Основные характеристики закрытой системы отопления частного дома

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

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

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

Закрытая система с самотечной циркуляцией

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

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

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

Открытая система с самотечной циркуляцией

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

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

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Преимуществ у данного решения несколько:

1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
2. Экономятся средства на монтаж системы.

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

Двухтрубная система с самоциркуляцией

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

1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

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

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

Виды отопительных систем

Независимо от того, какая из отопительных конструкций используется, принцип действия остаётся один — теплоноситель подогревается в котле до нужной температуры и циркулирует по трубопроводу до отопительных приборов, постепенно остывая. После того как теплоноситель отдаст своё тепло, он возвращается обратно в котёл и процесс повторяется.

В качестве теплоносителя, как правило, выступают два вещества:

• вода;
• антифриз.

Существует два основных вида отопительных систем, которые классифицируются по конструкции расширительного бака. Расширительный бак — это устройство, которое компенсирует температурное расширение теплоносителя при его нагреве.

Система отопления может быть закрытая и открытая. Рассмотрим эти два вида более подробно:

Открытая. В такой конструкции расширительный бак является негерметичным. Поэтому при прокладке такой коммуникации в частном доме в качестве бака можно использовать любую подходящую ёмкость

Однако существует одно очень важное правило, которое следует соблюдать при монтаже открытой отопительной конструкции — расширительный бак должен располагаться выше других элементов системы.
Закрытая. В закрытой отопительной коммуникации бак обладает герметичностью

Благодаря этому, такую ёмкость можно монтировать в любой точке системы.

В закрытой системе расширительный бак должен быть большим, но расположить его можно в любом месте

В некоторых случаях отопительные баки стыкуются с котлом (так называемый встроенный бак). Емкости для закрытых конструкций в основном представлены мембранным типом.

Система отопления многоэтажного дома

Система отопления многоэтажного дома довольно сложна и её внедрение очень ответственное мероприятие, результат которого будет влиять на всех находящихся в здании людей.

Существует несколько схем отопления многоэтажных домов, каждая из которых имеет как свои плюсы, так и свои минусы:

• Однотрубная система отопления многоэтажного дома вертикальная – надёжная система, благодаря чему пользуется популярностью. Помимо этого, на её реализацию требуется меньше материальных затрат, простота монтажа, детали могут быть унифицированы. Из недостатков можно отметить один, в отопительном сезоне бывают периоды, когда температура воздуха на улице повышается, а это значит, что в радиаторы (из-за перекрытия их), попадает меньше теплоносителя и он выходит из системы неостывшим.
• Двухтрубная система отопления многоэтажного дома вертикальная – эта система позволяет напрямую экономить тепло. При необходимости закрывается термостат, и теплоноситель будет продолжать поступать в нерегулируемые стояки, которые располагаются на лестничных клетках здания. Из-за того, что при такой схеме в стояке возникает гравитационное давление, часто отопление организуют, применяя нижнюю прокладку разводящей магистрали.
• Двухтрубная горизонтальная система – наиболее оптимальна как по гидродинамическим, так и по теплотехническим показателям. Эта система может применяться в домах самой разной этажности. Такая система позволяет эффективно экономить тепло, а также малоуязвима даже в тех случаях, которые не были учтены проектом. Единственный недостаток это высокая стоимость.

Прежде чем приступать к монтажным работам, необходимо спроектировать отопление. Как правило, проектирование отопительной системы многоэтажного дома выполняется на этапе проектирования самого дома. В процессе проектирования отопительной системы производятся расчеты, и разрабатывается схема отопления многоэтажного до расположения труб и отопительных приборов. В заключение работы над проектом, он проходит стадию согласования и утверждения в государственных инстанциях.

Как только проект согласован и получены все необходимые решения, начинается этап подбора оборудования и материалов, их закупки, а также осуществляется их доставка на объект. На объекте уже бригада монтажников приступает к монтажным работам.

