm cea mai simplă schemă orizontală clasică de tip deschis cu circulație forțată.

În schema orizontală a sistemului „Leningradka”: 1 — cazanul; 2 — țeava de legătură; 3 — vasul de expansiune; 4 — pompa de circulație; 5 — robinetul sferic de golire; 6 — colectorul de accelerare; 7 — robinetul Maevski; 8 — radiatoarele; 9 — conducta de evacuare; 10 — canalizarea; 11 — robinetul sferic; 12 — filtrul; 14 — conducta de alimentare. Săgețile indică direcția de deplasare a agentului termic

Din schemă se observă că sistemul este format din:

1. Cazanul de încălzire, care este conectat la sistemul de alimentare cu apă și la rețelele de canalizare;
2. Vasul de expansiune cu țeavă de legătură – datorită prezenței acestui vas, sistemul se numește deschis. La el este conectată o țeavă de legătură prin care ies surplusul de apă la umplerea circuitului și aerul care poate apărea la fierberea lichidului în cazan;
3. Pompa de circulație, care este montată pe conducta de retur. Aceasta asigură circulația apei prin circuit;
4. Conducta de alimentare cu apă caldă și conducta de evacuare a agentului termic răcit;
5. Radiatoarele cu robinete Maevski montate, prin care se face evacuarea aerului;
6. Filtrul, prin care trece apa înainte de a intra în cazan;
7. Două robinete sferice – la deschiderea unuia dintre ele, sistemul începe să se umple cu agent termic – apă – până la țeava de legătură. Cel de-al doilea este secret, cu ajutorul lui se face golirea apei din sistem direct în canalizare.

Bateriile din schemă sunt conectate prin conducta de dedesubt, dar se poate organiza o conectare diagonală, care este considerată mai eficientă din punct de vedere al transferului termic.

Această schemă ilustrează principiul conectării diagonale. Agentul termic intră pe deasupra prin conducta conectată la partea superioară a radiatorului, iar iese din partea opusă a aparatului, în partea inferioară

Schema de mai sus are deficiențe semnificative. De exemplu, dacă este necesară repararea sau înlocuirea radiatorului, va trebui să deconectați complet sistemul de încălzire și să goliți apa, ceea ce în sezonul de încălzire este extrem de nedorit.

De asemenea, schema nu prevede posibilitatea de a regla degajarea de căldură a bateriilor, de a micșora temperatura în încăperi sau de a o crește. Schema îmbunătățită, prezentată mai jos, rezolvă aceste probleme.

Principala diferență a schemei față de cea anterioară constă în faptul că pe conducte, de ambele părți, s-au montat robinete cu bilă (marcate cu albastru), iar în țeava inferioară s-au introdus by-pass-uri cu valve cu ac (marcate cu verde).

Robinetele cu bilă, instalate de ambele părți ale bateriei, sunt prevăzute pentru a putea opri alimentarea cu apă a radiatorului. Pentru a demonta bateria pentru reparații sau înlocuire fără a goli apa din sistem, se pot închide robinetele cu bilă.

Datorită prezenței by-pass-urilor, scoaterea bateriei poate avea loc fără deconectarea sistemului – apa va circula prin contur prin țeava inferioară.

By-pass-urile permit, de asemenea, reglarea debitului de agent termic. Dacă valva cu ac este complet închisă, radiatorul primește și degajă cantitatea maximă de căldură.

Dacă se deschide parțial valva cu ac, o parte din agentul termic va trece prin by-pass, iar cealaltă parte – prin robinetul cu bilă. În acest caz, volumul de agent termic care intră în radiator se va reduce.

Astfel, prin reglarea nivelului valvei cu ac, se poate controla temperatura într-o încăpere sau alta.

Să analizăm schema orizontală închisă de încălzire cu circulație forțată.

În figură este prezentată realizarea schemei închise “Leningradka” cu circulație forțată. Alimentarea cu agent termic încălzit se face printr-o singură conductă colectoare, care colectează apa răcită și o duce la cazan pentru prelucrare ulterioară.

Spre deosebire de schema deschisă, sistemul de tip închis se află sub presiune datorită prezenței vasului de expansiune închis. De asemenea, în sistem există un panou de control și comandă.

