Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Замкнутые системы отопления: принцип работы, особенности

Закрытая система отопления, ее создание, оборудование, параметры работы

Отопление в доме должно обеспечивать качественный прогрев всего объема помещений, особенно у пола, и при этом быть максимально экономичным. Обогрев должен быть удобным в управлении, не требовать много усилий и затрат времени на обслуживание. А также отдавать энергию для нагрева воды для бытовых нужд. Как создать и обеспечить в доме тепловой комфорт, рассмотрим далее в подробностях, в том числе и примерный подбор оборудования, схемы разводки труб…

Когда отопление окажется комфортным

Современные системы отопления с насосом называют замкнутыми или закрытыми. Только под воздействием насоса можно обеспечить качественную подачу энергии ко всем потребителям в частных домах, в том числе, к примеру, в теплый пол, к бойлеру, нагревающему воду для бытовых нужд (работает от отопления), в отнесенные контуры второго этажа, гаража, оранжереи, подвала… или просто в низкие и внутрипольные радиаторы отопления, имеющие большое гидравлическое сопротивление.

Без насоса, отопление будет самотечным, что тоже осуществимо для небольших площадей. Но это дорого за счет большого диаметра труб, не функционально, не комфортно.

Почему называют закрытыми или замкнутыми

Насос создает небольшое повышенное давление впереди по ходу жидкости и разрежение позади рабочего колеса. Если в системе будет открытый расширительный бак и атмосферное давление, то возможно, что жидкость из него просто выльется или произойдут другие гидравлические неприятности… Для нормальной работы в системе должно быть небольшое повышенное давление, норма 1,5 – 2,0 атм для не разогретого состояния.

Для поддержания повышенного давления система закрывается и применятся расширительный бак закрытого типа, мембранный, одна половина которого первоначально закачивается воздухом до давления 1,3 – 1,4 атм. Теперь, при тепловом расширении жидкость не убегает «в кастрюлю», а ее избыточная часть сжимает воздух в баке и давление в системе немного повышается. Система отопления оказывается замкнутой (закрытой).

Чтобы систему не разрушило давлением

Расширительный бак должен быть объемом не менее 1/10 от объема заливаемой в систему жидкости, тогда давление будет поддерживаться стабильно без риска значительного увеличения. Если высчитать проблематично, то можно измерить объем сливаемой жидкости и затем подобрать бак…

Всегда на подаче возле котла устанавливаются манометр, предохранительный клапан на 3 атм, который сбрасывает воду при достижении такого давления, и автоматический воздухоотводчик. Вместе они образуют группу безопасности. Автоматизированные котлы всегда комплектуются такими приборами.

Подбор насоса отопления для не автоматизированного котла

Насос должен создавать определенное давление, чтобы протолкнуть теплоноситель по замкнутой системе отопления. Давление должно быть достаточным, чтобы двигался определенный объем теплоносителя, и происходила передачи всей энергии от котла радиаторам.

В продаже циркуляционные насосы стандартных типоразмеров — на 40, 50, 60, 80, 100, 120 кПа. Существует вполне успешная практика подбора насоса для твердотопливного котла руководствуясь отапливаемой площадью. Это же рекомендуется и самими производителям. В автоматизированных котлах встроенные насосы подобраны изначально по мощности котла (по отапливаемой площади).

Так насос 25/40 (первая цифра – диаметр подключения, вторая – давление в кПа) подходит до 120 м кв. 50 – до 170 м кв.; 60 – до 240 м кв.; 80 – до 320 м кв. Повышенной мощности выбирать не следует.

Котел в системе

Как и в случае с насосом, самостоятельные расчеты «гидравлических и других теплопотерь» абсолютно не помогут в выборе мощности котла. Лучше воспользоваться такой же эмпирической формулой, от которой не отнекиваются и сами производители – 1 кВт мощности на 10 м кв. отапливаемой площади плюс запас 20%. Но для любого ли дома подходят такие расчеты?

Формула работает всегда и везде, если в доме холодно нужно утеплять, а не менять отопление на более мощное.

Обогрев комнат радиаторами – как сделать лучше…

Суммарная мощность отопительных приборов должна быть чуть больше чем у котла. Принято считать, что одна секция полноразмерного радиатора (500 мм между подводами), не зависимо от его типа дает 150 Вт мощности при средней температуре нагрева +70 град С. Но есть и панельные, и конвектора которые подбираются целиком по имеющимся в комнате теплопотерям.
Подробнее можно узнать здесь о расчетах мощности отопительных приборов в каждой комнате

При установке радиатора рекомендуется

  • Закреплять радиатор горизонтально.
  • Установить заглушки, отключающие или регулирующие краны, термоголовки, воздушный клапан, с использованием льняной подмотки с качественной силовой затяжкой всех резьбовых соединений.
  • Предусмотреть схему подключения труб «диагональная», как обеспечивающую больших КПД, или возвратноточную для коротких радиаторов.
  • Обеспечивать зазоры не менее 10 см сверху и снизу радиаторов, а также со стеной. Не устаноавливать по возможности в нишах, не закрывать….

Чтобы схема работала стабильно

Не менее важными для закрытой системы отопления является подбор труб. Если диаметр будет мал, будет перегружаться насос, возникнет большая скорость движения и будет шум, что не допустимо в жилом доме. Большой диаметр, — не только большая переплата, но и воздушные пробки из-за малой скорости даже на небольших неровностях (воздушные пузырьки не уносятся потоком).

Известно, что скорость движения теплоносителя рекомендуется в пределах 0,3 – 0,7 м/с…… Но как это согласуется с забором необходимой мощности от котла и производительностью насоса?

Оказывается, что и здесь все давно просчитано, и не подходящих диаметров просто нет в продаже, и рекомендовать их никто не будет. Существуют таблицы рекомендуемых диаметров труб в зависимости от подключенной мощности. Ими рекомендуется следующее: один радиатор подключается 16 мм (внутренний диаметр), 5радиаторов в тупике – 20 мм. На два тупика (до 12 радиаторов) – 25 мм. На 24 радиатора (от котла) – 32 мм. Можно ознакомится с подбором диаметра труб из полипропилена

В чем главные преимущества закрытой системы отопления

В закрытую систему отопления вы можете включить дополнительно один или несколько контуров, дополнительный котле, резервный или работающий постоянно и создать самую сложную систему развязки.

Пример сложно-сочиненной системы закрытого типа представлен на схеме отопления двухэтажного дома. Здесь присутствует гидрострелка для выравнивания давления между множеством подключенных насосов. Также имеется солнечный коллектор и подключенный бойлер нагрева воды. Подобное невозможно для открытой (самотечной) схемы.

Недопустить кислород в систему

Недопустимо пополнение растворенного кислорода в теплоносителе. В открытых системах теплоноситель сообщался с атмосферой и беспрепятственно обогащался кислородом, это было одной из причин скорейшего выхода со строя всех металлических элементов системы. Сейчас нормой является закрытая система отопления, при этом трубопроводы из измененного полиэтилена содержат металлическую фольгу или специальный слой полимера, имеющий значительное сопротивление диффузии кислорода.

Рекомендуется приобретать и применять трубы специальные для отопления, соответствующие этому требованию – PEX, PERT, металллопластик, полипропилен. Сейчас наиболее востребованными остаются полипропиленовые трубы PN25, как низкой цены со простейшим монтажем, армированные и металлопластиковые трубы из измененного полиэтилена с включением слоя алюминиевой фольги, которые и рекомендуются как обеспечивающие наиболее надежные стыки.

Подключаем теплый пол

Теплый пол, сделанный на основе массивной нагреваемой стяжки, является главным отопительным прибором для создания комфортной обстановки. Лучшее распределение температуры по высоте и лучшая экономия. Но остается не забыть, что также необходима и радиаторная сеть, для оперативного изменения температуры в доме и его отопления во время больших холодов. Структурная схема подключения теплого пола к закрытой системе отопления – схема прямого включения смесительного узла на основе трехходового клапана в радиаторную закрытую сеть отопления.

При создании водяного обогреваемого пола

  • Создать достаточную теплоизоляцию под стяжкой теплого пола (обычно от 15 см экстрдуированного пенополистирола), в противном случае будут слишком большие теплопотери.
  • Обеспечить толщину стяжки не менее 8 см, чем достигается прочность при тепловых расширениях и теплораспределение от трубопровода.
  • Создать армировку железобетонной стяжки с помощью металлической сетки, а также пластикфикацию и миркоармировку бетона (фиброволокно) по требованиям нормативов.
  • Спланировать отопительные контура примерно одинаковой длины, разделить стяжку на фрагменты под каждый контур, обеспечить требуемую плотность и рисунок укладки трубопровода, согласно правил теплого пола.
  • Не допускать наличие в стяжке соединений трубопровода, прокладывать трубы только рекомендуемые (металлопластик).

