Содержание
Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?
Открытая система отопления перестает пользоваться популярностью: дело в одном существенном недостатке — в теплоноситель постоянно попадает воздух. Это приводит к снижению теплоотдачи: схема плохо справляется с функцией обогрева. Поэтому для многих хозяев частных домов предпочтительна закрытая система отопления.
Структура
Закрытая система представляет собой механизм, где теплоноситель функционирует при помощи насоса. Отличительной особенностью такого отопления для частного дома является хорошая герметичность: в теплоноситель не попадает воздух, нарушающий работу.
Схема закрытой системы отопления состоит из следующих компонентов:
- котел;
- бак;
- насос и трубопроводы;
- группа безопасности;
- отопительные приборы – трубы, радиаторы.
Принцип работы
Принцип действия основан на изменении температуры: после ее увеличения начинает действовать рабочий клапан, и излишки воды переходят в расширительный бак. При снижении температуры насос закачивает лишнюю воду обратно в систему. Следовательно, закрытая система теплоснабжения для частного дома может контролировать давление, установленное в допустимых пределах.
Особенности
В такой схеме бак обладает одной особенностью: его можно полностью наполнить теплоносителем. Следовательно, поддерживать давление будет намного проще, чем в случае с простым расширительным баком. Но при неправильном наполнении в радиаторы и трубы все-таки может попадать воздух.
Чтобы избавиться от воздуха в верхних частях, необходимо использовать поплавковые воздухоотводчики. Для отвода растворенного в теплоносителе воздуха применяют сепараторы, которые размещают в трубах. Благодаря разделителям происходит деаэрация теплоносителя, и система работает стабильно, без технических сбоев.
Достоинства
Закрытая система обладает следующими положительными характеристиками:
- безопасное давление;
- ограничен контакт с окружающей средой, что предотвращает попадание воздуха, способного нарушить работу;
- применение специализированных баков для безопасности давления;
- разделение бака на две камеры: одна из них представляет собой хранилище газа (в основном азот), а вторая является водяной камерой;
- безопасный процесс работы;
- специализированный клапан в баке сохраняет безопасный уровень давления.
На практике закрытая структура редко дает сбои, что и обуславливает ее популярность.
Особенности установки
Установка осуществляется так, чтобы в последующем можно было своими руками отключить любой отопительный прибор без остановки работы всей системы и слива жидкости из нее. Для этого профессионалы применяют специализированные отсекающие краны, которые располагают на входе и выходе в радиаторы. Посредством установленных кранов можно вручную регулировать температурный режим.
Другая особенность — монтаж группы безопасности на выходе из котла отопления. Главная задача такой группы — сбрасывать давление, если оно превысит норму. В состав группы входят такие части, как:
- манометр – контролер давления;
- предохранительный клапан – отвечает за сбор давления при превышении безопасного максимума;
- отводчик воздуха — удаляет воздух при «завоздушивании».
Прибор для измерения давления в системе.
Этапы
Установка закрытой системы своими руками осуществляется в следующем порядке:
- устанавливается котел;
- к котлу проводятся трубы, к которым проводится навешивание радиаторов;
- после всех этих процедур крепится расширительный бак;
- в контур обогрева монтируется насос и приборы для терморегуляции.
Нагревательный бак можно вмонтировать в печь. Отдельной котельной в частном доме не потребуется. Если последовательность схемы будет соблюдена, а оборудование – правильно подобрано, то система станет эффективным теплоисточником.
Если переделка
Нередки варианты, когда уже существующая открытая система перестала устраивать пользователя, и ее необходимо переделать в закрытую. Для этого необходимо заменить расширительный бак мембранным и установить его на обратке вместе с терморегуляторами.
Перед насосом ставится фильтр-грязевик, а старый открытый бак – убирается, система отопления при помощи сварочных работ делается замкнутой на новый бачок. Группа безопасности также устанавливается на выходе из котла: лучше использовать шаровые или пробковые краны.
