Содержание
Схема закрытой системы отопления
Несмотря на то, что открытые системы отопления пользуются большой популярностью при устройстве автономного отопления, все же они имеют ряд недостатков, главный из которых состоит в том, что теплоноситель имеет непосредственный контакт с атмосферой.
В результате взаимодействия теплоноситель насыщается воздухом, а это не может не сказаться на работе системы – происходит не только существенное снижение теплопередачи, но и значительно снижается срок эксплуатации системы из-за ускорения коррозии внутренних элементов.
Кроме этого работа системы может сопровождаться шумами и воздушными пробками, затрудняющими нормальную циркуляцию жидкости. Растворенный в воде воздух может стать причиной возникновения кавитации, которая повлечет за собой выход из строя рабочих колес насосов, поверхности труб, арматуры и т.д.
Схема закрытой системы отопления
Основные преимущества
Из-за многочисленных недостатков наблюдается активное вытеснение открытых отопительных систем закрытыми, в которых полностью изолируется контакт с атмосферой, что сводит к минимуму возможность попадания молекул кислорода. В данном виде систем отопления в качестве компенсации температурного расширения необходимо использовать специальные мембранные баки.
Когда осуществляется нагрев теплоносителя и увеличение его объема, то излишек перемещается в расширительный бак, а при остывании происходит обратная процедура. Сам бак разделен с помощью резиновой мембраны на две части, одна из которых представляет собой воздушную камеру, заполненную газом (обычно это азот), а другая выполняет функции водяной камеры, в которую поступает теплоноситель.
Сам процесс заключается в следующем – при нагревании теплоносителя происходит вытеснение воды из системы, которая под давлением продавливается под мембрану и сжимает находящийся в воздушной камере азот. Объем расширительного бачка должен быть подобран таким образом, чтобы он мог обеспечивать при максимальном нагреве закрытой системы нахождение давления в допустимых пределах. На тот же случай, когда давление, в силу различных причин, превысит максимально допустимый рубеж, расширительный бак следует оснастить предохранительным клапаном.
Недостатки
Хотя закрытая система отопления и является одной из популярнейших систем в Европе, все же у нее есть некоторые недостатки.
Прежде всего, это относится к большим закрытым системам, так как они должны быть оснащены довольно объемными мембранными баками. Все дело заключается в том, что среднее заполнение бака жидкостью составляет лишь 30-60%, причем, меньшее значение приходится именно на большие баки.
Вполне очевидно, что при использовании огромной закрытой системы, объем которой измеряется тысячами литров, появляется серьезная проблема в размещении внушительных размеров расширительных баков, которая решается применением специальных установок, поддерживающих давление в системе в строго заданных диапазонах. Конструкция такой установки довольно проста – она представляет собой безнапорный расширительный бак и узел регулировки давления, функционирование которого основано на работе насосов.
Принцип работы
Принцип работы закрытой системы отопления состоит в том, что при повышении температуры открывается клапан и излишки теплоносителя перемещаются в расширительный бак, а при снижении температуры при помощи установленных одного или нескольких насосов теплоноситель закачивается обратно в систему. Выходит, что установка может регулировать давление в небольших, предварительно заданных пределах.
Кроме этого безнапорный бак можно на 100 % заполнять теплоносителем, что дает возможность сделать установку поддержания давления куда более компактной, чем обычный расширительный бак. Приятно, что установка поддержания не только эффективно регулирует давление в системе, но и выполняет ее автоматическую подпитку и даже производит деаэрацию теплоносителя.
Однако, как бы надежно ни была изолирована закрытая система отопления, все же и в нее может проникать воздух, что происходит при первоначальном наполнении и последующих пополнениях системы, а также при разгерметизации стыков.
Для удаления воздуха из верхних точек системы можно применять как автоматические поплавковые воздухоотводчики, так и стандартные краны Маевского. Для отвода растворенного в теплоносителе воздуха лучше всего использовать сепараторы, расположенные непосредственно в трубопроводе. Именно благодаря сепараторам производится успешная деаэрация теплоносителя и обеспечивается стабильная работа закрытой системы отопления.
Подходит ли закрытая система отопления для частного дома
Если рассматривать систему водяного отопления частного дома, то это схема определенного соединения различных приборов и оборудования. Выполняется оно в строгом порядке. Теплоноситель тоже движется только в одном направлении, и смена его невозможна. Ведь действуют законы физики, когда нагретая вода поднимается вверх, а охлажденная опускается. Только есть одно НО. Существуют две системы отопления, которые отличаются друг от друга закрытостью и герметичностью. Многие специалисты считают, что закрытая система отопления более эффективна. Так ли это? Попробуем разобраться.
Особенность закрытой системы
Чтобы понять, чем закрытая система отличается от открытой, сначала разберемся с расширительными баками.
Это емкость из металла или пластмассы. Устанавливают ее в верхней части системы, как можно выше. Выполняет она двойную функцию:
- Во-первых, создает небольшое давление внутри трубопроводов.
- А, во-вторых, собирает излишки теплоносителя, после того как он нагреется. Ведь жидкости с повышением температуры расширяются, и это закон физики.
Открытая система от закрытой отличается тем, что теплоноситель в расширительном баке соприкасается с воздухом. Во второй системе все герметично, и никакого соприкосновения нет.
К чему такие сложности? Есть в этом деле один положительный аспект. Во многие отопительные сети частных домов устанавливаются циркуляционные насосы, которые повышают эффективность работы системы за счет равномерного распределения теплоносителя по радиаторам отопления. Это дает экономию топлива, а значит, и денежных средств из семейного бюджета. А циркуляционный насос может работать только в закрытой системе.
Небольшое отступление. Установка теплого пола в частных домах возможна с устройством насоса — без него эта система работать будет, но не так эффективно, как хотелось бы. А значит, если вы решили установить в своем доме «теплый пол», вы просто обязаны принять закрытую систему отопления.
Однако установка циркуляционного насоса ставит отопление в зависимость от энергоснабжения. Все правильно — небольшие затраты будут, но они перекроются экономией основного топлива, причем в несколько раз.
Внимание! Устанавливать насос необходимо на магистраль обратного движения теплоносителя. Это делается с единственной целью — защитить от высоких температур резиновые детали насоса (манжеты, уплотнительные кольца и сальники). Тут же около насоса необходимо расположить стояки, который соединяют магистраль с расширительным бачком.
Преимущества закрытой системы отопления
Установка подключения
Конечно, затраты на приобретение и монтаж циркуляционного насоса существенны, но от этого прибора система только выигрывает. Какими же преимуществами отличается этот вариант?
- Упрощается монтаж за счет того, что отпадает необходимость выставлять углы наклона магистралей, и не нужна теплоизоляция трубопроводов.
- Снижается стоимость монтажа отопительной системы за счет использования труб меньшего диаметра. Ведь в открытой схеме чем больше объем воды внутри, тем лучше. В закрытой системе такой зависимости нет.
- Теплоноситель не испаряется, что позволяет не контролировать его уровень и не требует периодического пополнения. Кроме того, в закрытой системе нагрев теплоносителя происходит гораздо быстрее. А горячая вода равномерно распределяется по всем радиаторам независимо от схемы разводки.
- Увеличивается срок службы нагревательного котла за счет снижения разницы теплоносителя в магистралях подачи и обратки. А также уменьшаются процессы коррозии за счет высокой герметичности.
- Появляется возможность использовать в качестве теплоносителя не воду, а антифриз.
- Повышается процесс теплоотдачи.
Есть ли у системы недостатки? Есть, но их не так много. Первое — это энергозависимость, поскольку насос подключен к сети подачи электроэнергии. Второе — объем расширительного бака должен быть больше, чем в открытом контуре. Специалисты рекомендуют брать бак объемом, равным 10% от объема теплоносителя. Поэтому стоимость такого резервуара может быть достаточно высокой.