Подключаем бойлер нагрева воды

Комфортное проживание в доме невозможно без наличия большого количества горячей воды на бытовые нужды. Рациональнее ее получить от дешевой энергии системы отопления. Для этого используется косвенный бойлер и система рециркуляции в подаче воды. Но управлять этим бойлером умеют лишь автоматизированные котлы. Тогда его подключения довольно простое, в соответствии с инструкцией к котлу. С твердотопливным котлом включить бойлер в закрытую систему отопления можно с применением трехходового клапана по следующие структурной схеме, которая является лишь примером реализации идеи…

Распределение теплоносителя в закрытой системе

К обогревательным приборам теплоноситель подается по определенной схеме трубопровода. Сейчас уже наработаны определенные выводы в этом вопросе, и рекомендуются двухтрубные закрытые системы отопления, которые называются тупиковая, попутная, коллекторная. Соответствующие этим названиям схемы приведены на рисунках. На основе этих схем и строится вся разветвленная сеть отопительного трубопровода в доме.

Замкнутая система отопления — схема на примерах

Отопительная система – это целый комплекс устройств, которые объединены в единый контур при помощи трубопровода. Работа отопления в таком случае заключается в постоянном движении теплоносителя (как правило, жидкости). Нагреваясь, теплоноситель расширяется, и в закрытой отопительной системе для нейтрализации этого явления используется расширительный бак. Эти устройства делятся на два типа, и именно от них зависит, будет система закрытой или открытой. Замкнутая система отопления подразумевает наличие бака, который не контактирует с окружающей средой, а в открытой отопительной системе бак взаимодействует с воздухом.

Для циркуляции теплоносителя в закрытых отопительных системах используются насосы, которые обеспечивают постоянное движение жидкости на достаточном уровне. Использование насосов позволяет закрытой системе работать гораздо эффективнее, варьируя скорость движения теплоносителя (прочитайте: «Закрытая и открытая система отопления на примерах схем»).

Принудительная циркуляция хороша еще и тем, что в такую систему можно подключать дополнительные контуры с подключенными отопительными приборами. Конечно, такие системы становятся энергозависимыми, поскольку для функционирования насосов требуется электричество, но этот недостаток компенсируется высоким КПД всей конструкции.

Насосы в замкнутой отопительной системе монтируется на трубе обратки непосредственно перед котлом. В этом же месте можно разместить и расширительный бачок. Закрытая система отопления имеет ряд плюсов, которые становятся очевидными при сравнении с другими типами отопительных систем: установка системы осуществляется без особых затруднений, поскольку не нужно соблюдать постоянный уклон. Трубопроводу не потребуется утепление, да и сам трубопровод можно сделать потоньше, что скажется не только на его эстетических качествах, но и на стоимости конструкции.

В закрытой отопительной системе теплоноситель не может испаряться, поэтому следить за его уровнем придется гораздо реже. Кроме того, использование циркуляционных насосов обеспечивает ускоренный прогрев помещений, а если установить в контуре термостаты, то появляется возможность тонкой настройки температурного режима во всем доме.

Элементы системы отопления замкнутого типа

Схема замкнутой системы отопления содержит большое количество элементов:

  • отопительный котел;
  • мембранный расширительный бачок;
  • циркуляционный насос;
  • отопительные приборы;
  • трубы для прокладки контура, установки стояков и подводок;
  • фитинги;
  • краны;
  • фильтры;
  • крепежные элементы.

Принцип работы замкнутой отопительной системы

В котле происходит нагрев теплоносителя, после чего он разносится по отопительным приборам через трубопровод. Когда теплоноситель заполняет все пространство контура, к работе присоединяется расширительный бак, вмещая в себя излишки жидкости. Мембранный расширительный бачок состоит из двух полостей: в одну из них поступает лишний теплоноситель, а вторая часть заполнена газом или воздухом. Читайте также: «Плинтусная система отопления — оригинально и практично».

При монтаже в закрытой отопительной системе создается давление, которое в дальнейшем задает давление всему контуру. Нагрев теплоносителя провоцирует увеличение давления в системе, и его излишки вместе с возникшим давлением поступают в бак, прогибая расположенную в нем мембрану. Дальнейший путь теплоносителя пролегает через циркуляционный насос, и работа системы продолжается в штатном режиме.

Особенности схемы замкнутой системы отопления

В закрытой отопительной системе с принудительной циркуляцией есть несколько особенностей:

  1. Возможность установки расширительного бачка и циркуляционного насоса рядом с отопительным котлом, что позволяет снизить затраты на трубы и упрощает монтаж всей системы.
  2. Полная герметичность бака приводит к тому, что теплоноситель не может испаряться из системы, а сам трубопровод надежно защищен от попадания воздуха.
  3. Устанавливать расширительный бачок и насос нужно на трубе обратки. Эксплуатация насоса возможна лишь в том случае, когда через него проходит жидкость, имеющая низкую температуру.
  4. По сравнению с открытой отопительной системой, замкнутая может располагаться в помещениях любой площади.

Плюсы и минусы замкнутой отопительной системы

Схема замкнутой системы отопления, в которой движение теплоносителя осуществляется принудительно, имеет свои преимущества и недостатки. Отрицательных моментов меньше, но они в некоторых случаях являются решающими. Бывает зависимая и независимая система отопления, выбирать из которых нужно систему, которая оптимально подойдет именно в вашем случае.

Достоинства замкнутой системы отопления:

  • высокий КПД;
  • невозможность испарения жидкости;
  • использование труб уменьшенного диаметра;
  • повышение срока службы котла за счет разности температур на подающем и обратном контурах;
  • снижение коррозийного влияния на трубопровод;
  • возможность применения антифриза.

Недостатки замкнутой системы отопления:

  • зависимость от электричества, особенно в регионах, где перебои с электроэнергией – не редкость;
  • необходимость установки более сложного, вместительного и дорогого расширительного бачка.

Переоборудование открытой системы в закрытую

Замкнутая система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя используется довольно редко, но исключительно из-за своих особенностей. О каких особенностях идет речь, и как осуществляется переход от одного типа системы к другой? При монтаже открытой отопительной системы мысль о переходе на замкнутую систему приходит нечасто, но сделать это довольно просто – достаточно установить мембранный расширительный бак, и конструкция сразу же станет закрытой.

Конечно, всегда есть возможность спроектировать подобную схему, но она будет обладать некоторыми минусами двух типов систем. Для обеспечения естественного движения теплоносителя трубопровод необходимо укладывать с соблюдением постоянного уклона, что нередко приводит к появлению воздушных пробок и существенно усложняет монтаж.

Установка системы отопления

Перед монтажом отопительной системы составляется проект, согласно которому и будут устанавливаться все элементы. Чтобы выбранная схема оправдывала себя, необходимо грамотно подобрать устройства, которые будут работать в контуре, и начать стоит с выбора отопительного котла. Выбирая котел, нужно отталкиваться от типа котла, зависящего от используемого топлива, и его мощности.

В последние годы получают распространение твердотопливные котлы, которые практически не требуют эксплуатационных затрат, но можно выбрать и другой вариант из числа представленных на рынке.

Как рассчитывается мощность системы? При проведении усредненных расчетов обычно берется соотношение 1 кВт мощности на 10 квадратных метров помещения. Выбрав подходящий котел, можно начинать расчет отопительных приборов. Лучшим вариантом являются радиаторы, характеристики которых индивидуальны, но отличий в них обычно немного, поэтому выбирать подходящие устройства можно, исходя из личных предпочтений. Кроме котла и отопительных приборов, потребуются и остальные элементы, да и установку системы тоже нужно включать в расчеты.

Приблизительная стоимость конструкции может колебаться в пределах от 4000 до 4500 тысяч долларов, но при желании можно найти варианты дешевле или дороже. Важно помнить, что слишком дешевая конструкция может не обеспечить дом необходимым количеством тепла, а чересчур дорогие варианты часто не оправдывают возложенных надежд.

Какие выводы можно сделать из всего вышесказанного? Замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией достаточно надежна и долговечна, и такая конструкция прослужит дому на протяжении многих лет. При необходимости можно использовать в закрытой схеме и естественную циркуляцию, но этот вариант создаст некоторые неудобства, без которых вполне можно было бы обойтись.

Замкнутые системы отопления: принцип работы, особенности

Отопительные системы представляют собой целый комплекс оборудования, объединённого в общий контур трубопроводами с жидким теплоносителем. Жидкость, циркулирующая по трубам, при нагревании увеличивается в объёме. А для компенсации этого процесса и предотвращения разрыва труб в системах предусматривается установка расширительных баков, открытых или закрытых, то есть сообщающихся с окружающей средой или нет.

