Водяная система отопления закрытого типа

Данное руководство предназначается владельцам небольших частных домов, стремящимся самостоятельно организовать обогрев жилища в целях экономии средств. Наиболее рациональное решение для подобных зданий — закрытая система отопления (сокращенно – ЗСО), функционирующая с избыточным давлением теплоносителя. Рассмотрим ее принцип работы, разновидности схем разводки и устройство своими руками.

1 Принцип действия закрытой СО

2 Положительные качества и недостатки

3 Виды замкнутых систем

3.1 Однотрубная разводка

3.2 Преимущества лучевой схемы

3.3 Двухтрубные варианты

4 Выбор отопительной схемы загородного дома

5 Полезные ссылки для начинающих

Принцип действия закрытой СОЗакрытая (иначе – замкнутая) система отопления — это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:

отопительный агрегат – газовый, твердотопливный либо электрический котел;

группа безопасности, состоящая из манометра, предохранительного и воздушного клапана;

обогревательные приборы – радиаторы или контуры теплых полов;

соединительные трубопроводы;

насос, прокачивающий воду или незамерзающую жидкость через трубы и батареи;

фильтр сетчатый грубой очистки (грязевик);

закрытый расширительный бак, оснащенный мембраной (резиновой «грушей»);

запорные краны, балансировочные вентили.

Примечание. В зависимости от схемы в состав ЗСО дополнительно включаются современные устройства регулирования температуры и расхода теплоносителя – радиаторные термоголовки, обратные и трехходовые клапаны, термостаты и тому подобное.

Алгоритм работы системы закрытого типа с принудительной циркуляцией выглядит так:

После сборки и опрессовки производится заполнение трубопроводной сети водой, пока манометр не покажет минимальное давление 1 Бар.

Автоматический воздухоотводчик группы безопасности в процессе заливки выпускает из системы воздух. Он же занимается удалением газов, накапливающихся в трубах при эксплуатации.

Следующий шаг – включение насоса, запуск котла и прогрев теплоносителя.

В результате нагрева давление внутри ЗСО возрастает до 1.5—2 Бар.

Увеличение объема горячей воды компенсируется мембранным расширительным бачком.

Если давление поднимется выше критической точки (обычно – 3 Бар), предохранительный клапан произведет сброс лишней жидкости.

Раз в 1—2 года система должна проходить процедуру опорожнения и промывки.

Принцип работы ЗСО многоквартирного дома абсолютно идентичен – движение теплоносителя по трубам и радиаторам обеспечивают сетевые насосы, расположенные в промышленной котельной. Там же находятся расширительные баки, регулировкой температуры занимается смесительный либо элеваторный узел.

Как функционирует замкнутая система отопления, разъясняется на видео:

Положительные качества и недостаткиОсновные отличия закрытых сетей теплоснабжения от устаревших открытых систем с естественной циркуляцией – отсутствие контакта с атмосферой и применение перекачивающих насосов. Отсюда возникает ряд преимуществ:

необходимые диаметры труб уменьшаются в 2—3 раза;

уклоны магистралей делаются минимальными, поскольку служат для слива воды с целью промывки либо ремонта;

теплоноситель не теряется путем испарения из открытого бачка, соответственно, можно спокойно заполнять трубопроводы и батареи антифризом;

ЗСО более экономична по эффективности обогрева и стоимости материалов;

закрытое отопление лучше поддается регулированию и автоматизации, может действовать совместно с солнечными коллекторами;

принудительное течение теплоносителя позволяет организовать напольный обогрев трубами, замоноличенными внутри стяжки или в бороздах стен.

Гравитационная (самотечная) открытая система выигрывает у ЗСО по энергонезависимости — последняя неспособна нормально работать без циркуляционного насоса. Момент второй: в замкнутой сети содержится гораздо меньше воды и в случае перегрева, например, ТТ-котла, высока вероятность закипания и образования паровой пробки.

Справка. От кипения дровяной котел спасает предохранительный сбросной клапан плюс буферная емкость, поглощающая лишнее тепло.

Виды замкнутых системПрежде чем купить обогревательное оборудование, трубопроводную арматуру и материалы, нужно выбрать предпочтительный вариант закрытой водяной системы. Мастерами–сантехниками практикуется монтаж четырех основных схем:

Однотрубная с вертикальной и горизонтальной разводкой (ленинградка).

Коллекторная, иначе – лучевая.

Двухтрубная тупиковая с плечами одинаковой или разной длины.

Петля Тихельмана – кольцевая разводка с попутным движением воды.

Принцип действия состоит следующем:

теплоноситель (вода) нагревается в котле до необходимой температуры и по трубопроводу поступает к радиаторам.