Наши монтажники выполняют все работы с соблюдением всех нормативов, а также в чётком соответствии с проектной документацией. На заключительном этапе система отопления многоэтажного дома опрессовывается и производятся пусконаладочные работы.

Система отопления многоэтажного дома представляет особый интерес, ее можно рассмотреть на примере стандартного пятиэтажного дома. Необходимо выяснить, как в таком доме функционирует отопление и горячее водоснабжение.

Схема отопления двухэтажного дома.

В пятиэтажном доме подразумевается центральное отопление. в доме имеется ввод теплотрассы, есть водные задвижки, тепловых узлов может быть несколько.

В большинстве домов тепловой узел заперт, что делается для достижения безопасности. Несмотря на то что все это может показаться очень сложным, систему функционирования отопления можно описать доступными словами. Проще всего взять для примера пятиэтажный дом.

Схема отопления дома следующая. После водных задвижек располагаются грязевики (грязевик может быть один). Если система отопления открытая, то после грязевиков через врезки располагаются задвижки, которые стоят с обработки и подачи. Система отопления сделана таким образом, чтобы вода, в зависимости от обстоятельств, не могла браться с обратной стороны дома или с подачи. Все дело в том, что центральная система отопления многоквартирного дома функционирует на воде, которая перегрета, поступление воды осуществляется с котельной или с ТЭЦ, ее давление при этом составляет от 6 до 10 Кгс, а температура воды достигает 1500°С. Вода находится в жидком состоянии даже в очень холодную погоду благодаря повышенному давлению, поэтому она в трубопроводе не вскипает с образованием пара.

Когда такая высокая температура, то ГВС включается с обратной стороны здания, там температура воды не превышает 700°С. Если температура теплоносителя низкая (это происходит весной и осенью), то для нормального функционирования ГВС такая температура не может быть достаточной, тогда вода на ГВС идет с подачи в здание.

Теперь можно разобрать открытую систему отопления такого дома (это называется открытый водозабор), такая схема является одной из самых распространенных.

Правильный выбор котла для закрытой системы

Отопительная система закрытого типа может функционировать в автономном режиме. Специалисты рекомендуют устанавливать автоматические котлы, которые осуществляют работу по параметрам, установленным после монтажа. В таком случае не требуется никакого вмешательства со стороны хозяев, что является очень удобным.

Основные разновидности котлов, в зависимости от топлива, на котором они работают:

• газовые;
• электрические;
• на жидком топливе;
• на твёрдом топливе.

Наиболее подходящим вариантом, для закрытой отопительной коммуникации являются котлы, использующие в качестве топлива газ. При монтаже газового котла для закрытой отопительной конструкции существует возможность подключения к системе комнатного термостата. Этот прибор позволяет выставлять необходимую температуру в отапливаемых помещениях, причём точность температуры является очень высокой (до одного градуса).

К некоторым разновидностям котлов можно подключить специальные датчики погоды, которые устанавливаются снаружи здания и передают информацию о погоде. По их показаниям котёл регулирует мощность и скорость нагрева теплоносителя.

Закрытую систему для обогрев дома можно организовать с любым типом котла, в том числе и электрического

Стоит также сказать несколько слов о моделях, которые функционируют на электрической энергии. Существует три типа таких котлов:

• обычные котлы, включающие в себя трубчатый электронагреватель (ТЭН);
• индукционные;
• электродные.

Два последних типа считаются более компактными и выгодными, с финансовой точки зрения. Кроме этого, они обладают меньшим коэффициентом инерционности, что также является неоспоримым плюсом.

Самыми универсальными на сегодняшний день считаются котлы, которые используют в качестве топлива твёрдые или жидкие материалы.

Твердотопливные котлы имеют возможность организации автоматического контроля за процессом горения, однако, из-за специфики топлива эффективность такой автоматической системы будет ниже.

Расчёт мощности этого устройства производится довольно просто, но и здесь есть свои нюансы. Специалисты советуют подбирать котёл, руководствуясь таким расчётом: на 1 м² площади необходимо 100 Ватт мощности. Желательно подбирать котёл с мощностью несколько выше. Это обусловлено тем, что бывают аномально холодные зимы. Запас мощности должен составлять примерно 30–50%.

