Разновидности и особенности подбора систем отопления

Разновидности и особенности подбора систем отопления

В холодное время года без отопления никак не обойтись. Ведь так приятно зайти домой, ощутить тепло и уют. Наверное, немногие знают, как именно это самое тепло образуется и какие бывают системы отопления.

Особенности

Слово «теплоснабжение» говорит само за себя, оно явно подразумевает снабжение теплом любых зданий и сооружений, включая жилые. Причем теплоснабжение делится на местное – его еще называют автономное, и централизованное (центральное). Автономное или индивидуальное отопление изначально необходимо для отдельных жилых домов – к примеру, дач.

Чаще всего встречается водяное отопление. В нем участвуют котел, отопительные элементы (радиаторы), трубы для соединения. Котел греет воду, чтобы по трубам она поступала в радиаторы. В них происходит теплоотдача, а затем снова вода попадает в котел и процесс повторяется заново. Довольно часто в отопительных системах воду называют теплоносителем.

Центральное теплоснабжение необходимо для обслуживания промышленных, а также жилых районов. Устроено такое отопление аналогично местному, различие исключительно в масштабах. Вместо котла в данном случае используются центральные котельные и они могут отапливать сразу большое число строений.

Местное и центральное теплоснабжение может быть представлено открытой или закрытой системой.

Местная система отопления называется открытой в том случае, если она сообщается с атмосферой посредством расширительного бака. Если контакт с атмосферой отсутствует, то она является закрытой.

В централизованной открытой системе отопления вода из нее еще и поступает в краны. В закрытой центральной системе теплоснабжения нагретая вода, приходящая по трубам в здание, нагревает воду в теплообменнике.

Лучше рассмотреть принцип, по которому работает центральная система, немного подробнее. В котельной или ТЭЦ вода нагревается и происходит возмещение расширения воды при изменении температуры. После этого уже горячая вода поступает в отопительную сеть при помощи насоса, который обеспечивает циркуляцию. К тепловой сети подключения домов происходят по прямому и обратному трубопроводам. По прямому трубопроводу вода попадает в дом, а затем часть ее идет на отопление, а часть обеспечивает жителей горячей водой.

Отопительные системы бывают открытые, закрытые, независимые, зависимые. Такое разделение идет в зависимости от того, каким методом они подключены к системам отопления и ГВС.

Закрытая

В данных конструкциях отопления, вода, попадающая в трубопровод, выступает исключительно как теплоноситель. Ее не используют еще и для системы ГВС. Данная схема подразумевает, что система является закрытой и не сообщается с атмосферой.

Схема подключения закрытой конструкции следующая:

• котел;
• насос;
• краны для слива воды и системы отопления;
• фильтр;
• мембранный расширительный бак;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы,
• автоматический отводчик воздуха;
• клапан;
• слив.

Также можно использовать дополнительные элементы, которые упростят настройку конструкции и ее функционирование в целом. Для этого применяют вентили для регулирования давления, устройства для слива, термометры, манометры, кран Маевского и другие. Стоит отметить, что закрытая система отличается герметичностью. Это позволяет увеличить эксплуатационное время всего оборудования.

Прежде чем выбирать объем для бака и насос, необходимо провести некоторые расчеты. При этом надо учитывать общий объем воды, а также, с какой интенсивностью она циркулирует.

Закрытый тип отопления работает по более сложному принципу. Основные функции выполняют котел, насос (нужен для циркуляции воды) и расширительная емкость. Когда происходит тепловое расширение, часть воды попадает в мембранный бак. Именно поэтому важным моментом является расчет его объема. После охлаждения идет закачка воды в обратном направлении — в трубы.

В замкнутой системе значение давления держится на определенном уровне, который был задан заранее. Чтобы система работала стабильно, нужна расширительная емкость. Идеальным вариантом являются емкости, сделанные из очень прочного металла. Чаще всего собой она представляет герметичный бак, который состоит из двух частей, прошедших завальцовку. Внутри емкости обязательно должна быть прочная мембрана, сделанная из резины, и небольшое количество газообразного вещества – например, воздуха.

Мембрана делит расширительный бак на две части. Одна из них содержит в себе жидкость, а вторая — газ. Вода и газ друг с другом не соприкасаются напрямую. Получается, что нагреваясь, жидкость попадает в бак. Затем, когда вода остывает, газ выталкивает ее обратно.

Закрытая конструкция предполагает, что объем жидкости в системе постоянен. От значения температуры зависит расходование тепла в целом в отопительной системе. Нагретая вода, имеющая определенную температуру, поступает в теплопункты. Здесь происходит доведение температуры до нужного значения автоматически.

В закрытом типе теплоснабжения утечки воды, как теплоносителя, случаются, но стоит заметить, что они несущественны и их легко устранить. Если объем воды в системе убавился, то он пополняется автоматически, благодаря специальному регулятору.

В закрытой конструкции давление всегда выше, по сравнению с открытой, а также оно зависит от температуры жидкости в системе. Поэтому для такой конструкции обязательна установка предохранительного клапана, если давление повысится до опасного значения. Также обязательной является и установка устройства, которое позволит выпустить воздух.

Открытая

В открытых конструкциях отопления производится забор нагретой воды для различных нужд прямо из теплопровода. Стоит заметить, что вода может забираться полностью или только частично. Остальная нагретая жидкость в системе расходуется на отопление или вентиляцию. Компенсация расхода воды осуществляется подачей жидкости из теплоцентрали.

Подключение открытой конструкции происходит по схеме:

• котел;
• краны для слива жидкости и системы отопления;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы;
• расширительная емкость (бак);
• слив.

В системе этого типа работа отопления осуществляется за счет естественного циркулирования жидкости. Схема работы предельно простая. Конструкция не нуждается в дополнительных устройствах и элементах. Главное в системе — это котел, расширительная емкость, радиаторы. Подключение элементов происходит последовательно.

Важным моментом является выдержка угла наклона труб, чтобы была свободная циркуляция горячей воды. Для правильной работы котел должен стоять в самой низкой точке контура отопления, а расширительная емкость — в наивысшей.

Для открытой конструкции важно, чтобы была расширительная емкость, так как при нагреве происходит расширение воды. Бак должен заполниться жидкостью, которая расширяется в процессе нагрева, а затем при остывании она должна возвратиться назад в систему. Стоит учитывать, что у бака плохая герметичность и возможно испарение воды, поэтому надо постоянно наблюдать за ее уровнем. Другие жидкости, кроме воды, не подходят для такой системы, так как они очень быстро испаряются.

Циркулирование воды в данном виде отопления происходит с маленькой скоростью. Именно поэтому разогревание труб должно происходить постепенно, иначе произойдут повреждения, а теплоноситель закипит. В итоге все оборудование может выйти из строя раньше срока.

При правильном выборе объема бака, уровень воды в открытой системе надо будет проверять только перед тем, как включить отопление. В таких конструкциях давление воды полностью аналогично атмосферному. Причем оно остается постоянным, даже если значение температуры жидкости в системе меняется. Таким образом, нет необходимости устанавливать группы безопасности от увеличения значения давления.

К тепловым сетям теплоснабжение подключается зависимым или независимым методом.

При зависимом методе вода по трубопроводу будет непосредственно поступать в систему, обеспечивая отопление. В таком случае отсутствуют какие-либо посредники, в виде теплопунктов, теплообменных аппаратов. Чертеж, по которому собирается такая схема, прост по своей конструкции и очень понятен.

Обслуживание зависимой системы совершенно несложное. К тому же нет необходимости в дополнительных элементах, вроде циркуляционных насосов, приборов контроля или регулирования, теплообменников и так далее. Наибольшим преимуществом такого подключения является его экономичность.

Из недостатков можно выделить только один — невозможно регулировать отопление в осенний и весенний период, когда тепла может быть слишком много. Это сказывается на комфорте, а также вызывает теплопотери. В итоге экономичность существенно снижается.

При независимом подключении отопления есть необходимость в тепловых пунктах и дополнительных теплообменниках. В таких конструкциях отопительные приборы в конечном пункте изолированы.

Независимая система позволяет корректировать количество тепла, за счет регулировки неосновного теплоносителя. При этом она отличается повышенной надежностью. За счет возможности сделать жидкость более качественной, котельное оборудование получает защиту от грязи.

Очень часто независимое подключение отопления можно увидеть в больших городах, где для тепловых сетей характерна существенная протяженность и тепловые нагрузки могут отличаться.

На сегодняшний день существуют технологии, которые позволяют реконструировать зависимые конструкции в независимые. Конечно, подобные работы затратные, но в итоге они доказывают свою эффективность. Несмотря на высокую стоимость независимой системы, она того стоит, так как качество воды значительно лучше, чем в зависимой.

Какой вариант лучше?

Чтобы понять, какая конструкция системы теплоснабжения лучше: открытая или закрытая, стоит рассмотреть, чем же они отличаются.

Главное отличие закрытой конструкции от открытой — это расположение расширительной емкости. В открытой конструкции его надо обязательно разместить в наивысшем месте дома. А вот в закрытой конструкции бак можно установить где угодно, даже на одном уровне с котлом.

Изоляция в закрытом типе теплоснабжения от окружающей среды позволяет не попадать внутрь воздушным массам. В итоге срок службы всего оборудования становится значительно длиннее. Также в самых верхних узлах конструкции создается добавочное давление, что снижает риски образования воздушных пробок в отопительных элементах.

Отличается открытый тип отопления трубами большего диаметра, которые приводят к дополнительным неудобствам. При этом монтировать трубы приходится под большим углом, чтобы была циркуляция. Толстостенные трубы далеко не всегда можно скрыть. К тому же, чтобы обеспечить правильную гидравлику, надо учесть наклоны, подъем, сужения, повороты, варианты подключения к радиаторам.

Для закрытой конструкции нужны трубы более маленькой окружности. Это делает конструкцию более дешевой. Однако в таких системах очень важно позаботиться о правильной установке насоса, иначе получится очень шумно.

Закрытый тип отопления в отличие от открытого более долговечен, надежен. При этом он способен поддерживать давление на постоянном уровне, а также есть возможность его регулировать. Теплоносителем в такой конструкции может стать антифриз, а не вода. Простота монтажа и быстрый запуск также характерны для закрытого типа теплоснабжения.

Среди преимуществ-отличий стоит еще отметить возможность подсоединять дополнительное оборудование. Отличается отопление этого типа еще высоким КПД, экономичностью и отсутствием необходимости постоянного контроля.

Конечно, есть отличия и у закрытого типа, которые никак не отнесешь к преимуществам. Например, объем бака должен быть большим и присутствовать электросеть. Работа закрытой конструкции от других источников возможна, но только непродолжительное время и в аварийных случаях.

Открытая конструкция отличается более простой схемой установки. Работает она более бесшумно, по сравнению с закрытой, а обогревает с большей скоростью. Устранить поломки в ней можно очень быстро, как и произвести ее полное выключение. Электросеть ей не нужна, как и подпитка в аварийном случае. На монтаж схемы не требуются большие расходы и много времени.

Необходимо постоянно пополнять открытую конструкцию водой, а в случае несвоевременного наполнения может случиться авария. Работают такие системы только на воде, скорость испарения которой небольшая.

В открытый тип отопления может попасть воздух, из-за чего возникают различные проблемы – к примеру, воздушные заторы, ржавчина. В отличие от закрытого типа, такая система может закипеть или размерзнуться.

Разница между системами есть и весьма существенная. Сказать однозначно, какая из них лучше, можно только индивидуально. Для этого стоит еще раз подчеркнуть основные достоинства и отрицательные качества каждой из системы.

Закрытая конструкция экономит энергию и поставляет качественную воду, но процесс подготовки этой самой воды более сложен и затратен.

Открытая конструкция очень экономична. Однако в ней из-за длинных трубопроводов вода имеет низкое качество. Если попытаться очистить воду, чтобы она имела лучший цвет и запах, то такая система потеряет свое достоинство.

Как выбрать?

Для частного дома важно, чтобы система отопления была безопасной, надежной, удобной и, конечно же, эффективной. Всем этим требованиям однозначно соответствует независимая система отопления.

Осталось только разобраться, открытая или закрытая будет лучше в том или ином случае.

• Если подсчитать все капитальные затраты, то становится видно, что закрытая конструкция является более дорогой. Однако при выборе стоит учитывать еще множество различных параметров.
• Для дома большой площади или многоэтажного открытый тип теплоснабжения не подходит, так как он вряд ли справится. А вот для компактного дома можно сэкономить на подключении циркуляционного насоса, выбрав вариант с естественной вентиляцией.

• Если возникают частые проблемы с электричеством или его вообще нет, то значит, не стоит выбирать закрытые отопительные конструкции. Без электроэнергии она работать не будет.

• В том случае, если хочется использовать для отопления только антифриз, то стоит остановить выбор на закрытых конструкциях. Однако надо учитывать, что и в них могут быть небольшие утечки. Также им нужно обеспечить очень хорошую герметичность стыков.

• Немаловажным фактором выступает и бюджет. Если он небольшой, то лучше не подключать дорогостоящее оборудование. Лучшим решением станет подключение отопления открытым способом, который в дальнейшем можно будет улучшить.

• Для эстетов открытая система отопления вряд ли подойдет, ведь в комнате будут проходить крупные трубы. Причем их довольно часто не удается спрятать под отделочными панелями.

• Если площадь жилого строения составляет от 50 до 100 квадратных метров, то рекомендуют к котлу присоединять трубы, диаметр которым минимум 40 миллиметров. Причем чем больше площадь помещения, которое надо отапливать, тем трубы большей окружности придется использовать. Также надо учесть, что трубы, подводящиеся к радиаторам, должны иметь диаметр, аналогичный диаметру стояка. Что касается подводящих труб, то их диаметр может быть немного меньшим.

Сегодня открытая система отопления постепенно уходит в прошлое. Многие считают, что она себя изжила. Встретить ее можно довольно редко и то преимущественно в маленьких домах где-нибудь за пределами городов. Однако есть современные системы, в которых установлен циркуляционный насос. Его, как правило, устанавливают в точке, где наблюдается самая низкая температура теплоносителя.

Для больших площадей или домов на два-три этажа идеальным вариантом станет закрытая система с несколькими насосами для лучшей циркуляции, возможностью автоматического управления и усовершенствованной разводкой.

Полезные советы

Несмотря на то, какой вариант отопления выбран, главное, правильная эксплуатация системы теплоснабжения. Есть ряд правил и рекомендаций, как к закрытой, так и к открытой системе, которых стоит придерживаться.

Иначе оборудование не прослужит длительное время.

• Для открытой конструкции очень важно в холодное время, если отопление не включено, сливать всю жидкость из системы. Это необходимо для того, чтобы трубы не замерзли. Также на период зимы лучше утеплить расширительную емкость, особенно если она установлена под крышей. При монтаже трубопровода в системе такого типа стоит свести к минимуму повороты, а также число соединений.

• По окончании установки закрытой системы ее необходимо заполнять водой. Первый раз заливать жидкость в систему следует, придерживаясь определенных инструкций. В конструкции отопления обязательно должны быть краны для слива и краны, позволяющие наполнить водой. Причем сливные краны необходимо размещать внизу системы.

• Чтобы закрытая конструкция работала правильно, необходимо чтобы давление постоянно находилось на одном уровне. Конечно, конструкция полностью герметична, но и в ней могут произойти утечки. На первый взгляд, они могут казаться незначительными. Например, вода может уходить из системы, если удалять воздух при помощи крана Маевского, или в местах стыков. Через время такие потери жидкости, выступающей в роли теплоносителя, могут привести к сбою в работе системы, а значит, их надо компенсировать.

• Если система небольшая, то можно заполнение водой поручить механическому крану. В более сложных системах лучше отдать предпочтение автоматической подпитке, которая сама будет регулировать необходимость наполнить систему.

• Завоздушивание системы является неприятным моментом, но и с ним можно справиться при помощи воздушников. Данные устройства бывают автоматические или ручные. Самым известным ручным воздухоотводчиком является кран Маевского. Его, как правило, устанавливают на торце батареи.

• Автоматические отводчики воздуха лучше, так как позволяют удалять из системы воздух прямо в процессе работы. Обычно, присоединение таких устройств осуществляется в местах, где есть повороты, или в наиболее высоких точках системы. Это позволяет избежать скопления воздуха в критических точках.

• В системах закрытого типа можно воспользоваться трубами небольшого диаметра. Однако не стоит слишком экономить, выбирая самый маленький. Иначе можно повысить давление в трубопроводе, и если насос имеет недостаточную мощность, то он просто не справится.

• Правильная установка циркуляционного насоса важна. Заключается она в том, что ротор устройства должен иметь горизонтальное расположение по отношению к своей оси. В данном случае оборудование будет работать бесшумно, а трение с теплоносителем будет сведено к минимуму.

• Если в закрытую систему залить антифриз, то отопление станет еще лучше. К примеру, можно будет даже в зимнее время спокойно уехать надолго и не опасаться разморозки системы. В данном случае риск сводится к нулю.

Для открытых систем важно, чтобы трубы, идущие горизонтально, находились под уклоном. Причем его необходимо делать по направлению котел-радиаторы.

Обзор простой системы отопления в частном доме смотрите в видео ниже.

Открытая система отопления и закрытая — что лучше и что выбрать?

Одно из отличий открытой системы отопления от закрытой — наличие негерметичного расширительного бака. Именно в него поступает лишняя вода при расширении. Жидкость из этого резервуара постоянно испаряется и нуждается в периодическом восполнении.

Конструкция системы отопления открытого типа не отличается сложностью. В неё входят такие элементы, как:

• трубы большого диаметра;
• котёл на твёрдом, жидком или газообразном топливе;
• радиаторы;
• расширительный бак.

Котёл располагается в нижней точке системы и нагревает воду. Нагретая жидкость расширяется, затем под давлением выходит в трубопровод и далее движется к радиаторам, где происходит её частичное охлаждение. Поднимаясь к высшей точке, в которой находится расширительный бак, теплоноситель начинает движение вниз, по направлению к нагревателю. Естественная циркуляция происходит довольно медленно. Иногда открытый тип отопления модернизируется электрическим насосом.

На сегодняшний день большей популярностью пользуется закрытый тип отопления. Такая система полностью герметична. Помимо основных элементов, в ней используются один или несколько электрических насосов.

Расширительный бачок необходимо устанавливать в удобном для обслуживания месте

Для этой системы характерен специальный мембранный расширительный бак. Он представляет собой высокопрочную стальную ёмкость, разделённую изнутри пополам резиновой перегородкой. Одна часть заполнена инертным газом, а в другую попадает избыток воды. Расширяясь, жидкость заполняет бак. Она давит на мембрану и сжимает газ. При уменьшении давления теплоноситель выталкивается обратно в трубу.

Подробнее об открытом и закрытом расширительном бачке:

Какая систем отопления лучше — открытая или закрытая, зависит от того, в каком помещении она будет применяться. У каждого вида есть свои плюсы и минусы. При выборе подходящего типа нужно учитывать место и условие установки, желания и возможности, а также множество других нюансов. Например, при отсутствии электрификации в доме возможен только открытый тип, а при использовании электрического котла — закрытый.

Автономные системы отопления

Вода, которой заполнены котел, трубы и радиаторы, при нагревании расширяется. Давление внутри резко повышается. Если не предусмотреть возможность удаления добавочного объема воды, то произойдет разрыв системы. Компенсация изменений объемов воды при изменении температуры происходит в расширительных сосудах. С ростом температуры, избыток воды, перемещается в расширительный сосуд. С уменьшением температуры система дополняется водой из расширительного сосуда.

• Открытая система постоянно соединена с атмосферой через открытый расширительный сосуд. Сосуд выполняется в виде прямоугольного или круглого бака. Форма значения не имеет. Важно чтобы он имел достаточную емкость, чтобы вместить дополнительный объем воды, образующийся от температурного расширения циркуляционной воды. Расширительный сосуд размещается в самой высокой части системы отопления. С системой отопления сосуд соединен трубой, которую называют стояк. Стояк присоединяется в нижней части бака – к днищу или боковой стенке. В верхней части расширительного бака присоединяется сливная труба. Она выводится в канализацию или на улицу за пределы здания. Сливная труба нужна на случай переполнения бака. Она же и обеспечивает постоянное соединение бака и системы отопления с атмосферой. Если система заполняется водой вручную ведрами, бак дополнительно оборудуется крышкой или люком. Если емкость бака выбрана правильно, то уровень воды в баке проверяется перед включением отопления. Давление воды в «открытой системе» равно атмосферному давлению, и не меняется при изменении температуры воды, которая циркулирует в системе. Устройство безопасности от повышения давления не требуется.
• Закрытая система изолирована от атмосферы. Расширительный сосуд герметичный. Форма сосуда выбрана так, чтобы он выдерживал наибольшее давление при минимальной толщине стенок. Внутри сосуда находится резиновая мембрана, которая разделяет его на две части. Одна часть заполнена воздухом, другая часть присоединяется к системе отопления. Расширительный сосуд может быть установлен в любой точке системы. При увеличении температуры воды избыток поступает в расширительный сосуд. Воздух или газ в другой половине мембраны сжимается. При снижении температуры, давление в системе уменьшается, вода из расширительного сосуда под действием сжатого воздуха вытесняется из расширительного сосуда в систему. В закрытой системе давление выше, чем в открытой системе и постоянно меняется в зависимости от температуры циркулирующей воды. Кроме того закрытая система обязательно оборудуется предохранительным клапаном на случай опасного повышения давления и устройством для выпуска воздуха.

Открытая система отопления

Централизованное теплоснабжение

Вода при центральном отоплении нагревается в центральной котельной или ТЭЦ. Здесь же и происходит компенсация расширения воды с изменением температуры. Далее горячая вода нагнетается циркуляционным насосом в тепловую сеть. Дома подключаются к тепловой сети двумя трубопроводами – прямым и обратным. Войдя в дом по прямому трубопроводу, вода разделяется по двум направлениям – на отопление и на горячее водоснабжение.

• Открытая система. Вода идет непосредственно к кранам горячей воды, и сбрасывается в канализацию после использования. «Открытая система» проще закрытой, но в центральных котельных и ТЭЦ приходится выполнять дополнительную обработку воды – очистку и удаление воздуха. Для жильцов эта вода стоит дороже водопроводной, а качество ее ниже.
• Закрытая система. Вода проходит через бойлер, отдавая тепло на нагрев водопроводной воды, соединяется с обратной водой отопления и возвращается в тепловую сеть. Нагретая водопроводная вода поступает в краны горячей воды. Закрытая система из-за применения теплообменников сложнее открытой, но зато водопроводная вода не подвергается дополнительной обработке, а только нагревается.

Закрытая система отопления

Термины «открытая система» или «закрытая система» применяются не ко всей системе центрального отопления города или поселка, а к каждому дому в отдельности. В одной системе центрального отопления возможно подключение домов и с «открытой системой» и с «закрытой системой». Постепенно открытые системы должны дополняться теплообменниками и превращаться в закрытые системы.

Ремонт и строительство Комментировать

Почему называют закрытыми или замкнутыми

Насос создает небольшое повышенное давление впереди по ходу жидкости и разрежение позади рабочего колеса. Если в системе будет открытый расширительный бак и атмосферное давление, то возможно, что жидкость из него просто выльется или произойдут другие гидравлические неприятности… Для нормальной работы в системе должно быть небольшое повышенное давление, норма 1,5 – 2,0 атм для не разогретого состояния.

Для поддержания повышенного давления система закрывается и применятся расширительный бак закрытого типа, мембранный, одна половина которого первоначально закачивается воздухом до давления 1,3 – 1,4 атм. Теперь, при тепловом расширении жидкость не убегает «в кастрюлю», а ее избыточная часть сжимает воздух в баке и давление в системе немного повышается. Система отопления оказывается замкнутой (закрытой).

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.

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.

Зависимые системы теплоснабжения

Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.

Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.

Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.

Независимые системы теплоснабжения

Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.

Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:

• возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
• ее более высокая надежность;
• энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
• появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.

Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.

В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система — дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.

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.

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. При этом сокращаются затраты на элементы трубопровода и теплоноситель не перемерзает.
• Использование труб меньшего диаметра совсем не означает, что нужно устанавливать трубы с минимальным сечением. Этот способ сэкономить средства может деструктивно повлиять на всю систему отопления. Есть риск увеличения давления в трубопроводе, а насос может с этим не справиться.
• Особое внимание нужно уделить правильности установки насоса. Ротор располагается горизонтально относительно собственной оси. Это способствует бесшумной работе и меньшему трению с теплоносителем.
• Циркуляционный насос и расширительный бак устанавливаются перед входом в котел.