По типу ёмкости, компенсирующей расширение теплоносителя, подбирается и вариант теплоснабжения. Самой популярной являются замкнутая система. Из-за минимальной вероятности попадания в неё кислорода трубы и оборудование в процессе эксплуатации не подвергаются коррозии. Поэтому в процессе строительства частного дома чаще всего предусматриваются закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией. Схема системы отопления

  1. Принципы работы
  2. Выбор подходящей схемы
  3. Основные элементы и правила их подбора
  4. Основные нюансы монтажа
Читать еще:  Высота установки выключателей и розеток в квартире

Принципы работы

Главными особенностями замкнутых систем являются полное отсутствие контакта жидкости в трубах с наружным воздухом и избыточное давление. Для создания такого напора схема отопления обычно включает циркуляционный насос, благодаря которому обеспечивается движение жидкости в трубах, диаметры которых могут быть меньшими, чем при выборе естественной циркуляции. Результатом использования насосного оборудования становится экономия материалов и повышение эффективности работы системы.

Особенности замкнутого теплоснабжения обеспечивают такие преимущества:

  • более эффективный обогрев – по сравнению с открытыми системами в закрытых теплоноситель распространяется быстрее, а КПД растёт;
  • минимальная вероятность попадания воздуха в трубы и радиаторы;
  • отсутствие испарения теплоносителя в окружающую среду;
  • повышенное удобство обслуживания оборудования за счёт монтажа расширительных баков на обратных линиях котлов.

» alt=»»>
Практически единственным минусом закрытой системы отопления является зависимость от электросети. И насосы, и большая часть котлов не будут работать при отсутствии электричества. Однако и из этой ситуации можно найти выход – благодаря невысокой мощности оборудования оно может некоторое время поработать от блоков бесперебойного питания. А иногда, в районах с нестабильным энергоснабжением, вопрос решается устройством замкнутой системы отопления с естественной циркуляцией. Хотя её работа менее эффективна по сравнению с напорными вариантами, а одной из главных проблем является преодоление безнапорным потоком мембраны закрытого расширительного бака. И самотёчная схема применяется только для открытых систем.

Выбор подходящей схемы

Для сооружения частных домов применяют два варианта отопления:

  • однотрубное;
  • двухтрубное.

» alt=»»>
Первая схема, называемая иногда «ленинградкой», подходит для небольших одно- и двухэтажных зданий, на каждом этаже которых установлено от 1 до 5 радиаторов. Создание такой системы требует точного расчёта и установки различного количества секций отопительных приборов для компенсации остывания теплоносителя. Одним из вариантов таких схем является однотрубная система с безнапорным движением теплоносителя и замыкающими участками, предполагающая подъём нагретой воды из котла по главному стояку к магистралям верхнего этажа и поступает в отопительные приборы. Охлаждённый теплоноситель из радиаторов смешивается с нагретым и постепенно спускается к нижним этажам.

Взаимосвязь элементов системы

Ещё одна схема, двухтрубная, является оптимальным вариантом для закрытой системы. Её намного проще рассчитывать и монтировать, так как температура теплоносителя перед каждым отопительным прибором практически одинакова. Принцип распределения жидкости по системе сравнительно простой – единственным исключением является вариант с твердотопливным котельным оборудованием. Для того чтобы внутри котла не образовался конденсат, схему дополняют смесительным узлом с байпасом и трёхходовым клапаном. Жидкость проходит по байпасной линии до тех пор, пока не нагреется до температуры, исключающей конденсацию паров, после чего попадает внутрь оборудования. Каждый элемент системы выполняет важную функцию

Основные элементы и правила их подбора

Все закрытые системы отопления состоят из следующих элементов:

  • котла, который должен обязательно комплектоваться группой безопасности – иногда её устанавливают прямо внутри оборудования, в остальных случаях – на подающей магистрали;
  • циркуляционного насоса, обеспечивающего достаточны напор для движения теплоносителя по трубам системы;
  • расширительного бачка. Назначением этого устройства является компенсация расширения жидкости в трубах и поддерживание постоянного давления в системе;
  • труб, радиаторов, конвекторов и отопительных контуров «системы тёплого пола».

Важно правильно подобрать элементы для конструкции

Выбор котла проводится только после соответствующего расчёта, результатом которого является требуемая для поддерживания оптимальных микроклиматических условий мощность прибора. Рассчитывать её можно и своими силами, но для учёта всех коэффициентов и нюансов стоит обратиться к специалистам. Насосы выбирают по получившемуся расходу жидкости и напору, а устанавливают чаще всего на обратных магистралях. Схема циркуляции теплоносителя

Ещё один важный элемент, параметры которого определяются расчётом, – расширительный бак. Его ёмкость зависит от объёма всего теплоносителя в системе и вида жидкости. Так, например, для воды требуется компенсировать расширение на 5–10%, для антифриза – не менее чем на 10–15%. Ориентировочно принимается объём расширительного бака равный 1/10 от общего количества жидкости в трубах. Так, например, для 250-литровой системы отопления потребуется 25-литровый (или 30-литровый, если подходящего не найдётся в продаже) бачок. В зависимости от масштабов системы нужно подбирать соответствующий расширительный бак

Трубы для закрытой системы отопления желательно выбирать металлопластиковые – диаметром в 1 дюйм (25 мм) и 3/4’’ (20 мм). Для батарей чаще всего выбирается сталь и чугун. А при выполнении монтажных работ своими руками стоит предпочесть алюминий. Радиаторы из этого материала проще транспортировать и устанавливать. Радиатор может быть не только производительным, но и стильным

Основные нюансы монтажа

Монтаж закрытой системы отопления не представляет собой слишком сложную задачу и состоит из таких этапов:

  1. Первым устанавливается отопительный агрегат;
  2. Потом, в соответствии с заранее разработанными чертежами, монтируются трубопроводы и радиаторы;
  3. Следующей устанавливается запорная арматура.
  4. Последним монтируется расширительный бак.

Система должна быть максимально эффективной

Для слива воды из отопительных приборов схема предусматривает установку на их выходе отсекающих кранов. Обязательным элементом в этом случае является байпас, обеспечивающий нагрев теплоносителя до нужной температуры. Кроме того, система требует ещё и установки группы безопасности, защищающей трубопроводы и оборудование, а также заделки стыков с помощью специального сантехнического льна или герметика.

Закрытая система отопления дома. Так ли она хороша?

Закрытые системы отопления плотно ворвались в обиход современного домостроения. Не смотря на свою энергозависимость, требующую постоянную работу насосов, системы имеют много возможностей для оптимизации работы отопления. Давайте разберем, чем так хороша закрытая система обогрева дома.

Что такое. Отличия от открытой

Суть работы обогревающего контура закрытого типа несложен: жидкость нагревается, расширяется и поступает в магистраль. Излишки воды уходят в отдельную емкость, с понижением температуры, они возвращаются назад в систему. Внутри теплового блока существует константное давление, что позволяет рационально управлять всем процессом

Отопительные системы закрытого типа пользуются большой популярностью, самое главное ее достоинство – это отсутствие открытого взаимодействия с внешней средой. Воздух способствует быстрой амортизации трубопроводных элементов, снижает КПД системы, что происходит в тепловых системах открытого вида.

В наше время замкнутый контур отопления, в котором работает принудительная циркуляция, работает успешно в большинстве частных домовладений.

Замкнутый контур состоит из элементов:

  • Генератор тепла (котел работающий на твердом или жидком топливе, газ, электричество);
  • Радиаторы, теплые полы;
  • Насос;
  • Герметичная емкость мембранного типа;
  • Элементы, которые позволяют сбрасывать излишки давления (манометр, воздухоотводчик, протекционный клапан);
  • Фильтр;
  • Арматура для управления и балансировки;
  • Трубы;

Главные блоки могут снабжаться дополнительно еще элементами, такими как:

  • коллектор;
  • Емкости;
  • Реле по автоматизации.

Работа закрытой системы отопления состоит в перемещении теплой воды (под давлением 1-2,2 бар) от нагревательного котла к радиаторам, которые расположены в помещениях. Регулировка объема делается с помощью мембраны, которая крепится в емкости. Все содержимое изолировано от внешней среды.

Регулировка давления делается с помощью воздухотводчика, работающего в автоматическом режиме. Вторым элементом, обеспечивающим безопасность, является подрывной клапан, который активируется, если давление в системе превысит критические отметки (обычно около 3,5 бар).

Грязевик монтируется на тыльной стороне магистрали (перед тепло генератором), его задача аккумулировать шлам из отопительного контура. Еще один важный блок – это насос, он подает воду, работать он может в обоих направлениях.

  1. Нет соприкосновения с воздухом. Полная изоляция жидкости он внешнего мира.
  2. Экологическая безопасность, отсутствуют испарения.
  3. В работе можно применять антифриз.
  4. Трубы используются недорогие, небольших сечений.
  5. Нет лишней потери тепла, экономится энергия.
  6. Уменьшен риск возникновения воздушных пробок, вода «работает» при более высокой температуре и давлении.
  7. Простота регулировки

Трубы небольшого диаметра легко прячутся в стене или под гипсокартон, что является важным фактором в обустройстве жилых помещений.

