Водяная система отопления закрытого типа. Определение закрытой системы отопления

Водяная система отопления закрытого типа. Определение закрытой системы отопления

Каждая система отопления характеризуется наличием такого элемента, как расширительный бачок, который необходим для того, чтобы поддерживать необходимый уровень теплоносителя в системе, независимо от температуры теплоносителя. Как известно, теплоноситель при повышении температуры расширяется, а при понижении температуры его объем уменьшается. Расширительные баки могут быть, как закрытого типа, так и открытого. В зависимости от этого, системы отопления могут быть, как открытыми, так и закрытыми.

Двухтрубная система отопления закрытого типа

В последнее время отдается предпочтение закрытой системе отопления, так как она может работать в автоматическом режиме. Кроме этого, в таких системах отопления допустимо использовать различные теплоносители, вроде антифриза, которые могут быстро испаряться из расширительных бачков, если они имеют открытую конструкцию. В таких системах давление поддерживается на оптимальном уровне постоянно. Кроме этого, разводка и эксплуатация имеет ряд других положительных моментов:

• Теплоноситель не контактирует с воздухом (с кислородом), который активизирует окислительные процессы внутри системы. Это позволяет увеличить срок службы отопительной системы в целом.
• Расширительный бачок допустимо установить в любом месте. Как правило, он монтируется рядом с котлом, хотя в современных газовых котлах имеется встроенный расширительный бачок. В открытых системах отопления расширительный бачок должен располагаться как можно выше, по отношению ко всей системе отопления, что связано с рядом неудобств.
  
• В закрытых системах имеется автоматическая система стравливания воздуха, поэтому появление воздушных пробок в системе исключено.

Закрытая система отопления считается не только более эффективной, но и более удобной. Единственный весомый недостаток системы – это ее энергозависимость, хотя качество энергоснабжения находится на оптимальном уровне, хотя и не везде. Все дело в том, что движение теплоносителя обеспечивается за счет циркуляционного насоса, который питается от электрической сети. Конечно, циркуляционный насос допустимо установить и в открытых системах, а вот в закрытых системах обеспечить циркуляцию теплоносителя без насоса практически нереально, да и не имеет смысла.

Чтобы обеспечить работу закрытой системе в случае исчезновения электричества, можно использовать источники бесперебойного питания или бензиновые (можно другие виды) генераторы.

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.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/stati/zakrytaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma-princip-raboty-otopleniya-zakrytogo-tipa

Система отопления открытого типа. Открытая система отопления.

Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

1. Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
2. «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.

Схема открытой системы теплоснабжения

В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.

В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:

• Котёл для нагревания теплоносителя.
• Приборы отопления (батареи)
• Расширительный резервуар открытого типа
• Трубопровод

В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.

Но в то же время к каждой батарее поступает жидкость примерно одинаковой температуры, и тем самым устраняется главный недостаток однотрубной схемы.

Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.

Циркуляционный насос в системе отопления

Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:

• При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
• Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.

При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:

• Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
• Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
• Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
• Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
• В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/novosti/sistema-otopleniya-zakrytogo-tipa-v-chastnom-dome-osnovnye-osobennosti

Двухтрубная система отопления закрытого типа. Планирование и расчет

Осуществляя выбор наиболее оптимального типа отопительной системы для частного дома, дачи, обязательно необходимо брать в расчет площадь дома. Это важно, так как, к примеру, однотрубная схема с естественной циркуляцией превосходно себя показывает лишь в домах с площадью, не превышающей 100 м2. А в доме с существенно большей квадратурой она работать не сможет вследствие достаточно большой инертности.

Отсюда следует, что первичное вычисление давления в отопительной системе и проектирование системы отопления нужны для того, чтобы выяснить и сконструировать систему, применение которой в доме будет в большей мере рациональным. На этапе предварительного составления плана надо попытаться учесть всю специфику архитектуры постройки. К примеру, если дом довольно большой и, соответственно, площадь комнат, которые подлежат обогреву, тоже большая, наиболее рациональным будет внедрение системы отопления с насосом, который будет выполнять циркуляцию теплового носителя.

То есть для более продолжительной службы оснащения такого вида его следует ставить на обратный контур, по которому уже остывший теплоноситель возвращается к котлу для вторичного нагрева.

При этом имеются определенные характеристики, которым обязан отвечать циркуляционный насос:

• длительный период службы;
• незначительный уровень потребления электроэнергии;
• большая мощность;
• устойчивость;
• легкость эксплуатации;
• отсутствие механических колебаний и бесшумность в процессе функционирования.

При планировании системы отопления, будь то частный либо многоэтажный дом, самой сложной и ответственной фазой является гидравлический расчет, при котором необходимо установить сопротивление отопительной системы.

Расчеты совершаются по заблаговременно созданной схеме отопления, на которой отмечены все имеющиеся в системе компоненты. Реализовывают гидравлический расчет двухтрубной отопительной системы с применением аксонометрических проекций и формул. За расчетный объект берут самое загруженное кольцо трубопровода, разделенное на сегменты. В результате устанавливают приемлемую площадь сечения трубопровода, необходимую площадь поверхности радиаторов, гидравлическое сопротивление в отопительном контуре.

Расчеты гидравлических характеристик осуществляют по различным методикам.

Самые общераспространенные:

1. вычисления методом удельных линейных потерь давления, предусматривающие эквивалентные изменения температуры теплоносителя во всех компонентах разводки;
2. вычисления по параметрам сопротивления и показателям проводимости, предусматривающие переменные колебания температуры.

Результат первого метода – ясная физическая картина с конкретным распределением всех наблюдающихся сопротивлений в контуре отопления. Второй метод вычисления дает возможность получить четкую информацию о потреблении воды, о величинах температуры в каждом элементе системы отопления.

Закрытая система отопления без насоса. 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.

Открытая система отопления в частном доме. 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.

Как переделать закрытую систему отопления в открытую. Принцип действия открытой системы отопления

принцип работы открытой системы

Открытая система отопления представляет собой замкнутый контур без циркуляционных насосов. Движение жидкости происходит за счет разницы давлений более горячих и холодных слоев. Нагретый теплоноситель вытесняется вверх более плотными холодными слоями. Это явление позволяет создавать системы трубопроводов, закольцованные в определенном положении. Нагретая вода поднимается вверх, после чего начинает остывать и движется по трубе в нижние части схемы. Ее замещают свежие порции горячей воды. Остывая, вода поступает обратно в исходную точку, где снова нагревается.

Нагрев теплоносителя производится с помощью собственного котла. При этом, не обязательно приобретать современную и дорогую модель — для открытой системы отопления подойдет обычная печь с установленной емкостью для воды.

Поскольку в системе отсутствуют циркуляционные насосы, вся работа может происходить в отсутствии подключения к источнику электропитания. Это важный момент, обеспечивающий работу автономной системы отопления в отдаленных дачных поселках.

Особенностью работы системы является отсутствие высокого давления. Поскольку перемещение жидкости производится естественным образом, можно использовать трубопроводы и фитинги, не предназначенные для высоких нагрузок. При этом, необходимо учитывать разницу в объемах нагретой и охлажденной воды.

Для компенсации этих показателей используют расширительный бак . Это емкость, установлена в самой верхней части контура. Когда объем воды увеличивается, излишки выводятся в этот бак. При уменьшении температуры воды становится как бы меньше, и она уходит из бака обратно в контур.

Бак открытый (что и послужило причиной названия отопительной системы), и владельцу приходится периодически проверять уровень воды в нем. Если обнаруживается, что количество жидкости в системе уменьшилось, недостающий объем пополняют. Таким способом поддерживают заданный режим работы контура. Это важный момент, поскольку из-за недосмотра владельца в системе могут возникнуть воздушные пробки.

Закрытая система отопления с твердотопливным котлом. Правила организации твердотопливного отопления

Основным отличием, которым обладает система отопления с твердотопливным котлом закрытого типа, является тип используемого топлива. В качестве энергоносителя применяют уголь, дрова, торф или топливные брикеты. Все они характеризуются большой энергоемкостью и как следствие – интенсивным выделением тепла.

Для того чтобы сделать отопление твердотопливным котлом своими руками понадобится ознакомиться с правилам его организации. Они напрямую зависят от выбранной схемы, системы разводки труб и применяемого теплоносителя.

Характерной особенностью является правильный монтаж отопления с твердотопливным котлом. Источник тепловой энергии и топливо должны находиться в разных помещениях, и кроме правил установки соблюдаются меры безопасности эксплуатации отопления.

К основным правилам проектирования и практической реализации схемы систем отопления на твердотопливных котлах и печах являются следующие:

• Использование негорючих материалов . При установке печи или котла пол, стены и потолок в области дымохода должны быть огнеупорными. Т.е. при возможном воздействии высоких температур эти материалы не должны самовозгораться или тлеть;
• Стабилизация работы . Главной опасностью при функционировании твердотопливного котла для водяного отопления является перегрев воды в теплообменнике. Для предотвращения этого в котле или печи предусматривают возможность регулирования подачи воздуха, необходимого для поддержания процесса горения дров. Это может быть система задвижек, подключенных к механическому температурному регулятору;
• Приточно-вытяжная вентиляция . Классическая схема монтажа отопления от твёрдотопливного котла предусматривает воздухообмен в помещении, где уставлено оборудования. При его работе в комнату будут неизбежно попадать продукты сгорания. Приточно-вытяжная вентиляция удалит их, тем самым предотвратив опасную для человека концентрацию СО2.

Устанавливать заводские или самодельные твердотопливные котлы отопления следует в отдельных котельных. Исключения составляют модели с небольшой мощностью, которые оборудованы варочной поверхностью. Но и в этом случае на кухне нужно обеспечить все меры безопасности.

Основные правила по обустройству котельных, в которых будут установлены двухконтурные твердотопливные котлы отопления, описаны в СНиП II-35-76. Перед монтажом оборудования нужно ознакомиться с этим документом.

Закрытая система отопления с естественной циркуляцией. Схемы отопления с естественной циркуляцией

Прежде всего необходимо правильно подобрать схему расположения трубопроводов, радиаторов и котла. Так как правильно сделать отопление с естественной циркуляцией можно лишь по заранее составленному плану – этому этапу работы нужно уделить максим внимания.

Отопление с естественной циркуляцией в квартире

На первом этапе проводится первичный анализ помещения (дома), где планируется обустроить систему теплоснабжения. Учитывается жилая площадь, степень теплоизоляции наружных стен и тип котла для нагрева воды. В настоящее время существует множество схем, с помощью которых можно сделать отопление с естественной циркуляцией своими руками. Наиболее популярными являются:

• Однотрубная . Оптимальный вариант для небольших домов и квартир;
• Двухтрубная . Выбирается для обеспечения нагрева воздуха в домах со средней и большой площадью, двухэтажных зданий.

Однако учитывая принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией следует помнить о главных ограничениях – общая протяженность магистрали, минимальное количество поворотных узлов. Поэтому данную схему нельзя применять для коллекторной или тройниковой разводки труб. Слишком большие гидравлические потери будут негативно сказываться на скорости движения теплоносителя.

Выполняя расчет системы отопления с естественной циркуляцией следует учитывать, что в этой системе можно применять только воду. Антифриз обладает слишком большой плотностью, что не сможет обеспечить должный напор в трубопроводах.

Однотрубная система

Для небольших дачных и загородных домов при расчете системы отопления с естественной циркуляцией учитываются не только технические (эксплуатационные) характеристики, но и общая себестоимость проекта. В итоге должна получиться надежная и недорогая в обслуживании система теплоснабжения. Поэтому чаще всего в этих домах делается однотрубная система отопления с естественной циркуляцией.

Однотрубная система отопления

Особенностью этой системы является наличие одной магистрали. Радиаторы и батареи подключаются к ней параллельно, образуя единый контур. Основными преимуществами однотрубной система отопления с естественной циркуляцией являются минимальное количество комплектующих, небольшой расход материалов и простота монтажа. Однако нужно учитывать, что скорость остывания теплоносителя в этой системе достаточно велика из-за последовательной передачи тепла каждому радиатору в цепи.

Для оптимизации теплового режима в естественной системе отопления частного дома нужно предусмотреть наличие таких компонентов:

• Байпас в обвязке каждого радиатора . Он даст возможность ограничить приток теплоносителя в батарею, не изменяя параметры всей системы. С его помощью можно полностью отключить отопительный прибор для замены или ремонта, не прекращая работу теплоснабжения;
• Терморегуляторы на батареях. Они монтируются в систему отопления с естественной циркуляцией в паре с байпасом. Автоматический термический элемент будет изменять сечение проходного диаметра патрубка радиатора, тем самым регулируя степень нагрева прибора;
• Кран Маевского . Обязательный компонент в обвязке радиатора. Так как рассчитать систему отопления с естественной циркуляцией получается не всегда точно – следует продумать систему для удаления воздуха. Именно для этого и предназначен кран Маевского.

Еще одним преимуществом однотрубной системы теплоснабжения с естественной циркуляцией является небольшая занимаемая площадь. Монтаж магистрали можно сделать как открытым, так и закрытым способом. Важно лишь обеспечить подключение к ней радиаторов.

Для водяной системы отопления с естественной циркуляцией с одним трубопроводом котел и радиаторы можно располагать на одном уровне, что запрещено для других схем.

Двухтрубная система

Стабильную работу отопления в средних и больших домах можно обеспечить только при разделении горячего и холодного потоков воды. В этом случае оптимальным вариантом будет двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией.

Для нормальной работы системы следует предусмотреть монтаж котла ниже уровня радиаторов. Это необходимо для создания напора остывшей воды, которая и создает естественную циркуляцию в закрытой системе отопления. Для лучшего напора сразу после котла необходимо делать разгонный стояк. На его самой высокой точке устанавливается расширительный бак. От него под наклоном монтируется разливная труба, к которой подключаются радиаторы.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/novosti/zakrytaya-sistema-otopleniya-zagorodnogo-doma-zakrytaya-sistema-otopleniya