Закрытая система отопления: идеальное решение для частного дома
Каждая гидравлическая конструкция содержит комплекс отопительных приборов и трубопроводных линий. Теплоноситель обладает свойством расширяться при нагревании.
Закрытая система отопления помогает компенсировать данное состояние при помощи расширительного бака.
- Устройство и принцип работы закрытой системы
- Нюансы системы
- Плюсы и минусы
- Подбор оборудования для такой системы
Перемещение теплоносителя производится при помощи насосного оборудования. Если используется принудительная циркуляция, то применяется дополнительное оборудование. Подобная циркуляция способствует зависимости от электричества, но при этом работа становится эффективней.
Схема закрытой системы отопления предотвращает испарение теплоносителя. Это позволяет не контролировать работу конструкции.
Применение принудительного циркулирования меняет прогрев в каждом помещении.
Устройство и принцип работы закрытой системы
Данная система теплоснабжения состоит из таких элементов как котел, расширительный бак, насосное оборудование, краны и фитинги.
Важной деталью схемы считается бак. Он представляет собой емкость из пластмассы или металла, которая монтируется наверху конструкции.
Это устройство выполняет следующие функции:
- обеспечивает давление в водопроводе;
- скапливает лишнюю жидкость после прогрева.
В открытой схеме теплоноситель контактирует с воздухом, а в закрытой — конструкция герметична.
Отопление закрытого типа рекомендуется для установки теплых полов.
Принцип работы оборудования осуществляется следующим образом. Теплоноситель нагревается при помощи котла. При этом жидкость увеличивается в объеме и переходит в расширительную емкость, которая разделена на две части. Одна из них камера с водой, а во второй находится воздух.
В качестве теплоносителя используется антифриз и обычная вода.
Даже при изоляции в оборудование может попасть воздух. Для устранения воздуха из конструкции применяются специальные краны или отводчики воздуха.
Водонагреватель и насос размещаются в одном помещении вместе с баком. При этом уменьшается длина магистрали.
Насосное оборудование и расширительная емкость монтируются на обратной трубе.
Нюансы системы
Закрытая система теплоснабжения монтируется с учетом некоторых особенностей. Емкость мембранного бака составляет не более 10 % от объема теплоносителя.
Насосное оборудование монтируется отдельно или на обратке магистрали.
Использование принудительной циркуляции позволяет не устанавливать определенный уклон магистрали. При монтаже конструкции применяются трубы небольшого сечения.
Так как в данной конструкции исключается испарение, то это предотвращает коррозию и воздушные пробки.
Данная закрытая схема отопления позволяет проложить трубопроводные линии под напольным покрытием.
Обеспечение теплоносителя нужной скоростью способствует нагреванию схемы и качественной теплоотдачей.
Закрытая и открытая система теплоснабжения отличаются стоимостью. Оборудование для конструкции закрытого вида обойдется дороже.
Значение имеет правильное заполнение системы отопления закрытого типа. Оно производится следующим образом:
- Шланг соединяется с водопроводом и с заливочным краном. Сначала воду пропускают до значения давления 0,5 бар.
- Затем оборудование проверяется на протечки.
- Давление повышается до 2 бар и из конструкции удаляется воздух. На батареях открываются специальные краны для вывода воздуха.
- Следует закачать воду в систему отопления и снова проверить герметичность стыков.
- Затем теплоноситель спускается до давления в 1,5 бар.
Плюсы и минусы
Запуск системы отопления закрытого типа выполняется при наличии бака с необходимым объемом. Данное устройство обеспечивает давление при сильном нагреве. Для предотвращения повышения давления выше максимального значения монтируется клапан безопасности для отопления.
У данной конструкции есть следующие преимущества:
- Бак располагается рядом с котлом. При этом не требуется протягивать трубы на чердачное помещение.
- Теплоноситель не соприкасается с воздухом, что помогает предотвратить повреждения оборудования и появление коррозии.
- Система отопления закрытого типа позволяет произвести давление в верхней точке отопительной конструкции и уменьшить риск появления воздушных пробок.
- При использовании насосного оборудования отпадает необходимость соблюдать уклон магистралей.
- Уменьшается стоимость установки конструкции, так как применяются трубы меньшего диаметра.
- Не происходит испарение теплоносителя. Отсутствует необходимость в постоянном контроле.
- Если добавить воду в систему отопления, то жидкость равномерно расходится по батареям.
- Увеличивается показатель теплоотдачи.
Данный тип системы теплоснабжения обладает следующими минусами:
- Насос подсоединен к электрической сети, что делает конструкцию энергозависимой.
- Объем бака должен быть большим.
- Если отсутствует группа безопасности на отопление, то возникают аварийные ситуации.
Отопление закрытого типа в частном доме
В последние несколько лет все более популярной становится закрытая система отопления. Отопительное оборудование становится все более дорогим, и хочется, чтобы оно служило дольше. В системах закрытого типа практически исключена возможность попадания внутрь свободного кислорода, что продлевает срок эксплуатации оборудования.
Закрытая система теплоснабжения — что это такое
Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.
Двухтрубная система отопления закрытого типа
В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:
- Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
- Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
- В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.
В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.
Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.
Составляющие и их назначение
В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:
- Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
- Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.
- Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
- Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.
Теперь подробнее о каждом элементе.
Котел — какой выбрать
Так как закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В таком случае, настроив параметры, вам нет необходимости к этому возвращаться. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.
Самые удобные в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Выставленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Упала она на градус, котел включился, нагревая дом. Как только сработал термостат (температура достигнута), работа останавливается. Комфортно удобно, экономно.
В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это наружные датчики. По их показаниям котел корректирует мощность работы горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопление — хорошее оборудование, которое может обеспечить комфорт. Жаль только, что газ есть не везде.
Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)
Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.
Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.
Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.
Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом
Не очень распространены в нашей стане котлы на пеллетах. Фактически это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают в непрерывном режиме. В топку автоматически подаются пеллеты (пока не закончен запас в буркере). При хорошем качестве топлива, чистка золы требуется один раз в несколько недель, а все параметры работы контролирует автоматика. Сдерживает распространение этого оборудования только его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответственные.
Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Она определяется по общему принципу: на 10 кв. метров площади с нормальным утеплением берут 1 кВт мощности котла. Только брать «впритык» не советуют. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, в которые вам может не хватить расчетной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности ведет к быстрому износу оборудования. Потому желательно мощность котла для системы брать с запасом 30-50%.