Последние отдают тепло и обогревают помещение.

Вода остывает, возвращается в котел и таким образом получается постоянно повторяющийся цикл.

 

Движение воды может быть естественным и принудительным, что и различает системы отопления, которые мы рассматриваем.

Открытая система Особенность открытой системы отопления заключается в том, что теплоноситель движется по трубам естественным путем.

Это происходит из-за разности в плотности у холодной и горячей воды (у последней она больше).

Поэтому создается гидростатический напор который направляет теплоноситель в радиаторы.

В качестве теплоносителя чаще всего используется обычная вода.

 

В состав открытой отопительной системы входит отопительный котел, расширительный бак, прямые и обратные трубы и радиаторы.

Естественная циркуляция, при которой нагреваются радиаторы, происходит следующим образом.

Вода достигает высокой температуры, стремится вверх на выходе из котла, выталкивается холодной водой.

При нагревании структура воды расширяется, появляются её излишки.

Именно для этого нужен расширительный бак, туда лишняя вода отправляется, чтобы избежать разрыва. Теплоноситель остывает в расширительном баке, возвращается в систему отопления. Рекомендации по использованию Расширительный бак устанавливается максимально высоко, на чердаке, который не отапливается. Бак открыт, обеспечен постоянный доступ кислорода.

Постоянный контроль за уровнем бака позволяет предотвратить воздушные пробки в трубопроводе.

Необходимо следить за медленным нагреванием воды, так как циркуляция воды происходит медленно.

 

Если довести температуру до максимальной (точка закипания) – есть риск быстрого износа всей системы отопления.

Если не используете отопление зимой – необходимо сливать теплоноситель для сохранности труб, радиаторов и котла.

Рекомендации по установке

Монтаж открытой системы отопления должен быть выполнен строго по инструкции, иначе появится риск утечек и замерзания воды в зимний период.

Представляем следующие рекомендации:

Нужно установить котел максимально низко по отношению к трубам, приборам отопления; Необходимо утепление расширительного бака при установке на чердаке.

 

Это предотвращает замерзание воды;

Должное внимание уделяется уклону при монтаже трубопровода;

Рекомендуется избегать многочисленных изгибов, колен и отводов;

Важно использовать наименьшее количество соединительных элементов;

Устанавливается труба с наибольшим диаметром на выходе из котла.

Важно правильно подобрать сечение труб:

 

Если площадь дома составляет 50-100 кв. м – нужно использовать трубы с диаметром 40 мм.

Чем больше общая площадь отапливаемого помещения – тем больше диаметр.

Трубы, которые идут к радиаторам, имеют сходный диаметр со стояком.

Трубы, которые подводят к радиаторам, могут иметь меньшее сечение.

Рекомендуемый уклон горизонтальных труб составляет 0,005-0,01%.

Он выполняется от котла в направлении радиаторов.

Преимущества/недостатки открытой системы Главными преимуществами открытой системы являются: Равномерность прогрева.

Тепло поступает во все отапливаемые помещения, создается комфортная и уютная атмосфера.

 

Бесшумная работа.

Достигается благодаря отсутствию циркуляционного насоса.

Длительная эксплуатация.

Насос может выходить из строя, в открытой системе его нет.

Независимость от электричества.

Не потревожат перепады в сети и полное отключение электроэнергии.

 

Открытые системы стали менее популярными.

Одна из причин – следующие недостатки: Высокие цены на оборудование.

В открытой системе используются трубы большого диаметра.

Сложный монтаж.

Необходимо рассчитать уклон горизонтальных участков труб.

Угроза замерзания воды в открытом расширительном баке.

Опасность коррозии труб, радиаторов.

Открытый расширительный бак дает возможность кислороду проникнуть в систему.

Изменение уровня теплоносителя.

Необходим постоянный контроль расширительного бака. Невозможность использования антифриза.

 

Долгое время на нагрев. Закрытая система отопления Основное отличие закрытой системы отопления – использование циркуляционного насоса, который осуществляет движение теплоносителя.

В остальном – принцип работы тот же, что в открытой системе.

В закрытой системе трубы, радиаторы нагреваются гораздо быстрее.

Рекомендации по использованию Бак мембранного типа обладает герметичностью, что препятствует испарению теплоносителя.

Это означает, что может быть использован антифриз.

Его применение дает возможность надолго покидать жилье зимой: риск заморозки и порчи системы снижается практически до нуля.

 

Рекомендации по установке

Для должного функционирования закрытой системы отопления рекомендуем придерживаться следующих советов: Расширительный бак устанавливают прямо в помещении.

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

Состав системы отопления закрытого типа

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.