Элементы отопительной схемы
Составляющие систему
Давайте перечислим, из каких узлов состоит закрытая отопительная система частного дома. От открытой ее отличают только несколько дополнительных приборов и измененная конструкция расширительного бачка.
- это котел;
- трубы;
- фитинги;
- запорная арматура;
- отопительные батареи;
- иногда распределительный коллектор;
- мембранный расширительный бак;
- циркуляционный насос.
При этом можно сэкономить на диаметре труб, фитингов и запорной арматуре, хотя добавляется циркуляционный насос. Мембранный расширительный бак можно приобрести только в готовом виде, а вот в открытой системе можно использовать баки, изготовленные своими руками. То есть плюсы и минусы друг друга перекрывают.
Как работает закрытая схема отопления
Все достаточно просто и традиционно. Теплоноситель нагревается в системе, расширяется, а его излишки перемещаются в расширительный бачок. Он представляет собой герметичную капсулу, разделенную на две части. Нижняя — это гидравлическая камера, куда поступает теплоноситель. Верхняя — это газовая камера, которая в заводских условиях заполняется азотом с определенным давлением.
Встраивание дополнительного насоса
До запуска котла и нагрева воды давление в расширительном бачке равно давлению теплоносителя в контуре. Как только начинается нагрев, теплоноситель заполняет нижнюю камеру, выдавливая азот через мембрану к верхней плоскости бака. Азот сжимается, а его давление повышается. При этом выравнивается давление в контуре и расширительном баке, и оно становится равным давлению азота.
Все остальное происходит по старой схеме. Теплоноситель проходит по всем магистралям отопления и возвращается в отопительный котел. И все это благодаря тому, что работает циркуляционный насос.
Конструктивные особенности
- Во-первых, все конструктивные элементы отопления можно разместить в одном помещении. Это и котел, и насос, и расширительный бачок. В таком случае нет необходимости поднимать бак на большую высоту. Ведь два элемента создают давление в контуре — это насос и азот внутри бачка. Все это дает несколько преимуществ — уменьшение диаметра трубопроводов, несоблюдение углов наклона, и отсутствие испарения теплоносителя.
- Во-вторых, появляется возможность использовать такую схему в домах с большой площадью и объемом. С открытой системой добиться эффективной работы отопления в большом доме будет очень сложно.
Есть вопрос, который сегодня волнует определенную часть застройщиков частных домов. Он касается переделки открытой схемы в закрытую. В этом плане никаких проблем нет. Не нужно менять трубы и другие элементы, нужно лишь врезать в обратный контур циркуляционный насос и поменять расширительный бак, установив мембранную модель.
Но не будут ли образовываться воздушные карманы в местах наклона трубопроводов? Такая вероятность есть здесь важно подобрать мощность насоса и размеры расширительного бачка. Если все будет в норме, то воздух будет проталкиваться под давлением теплоносителя.
Монтаж отопительной закрытой системы
Сразу же оговоримся, что никакой разницы нет — проводите вы сборку открытой или закрытой схемы. Вам придется столкнуться со всеми сложностями подобной работы. И если вы в чем-то сомневаетесь, то доверьте монтаж специалистам. Самое важное здесь — правильно подобрать узлы и приборы, чтобы они соответствовали нужным показателям и параметрам. Особенно это касается нагревательного котла, радиаторов, насоса и расширительного бака. Не будем забывать и трубы — в закрытом контуре их внутренний диаметр может быть равен 20 миллиметрам.
Оптимальный вариант — это организовать отдельную котельную, если дело касается обогрева большого дома, и без напольного котла не обойтись. Если домик небольшой, то настенный агрегат справится с задачей обогрева, а в его конструкции уже есть и расширительный бак, и циркуляционный насос. К тому же не придется монтировать его в отдельном помещении — для этого подойдет и кухня.