Отопительные системы закрытого типа
В наше время наиболее часто используются водяные отопительные системы закрытого типа. Применяются они как при централизованном теплоснабжении жилых домов, так и при автономном отоплении. Функцию теплоносителя может выполнять не только вода. Используются и другие жидкости или газы, если они обладают необходимыми физическими и техническими свойствами.
Наиболее часто монтаж трубопроводов отопления выполняется металлопластиковыми трубами из-за их практичности и приемлемой цены.
Однако традиционно в системах отопления закрытого и открытого типа используется вода, поэтому они и называются водяными.
Принцип работы системы водяного отопления
Жидкий теплоноситель такой системы, нагретый до заданной температуры, проходя по трубопроводам и радиаторам, передает тепло воздуху отапливаемого помещения. Теплоотдача, а как следствие, и комфорт в доме, напрямую зависит от объема и температуры теплоносителя. Также необходимо создать требуемое давление в системе отопления. Благодаря этому фактору обеспечивается циркуляция воды. Он наиболее важен для эффективной работы системы. Давление теплоносителя определяется сопротивлением, возникающим при трении.
Его сила напрямую зависит от длины и толщины труб, количества отводов, тройников и кранов.
Схема водяного отопления.
Давление в системе может быть создано посредством гравитационной силы. Она образуется при нагреве воды. Как следствие появляется разность плотности в подающей и подводящей трубе. Часть нагретого теплоносителя имеет меньшую плотность и вес. Поэтому он поднимается, вытесняемый охлажденной частью. Так работает отопительная система открытого типа. Существует и другой способ создания давления, и применяется он в закрытых системах с искусственной циркуляцией. Для этого в схеме предусматривается монтаж специального насоса. Данный агрегат создает давление и обеспечивает движение воды по замкнутому кругу. Подключается насос в обратную магистраль, так как в ней температура ниже и это позволяет продлить срок службы деталей насоса, соприкасающихся с теплоносителем. Система с искусственной циркуляцией обладает существенным недостатком. Она зависит от напряжения в сети. Однако имеет ряд достоинств:
- Можно значительно увеличить длину труб. Это особенно актуально при необходимости отопления больших домов в несколько этажей.
- Есть возможность применения новых схем и способов отопления.
- Она имеет лучшую теплоотдачу в сравнении с системой открытого типа с естественной циркуляцией.
- В процессе эксплуатации нет потерь теплоносителя в виде испарений.
- Допускается установка труб малого диаметра. Это позволяет экономить средства при покупке материала и монтаже системы.
- Нет необходимости создания большого перепада температур, что продлевает срок эксплуатации как котла, так и всей системы в целом.
- Появляется возможность регулировки интенсивности теплоотдачи во время работы системы.
Оцениваем плюсы и минусы водяной системы отопления
Схема устройства водяного отопления.
- Отличные качества теплоносителя по концентрации и передаче тепловой энергии.
- Дешевизна материалов, используемых при монтаже системы, и их рачительный расход.
- Возможность создания и непрерывного поддержания комфортных условий в отапливаемом помещении.
Недостатки, о которых надо помнить:
- Системы закрытого типа трудоемки при монтаже.
- Требуется постоянная работа теплового генератора.
В холодное время года, при длительном перерыве в эксплуатации, если функции теплоносителя выполняет вода, ее необходимо сливать, чтобы предотвратить размораживание системы.
Схемы монтажа систем отопления
Схема монтажа системы водяного отопления.
Конструкционные отличия состоят в следующем:
- Различный способ монтажа магистрали подающего трубопровода. Это отопительные системы верхней и нижней разводки. В первом случае (рис. 1а) вода поступает сначала в чердачное помещение, а потом распределяется по стоякам в радиаторы. Во втором случае (рис. 1б) теплоноситель направляется из подвального помещения, где расположен котел, сразу в подающие стояки, а затем в батареи. Если система открытого типа, то место расширительного бачка всегда будет в верхней точке. В закрытой системе схема с верхней и нижней разводкой будет выглядеть так, как показано на рис. 1в и рис. 1г. В этом случае допускается расположение расширительного бачка в любом месте.