Давление в закрытой системе отопления

В закрытых отопительных контурах используются три вида насосов. Дифференцируются они по напору водяного столба:

  • 4;
  • 6;
  • 8 метров

Соответственно и давление распределяется в пропорциях:

  1. 0,4.
  2. 0,6.
  3. 0,8 Бар.

Для частного домовладения площадью порядка двухсот квадратных метров достаточно напора 4 метра. Если площадь триста квадратных метров, то потребуется насос 0,6 бар, а если площадь более 500 метров квадрантных, то необходим будет давление 0,8 бар. На всех насосах существует маркировка технических показателей. Давление сравнительно небольшое, присутствуют также предохранительные клапана, взрыв в закрытых тепловых контурах невозможен.

Расширительный бак для закрытой системы

Как работает расширительный бак

Расширительный бак подбирается исходя из расчета объема жидкости в закрытой системе отопления. При кипении вода увеличивается в объеме в среднем на 5,5%, соответственно и объем емкости должен иметь одну десятую часть от общего объема теплоносителя. Расширительный бак помогают ликвидировать слишком большое количество воды, что крайне важно в плане безопасности.

Конструкция состоит из двух блоков:

  1. Корпус сделан из нержавейки.
  2. Мембрана.

Одна часть емкости заполняется воздухом, в нижний отсек попадает лишняя вода. При повышении температуры мембрана сжимается, регулируя поступление жидкости. Емкость монтируется рядом с котлом, она является эффективным инструментом для предотвращения прорыва контура и аварии.

  1. Стационарная;
  2. Сменная

Первый тип мембран поменять нельзя, сменная мембрана делается из резины, ее можно заменить самостоятельно. Монтируются такие элементы на фланцах емкости.

Как заполнить закрытую систему

Начало работ стартует с изоляции всех отопительных устройств от магистралей. Используются для этого краны. Включается подпитка из водорода, контуры постепенно заполняются, воздух при этом постепенно выходит.

После того, как давление станет один бар (отслеживаем показания манометра), прекращаем подачу водорода, активируем насос, чтобы убрать оставшийся воздух. Поочередно следует откручивать краны, спускать воздух, используя устройство Маевского. После этого запускается котел и насос, прогреваем теплоноситель и еще раз делаем продувку в батареях. После этой операции давление поднимается до 2,2 бар, температура в котле не превышает 85 градусов по Цельсию.

Система надежно предохраняется от проникновения воздуха, тем не менее, убрать на 100% весь воздух невозможно. Со временем он накаливается и может стать причиной возникновения закупорок, что приводит к сбою в работе. Кран Маевского является эффективным средством для ликвидации излишков воздуха. Также используются активно сепараторы, которые находятся в самом контуре.

Для более рациональной работы на всех закрытых контурах применяется термостат, он дает возможность серьезно энергию

Популярные схемы закрытой системы

Разводки в нагревательных блоках существуют:

  1. Лучевая.
  2. Двухтрубная.
  3. Однотрубная.

Лучевая

Каждый радиатор получает автономно свою порцию теплоносителя, все они подключены к одному источнику. Лучевая компоновка надежна, в монтаже и обслуживании проста. Разводка устанавливается в полу. Трубы используются сечением шестнадцать миллиметров. Самые дальние трубы применяются до 22 мм. Сечение магистрали котла 26 мм (DN 20).

Двухтрубная

Происходит циркуляция нагретого теплоносителя. Эта модель закрытой системы отопления самая популярная и существует в 80% объектов. Разновидность двухтрубной компоновки – это петля Тихельмана (попутная). В этом случае охлажденная вода протекает в одном направлении вместе с водой горячей.

Такая компоновка проста и надежна, монтировать ее также весьма несложно. В частных домах площадью до 220 кв. метров (2 этажа) рекомендуется трубы применять DN 16, а также 20 мм. При этом внешний диаметр составляет 22 — 25 мм

Петлю Тихельмана монтировать непросто, слишком много труб приходится монтировать и стоимость по этой причине возрастает.

Однотрубная

Батареи в однотрубной закрытой системе отопления взаимодействуют с одной магистралью. Она присутствует по всему периметру помещения. Недостаток такой системы в том, что отдаленные батареи получают наименьшее количество тепловой энергии. Вода движется только по оной трубе. Есть горизонтальный контур однотрубный (втрое название «Ленинградка». Также встречаются модели вертикальные, вода распределяется от стояков, встречается чаще всего в малоэтажных загородных домах Оптимальное количество батарей для такой схемы не должно превышать пяти. Если компоновка вертикальная, здание может быть высотой до трех этажей. Однотрубная схема достаточно «привередлива», настраивать ее должен специалист с опытом работы.

Как из открытой сделать закрытую систему

Встречаются часто варианты, когда открытая система отопления переделывается в закрытую. Чтобы успешно реализовать задуманное требуется в первую очередь поменять емкость, установив в ней «обратку» с терморегулятором. Впереди насоса монтируется фильтр, прежняя емкость демонтируется и снимается. С использованием сварки несложно переделать систему в закрытый контур, который будет прикреплен к новой емкости.

Подобные манипуляции следует проводить вместе с установкой насоса. Дополнительно следует поставить:

  • манометр;
  • клапан;
  • воздухоотводчик

Котел для закрытой системы

Закрытая система функционирует с самым разным топливом и котлами, в этом плане подобные агрегаты универсальны. Прежде че выбирать котел, необходимо провести соответствующие расчеты системы отопления. Мощность котла напрямую зависит от количества квадратных метров, которые придется обогревать. А точнее от теплопотерь дома. Существуют специальные формулы, сама калькуляция не представляет никакой сложности. Есть котлы:

  1. Одноконтурные.
  2. Двухконтурные.
  3. С бойлером.

Рекомендуется помнить: не все угольные котлы рассчитаны на давление выше 1 атм. Особенно самодельные. При переводе на закрытую систему отопления с открытой. Следует это иметь в виду.

Открытая или закрытая система. Что лучше?

Закрытые системы выгодно использовать, но не во всех населенных пунктах есть бесперебойное снабжение, например, электричеством. В зимнее время это может обернуться неприятностями.

В открытой и закрытой системе отопления есть свои достоинства и недостатки, пальму первенства нельзя отдать ни одной из них. Профессиональный правильный монтаж открытой системы также может гарантировать длительный срок безаварийной эксплуатации. Выбор определяется спецификой объекта и самого региона, где дом находится.

Если вы хотите достичь максимальной экономии, то следует смотреть в сторону закрытой системы. За счет точного регулирования можно снизить затраты до минимума. Если хотите максимально простой вариант, то, возможно, открытая система отопления – ваш выбор.

Главные отличия закрытой системы отопления от открытой

Правильный подбор системы отопления обеспечивает комфорт проживания в частном доме, позволяет сэкономить на оплате коммунальных услуг. Открытая и закрытая система теплоснабжения дают эффективный обогрев, но различаются по оснащению, сложности монтажа и циклу работы.

Особенности открытой и закрытой систем

Чтобы обогреть дом, используют замкнутый тип конструкции движения теплоносителя, включающий котел, радиаторы и трубы. Система работает по принципу нагрева воды до определенной температуры в специальном оборудовании, движения по трубопроводу к радиаторам и дальнейшей отдачи тепла для прогрева комнат. После остывания жидкость возвращается обратно к устройству нагрева, образуя повторяющийся цикл.

Открытая система

Для понимания, что такое открытая система теплоснабжения, стоит использовать в качестве примера многоквартирный тип зданий. Данный тип обогрева подразумевает использование специального накопительного бака, активно функционирующего в большинстве многоэтажных сооружениях. На крыше многоэтажки находится расширяющая емкость для сбора избытка воды. Бак не герметичен, что позволяет парам уходить во внешнюю среду.

Открытый вариант монтируется без циркуляционного насоса. Теплоноситель направлен по трубам естественным образом. После нагрева в котле до определенной температуры повышается давление, и горячая вода, поднимаясь наверх, выталкивает холодную. Объем воды при нагревании также увеличивается, поэтому излишек идет в расширительный бачок. Остывший теплоноситель снова направляется в систему.

Закрытый тип коммуникаций

Закрытая схема теплоснабжения предусматривает насос, провоцирующий движение воды по трубам. Принудительная циркуляция также реализуется при помощи труб, котла, радиаторов, расширительного бака. Металлический резервуар герметичен, состоит из двух завальцованных частей, имеет следующее наполнение:

  • внутренняя резиновая диафрагма – жаростойкая мембрана;
  • газ в небольшом объеме – заводской азот или накопленный в магистрали воздух.

Мембрана делит емкость на два отсека – для сбора излишков нагретой воды и для расположения воздуха.

Теплоноситель двигается по системе, но в момент его нагрева клапан резервуара забирает излишки. Они поступают в расширительный бак, проникают за мембрану и при помощи газа выталкиваются обратно. После охлаждения циркуляционный насос закачивает воду обратно в систему, одновременно контролируя показатели давления. Таким образом происходит деаэрация носителя тепла.

