0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Закрытая схема отопления

Открытая и закрытая система отопления: основные различия, все достоинства и недостатки

Перед началом установки отопительной системы перед каждым человеком встаёт вопрос: закрытую или открытую систему теплоснабжения выбрать для частного дома. Для выявления разницы необходимо ознакомиться с принципом действия и устройством каждой из представленных схем.

Открытая система отопления.

Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

  1. Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
  2. «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.

Схема открытой системы теплоснабжения

В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.

В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:

  • Котёл для нагревания теплоносителя.
  • Приборы отопления (батареи)
  • Расширительный резервуар открытого типа
  • Трубопровод

В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.

Но в то же время к каждой батарее поступает жидкость примерно одинаковой температуры, и тем самым устраняется главный недостаток однотрубной схемы.

Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.

Циркуляционный насос в системе отопления

Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:

  • При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
  • Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.

При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:

  • Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
  • Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
  • Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
  • Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
  • В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.

Закрытая система отопления: различия от открытой.

Схема закрытой системы отопления

Данная сеть включает в себя следующие элементы:

  • Котёл для нагрева теплоносителя
  • Воздухоотводный клапан

Схема работы воздухоотводчика

  • Термостатический клапан
  • Отопительные приборы (батареи, тёплый пол и т.д.)
  • Трубы
  • Расширительный резервуар закрытого типа, то есть герметичный от окружающей среды

    Расширительный бачок закрытой системы отопления

  • Балансировочный клапан
  • Вентиль шаровой
  • Манометр
  • Соединительные элементы
  • Главное отличие закрытой и открытой системы теплоснабжения состоит в том, что при закрытом типе теплоноситель полностью изолирован от окружающей среды.

    Циркуляционный насос в закрытой системе отопления

    В данной системе вмонтирован насос, для облегчения циркуляции жидкости. Подобная схема исключает большое количество минусов, которые присутствуют в открытом теплоснабжении.

    Особенности разницы функционирования закрытой схемы от открытой состоят в следующем:

    • Расширение жидкости, происходящее в результате её нагревания в котле, компенсируется в мембранном расширительном резервуаре. После того как поступивший в бак теплоноситель охладился, он снова возвращается в систему. Таким образом в ней поддерживается постоянное давление.
    • Создание необходимого давления происходит ещё на стадии установки контура отопления.
    • Циркуляция жидкости осуществляется только при помощи насоса. В следствие этого закрытая схема целиком зависит от наличия электричества (помимо случаев подключения автономного генератора).
    • Наличие циркуляционного насоса не налагает строгих рамок на диаметр используемых труб. Помимо этого трубопровод не обязательно должен быть расположен с уклоном. Главное условие — это расположение насоса на «обратке», для того чтобы в него поступал охлаждённый теплоноситель.
    • Отсутствие уклона труб может сыграть отрицательную роль. Ведь даже при небольшом уклоне система будет функционировать и без электричества. А при горизонтальном расположении труб данная система не работает. Данный минус закрытой схемы перекрывает его высокий коэффициент полезного действия и иные плюсы.
    • Установка данной сети проста и может быть применена для любых помещений, независимо от их площади. Помимо этого не требуется утепление магистрали, так как трубы нагреваются очень быстро.
    • В закрытом типе существует возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя, вместо воды. Так же данная схема меньше подвергается коррозии, вследствие её герметичности.
    • Несмотря на закрытость системы от окружающей среды, её герметичность может быть нарушена. Это может произойти в местах стыков схемы, либо на стадии заполнения её теплоносителем. Так же особо критичными являются места перегибов труб и верхние точки. Для того, чтобы избавиться от воздушных пробок, сеть оборудуется спец. клапанами и кранами Маевского. При наличие в схеме алюминиевых приборов отопления, отводчики воздуха обязательны (при контакте алюминия и теплоносителя выделяется кислород).

    Воздухоотводчик в закрытой и открытой системе отопления

    Помимо этого стоит придерживаться ряда правил монтажа и запуска закрытой системы:

    • Теплоноситель должен двигаться в том же направлении, что и воздух. То есть снизу вверх.
    • После включения системы открыть краны, отводящие воздух, и закрыть краны, спускающие воду.
    • Как только из крана отвода воздуха пойдёт вода — перекрыть его.
    • Только после всего вышеперечисленного запускать циркуляционный насос.

    Открытая и закрытая система теплоснабжения, разница в работе и конструкции.

    Основываясь на вышесказанное, закрытая и открытая системы отличаются:

    1. Стоимость открытого теплоснабжения ниже, особенности при самотёчной циркуляции, в отсутствие насоса и запорной арматуры. Но при этом её монтаж в частном доме затронет весь объём помещений, от подвала до чердака. К тому же необходимо соблюдение уклонов магистрали и диаметров труб.
    2. Монтаж закрытой схемы, помимо прокладки трубопровода, предполагает установку большого количества дополнительных элементов.
    3. КПД закрытой схемы будет выше в любом случае.
    4. В закрытой схеме возможно применение не замерзающего теплоносителя — антифриза (оптимальный вариант для частных домов, не отапливаемых зимой)
    5. В открытой системе необходим постоянный контроль уровня теплоносителя, из за его испарения в окружающую среду.
    6. Закрытый тип энергозависим, за счёт постоянной работы циркуляционного насоса (проблема решается установкой автономного электрогенератора, но в то же время стоит учитывать затраты при его отсутствии)
    7. Установка открытого вида теплоснабжения ограничена общей площадью помещений, в отличие от закрытого.
    8. Срок службы закрытой системы более продолжителен за счёт почти полного отсутствия воздействия коррозии.

    Итоговый выбор закрытой или открытой системы теплоснабжения зависит от условий и места её установки. Но нужно помнить, что для монтажа закрытой системы необходимо обладать определёнными навыками, либо обратиться за консультацией к профессионалам.

    Достоинства и недостатки закрытой системы отопления и подбор бойлера

    Обустройство отопления в частном доме требует предварительных расчетов, подбора оборудования, прочих составных элементов конструкции. Рассмотрим, что представляет собой закрытая система отопления, почему магистраль пользуется популярностью и насколько сложна в монтаже собственными руками. Также хозяину пригодится обзор комплектующих, из которых состоит тепловая магистраль.

    Что такое закрытая система отопления

    Закрытой системой отопления называют конструкцию, оснащенную герметичным расширительным баком. Этот элемент необходим для компенсации увеличения объема при нагревании теплоносителя, устанавливается в определенную точку магистрали и может быть открытым, закрытым. По конструкции расширительного бака определяется название системы.

    Принцип работы, преимущества и недостатки

    Конструкционно магистраль представляет собой схему из котла отопления, трубопроводов, радиаторов, расширительного бака и запорной арматуры. При нагревании теплоноситель поступает по магистрали, прогревая батареи, затем возвращается по трубам обратно в нагревательный элемент (котел).

    Циркуляция носителя по системе обеспечивается гравитационным (самотечным) способом или посредством циркуляционного насоса. В первом варианте задействован принцип расширения теплоносителя при нагревании, во втором – принудительная циркуляция. Но есть особенность – внедрение в систему циркуляционного насоса делает тепловую магистраль энергозависимой.

    Важно! Температурные расширения в системе компенсируются расширительным баком, который наполняется водой. При охлаждении жидкость вытекает из бака, поддерживая тем самым постоянное давление во всех элементах конструкции.

    По оценкам специалистов система отопления закрытого типа обладает массой преимуществ:

    • Возможность использовать теплоноситель любого типа. В открытой схеме категорически запрещено применять антифриз – негерметичный бак позволяет жидкости испаряться, а пары антифриза ядовиты.
    • Поддерживается постоянное давление. Данное свойство позволяет применять в доме любую бытовую технику.
    • Отсутствие риска попадания в воду кислорода снижает вероятность завоздушивания радиаторов, труб, минимизирует процессы коррозии. Это значит, что вся система прослужит намного дольше.
    • Герметичный расширительный бак можно ставить в любой точке, можно рядом с отопительным котлом. А вот открытый бак монтируется только в самой верхней точке системы, а значит, для установки нужны дополнительные материалы, трубы.

    Закрытая система считается одной из самых удобных и доступных для обустройства своими руками. Минус только в энергозависимости, однако системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией можно делать в домах площадью от 100 м2 без опасения, что теплоноситель не дойдет до крайних радиаторов или не поднимется на 2 этаж.

    Совет! Чтобы обезопасить себя и не остаться без тепла при отключении электричества, разумно поставить блоки бесперебойного питания с аккумуляторами или малоформатные генераторы для поддержания электроснабжения при аварийном отключении электричества.

    Основные элементы закрытой системы

    Замкнутая система отопления состоит из отопительного котла (бойлера), труб, расширительного бака, циркуляционного насоса, радиаторов отопления и системы безопасности. Рассмотрим все элементы более подробно.

    Бойлер

    Котел для системы отопления может быть проточным или нагревательным. Первый совмещают функцию нагрева теплоносителя и подачу горячей воды в систему водоснабжения, второй отвечает только за прогрев теплоносителя для магистрали отопления. Отопление с помощью водонагревателя ничуть не уступает по эффективности получению тепла от стандартного бойлера, важно только обеспечить постоянную подачу воды в бак для поддержания объема теплоносителя в системе.

    Различаются бойлеры по типу топлива – газовые, электрические, со сжиганием твердого/жидкого топлива. Все агрегаты в обязательном порядке оснащены системой сброса воздуха, аварийного перекрытия поступления энергии. В продаже встречаются комбинированные котлы отопления – эти агрегаты сочетают возможность отопления несколькими видами топлива, например, газовый котел с топкой для угля, дров. Такая система актуальна при наличии перебоев с подачей централизованного газа, электричества.

    На заметку! Самыми экономичными считаются газовые агрегаты. Электрические бойлеры проще в обслуживании, а твердотопливные котлы новейших систем функционируют с высоким КПД.

    Выбирается котел по мощности, которая рассчитывается с учетом площади дома, разветвленности системы отопления и желательных температурных показателей теплоносителя.

    Циркуляционный насос

    Назначение прибора – обеспечение равномерной и постоянной циркуляции теплоносителя в системе. Насос следует выбирать по мощности, чтобы он справлялся с задачей доставки воды в контур, включая отдаленные и тупиковые участки магистрали. При выборе агрегата в расчет принимается не диаметр трубы, под которую он сделан, а показатели производительности, напора водяной струи.

    Расширительный бак

    Герметичный сосуд компенсирует расширение воды при нагревании. Бак состоит из 2-х камер, разделенных гибкой мембраной. В одной части бака воздух, в другой – вода. Когда вода расширяется, воздух сжимается, мембрана вдавливается в отделение со сжатым воздухом. Как только теплоноситель остывает, мембрана возвращается на место, тем самым вытесняя жидкость в трубы. Таким образом поддерживается постоянный уровень давления, необходимый для равномерного прогрева носителя и циркуляции жидкости по тепловой системе.

    Радиаторы отопления

    Батареи отвечают за передачу тепла от воды в помещение, поэтому важно подобрать размеры, мощность радиаторов и установить их с соблюдением всех требований технологии.

    Различается несколько типов радиаторов по материалу изготовления:

    • Чугун. Прочные и практичные приборы с высокой теплоотдачей, но медленным прогревом. Плюс в неограниченном сроке эксплуатации, минус в массивности приборов.
    • Сталь. Облегченные конструкции с минимальной инертностью и высокой теплоотдачей. Минус – малая теплоемкость, из-за чего придется тратить больше энергии на поддержание комфортной температуры, к тому же сталь подвергается коррозии, что уменьшает срок эксплуатации всей системы. Плюсы в эстетичности приборов, их невысокой стоимости.
    • Алюминий. Высокая теплоотдача, небольшой вес, малая инертность – плюсы, подверженность коррозии – минус.
    • Биметаллические конструкции. Являются самыми востребованными, сочетают характеристики стали и алюминия – сверху алюминиевый кожух и стальной сердечник внутри. Облегченные по весу радиаторы хорошо и быстро прогревают помещение, обладают высокой теплоотдачей, но не противостоят коррозии.

    Важно! Биметаллические радиаторы рассчитаны на постоянное высокое давление в тепловой системе, поэтому рекомендованы для применения в случае централизованной подачи теплоносителя. В условиях автономной закрытой системы отопления использование нецелесообразно.

    Трубы закрытой системы отопления

    Трубопровод магистрали – элементы, транспортирующие теплоноситель по всему контуру. Если выбирается схема закрытой системы отопления, трубы нужно подбирать с учетом всех особенностей конструкции.

    Система безопасности и автоматики

    Системой безопасности называется группа предохранительных устройств и приборов визуального контроля.

    В группу входят:

    • клапан предохранительный, реагирующий на изменение давления в системе – при повышении показателя клапан сбросит избыток жидкости, обычно монтируется через патрубок к стояку отопления;
    • воздухоотводчик – обеспечивает автоматический сброс скопившихся газов для предупреждения завоздушивания системы, монтируется на самой высокой точке конструкции (на расширительном баке);
    • манометр, термометр (помогают визуально определить работоспособность системы, часто встраиваются в один корпус).

    Иногда вся группа безопасности заключается в один корпус и устанавливается строго по рекомендации производителя. Бывает, что котел или расширительный бак уже оснащены воздухоотводчиком, предохранительным клапаном. В этом случае манометр и термометр устанавливаются на выходном патрубке из бойлера.

    В качестве дополнительного элемента монтируются терморегуляторы. Приборы предназначены для регулировки температуры носителя. Некоторые производители сразу оснащают батареи электронными термостатами, хозяину нужно лишь отрегулировать подачу теплоносителя, чтобы обеспечить бесперебойность работы системы.

    Также важно поставить краны регулировочные – это запорные устройства, перекрывающие подачу носителя к участку контура, что дает возможность провести ремонт или профилактику без нарушения работы магистрали отопления.

    Еще одно защитное устройство – источники бесперебойного питания – генераторы или аккумуляторы. Приборы нужны для поддержания работоспособности системы (циркуляционного насоса) при отключениях электричества.

    Как самому сделать закрытую систему отопления в частном доме?

    Схема сборки несложная – установить котел, навесить на стену радиаторы, протянуть трубопровод, установить расширительный бак и циркуляционный насос.

    Крайне важно обращать внимание на все этапы:

    • Бойлеры для отопления напольного типа ставятся на пьедестал, покрытый металлическим листом; навесные размещаются на стене, фиксация кронштейнами. Газовые котлы к магистрали подключают только специалисты.
    • Трубопровод протягивается в зависимости от выбранной системы – одно-, двухтрубной или коллекторной. Для малоэтажных строений чаще всего применяются двухтрубные схемы, коллекторные подходят для коттеджей площадью от 200-250 м2.
    • Батареи подвешиваются в зонах расположения окон, фиксация настенная или напольная. Врезка труб может быть боковой, диагональной, нижней. Проще всего диагональная схема, нижняя пригодна для простых однотрубных схем, боковая – при размещении батарей рядом со стояком отопления.
    • Расширительный бак устанавливается на трубе обратного тока рядом с котлом перед циркуляционным насосом. На выбранном участке магистрали встраивается тройник, на патрубок бака устанавливается шаровой кран, который затем соединяется с тройником.
    • Циркуляционный насос чаще всего ставится также в трубу обратной подачи, врезка посредством гаек-американок, чтобы при необходимости быстро демонтировать насос.

    Остается проверить конструкцию. Для этого нужна опрессовка, то есть заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем. Перекрывается запорный кран котла, бака и насоса, подключается опрессовщик, в емкость которого заливается теплоноситель. Затем вода нагнетается в систему, давление повышается до уровня проверочного и некоторое время выдерживается, чтобы протестировать систему на целостность.

    Если давление не падает, конструкция герметична, можно отключать опрессовщик, открывать краны и запускать схему в работу. При снижении показателя давления исправляются дефекты, затем снова опрессовка. Если нарушений нет, тепловая магистраль готова к работе.

    Выбор схемы отопления: двухтрубная и однотрубная

    Основные различия в схемах – в количестве материала, сложности монтажа, эффективности применения.

    • Однотрубная схема – это отопление через бойлер с выкладкой одной магистрали, все приборы подключаются последовательно, монтируются на одном контуре. Это герметичная схема, начинающаяся и заканчивающаяся в котле. Минус – неравномерность прогрева – в крайние радиаторы теплоноситель доходит холодным. Обустройство показано в домах площадью до 100 м2.
    • Двухтрубные закрытые системы отопления частного дома обеспечивают высокую равномерность прогрева всех элементов и представляют собой схему, при которой от котла ответвляются 2 трубы – одна на подачу теплоносителя, вторая – на обратный ток воды. Минус – потребуется в 2 раза больше труб, плюсы в возможности отопления большого дома, прогревании всех участков контура, в том числе тупиковых.

    На заметку! При выборе двухтрубной схемы можно делать несколько ответвлений, например, для отдаленных радиаторов, подключая к приборам трубу подачи и обратки.

    Как подобрать бойлер для закрытой системы?

    Чтобы система работала в автономном режиме, проще подобрать котел с автоматикой. Один раз настроив параметры, можно больше не касаться конструкции, режимы будут поддерживаться без вмешательства человека. Оптимальный вариант – газовый котел с термостатом, но при отсутствии газовой магистрали подойдет и бойлер электрический, твердотопливный.