- Схема монтажа может быть двухтрубной и однотрубной. Различаются они способом подключения радиаторов к подающей и отводящей магистралям. Если имеется отдельный стояк для отвода остывшего теплоносителя прямо в котел, то такая система будет именоваться двухтрубной. Смонтировать ее можно двумя способами:
- «Звезда» – это такой вид разводки, когда подводящая и отводящие трубы разветвляются и подходят к каждому радиатору персонально (рис. 1д).
- «Шлейф» – это разновидность устройства системы, при котором прямая и обратная магистрали обходят каждый отопительный прибор последовательно (рис. 1д).
Схема двухтрубной системы водяного отопления с естественной циркуляцией:
1 – нагреватель; 2 – основной стояк; 3 – расширительный бак; 4 – линия горячей воды; 5 – стояки горячей воды к радиаторам; 6 – радиаторы отопления; 7 – спускные трубы охлажденной воды; 8 – линия охлажденной воды (обратка); 9 – печь.
Как видно, двухтрубная схема отопления сложна в монтаже, требует дополнительных трубопроводов и визуально более громоздка. Поэтому, несмотря на наличие перечисленных ниже недостатков, наиболее популярна в применении однотрубная система отопления:
- Охлажденная в радиаторе вода поступает обратно в подающий стояк и направляется в следующую батарею. Таким образом, в ней протекает уже смесь горячего и охлажденного теплоносителя, поэтому для создания комфортной температуры может потребоваться увеличение теплообменной поверхности радиатора.
- Применяется только в домах, имеющих чердак.
- Невозможен поэтапный запуск системы.
Схема однотрубной системы бывает проточного типа (рис. 2а). В ней теплоноситель поступает последовательно в каждый радиатор. Здесь нет возможности корректировки силы теплоотдачи каждого радиатора. А значит, и не получится регулировать температуру в отапливаемой комнате. Более практична в применении однотрубная система с замыкающими участками (рис. 2б). В ней перед входом в каждый радиатор установлен кран. С его помощью можно регулировать объем проходящей через батарею воды и тем самым задавать необходимую температуру в помещении.
- Закрытые системы отопления подразделяются по способу монтажа подающих магистралей. Стояки бывают как с горизонтальным расположением, так и установленные вертикально. Если дом имеет несколько этажей, то наиболее эффективно радиаторы разных уровней подключить к одному стояку (рис. 2а и 2б). Это будет система с вертикальным расположением стояков. В одноэтажном доме нагревательные приборы монтируют на одном уровне и подключаются к подводящей тубе, проложенной горизонтально. Для этих целей используют металлополимерные трубопроводы, которые прокладывают внутри конструкции стен или полов. Это схема отопления с горизонтально расположенными стояками. При монтаже такой системы наиболее экономично расходуются материалы и другие средства, но при эксплуатации могут возникнуть трудности, в связи с риском образования воздушных пробок.
- Системы отопления классифицируются по виду движения воды. Тупиковая схема предполагает несколько кругов отопления. Они будут различаться по количеству входящих в них радиаторов и длиной труб. Если круги совершенно идентичны и создаваемое в них сопротивление для движения теплоносителя одинаково, то это схема отопления с попутным движением воды.
Коллекторный вид системы
Схема водяного отопления с попутным движением воды: 1 – котел; 2 – главный стояк; 3 – расширительный бак; 4 – воздухосборник; 5 – подающие стояки; 6 – обратные стояки; 7 – обратная линия; 8 – расширительная труба; 9 – насос; 10 – направление уклона труб.
Этот способ разводки в последнее время получил большое распространение. Он используется и в загородных домах, и в городе. Может монтироваться как в сочетании с однотрубной или двухтрубной системами, так и в чистом виде. Одним из ее основных элементов является коллектор (рис. 4). Это устройство, позволяющее распределять нагретый теплоноситель от подающей трубы, а потом, наоборот, объединять охлажденные в радиаторах потоки в одну магистраль.
Монтируются они в нише стены или специально оборудованном шкафу. Обеспечивают параллельное подключение отопительных приборов и тем самым облегчают балансировку водяных потоков. Необходимо только выбрать такое место, чтобы от этого шкафа до всех обслуживаемых радиаторов на этаже было одинаковое расстояние. Коллекторы позволяют сделать систему компактной и подключать к ней вспомогательные приборы. Сейчас они поставляются совместно с регуляторами температуры и термометрами. Обеспечивают возможность монтирования отопительной системы прямо в пол. Однако для такого вида отопления необходимо подобрать соответствующий коллектор. Он должен снабжать теплоносителем все радиаторы и отопительные петли равномерно и иметь функцию регулировки и настройки водяных потоков.
Для монтажа системы коллекторного типа на каждом этаже производится установка подающего и обратного коллектора. Они соединяются с общими стояками. А уже от самих «гребенок» осуществляется разводка теплоносителя к каждому отопительному прибору. Для облегчения балансировки потоков необходимо, чтобы длины петель были одинаковы (рис. 5). Применяются трубы из металлопластика или армированного полипропилена. Наиболее предпочтительна нижняя разводка. В связи с этим на каждом радиаторе необходима установка кранов для отвода воздуха. Их можно заменить автоматическими воздухоотводчиками.
Наиболее рациональное место размещения расширительного бачка в домах, имеющих небольшую площадь, возле котла. Коллекторная система отопления требует для монтажа большое количество труб. Это ее недостаток, но есть и положительные стороны:
- Ее можно спрятать из виду.
- Каждое кольцо работает автономно и может быть отключено.
- При грамотном расчете можно обойтись без применения радиаторов.
- Монтируя такую систему, можно обойтись минимальным количеством соединений.
- При необходимости на петле отопления может устанавливаться свой насос.
Основные элементы отопительной системы
Схема основных элементов отопительной системы.
Во время монтажа потребуется установка котла, насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя. Обязательно наличие расширительного бачка. Также понадобятся трубы, соединительная арматура, краны, радиаторы, терморегуляторы.
От того какой источник энергии вы выберете, будет зависеть выбор типа котла. Но можно обойтись и без него, если пожелаете обогревать свой дом с помощью геотермальной или солнечной энергии. Однако для отопления традиционно используют газ, уголь, электричество, древесину, керосин. Из всех видов самый распространенный, дешевый и удобный в эксплуатации – это газ.
Установка расширительного бачка необходима для предотвращения разрыва труб и обеспечения нормального функционирования всего оборудования. При выборе расширительного бачка для системы закрытого типа нужно обратить внимание, чтобы материал мембраны выдерживал высокую температуру, был долговечным и отвечал санитарно-гигиеническим нормам. Продлить срок службы расширительного бачка можно, следя за тем, чтобы не было резких скачков давления. Чаще они возникают в момент запуска системы.
Схема обвязки циркуляционного насоса в системе отопления.
Циркуляционный насос, оборудованный блоком электронной регулировки скорости вращения, позволяет снижать потребление электрической энергии до 40%. Он не создает шума в трубах и имеет больший срок службы. При выборе насоса прежде всего обратите внимание на количество потребляемой энергии, гарантийный срок службы и время работы без технического обслуживания. Мощность насоса определяется размерами водяной системы. Так, для того чтобы отопить дом площадью до 250 м², достаточно создать напор 0,4 атм. Максимальная производительность насоса должна быть 3,5м³/ч. Если жилое помещение имеет площадь от 250 м² до 350 м², рекомендуется установить циркуляционный прибор с производительностью 4,5 м³/ч. Он должен создавать напор 0,6 атм. При обогреве жилплощади свыше 350 м², но не более 800 м², потребуется насос, имеющий производительность 11 м³/ч. Величина напора должна быть не ниже 0,8 атм. Для более верного расчета требуемой мощности насоса необходимо учесть:
- диаметр труб системы;
- материал, из которого изготовлены магистрали;
- общую длину трубопроводов;
- наличие и вид автоматики управления работой отопительной системы;
- тип котлов и их количество;
- разновидность используемой арматуры.