Комплектация и принцип работы системы

В водяной системе отопления посредником при передаче тепловой энергии от котельной установки к радиаторам выступает жидкость. Циркуляция теплоносителя может выполняться на большие расстояния, обеспечивая нагрев домов и помещений разной площади. Это объясняет повсеместное внедрение водяного теплоснабжения.

Работоспособность системы отопления открытого типа возможна без использования насоса. Циркуляция теплоносителя основывается на принципах термодинамики. Движение воды по трубам происходит за счет разности в плотности горячей и холодной жидкости, а также благодаря уклону проложенных труб.

Галерея изображений Фото из В открытых отопительных контурах объем для расширения теплоносителя обеспечивает негерметичный бачок — стальная или полимерная емкость с крышкой и патрубком для слива излишков в канализацию

Открытые отопительные схемы напрямую сообщаются с атмосферой. Через бачок удаляется воздух, но и происходит испарение, из-за которого теплоноситель в системе требуется периодически пополнять

Расширительный бак для отопительной системы частного дома можно сделать из пластиковой канистры, старого металлического бидона и подобных подручных средств

В схемах соединения приборов соблюдены стандартные принципы. Есть двухтрубные и однотрубные варианты

В схемах отопления с двумя трубами теплоноситель подается в приборы одной трубой, а отводится другой. В однотрубных системах теплоноситель перетекает от одного радиатора к другому и возвращается в котел по одной магистральной трубе

Большинство открытых отопительных систем относится к разряду гравитационных. Однако есть варианты с использованием циркуляционного насоса, который подбирают с учетом нагрузки, превышающей стандарты закрытых схем

Преобладающий объем воздуха в открытых схемах выходит через бачок. Исключение — контуры с нижним подключением приборов, требующие установки воздухоотводчика на каждый радиатор

В открытых системах отопления используются все виды приборов, применяемых в сооружении отопительных систем. Правда рекомендованы к установке чугунные модели из-за способности долго сохранять тепло

Отличительная особенность системы

Специфика работы открытого контура

Варианты самодельных открытых бачков

Однотрубный способ соединения приборов

Двухтрубная система отопления

Циркуляционный насос в системе

Методы отвода воздуха из системы

Рекомендуемые типы приборов отопления

Незаменимый элемент системы – открытый расширительный бак, в который поступают излишки разогретого теплоносителя. Благодаря резервуару происходит автоматическая стабилизация давления жидкости. Емкость устанавливается над всеми компонентами системы.

Весь процесс функционирования «открытого теплоснабжения» условно делится на два этапа:

1. Подача. Разогретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
2. Обратка. Излишек теплой воды поступает в расширительный резервуар, остывает и возвращается в котел.

В однотрубных системах функцию подачи и обратки выполняет одна магистраль, в двухтрубных схемах подающая и обратная трубы независимы друг от друга.

Плотность теплой воды ниже плотности холодной, поэтому в системе образуется гидростатический напор. Под давлением горячая вода продвигается к радиаторам

Однотрубная схема считается самой простой и доступной для самостоятельного монтажа. Конструкция системы элементарна.

Базовая комплектация однотрубного теплоснабжения включает:

• отопительный котел;
• радиаторы;
• расширительный бак;
• трубы.

Некоторые отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубу диаметром 8-10 см. Однако специалисты отмечают, что эффективность системы и удобство эксплуатации при таком решении снижается.

Схема гравитационной однотрубной системы открытого типа энергонезависима. Затраты на приобретение труб, арматуры и оборудование относительно невысоки. Возможна работа с котлами разных типов

Двухтрубный отопительный вариант сложнее в устройстве и дороже в исполнении. Однако расходы и сложность сооружения полностью компенсируются устранением стандартных недостатков однотрубных систем. Теплоноситель с равной температурой поставляется практически одновременно во все приборы, остывшая вода собирается обратной магистралью, а не перетекает в следующую батарею.

Для обслуживания каждого прибора в двухтрубном отопительном контуре устраиваются подающая и обратная магистраль, благодаря чему температура система поставляет теплоноситель равной температуры во все точки, а остывшую воду собирает и направляет к котлу обратка — независимая от подачи магистраль (+)

Виды замкнутых отопительных систем

Все ЗСО делятся на группы по количеству труб, их расположению и направлению тока теплоносителя. Перед выбором закрытой системы отопления для частного дома нужно понять принципы их работы.

Однотрубная замкнутая система

В такой схеме радиаторы подключены друг за другом вдоль одной отопительной магистрали. Теплоноситель проходит последовательно через каждый из них и возвращается обратно в котел.

• Экономия – требуется меньше материалов.
• Простота проектирования и монтажа.
• Гидродинамическая устойчивость.

Недостатки замкнутого однотрубного контура:

• Неравномерный нагрев радиаторов. Жидкость, проходя через все батареи, охлаждается и в последнюю поступает чуть теплой. Особенно часто такое происходит, если последовательно присоединить несколько отопителей.
• Сложность регулировки. Из-за неравномерного нагрева элементов установить комфортную температуру сложно.
• Подходит только для небольших зданий.

Работу однотрубной замкнутой системы улучшает установка байпаса – перемычки между верхней и нижней трубой, подходящей к батарее. Создаются обходные тепловые пути, и линия нагревается быстрее.

Тепломагистраль можно расположить горизонтально или вертикально. В первом случае нагретые вода или антифриз будут двигаться вдоль комнат, а во втором – перемещаться по стоякам, опаливающим радиаторы, расположенные друг над другом.

Двухтрубная замкнутая система отопления

Такая конструкция предусматривает установку двух теплопроводов – по подающему горячий носитель поступает в радиаторы, а по обратному возвращается назад. Существует два варианта закрытых двухтрубных отопительных схем:

1. Тупиковая – в здании прокладывается несколько замкнутых ветвей, каждая из которых состоит из подающего контура и обратки. Нагретый теплоноситель доходит до конца линии и оттекает обратно к котлу. Теплый и холодный поток движутся навстречу друг другу, поэтому теплосистему называют встречной.
2. Кольцо Тихельмана – подающий и обратный контур прокладываются по кольцу вдоль помещения. Жидкость проходит по кругу и попадает обратно в котлоагрегат. Нагретый и охлажденный теплоноситель движутся в одном направлении, поэтому схему называют попутной.

Тупиковая и попутная система могут быть горизонтальными и вертикальными. Их можно проложить по длине в здания или по его высоте.

Преимущества двухтрубных теплосистем:

• равномерный нагрев радиаторов;
• более простая и точная регулировка;
• возможность монтажа в строении любого размера, площади и планировки;
• нетребовательность – батареи будут греть даже при погрешностях в расчетах.

• сложность проектирования и монтажа;
• большие затраты на материалы.

Для самостоятельного монтажа лучше выбирать тупиковую систему. Она универсальна, нетребовательна и устойчиво функционирует в любом доме, как в новом, так и давно построенном. Попутная больше подходит для просторных помещений без тупиков и препятствий, что значительно ограничивает ее применение.

Лучевая (коллекторная) двухтрубная система отопления

Этап схема имеет сложную конфигурацию. В каждом помещении ставится два коллектора – входной и обратный, от которого отходят подающий и обратный контуры. Подходит для зданий любой планировки и площади, но особенно рекомендуется при большом количестве отопителей. Лучевая схема с нижним подключением подойдет для отопления строящихся зданий.

Преимущества лучевой схемы:

• элементы можно убрать в шкафы и сделать незаметными;
• нагрев легко сбаласировать ручными клапанами и расходомерами на коллекторе;
• отопление возможно полностью автоматизировать и подключить к системе «умный дом»;

Недостатки:

• сложность расчета и монтажа;
• требуется большое количество материалов.

При монтаже не замуровывайте коммуникации, поскольку при аварии будет сложно добраться до места протечки. К трубопроводам и коллекторам должен оставаться свободный доступ.

Преимущества и недостатки закрытой системы отопления

На сегодняшний день закрытые системы отопления стали очень популярными. Это связано с тем, что такие отопительные конструкции имеют преимущества, перед открытыми аналогами:

• такая система может функционировать довольно продолжительный период без участия человека, что говорит о её автономности;
• возможность использования разных теплоносителей, которые испаряются в открытых конструкциях;
• поддержание постоянных показателей давления необходимых для нормального обогрева частного дома;
• монтаж такой конструкции при желании можно провести собственноручно;
• снижение общих финансовых затрат на организацию такой системы;
• высокий коэффициент теплоотдачи;
• исключается необходимость в организации теплоизоляции для магистрали, отпадает необходимость в выставлении чётких углов её наклона;
• не нужно постоянно добавлять теплоноситель в систему, так как исключается его испарение;
• равномерный обогрев отопительных приборов, влияющих на отопление помещений;
• уменьшение коррозийных воздействий на отопительное оборудование;
• быстрый подогрев теплоносителя.

Использование антифриза в качестве теплоносителя для закрытой отопительной конструкции — отличное решение. Это связано с тем, что в зимний период появляется возможность пользоваться отопительной системой периодически, не опасаясь замерзания теплоносителя.

Естественную циркуляцию теплоносителя в закрытой системе организовать сложно, поэтому необходимо устанавливать насос

Закрытые системы имеют и некоторые недостатки:

• монтаж закрытой отопительной конструкции предполагает покупку довольно большого расширительного бака (он стоит достаточно дорого);
• ещё одним недостатком считается постоянная потребность в электроэнергии (для работы циркуляционного насоса).

Элементы схемы – назначение, свойства, правила выбора

Отопительная схема с замкнутым контуром включает следующие главные элементы:

• Котел. Обязательно оснащается группой безопасности – агрегат изначально содержит в составе необходимые компоненты, либо оснащается ими снаружи при монтаже.
• Подающий и обратный трубопровод, конвекторы, радиаторы, оборудование для обогрева пола.

Видео-советы по выбору системы отопления для дома:

• Насосный модуль для перекачки теплоносителя. С целью профилактики перегрева монтируется на обратной магистрали.
• Расширительный бак. Устраняет последствия расширения жидкости при нагреве, сохраняет стабильным показатель внутреннего давления.

Если котел не содержит расширительного бака, его потребует докупить и установить в схему – иначе система при включении выйдет из строя. При этом объем устройства должен быть не менее 10 % от используемого теплоносителя.

Особенности заполнения теплоносителем

Закрытый контур заправляется с любой точки, но преимущественно с низа. Для этого в схему внедряется специальный патрубок, как правило, перекрываемый шаровым краном. Применяется 2 способа:

1. Ручным насосом из емкости с теплоносителем. Применяется для заправки антифриза.
2. Водопроводным шлангом путем присоединения к патрубку и включению подачи. Используется, когда в качестве теплоносителя выступает обычная вода.

Видео-пример заправки закрытой системы обогрева:

Коротко о главном

Система обогрева закрытого типа характеризуется изолированностью внутренней среды от внешнего пространства. Благодаря этому возникает ряд плюсов – длительная автоматическая работа, применение любого теплоносителя, высокая эффективность, долговечность и возможность монтажа бачка в любом месте. Минус – зависимость от электросети.

Замкнутый контур отличается от открытого более простым монтажом, применением меньших труб, менее строгим контролем и комфортной регулировкой нагрева. Механизм запуска и последующей эксплуатации сводится к ряду этапов – монтажу, заправке, стравливанию воздуха, запуску насоса и агрегата, прогреву, включению в работу расширительного бака и группы безопасности.

Системы с закрытым контуром подразделяются на 4 разновидности:

• Однотрубная.
• Лучевая.
• Двухтрубная.
• Кольцевая.