Основные отличия

Разница между открытой и закрытой системой отопления заключается в следующем:

  1. Расположение расширительного резервуара. В открытой – верхний этаж частного дома или крыша многоэтажки. В закрытой бак допускается ставить в любом месте.
  2. Изоляция от доступа воздуха. В отличие от открытой, закрытая магистраль защищена от попадания воздушных потоков. Дополнительное давление в верхних точках исключает завоздушивание батарей.
  3. Сложность обустройства. Открытая система будет отличаться от закрытой по типу трубопровода. Изделия большого диаметра монтируют с учетом расположения радиаторов, уклона воздуха, наличия поворотом и подъемов.
  4. Затраты на организацию. Закрытое тепло- и водоснабжение требует финансовых затрат на приобретение толстостенных труб. Сэкономить на открытой системе можно при помощи магистралей небольшого диаметра.
  5. Уровень шума. Принудительный тип циркуляции в замкнутой магистрали предусматривает использование насоса. При правильной установке оборудование не будет шуметь.

Создание отопления дома закрытого типа позволит сэкономить от 10 до 40 % энергоресурсов за год.

Варианты подключения систем

Прокладка коммуникаций осуществляется зависимым и независимым способом. Первый вариант отличается простотой и минимальными затратами на комплектующие. Второй метод применяется в новостройках.

Читать еще:  Как выбрать котел для отопления для частного дома

Зависимый способ

Специфика схемы – внутридомовой тепловой узел с элеватором. Смеситель теплопункта смешивает горячую воду из внешней магистрали с обратной. Теплоноситель получает при этом температуру до 100 градусов. К преимуществам зависимых систем относятся:

  • поступление воды на обогрев и снабжение прямо из теплотрассы;
  • простота и недорогая цена на оборудование ввода для одного абонента;
  • выдержка больших колебаний температур;
  • небольшой диаметр труб;
  • сокращение расхода теплоносителя.

В числе недостатков центрального отопления – большой расход воды, сложности с регулировкой температуры и перерасход энергии.

Внутренняя магистраль является зависимой от внешней подачи тепла.

Независимый способ

Схема предусматривает наличие основного и дополнительного контуров циркуляции, которые разделяет теплообменник. В главном контуре вода подается от котельной или ТЭЦ к центральному теплопункту, направляется из него в теплообменник. Дополнительным контуром будет домашнее отопление, получающее тепло от сети.

Система работает по принципу обогрева воды в двух изолированных контурах. Механизм наружной теплотрассы работает на замкнутую внутреннюю сеть без дальнейшего смешивания жидкости. В числе преимуществ независимой схемы:

  • возможность подключения любого количества теплообменников;
  • использование воды для обогрева и хозяйственных целей;
  • отсутствие колебаний давления в домашнем контуре;
  • регулировка температуры в комнатах при помощи термостата;
  • наличие питьевой воды в ГВС дома;
  • фильтрация теплоносителя от солей в малом контуре.

Минусы коммуникаций – необходимость периодической промывки теплообменника, расходы на покупку оборудования и регулирующих элементов.

Особенности разводки труб

В зависимости от точки расположения основной трубы, технологии подключения батарей, стояков подачи подбирается технология разводки.

Однотрубный способ

При однотрубной разводке используется горизонтальная и вертикальная схема. Укладка труб по горизонтали исключает регулировку количества воды, поэтому дополнительно применяются байпасы. Вертикальное расположение магистрали характерно для многоэтажек.

Двухтрубный способ

Двухтрубный прием разводки предусматривает подвод двух магистралей на один радиатор – для подачи теплой воды и отвода холодной. В квартире или доме можно реализовывать следующие схемы:

  • самотечную – циркуляция теплой воды осуществляется естественным образом;
  • классическую – система тупикового типа;
  • кольцевую – теплоноситель движется попутно;
  • лучевую – тепло поступает от распредколлектора на радиаторы в индивидуальном порядке.

Двухтрубная система подходит для теплого пола, где контурам нагрева отводится роль батарей, а трубам и гребенке со смесителем – магистралей.

Разновидности коммуникаций по типу циркуляции

В открытых и закрытых магистралях теплоноситель может двигаться двумя способами.

Естественная циркуляция

Система организуется без насоса, работает от разницы плотности жидкости при нагреве и охлаждении. Теплоноситель греется в котле, приобретает меньшую плотность и легкость, в результате чего направляется вверх. В холодном состоянии вода движется по выдающему стояку – трубе с большим диаметром. По разводке и к отопительным устройствам теплоноситель двигается сверху вниз, охлаждаясь при отдаче тепла.

В холодном состоянии плотность воды повышается, и она направляется на отопительный резервуар. Трубопровод выполняется под наклоном. Систему отличает энергонезависимость – может использоваться в частном доме или на даче. В числе минусов естественной циркуляции:

  • сложность монтажа за счет труб с большим диаметром;
  • неэстетичный внешний вид;
  • необходимость периодической доливки теплоносителя;
  • маленькая квадратура обогреваемых комнат.

В системе используется негерметичная открытая емкость.

Принудительная циркуляция

Для коммуникаций применяется циркуляционный насос, активизирующий движение воды. Система отличается простотой обустройства, расширенными возможностями и небольшим диаметром труб. Пользователь сам регулирует температуру или выставляет ее в автоматическом режиме. Недостаток принудительной циркуляции – энергозависимость.

Правила монтажа

Правила подключения оборудования и создания системы зависят от ее типа.

Требования к монтажу открытой системы

При обустройстве следует:

  • Выбрать самую низкую точку для источника тепла и самую высокую – для бака.
  • Использовать трубы с большим диаметром для движения теплоносителя.
  • Узкий трубопровод необходим для нормализации давления.
  • Устанавливать высокий стояк, который равномерно распределит воду.
  • Исключать большое количество поворотов, развилок и соединений.
  • Монтировать систему в ограниченном пространстве – до 159 квадратов.
  • В частное домовладение лучше ставить хороший нанос циркуляции.

Открытая система подходит для небольшого загородного дома или дачи.

Порядок монтажа закрытой системы

Если устанавливается система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком, необходимо:

  • Поставить котел в подвал, а расширительный резервуар – на чердак.
  • Обеспечить качественную теплоизоляцию помещений с емкостью и стояком.
  • Не использовать большое количество фасонных элементов.
  • Не допускать перегрева воды.
  • Сливать теплоноситель, если система не запускается зимой.
  • Формировать уклон труб в 2-3 мм на 1 м контура.

Принципы расчета сечения и уклона трубопровода закрытого отопления прописаны в СНиП 2.04.01-85.

Самостоятельная организация системы отопления

Хороший и качественный вариант отопления можно сделать своими руками, если учесть затраты на проектирование, закупку оборудования и сложность организации. Оптимальным вариантом для частного дома будет закрытый тип коммуникаций с циркуляционным насосом и резервуаров. Его создание осуществляется так:

  1. Расчеты коммуникаций. Заказываются в проектной компании или производятся с помощью онлайн-калькулятора.
  2. Согласование проекта, получение разрешения и техусловий.
  3. Покупка оборудования. Понадобятся отопительный котел, насос, трубы, расширительный бачок, радиаторы (контуры, если планируется теплый пол), воздухоотводники, запорные устройства, автоматические контроллеры.
  4. Монтаж котла и оснащение котельной. В помещении организуется качественная вентиляция, обустраивается дымоход. Стены, поверхность пола и потолка обшиваются огнестойкими материалами.
  5. Монтаж циркуляционного насоса, распредколлектора и приборов замера.
  6. Подводка трубопровода на точки расположения батарей.
  7. Монтаж радиаторов.
  8. Опрессовка системы. Первый запуск проводится в присутствии специалистов.

Коллекторная схема отличается сложностью монтажа и является дорогостоящей, но за счет регулировки контуров условия проживания в помещении будут комфортными.

Между открытой и закрытой коммуникациями подачи тепла существует несколько отличий. Подбирать систему отопления стоит в зависимости от условия и места монтажа. Открытую магистраль легко организовать самостоятельно. Создавать закрытую систему должны специалисты.

Схема закрытой системы отопления

Несмотря на то, что открытые системы отопления пользуются большой популярностью при устройстве автономного отопления, все же они имеют ряд недостатков, главный из которых состоит в том, что теплоноситель имеет непосредственный контакт с атмосферой.

В результате взаимодействия теплоноситель насыщается воздухом, а это не может не сказаться на работе системы – происходит не только существенное снижение теплопередачи, но и значительно снижается срок эксплуатации системы из-за ускорения коррозии внутренних элементов.

Кроме этого работа системы может сопровождаться шумами и воздушными пробками, затрудняющими нормальную циркуляцию жидкости. Растворенный в воде воздух может стать причиной возникновения кавитации, которая повлечет за собой выход из строя рабочих колес насосов, поверхности труб, арматуры и т.д.