Группа безопасности
Ставится группа безопасности на подающий трубопровод на выходе из котла. Она должна контролировать его работу и параметры системы. Состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана.
Группа безопасности котла ставится на подающем трубопроводе до первого ответвления
Манометр дает возможность контролировать давление в системе. По рекомендациям оно должно находится в пределах 1,5-3 Бар ( в одноэтажных домах это 1,5-2 Бар, в двухэтажных — до 3 Бар). При отклонении от данных параметров надо принимать соответствующие меры. Если давление упало ниже нормы, надо проверить нет ли где течи, а потом добавить некоторое количество теплоносителя в систему. При повышенном давлении все несколько сложнее: необходимо проверить в каком режиме работает котел, не перегрел ли он теплоноситель. Также проверяется работа циркуляционного насоса, корректность работы манометра и предохранительного клапана. Именно он должен сбрасывать излишек теплоносителя при превышении порогового значения по давлению. К свободному патрубку предохранительного клапана подсоединяют трубу/шланг, которую выводят в канализацию или дренажную систему. Тут лучше делать так, чтобы была возможность контролировать срабатывает ли клапан — при частом сбросе воды надо искать причины и устранять их.
Состав группы безопасности
Третий элемент группы — автоматический воздухоотводчик. Через него выводится воздух, попавший в систему. Очень удобное устройство, которое позволяет избавиться от проблемы воздушных пробок в системе.
Группы безопасности продаются в собранном виде (на фото выше), а можно купить все устройства отдельно и подключить их при помощи тех же труб, которыми делали разводку системы.
Расширительный бак для закрытой системы отопления
Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).
Принцип работы мембранного расширительного бачка
При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.
По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.
Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа
Расчет объема
Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10% от общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50% от рассчитанного объема.
Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:
- объем системы отопления составляет 28 литров;
- размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра;
- размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.
При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.
На что обратить внимание при покупке
В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.
На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком. Во фланцевых моделях покупают только мембрану.
Место для установки расширительного бака мембранного типа
Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.
Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа
После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.
Обратите внимание, что в некоторых котлах имеется расширительный бак. Если его объема достаточно, установка второго не требуется.
Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.
Циркуляционный насос
Циркуляционный насос обеспечивает работоспособность закрытой системы отопления. Его мощность зависит от многих факторов: материала и диаметра труб, количества и типа радиаторов, наличия запорной и терморегулирующей арматуры, протяженности труб, режима работы оборудования и т.д. Чтобы не вдаваться в тонкости расчета мощности, циркуляционный насос можно выбрать по таблице. Выбираете ближайшее большее значение по отапливаемой площади или планируемой тепловой мощности системы, в соответствующей строке в первых колонках находите требуемые характеристики.
Можно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблице
Во второй колонке находим мощность (какой объем теплоносителя он способен прокачать за час), в третьей — напор (сопротивление системы), который он в состоянии преодолеть.
Выбирая циркуляционный насос в магазине, желательно не экономить. От его работоспособности зависит вся система. Потому, лучше не экономить и выбрать проверенного производителя. Если же решите покупать неизвестное оборудование, надо каким-то образом проверить его на уровень шумов. Этот показатель особенно критичен если отопительный узел устанавливается в жилом помещении.
Схема обвязки
Как уже говорили раньше, циркуляционные насосы ставятся в основном на обратном трубопроводе. Раньше это требование было обязательным, сегодня — это только пожелание. Материалы, которые используются при производстве выдерживают нагрев до 90°C, но все же лучше не рисковать.
В системах, которые могут работать и с естественной циркуляцией, при установке необходимо предусмотреть возможность снять или заменить насос без необходимости слива теплоносителя, а также для возможности работы без насоса. Для этого устанавливается байпас — обходной путь, по которому может протекать теплоноситель при необходимости. Схема установки циркуляционного насоса в таком случае на фото ниже.
Установка циркуляционного насоса с байпасом
В закрытых системах с принудительной циркуляцией байпас не нужен — без насоса она неработоспособна. Но вот два шаровых крана с обоих сторон и фильтр на входе нужны. Шаровые краны дают возможность, при необходимости, снять устройство для техобслуживания, ремонта или замены. Фильтр-грязевик предотвращает засорение. Иногда, как дополнительный элемент надежности, между фильтром и шаровым краном ставят еще обратный клапан, который предотвратит движение теплоносителя в обратном направлении.
Схема подключения (обвязки) циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа
Как заполнить систему отопления закрытого типа
В самой нижней точке системы, как правило, на обратном трубопроводе, для запитки/слива системы устанавливают дополнительный кран. В простейшем случае это тройник, установленный в трубопроводе, к которому через небольшой участок трубы присоединен шаровый кран.
Простейший узел для слива или залива теплоносителя в систему
В этом случае при сливе системы надо будет подставлять какую-либо емкость или подключать шланг. При заливе теплоносителя к шаровому крану подключается шланг ручного насоса. Это незамысловатое устройство можно взять на прокат в магазинах сантехники.
Есть второй вариант — когда теплоноситель это просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается или к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), или к аналогично установленному на обратке шаровому крану . Но в этом случае для слива системы необходима другая точка. В двухтрубной системе это может быть один из последних в ветке радиаторов, к нижнему свободному входу которого устанавливают шаровый кран слива. Другой вариант представлен на следующей схеме. Тут изображена однотрубная система отопления закрытого типа.
Схема закрытой однотрубной системы отопления с узлом запитки системы
Закрытая система отопления: идеальное решение для частного дома
Автор Антон
Дата
Янв 27, 2016
261
Поделиться
Каждая гидравлическая конструкция содержит комплекс отопительных приборов и трубопроводных линий. Теплоноситель обладает свойством расширяться при нагревании.
Закрытая система отопления помогает компенсировать данное состояние при помощи расширительного бака.
- LiveJournal
- Blogger
Выбор отопительного котла- важная часть строительства дома
- Устройство и принцип работы закрытой системы
- Нюансы системы
- Плюсы и минусы
- Подбор оборудования для такой системы
Перемещение теплоносителя производится при помощи насосного оборудования. Если используется принудительная циркуляция, то применяется дополнительное оборудование. Подобная циркуляция способствует зависимости от электричества, но при этом работа становится эффективней.