Заполнение отопления теплоносителем
Котельная в подвале
Итак, монтаж закончен, и теперь необходимо систему проверить и запустить. Для этого потребуется заполнить ее водой. Вариантов здесь два. Первый — подключить к водопроводу, установив запорное устройство в виде крана, вентиля или задвижки. Этот способ актуален, если выбрана однотрубная схема разводки. Но если давление воды в водопроводе достаточное, то можно его использовать и в двухтрубной схеме.
Второй — с помощью ведра и собственных рук. Для этого придется выше всех элементов вывести стояк, оборудованный воронкой и герметичной заглушкой. Снимаете заглушку, устанавливаете воронку, заливаете воду в систему, после заполнения снимаете воронку и на место устанавливаете заглушку. Заглушка — это изготовленный в виде колпака элемент с резьбовым соединением и резиновой прокладкой в глубине колпака. Соответственно, стояк должен быть оборудован сгоном с внешней резьбой. Правда, заливка теплоносителя ручным способом требует и времени, и сил.
Итак, система заполнена. Теперь необходимо пройтись по всему контуру и осмотреть все без исключения стыки и соединения на предмет утечек. Если таковых нет, то можно включать насос и снова проверять, нет ли протечек. Если опять все нормально, можно зажигать котел. Но на этом проверка не прекращается. Когда теплоноситель наберет необходимую температуру, еще раз проверяем магистрали.
Рекомендация! Перед запуском отопления необходимо провести опрессовку с давлением в полтора раза большим, чем создает насос. Это особенно понадобится, если к системе отопления подключен «теплый пол». Он будет замурован, поэтому ремонт после отделки провести очень сложно.
Заполнение теплоносителем
Как правильно выполнять опрессовку? Для этого понадобится специальный насос —электрический или ручной. Подключаете его через вентиль, повышаете давление внутри схемы и перекрываете вентиль. В таком состоянии система должна находиться некоторое время — оно точно покажет, есть утечки или нет. После этого открываете вентиль и понижаете давление, спустив часть теплоносителя.
Заключение по теме
Устраивая закрытую систему отопления, необходимо принять во внимание все аспекты, о которых шел разговор выше. Конечно, эта система лучше, но если вы являетесь счастливым обладателем небольшого домика, то нет необходимости все это городить. Используйте схемы проще и с небольшим количеством различных элементов. Это не только упростит процесс монтажа, но и сократит значительную часть расходов, связанных со строительством дома в целом.
Закрытая или открытая система отопления — чему отдать предпочтение?
Закрытые и открытые отопительные системы
Сегодня все большую популярность приобретают газовые котлы, особенно, если речь идет о частном доме. Газификация проходит большими шагами, а использование этого природного топлива легкое и простое. Становится возможным это только благодаря наличию газовых котлов, которые сейчас работают полностью в автоматическом режиме – необходимо лишь задать желаемую температуру. Однако так было не всегда, да и газоснабжение есть не везде. По этой причине схема отопления с естественной циркуляцией имеет место быть даже сегодня.
Система отопления частного дома
Надо сказать и то, что в некоторых случаях такие конструкции даже выгоднее, и именно их монтаж является оптимальным. Ниже мы выясним все достоинства и недостатки обоих систем, а также определим случаи, когда и где они применяются.
Системы закрытого типа
Нужно сразу сказать, чтобы было понятно, что закрытая система отопления обязательно будет иметь в своем составе циркуляционный насос, поэтому они являются схемами с принудительной циркуляцией. А вот открытая система отопления имеет лишь расширительный бачок, который создает некоторое давление, поэтому они являются схемами с естественной циркуляцией.
Теперь перейдем непосредственно к конструкциям закрытого типа. Итак, закрытая система отопления, или автономная, является такой системой, в которой теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом, при этом исключено испарение теплоносителя, так как она является полностью герметичной, то есть контакт теплоносителя с окружающей средой исключен.
Что входит в состав конструкций закрытого типа
Как правило, конструкция включает в себя следующие составляющие элементы:
- Котел для обогрева частного дома (работающий на твердом топливе или газовый);
- Расширительный бачок мембранного типа;
- Некоторое количество радиаторов;
- Трубопровод;
- Фасонные элементы (фитинги, запорная арматура, тройники и другие);
- Фильтры;
- Некоторые крепежные приспособления для труб, газового котла, батарей.
Устройство закрытой системы отопления
Надо сказать, что некоторые элементы могут не присутствовать, или же наоборот, встречаются такие, которых в данном списке нет. К примеру, может стоять манометр, а отсутствовать может фильтр или бачок.
Принцип функционирования
Не стоит лишний раз упоминать про общий принцип работы отопительной системы с принудительной циркуляцией. А вот про необходимость расширительного бачка сказать надо.
Итак, вода, нагреваясь, становится немного больше в объеме. Данный излишек попадает в расширительный бачок. Он состоит из двух камер, которые разделены мембраной. Первая камера служит для накопления водяного резерва, то есть этого излишка воды. Вторая же камера служит для содержания азота под некоторым давлением.
В бачок вода попадает через клапан, который настроен на гидравлическое давление системы. То есть, как только оно превышается, так клапан открывается.
Становится понятным, что такой бачок служит для выравнивания давления в системе, то есть поддержания его на одном и том же уровне. Это происходит за счет того, что при попадании воды в бачок, объем его газовой камеры уменьшается, а давление в ней увеличивается.
Простая схема закрытой системы отопления
Обратно в систему вода возвращается циркуляционным насосом.
Некоторые конструктивные особенности
Система отопления загородного дома с принудительной циркуляцией водяного потока имеет свои особенности подключения отдельных элементов:
- Насос и расширительный бачок лучше устанавливать в частном доме в одном помещении с газовым котлом или с котлом на твердом топливе. Это позволит сэкономить на трубах;
- Бачок и насос врезаются в «обратную трубу». Это связано с тем, что работа насоса с холодной водой бережет его от перегрева, а значит, продлевает срок службы в частном доме;
- Вся конструкция с принудительной циркуляцией – это уже особенность, которая отлично применяется и для очень больших производственных помещений, и для загородного домика, и для частного коттеджа.
Некоторые преимущества и недостатки
Система с принудительной циркуляцией имеет больше достоинств, нежели недостатков. И речь идет не только о частном доме, но и о больших производственных помещениях.
Действительно, открытая система отопления имеет ограничения на свои размеры и на размеры отапливаемого частного дома, а вот закрытые конструкции такого ограничения не имеют.
Система отопления дома закрытого типа
Кроме всего прочего, к положительным моментам можно отнести следующие качества схем с принудительной циркуляцией:
- Благодаря наличию газового котла и высокой теплоотдаче, все схемы с принудительной циркуляцией водяного потока имеют высокий КПД;
- Нет необходимости контроля водяного уровня, так как теплоноситель не испаряется;
- Есть возможность подключения труб меньшего диаметра;
- Срок службы газового котла выше, так как температура водяного потока на входе и выходе примерно одинакова;
- Уменьшение коррозии радиаторов и других элементов, за счет герметичности подключения и их, и всех остальных элементов;
- Есть возможность в качестве теплоносителя использовать не воду, а более стабильный антифриз.
К недостаткам можно отнести следующие моменты:
- Энергозависимость. Действительно, для водяного отопления с насосом требуется постоянное снабжение электричеством. И даже если учесть, что котел на твердом топливе работает без электричества, то насос без него обойтись не может;
- Система требует подключения водяного бака большого объема, а такие элементы стоят не малых средств.
Открытые конструкции
Открытая система отопления частного дома представляет собой схему, в которой теплоноситель имеет прямой контакт с окружающей средой. В первую очередь осуществляется этот контакт через расширительную емкость открытого типа. Так же как и во всех других, в этой схеме тепло передается от радиаторов, теплоноситель нагревает котел на твердом топливе или газовый агрегат.
Простая схема открытой системы отопления
Надо сказать, что все конструкции не имеют принудительной циркуляции, так как они являются открытыми только потому, что содержат расширительную емкость, которая, в свою очередь, используется для создания давления.
Отметить нужно и то, что такие схемы применялись раньше, сейчас же от них постепенно отказываются.
Принцип действия такой:
- Вода нагревается в котле. Ее плотность постепенно уменьшается с увеличением температуры;
- При этом созданное давление расширительной емкостью и давление от более плотной холодной воды заставляют нагретый теплоноситель двигаться до радиаторов.
Таки образом происходит постепенное выталкивание нагретого теплоносителя и продвижения его до каждого из радиаторов. Понятно, что к последнему из них вода придет уже остывшей – это и есть основной недостаток.
Итак, конструктивно схема водяного отопления частного дома с естественной циркуляцией состоит из:
- Нагревательный элемент;
- Расширительная емкость;
- Трубопровод – обратный и прямой, либо один трубопровод кольцевого типа;
- Несколько радиаторов;
- Фасонные элементы.
Устройство открытой системы отопления
Надо сказать, что вводить в состав такой элемент, как манометр, нет смысла, так как даже при желании сильно повысить давление не получится.
Некоторые особенности
Итак, нагретая вода становится немного больше в объеме. Сильное расширение и радиаторов, и труб не возможно. Поэтому в схему введена расширительная емкость. Нагреваясь, вода попадает в нее. Когда она остывает, то снова возвращается в трубопровод.
Такое положение вещей обуславливает условие нахождения расширительной емкости – она должна быть выше всех остальных узлов. Причем чем выше, тем лучше. Как правило, для загородного дома оптимальным местом для этого узла будет чердак.
Еще одна конструктивная особенность состоит в том, что вода в расширительном баке может поглощать кислород, который потом попадает в трубы. Чтобы эффективность отопления не снижалась, этот кислород необходимо постоянно стравливать. С этой целью каждый из радиаторов необходимо оборудовать краном Маевского, который специально предназначен для этого.
Некоторые правила монтажа
Итак, открытая конструкция диктует свои правила монтажа, которые необходимо соблюдать с целью увеличения эффективности отопления частного дома:
- Оптимальным местом для котла будет самая низкая по отношению ко всем остальным элементам ровная площадка;
- Расширительная емкость ставится на самом высоком месте частного дома;
- Процесс подключения трубопровода должен вестись с постоянным контролем его уклона в сторону от котла;
- При прокладке труб и установке радиаторов следует стремиться к минимизации различных изгибов;
- Процесс подключения всех элементов должен вестись с минимальным использованием фасонных элементов;
- Прямой трубопровод должен начинаться с трубы наибольшего диаметра.
Система отопления дома открытого типа
Положительные качества
Кроме всех недостатков, которые уже стали понятны из всего вышесказанного, есть у схем с естественной циркуляцией теплоносителя и свои плюсы:
- Очень простое устройство такого водяного отопления;
- Нет постороннего шума. Который создает циркуляционный насос или различная предохранительная автоматика;
- Нет энергозависимости, но только в том случае, когда используется твердотопливный котел.
Вывод
Как видно, схемы с принудительной циркуляцией теплоносителя, которым может быть и вода, и антифриз, гораздо эффективнее тех конструкций, которые имеют естественную циркуляцию жидкости. Однако устройство вторых обходится гораздо дешевле. Поэтому можно сделать вывод, что первые отлично подойдут для постоянно отапливаемых помещений, то есть жилых домов, расположенных в газифицированных районах с бесперебойным электроснабжением.
Отопление с естественной циркуляцией больше подходит для тех домов, которые отапливаются редко или периодически, например дачных участков.
Источник https://udobnovdome.ru/sxema-zakrytoj-sistemy-otopleniya/
Источник https://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/raschet/zakrytaya-sistema-otopleniya-dlya-chastnogo-doma-5757
Источник https://vseotrubax.com/sfera-primeneniya/truby-otopleniya/zakrytye-i-otkrytye-otopitelnye-sistemy.html