Acesta constă dintr-un corp pe care se montează:

1. Supapă de siguranță. Aceasta se alege pe baza parametrilor tehnici ai cazanului, și anume – în funcție de presiunea maximă admisibilă. Dacă se produce o defecțiune a termoregulatorului, prin supapă va ieși apa în exces, scăzând astfel presiunea în sistem.
2. Dezaerator (aerisitor). Dispozitivul elimină aerul în exces din sistem. Dacă sistemul de termoreglare se defectează, la fierberea lichidului din cazan va apărea aer în exces, care va ieși automat prin dezaerator.
3. Manometru. Aparat care permite controlarea și modificarea presiunii în sistem. De obicei, presiunea optimă este de 1,5 atmosfere, dar indicatorul poate fi diferit – de obicei, acesta depinde de parametrii cazanului.

Sistemul închis este considerat cea mai modernă soluție datorită automatizării unor procese.

Aplicarea schemelor verticale

Schemele verticale de instalare a sistemului «Leningrad» sunt utilizate în case cu două etaje de suprafață mică. Prin analogie, acestea pot fi de tip deschis sau închis, prezentate prin circuite cu circulație forțată și cu gravitație.

Sistemele cu pompă de circulație le-am prezentat mai sus. Să analizăm schema verticală cu circulație naturală de tip închis.

În schemă, conducta este amplasată vertical, iar alimentarea cu apă are loc de sus în jos printr-un vas de expansiune.

Realizarea unei scheme cu circulație naturală este destul de dificilă. Aici, conducta este montată în partea superioară a peretelui, la un anumit unghi, în direcția de mișcare a apei. Lichidul de răcire intră din cazan în vasul de expansiune, de unde, sub presiune, se deplasează prin țevi și radiatoare.

Pentru funcționarea eficientă a sistemului, cazanul trebuie să fie amplasat sub nivelul de instalare a radiatoarelor.

În schemă poate fi prevăzută și posibilitatea de scoatere a bateriilor radiatoarelor fără oprirea sistemului de încălzire, prin instalarea pe conductă a unor by-pass-uri cu supape cu ac și robinete sferice.

Compararea sistemelor gravitaționale și cu pompă

Există opinia că organizarea unui sistem de încălzire gravitațional permite economisirea la pompa de circulație.

Pentru a organiza mișcarea naturală a agentului termic de-a lungul circuitului, este necesar să se calculeze corect unghiurile de înclinare, diametrul și lungimea țevilor, ceea ce nu este ușor. Mai mult, sistemul gravitațional poate funcționa neîntrerupt și eficient doar în încăperi mici, cu un singur etaj, în alte case exploatarea sa poate cauza o serie de probleme.

Un alt dezavantaj al sistemului gravitațional este că pentru organizarea sa sunt necesare țevi cu diametru mai mare decât la construirea circuitelor de încălzire forțată. Acestea sunt mai scumpe și strică interiorul.

În schemă este prezentată implementarea sistemului gravitațional pentru distribuția orizontală. Aici centrala termică se află sub nivelul radiatoarelor, agentul termic se ridică printr-o țeavă strict verticală, ajunge în vasul de expansiune și de acolo, prin colectorul de accelerare, ajunge la radiatoare.

În încăpere trebuie amenajat un subsol pentru centrală, deoarece sursa de căldură trebuie să fie amplasată sub nivelul radiatoarelor. De asemenea, pentru organizarea sistemului gravitațional va fi necesară o mansardă bine amenajată și izolată, pe care se va monta vasul de expansiune.

Problema oricărui sistem gravitațional într-o casă cu două etaje este că la etajul al doilea bateriile încălzesc mai puternic decât la primul. Montarea robinetelor de echilibrare și a bypass-urilor va ajuta la rezolvarea parțială a acestei probleme, dar nu semnificativ.

Mai mult, introducerea de echipamente suplimentare duce la scumpirea sistemului în sine, iar funcționarea acestuia poate rămâne instabilă.

Cea mai rațională soluție la problema diferenței de temperatură a agentului termic care iese din centrală și ajunge la aparatele îndepărtate de la primul etaj este instalarea de radiatoare cu un număr crescut de secțiuni.

Creșterea suprafeței de transfer termic în acest mod permite practic egalarea caracteristicilor de încălzire pe diferitele niveluri ale sistemului.

Sistemul gravitațional «Leningradka» nu este potrivit pentru case de tip mansardă, deoarece amplasarea țevii în mod drept este posibilă doar într-o casă cu acoperiș complet. De asemenea, sistemul nu poate fi implementat în cazul în care în casă locuiesc oameni în mod nepermanent.