Схема закрытой системы отопления предотвращает испарение теплоносителя. Это позволяет не контролировать работу конструкции.
Применение принудительного циркулирования меняет прогрев в каждом помещении.
Открытая система отопления
Это очень экономичный способ обеспечить одновременно тепло и горячее водоснабжение из одного источника. При этом затраты на ГВС и энергию минимизируются: такая схема подключена непосредственно к теплоцентрали, поэтому вода постоянно подается прямо оттуда. Название открытой системы отопления напрямую связано с ее конструкцией и способом работы.
Преимущества.
Для функционирования такого вида теплоснабжения используются термодинамические законы: циркуляция теплоносителя происходит естественным путем. Горячая вода поднимается выше, к выходу из котла, создавая там высокое давление. При этом на выходе из теплогенератора происходит разряжение, поэтому жидкость устремляется в зону низкого давления и двигается по трубопроводу. Так как нагретая вода становится больше по объему, для открытой системы отопления необходимо наличие большого расширительного бака. Он может закрываться крышкой, но все равно контактирует с воздухом, поэтому такое устройство нельзя назвать герметичным. Вода, которая попадает в краны из водоразборов, нагревается в среднем до 60–65 градусов. Поэтому жители домов с открытой системой отопления могут использовать обычные смесители без теплообменника. Линии передачи на каждого жильца, если речь идет о многоквартирном доме, рассчитываются с учетом наибольшего потребления, так как разбор горячей воды происходит неравномерно.
Недостатки.
По большей части такой метод отопления очень продуктивен и удобен. Но главным минусом открытого теплоснабжения было и остается качество водопроводной жидкости. Так как она одновременно является теплоносителем, ей приходится циркулировать по трубам с большой протяженностью. Поэтому, когда она попадает в водопровод, чистота такой воды довольно низкая. Если трубопровод уже старый или на нем начинает образовываться накипь и отложения, это также может стать причиной ухудшения качества воды. Она будет собирать в себе частички налета с труб. По этой причине может измениться цвет и запах воды. Содержание бактерий и микробов также повысится.
Принцип работы
Схема отопления водяного типа подразумевает как естественное, так и принудительное движение носителя тепла. В роли нагревательного устройства выступают напольные или настенные модели котлов: один или два контура, носитель тепла в виде пара, воды или антифриза. Система отопления открытого типа чаще всего в виде теплоносителя имеет простую воду.
При этом ее движение осуществляется естественным путем из-за разной плотности холодной и горячей воды и уклону, под которым проложен трубопровод. Дело в том, что нагретая вода имеет намного меньшую плотность, нежели холодная. В результате создается гидростатический напор, благодаря которому горячая вода движется к радиаторам.
Закрытая система отопления
Такой тип теплоснабжения предназначен только для отопления помещений, без подачи горячей воды. Поэтому теплоноситель циркулирует по сети, не попадая в водопровод. Закрытая система полностью изолирована от окружающей среды и герметична. Восполнение потерь теплоносителя происходит автоматически через регулятор. Благодаря устройству такого типа теплоснабжения вместо воды в трубах можно использовать специальные жидкости-теплоносители.
Преимущества.
Качество ГВС в закрытой системе отопления неизменно высокое. При этом особенности конструкции и способа работы обеспечивают эффект энергосбережения и большую производительность. В среднем количество жидкости, постоянно находящейся в системе отопления, остается стабильным. Подача тепла осуществляется централизованно. Это дает возможность контролировать расход энергии при помощи регулировки температуры теплоносителя, который движется по трубам и находится в радиаторах. Чем горячее будет вода, тем сильнее будет расходоваться энергия, требуемая для отопления помещений. В закрытых системах отопления могут использоваться тепловые установки, например ТЭЦ. В них горячая вода попадает от поставщика, а потом уже доводится до требуемой температуры и перенаправляется циркулировать по трубам.
Недостатки.
Несмотря на свою конструкцию, не предусматривающую контакт с воздухом, система может разгерметизироваться. Это чаще всего происходит в местах соединения и на стыках труб. В них могут образовываться воздушные пробки, препятствующие циркуляции теплоносителя. Другим минусом такой закрытой системы является сложность водоподготовки для использования в трубопроводе. Транспортировка от одного теплового пункта к другому предполагает, что они будут находиться близко, иначе расход энергии будет слишком большим.
Однотрубная система отопления частного дома с подводкой труб
Данная разводка будет более эффективнее чем предыдущая, как видим идет основная труба и подсоединяющие батарею трубки. Основная труба в данном случае должна быть больше подключающих трубок. Что дает основная труба? Теплоноситель ходит в круговую свободно и подается в каждую батарею равномерно.
Двухтрубная разводка труб системы отопления частного дома
Различия в функционировании и конструкции открытой и закрытой систем отопления
У открытой системы отопления есть другие названия: гравитационная, самотечная или естественная. Так как вода в ней циркулирует без дополнительного усилия, а сама по себе. Использования дополнительного насоса не требуется. В систему входит отопительный прибор (газовый, электрический, твердотопливный или пиролизный котел), расширительный бачок и трубопровод. При этом желательно использовать как можно меньше фитингов, соединений и стыков при установке труб, чтобы не замедлять циркуляцию теплоносителя. Летом такую систему обязательно подвергать консервации, а зимой рекомендуется утеплять расширительный бачок и следить за тем, чтобы в трубах не образовывались воздушные пробки. Закрытая система отопления использует для функционирования законы термодинамики и теплофизики. В ее комплект входит обогревательный котел, циркуляционный насос, трубопровод, расширительный бачок, а также приборы управления и контроля. Главным отличием этой системы является принудительная циркуляция теплоносителя по трубам.
Виды разводок отопления водяного типа
Неважно от того, открытая или закрытая система обогрева подобрана для дома за городом, необходимо знать, что есть разные способы разводки:
Использование любой из них зависит от:
- места прохождения подающей трубы
- способов подключения отопительных приборов и стояков подающей функции
- мест установки стояков
Отопительная система с двумя трубами
Система из двух труб разводки является самой популярной. При таком способе к каждому отопительному прибору подойдут 2 трубы — подающая горячий тепловой носитель и обратная, по которой отводится охлажденная вода. При этом провод труб разрешено делать:
Любая из них имеет плюсы и минусы. К примеру, коллекторная разводка. Не обращая внимания на то, что она дает возможность настраивать нагревание каждого отопительного прибора отдельно, она просит сложного процесса установки с устройством нескольких сортировочных коллекторов и немалого расхода труб.
