Что такое закрытая система отопления. Котел —, какой выбрать

Что такое закрытая система отопления. Котел —, какой выбрать

Так как закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В таком случае, настроив параметры, вам нет необходимости к этому возвращаться. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Самые удобные в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Выставленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Упала она на градус, котел включился, нагревая дом. Как только сработал термостат (температура достигнута), работа останавливается. Комфортно удобно, экономно.

В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это наружные датчики. По их показаниям котел корректирует мощность работы горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопление — хорошее оборудование, которое может обеспечить комфорт. Жаль только, что газ есть не везде.

Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.

Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.

Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.

Не очень распространены в нашей стане котлы на пеллетах. Фактически это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают в непрерывном режиме. В топку автоматически подаются пеллеты (пока не закончен запас в буркере). При хорошем качестве топлива, чистка золы требуется один раз в несколько недель, а все параметры работы контролирует автоматика. Сдерживает распространение этого оборудования только его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответственные.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Она определяется по общему принципу: на 10 кв. метров площади с нормальным утеплением берут 1 кВт мощности котла. Только брать «впритык» не советуют. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, в которые вам может не хватить расчетной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности ведет к быстрому износу оборудования. Потому желательно мощность котла для системы брать с запасом 30-50%.

Открытая и закрытая система отопления. 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.

Закрытая система отопления давление. Закрытый и открытый типы отопительного контура

Перед проведением любых расчетов нужно разобраться, какая из систем установлена, в чем главные отличия. Итак, основное — это наличие бака расширения (помогает собрать избыточную жидкость) в открытой теплосети и герметичность системы в закрытой.

Мембрана внутри сосуда в последнем типе теплосистем разделяет его на 2 отсека. Один заполнен воздухом, а другой подсоединен к общей магистрали. Такая конструкция позволяет убирать лишнюю жидкость при увеличении её объема во время нагревания. А при остывании воды и её уменьшению в объёме она поможет восполнить недостачу.

• Расширительный бак устанавливается наверху отопительного контура, например на чердаке или другом специальном помещении на высоте, соединяется со стояком отопительной системы, а с другой стороны — сливом, защищающим в случае переполнения.
• Для создания в сети открытого типа давления в 1 Bar требуется установка бака на высоту 10 м. от минимальной. Для среднестатистической мощности в 3 Bar (как правило, стандартные котлы) понадобится высота более 30 м.
• Именно это причина более частого выбора систем отопления открытого типа для малоэтажных построек. Рабочее значение давления в них в редких случаях бывает выше обычного гидростатического даже при нагреве, а значит устанавливать дополнительные предохранители, кроме оборудованного слива, не требуется.

Запомните, нормальная работа системы открытого типа обеспечивается установленным котлом на самом низком уровне отопительного контура и бака на самом верхнем.

На давлении в закрытой системе намного больше отражаются изменения температуры воды и обязательно предстоит устанавливать предохранительные клапаны. Обычно для двухэтажной постройки ставят на отметку 2,5 атм.. В небольшом доме сохраняется предел 1,5-2 атм.

Закрытая система водоснабжения. Отличие и схожесть двух систем

Многих интересует вопрос, чем отличается открытая система горячего водоснабжения от закрытой?

В открытых или тупиковых системах перед подачей потребителю кипяток разбавляется холодной водой до нужной температуры. Вода для подогрева должна контактировать с теплоносителем. В закрытых системах подогрев производится за счет теплообмена, чем и отличается от открытой схемы.

Использование закрытой системы подразумевает то, что для подогрева холодной воды, поступающей из централизованного водопровода, будет использован теплоноситель, подаваемый из тепловой сети.

В открытой системе ГВС — горячая вода отбирается непосредственно из тепловой сети. Ее допустимо использовать только для удовлетворения бытовых нужд, например, для мытья посуды или стирки. Такая вода может иметь температуру до 75 градусов. Необходимо отметить, что главное преимущество закрытой системы ГВС — это качество воды. Как правило, при соблюдении всех проектных требований и отсутствия нарушений при ее монтаже — вода полностью отвечает требованиям ГОСТ Р 51232-98.

Проще всего получить горячую воду открытым способом, но вода быстрее остывает и теряет в качестве. Для более длительного сохранения высокой температуры, схему следует закольцевать. Отличительным признаком закрытых систем как раз является кольцевая циркуляция воды.

Достоинства есть у обеих систем, например, у открытой схемы ниже стоимость. Открытая и закрытая сеть дает воду разного качества. Чтобы соответствовать питьевому качеству, должна проводиться деаэрация воды в постоянном режиме.

Схожесть двух систем заключается в максимальной передаче тепла, что сказывается на эффективности этих сетей. Повысить эти показатели можно, установив тепловой насос на любую из систем.

Схема закрытой системы отопления. Состав и принцип работы

Независимо от выбранной схемы (их разновидности мы рассмотрим далее) в ее состав всегда входят следующие основные элементы:

• источник тепла – газовый, дизельный, электрический либо твердотопливный котел;
• потребители – радиаторная сеть и (или) водяные теплые полы;
• циркуляционный насос;
• герметичный расширительный бак мембранного типа;
• группа безопасности, включающая в себя устройство для сброса воздуха (воздухоотводчик), предохранительный клапан и манометр;
• сетчатый фильтр – грязевик;
• трубопроводная арматура для балансировки, опорожнения и регулировки;
• магистральные и подводящие трубы.

Примечание. Система отопления может дополняться другими элементами и оборудованием, предусмотренным в проекте, например, распределительным коллектором, буферной емкостью и различными средствами автоматизации. Типовая двухтрубная схема, наиболее распространенная в частных домах, показана выше на рисунке.

Принцип работы современной закрытой системы заключается в перемещении тепловой энергии от котла к радиаторам с помощью жидкости, находящейся под избыточным давлением (от 1 до 2 Бар). Расширение ее объема от нагрева компенсируется за счет растяжения резиновой мембраны внутри бачка, полностью изолированного от атмосферы.

Устройство герметичной расширительной емкости

Завоздушиванию отопительной сети препятствует автоматический воздухоотводчик, установленный в группе безопасности. Расположенный там же подрывной клапан срабатывает в случае критического повышения давления в трубопроводах, обычно он настроен на 3 Бар. Грязевик ставится на обратной магистрали перед входом в теплогенератор и собирает шлам, поступающий из отопительной сети.

Важный момент. Циркуляционный насос, принудительно перекачивающий теплоноситель, можно встраивать как в обратный, так и в подающий трубопровод рядом с котлом. Оба способа – правильные.

Открытая и закрытая система теплоснабжения. Закрытая система теплоснабжения

Устроена в соответствии с общей принципиальной схемой, описанной ранее, но есть несколько основных отличий. Закрытая система работает за счет поддержания давления воды (теплоносителя), так что потребуются дополнительные элементы, обеспечивающие это требование. Для контроля за давлением в системе необходимо поставить манометр. Поскольку система закрытая, то и емкость для отбора излишков воды из системы не должна допускать потерю воды через испарения. Другими словами, расширительный бак должен быть закрытым. Для того, чтобы расширительный бак исправно выполнял свою работу тогда, когда надо, в месте соединения бака с остальной системой ставится пропускной клапан, срабатывающий при росте давления воды выше заданного значения.

Отдельным вопросом в обустройстве открытой системы остается расчетное давление, которое необходимо поддерживать для эффективной ее работы. Чаще всего для двухэтажных частных домов рекомендуют показатель в 1,5-2 атмосферы. Обычно этого хватает для подъема водяного столба на требуемую высоту. Для более точного определения можно применить следующую простую методику: вычисляется разница в высоте между двумя крайними, в вертикальной плоскости, точками, после чего умножается на 0,1. Получается дельта давления для подъема воды на заданную высоту в метрах. Полученная дельта прибавляется к базовому значению в полторы атмосферы. Пример: перепад высоты между двумя точками 3 метра, умножаем на 0,1, получаем 0,3, прибавляем 1,5, получаем 1,8 атмосферы.

Внутренняя часть и строение расширительной емкости в закрытой системе отличается от таковых в открытой. Если в открытой системе это может быть любая емкость достаточного объема, изготовленная из практически любого материала, то в закрытой специалисты рекомендуют использовать специально изготовленные емкости, оснащенные мембранами, делящими пространство бака на две части. В одной части находится газ, чаще всего азот, который при недостатке давления в системе вытесняет воду из расширительного бака, позволяя сохранять постоянство давления, как ведущую характеристику закрытой системы теплоснабжения. Визуально такие расширительные баки чаще всего напоминают цилиндры или вытянутые сферы.

При монтаже системы не требуется соблюдение наклона для самостоятельного движения воды, но жизненно необходим насос, который эту циркуляцию обеспечивает. В качестве дополнительных деталей для улучшения и продления жизни контура и его отдельных элементов можно поставить предохранительные клапаны и фильтры, очищающие воду и не позволяющие скапливаться отложениям солей в трубах.

Вода подается в систему через специальные соединения, чаще всего в районе котла. Чтобы не образовались воздушные пробки воду в закрытую систему нужно подавать медленно и постепенно. Запас требуемой воды можно подсчитать путем сложения общего объема всех элементов системы.

Открытая система отопления с электрокотлом. Какой может быть разводка труб водяного отопления

Есть два варианта монтажа водяного контура:

• однотрубный;
• двухтрубный.

Каждый из этих типов трубных систем имеет свои недостатки и преимущества, их нужно учитывать, когда решается вопрос, как расположить трубы отопления в доме.

Однотрубная система предполагает выход одной трубы из котла, которая последовательно проходит все отопительные батареи, и только затем возвращается назад в котёл.

При таком монтаже идёт значительная экономия труб, но есть и недостатки:

1. Батареи, которые находятся ближе к котлу, более горячие. Последние — почти всегда холодные. Единственный выход, который здесь сработает, это увеличить количество радиаторов в дальних комнатах и уменьшить в ближних к котельной.
2. Если при монтаже не установлены байпасы, то при замене радиаторов придётся отключать отопление и сливать весь теплоноситель.

Пр двухтрубной разводке отопительные приборы параллельно подключают к двум трубам — одна из них идёт на вход, другая на выход остывшего теплоносителя.

Недостаток здесь только один — увеличенный расход труб. При этом уровень прогрева всех радиаторов одинаковый, можно устанавливать регуляторы температуры на каждый прибор.

Как сделать пластиковое отопление в доме, чтобы сэкономить на дорогих металлических трубах? Нужно учесть все требования к качеству трубопровода, помня о том, что пластик при высоких температурах имеет способность расширяться.

Типы двухтрубных систем следующие:

1. Тупиковый — труб нужно немного, но и при длинном водяном контуре последние радиаторы будут холодные. Поэтому такую систему желательно делать при наличии максимум семи радиаторов.
2. Тип двухтрубной системы под названием схема Тихельмана. Нужно много труб, зато при большом количестве радиаторов, и особенно в двухэтажных частных домах очень эффективна. Многим не нравится внешний вид такой системы, который портит дизайн комнат. Иногда трубой приходится огибать контур двери и ставить туда воздухоотводчик.
3. Лучевой (коллекторный) тип системы. Дорогостоящий монтаж, так как нужно много труб и коллектор. К радиаторам подводят отдельные линии (подачи и обратки). Но плюс в том, что можно контролировать теплоотдачу в каждом радиаторе.

Большинство систем водяного отопления основаны на нижней подаче теплоносителя. В многоэтажных частных домах делают и системы верхней подачи, так как они более экономны.

К водяной системе требуется установка расширительного бачка, так как вода имеет способность менять свой объём в зависимости от температурного режима. Бачки бывают двух типов: открытыми (обычные ёмкости) и закрытыми (мембранные). Поэтому в первом случае систему называют открытой, во второй — закрытой.

Простой бак устанавливают в чердачных помещениях. Он дешёвый, но нужно постоянно доливать воду, потому что она испаряется.

Чтобы не следить за уровнем теплоносителя, можно установить автоматическое поплавковое устройство, которое будет контролировать количество теплоносителя в системе. Однако теплоносителем здесь может выступать только вода.

Незамерзайку при открытых системах не нужно заливать хотя бы по той причине, что пары от неё часто бывают токсичными.

Расширительный бак открытого типа ставят в отопительную систему с естественной циркуляцией теплоносителя. Мембранный бак срабатывает идеально при варианте с принудительной циркуляцией.

Закрытая система отопления в частном доме. Принцип работы отопления закрытого типа

Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность.

Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:

• отопительный котел;
• воздушный клапан;
• термостат;
• отопительные приборы;
• расширительный бачок;
• балансировочный клапан;
• шаровой вентиль;
• насос и фильтр;
• манометр;
• предохранительный клапан.

Вот как выглядит отопление закрытого типа, схема и принцип работы которого довольно прост: циркулирующая в системе жидкость нагревается в котле и поступает в трубопровод. При расширении излишки жидкости попадают в бак, а при падении температуры возвращаются обратно, что позволяет поддерживать внутреннее давление в системе на заданном уровне.

Как заполнить систему отопления в частном доме. закрытую от внешнего давления? Как правило, в такой системе используется принудительная циркуляция. Из-за этого проявляется один из недостатков отопления закрытого типа – энергозависимость. Электроэнергия необходима для функционирования насоса, который обеспечивает постоянное движение воды по трубопроводу.
Но если постоянных перебоев с электричеством нет, закрытые системы отопления частного дома будут работать правильно (прочитайте: «Как сделать отопление в частном доме — советы специалистов «). К тому же, такую систему можно дополнить, например, «теплыми полами», которые позволят увеличить теплоотдачу и сохранение тепла, что, в свою очередь, повысит экономичность такой конструкции.

Циркуляционный насос устанавливается на обратке прямо перед отопительным котлом. Здесь же можно разместить и расширительный бачок. При таком расположении важных для системы элементов можно забыть о необходимости создания постоянного уклона трубопровода и не обращать особого внимания на диаметр труб.

Это упростит и удешевит монтаж, но и у такого облегчения тоже есть свои «подводные камни»: создание постоянного уклона позволит системе работать даже в том случае, если электричество пропадет, что предотвратит необходимость перезапуска системы. Для полного понимания устройства закрытой системы отопления можно посмотреть на фото, где изображена схема данной конструкции (прочитайте также: «Замкнутая система отопления — схема на примерах «).

Система отопления закрытого типа защищена от попадания воздуха, но ликвидировать этот процесс невозможно. Например, при доливании жидкости в систему какое-то количество воздуха все же сможет просочиться в трубопровод. Попавший в трубы воздух будет скапливаться в верхней части системы и образовывать воздушные пробки, которые ухудшат работу системы и увеличат риск возникновения неполадок.

Чтобы спустить попавший в систему воздух, можно использовать кран Маевского или поплавковые отводчики, которые работают автоматически. Если воздух растворился в воде, то удалить его можно при помощи сепараторов, которые устанавливаются прямо в трубопроводе.
Для экономии тепла отопительная система закрытого типа использует термостат, который автоматически включает и отключает насос при изменении температуры воздуха в помещении.

Открытая система отопления с насосом. Принцип работы, преимущества и недостатки

Если решено делать отопление открытого типа, то в качестве теплоносителя может использоваться только вода. Если в контурах с принудительной циркуляцией за движение жидкости отвечает насос, то при естественной циркуляции используются принципы термодинамики. Вода по трубам движется за счет разной плотности холодной и горячей среды, а также за счет уклона труб.

Излишки разогретого теплоносителя попадают в открытый расширительный бак. Благодаря ему автоматически стабилизируется давление.

Работа всей системы подразделяется на два этапа:

• подача жидкости от котла к батареям;
• обратная подача теплой жидкости в расширительную емкость, где она остывает и после этого попадает в котел.

Преимущества отопления открытого типа:

1. Основное достоинство – надежность. Кроме котла, в таком контуре просто нечему выходить из строя. Срок службы такого отопления растягивается на десятилетия.
2. Схема открытой системы отопления достаточно простая. Она легко монтируется благодаря отсутствию сложных узлов.
3. Контур не нуждается в предварительной настройке и отладке. После заполнения водой труб просто включают котел. Пока он работает, жидкость циркулирует, если котел выключили, ток жидкости останавливается.
4. При работе с естественным движением воды нет никаких вибраций и шумов.
5. Открытая система отопления с циркуляционным насосом считается универсальной. Ничто не мешает дополнить обычную разводку насосом. При перебоях с подачей электроэнергии перевод системы в энергонезависимый режим происходит переключением кранов.
6. Благодаря саморегулирующемуся отоплению в помещении постоянно поддерживается оптимальная комфортная температура.

Среди недостатков стоит назвать следующее:

• Отопление открытого типа не подходит для использования в большом доме, потому что при удалении от котла на 30 м в контуре создается статическое равновесие, что недопустимо.
• Инертность системы – еще один недостаток. Она очень долго запускается в работу из-за необходимости создания природного тока жидкости, что сложно при значительном объеме воды в отопительном контуре.
• Для сборки понадобятся трубы разного диаметра, в том числе и большого, а также всевозможные переходники и другие дополнительные материалы.
• Необходимость создания определенного уклона трубопровода. В некоторых домах это просто невозможно сделать.
• Расширительный резервуар нужно устанавливать только на чердаке, поэтому это помещение приходится хорошо утеплять, чтобы защититься от замерзания воды.
• В ходе работы открытого отопления теплоноситель постоянно испаряется, поэтому нужно следить за его уровнем. Для решения этой проблемы используют слой масла на поверхности воды в расширительной емкости или устанавливают поплавковый клапан.
• Открытая система отопления с насосом во время работы издает шум и вибрации.
• Из-за контакта теплоносителя с воздушной средой он насыщается кислородом, что приводит к коррозии труб, радиаторов и фитингов.