Specificul montajului sistemului de încălzire

Sistemul monotub «Leningradka» este complex în calcule și execuție. Pentru implementarea sa în casă ca sistem de încălzire eficient, este necesar să se efectueze în prealabil calcule profesionale amănunțite.

Elementele principale ale sistemului «Leningradka»:

• cazanul de încălzire;
• conducta metalică sau din polipropilenă (dar nu metal-plastic);
• secțiile radiatoarelor;
• vasul de expansiune (pentru sistem închis) sau vas cu supapă (pentru sistem deschis);
• teuri.

De asemenea, poate fi necesară pompa de circulație (pentru sisteme cu mișcare forțată a agentului termic).

Pentru îmbunătățirea capacităților sistemului se utilizează:

• robinete cu bilă (pentru un radiator sunt necesare 2 robinete cu bilă);
• bypass-uri cu ventil cu ac.

Trebuie menționat că magistrala principală a sistemului poate fi încorporată în planul peretelui sau amplasată deasupra acestui plan. Dacă conducta se află în perete, tavan sau podea, este important să se asigure izolarea termică a acesteia cu orice material. Astfel, se îmbunătățește transferul de căldură al conductelor, iar scăderea temperaturii în ultimele radiatoare va fi minimă.

Magistrala poate fi instalată deasupra peretelui, evitând șanțuirea, dar în acest caz interiorul încăperii are de suferit.

Dacă magistrala este instalată în planul podelei, atunci montajul pardoselii se realizează deasupra conductei. Dacă conducta este amplasată deasupra podelei, acest lucru va permite în viitor efectuarea unor modificări în construcția sistemului.

Conducta de alimentare și magistrala de retur ale schemelor cu circulație naturală a agentului termic se montează de obicei cu o pantă de 2 – 3 mm pe metru liniar în direcția de mișcare a apei sau a altui agent termic în sistem. Elementele de încălzire se instalează la același nivel. În schemele cu circulație artificială, nu este necesară respectarea pantei.

Lucrări pregătitoare ale încăperii

Dacă conducta va fi ascunsă în construcții, atunci înainte de montajul sistemului se fac șanțuri pe perimetru în locurile unde vor fi amplasate conductele.

La șanțuire, în perete se formează microfisuri, canalele traversante apar atât în exterior, cât și în interior. Acest lucru poate duce la pătrunderea aerului rece din exterior și la formarea condensului nedorit pe conductă. Ca rezultat – cresc pierderile de căldură ale radiatoarelor și consumul excesiv de gaz.

Prin urmare, în timpul instalării magistralei în perete, podea sau sub tavan, este important să se izoleze conducta cu orice material termoizolant.

Alegerea radiatoarelor și a țevilor

Conductele din polipropilenă se remarcă prin simplitatea montajului, dar nu sunt potrivite pentru casele situate în regiunile nordice. Polipropilena se topește la temperaturi de la +95°C, prin urmare crește probabilitatea de rupere a conductei la transferul maxim de căldură al cazanului.

Este recomandabil să se utilizeze exclusiv țevi metalice, deși instalarea lor este însoțită de dificultăți.

Conducta metalică este considerată cea mai fiabilă. Rezistă la temperaturi ridicate ale agentului termic, dar pentru instalarea sa sunt necesare lucrări de sudare.

La alegerea diametrului țevii, trebuie luat în considerare numărul de radiatoare. Pentru 4-5 radiatoare, este potrivită o conductă principală cu diametrul de 25 mm și un bypass de 20 mm. Pentru un sistem format din 6-8 radiatoare, se utilizează o conductă principală de 32 mm și un bypass de 25 mm.

Dacă sistemul presupune circulație gravitațională, atunci este necesar să se aleagă o conductă principală de 40 mm și mai mare. Cu cât sunt implicate mai multe radiatoare în sistem, cu atât diametrul țevilor trebuie să fie mai mare, altfel va fi dificil să se facă echilibrarea ulterior.

De asemenea, este important să se calculeze corect numărul de secțiuni ale radiatoarelor. Agentul termic, ajungând în primul radiator, are cel mai mare randament. În acesta are loc o răcire a apei cu cel puțin 20 de grade. Ca urmare, la ieșire, apa cu temperatura de 50 de grade se amestecă cu substanța cu temperatura de +70 de grade.

Ca urmare, în al doilea radiator va ajunge un agent termic cu o temperatură mai scăzută. Trecând prin fiecare radiator, temperatura agentului va scădea din ce în ce mai mult.

Pentru a compensa pierderile de căldură, pentru a asigura degajarea de căldură necesară fiecărui radiator, este necesar să se mărească numărul de secțiuni ale radiatoarelor. Pentru primul radiator trebuie să se ia în considerare 100% din putere, pentru al doilea – 110%, pentru al treilea  – 120% și așa mai departe.

Conectarea elementelor de încălzire și a țevilor

Bypass-ul se integrează în conducta principală existentă, se fabrică separat cu racorduri. Distanța dintre racorduri se ia în considerare cu o toleranță de 2 mm, astfel încât în timpul sudării vanelor unghiulare cu american (piuliță de fixare) radiatorul să încapă.

Jocul admisibil la strângerea americanului (piuliței) este de obicei de 1-2 mm. Dacă se depășește această distanță, aceasta va devia și se va scurge. Pentru a obține dimensiuni precise, trebuie să deșurubați vanele unghiulare din radiator și să măsurați distanța dintre centrele mufelor.

La racorduri se sudează sau se conectează teuri, o gaură este destinată bypass-ului. Al doilea teu se ia pe măsură – se măsoară distanța dintre axele centrale ale racordurilor, ținând cont de dimensiunea de montare a bypass-ului pe teu.

Efectuarea lucrărilor de sudare

La sudare, dacă țevile sunt metalice, este important să se evite depunerile interne. Dacă jumătate din diametrul țevii este blocată, agentul termic sub presiune va prefera să treacă printr-o conductă principală mai spațioasă. Ca urmare, radiatoarele pot să nu primească suficientă căldură.

Dacă la sudarea elementelor s-a format o depunere, este necesar să se refacă imediat lucrarea, sudând elementele din nou.

La sudarea bypass-ului și a țevii principale, trebuie determinat din timp care capăt trebuie sudat primul, deoarece există situații în care, după sudarea unui capăt, din celălalt capăt, între țeavă și tee, nu se poate introduce fierul de lipit.

După ce toate elementele sunt gata, radiatoarele se montează cu ajutorul vanelor unghiulare și a mufelor combinate, se așează în șanț bypass-ul cu coturi, se măsoară lungimea coturilor, se taie excesul, se scot mufele combinate și se sudurează la coturi.

Momente finale ale lucrărilor

Înainte de pornirea sistemului, din conducte și radiatoare, trebuie eliminat aerul cu ajutorul robinetelor Mayevsky.

De asemenea, după pornire și verificarea tuturor ansamblurilor și conexiunilor, este important să se efectueze echilibrarea sistemului – să se egalizeze temperatura în toate radiatoarele, reglând vana cu ac.

În schemele verticale, apa este alimentată de sus prin coloane. Rezervorul de expansiune trebuie să fie amplasat deasupra nivelului radiatoarelor, iar conducta se montează de obicei în perete. De asemenea, este important să se integreze în sistem un dispozitiv de circulație forțată.

Avantajele și dezavantajele sistemului

Principalele avantaje ale sistemului “Leningradca” – simplitatea montajului, randament ridicat, economie la materialele consumabile, la montaj (șanțul se formează pentru o singură țeavă sau nu se face deloc, dacă se alege tipul de instalare deschisă).

Datorită introducerii bypass-urilor, robinetelor cu bilă, panoului de control, a apărut posibilitatea de a regla regimul de temperatură în încăperi fără a reduce nivelul de căldură în alte spații; de a efectua înlocuirea, repararea radiatoarelor fără oprirea sistemului.

Principalul dezavantaj al sistemului este complexitatea calculelor, necesitatea echilibrării, care adesea duce la cheltuieli suplimentare – instalarea de echipamente suplimentare, lucrări de reparație etc.

Concluzii și material video util pe această temă

Un video educațional despre schemele de implementare a sistemului “Leningradca”:

Sistemul de încălzire numit “Leningradca” este o soluție economică și eficientă pentru încălzirea caselor de suprafață mică.

Aveți ceva de adăugat la materialul prezentat sau aveți întrebări pe această temă – vă rugăm, lăsați comentarii la publicație, împărtășiți-vă experiența personală de amenajare a sistemului “Leningradca”. Formularul de contact se află în blocul de jos.