Однотрубная разводка может быть вертикальной и горизонтальной. Разводка горизонтальная при системе с одной трубой не дает возможность настраивать величину носителя тепла. Таким образом, чтобы поправить такой просчет, следует ставить специализированные перемычки — циркулярные насосы.
Однотрубная вертикальная конструкция разводки как правило применяется для отапливания домов многоэтажные.
Подключение открытой и закрытой систем отопления
Оба типа теплоснабжения допускается подключать двумя способами: зависимым и независимым. В первом случае для подсоединения используют насосы и элеваторы, во втором – теплообменник. Независимая схема подключения намного сложнее, но благодаря ей можно обеспечить хорошее качество жидкости в трубопроводе. Это особенно актуально для тех, кто собирается выбрать открытую систему отопления. Вода даже после того, как пройдет свой путь по трубам, будет более чистой. Кроме того, в трубах будет откладываться меньше налета и накипи. Для закрытой системы такой выбор тоже актуален: независимый тип подключения будет экономить энергоресурсы.
Двухтрубная разводка труб системы отопления частного дома
Две трубы идущие параллельно доходят до последней батареи. Хороша тем, что теплоноситель точно проходит через батарею и только потом попадает в обратку. Есть одно но, без соответствующей регулировки подачи, вода может проходить через первые два радиатора и возвращаться обратно.
Универсальная разводка системы отопления частного дома
Выводы
Открытая система дешевле в эксплуатации, так как использует естественную циркуляцию воды самотеком. Но ее установка затронет все помещения, вплоть до мансарды или чердака до подвала. Поэтому она будет ограничена общей площадью всех комнат. Из-за постоянного испарения теплоносителя из системы потребуется тщательный контроль за его уровнем и регулярный долив воды в расширительный бачок.
Закрытая система имеет более долгий срок службы и высокий КПД. Ее установка сложнее, так как включает в себя не только прокладку трубопровода, но и монтаж дополнительных элементов. При этом она энергозависима из-за использования циркуляционного насоса. Зато в качестве теплоносителя в ней можно использовать не только воду, но и другие жидкости, например антифриз или специализированные составы.
Характеристика принудительной циркуляции
Принудительный способ функционирует за счёт циркуляционного насоса, располагающегося в контуре отопительной сети. Функционирование такого насоса осуществляется за счёт переменного напряжения 220В. При отсутствии напряжения, когда отключается подача электроэнергии, функционирование насоса прекращается. Это недостаток, который в большинстве случаев вызывает серьёзные проблемы.
Помимо использования источников питания, возобновить работу насоса можно другими способами:
- Приобретение бензинового или дизельного генератора, которые вырабатывают переменный ток и напряжение 220В.
- Установка байпаса, посредством которого обходится контур с насосом, и происходит самотёчное движение теплоносителя. Для этого сооружается отопительная система с уклонами трубопроводов по ходу движения воды. Для закрытой сети такая перемычка не актуальна, поэтому оптимальными вариантами являются только энергонезависимые источники питания.
Определимся, в чем разница между закрытым и открытым контуром. Открытый контур означает, что теплоноситель имеет соединение с воздухом, а в закрытой такое действие исключено. Местом соприкосновения теплоносителя является расширительный бачок, которые бывают двух видов:
- открытые;
- закрытые.
В закрытом типе бака установлена мембрана, при помощи которой удерживается давления газа, находящегося внутри ёмкости. В незамкнутом или открытом бачке происходит испарение теплоносителя, поэтому его объем постоянно уменьшается. Такое явление является негативным фактором, однако доливание холодной воды в систему выполняется не чаще, чем один раз в год.
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.
- Нет соприкосновения с воздухом. Полная изоляция жидкости он внешнего мира.
- Экологическая безопасность, отсутствуют испарения.
- В работе можно применять антифриз.
- Трубы используются недорогие, небольших сечений.
- Нет лишней потери тепла, экономится энергия.
- Уменьшен риск возникновения воздушных пробок, вода «работает» при более высокой температуре и давлении.
- 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:
- 0,4.
- 0,6.
- 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:
- Корпус сделан из нержавейки.
- 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.
- Стационарная;
- 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:
- Лучевая.
- Двухтрубная.
- 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:
- Одноконтурные.
- Двухконтурные.
- 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.
Отопление закрытого типа в частном доме. Выбор котла. Группа безопасности, расширительный бак и способы заполнения системы
Конструкция для прогревания частного дома работает на основе использования расширительного бака. Именно в этой части всей конструкции располагается теплоноситель. Основная функция расширительного бака – это компенсация расширения от тепла в зависимости от конкретного режима функционирования оборудования.
Отопление закрытого типа в частном доме
Закрытая система отопления чаще применяется в частных домах. Для ее корректной работы не требуется постоянный контроль со стороны человека – она работает в автоматическом режиме. Кроме того, здесь можно использовать любой тип теплоносителя (можно применять даже антифриз). В этой системе поддерживается стабильный уровень давления и теплоноситель не взаимодействует с воздухом.
Расширительный бак можно установить в любом месте – желательно монтировать его рядом с котлом. Если речь идет о настенной модели, то в них сразу же установлены расширительные бачки. Также в закрытых моделях устанавливают автоматические воздухоотводчики.
Закрытая система отопления состоит из следующих основных элементов:
- Котел и группа безопасности. В котле может быть сразу встроена группа безопасности – это характерно для настенных газовых моделей, пеллетных вариаций, а также газогенераторных моделей.
- Радиаторы и трубы (иногда сюда же входят конвекторы и водяной теплый пол).
- Циркуляционный насос, который и помогает теплоносителю передвигаться по системе. Его размещают на обратном трубопроводе (здесь более низкая температура).
- Расширительный бак, который стабилизирует давление, а также компенсирует объем теплоносителя.
Как выбрать котел для закрытой системы
Котел для закрытой системы
Закрытая система имеет ряд особенностей, которые нужно учитывать при выборе вида котла. Лучше всего, если это котел с автоматической системой. Достаточно будет установить подходящие настройки, а затем лишь изредка проводить контроль системы. Корректная работа механизма не требует постоянного вмешательства со стороны владельца.
Какие же котлы следует выбрать для такой системы?