Схема закрытой системы отопления

  1. Основные преимущества
  2. Недостатки
  3. Принцип работы

Основные преимущества

Из-за многочисленных недостатков наблюдается активное вытеснение открытых отопительных систем закрытыми, в которых полностью изолируется контакт с атмосферой, что сводит к минимуму возможность попадания молекул кислорода. В данном виде систем отопления в качестве компенсации температурного расширения необходимо использовать специальные мембранные баки.

Когда осуществляется нагрев теплоносителя и увеличение его объема, то излишек перемещается в расширительный бак, а при остывании происходит обратная процедура. Сам бак разделен с помощью резиновой мембраны на две части, одна из которых представляет собой воздушную камеру, заполненную газом (обычно это азот), а другая выполняет функции водяной камеры, в которую поступает теплоноситель.

Сам процесс заключается в следующем – при нагревании теплоносителя происходит вытеснение воды из системы, которая под давлением продавливается под мембрану и сжимает находящийся в воздушной камере азот. Объем расширительного бачка должен быть подобран таким образом, чтобы он мог обеспечивать при максимальном нагреве закрытой системы нахождение давления в допустимых пределах. На тот же случай, когда давление, в силу различных причин, превысит максимально допустимый рубеж, расширительный бак следует оснастить предохранительным клапаном.

Недостатки

Хотя закрытая система отопления и является одной из популярнейших систем в Европе, все же у нее есть некоторые недостатки.

Прежде всего, это относится к большим закрытым системам, так как они должны быть оснащены довольно объемными мембранными баками. Все дело заключается в том, что среднее заполнение бака жидкостью составляет лишь 30-60%, причем, меньшее значение приходится именно на большие баки.

Вполне очевидно, что при использовании огромной закрытой системы, объем которой измеряется тысячами литров, появляется серьезная проблема в размещении внушительных размеров расширительных баков, которая решается применением специальных установок, поддерживающих давление в системе в строго заданных диапазонах. Конструкция такой установки довольно проста – она представляет собой безнапорный расширительный бак и узел регулировки давления, функционирование которого основано на работе насосов.

Принцип работы

Принцип работы закрытой системы отопления состоит в том, что при повышении температуры открывается клапан и излишки теплоносителя перемещаются в расширительный бак, а при снижении температуры при помощи установленных одного или нескольких насосов теплоноситель закачивается обратно в систему. Выходит, что установка может регулировать давление в небольших, предварительно заданных пределах.

Кроме этого безнапорный бак можно на 100 % заполнять теплоносителем, что дает возможность сделать установку поддержания давления куда более компактной, чем обычный расширительный бак. Приятно, что установка поддержания не только эффективно регулирует давление в системе, но и выполняет ее автоматическую подпитку и даже производит деаэрацию теплоносителя.

Однако, как бы надежно ни была изолирована закрытая система отопления, все же и в нее может проникать воздух, что происходит при первоначальном наполнении и последующих пополнениях системы, а также при разгерметизации стыков.

Для удаления воздуха из верхних точек системы можно применять как автоматические поплавковые воздухоотводчики, так и стандартные краны Маевского. Для отвода растворенного в теплоносителе воздуха лучше всего использовать сепараторы, расположенные непосредственно в трубопроводе. Именно благодаря сепараторам производится успешная деаэрация теплоносителя и обеспечивается стабильная работа закрытой системы отопления.

Разновидности устройства системы отопления: особенности эксплуатации без потерь тепла

Вы просматриваете раздел Компоненты системы, расположенный в большом разделе Отопление.

Система отопления представляет собой совокупность приборов, трубопроводов, регулирующей арматуры и технических деталей, которые предназначены для выработки и переноса тепловой энергии в отапливаемое помещение частного дома.

Отопительные системы классифицируют по источникам энергии, типам и особенностям движения теплоносителей, применяемому оборудованию, схемам монтажа.

Особенности устройства систем отопления: как работает технология?

Типы отопительных систем:

  1. Водяные. Самый распространённый и выгодный вариант. Главный элемент схемы — котёл. Прибор нагревает жидкость, она по трубам поступает в радиаторы, которые прогревают воздух в помещениях.
  2. Воздушные. В качестве источников тепла используют калориферы, которые подают тёплый воздух в комнаты. Как первичный отопитель применяется вода или горячий пар.
  3. Электрические. Системы электрообогрева безопасны, автоматизированы, отличаются эффективностью. Недостаток устройства — дороговизна.

У каждой из систем есть собственные плюсы и минусы. При выборе следует ориентироваться на личные потребности, цели, приоритеты. Владельцы частных домов чаще всего обустраивают водяное отопление. Это рациональное решение, позволяющее создать комфортные условия проживания с минимальными затратами.

Популярные источники тепла

В качестве источников энергии используют:

  • Твёрдое топливо. Уголь, дрова, топливные брикеты или пеллеты выгодны, если нет возможности подключиться к магистрали централизованного газоснабжения или установить газгольдер.
  • Природный газ. Пока что это самый дешёвый ресурс. Газовое отопление популярно уже несколько десятилетий. Если правильно рассчитать и качественно смонтировать систему, обогрев будет стабильно работать долгие годы.
  • Сжиженный газ. Автономная газификация — отличный вариант для дома, расположенного вдали от централизованных коммуникаций. К минусам стоит отнести крупные расходы на этапе обустройства.
  • Жидкое топливо. В жилых зданиях нечасто устанавливают котлы, работающие на дизтопливе, но как запасное решение это практичный вариант.
  • Электроэнергия. Часто устанавливают тёплый пол, инфракрасный обогрев. Системы экономичны, но подходят далеко не для всех регионов, поэтому чаще применяются как дополнительные.

Фото 1. Укладка инфракрасного теплого пола, работающего на электроэнергии, в помещении частного дома.

  • Альтернативные источники. Есть системы, использующие энергию солнца, ветра, земли. Нагревательное оборудование работает за счёт солнечных батарей, ветрогенераторов или тепловых насосов. «Зелёное» отопление экологично, но слишком дорого.

Важно! При всех достоинствах источников энергии сложно найти альтернативу газовому отоплению. Такие системы дёшевы в эксплуатации и окупаются примерно за 5 лет. В качестве отопительного оборудования устанавливают котлы, радиаторы.

Принцип устройства водяной системы отопления

Вступление

Климат России не позволяет эксплуатировать любые здания без систем отопления. Теплоносителем (веществом для переноса тепла по помещению) могут служить вода, антифриз или воздух. Отопление, где теплоносителем выступает вода, называют водяным отоплением. Водяное отопление это самый распространенный вид отопления. Связано это с доступностью воды (водозабор к дому нужно делать в любом случае), а также с удобной эксплуатацией, безопасностью и надежностью водяного отопления.

Хотя стоит отметить, что водяное отопление больше подходит для домов постоянного проживания. В зимний период система водяного отопления требует постоянной эксплуатации или дополнительных систем, не позволяющих системе водяного отопления, заморозится.

Устройство водяного отопления

Отопление это процесс нагрева воздуха в помещении, который компенсирует потери тепла в доме из-за понижения температуры на улице.

Отопление дома происходит за счет передвижения теплоносителя по помещению. В случае водяного отопления теплоноситель, нагретая вода, движется по трубопроводу, поступает в радиаторы отопления, которые нагреваясь, отдают тепло в помещения.

Общая схема системы отопления такова. В генераторе тепла вода нагревается. Под собственным давлением или под воздействием циркуляционных насосов вода движется по замкнутому контуру теплопровода. При своей циркуляции вода охлаждается, передавая тепло помещению, и возвращается обратно в генератор тепла. Этот процесс повторяется пока система водяного отопления включена и все ее составные части работают исправно.

Генераторы тепла в системе водяного отопления

В генераторе тепла вода нагревается перед поступлением в систему отопления. Для нагрева воды используются различные генераторы тепла: отопительные котлы (газовые, твердотопливные, жидкотопливные, комбинированные), дровяные печи или солнечные батареи.

Циркуляция воды в системе отопления

Теплоноситель (вода) непрерывно двигается (циркулирует) по системе отдавая тепло (нагревая) радиаторы отопления и набирая тепло (нагреваясь) в генераторах тепла. Движение воды по системе отопления может быть естественное или искусственное. Соответственно системы отопления называют естественные или искусственные системы водяного отопления.

Открытые системы отопления с естественной циркуляцией воды

При естественной циркуляции вода движется на счет изменения давления в системе происходящим при расширении воды в результате нагрева и за счет естественного стекания воды. В такой системе отопления кроме котла отопления и радиаторов отопления обязательно присутствует открытый атмосферно — расширительный бак. Расширительный бак устанавливается на стороне выхода горячей воды из генератора тепла. Магистраль горячего теплоносителя делается по уклон, для естественного стекания воды. Способ разводки труб отопления такой системы — однотрубный.

Пример, схематичный, системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды

1. Отопительный котел;

2. Бак расширительный;

3. Сигнальная труба;

4. Трубопроводный «стояк» горячего теплоносителя;

5. Горячая магистраль;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (охлажденного) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод для подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль дополнительного (малого контура) тепла.

Закрытые системы отопления с искусственной циркуляцией

В закрытых системах отопления движение воды происходит за счет работы циркуляционных насосов. Такая система не контактирует с открытым воздухом. Но в любой водяной системе, а тем более в системе, где происходит нагревание, и охлаждение жидкости присутствует разность давлений. Для регулирования давления в системе на стороне обратного (охлажденного) теплоносителя устанавливается расширительный бак (Экспансомат-схема ниже).

Читать еще:  Камин с закрытой топкой – каминный вкладыш и его преимущества

Пример, схематичный, закрытой системы водяного отопления с искусственной циркуляцией

1. Котел отопительный;

2. Расширительный бак (Экспансомат);

4. Горячий «стояк» теплоносителя;

5. Магистраль горячей воды- теплоносителя;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (остывшего) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль малого теплового контура;

14. Клапан предохранительный;

15. Насос циркуляционный;

16. Автоматический клапан для стравливания (выпуска) воздуха из системы.

Одноконтурные и многоконтурные системы водяного отопления

В домах могут быть сделаны не одна, а несколько независимых контуров отопления. Например, отдельно для радиаторов дома, отдельно для теплого пола, отдельно для бойлера. Или отдельно для двух половин дома. Такие системы водяного отопления более сложны в монтаже, но более эффективны для качественного отопления дома.

Однотрубные и двухтрубные системы водяного отопления

Также различаются однотрубная и двухтрубная системы водяного отоплении. В однотрубной системе радиаторы подключены к системе отопления последовательно, в двух трубной параллельно.

На это об основных принципах водяного отопления все! Тепло вашему дому.

Несколько визуальных сконструированных рисунка систем водяного отопления:

Закрытая,двухконтурная закрытая система водяного отопления с бойлером ГВС с Экспансоматом

Закрытая, двухконтурная закрытая система водяного отопления

Закрытая одноконтурная система отопления

Открытая система водяного отопления с искусственной циркуляцией и расширительным баком

Открытая система водяного отопления с естественной циркуляцией и расширительным баком

Система отопления закрытого типа и ее заполнение

Автономные отопительные системы бывают открытого и закрытого типа. Первая разновидность самая простая в исполнении, но имеет много недостатков. Закрытая система отопления полностью изолирована от контакта с внешней средой, поэтому внутрь контура не попадает кислород. Благодаря этому отопление лишено многих недостатков, которые есть у открытых сетей. Система закрытого типа бывает только с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Закрытая отопительная система и что это?

Главное отличие замкнутой системы отопления в том, что в ней используется закрытый герметичный расширительный бачок. Бак нужен для компенсации теплового расширения воды и поддержания определенного давления в контуре.

Закрытые сети работают без участия человека, потому что полностью автоматизированы. Поскольку это энергозависимые сети отопления, они часто укомплектовываются генераторами или блоками бесперебойного питания, что позволяет сети продолжать работу даже при перебоях с подачей электроэнергии.

Важно! Для повышения эффективности отопления и экономичности системы ее дополняют теплыми полами.

Принцип работы, плюсы и минусы

Особенности работы сети можно понять из схемы отопления закрытого типа. При нагревании теплоносителя он расширяется, поэтому излишек расширившейся жидкости поступает в расширительный бак мембранного типа, чтобы давление в системе не повышалось до критических показателей.

После охлаждения теплоносителя вода из емкости попадает обратно в контур. Во время монтажа системы задается определенное давление, которое поддерживается во всем контуре. Как правило, закрытые системы отопления частного дома работают по принципу принудительной циркуляции теплоносителя. Для этого устанавливается насос, который подключается к сети переменного тока. По этой причине отопление является энергозависимым.

Плюсы отопительных контуров закрытого типа:

  1. В герметичном контуре в качестве теплоносителя можно использовать воду или антифриз. В последнем случае обеспечивается защита от замерзания в холодный сезон при отключении котла.
  2. Расширительную емкость можно устанавливать в любом месте.
  3. При принудительной циркуляции теплоноситель движется быстрее, что обеспечивает более быстрый прогрев помещения.
  4. Можно отключать отдельные участки отопительного контура, регулировать температуру в каждой комнате.
  5. Небольшая разница между температурой теплоносителя в трубах обратки и подачи продлевает срок службы оборудования.
  6. Разводку можно делать с использованием труб небольшого диаметра.
  7. В контур не попадает кислород, поэтому нет воздушных пробок, а трубы и радиаторы надежно защищены от коррозии.
  8. Закрытые системы обеспечивают дом теплом и горячим водоснабжением. К контуру подключают теплые полы.

К недостаткам закрытых сетей можно отнести необходимость установки предохранительного клапана, а также больший объем расширительного бака. Главный недостаток заключается в энергозависимости контура.

Элементы закрытой отопительной системы

Главные составляющие элементы закрытых сетей:

  • расширительная емкость закрытого типа;
  • воздухоотводчик;
  • трубопроводы;
  • нагревательное оборудование;
  • шаровой кран;
  • отопительные приборы;
  • термостат;
  • предохранительный клапан;
  • манометр;
  • балансировочный вентиль;
  • насосное оборудование;
  • фильтр;
  • фитинги и крепежи.

Бойлер

Система отопления закрытого типа работает со следующими видами нагревательных приборов:

  1. Отопление через бойлер, работающий на газе, может похвастаться высоким КПД, экономичностью, простотой эксплуатации и надежностью. Недостатком является необходимость изготовления проекта и получения разрешения в соответствующих инстанциях.
  2. Если регион не газифицирован, то можно использовать электрические бойлеры для отопления. Это компактное оборудование отличается простотой использования, но не может похвастаться экономичностью.
  3. В некоторых населенных пунктах целесообразно применять твердотопливные котлы. Энергонезависимые агрегаты работают на углях, дровах, пеллетах и брикетах, поэтому не нуждаются в подключении к электросети и газовой магистрали.

Оптимальным вариантом является отопление с помощью водонагревателя комбинированного типа. Подобное нагревательное оборудование работает на двух видах топлива, например, газ-дрова, дрова-электричество или газ-электричество.

Циркуляционный насос

Системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией не могут работать без насосного оборудования. Насос отвечает за циркуляцию жидкости в контуре. Важно подбирать агрегат по производительности и создаваемому напору.

При выборе насосного оборудования по мощности учитывают следующее:

  • количество радиаторов и их разновидность;
  • протяженность трубопроводов;
  • разновидность запорной арматуры и терморегуляторов;
  • материал труб и их диаметр;
  • режим работы всех составляющих системы.

Расширительный бак

Компенсационная емкость нужна для поддержания определенного давления в сети во время изменения температуры теплоносителя. Расширительный бак закрытого типа имеет две камеры – водяную и газовую. Они разделены герметичной эластичной мембраной.

При повышении температуры расширившийся теплоноситель продавливает мембрану в воздушную камеру, что способствует повышению давления в ней. А при снижении температуры воды давление газа выдавливает воду обратно в отопительный контур.

Радиаторы отопления

Чтобы передавать тепловую энергию воздуху, в помещениях устанавливаются отопительные приборы.

Они бывают следующих типов:

  1. Чугунные батареи громоздкие и тяжелые. Обладают высокой тепловой инертностью, хорошей теплоотдачей. С чугунными приборами сложно отрегулировать температуру в помещении.
  2. Стальные радиаторы бывают трубчатого и панельного типа. Недорогие нагревательные приборы быстро остывают, подвержены коррозии и обладают невысокой тепловой емкостью.
  3. Радиаторы из алюминия могут похвастаться экономичностью и хорошей теплоотдачей. Они мало весят, но нуждаются в использовании только очищенного теплоносителя.
  4. Батареи из биметалла имеют все преимущества стальных и алюминиевых приборов и в то же время лишены их недостатков. Эти устойчивые к коррозии, привлекательные приборы имеют хорошую теплоотдачу. Но их лучше применять в сетях с высоким давлением, поэтому для автономных систем их редко выбирают.

Трубы

Для транспортировки теплоносителя используются трубопроводы из следующих материалов:

  • стальные трубы сегодня почти не применяют, потому что для сборки сети понадобится сварочное оборудование и приспособления для нарезки резьбы;
  • самые дорогие долговечные и устойчивые к коррозии – медные трубы;
  • металлопластиковые трубопроводы легко монтируются, но требуют постоянного наблюдения за металлическими соединениями;
  • самыми лучшими считаются полипропиленовые трубы с внутренним армированием.

Автоматика и система безопасности

В сетях закрытого типа обязательно устанавливается группа безопасности, которая состоит из следующих элементов:

  1. При чрезмерном повышении давления в контуре срабатывает предохранительный клапан. Для регулировки равновесия в сети клапан автоматически срабатывает и сливает часть теплоносителя в канализацию.
  2. Воздухоотводчик обеспечивает спуск воздуха из контура. В сети закрытого типа попадает кислород, растворенный в воде. Клапан воздухоотводной монтируется в наивысшей точке контура, сбрасывает газы автоматически.
  3. Манометр нужен для контроля исправности работы системы.

