Закрытая система отопления это

Закрытая и открытая система отопления на примерах схем

Закрытая и открытая система отопления являются основными схемами, используемыми для обогрева жилых зданий. Открытая отопительная система является самой распространенной среди систем с естественной циркуляцией. В основе работы данной системы лежат термодинамические законы. На выходном канале котла образуется зона повышенного давления, под воздействием которого разогретая жидкость двигается по трубопроводу, постепенно отдавая тепловую энергию.

Охладившись, теплоноситель поступает обратно в котел, где опять осуществляется его нагрев. Таким образом работает система с естественной циркуляцией. В такой конструкции можно использовать только воду, поскольку антифризы, используемые для отопления, слишком быстро испаряются.

Открытая система отопления

Открытая система отопления схема которой предполагает наличие расширительного бачка, используется во многих домах. При расширении излишки жидкости попадают именно в расширительный бак. Кроме того, при избытке воды в системе она также поступает в бачок.

Расширительный бак не герметичен, что обуславливает постоянное испарение воды, поэтому ее необходимо периодически доливать. Схема открытой системы отопления довольно проста, но при этом отличается надежностью. Открытая система отопления не предусматривает наличие насоса. Количество входящих в систему элементов довольно невелико: трубопровод, расширительный бачок, отопительные приборы и котел. В такой конструкции можно устанавливать любые котлы, кроме электрических.

Жидкость в открытой системе отопления двигается довольно медленно, поэтому трубы в процессе использования нужно постепенно прогревать, чтобы предотвратить их износ и закипание воды.

В том случае, если в холодную пору года отопление не функционирует, воду из системы необходимо слить, чтобы избежать замерзания или прорыва труб.
Для обеспечения хорошей циркуляции отопительный котел должен быть установлен на самом низком уровне, а в самой высокой точке системы располагается расширительный бачок. Для использования открытой системы отопления в зимних условиях бачок нужно утеплять. При прокладке трубопровода для такой системы желательно использовать минимум соединительных деталей.

Закрытая система отопления

Испарение жидкости в закрытой системе отопления исключено, поскольку такая конструкция герметична, а циркуляция теплоносителя обеспечивается насосом. В систему с принудительной циркуляцией входят те же элементы, что и в открытую систему отопления, но список дополняется циркуляционным насосом.

Если в процессе работы жидкость расширяется выше определенного уровня, то клапан расширительного бачка открывается и устраняет излишки теплоносителя. Когда температура в системе понизится, насос закачает жидкость обратно в систему.

Давление в таких системах всегда находится в определенных пределах, поэтому теплоноситель постоянно подвергается деаэрации.
Бак для закрытой отопительной системы обычно изготавливается из высокопрочного металла. Конструктивно бак состоит из двух частей, которые завальцованы друг к другу. Во внутренней полости бака находится диафрагма из термостойкой резины. Кроме того, внутри постоянно находится небольшое количество газа (как правило, азота или воздуха). Диафрагма делит бака на две части, в одну из которых попадает расширившаяся жидкость, а во второй находится газ. Попадая в бак, вода давит на мембрану, заполняя свободное пространство бака, а при остывании жидкости в системе под воздействием диафрагмы находящаяся в баке вода вытесняется обратно.

Различия открытой и закрытой системы

Что же лучше – открытая или закрытая система отопления?

Существует ряд параметров, существенно различающих открытую и закрытую отопительные системы:

1. Место размещения расширительного бачка. В открытой системе бак необходимо располагать в самой высшей точке, а закрытая система отопления не предъявляет к расположению бака никаких требований.
2. В закрытой системе отопления поддерживается постоянное атмосферное давление, поскольку извне воздух в такую систему не попадает (детальнее: «Замкнутая система отопления — схема на примерах «). За счет этого значительно увеличивается длительность службы отопления. Дополнительное давление в верхней части системы позволяет уменьшить риск возникновения воздушных пробок, закупоривающих расположенные сверху радиаторы.
3. Для открытой отопительной системы необходимы трубы большого диаметра, которые довольно неудобны при монтаже и в процессе эксплуатации. Кроме того, их довольно трудно замаскировать, что негативно сказывается на дизайне помещений. Для работы такой системы необходим постоянный уклон, создание которого требует дополнительных усилий.
4. Закрытая система конструктивно значительно проще и дешевле, поскольку монтаж тонких труб менее трудоемкий, а их стоимость гораздо ниже стоимости толстых труб.
5. При правильной установке циркуляционного насоса можно будет избежать постоянного шума.

Достоинства открытой отопительной системы:

• простота эксплуатации;
• отсутствие необходимости установки насоса;
• равномерное распределение тепла по помещениям;
• легкий пуск и остановка системы;
• независимость от электричества;
• надежность;
• упрощенный монтаж.

Недостатки открытой отопительной системы:

• ухудшение износоустойчивости системы при попадании в нее воздуха;
• плохая сопротивляемость низким температурам окружающей среды при непостоянной работе;
• медленный прогрев после запуска;
• необходимость постоянного наблюдения за уровнем теплоносителя в расширительном бачке;
• несовместимость системы с антифризами;
• большие габариты;
• низкий КПД.

Достоинства закрытой системы отопления:

• простая установка;
• отсутствие необходимости наблюдать за уровнем теплоносителя в бачке;
• хорошая устойчивость перед замерзанием за счет использования антифриза в качестве теплоносителя;
• возможность регулировать температуру системы за счет увеличения или уменьшения количества энергоносителя;
• возможность долгосрочного использования одной партии воды, что происходит за счет герметичности системы;
• контролируемый уровень давления;
• экономичность;
• технологичность, обуславливающая долгий срок эксплуатации;
• возможность работы в связке с дополнительными обогревательными приборами.

Недостатки закрытой отопительной системы:

• зависимость от электроэнергии, которая требуется для функционирования насоса (решить проблему можно, установив компактный генератор);
• любое нарушение герметичности может привести к попаданию воздуха в систему;
• расширительные бачки с диафрагмами имеют довольно большие габариты, что зачастую затрудняет их установку.

Заключение

Выбор подходящей отопительной системы – дело сугубо индивидуальное, и каждый домовладелец может выбрать самый удобный вариант. Закрытая и открытая система отопления имеет самые разные параметры и функционал, различается по большому количеству характеристик и подходит для разных случаев.

Открытая отопительная система гораздо больше подходит для небольших зданий: чаще всего такую систему можно встретить на дачах или в загородных домах. Схема отопления открытого типа выглядит довольно просто, а ее надежность очень высока.

Закрытая система сложнее как в установке, так и в использовании, но она обладает рядом преимуществ. Отопительные системы закрытого типа обычно используют в многоэтажных зданиях или коттеджах.

Закрытая и открытая системы отопления

Открытая система отопления является самой простой и энергонезависимой системой с естественной циркуляцией. Основана такая система на законах термодинамики. На выходе из котла создаётся повышенное давление, далее горячая вода проходит по трубам в область с более низким давлением, при прохождении теряя температуру.

Далее охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в отопительный котёл, где снова нагревается. Происходит естественная циркуляция теплоносителя. Система функционирует исключительно на воде, так как использование антифризов для отопления приводит к их быстрому испарению.

Открытая система отопления

В открытой системе теплоснабжения обязательно наличие расширительного бака, так как нагретая вода расширяется. Расширительный бак служит для приёма излишков воды при расширении и возврата её в систему при остывании, а также для удаления воды при чрезмерном её объёме. Бак герметичен не полностью, поэтому вода испаряется, вследствие чего необходимо постоянно возобновлять её уровень. В открытой системе отопления не используется насос. Система достаточно проста. Состоит из труб, стального расширительного бачка, радиаторов и котла. Применяются дизельные, газовые котлы и котлы на твёрдом топливе. кроме электрических.

В открытой системе отопления вода циркулирует медленно. Поэтому трубы при эксплуатации должны разогреваться постепенно, чтобы избежать их повреждения и закипания теплоносителя. Это может привести к преждевременному износу оборудования. Если в зимний период отопление не используется, то вода из системы обязательно сливается, во избежание замерзания трубопровода.

Чтобы циркуляция теплоносителя осуществлялась на необходимом уровне, необходимо производить монтаж отопительного котла в более низком месте системы, а в самом высоком устанавливать расширительный бак, например, на чердаке. Зимой расширительный бак необходимо утеплить. При установке трубопровода в открытой системе отопления требуется использовать минимальное количество поворотов, фасонных и соединительных деталей.

Закрытая система отопления

В закрытой системе отопления все элементы системы герметичны, отсутствует испарение воды. Циркуляция осуществляется при помощи насоса. Так называемая система с принудительной циркуляцией теплоносителя включает в себя трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос .

В закрытой системе отопления при повышении температуры клапан расширительного бака открывается и забирает излишки теплоносителя. При понижении температуры теплоносителя циркуляционный насос закачивает его обратно в систему. В данной системе отопления поддерживается давление в заранее установленных пределах. Благодаря этому, осуществляется функция деаэрации теплоносителя.

Для стабильной работы системы закрытого отопления также используется расширительный бак из высокопрочного металла. Это закрытый бак, состоящий из двух половин, завальцованных друг к другу.

Внутри располагается мембрана (диафрагма) из высокопрочной жаростойкой резины. Также внутри имеется небольшой объём газа (может быть азот, который закачивается на заводе-производителе, или воздух, накапливающийся в системе по необходимости). Мембрана разделяет бак на части: одна часть — куда поступают излишки воды при нагреве системы отопления, в другой части находится азот или воздух, не вступающие в прямое соприкосновение с водой. Таким образом, теплоноситель при нагреве поступает в расширительный бак и проникает в мембрану. При остывании теплоносителя газ, находящийся за мембраной, начинает выталкивать его обратно в систему.

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:

1. По месту размещения расширительного бака. В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом.
2. Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
3. В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
4. В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию.
5. Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления

• простое обслуживание системы;
• отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
• равномерный прогрев отапливаемого помещения;
• быстрый пуск и остановка системы;
• независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
• высокая надёжность;
• не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

• возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
• воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
• возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
• медленный нагрев системы после включения;
• необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
• невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
• достаточна громоздка;
• низкий коэффициент полезного действия.

Преимущества закрытой системы отопления

• простой монтаж ;
• нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
• возможность применения антифриза. не боясь размораживания системы отопления;
• путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
• из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
• самостоятельное регулирование давления;
• система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
• возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

• самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения ;
• при работе насоса требуется электричество;
• для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор ;
• при нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
• размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
• бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
• возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.

Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжней для него.

Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, используют для оптимального отапливания небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачные дома, а также загородные дома.

Закрытая система отопления является более современной и более сложной. Её применяют в многоэтажных домах и коттеджах.

Закрытая или открытая система отопления — чему отдать предпочтение?

Практически все современные загородные дома обогреваются при помощи водяного отопления. При этом источником энергии могут быть котлы, работающие на природном газе, электричестве, жидком или твердом топливе. И в большинстве домов используется схема с естественным движением теплоносителя, что подразумевает устройство открытой системы отопления.

Наряду с ней существует и закрытая схема движения теплоносителя. Чем они отличаются, и какая из них лучше?

Виды систем отопления

Принцип работы систем водяного отопления основан на замкнутом цикле движения воды. При этом сама система состоит из отопительного устройства, трубопровода и источников тепла, которыми являются радиаторы. Вода нагревается в отопительном котле до нужной температуры, поступает в прямую трубу и далее к радиаторам, которые, отдавая тепло, обогревают помещения. Остывшая вода по обратке возвращается снова в котел для повторного нагревания, и цикл повторяется.

Движение теплоносителя в системе водяного отопления для частного дома может быть естественным или принудительным.

В качестве нагревательного устройства используют напольные или настенные котлы с двумя или одним контурами и с теплоносителем в виде воды, антифриза или пара. Все зависит от желания домовладельца получать только тепло в дом или еще и горячую воду для бытовых нужд. Кроме того, котлы подразделяют еще по многим функциональным параметрам.

Открытая система отопления

В этой схеме теплоноситель, которым чаще всего бывает простая вода, движется по законам физики естественным путем за счет разности в плотности холодной и горячей воды. Этому также способствует уклон проложенных труб.

Плотность нагретой воды значительно меньше плотности холодной. Разность в этих значениях ведет к тому, что создается гидростатический напор, «продвигающий» горячую воду к радиаторам.

В состав открытой системы входят:

• отопительный котел
• расширительный бак
• трубы прямые и обратные
• радиаторы

Важно! В открытой системе отопления использование антифириза проблематично из-за того, что в расширительном баке теплоноситель находится в открытом состоянии. А антифриз быстро испаряется. Поэтому используется только вода.

Некоторые особенности открытой системы

Устройство схемы отопления

Теплоноситель, нагретый до высокой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый более холодной водой, поступающей из обратки снизу. Так происходит естественная циркуляция, в результате которой и нагреваются радиаторы.

Как известно из школьного курса физики, при нагревании тела расширяются, что происходит и с горячей водой. Её излишки должны куда-то деться. Трубы и радиаторы не вмещают их, поэтому для таких целей существует расширительный бак. Именно в него поступают излишки горячей воды. Остыв, они возвращаются в систему отопления.

При таком устройстве расширительный бак должен располагаться как можно выше. Обычно его устанавливают на неотапливаемом чердаке. Расширительный бак не закрыт крышкой, так что вода вбирает в себя кислород из окружающего воздуха. Отсюда и название системы отопления — «открытая». Уровень воды в расширительном бачке должен постоянно контролироваться, чтобы в трубопроводе не возникало воздушных пробок, приводящих к неэффективной работе радиаторов.

Естественная циркуляция теплоносителя происходит достаточно медленно. Поэтому нужно следить за тем, чтобы и вода нагревалась так же медленно. Нельзя доводить температуру теплоносителя до точки закипания, поскольку это ведет к преждевременному износу всех составляющих отопительной системы .

В зимний период, если отопление не используется, следует в обязательном порядке сливать теплоноситель, чтобы сохранить в целости трубы, радиаторы и сам котел.

При монтаже открытой системы отопления следует соблюдать некоторые рекомендации:

1. Устанавливать отопительный котел как можно ниже по отношению к трубам и приборам отопления.
2. Расширительный бак при установке на чердаке должен быть утеплен, чтобы исключить замерзание воды в сильные морозы.
3. Трубопровод необходимо монтировать с соблюдением рекомендованного уклона.
4. Прокладывая трубопровод и устанавливая радиаторы, следует избегать большого количества изгибов, колен и отводов.
5. Использовать минимум соединительных элементов и фасонных деталей.
6. На выходе из котла устанавливать трубу с максимальным диаметром.

Подбор сечения труб

Трубы в системах отопления

При площади дома 50-100 кв. м рекомендуется использовать выходящую и входящую в котел трубу диаметром 40 мм. И чем больше площадь, тем большим должен быть диаметр трубопровода.

Трубы, идущие к радиаторам, должны иметь такой же диаметр, как у стояка, а подводящие непосредственно к радиаторам могут быть и меньшего сечения.

Уклон горизонтальных труб находится в пределах от 0,005 до 0,01%. При этом его нужно выполнять по направлению от котла к радиаторам.

Плюсы открытой системы

К достоинствам открытой системы отопления следует отнести:

Равномерность прогрева отапливаемых помещений, что создает комфортную обстановку в доме.

• Простое устройство и легкость обслуживания системы.
• Отсутствие циркуляционного насоса, что позволяет отоплению работать без шума и вибрации, не нарушая комфорт жильцов.
• Длительную эксплуатацию благодаря отсутствию насоса, который может часто выходить из строя, как любой рабочий механизм.
• Независимость отопительной системы от электричества, которое имеет свойство пропадать в самый неподходящий момент.
• Однако, несмотря на массу преимуществ, открытые системы пользуются все меньшим спросом из-за своих недостатков.

Минусы системы

Открытая система отопления с естественной циркуляцией.

Недостатки открытой схемы заключаются в следующем:

• Повышенная стоимость, обусловленная использованием труб большого диаметра.
• Сложность монтажа из-за необходимости рассчитывать уклон горизонтальных участков труб.
• Риск перемерзания воды в расширительном баке открытого типа .
• Отсутствие насоса, что ограничивает общую длину трубопровода тридцатью метрами.
• Открытый расширительный бак создает условия для проникновения кислорода в систему. А это повышает риск коррозии труб и радиаторов.
• Требуется постоянный контроль над уровнем теплоносителя в расширительном бачке.
• Невозможность использовать в качестве теплоносителя антифриз.
• Много времени уходит на нагрев труб и радиаторов.

Как видите, недостатков все-таки больше, чем достоинств. Поэтому для современных загородных домов, которые нередко имею 2 или более этажей, лучше выбирать водяное отопление с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Закрытая система

Схема однотрубной закрытой системы отопления

В подобной схеме движение теплоносителя осуществляется под действием циркуляционного насоса. Принцип работы отопления такой же, как и в открытой системе. Но здесь все трубы и радиаторы нагреваются значительно быстрее.

Расширительный бачок устанавливают непосредственно в помещении. А это сокращает расходы на трубы и устраняет риск перемерзания воды в бачке. Кроме того, бак мембранного типа герметичен, что исключает испарение теплоносителя, так что в качестве последнего можно использовать антифриз.

Применение антифриза имеет свои положительные стороны, поскольку позволяет хозяевам спокойно покидать свое жилье на продолжительное время. Ведь риск разморозить систему отопления практически равен нулю.

Включение же циркуляционного насоса в отопительную схему дает следующие преимущества:

1. Простой монтаж.
2. Возможность использовать трубы меньшего диаметра, что ведет к удешевлению всей отопительной конструкции.
3. Теплоноситель не испаряется благодаря герметичности расширительного бачка, поэтому отпадает необходимость постоянного контроля над его уровнем.
4. Возможность регулировать температуру в помещении путем увеличения или уменьшения количества подаваемого в трубы и радиаторы теплоносителя.
5. Возможность подключения к отопительной системе дополнительного элемента обогрева «теплый пол».

Некоторые особенности устройства закрытой системы

Котел «Куппер» с закрытой принудительной циркуляцией системой

Такое преимущество, как использование труб меньшего диаметра, не следует доводить до абсурда и устанавливать трубы минимального сечения в надежде сэкономить средства. Ведь это чревато увеличением давления в трубопроводе, с чем может не справиться циркуляционный насос недостаточной мощности.

Обратите внимание! Еще одно предупреждение. При монтаже отопительной системы следует особое внимание обратить на правильность установки насоса. Ротор механизма должен располагаться горизонтально относительно своей оси. Это позволит устройству работать без шума и испытывать меньшее трение с теплоносителем.

Циркуляционный насос и расширительный бак должны устанавливаться на обратке перед входом в котел.

Недостатком принудительной циркуляции с использованием насоса является то, что вся система зависит от наличия постоянного электроснабжения. Поэтому для бесперебойного обеспечения дома теплом рекомендуется дополнительно приобретать электростанции, работающие на жидком топливе, на случай аварийных ситуаций.