Газовые котлы
Газовые котлы в отоплении закрытого типа в частном доме
К ним можно дополнительно подключить комнатный термостат. Температура регулируется максимально точно. Если замечено хотя бы отклонение от нормы на 1 градус. То котел начинает самостоятельно нагреваться. Когда нужная температура достигается, то срабатывает термостат и весь процесс отключается. Это эффективное и экономичное решение. Подойдут и модели с погодозависимым механизмом (наружные датчики). С помощью этих устройств котел может контролировать мощность горелок. В целом же мастера предпочитают использовать именно газовый тип котлов, которые обеспечат комфортное использование всей системы.
Электрические котлы
Электронные и индукционные электрические котлы. Они имеют небольшие размеры, а также низкие показатели инерционности. Экономичнее используют ресурсы. Однако из-за перебоев с электроэнергией их не всегда уместно использовать в частных домах – особенно такие ситуации характерны для зимнего времени.
Электрические котлы в отоплении закрытого типа в частном доме
Котлы на твердом и жидком топливе
Вам понадобится отдельное помещение по требованиям пожарной безопасности. Во время работы котлов в доме образуется большое количество мусора.
Котлы на твердом топливе в отоплении закрытого типа в частном доме
Группа безопасности для закрытой системы
Группа безопасности для закрытой системы
Группа безопасности для закрытой системы Группу безопасности устанавливают на подающий трубопровод у выходного отверстия. Основная функция этого элемента – контроль работы всей системы, а также регулировка ее параметров. В ее комплект входят манометр, воздухоотводчик и предохранительные клапана.
За счет манометра можно производить измерения и контроль давления. Давление должно варьироваться в пределах 1,5-3 бар в зависимости от размера дома (для двухэтажных построек – это максимум 2 бара).
Если же прибор показывает отклонение от нормы, то необходимо искать причины такого поведения оборудования:
- Резкое снижение давления, нужно поискать течь в системе, а также долить теплоноситель.
- Если же давление стало высоким, то, обратите внимание на режим работы котла – он может сильно нагреть теплоноситель.
Также неполадки могут быть в работе циркуляционного насоса, предохранительного клапана (его функция заключается в том, чтобы удалять лишний теплоноситель при повышенном давлении) – либо нужно проверить корректность показателей манометра. Наиболее часто проблему встречают именно в предохранительном клапане – он соединен с трубой, через которую и выводится лишняя жидкость в канализацию. Именно поэтому необходимо контролировать, чтобы клапан срабатывал, но если вода сбрасывается слишком часто, то где-то в системе есть неисправность.
Также в группу безопасности входит автоматический воздухоотводчик, которые спускает лишний воздух, которые попадает в оборудование. Его основная функция – не допустить образование воздушных пробок.
Давление в закрытой системе
Нормы отопления, зависят непосредственно от типа здания, для которого подведено отопление. Именно поэтому каждый конкретный случай нужно рассматривать отдельно:
- Для частного дома нормальным будет давление в 1,5-2 бара. Если манометр показывает большую цифру, то это состояние считается критическим. Если счетчик доходит до 3 бар, то это может привести к аварии в системе: герметичность не выдержит этого давления, а вся конструкция сломается.
- Для многоэтажек внешние факторы не оказывают влияние на подобную конструкцию, то нормы давления в ней колеблются от 8 до 9 бар. Однако это характерно для новых домов. Более старые здания могут обогреваться при давлении до 5 бар.
Давление в закрытой системе
Расширительный бак для закрытой системы отопления
Расширительный бак для закрытой системы отопления
Задача расширительного бака – это компенсация объема теплоносителя под воздействием температур. Если рассматривать закрытые системы, то расширительный бак в них – это герметичный сосуд, который поделен на две составляющие. Сверху располагается слой воздуха (если модель более продвинутая, то здесь находится инертный газ). Если температура достаточно низкая, то бачок пуст.
При изменении температуры в большую сторону теплоноситель начинает увеличиваться, а его лишняя часть переходит в бачок. Он сдвигает мембрану и сжимает имеющийся воздух в верхнюю часть газа. Манометр в этом случае показывает увеличение давления в системе – в том случае рекомендуется снизить интенсивность процесса. Здесь и приходит на помощь предохранительный клапан, который позволяет избавиться от излишков газа.
Когда теплоноситель начинает остывать, то давление в верхушке бачка начинает выталкивать его в систему – на манометре показатели стабилизируются.
Расчет объема
По стандартам расширительный бак – это 10% от всего объема теплоносителя. Чтобы рассчитать его размер, нужно сделать следующее:
- В техническом паспорте радиатора нужно посмотреть его объем и рассчитать объем труб;
- Разделить получившийся показатель на 10 – это и будет объем расширительного бака.
Здесь нужно сделать небольшую оговорку – формула подходит, если речь идет о воде. При расчете незамерзайки необходимо взять 50% от объема теплоносителя.
Место для установки расширительного бака мембранного типа
Расширительный бак мембранного типа размещают перед циркуляционным насосом, на обратной стороне всей системы.
В трубопроводе нужно монтировать тройник, который подсоединяется к трубе и расширителю через фитинги. Специалисты говорят о том, что лучше его дистанцировать от насоса – это поможет избежать перепадов давления. Обязательно проверьте, чтобы участок обвязки был полностью прямолинейным.
Циркуляционный насос в закрытой системе
Циркуляционный насос в закрытой системе
За счет этого элементы конструкции и происходит функционирование всей системы. На рынке существуют модели разной мощности, которая определяется совокупностью нескольких факторов. Учитывается размер труб и материал их изготовления, количество и наличие радиаторов, если ли терморегулирующая арматура, длина труб, а также как работает оборудование.
Существуют стандартизированные таблицы, по которым можно выбрать насос. В них нужно ориентироваться на площадь помещения, которое нуждается в отоплении или мощности системы в целом – от этих данных можно отталкиваться при поиске подходящего варианта.
Обвязка
Ранее в статье упоминалось, что насосы в закрытой системе монтируются на обратный трубопровод. Еще несколько лет назад это было обязательно требование по установке системы, но сейчас владелец может делать так, как ему будет удобно.
В производстве насоса используются прочные материалы, которые могут выдержать температуру до 90 градусов.
Если конструкция работает с естественной циркуляцией, то при монтаже лучше сделать так, чтобы насос в случае износа или поломки можно было бы заменить без удаления теплоносителя. В идеале станция должно работать даже без насоса. Чтобы реализовать данную идею, достаточно будет установить байпас – эта деталь позволяет протекать теплоносителю без участия других элементов.