Преимущества/недостатки закрытой системы

Главными преимуществами закрытой системы являются:

• Простота монтажа системы.
• Более низкая стоимость отопительной конструкции. Обеспечивается благодаря возможности использования труб с меньшим диаметром.
• Нет необходимости контроля за уровнем теплоносителя. Герметичность расширительного бака не позволяет теплоносителю испаряться.
• Возможность регулировать температуру. Это происходит при увеличении/уменьшении количества подающегося теплоносителя.
• Возможность обогрева пола. К отопительной системе подключается специальный дополнительный элемент.

Закрытая система отопления имеет один существенный недостаток. Система зависит от электроснабжения. Должно обеспечиваться постоянное потребление электроэнергии. Придется приобретать источники резервного питания на случай аварийной ситуации. Лучше всего – электростанции на жидком топливе.

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

Разновидности коммуникаций по типу циркуляции

Типы циркуляции воды в системе отопления

В открытых и закрытых магистралях теплоноситель может двигаться двумя способами.

Естественная циркуляция

Система организуется без насоса, работает от разницы плотности жидкости при нагреве и охлаждении. Теплоноситель греется в котле, приобретает меньшую плотность и легкость, в результате чего направляется вверх. В холодном состоянии вода движется по выдающему стояку – трубе с большим диаметром. По разводке и к отопительным устройствам теплоноситель двигается сверху вниз, охлаждаясь при отдаче тепла.

В холодном состоянии плотность воды повышается, и она направляется на отопительный резервуар. Трубопровод выполняется под наклоном. Систему отличает энергонезависимость – может использоваться в частном доме или на даче. В числе минусов естественной циркуляции:

• сложность монтажа за счет труб с большим диаметром;
• неэстетичный внешний вид;
• необходимость периодической доливки теплоносителя;
• маленькая квадратура обогреваемых комнат.

В системе используется негерметичная открытая емкость.

Принудительная циркуляция

Для коммуникаций применяется циркуляционный насос, активизирующий движение воды. Система отличается простотой обустройства, расширенными возможностями и небольшим диаметром труб. Пользователь сам регулирует температуру или выставляет ее в автоматическом режиме. Недостаток принудительной циркуляции – энергозависимость.

Правила монтажа

Открытый расширительный бак

Правила подключения оборудования и создания системы зависят от ее типа.

Требования к монтажу открытой системы

При обустройстве следует:

• Выбрать самую низкую точку для источника тепла и самую высокую – для бака.
• Использовать трубы с большим диаметром для движения теплоносителя.
• Узкий трубопровод необходим для нормализации давления.
• Устанавливать высокий стояк, который равномерно распределит воду.
• Исключать большое количество поворотов, развилок и соединений.
• Монтировать систему в ограниченном пространстве – до 159 квадратов.
• В частное домовладение лучше ставить хороший нанос циркуляции.

Открытая система подходит для небольшого загородного дома или дачи.

Порядок монтажа закрытой системы

Закрытый расширительный бак

Если устанавливается система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком, необходимо:

• Поставить котел в подвал, а расширительный резервуар – на чердак.
• Обеспечить качественную теплоизоляцию помещений с емкостью и стояком.
• Не использовать большое количество фасонных элементов.
• Не допускать перегрева воды.
• Сливать теплоноситель, если система не запускается зимой.
• Формировать уклон труб в 2-3 мм на 1 м контура.

Принципы расчета сечения и уклона трубопровода закрытого отопления прописаны в СНиП 2.04.01-85.

Самостоятельная организация системы отопления

Обустройство котельной

Хороший и качественный вариант отопления можно сделать своими руками, если учесть затраты на проектирование, закупку оборудования и сложность организации. Оптимальным вариантом для частного дома будет закрытый тип коммуникаций с циркуляционным насосом и резервуаров. Его создание осуществляется так:

1. Расчеты коммуникаций. Заказываются в проектной компании или производятся с помощью онлайн-калькулятора.
2. Согласование проекта, получение разрешения и техусловий.
3. Покупка оборудования. Понадобятся отопительный котел, насос, трубы, расширительный бачок, радиаторы (контуры, если планируется теплый пол), воздухоотводники, запорные устройства, автоматические контроллеры.
4. Монтаж котла и оснащение котельной. В помещении организуется качественная вентиляция, обустраивается дымоход. Стены, поверхность пола и потолка обшиваются огнестойкими материалами.
5. Монтаж циркуляционного насоса, распредколлектора и приборов замера.
6. Подводка трубопровода на точки расположения батарей.
7. Монтаж радиаторов.
8. Опрессовка системы. Первый запуск проводится в присутствии специалистов.

Коллекторная схема отличается сложностью монтажа и является дорогостоящей, но за счет регулировки контуров условия проживания в помещении будут комфортными.

Между открытой и закрытой коммуникациями подачи тепла существует несколько отличий. Подбирать систему отопления стоит в зависимости от условия и места монтажа. Открытую магистраль легко организовать самостоятельно. Создавать закрытую систему должны специалисты.

Миф 1: классификация по типу расширительного бака

Закрытые системы – это системы отопления, в которых используется закрытый (мембранный) расширительный бак.

Открытые системы – это системы, соответственно, с открытым расширительным баком.

Расширительный бак нужен для того, чтобы принять избыток теплоносителя при его расширении, поскольку при повышении температуры жидкость увеличивается в объеме.

Без устройств, принимающих в себя излишек теплоносителя – давление в системе повышается, что иногда приводит к печальным последствиям, например, может произойти порыв трубопровода и срыв запорно-регулирующей арматуры.

Открытый расширительный бак(рис.1) не является герметичным – он имеет взаимосвязь с воздухом. Используется в основном в гравитационных системах отопления частных домов. В таких системах жидкость циркулирует без насоса, за счет перепада температур.

Рис.1. Открытый расширительный бак в гравитационной системе отопления

Закрытый (мембранный) расширительный бак (рис.2) представляет собой герметично закрытую металлическую емкость, разделенную на 2 камеры эластичной мембраной. Отсюда и название «мембранный».

Рис. 2. Закрытый (мембранный) расширительный бак в системе отопления

Миф 2: по типу подключения здания к тепловым сетям

Закрытые системы (подразумеваемые в данном контексте) – это системы отопления здания, которые подключены к наружным тепловым сетям через теплообменник. То есть, система отопления потребителя никак не соединяется с наружными сетями, отсюда и название «Закрытая».

На самом деле, такой тип подключения правильно называть – Независимым (рис.3).

Рис.3. Схема независимого подключения системы отопления к тепловым сетям

При таком подключении теплоноситель от источника (ТЭЦ) циркулирует через теплообменник, отдавая тепло.

При проектировании всей системы отопления объекта, например, жилого многоквартирного дома, становится понятно какой тип теплообменных аппаратов подойдет: кожухотрубный, кожухопластинчатый или необходимо купить пластинчатый теплообменник.

Теплообменник при этом устанавливается в индивидуальном тепловом пункте здания (ИТП).

В настоящее время подобный тип подключения вытесняет устаревший — Зависимый.

Открытые системы – это системы отопления, подключающиеся непосредственно к тепловым сетям, либо через элеватор. Теплоноситель при этом поступает из наружных тепловых сетей к конечному потребителю, предварительно пройдя через элеватор для понижения температуры.

Температура подачи в тепловых сетях 110-150 °С, в системах отопления нельзя использовать столь горячий теплоноситель, так как будут возможны ожоги от радиаторов и трубопроводов.

Элеватор, кроме понижения температуры теплоносителя, выполняет еще одну функцию – создает напор, который необходим для движения теплоносителя во внутридомовой системе (рис.4).

Рис.4 Схема зависимого подключения системы отопления

Правильно будет называть такое подключение – Зависимым.

Экономия ресурсов

Зависимый тип закрытой системы предусматривает, что вода поступает к потребителю, минуя тепловые пункты. В данном случае нет необходимости устанавливать циркуляционные насосы, приборы для регулировки теплообмена и автоматического контроля. Но есть и минус – невозможность регулировать температурный режим в системе.
Независимые закрытые системы теплоснабжения экономят энергоресурсы в размере 10-40 % в год. Они позволяют регулировать количество поставляемого тепла, температуру теплоносителя и улучшать его качественные характеристики, что приводит к надежной работе нагревательного оборудования.
Пример открытой системы теплоснабжения на видео:

Источник https://stroy-podskazka.ru/otoplenie/podbor-sistemy/

Источник https://mastack.ru/utilities/heating/otkrytaya-sistema-otopleniya-i-zakrytaya-chto-luchshe-i-chto-vybrat.html

Источник

Источник