Схема закрытых систем отопления. Что представляет собой закрытая система отопления?

Схема закрытых систем отопления. Что представляет собой закрытая система отопления?

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

• теплоноситель, находящийся под давлением, нагревается быстрее;
• вероятность завоздушивания сети трубопроводов и радиаторов очень низка;
• теплоноситель не насыщается кислородом и не испаряется в атмосферу, что очень важно при заполнении системы антифризом;
• установка расширительного бака в закрытой системе отопления производится на обратном трубопроводе возле котла, что очень удобно в плане обслуживания;
• нет нужды использовать трубопроводы больших диаметров и прокладывать их на виду, в этом отношении закрытая система с принудительной циркуляцией – оптимальный выбор для частного дома.

Существенный недостаток лишь один — зависимость от надежности электроснабжения, закрытая система отопления без насоса, питающегося от электросети, работать не будет. К счастью, циркуляционные агрегаты для индивидуальных систем имеют небольшую потребляемую мощность, а потому на время отключения электричества смогут функционировать от блока бесперебойного питания достаточно долгое время.

Некоторые специалисты утверждают, что решить проблему отключения электроэнергии поможет закрытая система с естественной циркуляцией. Напомним, что в этом случае движение теплоносителя происходит за счет разницы плотности и массы горячей и охлажденной воды. Первая, нагреваясь в котле, как более легкая вытесняется вверх идущим от радиаторов остывшим теплоносителем, имеющим большую массу.

Несмотря на то что давление в закрытой системе отопления (1.5—2 Бар) не препятствует гравитационному движению потоков горячей и холодной воды, эффективность ее работы весьма сомнительна. Дело в том, что разница конвективных сил и так невелика, а тут еще нужно преодолевать сопротивление мембраны бака, растягивающейся при расширении воды. Чтобы не связываться с этими скользкими моментами, на закрытую систему лучше всегда ставить насос. Если есть необходимость смонтировать самотечную схему, то надо ее делать открытой.

Закрытая система отопления с естественной циркуляцией. Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

• При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.

Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем. При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам.

Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Преимуществ у данного решения несколько:

1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.

Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

1. Подача и обратка проходят по разным трубам.

Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

1. Равномерное распределение тепла.

Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева. Проще выполнить регулировку системы. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Открытая и закрытая система 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.

Открытая система отопления. Открытые системы теплоснабжения

Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.

Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.

В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме - через теплообменники. Остановимся на этом подробней.

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.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/stati/zakrytaya-sistema-vodyanogo-otopleniya-zakrytaya-sistema-otopleniya-dostoinstva-i-nedostatki

Открытая и закрытая система отопления в многоквартирном доме. Открытая система

Движение теплоносителя в такой гидросистеме основано на законах термодинамики: вода движется естественным путем за счет своего расширения при нагревании. Естественная циркуляция подразумевает: вода нагревается и меняет свою плотность, тем самым создается необходимое давление и гидравлический напор, за счет чего происходит движение жидкости в трубах.

К основным элементам данной системы относят отопительный котел , расширительный бак открытого типа (негерметичный), радиаторы отопления и трубы для теплопровода . Теплоносителем выступает обычная вода.

Помимо указанных элементов в частном доме должен быть разгонный стояк, а для обеспечения эффективной циркуляции теплогенератор устанавливается на самом нижнем уровне, а расширительный бачок на самом верхнем по отношению к остальным приборам. Сам трубопровод монтируют под небольшим углом, чтобы предотвратить образование воздушных пробок.

Принцип работы

• Котел нагревает жидкость, циркулирующую по трубам.
• Горячая вода под давлением выталкивается холодной вверх по теплопроводу.
• Излишки горячей воды собираются в расширительном баке для предотвращения скачков давления и безопасной работы отопительных приборов.
• При охлаждении теплоносителя его объем уменьшается и часть воды возвращается из расширителя обратно в магистраль к котлу.

Как правило, такой тип отопления не предполагает установки циркуляционного насоса, однако для лучшей циркуляции теплоносителя открытую систему можно модернизировать электрическим насосом. Важно правильно рассчитать гидравлические показатели отопительного контура и выставить необходимую скорость движения воды.

Преимущества и недостатки

Среди плюсов данной схемы можно выделить:

• Простоту эксплуатации.
• Энергонезависимость.
• Низкую стоимость.
• Низкий уровень шума.

Тем не менее, открытые системы отопления становятся все менее востребованными и популярными ввиду очевидных ограничений и недостатков :

• Невысокая эффективность обогрева. Самотечная схема предполагает медленное движение теплоносителя, а наличие большого количества поворотов трубопровода еще больше замедляет поступление жидкости в отопительные приборы.
• Ограничение по площади отопления. Открытый отопительный контур способен отопить только небольшие по площади частные дома (до 100-120 кв.м.).
• Сложность установки. При монтаже необходимо правильно рассчитать угол наклона теплопровода, а также избегать использование большого количества соединений труб. Для хорошей циркуляции жидкости необходимо правильно рассчитать внутреннее сечение трубы (чем больше площадь, тем больше диаметр трубы).
• Быстрый износ. Коррозия труб и металлических элементов возникает быстрее в негерметичном контуре, т.к. через открытый бак вместе с водой в магистраль поступает кислород.
• Постоянный контроль за уровнем воды в расширительном баке. В открытом бачке вода испаряется, поэтому важно вовремя подливать в него воду.
• Замерзание воды. Негерметичные расширители необходимо устанавливать в теплых помещениях или обеспечить им качественную теплоизоляцию.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/novosti/zamknutaya-sistema-otopleniya-v-chastnom-dome-shema-kak-vybrat-zakrytuyu-otopitelnuyu

Закрытая система отопления в многоквартирном доме. Что такое закрытая система теплоснабжения?

Закрытая система теплоснабжения и ГВС – это полная противоположность закрытой. В этом случае отопительный контур отделен от контура горячего водоснабжения. Нагрев воды в последнем – это задача специального оборудования в лице теплообменников либо бойлеров. Таким образом, вода в системе ГВС более высокого качества, а в отопительном контуре – более дешевая техническая.

Именно закрытые системы теплоснабжения и ГВС являются современным стандартом, на который должны выполнить переход многоквартирные дома и предприятия с открытой схемой. Все новые дома строят с закрытой системой. В том числе это касается программ реконструкции старых домов.

Достоинства закрытых систем:

• высокое качество горячей воды без неприятного вкуса, запаха и отложений;
• использование малой части инфраструктуры, что уменьшает ее общий износ;
• экономия энергии за счет отсутствия централизованного нагрева жидкости;
• совместимость с теплоносителями с низкой температурой кристаллизации;
• безопасность потребителей за счет ограничения на температуру горячей воды.

Недостатки закрытых систем:

• более сложный и дорогой монтаж за счет дублирования трубопроводов;
• усложненное строение системы, что ставит под угрозу отказоустойчивость;
• потребность более частых сеансов сервисного обслуживания конструкции;
• нужно постоянно подпитывать контур системы горячего водоснабжения;
• проблемы с автономностью из-за потребности схемы в электропитании.

Несмотря на все недостатки, закрытые системы теплоснабжения и горячего водоснабжения по сей день считаются оптимальным вариантом, рекомендуемым для монтажа в многоквартирных домах.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/stati/shema-otopleniya-zakrytogo-tipa-s-cirkulyacionnym-nasosom-princip-raboty-otopleniya-zakrytogo

Открытая система отопления в частном доме. Варианты однотрубного отопления частного дома

Ниже показана простейшая схема с нижним подключением радиаторов.

Типовая однотрубная теплосистема частного дома.

Система относится к открытому типу – ее расширительный бачок 3 связан с атмосферой. Патрубок переливной 2 служит для выхода воздуха и слива воды при первичном заполнении схемы. Выше показана однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, которую обеспечивает циркуляционный насос 4, установленный на «обратке» перед котлом. Это обусловлено тем, что температура жидкости в «обратке» ниже, чем в «подаче», а работа насоса при более низкой температуре перекачиваемого теплоносителя просто увеличивает его срок службы.

Предусмотрен подвод сетевой воды через фильтр 12 и вентиль подпитки 11 (через них производится и первичное заполнение системы). Сливают воду (для ремонта и по завершении отопительного сезона) через вентиль 5 и канализационный слив 10 при закрытом вентиле 11.

Применено нижнее подключение радиаторов 7, т.е. к трубам присоединены только их нижние коллекторы, а выходы верхних заглушены. В байпасы установлены устройства (обозначены на схеме литерой «а») для регулирования расхода (игольчатые вентили), но возможна и более простая схема без них. Она показана ниже и называется «ленинградской».

Схема «ленинградской» однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией.

В ней замыкающие участки 14 являются байпасами в чистом виде без запорной или регулировочной арматуры с диаметром меньше основного трубопроповода. При этом часть потока через батареи увеличивается, но и остывает он быстрее, поскольку в общий поток по ходу его течения подмешивается больше остывшей воды. В частных домах на это идут, чтобы снизить общий ее расход (и соответственно потребление электроэнергии насосом 4 на принудительную циркуляцию), а также поднять теплоотдачу батарей, хотя прогреваются они весьма неравномерно.

Возможен вариант диагонального подключения отопительных приборов, как показано на схеме ниже.

Однотрубная система с диагональным подключением радиаторов.

Здесь неравномерность прогрева батарей в цепочке сохраняется (и даже становится выше), но теплоотдача каждой из них повышается на несколько процентов за счет интенсивного обтекания их водой при одновременном наличии принудительной и естественной циркуляции. Ведь температура ее на входе в верхний коллектор на несколько градусов выше, чем на выходе из нижнего, за счет охлаждения в самом приборе. Поэтому возникают условия для естественной циркуляции воды через батареи (как в соответствующих системах без насосов). Замкнуться этому потоку не даст давление в байпасе 14, но подниматься вверх до вентилей 13 он будет довольно интенсивно.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/novosti/zamknutaya-sistema-otopleniya-v-chastnom-dome-shema-kak-vybrat-zakrytuyu-otopitelnuyu

Закрытая система отопления с насосом. Заполняем систему снизу

Итак, вернемся к закачке жидкости в систему. Используем емкость подходящего объема (хорошо подходит пластиковая бочка объемом 200 л). Опускаем в нее насос, создающий требуемое для закачки жидкости давление не выше 1,5 атм (типовое значение в диапазоне 1-1,2 атм). Такое давление требует создание насосом напора величиной 15 м (у погружного «Малыша» он достигает 40 м).

Заполнив бочку водой, запускаем насос, следя за уровнем жидкости, должным располагаться выше его входного патрубка для предотвращения «завоздушивания». Уровень снижается – доливаем воду. Закачивать антифриз следует из емкости меньшего объема (ведра), чтобы не погружать в жидкость корпус погружного насоса (и потом не мыть) – достаточно погрузить входной патрубок. Доливать антифриз придется часто, отключая периодически насос.

Заполнение системы выполняется при открытых кранах Маевского на установленных радиаторах отопления с подставленными емкостями для сбора воды. Когда жидкость пойдет из всех воздухоотводчиков, закрывают краны, продолжая процесс закачки.

Контролируем давление по манометру (подойдет прибор котла). Когда его величина превысит гидростатическое, равное давлению в столбе жидкости высотой от нижней до верхней точки системы (высота 5 м дает статическое давление 0,5 атм), продолжаем заполнять систему, отслеживая по манометру момент достижения давлением требуемой величены.

Закачивание антифриза насосом «Малыш».

Заполнив систему, выключаем насос, открываем воздушные краны (давление неизбежно упадет), после чего подкачиваем воду. Процесс повторяем несколько раз, вытесняя воздушные пузыри.

Завершаем заполнение осмотром системы на наличие подтеканий. После выключения насоса в шланге, подсоединенном к выходному патрубку, жидкость находится под давлением. Если закачивался антифриз, сначала отсоединяем шланг от входного патрубка насоса и сливаем жидкость в емкость, стараясь не облить корпус механизма.