Если вы имеете дело с закрытой системой, где используется принудительная циркуляция, то байпас здесь не поможет. Такой вариант конструкции не может функционировать без насоса. Однако здесь уже нужен фильтр и два крана, которые размещаются у входного отверстия. С помощью шаровых кранов можно в любой момент разобрать конструкцию, если ей понадобится ремонт или замена износившихся частей. Фильтр выполняет стандартную функцию – он препятствует засорению системы. Чтобы еще больше обезопасить систему, между этими двумя деталями ставят обратный клапан, который закрывает путь теплоносителю в обратном направлении.
Закрытая и открытая системы отопления
Открытая система отопления является самой простой и энергонезависимой системой с естественной циркуляцией. Основана такая система на законах термодинамики. На выходе из котла создаётся повышенное давление, далее горячая вода проходит по трубам в область с более низким давлением, при прохождении теряя температуру.
Далее охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в отопительный котёл, где снова нагревается. Происходит естественная циркуляция теплоносителя. Система функционирует исключительно на воде, так как использование антифризов для отопления приводит к их быстрому испарению.
Открытая система отопления
В открытой системе теплоснабжения обязательно наличие расширительного бака, так как нагретая вода расширяется. Расширительный бак служит для приёма излишков воды при расширении и возврата её в систему при остывании, а также для удаления воды при чрезмерном её объёме. Бак герметичен не полностью, поэтому вода испаряется, вследствие чего необходимо постоянно возобновлять её уровень. В открытой системе отопления не используется насос. Система достаточно проста. Состоит из труб, стального расширительного бачка, радиаторов и котла. Применяются дизельные, газовые котлы и котлы на твёрдом топливе, кроме электрических.
В открытой системе отопления вода циркулирует медленно. Поэтому трубы при эксплуатации должны разогреваться постепенно, чтобы избежать их повреждения и закипания теплоносителя. Это может привести к преждевременному износу оборудования. Если в зимний период отопление не используется, то вода из системы обязательно сливается, во избежание замерзания трубопровода.
Чтобы циркуляция теплоносителя осуществлялась на необходимом уровне, необходимо производить монтаж отопительного котла в более низком месте системы, а в самом высоком устанавливать расширительный бак, например, на чердаке. Зимой расширительный бак необходимо утеплить. При установке трубопровода в открытой системе отопления требуется использовать минимальное количество поворотов, фасонных и соединительных деталей.
Закрытая система отопления
В закрытой системе отопления все элементы системы герметичны, отсутствует испарение воды. Циркуляция осуществляется при помощи насоса. Так называемая система с принудительной циркуляцией теплоносителя включает в себя трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос.
В закрытой системе отопления при повышении температуры клапан расширительного бака открывается и забирает излишки теплоносителя. При понижении температуры теплоносителя циркуляционный насос закачивает его обратно в систему. В данной системе отопления поддерживается давление в заранее установленных пределах. Благодаря этому, осуществляется функция деаэрации теплоносителя.
Для стабильной работы системы закрытого отопления также используется расширительный бак из высокопрочного металла. Это закрытый бак, состоящий из двух половин, завальцованных друг к другу.
Внутри располагается мембрана (диафрагма) из высокопрочной жаростойкой резины. Также внутри имеется небольшой объём газа (может быть азот, который закачивается на заводе-производителе, или воздух, накапливающийся в системе по необходимости). Мембрана разделяет бак на части: одна часть — куда поступают излишки воды при нагреве системы отопления, в другой части находится азот или воздух, не вступающие в прямое соприкосновение с водой. Таким образом, теплоноситель при нагреве поступает в расширительный бак и проникает в мембрану. При остывании теплоносителя газ, находящийся за мембраной, начинает выталкивать его обратно в систему.
Отличия открытой и закрытой системы отопления
Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:
- По месту размещения расширительного бака.В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом.
- Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
- В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
- В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию.
- Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.
Преимущества открытой системы отопления
- простое обслуживание системы;
- отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
- равномерный прогрев отапливаемого помещения;
- быстрый пуск и остановка системы;
- независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
- высокая надёжность;
- не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.
Недостатки открытой системы отопления
- возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
- воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
- возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
- медленный нагрев системы после включения;
- необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
- невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
- достаточна громоздка;
- низкий коэффициент полезного действия.
Преимущества закрытой системы отопления
- простой монтаж;
- нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
- возможность применения антифриза, не боясь размораживания системы отопления;
- путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
- из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
- самостоятельное регулирование давления;
- система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
- возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.
Недостатки закрытой системы отопления
- самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения;
- при работе насоса требуется электричество;
- для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор;
- при нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
- размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
- бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
- возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.
Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжней для него.
Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, используют для оптимального отапливания небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачные дома, а также загородные дома.
Закрытая система отопления является более современной и более сложной. Её применяют в многоэтажных домах и коттеджах.
Закрытая система отопления частного дома: эффективная и экономная сеть
Закрытая система отопления частного дома — один из вариантов организации отопления в частном доме. С технической точки зрения, закрытая, да и любая система отопления представляет собой конструкцию из элементов, которые соединяются друг с другом посредством пластиковых или стальных труб в строго определённой последовательности. Главным достоинством закрытой отопительной коммуникации можно назвать то, что она имеет более продолжительный эксплуатационный срок из-за высоких показателей герметичности.
Закрытую систему отопления нельзя отнести к бюджетному варианту, но она имеет массу преимуществ перед открытой
Виды отопительных систем
Независимо от того, какая из отопительных конструкций используется, принцип действия остаётся один — теплоноситель подогревается в котле до нужной температуры и циркулирует по трубопроводу до отопительных приборов, постепенно остывая. После того как теплоноситель отдаст своё тепло, он возвращается обратно в котёл и процесс повторяется.
В качестве теплоносителя, как правило, выступают два вещества:
- вода;
- антифриз.
Существует два основных вида отопительных систем, которые классифицируются по конструкции расширительного бака. Расширительный бак — это устройство, которое компенсирует температурное расширение теплоносителя при его нагреве.
Система отопления может быть закрытая и открытая. Рассмотрим эти два вида более подробно:
- Открытая. В такой конструкции расширительный бак является негерметичным. Поэтому при прокладке такой коммуникации в частном доме в качестве бака можно использовать любую подходящую ёмкость. Однако существует одно очень важное правило, которое следует соблюдать при монтаже открытой отопительной конструкции — расширительный бак должен располагаться выше других элементов системы.
- Закрытая. В закрытой отопительной коммуникации бак обладает герметичностью. Благодаря этому, такую ёмкость можно монтировать в любой точке системы.
В закрытой системе расширительный бак должен быть большим, но расположить его можно в любом месте
Полезная информация! Благодаря высоким герметизационным показателям такой системы появляется возможность в увеличении давления. Также исключается контакт рабочей среды с кислородом. В результате снижается коррозийное воздействие и увеличивается эксплуатационный срок отопительного оборудования.
В некоторых случаях отопительные баки стыкуются с котлом (так называемый встроенный бак). Емкости для закрытых конструкций в основном представлены мембранным типом.
Преимущества и недостатки закрытой системы отопления
На сегодняшний день закрытые системы отопления стали очень популярными. Это связано с тем, что такие отопительные конструкции имеют преимущества, перед открытыми аналогами:
- такая система может функционировать довольно продолжительный период без участия человека, что говорит о её автономности;
- возможность использования разных теплоносителей, которые испаряются в открытых конструкциях;
- поддержание постоянных показателей давления необходимых для нормального обогрева частного дома;
- монтаж такой конструкции при желании можно провести собственноручно;
- снижение общих финансовых затрат на организацию такой системы;
- высокий коэффициент теплоотдачи;
- исключается необходимость в организации теплоизоляции для магистрали, отпадает необходимость в выставлении чётких углов её наклона;
- не нужно постоянно добавлять теплоноситель в систему, так как исключается его испарение;
- равномерный обогрев отопительных приборов, влияющих на отопление помещений;
- уменьшение коррозийных воздействий на отопительное оборудование;
- быстрый подогрев теплоносителя.
Использование антифриза в качестве теплоносителя для закрытой отопительной конструкции — отличное решение. Это связано с тем, что в зимний период появляется возможность пользоваться отопительной системой периодически, не опасаясь замерзания теплоносителя.
Естественную циркуляцию теплоносителя в закрытой системе организовать сложно, поэтому необходимо устанавливать насос
Закрытые системы имеют и некоторые недостатки:
- монтаж закрытой отопительной конструкции предполагает покупку довольно большого расширительного бака (он стоит достаточно дорого);
- ещё одним недостатком считается постоянная потребность в электроэнергии (для работы циркуляционного насоса).
Способы циркуляции теплоносителя в отопительной системе
Каждая из вышеперечисленных систем обязана обеспечивать доставку теплопроводящего вещества до батарей или радиаторов в частном доме. Выполнить эту доставку можно двумя способами. Рассмотрим их:
- система отопления с естественной циркуляцией;
- отопительная конструкция с принудительной циркуляцией.
В первом случае для монтажа системы используется минимум оборудования. Это влияет на общую стоимость организации отопления в частном доме. Естественная циркуляция воды или антифриза — процесс, в результате которого движение теплоносителя происходит от его же теплового расширения. Система отопления (с естественной циркуляцией) закрытая, как правило, устанавливается из экономических соображений, так как её стоимость ниже, чем у коммуникаций с принудительной циркуляцией теплоносителя.
При нагревании вода (или другой теплоноситель) теряет свою плотность, поэтому становятся легче. В результате происходит естественная доставка теплоносителя до отопительных приборов, к которым можно отнести батареи и радиаторы отопления. В радиаторах происходит теплообмен между теплоносителем и окружающей средой, что приводит к охлаждению первого. После охлаждения вода опускается по трубам обратно в котёл, вытесняя нагретую воду, которая поднимается к отопительным приборам. Таким образом, проходит естественная циркуляция теплоносителя в закрытой отопительной системе и происходит обогрев дома.
Однако такая система имеет и свои минусы, среди которых: недостаточное давление в системе, неравномерный нагрев отопительных приборов.
Показатель естественной циркуляции, как правило, зависит от нескольких факторов:
- разница температур между остывшим и подогретым теплоносителем (в большинстве случаев она составляет около 10 градусов);
- диаметр труб между приборами в отопительной системе, который влияет сопротивление передвижению теплоносителя.
Закрытая система с насосом обеспечит равномерный прогрев всех радиаторов в доме, независимо от их расположения и удаленности от котла
Эксплуатационные характеристики отопительной конструкции зависят от расположения её элементов. Например, котёл должен располагаться ниже уровня батарей не менее чем на 3 метра.
Система отопления (с принудительной циркуляцией) закрытая предусматривает установку специального насоса, который называется циркуляционным. Он выполняет функцию по созданию необходимой разницы давления для нормального передвижения теплоносителя от котла до радиаторов отопления и обратно. Такая система имеет некоторые преимущества. Рассмотрим их:
- более быстрый нагрев помещений;
- равномерный нагрев отопительных приборов;
- возможность контроля и регуляции отдельных частей отопительной конструкции, отключения одной из частей цепи в случае необходимости;
- исключается накопление воздуха в системе;
- использование циркуляционного насоса позволяет выполнить систему закрытого образца с использованием мембранной расширительной ёмкости;
- экономия топлива.
Обратите внимание! Система с принудительной циркуляцией не нуждается в увеличении диаметра труб для достижения необходимых показателей давления. Это позволяет сэкономить денежные средства при монтаже такой системы.
Элементы закрытой отопительной системы
Рассмотрим, из каких элементов состоит любая отопительная коммуникация закрытого типа:
- котёл, оснащённый группой безопасности. Группа безопасности может быть смонтирована непосредственно в котёл или же на выходе из устройства (в подающем трубопроводе).
- трубы;
- батареи или радиаторы;
- конвекторы;
- в некоторых случаях — трубопровод в полу (тёплый пол);
- циркуляционный насос, который необходим для нормального передвижения нагретой рабочей среды. Монтируется такое устройство, как правило, в месте, где температура ниже всего (на обратном трубопроводе). Это необходимо для исключения возможности перегрева насоса;
- расширительный бачок. Как уже было сказано выше, это устройство компенсирует температурное расширения воды или антифриза.
Закрытый тип отопления позволяет установить и систему «теплый пол», работа которой также зависит от циркуляционного насоса
Это основные элементы, которые входят в состав закрытой отопительной коммуникации. Существуют и фасонные детали, к которым можно отнести соединительные элементы — фитинги, отличающиеся разнообразием форм и вариантов монтажа.
Правильный выбор котла для закрытой системы
Отопительная система закрытого типа может функционировать в автономном режиме. Специалисты рекомендуют устанавливать автоматические котлы, которые осуществляют работу по параметрам, установленным после монтажа. В таком случае не требуется никакого вмешательства со стороны хозяев, что является очень удобным.
Основные разновидности котлов, в зависимости от топлива, на котором они работают:
- газовые;
- электрические;
- на жидком топливе;
- на твёрдом топливе.
Наиболее подходящим вариантом, для закрытой отопительной коммуникации являются котлы, использующие в качестве топлива газ. При монтаже газового котла для закрытой отопительной конструкции существует возможность подключения к системе комнатного термостата. Этот прибор позволяет выставлять необходимую температуру в отапливаемых помещениях, причём точность температуры является очень высокой (до одного градуса).
К некоторым разновидностям котлов можно подключить специальные датчики погоды, которые устанавливаются снаружи здания и передают информацию о погоде. По их показаниям котёл регулирует мощность и скорость нагрева теплоносителя.
Закрытую систему для обогрев дома можно организовать с любым типом котла, в том числе и электрического
Стоит также сказать несколько слов о моделях, которые функционируют на электрической энергии. Существует три типа таких котлов:
- обычные котлы, включающие в себя трубчатый электронагреватель (ТЭН);
- индукционные;
- электродные.
Два последних типа считаются более компактными и выгодными, с финансовой точки зрения. Кроме этого, они обладают меньшим коэффициентом инерционности, что также является неоспоримым плюсом.
Самыми универсальными на сегодняшний день считаются котлы, которые используют в качестве топлива твёрдые или жидкие материалы.
Обратите внимание! При монтаже устройства, функционирующего за счёт сгорания жидкого топлива, обязательно требуется обустройство отдельного помещения (с учётом правил пожарной безопасности). А твердотопливные приборы разрешается устанавливать в доме.
Твердотопливные котлы имеют возможность организации автоматического контроля за процессом горения, однако, из-за специфики топлива эффективность такой автоматической системы будет ниже.
Расчёт мощности этого устройства производится довольно просто, но и здесь есть свои нюансы. Специалисты советуют подбирать котёл, руководствуясь таким расчётом: на 1 м² площади необходимо 100 Ватт мощности. Желательно подбирать котёл с мощностью несколько выше. Это обусловлено тем, что бывают аномально холодные зимы. Запас мощности должен составлять примерно 30–50%.
Выбор расширительного бака
Расширительный бак в закрытых системах представляет собой ёмкость с высокими показателями герметизации, которая разделена в горизонтальной плоскости специальной мембраной. В верхней части такой ёмкости может находиться инертный газ, который повышает эксплуатационные характеристики устройства.
Принцип действия этого устройства основан на температуре теплоносителя. То есть, пока этот показатель низкий — ёмкость будет пустой. После того как теплоноситель нагреется до высокой температуры, происходит удаление, образовавшегося в результате температурного расширения, излишка в ёмкость. При этом происходит подъём мембраны и сжатие инертного газа.
Расширительный бак для такой системы отопления должен быть герметичным и оснащенным манометром
Описанный выше процесс, как правило, фиксируется на измерительном приборе (манометре) и может послужить сигналом для уменьшения интенсивности подогрева теплоносителя. Некоторые разновидности таких баков оснащаются предохранительным клапаном, который необходим для того, чтобы сбросить излишки газа.
Теплоноситель в такой ёмкости постепенно охлаждается и давление инертного газа, воздействующее на него, постепенно выдавливает теплоноситель обратно в конструкцию. После удаления остывшего теплоносителя из бака происходит выравнивание давления на измерительном приборе.
Мембраны для таких устройств подразделяют на два типа в зависимости от их формы:
- тарельчатые;
- грушевидные.
Как заполнить систему теплоносителем?
В случае если отопительная конструкция состыкована с водопроводной системой с помощью шарового крана, то тогда её заполнение не составляет никакого труда: один человек должен открывать попеременно кран, а другой — выпускать лишний воздух из батарей. Рекомендуется открывать кран не больше, чем на треть, чтобы напор был не очень сильным.
Человек, который находится в помещении котельной, должен следить за показателями давления на измерительном приборе. Когда этот показатель достигнет 2 Бар, необходимо прекратить заполнение отопительной коммуникации водой, после чего второй человек, используя специальные краны, удаляет лишний воздух из батареи. После этого процедура повторяется до тех пор, пока показатель давления в системе не достигнет расчётного.
Заполнение системы теплоносителем производится при помощи насоса, который перекачивает жидкость из емкости в трубы
Чтобы заполнить теплоносителем систему, которая не подключена к водопроводу, необходим насос (ручной или электрический), и емкость, из которой теплоноситель будет перекачиваться в отопительную коммуникацию. Перед тем как приступить к заполнению отопительной системы, нужно открыть воздушные краны на батареях. Заполнение труб выполняется с помощью насоса после подключения сливного штуцера к трубопроводу. Важно помнить, что нужно вовремя закрывать краны на батареях, чтобы избежать утечки теплоносителя.
После заполнения системы обязательно нужно провести её запуск и проверить всё оборудование. Если отопительная система работает нормально, нигде не подтекает и выдаёт нужное давление на манометре, то тогда закачка прошла успешно.
Почему падает давление в закрытой системе отопления?
Закрытая отопительная конструкция должна быть герметичной. При снижении давления в этой системе может быть только одна причина — протечка. Для того чтобы обнаружить протечку необходимо провести осмотр следующих конструктивных элементов в системе:
- места стыковки труб и сами соединительные элементы — фитинги;
- автоматические элементы, осуществляющие удаление воздуха (воздухоотводчики);
- всю запорно-регулирующую арматуру;
- предохранительный клапан;
- расширительную ёмкость. В этом случае, скорее всего, можно обнаружить трещину в разграничительной мембране.
Важно! Для того чтобы провести устранение течи, в любом случае понадобится удалить теплоноситель из всей системы или из отдельного её участка.
После ремонта придётся выполнить повторную закачку рабочей среды в отопительную систему. Специалисты рекомендуют понаблюдать несколько суток за показателями манометра.