Виды разводок водяного отопления

Независимо от того, закрытая или открытая система отопления выбрана для загородного дома, следует знать, что существуют различные способы разводки:

Применение каждой из них зависит от:

• места прохождения подающей трубы
• методов подсоединения радиаторов и стояков подающей функции
• мест установки стояков

Двухтрубная система отопления

Двухтрубная система разводки является самой распространенной. При этом способе к каждому радиатору подходят две трубы — подающая горячий теплоноситель и обратная, по которой отводится охлажденная вода. При этом трубопровод можно делать:

Каждая из них имеет достоинства и недостатки. Например, лучевая разводка. Несмотря на то, что она позволяет регулировать нагревание каждого радиатора отдельно, она требует сложного монтажа с устройством нескольких распределительных коллекторов и большого расхода труб.

Однотрубная разводка может быть горизонтальной и вертикальной. Горизонтальная разводка при однотрубной системе не позволяет регулировать величину теплоносителя. Поэтому, чтобы исправить такой недочет, следует устанавливать специальные перемычки — байпасы.

Однотрубная вертикальная разводка преимущественно используется для отопления домов в несколько этажей.

Заключение

Как видите, видов отопления существует достаточно, чтобы выбрать для своего дома оптимальный вариант. Но независимо от способа подачи теплоносителя к радиаторам отопления, расчет и монтаж следует поручать только специализированным организациям. Они должны иметь опыт подобного строительства и лицензию, разрешающую производство такого вида работ.

Источники: http://teplospec.com/montazh-remont/zakrytaya-i-otkrytaya-sistema-otopleniya-na-primerakh-skhem.html, http://teplo.guru/sistemy/zakrytaya-i-otkrytaya-sistemy.html, http://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/sxemy/otkrytaya-sistema-otopleniya-zakrytaya-chemu-otdat-predpochtenie-2529

msklimat.ru

Принцип работы системы закрытого типа

Температурные расширения в закрытой системе компенсируются путем применение мембранного расширительного бака, наполняемого водой во время нагрева.

При охлаждении, вода из бака снова уходит в систему, поддерживая тем самым постоянное давление в контуре.

Давление, создаваемое в закрытом отопительном контуре еще при монтаже, передается всей системе. Циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно, поэтому эта система энергозависима. Без насоса не будет движения нагретой воды по трубам к приборам и обратно к генератору тепла.

Основные элементы закрытого контура:

• котел;
• клапан воздуховыпускной;
• клапан термостатический;
• радиаторы;
• трубы;
• расширительный бак, не контактирующий с атмосферой;
• клапан балансировочный;
• шаровой вентиль;
• насос, фильтр;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• фитинги, крепеж.

Если электроснабжение дома осуществляется бесперебойно, то закрытая система работает эффективно. Часто конструкцию дополняют «теплые полы», повышающие ее экономичность и теплоотдачу.

Такое расположение позволяет не придерживаться определенного диаметра трубопровода, снизить затраты на приобретение материалов и не располагать трубопровод под уклоном, что упрощает монтаж. К насосу должна поступать жидкость с низкой температурой, иначе его эксплуатация невозможна.

У этого варианта есть и один негативный нюанс — тогда как при постоянном уклоне отопление работает и при отсутствии электропитания, то при строго горизонтальном положении трубопровода закрытая система не работает. Компенсирует этот недостаток высокий КПД и ряд положительных моментов по сравнению с другими видами систем отопления.

Монтаж осуществляется относительно просто и возможен в помещении любой площади. Утеплять трубопровод не нужно, прогрев происходит очень быстро, если в контуре присутствует термостат, то температурный режим можно задавать. Когда система устроена правильно, то потерь теплоносителя, следовательно и причин для его пополнения не бывает.

Несомненным плюсом системы отопления закрытого типа является то, что разность температур на подаче и обратке позволяет повысить эксплуатационный срок котла. Трубопровод в закрытом контуре менее подвержен коррозии. Есть возможность закачать в контур антифриз вместо воды, когда отопление приходится отключать зимой на длительное время.

Защита системы от воздуха

Теоретически в закрытую систему отопления воздух не должен поступать, но по факту он там все-таки присутствует. Скопление его наблюдается в то время, когда трубы и батареи заполняют водой. Второй причиной может быть разгерметизация стыков. В результате появления воздушных пробок, теплоотдача системы снижается. Для борьбы с этим явлением в систему включают специальные клапаны и краны для спуска воздуха.

Чтобы вероятность появления воздушных пробок свести к минимуму, необходимо соблюдать определенные правила при заполнении закрытой системы:

1. Подавать воду с нижней точки в верхнюю. Для этого следует проложить трубы так, чтобы вода и выделяющийся воздух двигались в одном направлении.
2. Оставить в открытом положении краны для отвода воздуха и в закрытом краны для спуска воды . Таким образом, при постепенном подъеме теплоносителя, воздух будет уходить через незамкнутые воздухоотводчики.
3. Закрыть воздухоотводящий кран, как только через него начнет бежать вода. Процесс плавно продолжать до полного заполнения контура теплоносителем.
4. Запустить насос.

Если в доме радиаторы алюминиевые, то на каждом воздухоотводчики нужны обязательно. Алюминий, контактируя с теплоносителем, провоцирует химическую реакцию, сопровождающуюся выделением кислорода. В частично биметаллических радиаторах проблема та же, но воздуха образуется значительно меньше.

В радиаторах на все 100% биметаллических теплоноситель с алюминием не контактируют, но профессионалы настаивают на присутствии воздухоотвода и в этом случае. Специфическую конструкцию панельных радиаторов из стали уже в процессе производства комплектуют клапанами для спуска воздуха. На старых чугунных радиаторах воздух удаляют при помощи шарового крана, другие приспособления здесь малоэффективны.

Критическими точками в контуре отопления являются перегибы труб и верхние точки системы, поэтому приспособления для отхода воздуха монтируют в этих местах. В закрытом контуре применяют краны Маевского или автоматические поплавковые клапаны, позволяющие осуществлять воздухоотвод без участия человека.

В корпусе этого прибора имеется полипропиленовый поплавок, соединенный через коромысло с золотником. По мере заполнения поплавковой камеры воздухом, поплавок опускается, а достигнув нижнего положения открывает клапан, через который воздух уходит. В освобожденный от газа объем, поступает вода, поплавок устремляется вверх и закрывает золотник. Чтобы внутрь последнего не попадал мусор, его накрывают защитным колпачком.

Есть модификации, где этот процесс проходит по-другому, но принцип тот же: поплавок в нижнем положении — происходит выпуск газа; поплавок поднят — клапан закрыт, воздух накапливается. Цикл повторяется автоматически и присутствия человека не требует.

Гидравлический расчет для закрытой системы

Чтобы не ошибиться с подбором труб по диаметру и мощности насоса, необходим гидравлический расчет системы. Эффективная работа всей системы невозможна без учета основных 4 моментов:

1. Определения количества теплоносителя, которое необходимо подать на отопительные приборы, чтобы обеспечить заданный тепловой баланс в доме независимо от температуры снаружи.
2. Максимального снижение эксплуатационных затрат.
3. Снижения до минимума финансовых вложений, зависящих от выбранного диаметра трубопровода.
4. Стабильной и бесшумной работы системы.

Решить эти задачи поможет гидравлический расчет, позволяющий подобрать оптимальные диаметры труб с учетом экономически оправданных скоростей течения теплоносителя, определиться с гидравлическими потерями давления на отдельных участках, увязать и сбалансировать ветви системы. Это сложный и трудоемкий, но необходимый этап проектирования.

Вычисления возможны при наличии теплотехнического расчета и после подбора радиаторов по мощности. Теплотехнический расчет должен содержать обоснованные данные об объемах тепловой энергии, нагрузках, теплопотерях. Если этих данных нет, то по площади комнаты принимают мощность радиатора, но результаты вычислений будут менее точными.

Начинают со схемы. Лучше выполнить ее в аксонометрической проекции и нанести все известные параметры. Расход теплоносителя определяют по формуле: G =860q/∆t кг/ч., где q — мощность радиатора кВт, ∆t — разность температур между обратной и подающей линией. Определив это значение, по таблицам Шевелевых определяют сечение труб.

Чтобы воспользоваться этими таблицами, результат вычислений нужно перевести в литры за секунду по формуле: GV = G /3600ρ. Здесь GV обозначает расход теплоносителя в л/сек, ρ — плотность воды равная 0.983 кг/л при температуре 60 градусов С. Из таблиц можно просто подобрать сечение трубы, не выполняя полного расчета.

Последовательность расчета легче понять на примере простой схемы, включающей котел и 10 радиаторов. Схему нужно разбить на участки, где сечение труб и расход теплоносителя — величины постоянные. Первый участок — это линия, идущая от котла до первого радиатора. Второй — отрезок между первым и вторым радиатором. Третий и последующие участки выделяют аналогично.

Температура от первого до последнего прибора постепенно снижается. Если на первом участке тепловая энергия равна 10 кВт, то при проходе первого радиатора теплоноситель отдает ему какое-то количество тепла и ушедшее тепло уменьшается на 1кВт и т.д.

Посчитать расход теплоносителя можно по формуле:

Q=(3.6хQуч)/(сх(tr-to))

Здесь Qуч — тепловая нагрузка участка, с — удельная теплоемкость воды, имеющая постоянное значение — 4,2 кДж/кг х с., tr — температура горячего теплоносителя на входе, to — температура охлажденного теплоносителя на выходе.

Оптимальная скорость движения горячего теплоносителя по трубопроводу — от 0,2 до 0,7 м/с. При меньшем значении в системе появятся воздушные пробки. На этот параметр влияет материал изделия, шероховатость внутри трубы.

Как в открытом, так и в закрытом контурах отопления используют трубы из стали черной и нержавеющей, меди, полипропилена, полиэтилена разных модификаций, полибутилена и др. При скорости теплоносителя в рекомендуемых пределах, 0,2-0,7 м/с, в полимерном трубопроводе будут наблюдаться потери давления от 45 до 280 Па/м, а в стальных трубах — от 48 до 480 Па/м.

Внутренний диаметр труб на участке (dвн) определяют исходя из величины теплового потока и разности температур на входе и выходе (∆tco=20 градусов С для 2-трубной схемы отопления) или расхода теплоносителя. Для этого есть специальная таблица:

Чтобы выбрать контур, следует рассмотреть одно- и 2-трубную схемы отдельно. В первом случае рассчитывают стояк с наибольшим количеством оборудования, а во втором — нагруженный контур. Длину участка берут из плана, выполненного в масштабе.

Выполнение точного гидравлического расчета под силу только специалисту соответствующего профиля. Существуют специальные программы, позволяющие выполнить все вычисления, касающиеся тепловых и гидравлических характеристик, которыми можно воспользоваться при проектировании отопительной системы для своего дома.

Подбор циркуляционного насоса

Целью расчета является получение значения давления, которое должен развить насос для прогонки воды по системе. Для этого используют формулу:

P = Rl + Z

В которой:

• P — это потери давления в трубопроводе в Па;
• R — удельное сопротивление трению в Па/м;
• l — протяженность трубы на расчетном участке в м;
• Z — потери давления на «узких» участках в Па.

Упрощают эти расчеты те же таблицы Шевелевых, из которых можно найти значение сопротивления трению, только 1000i придется пересчитать по конкретной длине трубы. Так, если диаметр внутренний трубы равен 15 мм, длина участка 5 м, а 1000i = 28,8, то Rl = 28,8 х 5/1000 = 0,144 Бар. Найдя значения Rl для каждого участка, их суммируют.

Значение потери давления Z как для котла, так и для радиаторов есть в паспорте. На другие сопротивления специалисты советуют брать 20% от Rl с последующим суммированием результатов по отдельным участкам и умножением на коэффициент 1,3. В результате получится искомый напор насоса. Для одно- и 2-трубных систем расчет одинаков.

В случае, когда насос подбирают по уже имеющемуся котлу, то применяют формулу: Q=N/(t2-t1), где N — мощность отопительного агрегата в Вт, t2 и t1 — температура теплоносителя при выходе из котла и на обратке соответственно.

Как рассчитать расширительный бак

Расчет сводится к определению величины, на которую увеличится объем теплоносителя в процессе его нагрева от средней комнатной температуры + 20 градусов С до рабочей — от 50 до 80 градусов. Вычисления эти непростые, но существует другой путь решения задачи: профессионалы советуют выбирать бак объемом равным 1/10 от общего количества жидкости в системе.

Узнать эти данные можно из паспортов оборудования, где указана вместимость водяной рубашки котла и 1 секции радиатора. Затем вычисляют площадь сечения труб разных диаметров и умножают на соответствующую длину. Результаты суммируют, плюсуют к ним данные из паспортов и от итога берут 10%. Если вся система вмещает 200 л теплоносителя, то нужен расширительный бак объемом 20 л.

Критерии выбора бака

Изготавливают расширительные баки из стали. Внутри находится мембрана, делящая емкость на 2 отсека. Первый заполнен газом, а второй — теплоносителем. Когда температура повышается и вода устремляется из системы в бак, то под ее напором газ сжимается. Занять весь объем теплоноситель не может из-за присутствия в баке газа.

Емкость расширительных баков бывает разной. Подбирают этот параметр таким образом, чтобы, когда давление в системе достигнет своего пика, вода не поднялась выше установленного уровня. В качестве защиты бака от перелива в конструкцию включен предохранительный клапан. Нормальное заполнение бака — от 60 до 30%.

Выбор вида схемы

При устройстве отопления в частном доме используют схемы двух видов: одно- и 2-трубную. Если сравнить их, то последняя является более эффективной. Их основное отличие в способах подсоединения радиаторов к трубопроводам. В двухтрубной системе обязательным элементом схемы отопления является индивидуальный стояк, по которому охладившийся теплоноситель возвращается в котел.

Монтаж однотрубной системы более простой и менее затратный в финансовом плане. Замкнутый контур этой системы объединяет в себе как подающий, так и обратный трубопровод.

Однотрубная система отопления

В одно и 2-этажных домах с небольшой площадью хорошо зарекомендовала себя схема однотрубного контура отопления закрытого типа, представляющая собой разводку 1 трубы и ряд радиаторов, подключенных к ней последовательно. Ее иногда в народе именуют «ленинградкой». Теплоноситель, отдавая тепло радиатору, возвращается в подающую трубу, а затем проходит через следующую батарею. Последние по счету радиаторы получают меньше тепла.

Преимуществом такой схемы называют экономичный монтаж — материала и времени уходит меньше, чем на 2-трубную систему. В случае выхода со строя одного радиатора, остальные будут работать в нормальном режиме при использовании байпаса.

Возможности однотрубной схемы ограничены — ее нельзя запустить поэтапно, радиаторы прогреваются неравномерно, поэтому к последнему в цепочке нужно добавлять секции. Чтобы теплоноситель не так быстро остывал, приходится увеличивать диаметр труб. Рекомендуется подключать не более 5 радиаторов для каждого этажа.

Известны 2 типа системы: горизонтальная и вертикальная. В одноэтажном здании горизонтальный вид системы отопления прокладывают как над, так и под полом. Рекомендуют монтировать батареи на одном уровне, а горизонтальный подающий трубопровод под небольшим уклоном по ходу движения теплоносителя.

При вертикальной разводке вода от котла подымается вверх по центральному стояку, поступает в трубопровод, распределяется по отдельным стоякам, а из них — по радиаторам. Охлаждаясь, жидкость по тому же стояку опускается вниз, пройдя там через все приборы, оказывается в обратном трубопроводе, а из него насос перекачивает ее назад в котел.

Выбрав закрытый тип системы отопления, монтаж выполняют в следующей последовательности:

1. Устанавливают котел. Чаще всего для него отводят место на цокольном или первом этаже дома.
2. Подсоединяют к входным и выходным патрубкам котла трубы, разводят их по периметру всех помещений. Соединения выбирают в зависимости от материала магистральных труб.
3. Устанавливают расширительный бак, размещая его в самой верхней точке. Одновременно с этим монтируют группу безопасности, подсоединяя ее к магистрали через тройник. Выполняют фиксацию вертикального основного стояка, подключают его к бачку.
4. Производят монтаж радиаторов с установкой кранов Маевского. Лучший вариант: байпас и 2 запорных клапана — один на входе, другой на выходе.
5. Выполняют установку насоса на участок, где в котел поступает остывший теплоноситель, предварительно установив перед местом его монтажа фильтр. Ротор располагают строго по горизонтали.

Некоторые мастера устанавливают насос с байпасом, чтобы не сливать воду из системы в случае ремонта или замены оборудования.

После монтажа всех элементов открывают вентиль, заполняют магистраль теплоносителем, удаляют воздух. Проверяют, настолько полно удален воздух, путем откручивания винта, находящегося на крышке корпуса насоса. Если из под него выделилась жидкость, значит, оборудование можно запускать, предварительно затянув, ранее открученный, центральный винт.

Монтаж двухтрубной системы отопления

Как и в случае с однотрубной системой, существует разводка горизонтальная и вертикальная, но здесь имеется как подающая, так и обратная магистраль. Все радиаторы нагреваются одинаково. Отличается один тип от другого тем, что в первом случае имеется единый стояк и к нему подключены все нагревательные приборы.

Вертикальная схема предусматривает присоединение радиаторов к стояку, расположенному вертикально. Ее достоинство в том, что в многоэтажном доме каждый этаж подсоединяется к стояку индивидуально.

Особенностью двухтрубной схемы является присутствие труб, подведенных к каждой батарее: одной прямоточной и второй обратной. Для подключения отопительных приборов есть 2 схемы. Одна из них коллекторная, когда от коллекторов к батарее подходят 2 трубы. Схема отличается сложным монтажом, большим расходом материала, зато в каждом помещении можно регулировать температуру.

Вторая — параллельная схема проще. Стояки установлены по периметру дома, к ним подключены радиаторы. По всему этажу проходит лежак и стояки соединены с ним. Составляющими такой системы являются:

• котел;
• клапан предохранительный;
• манометр;
• воздушник автоматический;
• клапан термостатический;
• батареи;
• насос;
• фильтр;
• балансировочный прибор;
• бак;
• вентиль.

Прежде чем приступить к монтажу следует решить вопрос с видом энергоносителя. Дальше, устанавливают котел в отдельной котельной или в подвале. Главное, чтобы там обеспечивалась хорошая вентиляция. Устанавливают коллектор, если он предусмотрен проектом и насос. Рядом с котлом монтируют регулировочное и измерительное оборудование.

К каждому будущему радиатору подводят магистраль, затем устанавливают сами батареи. Навешивают отопительные приборы на специальные кронштейны таким образом, чтобы до пола оставалось сантиметров 10-12, а от стен 2-5 см. Снабжают запорными и регулирующими устройствами отверстия приборов на входе и выходе.

После монтажа всех узлов системы ее опрессовывают. Заниматься этим должны профессионалы потому, что только они могут выдать соответствующий документ.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видео-материале представлен пример подробного гидравлического расчета 2-трубной отопительной системы закрытого типа для 2-этажного дома в программе VALTEC.PRG:

Здесь детально рассказано об устройстве однотрубной системы отопления:

Выполнить монтаж закрытого варианта системы отопления самостоятельно возможно, но без консультаций специалистов не обойтись. Залог успеха — правильно выполненный проект и качественные материалы.

sovet-ingenera.com