    Основное правило выбора – мощность. Чтобы не считать параметр по сложным формулам, подойдет простой расчет – на 10 м2 площади нужно 1 кВт мощности бойлера. Таким образом, на помещение в 50 м2 потребуется котел с мощностью в 5 кВт. Но специалисты рекомендуют брать оборудование с запасом в 35-50%, то есть для дома в 50 м2 оптимальным выбором будет котел в 6,5-7,5 кВт.

    Её преимущества трудно оспорить! Закрытая система отопления: что это такое

    При обогреве домов частного сектора в основном реализуется закрытый контур отопления с принудительной циркуляцией.

    Теплоноситель в такой схеме не испаряется благодаря отсутствию контакта с окружающей средой. Это даёт возможность использовать кроме воды особые составы, повышающие эффективность отопления.

    Закрытая система отопления: что это такое, принцип работы, плюсы и минусы

    В таких схемах используются расширительные мембранные бачки. Герметичная ёмкость разделяется на две части упругой мембраной.

    При увеличении температуры открывается клапан, и избыток жидкости перемещается в бак.

    При понижении температуры теплоноситель попадает обратно в систему, благодаря чему в последней поддерживается стабильное давление.

    Безнапорный бачок может полностью наполняться жидкостью, поэтому установка поддержания давления должна быть более компактной, чем у обычного бака. Она позволяет регулировать заданные параметры в контуре и автоматически подпитывать конструкцию.

    Контур закрытого типа состоит из следующих элементов:

    • из герметичного мембранного бака;
    • из батарей (радиаторов);
    • из отопительного котла;
    • из циркуляционного насоса;
    • из труб;
    • из соединительных элементов (клапанов, кранов, фильтров).

    Закрытая схема отопления имеет ряд преимуществ:

    1. возможность использования любого теплоносителя;
    2. долговечность конструкции за счёт полной герметичности;
    3. отсутствие лишнего шума;
    4. возможность самостоятельной установки системы;
    5. высокая скорость перемещения жидкости, обеспечивающая максимальную теплоотдачу;
    6. отсутствие потребности в теплоизоляции для магистрали;
    7. сокращение финансовых расходов на обогрев дома.

    К недостаткам относят зависимость от электрической энергии и необходимость приобретения мембранного бака большого размера, цена которого довольно высока. Проблема энергозависимости решается установкой блоков бесперебойного питания или небольших генераторов, обеспечивающих аварийное электроснабжение.

    Схемы конструкции, использование в многоквартирных домах

    В частных домах используется однотрубный или двухтрубный контур отопления.

    Однотрубная схема применяется в помещениях с небольшой площадью, где для обогрева требуется не больше пяти радиаторов.

    Фото 1. Схема закрытой системы отопления с однотрубным контуром. Каждый из радиаторов подключается последовательно.

    Все батареи включаются в схему последовательно, поэтому последний по счёту отопительный прибор всегда будет холоднее первых. Очевидное достоинство такой схемы — меньший расход труб.

    Если из строя выйдет одна батарея, остальные будут продолжать работать в обычном режиме при использовании байпаса. Однотрубная система бывает горизонтальной и вертикальной. Горизонтальная не позволяет регулировать величину теплоносителя, поэтому при её прокладке устанавливаются байпасы. Вертикальный однотрубный контур в большинстве случаев используется в многоэтажках.

    Двухтрубная (двухконтурная) схема более равномерно прогревает помещения. Жидкость от теплогенератора до батарей циркулирует по двум контурам. Радиаторы в этом случае подключаются параллельно. Теплоноситель имеет одинаковую температуру во всех батареях. Этот способ требует гораздо больших затрат, но зато даёт возможность регулировать температуру в каждом помещении.

    Расчёт

    Для того чтобы правильно подобрать циркуляционный насос и диаметры труб, проводят гидравлический расчёт схемы отопления. Он позволяет выявить гидравлические потери давления на конкретных участках и максимально снизить эксплуатационные затраты.

    Внимание! Циркуляционный насос целесообразно устанавливать в трубопроводе обратного хода. В таком случае увеличится срок эксплуатации прибора, так как через него будет проходить уже охлаждённый теплоноситель.

    Вычисления проводятся профильным специалистом с помощью теплотехнического расчёта и после подбора батарей. В результате вычислений будет получено значение давления, необходимое для прогонки воды циркуляционным насосом. После этого этапа рассчитывается величина для определения объёма и подбора мембранного бака.

    Читать еще:  Замена циркуляционного насоса в системе отопления
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector