Система отопления закрытого типа в частном доме — основные особенности

Система отопления закрытого типа в частном доме — основные особенности

Частный дом может отапливаться по-разному.

• С давних пор главным источником тепла являлись одна или несколько печей (каминов), каждая из которых отапливала тот или иной участок здания. Недостатки подобного подхода очевидны – неравномерность прогрева, необходимость проводить регулярные топки, следить за процессом горения и т.п .

Печное отопление — это уже «вчерашний день»

В настоящее время этот вид отопления используется все реже, и как правило – при абсолютной невозможности или полной нецелесообразности применения другой, более эффективной системы.

• Система электрического отопления с применением конвекторов или масляных радиаторов – крайне дорогостоящая в эксплуатации из-за высокой цены электроэнергии и ее большого расхода.

Отопление электрическими конвекторами трудно назвать экономичным

Правда, появляются альтернативные способы , в виде плёночных инфракрасных элементов, но они еще не обрели широкой популярности.

• Большинство хозяев частных домо в в се же останавливаются на водяном отоплении. Это – проверенная эффективная система, которая, кстати, может работать практически ото всех источников энергии – природного газа, жидкого или твёрдого топлива, электричества, что обуславливает ее полную универсальность – разница только лишь в типе обогревательного котла. Грамотно просчитанная и правильно смонтированная система водяного отопления обеспечивает равномерное распределение тепла по всем помещениям, легко поддается регулировке.

Простейшая схема отопления открытого типа

Еще не столь давно основной схемой организации водяного отопления в частном доме была открытая с гравитационным принципом перемещения теплоносителя по трубам и радиаторам.   Компенсация термического расширения воды происходила за счет наличия негерметичного расширительного бака , который устанавливался в самой высокой точке всего контура отопительной системы.   Открытость бака, безусловно, обуславливает постоянно испарение воды, поэтому возникает потребность постоянного контроля за ее необходимым уровнем.

Перемещение теплоносителя по трубам обеспечивается в этом случае разницей плотности холодной и подогретой воды – более плотная холодная как бы продавливает вперед горячую . Для облегчения этого процесса создается искусственный уклон труб на всем их протяжении, иначе может возникнуть эффект гидростатического напора.

Циркуляционный насос повышает эффективность любой схемы отопления

В открытую систему вполне можно врезать и циркуляционный насос – это резко поднимет ее эффективность. Предусматривают в этом случае систему вентилей, чтобы была возможность переключения с принудительной циркуляции на естественную и обратно в случае необходимости, например, при перебоях в подаче электроэнергии.

Система кранов на насосе позволяет переключаться с принудительной циркуляции на естественную

Система закрытого типа устроена несколько по-другому. Вместо расширительного бака на трубе установлен герметичный компенсационный бак мембранного или баллонного типа. Все термические колебания объема теплоносителя он воспринимает на себя, поддерживая в замкнутой системе один уровень давления.

Главное отличие закрытой системы — наличие герметичного расширительного бака

В настоящее время эта система является наиболее популярной, так как имеет множество существенных преимуществ.

Открытая система отопления с насосом. Виды открытых систем

Подобные схемы водяного отопления делятся на виды в зависимости от способа циркуляции и доставки теплоносителя к радиаторам с последующим его возвратом обратно в котел. Нагретая вода может двигаться по магистралям двумя способами:

• с помощью естественной циркуляции;
• искусственным побуждением от насоса.

В силу особенностей конструкции избыточное давление в открытой системе отопления практически отсутствует. В высшей точке оно равняется атмосферному, а в низшей несколько повышается из-за гидростатического воздействия столба воды. Значение этого напора невелико, что дает возможность организовать естественную циркуляцию теплоносителя. Принцип основан на том, что теплоноситель с разной температурой имеет различную плотность, а значит, и массу. Пример: 1м3 воды при t = 40 °С весит 992 кг, после возрастания температуры до 60 °С масса 1м3 падает до 983 кг.

Казалось бы, разница незначительна. Тем не менее она позволяет остывшему теплоносителю с низкой температурой вытеснять из котла более легкую горячую воду. В трубопроводах возникает естественная (конвективная) циркуляция, а подобные системы называют самотечными либо гравитационными, ведь движение в них происходит за счет силы тяжести. Поэтому скорость течения теплоносителя в магистралях и радиаторах невелика, всего 0.1—0.3 м/с. Зато такие схемы полностью энергонезависимы, при условии, что совместно с ними работают котлы для открытой системы отопления, нетребующие электричества.

Примечание. В гравитационных системах магистрали делаются с увеличенными уклонами и диаметрами труб.

С целью повысить скорость протекания воды по трубам и уменьшения времени прогрева помещений в магистраль, идущую от котла, встраивается насос. Он принуждает теплоноситель двигаться со скоростью 0.3—0.7 м/с, из-за чего теплоотдача происходит интенсивнее, а все ветви прогреваются равномернее. Благодаря присутствию насоса расстояние между источником тепла и батареями может быть увеличено как по протяженности, так и по высоте.

Установка насосного агрегата позволяет создать небольшое избыточное давление в системе отопления, позволяющее теплоносителю хорошо затекать в радиаторы. Это однозначно повышает эффективность работы системы в целом, хотя и делает ее зависимой от наличия электроэнергии.

Примечание. Чтобы обогрев частного дома не прекращался вместе с отключением электричества, циркуляционный насос принято устанавливать на параллельной байпасной линии.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/stati/zakrytaya-sistema-otopleniya-doma-shema-zakrytoy-sistemy-otopleniya

Самотечная система отопления закрытого типа. Принцип работы отопительных систем с естественной циркуляцией

Самотечная система отопления частного дома организована с учетом физических законов. Разность между плотностью и весом нагретой и охлажденной жидкости способствует естественному току теплоносителя в сети. Давление в контуре практически отсутствует и составляет всего 0,5-0,7 атмосфер.

Поскольку в процессе нагревания объем жидкости увеличивается, в контуре устанавливается расширительный бак. Главное его назначение в уравновешивании давления в системе. Излишек расширившейся жидкости поступает в эту емкость, а при снижении давления в сети вода из бака переходит обратно в трубопроводы. Расширительный бак устанавливается в самой верхней точке сети после разгонного вертикального стояка.

К самотечному контуру можно подключать теплые полы. При этом требуется установить насосное оборудование только на трубопровод в полу, а в разводке отопительных приборов теплоноситель будет циркулировать естественным образом.

Также гравитационную схему можно использовать в комплексе с бойлером косвенного нагрева. Это оборудование устанавливают в наивысшей точке разводки, но ниже расширительного бака. При этом не придется использовать насосное оборудование. Если такую схему применить не получается, то насос монтируется только на накопительную емкость. В этом случае обязательно устанавливают обратный клапан для защиты от рециркуляции теплового носителя.

Важно! В самотечных контурах обязательно делают уклон трубопровода с обраткой в сторону котла, чтобы обеспечить движение охлажденной жидкости.

Система отопления открытого типа. Открытая система

Особенность открытой системы отопления заключается в том, что теплоноситель движется по трубам естественным путем. Это происходит из-за разности в плотности у холодной и горячей воды (у последней она больше). Поэтому создается гидростатический напор который направляет теплоноситель в радиаторы. В качестве теплоносителя чаще всего используется обычная вода. В состав открытой отопительной системы входит отопительный котел, расширительный бак, прямые и обратные трубы и радиаторы. Естественная циркуляция, при которой нагреваются радиаторы, происходит следующим образом. Вода достигает высокой температуры, стремится вверх на выходе из котла, выталкивается холодной водой. При нагревании структура воды расширяется, появляются её излишки. Именно для этого нужен расширительный бак, туда лишняя вода отправляется, чтобы избежать разрыва. Теплоноситель остывает в расширительном баке, возвращается в систему отопления.

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.

Система отопления частного дома закрытого типа. Как устроена двухтрубная система отопления

Отопление частного дома с использованием радиаторов подразумевает обустройство трубопроводной сети. Двухтрубная система отопления лучше всего подходит для самостоятельного изготовления, так как «прощает» неопытному мастеру некоторые ошибки в работе.

Общие сведения о двухтрубной системе отопления

Любая система обогрева с жидким теплоносителем состоит из одного или нескольких замкнутых контуров, соединяющих радиаторы и котёл.

В двухтрубной разводке горячий теплоноситель подаётся по одной ветви контура, а возвращается по другой, отсюда и происходит название.

Схема типичной двухтрубной системы отопления в частном доме.

Признаки классификации:

1. Организация движения теплоносителя – самотёчная и принудительная.
2. Конструкция – открытая или закрытая, горизонтальная или вертикальная.
3. Разводка труб – лучевая, тупиковая, кольцевая.

Комбинируя свойства, можно добиться наилучшего соответствия условиям эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы двухтрубной системы следует рассматривать с учётом эксплуатационных свойств и технических характеристик.

В таблице отмечены общие для всех двухтрубных сетей недостатки. Однако каждому варианту разводки могут быть присущи отрицательные качества, ограничивающие применение, которые мы еще рассмотрим далее.

Схемы открытых и закрытых двухтрубных систем отопления

Циркуляция теплоносителя осуществляется тремя способами:

• самотёчным (гравитационный);
• принудительным с помощью насоса;
• комбинированным.

Кроме того, системы разделяются на открытые и закрытые. Этот показатель характеризует взаимодействие теплоносителя и атмосферы.

При нагревании объём любого жидкого теплоносителя увеличивается. Известно, что жидкость практически не поддаётся сжатию, поэтому для размещения «излишков» требуется отдельное устройство – расширительный бак.

Открытый тип

Схема двухтрубной системы отопления открытого типа.

В открытых системах бак устанавливают в высшей точке, он соединён с атмосферой патрубком.

Преимущества открытой системы – простота и минимум дополнительных устройств. В качестве расширительного бачка используют любую.

Готовый расширительный бак под СО открытого типа.

По мере необходимости в бак добавляют воду. Для этого:

• устанавливают краны и соединяют систему с водопроводом;
• доливают теплоноситель через открывающийся люк.

Внимание! Открытую систему не допускается заполнять антифризом – испарившиеся газы могут быть ядовиты.

Закрытый тип

В закрытых системах используют герметичный расширительный бачок с эластичной диафрагменной или баллонной мембраной внутри. Мембрана разделяет устройство на 2 части. В одну камеру насосом нагнетают воздух под давлением 1,2–1,5 атм, а вторая соединена с трубой системы отопления.

Когда теплоноситель нагревается и расширяется, его избыток заполняет бачок. При понижении температуры жидкости мембрана выдавливает теплоноситель в систему. Предварительное нагнетание в бак воздуха позволяет поддерживать давление, необходимое для работы котла, автоматика которого отключает питание при давлении меньше 1,2 атм.

В герметичных конструкциях можно использовать антифризы или гликоли.

Схема двухтрубной системы отопления закрытого типа.

В закрытых сетях бак располагают неподалёку от котла, что упрощает контроль за работоспособностью всей конструкции.

Самотёчные схемы

Самотёчные (гравитационные) системы работают за счёт законов физики. При нормальном атмосферном давлении, будучи нагретой до 50^оС, вода имеет плотность 988 кг/м³, а при 85^оС — 968 кг м³.

Схема двухтрубной гравитационной системы открытого типа.

В отопительном контуре горячая вода (более лёгкая) поднимается по трубам, а остывший в радиаторах теплоноситель движется вниз, возвращаясь в котел по «обратке». Циркуляционный насос не используется.

Как переделать закрытую систему отопления в открытую. Как переделать открытую систему отопления на закрытую?

В игру «Что, Где, Почём»,…вступает наш постоянный телезритель.
Теперь внимание вопрос …
Как Вы умудряетесь не размораживать систему с ВОДОЙ (!),…если топите только на выходных?

Приварите к Вашему Р. Б. переливную трубку и пустите все излишки вниз в котельную.
А заливать не обязательно с чердака. Вваривается резьба с крантиком в обратку и подпитываете включением насоса.
Но уменя опять из головы не выходит вопрос телезрителя,…ВОДА в неотапливаемом доме.

Появилась необходимость избавиться от напольного котла (типа АОГВ) и освободить место для более важных вещей (кухни)
дом одноэтажный частный 9очень древний) система с естественной циркуляцией.
котел стоит в центре дома. От него поднимается подающая труба и разветвляется на два напраления.
Переделывать всю систему отопления не представляется возможным, потому есть надежда что основную часть можно оставить без глобальной переделки.
Чтобы поставить настенный котел надо переделать систему в закрытую (напорную) поскольку минимальное давление в системе должно быть не менее 0,8 Атм.
Сделать это в теории несложно:
1. убираем расширительный бачек. вместо него ставим герметичный расширительный бак.
2. устанавливаем воздушники в верхних точках и вот вроде и все (насос в настенных котлах уже есть)
но меня мучает вопрос — а куда потечет вода?! а потечет она по пути наименьшенго сопротивления, а следовательно, может выйти так, что половина системы будет горячей, а вторая нет. ведь при естественной циркуляции это распределение происходило за счет уклонов в нужном направлении и разности плотностей воды.
по образованиею я как раз специалист по теплогазснабжению. но в части отопления у меня есть пробелы (за что перед самим собой стыдно).
Конечно можно посчитать гидравлику и все такое, но ответ из опыта куда оперативнее, чем мои копания в справочниках.
Посему прошу вашей помощи уважаемые камрады!

Система отопления с естественной циркуляцией или, иначе, гравитационное отопление, всегда имеет, по своей конструкции, открытый расширительный бачок, куда выходит воздух из трубопроводов при заполнении их водой и компенсируется температурное расширение воды.

Но открытость бачка, при работе отопления, имеет недостатки в виде испаряющейся воды (теплоносителя) и насыщения теплоносителя кислородом воздуха. Испарение воды из бачка приводит к необходимости часто доливать воду в систему, а насыщение воды кислородом — к окислению металлических поверхностей составляющих систему отопления (трубы, радиаторы, теплообменник), что уменьшает срок службы системы в целом.

Выходом из создавшейся ситуации является несложная переделка открытого отопления в замкнутую систему. Сам принцип естественной циркуляции сохранится, то есть теплоноситель будет циркулировать за счет физических свойств нагретой и остывшей воды, но только этот процесс будет проходить по замкнутому трубопроводу с избыточным давлением.

Эту модернизацию очень хорошо проводить вкупе с установкой циркуляционного насоса, что даст все преимущества современного отопления на старой системе.

Перевод на закрытую систему отопления

Перевод на закрытую систему заключается в демонтаже открытого расширительного бачка, установке группы безопасности, а также экспанзомат для отопления. Перед началом работ нужно подобрать экспанзомат для отопления необходимого объема, что требуется для эффективной работы отопления, правильно просчитав объемы всех элементов (труб, радиаторов и теплогенератора).

Экспанзомат для отопления

Комплект группы безопасности включает в себя: манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик, но стоит довольно дорого и, для уменьшения затрат, можно собрать эту группу из отдельных узлов.

Группа безопасности с сборе

Рассмотрим каждый из них:

1. Предохранительный клапан. Служит для защиты герметичных емкостей, в том числе и систем отопления, от превышения допустимого давления.

Они выпускаются с различным пределом заводской тарировки, что позволяет применять их в различных условиях.

Для работы в системах отопления, обычно, применяют «взрывники», с пределом 3,5 бара, но, при выборе клапана нужно обратить внимание на рекомендации завода-изготовителя котлов. Многие производители стальных котлов не рекомендуют (даже запрещают) использовать стальные теплогенераторы при гидравлических давлениях выше 1,5 бара.

Поэтому, если для отопления выбран стальной котел, то предохранительный клапан следует выбрать с пределом срабатывания 1,5 бара.

2. Манометр. Служит для индикации давления жидкости или газов. Так как отопление работает с избыточным давлением, то с помощью манометра осуществляется контроль его величины.

3. Автоматический воздухоотводчик. Это устройство служит для автоматического удаления воздуха из герметичной емкости или трубопроводов.

О том, как подключить экспанзомат для отопления, мы посвятили отдельную статью. Читайте здесь.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/stati/zakrytaya-sistema-otopleniya-doma-shema-zakrytoy-sistemy-otopleniya

Монтаж закрытой системы отопления. Процесс запуска открытой гравитационной отопительной системы

В современных домах открытые системы отопления устраивают довольно редко, такие технологии уже давно считаются пережитком прошлого. Но они еще существуют, поэтому следует рассмотреть, как их нужно заполнить водой. В любой подобной отопительной системе имеется расширительный бачок в самой верхней ее точке, он предназначен для накопления воды после увеличения ее объемов в системе с возросшим давлением во время роста температуры. Бачок представляет собой открытый резервуар с крышкой или без нее. Через бачок и происходит заполнение системы водой. Большие объемы жидкости, конечно, достаточно проблематично будет заливать мелкой тарой, к тому же на самую верхнюю точку.

Наиболее рационально будет использовать обычный вибрационный насос бытового предназначения. Для этого подготавливают вместительную емкость, наполняют водой. К насосу крепят хомутами заранее подготовленные шланги. Такой насос имеет погружной тип строения. Шланг, через который будет производиться забор воды, нужно опустить в подготовленный бак с водой. Шланг, из которого будет производиться выпуск воды, погружают в расширительный бачок. Включают насос, давление в системе должно составлять от полутора до двух атмосфер. При понижении следует добавлять воду в подготовленный бак и ниже опускать в него шланг. Когда отопительный комплекс заполнится, вода будет видна на дне расширительного бачка, можно считать систему заполненной.

Схема монтажа системы водяного отопления.

Излишки воздуха выйдут из труб при первой же топке через расширитель. Следует отметить, что во время отопительного сезона, когда в системе поддерживается постоянно высокая температура, вода будет постепенно испаряться из расширителя. Нужно проводить подпитку, доливая воду в расширитель до необходимого уровня. Следует следить и за температурой на термометре, прикрепленном к отопительному котлу. При достижении ее уровня выше 80°С вода в скором времени начнет кипеть и выплескиваться. В таком случае нужно перекрыть доступ кислорода в топку для снижения интенсивности горения.

Двухтрубная система отопления закрытого типа. Тупиковые отопительные ветви

Двухтрубная закрытая система плечевого (тупикового) типа монтируется в большинстве загородных коттеджей и нередко применяется в новых многоквартирных домах. Как устроена схема:

1. Радиаторная сеть представляет собой одну или несколько двухтрубных ветвей. Теплоноситель направляется к приборам отопления по одной магистрали, а возвращается по второй.
2. Система работает с избыточным давлением 1—2.5 Бар, циркуляцию обеспечивает насос, установленный возле котла.
3. Расширение воды компенсирует бак мембранного типа, расположенный в котельной. Точка врезки – на трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по течению жидкости).
4. Сброс воздуха из сети происходит через краны Маевского на батареях и автоматический клапан в составе группы безопасности отопительного агрегата. Там же находится манометр и предохранительный клапан.
5. Распространенный вариант разводки – нижняя горизонтальная, когда обе трубы проходят под радиаторами открытым способом.

Классическая тупиковая система с нижней разводкой. Но магистрали можно прокладывать и поверху – под потолком первого этажа

Замечание. При необходимости тупиковые магистрали без проблем прокладываются закрытым способом — в бороздах стяжки пола, за подвесными потолками либо внутри стен.

Если необходимо распределить теплоноситель на 2 крыла двухэтажного здания, производится разделение на 4 отдельных ветви (плеча), сходящихся к общему стояку. Примечательно, что протяженность линий и тепловая нагрузка на плечи вовсе не должна быть одинаковой. Количество батарей и трасса прокладки разрабатывается с учетом особенностей конкретного здания.

Ветви с разным числом радиаторов уравновешиваются путем балансировки – ограничения потока регулировочной арматурой. Вентили всегда ставятся на выходах батарей и при нужде – на плечо в целом. Как правильно сбалансировать контуры, читаем на другой странице нашего ресурса.

Закрытая система отопления с насосом. Циркуляционный насос и схемы замкнутого контура

Система отопления закрытого типа в частном доме используется очень часто, что связано с эффективностью. Системы обогревания с принудительной транспортировкой теплоносителя оснащаются насосами, которые подают и распределяют воду по радиаторам. Применяется насос в таких сетях, как «ленинградка». Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией типа «ленинградка» имеет вид замкнутого кольца, в котором расположен котёл. Это система простого типа применяется в многоквартирных домах старой постройки, а также частных домах. Схема такой сети представлена на фото ниже.

Принцип работы такой схемы заключается в том, что от котла отходит труба, в которую врезано любое количество радиаторов. Эта труба укладывается на уровне пола, и в неё подключается вход и выход из радиатора. Такую систему ещё называют однотрубной, так как радиаторы включаются в контур только одной трубы.

Недостаток однотрубной системы в том, что она не способна равномерно распределять теплоноситель по батареям поэтому, чем дальше установлен радиатор от котла, тем температура в нем будет ниже.

Такая система не способна равномерно прогревать все комнаты, поэтому её применение актуально только в маленьких домах с небольшим количеством комнат. Для разрешения данной проблемы в систему монтируется циркуляционный насос, которым активно перемещается теплоноситель. Чем выше скорость перемещения воды, тем равномернее будут прогреты все комнаты.

Циркуляционный насос состоит из электрической и механической части. Электрическая часть отвечает за вращение крыльчатки насоса, что происходит благодаря маломощному электромотору. Насос же выполняет задачу транспортировки теплоносителя по контуру. Причём для него не важно, какой тип системы сооружён: закрытого или открытого типа.

Двухтрубные системы отопления с газовым котлом популярны, и очень часто сооружаются в частных домах. В такой системе работает самотёчная подача, и происходит самостоятельное перемещение теплоносителя. Однако подать горячую воду по всем радиаторам в одинаковом объёме естественным путём невозможно, поэтому прибегают к монтажу циркуляционных насосов. Ведь при помощи таких устройств возможно не только быстрое прогревание всего дома, но и поднятие горячей воды на второй этаж.