Для создания систем отопления закрытого типа используются стальные, металлопластиковые, армированные полипропиленовые трубы. При выборе прежде всего нужно обратить внимание на температурные характеристики будущей отопительной системы. Наиболее прочны металлические трубы. Они выдерживают давление в 10 атм. Допускается подача теплоносителя выше 100°. Однако они подвержены коррозии. Полипропиленовые армированные трубы выдерживают температуру воды до 95°.
Для монтажа системы из таких труб потребуется специальный паяльник. Но его приобретение окупится дешевизной арматурных соединений. Металлопластиковые трубы допускают пропуск теплоносителя с температурой до 90°. Их применение в системах центрального отопления не допускается нормативными документами. Однако они просты в монтаже, не требуют применения сложных инструментов. Единственный серьезный недостаток – высокая стоимость фитинговых соединений.
При выборе этого элемента системы необходимо учесть, в каких условиях он будет эксплуатироваться. Например, в городской системе температура воды может достигать 120°. Давление при этом может быть 10 атм. Учтите, что чистота теплоносителя оставляет желать лучшего. Поэтому в городской квартире часто устанавливают чугунные батареи. Если вы оборудуете систему отопления в частном доме, где условия эксплуатации не такие жесткие, то можно монтировать радиаторы, которые обладают лучшим дизайном.
Важные моменты при устройстве и эксплуатации водяной системы
- Не заполненная водой система быстрее подвергается коррозии.
- Двухтрубная система наиболее стабильна в гидравлическом плане, поэтому она чаще всего используется в домах частного сектора.
- Для одноэтажного дома с мансардой или отапливаемым чердаком лучше подойдет двухтрубная система с вертикальным расположением стояков и естественной циркуляцией воды.
- В одноэтажном доме с плоской крышей хорошо будет смонтировать горизонтальную двухтрубную систему.
- Если дом состоит из нескольких этажей и подвала, то монтируйте двухтрубную систему с вертикальными стояками.
Таким образом, водяная система отопления наиболее эффективная и удобная в эксплуатации. Поэтому она наиболее популярна при планировке и строительстве современных жилых объектов.Применение новых технологий, современных приборов и материалов позволяет воплощать в жизнь многие необычные идеи.
Основные характеристики закрытой системы отопления частного дома
Закрытая система отопления частного дома – идеальный выбор для обогрева коттеджа или дачи
В частном секторе в черте города или за его пределами отсутствует возможность подключения дома к центральному отоплению, поэтому владельцы коттеджей занимаются монтажом автономного отопления. Возможна установка открытой и закрытой систем обогрева
Система отопления закрытого типа с насосом: особенности системы
Автономное отопление – система соединенных между собой элементов, которые нагреваются при подключении к источнику тепла. Это может быть как печное, так и водяное или электрическое отопление – все зависит от того, находятся там жильцы постоянно или приезжают периодически.
Правильно монтированное водяное отопление может питаться от любого источника энергии – газа, твердого топлива, отработки.
Теплоснабжение закрытого типа состоит из труб, котла, циркуляционного насоса, батареи и расширительного бака. Все элементы герметичны – вода при нагреве и циркуляции не испаряется.
Различия между закрытой и открытой системами обогрева:
- Открытая автономная система отопления предусматривает установку расширительного бака в самом высоком месте – на чердаке под крышей, в закрытой он может размещаться где угодно.
- В отличие от открытой, закрытая система обогрева герметична и изолирована от потоков воздуха.
- В открытой отопительной системе используются широкие трубы, которые устанавливаются под определенным наклоном для лучшей циркуляции. Для закрытой системы нужны трубы меньшего диаметра.
- Для закрытой обогревательной системы важно правильно установить и отрегулировать насос.
Циркуляционные насосы обеспечивают равномерное распределение теплоносителя по трубам, повышают продуктивность работы системы и помогают экономить расход топлива.
Система отопления закрытого типа: преимущества и недостатки
Герметичная система отопления с насосом работает под давлением и в полной атмосферной изоляции, что приводит к меньшему окислению металлических элементов.
Плюсы системы:
- Теплоноситель – вода, не испаряется, он постоянно находится в системе. При необходимости можно использовать антифриз, что позволяет системе не замерзать, даже если она отключена на недолгий срок.
- Использование насоса для круговорота теплоносителя позволяет системе быстрее работать и соответственно, быстрее обогревать помещение.
- Расширительный бак можно поставить в непосредственной близости от котла, что делает систему более компактной.
- С помощью специальных кранов можно корректировать температуру в помещении или отключать ту или иную комнату от системы в случае ненадобности.
- При монтаже системы берутся трубы небольшого диаметра.
- Герметичность системы исключает появление воздушных пробок в радиаторах.
Среди минусов можно выделить тот факт, что система не сможет функционировать без электроэнергии. При отключении электроснабжения работа насоса приостановиться.
Единственным решением проблемы отключения электроэнергии может стать установка автономного генератора, но это дополнительный источник расходов.
При неправильном монтаже труб системы воздух может попадать внутрь, что вызовет нарушение ее работы. Поэтому очень важно после установки всех элементов отопительной системы проверить ее на герметичность.
Система отопления закрытого типа: схема однотрубная
Закрытую отопительную систему можно собрать своими руками, определившись, какая схема – однотрубная или двухтрубная, будет использоваться при монтаже.
Однотрубная система обогрева является замкнутой и считается оптимальной для небольших коттеджей.
Все отопительные приборы – радиаторы, связываются между собой по очереди. При монтаже системы нужно использовать мощный насос, который поможет теплоносителю быстрее добраться до конечной точки системы.
Расширительный бак выполняет ряд важных функций в системе. О том, для чего он нужен и как правильно его подобрать, можно почитать на https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/rasshiritelnyj-bak-dlya-otopleniya
В данной системе нет возможности установить стояки обратной подачи теплоносителя. В процессе использования нельзя регулировать подачу тепла в определенных помещениях, при уменьшении температуры в одной комнате, снизится температура по всему дому.
В многоэтажных домах лучше всего использовать вертикальную однотрубную систему, при этом подключение происходит с самой верхней точки. Не рекомендуется подключать по стояку более 10 отопительных приборов. Как правило, на 1 этаже батареи греют слабее, чем на последнем.
Что представляет собой двухтрубная система отопления закрытого типа
В двухтрубной системе теплоснабжения закрытого типа носитель (вода, антифриз) идет по стояку вверх и подключается напрямую к отдельному радиатору. Система отопления характеризуется высокими показателями – вода распространяется по батареям с одинаковой температурой, затем спускается по стояку обратно в отопительный котел.
Для частного дома используется двухтрубная горизонтальная разводка системы отопления.
При данной схеме отопления можно регулировать подачу и температуру на каждом радиаторе, установив термостат на батарею. На все остальные батареи отключение одного элемента не повлияет. Специалисты рекомендуют устанавливать для каждого радиатора необходимо ставить кран Маевского для выгонки лишнего воздуха при запуске системы перед отопительным сезоном.
В двухтрубной системе обогрева закрытого типа нет нужды устанавливать гидравлический насос – теплоноситель распространяется по трубам самостоятельно.
Выбирая между двумя схемами отопления, нужно учитывать, что при всей эффективности двухтрубной схемы, она требует в 2 раза больше материалов – труб и крепежных элементов.
Виды закрытой системы отопления частного дома (видео)
Владельцы небольших коттеджей часто выбирают систему теплоснабжения с естественной циркуляцией. О видах таких систем, их достоинствах и недостатках читайте в нашей статье: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/sistema-otopleniya-s-estestvennoj-tsirkulyatsiej.
Система отопления закрытого типа имеет много преимуществ, отсюда и вытекает ее популярность. При правильном монтаже элементов системы и последующей эксплуатации отопления владельцу не потребуется вмешиваться в работу долгое время. Важно периодически чистить расширительный бак и воздухоотвод, чтобы избежать неисправностей.
Источник https://x-teplo.ru/otoplenie/sistemy/zakrytaja-sistema-otoplenija.html
Источник https://1poteply.ru/sistemy/tip/otopleniya-zakrytogo-tipa-sxema.html
Источник https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/zakrytaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma