Схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом

Закрытая система отопления – схема разводки отопления частного дома

Как устроена закрытая система отопления частного дома. Плюсы и минусы схемы закрытого типа. Разновидности замкнутых систем и обвязок, советы по выбору и монтажу.

Содержание:

Данная статья содержит инструкцию для владельцев небольших частных домов, стремящимся самостоятельно организовать обогрев жилища в целях экономии. Наиболее рациональное решение для подобных зданий — закрытая система отопления (сокращенно — ЗСО), функционирующая с избыточным давлением теплоносителя. Рассмотрим ее принцип работы, разновидности схем разводки и устройство своими руками.

Закрытая система теплоснабжения — что это такое

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.

Двухтрубная система отопления закрытого типа

В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:

• Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
• Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
• В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.

В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.

Составляющие и их назначение

Состав системы отопления закрытого типа

В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

• Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
• Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.

Теплый водяной пол в частном доме как способ улучшения отопительной системы. Правила проектирования, выбор схемы, подготовка материалов. Какие требования предъявляются к трубам и коллектору. Инструкция по устройству теплого пола: подготовка основания, монтаж утеплителя и труб, подключение коллектора. Фото и видеорекомендации по обустройству системы.

• Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
• Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.

Котел — какой выбрать

Поскольку закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, есть смысл установить отопительный котел с автоматикой. В этом случае вам не нужно возвращаться к нему после настройки параметров. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Газовые котлы являются наиболее удобными в этом плане. У них есть возможность подключить комнатный термостат. Установленная на нем температура поддерживается с точностью до градуса. Упало на градус, котел включился, отапливает дом. Как только термостат активируется (достигается температура), работа прекращается. Комфортно, удобно, экономично.

В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это внешние датчики. По их показаниям котел регулирует мощность конфорок. Газовые котлы в закрытых системах отопления — хорошее оборудование, способное обеспечить комфорт. Жалко только, что газ есть не везде.

Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)

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.

Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

Пеллетные котлы не очень распространены в нашей стране. По сути, это тоже твердое топливо, но котел этого типа работает непрерывно. Пеллеты автоматически подаются в печь (пока не закончится запас в бункере). При хорошем качестве топлива очистка от золы требуется раз в несколько недель, а все рабочие параметры контролируются автоматикой. Единственное, что мешает распространению этого оборудования, — это его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответствующие.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Он определяется по общему принципу: на 10 кв. квадратных метров с нормальной изоляцией потребуется 1 кВт мощности котла. Только брать “встык” не рекомендуется. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, когда у вас может не хватать номинальной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности приводит к быстрому износу оборудования. Поэтому мощность котла для системы желательно брать с запасом 30-50%.

Закрытая система отопления: схемы и особенности монтажа системы закрытого типа

Основная особенность, по которой закрытая система отопления отличается от открытой, это ее изолированность от воздействия окружающей среды. В такую схему включают циркуляционный насос, стимулирующий движение теплоносителя. Схема лишена многих недостатков, присущих открытому контуру отопления.

Все о плюсах и минусах закрытых схем отопления вы узнаете, прочитав предложенную нами статью. В ней досконально разобраны варианты устройства, специфика сборки и работы систем закрытого типа. Для самостоятельных мастеров приведен пример гидравлического расчета.

Представленная к ознакомлению информация опирается на строительные нормативы. Для оптимизации восприятия непростой темы текст дополнен полезными схемами, подборками фото и видео-руководствами.

Принцип работы системы закрытого типа

Температурные расширения в закрытой системе компенсируются путем применение мембранного расширительного бака, наполняемого водой во время нагрева. При охлаждении, вода из бака снова уходит в систему, поддерживая тем самым постоянное давление в контуре.

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

Основным отличием системы отопления закрытого типа от открытого аналога является наличие мембранного расширительного бачка, исключающего прямой контакт теплоносителя с атмосферой

В отечественных традициях расширительный бак для отопительных контуров выпускают красного цвета. В продаже можно найти серые и белые импортные варианты

При использовании закрытого расширительного бачка, экспанзомата, предотвращается испарение циркулирующей по контуру воды, сокращается образование отложений на внутренних стенках труб и приборов

Как следствие отсутствия испарения и минимизации отложений на внутренних поверхностях приборов, труб, арматуры снижается нагрузка на котел и насос, что ощутимо продлевает сроки их эксплуатации

Закрытые варианты сооружения отопительных систем применяются со всеми видами котлов, работающих на доступных типах топлива

В закрытую систему в обязательном порядке включают группу безопасности, состоящую из предохранительного клапана давления, воздухоотводчика и манометра

Закрытый расширительный бачок подбирают так, чтобы его объем обеспечивал пространство для расширения нагретого теплоносителя

Экспанзоматы устанавливаются как во вновь сооружаемые системы отопления, так и в модернизированные варианты с насосной циркуляцией теплоносителя

Основные элементы закрытого контура:

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

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

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

Отопительный контур закрытого вида включает часть деталей, которые используют и в других типах систем

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

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

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

Наиболее часто применяемые системы закрытого вида — водяные, хотя функцию теплоносителя могут выполнять и незамерзающие жидкости, пар, газы, обладающие необходимыми характеристиками

Защита системы от воздуха

Теоретически в закрытую систему отопления воздух не должен поступать, но по факту он там все-таки присутствует. Скопление его наблюдается в то время, когда трубы и батареи заполняют водой. Второй причиной может быть разгерметизация стыков.

В результате появления воздушных пробок, теплоотдача системы снижается. Для борьбы с этим явлением в систему включают специальные клапаны и краны для спуска воздуха.

Если в системе не накапливается воздух, поплавок воздухоотводчика блокирует выпускной клапан. Когда в поплавковой камере накапливается воздушная пробка, поплавок прекращает держать выпускной клапан, благодаря чему воздух выходит за пределы устройства

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

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

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

Автоматический воздухоотводчик устанавливают в верхней точке. Объясняется это требование тем, что воздушные пузырьки в жидких веществах всегда устремляются по трубе вверх, где их и собирает устройство для отвода воздуха

В радиаторах на все 100% биметаллических теплоноситель с алюминием не контактируют, но профессионалы настаивают на присутствии воздухоотвода и в этом случае. Специфическую конструкцию панельных радиаторов из стали уже в процессе производства комплектуют клапанами для спуска воздуха.

На старых чугунных радиаторах воздух удаляют при помощи шарового крана, другие приспособления здесь малоэффективны.

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

В корпусе этого прибора имеется полипропиленовый поплавок, соединенный через коромысло с золотником. По мере заполнения поплавковой камеры воздухом, поплавок опускается, а достигнув нижнего положения открывает клапан, через который воздух уходит.

В освобожденный от газа объем, поступает вода, поплавок устремляется вверх и закрывает золотник. Чтобы внутрь последнего не попадал мусор, его накрывают защитным колпачком.

Корпус как ручного, так и автоматического воздухоотводчика изготовлен из качественного материала, не поддающегося коррозии. Чтобы удалить воздушную пробку конус поворачивают против часового хода, выпускают воздух до тех пор, пока не прекратится шипение

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

Гидравлический расчет для закрытой системы

Чтобы не ошибиться с подбором труб по диаметру и мощности насоса, необходим гидравлический расчет системы.

Эффективная работа всей системы невозможна без учета основных 4 моментов:

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

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

Правила вычисления расхода теплоносителя

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

Трехмерная схема удобна в работе. Всем элементам на ней присваивают обозначения, в которые входит маркировка и номер по порядку

Начинают со схемы. Лучше выполнить ее в аксонометрической проекции и нанести все известные параметры. Расход теплоносителя определяют по формуле:

G =860q/∆t кг/ч,

где q — мощность радиатора кВт, ∆t — разность температур между обратной и подающей линией. Определив это значение, по таблицам Шевелевых определяют сечение труб.

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

Таблицы Шевелевых значительно упрощают расчет. Здесь приведены значения диаметров пластмассовых и стальных труб, которые можно определить, зная скорость движения теплоносителя и его расход

Последовательность расчета легче понять на примере простой схемы, включающей котел и 10 радиаторов. Схему нужно разбить на участки, где сечение труб и расход теплоносителя — величины постоянные.

Первый участок — это линия, идущая от котла до первого радиатора. Второй — отрезок между первым и вторым радиатором. Третий и последующие участки выделяют аналогично.

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

Посчитать расход теплоносителя можно по формуле:

Q=(3.6хQуч)/(сх(tr-to))

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

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

Как в открытом, так и в закрытом контурах отопления используют трубы из стали черной и нержавеющей, меди, полипропилена, полиэтилена разных модификаций, полибутилена и др.

При скорости теплоносителя в рекомендуемых пределах, 0,2-0,7 м/с, в полимерном трубопроводе будут наблюдаться потери давления от 45 до 280 Па/м, а в стальных трубах — от 48 до 480 Па/м.

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

По этой таблице, зная разность температур между входом и выходом, а также скорость потока, легко определить внутренний диаметр трубы

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

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

Подбор циркуляционного насоса

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

P = Rl + Z

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

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

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

Насос устанавливают так, чтобы его вал занимал горизонтальную позицию, иначе не избежать образования воздушных пробок. Монтируют его на американках, чтобы, если будет необходимо, легко снять

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

Как рассчитать расширительный бак?

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

Расширительный бак — очень важный элемент системы. Излишки теплоносителя, принимаемые им в момент расширения последнего, спасают магистраль и краны от разрывания

Узнать эти данные можно из паспортов оборудования, где указана вместимость водяной рубашки котла и 1 секции радиатора. Затем вычисляют площадь сечения труб разных диаметров и умножают на соответствующую длину.

Результаты суммируют, плюсуют к ним данные из паспортов и от итога берут 10%. Если вся система вмещает 200 л теплоносителя, то нужен расширительный бак объемом 20 л.

Если нет желания углубляться в сложные расчеты, расширительный бак для контуров отопления до 150 л подбирают так, чтобы его общая вместимость не превышала 10 % от общего объема теплоносителя

Расширительные бачки тарельчатого типа выпускают без мембраны. Объем устройств от 6 до 12 л, занимают минимум места в небольшой котельной

Вертикально ориентированные мембранные баки объемом от 6 до 35 л производят без опорных ножек. В устройствах до 18 л мембрана не подлежит замене

Расширительные баки объемом от 35 до 700 л устанавливаются на опорные ножки. По строению все мембранные разновидности ничем не отличаются

Отопление закрытого типа в частном доме. Выбор котла. Группа безопасности, расширительный бак и способы заполнения системы

Конструкция для прогревания частного дома работает на основе использования расширительного бака. Именно в этой части всей конструкции располагается теплоноситель. Основная функция расширительного бака – это компенсация расширения от тепла в зависимости от конкретного режима функционирования оборудования.

Отопление закрытого типа в частном доме

Закрытая система отопления чаще применяется в частных домах. Для ее корректной работы не требуется постоянный контроль со стороны человека – она работает в автоматическом режиме. Кроме того, здесь можно использовать любой тип теплоносителя (можно применять даже антифриз). В этой системе поддерживается стабильный уровень давления и теплоноситель не взаимодействует с воздухом.

Расширительный бак можно установить в любом месте – желательно монтировать его рядом с котлом. Если речь идет о настенной модели, то в них сразу же установлены расширительные бачки. Также в закрытых моделях устанавливают автоматические воздухоотводчики.

Закрытая система отопления состоит из следующих основных элементов:

• Котел и группа безопасности. В котле может быть сразу встроена группа безопасности – это характерно для настенных газовых моделей, пеллетных вариаций, а также газогенераторных моделей.
• Радиаторы и трубы (иногда сюда же входят конвекторы и водяной теплый пол).
• Циркуляционный насос, который и помогает теплоносителю передвигаться по системе. Его размещают на обратном трубопроводе (здесь более низкая температура).
• Расширительный бак, который стабилизирует давление, а также компенсирует объем теплоносителя.

Как выбрать котел для закрытой системы

Котел для закрытой системы

Закрытая система имеет ряд особенностей, которые нужно учитывать при выборе вида котла. Лучше всего, если это котел с автоматической системой. Достаточно будет установить подходящие настройки, а затем лишь изредка проводить контроль системы. Корректная работа механизма не требует постоянного вмешательства со стороны владельца.

Какие же котлы следует выбрать для такой системы?

Газовые котлы

Газовые котлы в отоплении закрытого типа в частном доме

К ним можно дополнительно подключить комнатный термостат. Температура регулируется максимально точно. Если замечено хотя бы отклонение от нормы на 1 градус. То котел начинает самостоятельно нагреваться. Когда нужная температура достигается, то срабатывает термостат и весь процесс отключается. Это эффективное и экономичное решение. Подойдут и модели с погодозависимым механизмом (наружные датчики). С помощью этих устройств котел может контролировать мощность горелок. В целом же мастера предпочитают использовать именно газовый тип котлов, которые обеспечат комфортное использование всей системы.

Электрические котлы

Электронные и индукционные электрические котлы. Они имеют небольшие размеры, а также низкие показатели инерционности. Экономичнее используют ресурсы. Однако из-за перебоев с электроэнергией их не всегда уместно использовать в частных домах – особенно такие ситуации характерны для зимнего времени.

Электрические котлы в отоплении закрытого типа в частном доме

Котлы на твердом и жидком топливе

Вам понадобится отдельное помещение по требованиям пожарной безопасности. Во время работы котлов в доме образуется большое количество мусора.

Котлы на твердом топливе в отоплении закрытого типа в частном доме

Группа безопасности для закрытой системы

Группа безопасности для закрытой системы

Группа безопасности для закрытой системы Группу безопасности устанавливают на подающий трубопровод у выходного отверстия. Основная функция этого элемента – контроль работы всей системы, а также регулировка ее параметров. В ее комплект входят манометр, воздухоотводчик и предохранительные клапана.

За счет манометра можно производить измерения и контроль давления. Давление должно варьироваться в пределах 1,5-3 бар в зависимости от размера дома (для двухэтажных построек – это максимум 2 бара).

Если же прибор показывает отклонение от нормы, то необходимо искать причины такого поведения оборудования:

• Резкое снижение давления, нужно поискать течь в системе, а также долить теплоноситель.
• Если же давление стало высоким, то, обратите внимание на режим работы котла – он может сильно нагреть теплоноситель.

Также неполадки могут быть в работе циркуляционного насоса, предохранительного клапана (его функция заключается в том, чтобы удалять лишний теплоноситель при повышенном давлении) – либо нужно проверить корректность показателей манометра. Наиболее часто проблему встречают именно в предохранительном клапане – он соединен с трубой, через которую и выводится лишняя жидкость в канализацию. Именно поэтому необходимо контролировать, чтобы клапан срабатывал, но если вода сбрасывается слишком часто, то где-то в системе есть неисправность.

Также в группу безопасности входит автоматический воздухоотводчик, которые спускает лишний воздух, которые попадает в оборудование. Его основная функция – не допустить образование воздушных пробок.

Давление в закрытой системе

Нормы отопления, зависят непосредственно от типа здания, для которого подведено отопление. Именно поэтому каждый конкретный случай нужно рассматривать отдельно:

• Для частного дома нормальным будет давление в 1,5-2 бара. Если манометр показывает большую цифру, то это состояние считается критическим. Если счетчик доходит до 3 бар, то это может привести к аварии в системе: герметичность не выдержит этого давления, а вся конструкция сломается.
• Для многоэтажек внешние факторы не оказывают влияние на подобную конструкцию, то нормы давления в ней колеблются от 8 до 9 бар. Однако это характерно для новых домов. Более старые здания могут обогреваться при давлении до 5 бар.

Давление в закрытой системе

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Задача расширительного бака – это компенсация объема теплоносителя под воздействием температур. Если рассматривать закрытые системы, то расширительный бак в них – это герметичный сосуд, который поделен на две составляющие. Сверху располагается слой воздуха (если модель более продвинутая, то здесь находится инертный газ). Если температура достаточно низкая, то бачок пуст.

При изменении температуры в большую сторону теплоноситель начинает увеличиваться, а его лишняя часть переходит в бачок. Он сдвигает мембрану и сжимает имеющийся воздух в верхнюю часть газа. Манометр в этом случае показывает увеличение давления в системе – в том случае рекомендуется снизить интенсивность процесса. Здесь и приходит на помощь предохранительный клапан, который позволяет избавиться от излишков газа.

Когда теплоноситель начинает остывать, то давление в верхушке бачка начинает выталкивать его в систему – на манометре показатели стабилизируются.

Расчет объема

По стандартам расширительный бак – это 10% от всего объема теплоносителя. Чтобы рассчитать его размер, нужно сделать следующее:

• В техническом паспорте радиатора нужно посмотреть его объем и рассчитать объем труб;
• Разделить получившийся показатель на 10 – это и будет объем расширительного бака.

Здесь нужно сделать небольшую оговорку – формула подходит, если речь идет о воде. При расчете незамерзайки необходимо взять 50% от объема теплоносителя.

Место для установки расширительного бака мембранного типа

Расширительный бак мембранного типа размещают перед циркуляционным насосом, на обратной стороне всей системы.

В трубопроводе нужно монтировать тройник, который подсоединяется к трубе и расширителю через фитинги. Специалисты говорят о том, что лучше его дистанцировать от насоса – это поможет избежать перепадов давления. Обязательно проверьте, чтобы участок обвязки был полностью прямолинейным.

Циркуляционный насос в закрытой системе

Циркуляционный насос в закрытой системе

За счет этого элементы конструкции и происходит функционирование всей системы. На рынке существуют модели разной мощности, которая определяется совокупностью нескольких факторов. Учитывается размер труб и материал их изготовления, количество и наличие радиаторов, если ли терморегулирующая арматура, длина труб, а также как работает оборудование.

Существуют стандартизированные таблицы, по которым можно выбрать насос. В них нужно ориентироваться на площадь помещения, которое нуждается в отоплении или мощности системы в целом – от этих данных можно отталкиваться при поиске подходящего варианта.

Обвязка

Ранее в статье упоминалось, что насосы в закрытой системе монтируются на обратный трубопровод. Еще несколько лет назад это было обязательно требование по установке системы, но сейчас владелец может делать так, как ему будет удобно.

В производстве насоса используются прочные материалы, которые могут выдержать температуру до 90 градусов.

Если конструкция работает с естественной циркуляцией, то при монтаже лучше сделать так, чтобы насос в случае износа или поломки можно было бы заменить без удаления теплоносителя. В идеале станция должно работать даже без насоса. Чтобы реализовать данную идею, достаточно будет установить байпас – эта деталь позволяет протекать теплоносителю без участия других элементов.

Если вы имеете дело с закрытой системой, где используется принудительная циркуляция, то байпас здесь не поможет. Такой вариант конструкции не может функционировать без насоса. Однако здесь уже нужен фильтр и два крана, которые размещаются у входного отверстия. С помощью шаровых кранов можно в любой момент разобрать конструкцию, если ей понадобится ремонт или замена износившихся частей. Фильтр выполняет стандартную функцию – он препятствует засорению системы. Чтобы еще больше обезопасить систему, между этими двумя деталями ставят обратный клапан, который закрывает путь теплоносителю в обратном направлении.

Система отопления закрытого типа

Отличительная черта закрытой системы отопления (ЗСО) – изолированность теплоносителя от окружающей среды. Замкнутые отопительные контуры стабильно держат давление, температуру, могут обогреть здание любой площади и этажности. Существует множество таких теплосистем, отличающихся мощностью и конструкцией. Разберемся, какой вариант будет наиболее подходящим для частного дома.

Принцип работы ЗСО, ее плюсы и минусы

При функционировании теплокоммуникаций закрытого типа жидкость нагревается в котле и под действием давления, создаваемого насосом, перемещается по отопительным контурам. После этого остывший теплоноситель поступает в котлоагрегат для повторного нагрева.

Преимущества отопления закрытого типа:

• Теплоноситель не контактирует с воздухом и не окисляется, поэтому систему можно заполнять как водой, так и незамерзающей жидкостью.
• Отсутствие сообщения с внешней средой снижает теплопотери – потребляется меньше топлива, а трубы и батареи быстро нагреваются.
• Жидкость испаряется незначительно – это важно для теплосистем, в которые заливают покупной антифриз.
• Отопление такого типа хорошо сочетается с системой «Умный дом».
• Высокое давление, создаваемое насосом, позволяет устанавливать дешевые трубы меньшего диаметра.
• Множество вариантов обвязки, среди которых легко подобрать подходящий.

Недостатки замкнутой отопительной схемы:

• Энергозависимость – для работы насоса требуется электричество, поэтому придется предусмотреть резервное электропитание.
• Необходимость приобретения расширительного бака, воздухоотводчика для удаления воздушных пробок и аварийного клапана для сброса давления.

Недостатков у такой конструкции меньше, чем преимуществ. Поэтому большинство современных домов оборудуют именно ЗСО.

Как выбрать закрытую отопительную систему для частного дома

Существует множество вариантов отопительных коммуникаций закрытого типа. При выборе нужно отталкиваться от площади здания, планировки, количества этажей, размера комнат.

Однотрубные и двухтрубные закрытые тепловые контуры

Самая простая замкнутая схема – однотрубная, где радиаторы последовательно присоединяются к одному подающему контуру, и горячая жидкость протекает последовательно сквозь них. Такая схема не очень удобна – при прохождении по отопительной ветке жидкость остывает, и последние теплоприборы нагреваются слабо. Поэтому конструкция подходит только для небольших домов.

Двухтрубная – состоит из двух контуров (подающего и обратного), каждый из которых подводится ко всем батареям. Горячая жидкость быстро заполняет радиаторы и обеспечивает более равномерный нагрев. Схема походит даже для домов большой площади.

Вертикальная и горизонтальная схема

Эти типы теплокоммуникаций отличаются направлением тока жидкости. В вертикальной разводке она движется вверх или вниз, а в горизонтальной – вдоль комнат.

Для одноэтажного частного дома подойдет только горизонтальная схема, для двух и более этажей можно подходят разные варианты:

• Стояковая схема – через комнаты, находящиеся друг над другом, проходит общая вертикальная труба – стояк; батареи крепятся к ней боковым способом. Подходит для зданий с комнатами небольшой площади, которые можно прогреть одним радиатором.
• Комбинированный вариант – между этажами идет стояк, к которому присоединяются горизонтально расположенные тепловые линии с несколькими батареями.

Второй тип коммуникаций наиболее востребован в современных зданиях высотой в два этажа и более. Такая разводка позволяет устанавливать в комнате несколько тепловых приборов и отапливать любые площади.

Попутная, встречная и лучевая разводка

Теплокоммуникации встречного (петлевого) типа состоят из нескольких веток. Нагретые вода или антифриз доходят до конца петли, разворачиваются и текут обратно. Поэтому горячая и остывшая жидкость движутся навстречу друг другу. Минус – вода по пути к последнему радиатору остывает, и батареи нагреваются неравномерно. Но зато петли можно проложить в комнатах любой планировки.

В попутной схеме, или петле Тихельмана, горячий и остывший теплоноситель движутся по кругу в одном направлении, поэтому радиаторы имеют равную температуру. Однако проложить кольцевую схему в старом доме со сложной планировкой тяжело. Ее, в основном, используют в новостройках и проектируют вместе со зданием.

Лучевая разводка состоит из отдельных тепловых линий – лучей, идущих к каждому радиатору. Сложная схема, трубы в которой присоединены к коллекторам, похожим на медные гребенки. Через один ряд таких «гребней» распределяется горячая вода, а через другой собирается остывшая. Преимущества – возможность спрятать коммуникации в шкафы и под пол, простота регулировки батарей, находящихся на отдельных «лучах». Недостаток – сложность расчетов, монтажа и большое количество расходных материалов. Коллекторная схема подходит только для новых зданий, в старых ее проложить затруднительно.

Основные элементы отопления закрытого типа

В такую теплосистему входят следующие элементы:

• котел, работающий на разных видах топлива;
• тепловые контуры;
• циркуляционный насос;
• батареи и другие отопители;
• гидравлический бак (демпфер) для сбора воды или антифриза;
• манометр для контроля давления;
• воздухоотводчики для удаления воздушных пробок;
• аварийный клапан сброса давления;
• запорно-регулировочная арматура.

Далее рассмотрим основные элементы ЗСО подробнее.

Как выбрать расширительный бак

Замкнутый тепловой контур оснащается мембранным расширительным баком. В эту емкость собирается излишек воды или антифриза, образующийся при нагреве. Внутри сосуда установлена полимерная или резиновая мембрана, отгораживающая воздушную полость. При нагревании объем теплоносителя увеличивается, он поступает внутрь бака, прижимает мембрану и занимает пространство, где был воздух. При снижении температуры жидкость уменьшается в объеме и уходит обратно в трубы.

Существует два типа расширительных баков:

• ремонтопригодные – со съемной мембраной;
• неразъемные – дешевые, которые нельзя починить при поломке.

При покупке обращайте внимание на цвет бака: для отопления подходят только резервуары красного цвета, голубые годятся лишь для водоснабжения.

Для расчета параметров расширительного бака нужно знать объем циркулирующей жидкости. Этот показатель складывается из количества теплоносителя в котле, трубах и радиаторах отопления.

Проведем примерный расчет отопительной системы, состоящей из котла, 250 метров труб и шести 8-секционных биметаллических радиаторов.

Для расчета объема жидкости в трубах нужно измерить их внутренний радиус. Допустим, диаметр трубопровода составляет 16,6 мм, значит, радиус равен 8,3 мм. Для правильности расчета переведем длину труб в миллиметры: 250 м = 250000 мм.

Объем жидкости в отопительных контурах подсчитаем по формуле:

V = π*r2*L, в которой:

• π – 3,14;
• d – внутренний диаметр;
• L – общая длина отопительных контуров.

Подставляем данные в формулу

3,14*8,32*250000 = 54078650 куб. мм, или округленно 54,1 л.

Чтобы подсчитать объем теплоносителя в батарее, нужно посмотреть в паспорте отопительного прибора емкость секции. Например, для заполнения 1 секции биметаллической модели от компании «Теплоприбор» БР1-500 понадобится 0,21 л жидкости.

Система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком – особенности монтажа в частом доме

Рассматривая систему отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком, потребитель, как правило, обращает внимание на очевидные достоинства этого типа теплоснабжения частного дома. За счет исключения попадания кислорода внутрь системы продлевается срок службы всего оборудования. Такой тип обогрева помещения более автономный и не требует постоянного участия человека. Выбор наиболее оптимального варианта реализации данного типа отопления на практике является ключевым.

Закрытая система отопления: схемы и особенности монтажа системы закрытого типа

• В открытой вентилируемой системе открытая емкость в самой высокой точке установки используется для хранения расширенной жидкости.
• В закрытом контуре отопления с насосом (находящейся под давлением / герметичной) специальная емкость используется для уравновешивания расширенной жидкости. При этом, за счет своей конструкции и габаритов, этот бак может быть размещен в любом удобном месте.

• общее время установки сокращается;
• отсутствие потери воды в системе из-за испарения. Утечки напрямую влияют на давление в системе, и их легче идентифицировать;
• сниженный риск замерзания благодаря отсутствию открытых трубопроводов над изоляционным слоем;
• гибкие возможности установки, устраняющие необходимость в расширительных баках высокого уровня;
• использование циркуляционных насосов с большим напором, это позволяет использовать меньшие диаметры трубопроводов;
• превышение давления предотвращает появление звуков кипения в системе при более высоких температурах;
• предотвращается повторное попадание воздуха в воду, что снижает коррозию и улучшает теплообмен;

Схема закрытой системы отопления с насосом в частном доме. Обвязка котла отопления

• наличие манометра для учета давления в трубах;
• автоматический спуск воздуха из батарей с целью недопущения образования пробок и стопора движения теплоносителя;
• предохранительный клапан (либо аналогичный по своему функционалу прибор) для выброса чрезмерного давления воды в трубах и предупреждения взрыва ТТКО;
• трехходовой клапан для равномерного распределения тепловых потоков;
• расширительный бак для покрытия объема теплоносителя, который поменял свои свойства вследствие нагревания.
• центробежный гидронасос, приспосабливается на входе или выходе в систему для циркуляции воды.

Кроме этого в обогревательном комплексе должна быть предусмотрена возможность спуска теплоносителя, специальный кран правильнее всего разместить в нижней точке радиаторов.

• природный газ – сжигает метан из газовых магистралей;
• жидкое топливо – сжигает дизельное топливо, мазут, жидкое биотопливо;
• твердотопливный котел – сжигает древесные бревна, гранулы или щепу;
• электрический – работает по принципу кухонного чайника, но в гораздо большем масштабе.

Батареи отопления. Большинство из них стальные, но есть из меди и алюминия. Радиатор передает тепло воздуху в комнате, когда он проходит через панель радиатора. Теплый воздух поднимается вверх и выталкивает более холодный воздух обратно вниз и снова на поверхность радиатора. Отдельно к этой категории можно добавить пол с подогревом. Трубы для систем центрального отопления могут быть стальными, медными или пластиковыми и бывают разных размеров от 8 мм до 35 мм в диаметре. Расширительный бачок используется в системе отопления для контроля расширения труб и радиаторов. По мере нагрева воды ее объем увеличивается примерно на 4%, расширительный бак предназначен для предотвращения повреждения системы. Может быть не герметичным если применяется в «открытой» системе отопления. Расширительный клапан также является частью «закрытой» системы отопления. Он предназначен для работы в случае неисправности расширительного бака или избыточного давления в системе и срабатывает для сброса давления в системе. Циркуляционный насос проталкивает нагретую воду. Он находится либо внутри котла, либо монтируется отдельно.

Закрытая система отопления с циркуляционным насосом подразделяется на однотрубную и двухтрубную. СЦО с одной трубой работает через главный трубопровод подачи горячей воды, который идет от котла, который подает теплоноситель к каждой батарее, которые подключены последовательно. В указанном типе обогрева помещения задействуется только одна магистраль, условно говоря, деление происходит только на подачу и обратку. Каждая батарея имеет сужение трубы для подачи горячего теплоносителя, который ответвляется от основной магистрали для подачи в батарею. Вода проходит через радиатор, выходя с другой стороны немного более прохладной, а затем смешивается с горячей водой в основной трубе подачи горячей воды. После прохождения крайнего радиатора цикл повторяется. СЦО с одной трубой требует точных расчетов и внимания, а также правильной балансировки в конце установки, неверная балансировка СЦО такого типа чревато неравномерным распределением тепла и, соответственно, холодом в отдельных комнатах. Потеря тепла – это основной минус этой схемы.

Система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком, в которой реализуется двухтрубное подключение имеет две отдельные трубы, которые подключены к каждому теплообменнику, одна питает батарею (подача), а другая отводит воду от теплообменника назад в котел (обратка). В радиаторах используются клапаны для их балансировки в зависимости от положения потока, что обеспечивает нагрев радиаторов. Размеры основных подающей и обратной труб подбираются в зависимости от протяженности магистралей. Все радиаторы отходят от основных труб трубопроводами одинакового размера. Дополнительные функции, такие как термостаты зонального нагрева и возможность усовершенствовать ее, повышают эффективность системы. Двухтрубная схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом является более популярной при организации обогрева дома. Основное ее преимущество заключается в том, что вода из подачи после прогрева одного радиатора возвращается в котел для повторного нагрева, а не идет дальше по контуру. То есть, можно достичь одинаковой температуры во всех радиаторах, в отличие от однотрубной системы.

СЦО с двумя трубами, в которой одна отвечает за подачу теплоносителя, а другая- за возврат его в котел, каждая батарея имеет канал подачи и возврата, поэтому вода будет в основном нагревать теплообменники в начале контура, если система не сбалансирована. Настройка системы заключается в регулировке запорных клапанов на радиаторах в начале контура и в конце контура, первые будут почти закрыты, а вторые полностью открыты. Плюсы- быстрое нагревание и лучший баланс тепла. Двухтрубная система более эффективна, чем однотрубная, но по-прежнему требует правильной балансировки после установки. По способу подключения элементов эта система делится на вертикальную и горизонтальную. В первой все радиаторы запитываются к вертикальному стояку, во второй – к горизонтальному. Также, двухтрубная схема закрытой системы отопления с насосом подразделяется на «тупиковую»- горячая жидкость в трубах движется по одной магистрали, а по второй возвращается в котел и «попутную» (Петля Тихельмана), когда вода горячая и охлажденная движутся в попутном направлении. К минусам двухтрубной системы относят сложность подключения и дороговизну.

Схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом имеет свои особенности и преимущества в сравнении с негерметичной системой обогрева. Как уже упоминалось выше, главное отличие в них- это герметичность за счет конструкции емкости для компенсации жидкости. В открытой системе расширительный бак открыт и, чтобы компенсировать потери воды из-за испарения или утечки в системе, уровень воды в баке поддерживается и пополняется автоматически с помощью поплавкового клапана, подключенном к водопроводу. Давление в системе достигается за счет высоты расположения резервуара над помещением с оборудованием. Герметичные системы предусматривают автоматическое восполнение потерь воды и обеспечивают соблюдение требований к минимальному напору. Для этого используется резервуар, который крепится к патрубку системы. Емкость рассчитана на тепловое расширение воды при нагревании, предотвращая чрезмерное давление воды. Повышение давления воды может привести к повреждению элементов системы обогрева. Расширяющаяся вода из водонагревателя поступает в расширительный бак, сбрасывая давление воды в системе.

Выбор котла для закрытой системы отопления

• газовый котел;
• твердотопливный котел;
• жидкотопливный котел;
• электрический котел.

Газовый котел

• природный газ является самым чистым из ископаемых видов топлива, так как выделяет более низкие уровни парниковых газов;
• это топливо совершенно без запаха;
• нет необходимости в резервуаре для хранения, потому что газ поступает из сети.

• необходимость быть подключенным к газовой магистрали, а это не всегда доступно в местностях где не проложены магистрали;
• цены на газ постоянно растут;
• ежегодное обслуживание и ремонт необходимы по соображениям безопасности, так как самостоятельное обслуживание может быть опасным.

Жидкотопливный котел

• не нужно подключаться к газу или электросети;
• жидкотопливные котлы дешевле в эксплуатации по сравнению с электрическими;
• цены на нефть более стабильны, чем на природный газ.

• нефть не так доступна по цене, как природный газ, она производит больше выбросов парниковых газов, чем газ и пропан, и имеет сильный запах;
• необходимо следить за уровнем топлива и пополнять запасы;
• для масляных баков требуется больше места, чем для газа.

Твердотопливный котел

• при правильном сжигании дрова не требуют выбросов углерода;
• древесина горючая, но не взрывоопасная;
• древесина не протекает;
• не нужно подключаться к газу или электросети;
• древесина и уголь дешевле других источников топлива.

• необходимо бороться с дымом и опасаться выбросов угарного газа;
• уголь – не экологически чистое топливо;
• древесину и уголь нужно забрать или доставить домой, также нужно место для их безопасного хранения;
• вы должны контролировать уровни и пополнять запасы топлива по мере необходимости;
• техническое обслуживание требуется гораздо чаще (иногда ежедневно).

Электрический котел

• рейтинг эффективности достигает 99 процентов;
• они компактны и просты в установке;
• отсутствуют парниковые газы или другие опасные выбросы;
• этим агрегатам не требуется система дымохода или воздухозаборника;
• нет необходимости подключаться к газовой сети или хранить топливо;
• нет риска возгорания, утечек или взрывов.

• электричество обычно стоит дороже чем горючего;
• необходимость подключения к электросети;
• в доме не будет тепла в случае отключения электроэнергии;
• электрические агрегаты не могут нагреть воду до такой высокой температуры, как котлы внутреннего сгорания;
• эти устройства могут нагревать только небольшое количество воды за один раз, поэтому они не подходят для больших домов.

Выбор теплоносителя. Существует четыре наиболее распространенных вида жидкостей, которыми заполняются системы закрытого контура отопления с насосом – это вода, смеси гликоля и воды, гликоль в чистом виде и масла. Каждый из них лучше подходит для определенных условий. Эти жидкости должны быть вязкими, чтобы легко перемещаться по системе, и должны иметь достаточно высокую теплоемкость для этого процесса. Заполнение системы отопления закрытого типа с помощью опрессовочного насоса

Основное преимущество воды как теплоносителя – невысокая стоимость. Вода не используется на объектах, где режим работы отопления не постоянен. Замерзание воды в системе отопления грозит их разрушением. Смесь гликоля и воды можно использовать для ускорения процесса нагрева и обеспечения более высокой точки кипения, чем сама вода. Это дешевле, чем использование чистых гликолевых жидкостей, и может работать при более высоких температурах. Гликолевые теплоносители могут работать при более высоких температурах, чем другие смеси. Термальные масла имеют самую высокую точку кипения, они универсальны. В большинстве систем обогрева помещений используется вода в качестве теплоносителя.

Со временем, открытая система отопления, если она установлена в старом доме, требует модернизации или переоборудования в закрытую, которая, как упоминалась выше, является более выгодной и функциональной. К тому же, если затеян капитальный ремонт дома, затраты на ее переоборудование сопоставимы с выгодой, которую получит домовладелец в дальнейшем. При переоборудовании следует помнить, что схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом обязательно должна включать элементы, отвечающие за безопасность во время процесса горения, а также бак, компенсирующий расширение жидкости в магистралях и гидронасос, обеспечивающий циркуляцию воды по магистралям. Основное их назначение- обеспечение безопасности в ходе эксплуатации котла. Нагревательный элемент не должен ощущать на себе большие перепады температуры, что продлит срок его службы и не допустит появление сажи в котле. Для защиты теплообменника от перепада температур устанавливают клапан от перегрева, который представляет собой специальное устройство в виде клапана с термостатом. В обогревательном комплексе предусматривается возможность спуска воды.

Котел должен иметь определенное рабочее давление для правильной работы отопления. Если котел теряет давление или если давление слишком высокое, это может привести к отключению или блокировке котла. При включении отопления вода в трубах и радиаторах нагревается и расширяется. Это расширение воды приводит к увеличению давления во всей системе. Когда отопление включено, давление в котле должно быть от 1,5 до 2 бар. Большинство котлов выделяют эту область на манометре зеленым цветом, чтобы вы могли видеть, указывает ли стрелка на правильное значение давления. Некоторые котлы также имеют критические зоны ниже 1 и выше 2, отмеченные красным, чтобы помочь определить любые проблемы. Если система центрального отопления отключена, давление в котле должно быть от 1 до 1,5 бар. Это означает, что стрелка должна оставаться в зеленой зоне манометра. В зависимости от марки котла, рекомендуемое оптимальное рабочее давление большинством производителей составляет 1,3 бар. В любом случае необходимо проверить руководство по эксплуатации котла, чтобы убедиться, что котел работает при оптимальном рабочем давлении.

Закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией

На сегодняшний день закрытая система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя успешно применяется для обогрева подавляющего большинства загородных домов. Ее отличие от открытой схемы – в движении воды, находящейся под давлением, по замкнутой сети трубопроводов в полной изоляции от внешней среды. Если вы еще не решили, какой вид отопительной разводки выбрать для своего жилища, рекомендуем ознакомиться с данной статьей, где изложена вся необходимая информация о системах закрытого типа.

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.

Позитивные стороны и недостатки

Закрытый вариант водяной системы обрел популярность благодаря многочисленным достоинствам:

• нет контакта с атмосферой – отсутствуют потери теплоносителя за счет испарения;
• для заполнения сети в периодически протапливаемом здании можно применять антифриз;
• здесь не нужны трубы больших диаметров, прокладываемые со значительным уклоном, как это делается при монтаже магистралей с естественной циркуляцией воды;
• отсутствуют потери тепла через герметичный расширительный бак, поэтому схема считается более экономичной;
• вода, находящаяся под давлением, прогревается значительно быстрее, а закипает при более высокой температуре, что снижает риск образования паровой пробки при аварийной ситуации;
• система закрытого типа хорошо поддается регулированию как на отдельных участках, так и в целом.

Примечание. Герметичность дает еще один немаловажный плюс – теплоноситель не насыщается атмосферным воздухом через открытый бачок. Воздушные пузырьки могут попасть в трубопроводы только через подпитку от водоснабжения либо сквозь трещины в мембране бака.

Прокладка трубопроводов в полу и внутри стен

Небольшие диаметры трубопроводов и принудительная циркуляция – важнейшие аргументы в пользу современных закрытых сетей отопления. Всю разводку можно упрятать в стены или полы, а трубы прокладывать с минимальным уклоном. Он служит только для слива воды при ремонте или промывке радиаторов и магистралей.

Теперь о ложке дегтя в бочке меда. Дело в том, что закрытая система отопления частного дома неспособна функционировать автономно, поскольку зависит от электричества, питающего насос. Поэтому при частых отключениях электроэнергии рекомендуется обзавестись блоком бесперебойного питания либо электрогенератором, дабы не остаться без тепла.

Справка. В интернете можно отыскать альтернативные варианты — закрытые системы, выполненные по образцу гравитационных (самотечных). То есть, большими трубами со значительными уклонами. Но тогда половина вышеперечисленных достоинств теряется, а стоимость монтажа возрастает.

Второй негативный момент – сложность удаления воздушных пробок в процессе заливки воды, опрессовки и запуска отопления. Но данный минус не станет проблемой, если удалять воздух согласно общепринятой технологии.

Схемы закрытых систем

Для обогрева загородных и дачных домов применяются следующие типы разводок:

1. Однотрубная. Все радиаторы присоединяются к единственной магистрали, проходящей по периметру помещения или здания. Поскольку горячий и охлажденный теплоноситель движутся по одной трубе, каждая последующая батарея получает меньше тепла, нежели предыдущая.
2. Двухтрубная. Здесь нагретая вода поступает в отопительные приборы по одной магистрали, а уходит по второй. Самый распространенный и надежный вариант для любых жилых зданий.
3. Попутная (петля Тихельмана). То же, что и двухтрубная, только охлажденная вода течет в одинаковом направлении с горячей, а не возвращается в противоположном (показано ниже на схеме).
4. Коллекторная или лучевая. Каждая батарея получает теплоноситель по отдельному трубопроводу, подключенному к общей гребенке.

Однотрубная горизонтальная разводка (ленинградка)

Справка. Однотрубные системы бывают горизонтальными (так называемая ленинградка) и вертикальными. Последние, где вода раздается приборам отопления от стояков, нередко используются в двухэтажных домах.

Однотрубная горизонтальная схема оправдывает себя в одноэтажных домиках небольшой площади (до 100 м²), где обогрев обеспечивают 4—5 радиаторов. Больше подключать к одной ветви не стоит, последние батареи будут слишком холодными. Вариант с вертикальными стояками годится для здания в 2—3 этажа, но в процессе реализации придется проходить перекрытия трубами чуть ли не каждой комнате.

Однотрубная схема с верхней разводкой и вертикальными стояками

Совет. Если ваш выбор пал на однотрубную закрытую схему, лучше доверить ее проектирование и наладку специалистам. Они должны сделать расчет и подобрать диаметр основной магистрали, чтобы тепла хватило всем потребителям. Узнать больше практической информации вам поможет видео от эксперта:

Двухтрубная схема с тупиковыми ветвями (показана в начале статьи) довольно проста, надежна и однозначно рекомендована к применению. Если вы владелец коттеджа площадью до 200 м² высотой 2 этажа, то разводку магистралей делайте трубами с проходным сечением DN 15 и 20 (внешний диаметр – 20 и 25 мм), а для подсоединения радиаторов возьмите DN 10 (снаружи – 16 мм).

Попутная схема движения воды (петля Тихельмана)

Петля Тихельмана наиболее уравновешена гидравлически, но сложнее в монтаже. Трубопроводы придется класть по периметру комнат либо всего дома и проходить под дверями. По факту «попутка» обойдется дороже двухтрубной, а результат выйдет примерно одинаковым.

Лучевая система тоже проста и надежна, вдобавок вся разводка успешно прячется в полу. Подсоединение ближних батарей к гребенке выполняется трубами 16 мм, отдаленных – 20 мм. Диаметр магистрали от котла – 25 мм (DN 20). Недостаток данного варианта – цена коллекторного узла и трудоемкость монтажа с прокладкой магистралей, когда напольное покрытие уже сделано.

Схема с индивидуальным подключением батарей к коллектору

Как подобрать оборудование

Один из важных моментов – подбор источника тепла по мощности и виду используемого энергоносителя:

• на природном либо сжиженном газе;
• на твердом топливе — дровах, угле, пеллетах;
• на электричестве;
• на жидком топливе – солярке, отработанном масле.

Справка. При необходимости можно подобрать комбинированную многотопливную установку, например, на древесине и электроэнергии либо газ + солярка.

Мощность котельной установки рассчитывается стандартным образом: отапливаемая площадь жилища умножается на 0,1 для перевода в киловатты и на коэффициент запаса 1,3. То есть, для дома 100 м² нужен источник тепла мощностью 100 х 0,1 х 1,3 = 13 кВт.

Для закрытой системы отопления не принципиально, какой теплогенератор вы купите, поэтому подробно рассматривать данный вопрос мы не будем. Но вы сильно облегчите себе задачу, если приобретете настенный газовый котел, оборудованный собственным циркуляционным насосом и расширительным баком, что показан на фото. Для небольшого дома останется лишь подобрать трубы и отопительные приборы, о чем и пойдет речь далее.

Разновидности труб

Отопительную сеть частного дома можно смонтировать из таких труб:

• ППР (полипропилен);
• сшитый полиэтилен – PEX, PE-RT;
• металлопластик;
• варианты из металла: медь, сталь и гофрированная нержавейка.

Под выполнение самостоятельного монтажа с невысокими финансовыми затратами лучше брать полимерные трубы. Для сборки обжимных соединений из металлопластика и полиэтилена не потребуется специальных инструментов, а полипропилен придется паять (сварочный аппарат берется в аренду). Конечно, по стоимости материалу ППР нет равных, но из соображений надежности и долговечности мы рекомендуем использовать трубопроводы PEX из сшитого полиэтилена.

Медь и гофрированную нержавейку можно тоже монтировать на обжимных фитингах, но первая отличается высокой ценой, а вторая – значительным гидравлическим сопротивлением. Что касается черного металла, то он неудобен во всех отношениях – монтаж на сварке и подверженность коррозии отодвигают его на последнее место. Подробнее о выборе труб рассказывается в очередном видеоматериале:

Какие радиаторы лучше

Сейчас в торговой сети предлагаются отопительные приборы таких видов:

• стальные панельные;
• сделанные из сплава алюминия с кремнием (силумина);
• то же, но с каркасом из стальных труб, название – биметаллические;
• чугунные батареи – аналоги советских «гармошек» МС 140 и модели в стиле ретро.

Примечание. Последние 3 разновидности радиаторов набираются из нужного количества секций по теплоотдаче.

Стальной панельный радиатор

С точки зрения экономии выгоднее покупать стальные батареи, отличающиеся демократичной ценой. Алюминиевые приборы дороже, но интенсивнее отдают тепло. Эти 2 разновидности наиболее востребованы для закрытых систем отопления частных домов.

Нагревательный прибор из алюминия

Биметаллические радиаторы предназначены для отопительных сетей с низкокачественным теплоносителем, поступающим с перепадами давления, что характерно для централизованного теплоснабжения многоквартирных домов. Покупать эти дорогостоящие изделия в загородный дом с автономным отоплением бессмысленно.

Чугунные «гармошки» сильно проигрывают другим батареям по внешнему виду и весу. Но благодаря низкой цене находят применение в промышленных зданиях и хозпостройках. В то же время винтажные радиаторы из чугуна отличаются безупречным дизайном, но слишком дороги по цене.

Чтобы подобрать отопительный прибор по мощности, сделайте простой расчет: указанную в паспорте теплоотдачу разделите на 1,5. Так вы узнаете реальную мощность радиатора, ведь в документации отражены характеристики для определенных условий эксплуатации, не совпадающих с действительностью.

Совет. Не забудьте приобрести радиаторную арматуру – шаровой кран для подачи и балансировочный вентиль на обратку. Если вы решили поставить на батареи энергосберегающие терморегуляторы с преднастройкой, то на выходе из прибора должен устанавливаться обычный отсекающий кран.

Насос и расширительный бак

В закрытых отопительных системах частных жилищ обычно применяется 3 типа бытовых циркуляционных насосов, развивающих напор 4, 6 и 8 м водяного столба (это давление 0,4, 0,6 и 0,8 Бар соответственно). Мы предлагаем не углубляться в сложные гидравлические расчеты, а подобрать насосный агрегат по следующим признакам:

1. Для одно — и двухэтажного здания площадью до 200 м² достаточно напора 4 м.
2. В коттедж площадью 200—300 м² понадобится насос давлением 0,6 Бар (6 м).
3. Циркуляцию в сети трехэтажного особняка на 400—500 м² обеспечит агрегат с напором 8 м водного столба.

Справка. О мощности насоса нужно судить по его маркировке. Например, изделие бренда Grundfos 25-40 имеет диаметр подключения 25 мм и развивает давление 0,4 Бар.

Чтобы подобрать размер расширительного бака, вам следует вычислить объем воды во всей закрытой системе отопления вместе с котловым баком. Учитывая тот факт, что при нагреве с 10 до 90 °С вода расширяется примерно на 5%, вместительность бачка должна составлять 1/10 часть от общего количества теплоносителя.

Как заполнить трубопроводы отопления

Мы решили осветить данный вопрос, поскольку заливка закрытой системы должна производиться по определенному алгоритму, чтобы не осталось воздушных пробок:

1. Вначале все отопительные приборы должны быть отсечены от магистралей с помощью кранов. Остальную арматуру полностью откройте и включите подпитку из водопровода. Наполняйте трубы медленно, чтобы воздух успевал уходить через клапан на группе безопасности.
2. Когда давление достигнет 1 Бар (следите за манометром), остановите наполнение и включите на несколько минут циркуляционный насос, дабы выдавить остатки воздуха.
3. Оставьте помощника поддерживать давление на уровне 1 Бар, а сами поочередно открывайте радиаторные вентили и спускайте воздух кранами Маевского.
4. По окончании запустите котел и насос, прогрейте теплоноситель и стравите воздух из батарей еще раз.

Убедившись, что все трубопроводы и отопительные приборы полностью прогрелись, поднимите давление в сети до 1,5—2 Бар при температуре на котле 80 °С.

Заключение

Невзирая на всю популярность водяных систем закрытого типа, они вовсе не являются панацеей. Во многих населенных пунктах с нестабильным электроснабжением монтировать такие схемы нет смысла, ведь придется нести затраты на покупку ИБП или генератора, а это нецелесообразно. При подобном раскладе нет альтернативы самотечным системам с естественной циркуляцией.