Самостоятельная сборка закрытой отопительной системы в частном доме?

Для самостоятельного изготовления отопительного контура закрытого типа нужно определиться с составляющими элементами, подобрать оптимальную схему разводки.

Двухтрубная или однотрубная схема отопления

Как правило, схема закрытой системы отопления может быть однотрубной или двухтрубной:

  • Однотрубная разводка отличается низкой материалоемкостью и простотой выполнения. В данном случае все приборы отопления подключаются к контуру последовательно. Однако из-за этого температура теплоносителя в каждом последующем приборе ниже, чем в предыдущем. По этой причине большой дом будет прогреваться неравномерно.
  • В двухтрубной разводке все батареи подключаются параллельно, поэтому в каждом приборе циркулирует теплоноситель с одинаковой температурой, что обеспечивает равномерный прогрев дома и каждого помещения.

Главный минус двухтрубной разводки в сложности проектирования и монтажа, а также большом расходе материалов. Ее применяют в больших домах со сложными разветвленными контурами.

Выбор бойлера для закрытой системы

Поскольку контур закрытого типа укомплектовывается циркуляционным насосом, для подогрева теплоносителя можно использовать не котел, а обычный бойлер, который применяется для подогрева воды в бытовых целях.

При выборе подходящего агрегата учитывают следующее:

  1. Мощность нагревательного прибора. Выбор по этому параметру зависит от площади отопления. На каждые 10 м² площади требуется мощность нагревателя в 1 кВт.
  2. Учитывайте параметры циркуляционного оборудования.
  3. Чем больше ответвлений в отопительной системе, тем мощнее понадобится котел.

Можно использовать проточные или накопительные водонагреватели. Для слива теплоносителя на трубопроводе с обраткой устанавливается сливной кран. Он монтируется на тройнике с шаровым краном.

Чтобы произвести заполнение системы отопления закрытого типа, к шаровому крану подсоединяют один конец шланга, а второй его конец присоединяют к ручному насосу. Если нужно закачать в систему обычную воду, систему водоснабжения подключают к входному патрубку бойлера. В таком случае слив теплоносителя производится через сливной кран.

Что такое закрытая система отопления

Система водяного отопления, в которой используется мембранный расширительный бак и теплоноситель никоим образом не контактирует с атмосферным воздухом, считается закрытой и работает под давлением. Эта схема — наиболее распространенная на данный момент, поскольку обладает множеством преимуществ. В данной статье мы разберем, что такое закрытая система отопления частного дома, ее плюсы и минусы, а также особенности обслуживания.

Что представляет собой закрытая система отопления?

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

  • теплоноситель, находящийся под давлением, нагревается быстрее;
  • вероятность завоздушивания сети трубопроводов и радиаторов очень низка;
  • теплоноситель не насыщается кислородом и не испаряется в атмосферу, что очень важно при заполнении системы антифризом;
  • установка расширительного бака в закрытой системе отопления производится на обратном трубопроводе возле котла, что очень удобно в плане обслуживания;
  • нет нужды использовать трубопроводы больших диаметров и прокладывать их на виду, в этом отношении закрытая система с принудительной циркуляцией – оптимальный выбор для частного дома.

Существенный недостаток лишь один — зависимость от надежности электроснабжения, закрытая система отопления без насоса, питающегося от электросети, работать не будет. К счастью, циркуляционные агрегаты для индивидуальных систем имеют небольшую потребляемую мощность, а потому на время отключения электричества смогут функционировать от блока бесперебойного питания достаточно долгое время.

Некоторые специалисты утверждают, что решить проблему отключения электроэнергии поможет закрытая система с естественной циркуляцией. Напомним, что в этом случае движение теплоносителя происходит за счет разницы плотности и массы горячей и охлажденной воды. Первая, нагреваясь в котле, как более легкая вытесняется вверх идущим от радиаторов остывшим теплоносителем, имеющим большую массу.

Несмотря на то что давление в закрытой системе отопления (1.5—2 Бар) не препятствует гравитационному движению потоков горячей и холодной воды, эффективность ее работы весьма сомнительна. Дело в том, что разница конвективных сил и так невелика, а тут еще нужно преодолевать сопротивление мембраны бака, растягивающейся при расширении воды. Чтобы не связываться с этими скользкими моментами, на закрытую систему лучше всегда ставить насос. Если есть необходимость смонтировать самотечную схему, то надо ее делать открытой.

Схема закрытой системы отопления

В частном домостроительстве традиционно применяется 2 вида схем:

  • однотрубная;
  • двухтрубная.

Однотрубная, больше известная как «ленинградка», удовлетворительно работает в одно – и двухэтажных домах небольшой площади, когда на каждом этаже установлено не более 5 радиаторов. Реализация схемы требует точного расчета диаметров труб и количества секций батарей, так как теплоноситель значительно остывает после прохождения каждого последующего радиатора. В соблюдении этих требований нуждается и однотрубная схема системы отопления закрытого типа с верхней разводкой, что изображена ниже на рисунке:

Примечание. Независимо от выбранного типа схемы закрытая система должна содержать в своем составе группу безопасности, иногда она идет в комплекте с котлом. Группа состоит из манометра для контроля давления, воздухоотводчика и предохранительного клапана для аварийного сброса воды. Узел устанавливается на подающем трубопроводе, выходящем из котла, причем без всякой запорной арматуры.

Двухтрубная схема закрытой системы проще в расчете и монтаже, славится популярностью благодаря хорошим рабочим показателям. Ведь теплоноситель ко всем радиаторам доставляется с одинаковой температурой, а при реализации попутной схемы еще и проходит одинаковое расстояние. Пример двухтрубной системы показан на рисунке:

Некоторые дополнения имеет закрытая система отопления с твердотопливным котлом. Во избежание образования конденсата в топке теплогенератора схема дополняется смесительным узлом с трехходовым клапаном и байпасной линией. Клапан заставляет оборачиваться воду по байпасу до тех пор, пока она не нагреется до установленной температуры, и только потом запускает в котел теплоноситель из магистрали.

Как заполнить систему теплоносителем?

Когда штуцер подпитки присоединен к водопроводной сети посредством шарового крана, то осуществить заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем достаточно просто. Для этого дела есть смысл привлечь помощника, особенно если дом имеет несколько этажей. Один человек управляет краном подпитки, а второй занимается выпуском воздуха из батарей. Кран открывается примерно на треть, чтобы напор не был сильным.

Человек, находящийся в котельной, следит за показаниями манометра, подпитка закрытой системы отопления закрывается, когда давление достигнет 2 Бар. Теперь помощник посредством кранов Маевского стравливает воздух из радиаторов, после чего давление падает. Цель – выйти на расчетное давление, удалив из трубопроводов весь воздух путем его постепенного вытеснения водопроводной водой.

Сложнее закачать теплоноситель в закрытую систему, когда подпитка из водопровода отсутствует либо нужно залить незамерзающую жидкость. Для этого понадобится специальный ручной или электрический насос и емкость для теплоносителя, из которой он будет перекачиваться в систему. Предварительно надо открыть все воздушные краны на радиаторах, а потом заполнять трубы через сливной штуцер, подключив к нему насос с обратным клапаном.

По мере того как происходит закачка жидкости, надо закрывать краны Маевского, из которых потечет теплоноситель. Накачав систему до 1.5 Бар, надо выполнить удаление воздуха, после чего давление доводится до рабочего. В конце производится пробный запуск котла и корректировка давления, а при необходимости – стравливание воздуха.

Почему падает давление в закрытой системе отопления?

Причина, по которой падает давление, существует одна – отсутствие герметичности, то бишь, протечка. Вопрос в том, чтобы ее найти. Характерным признаком протечки служит лужица в определенном месте либо бурое пятно, когда вода успевает высохнуть. В процессе поиска следует осмотреть следующие узлы и элементы:

  • соединения труб и фитинги: бывает, что в последних возникают трещины;
  • автоматические воздухоотводчики: неисправный элемент с застрявшим поплавком будет пропускать воду;
  • запорно — регулирующая арматура, предохранительный клапан;
  • расширительный бак: трещина в мембране вызовет падение давления, появление воздуха в системе и частое отключение котла.

Для устранения протечки не обойтись без частичного или полного опорожнения трубопроводов. По окончании работ придется снова залить воду в систему, создать необходимое давление и проследить за манометром в течении нескольких дней.

Заключение

Закрытая отопительная система обладает массой достоинств, отсюда ее популярность. Если монтаж и пуск в эксплуатацию произведен правильно, то она долгое время не требует вмешательства в свою работу. Большинство возникающих неисправностей можно спокойно устранить своими руками, как и обслуживание системы. Желательно ежегодно проверять работоспособность таких элементов, как воздухоотводчики, клапаны и расширительный бак.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector