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:
- Ручным насосом из емкости с теплоносителем. Применяется для заправки антифриза.
- 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.
Открытая система отопления.
Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.
Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.
Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:
- Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
- «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.
Схема открытой системы теплоснабжения
В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.
В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:
- Котёл для нагревания теплоносителя.
- Приборы отопления (батареи)
- Расширительный резервуар открытого типа
- Трубопровод
В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.
Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.
Циркуляционный насос в системе отопления
Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:
- При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
- Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.
При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:
- Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
- Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
- Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
- Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
- В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.
Различия открытой и закрытой системы
Что же лучше – закрытая или открытая система обогрева?
Есть ряд показателей, значительно различающих открытую и закрытую системы отопления:
- Место установки бака расширительного. В открытой системе бачок нужно располагать в максимальной точке, а закрытая система обогрева не предъявляет к размещению бачка никаких требований.
- В закрытой системе обогрева поддерживается постоянное атмосферное давление, потому как снаружи воздух в систему такого рода не проникает (подробнее: “Закрытая система обогрева — схема на примерах”). Благодаря этому существенно становится больше продолжительность службы теплоснабжения. Добавочное давление сверху системы дает возможность сделать меньше риск появления воздушных пробок, закупоривающих размещенные сверху отопительные приборы.
- Для открытой системы отопления нужны трубы крупного диаметра, которые довольно не комфортны при установке и во время эксплуатации. Также, их очень непросто завуалировать, что плохо проявляется на дизайне помещений. Для работы подобной системы нужен постоянный уклон, создание которого просит лишних усилий.
- Закрытая система конструктивно намного проще и дешевле, потому как монтаж тонких труб менее трудный, а их цена гораздо меньше цены толстых труб.
- При правильной установке насоса циркуляционного можно будет избежать надоедливого шума.
Положительные качества открытой системы отопления:
- легкость эксплуатации;
- нет потребности установки насоса;
- одинаковое теплораспределение по помещениям;
- не тяжелый пуск и остановка системы;
- независимость от сети;
- надежность;
- самый простой монтаж.
Минусы открытой системы отопления:
- ухудшение устойчивости к износу системы при попадании в нее воздуха;
- плохая сопротивляемость малым температурам внешней среды при непостоянной работе;
- медлительный прогрев после запуска;
- необходимость непрерывного наблюдения за уровнем носителя тепла в баке расширительном;
- несовместимость системы с антифризами;
- большие размеры;
- невысокий КПД.
- лёгкая установка;
- нет потребности следить за уровнем носителя тепла в баке;
- хорошая стойкость перед замерзанием благодаря применению антифриза в виде теплоносителя;
- способность регулировать температуру системы за счёт увеличения или уменьшения количества энергоносителя;
- возможность долговременного применения одной партии воды, что происходит благодаря герметичности системы;
- управляемый уровень давления;
- экономность;
- технологичность, обуславливающая продолжительный эксплуатационный срок;
- возможность работы в связке с добавочными приборами обогрева.
Минусы закрытой системы отопления:
- зависимость от электрической энергии, которая требуется для работы насоса (избавится от проблемы можно, установив небольшой генератор);
- любое нарушение герметичности может привести к попаданию воздуха в систему;
- баки расширительные с диафрагмами имеют достаточно большие габариты, что очень часто усложняет их установку.
Заключение
Выбор подходящей системы отопления – дело преимущественно персональное, и любой владелец дома может подобрать очень прекрасный вариант. Закрытая и открытая система обогрева имеет различные параметры и функционал, отличается по значимому количеству параметров и подходит для различных случаев.
Открытая система отопления намного лучше подходит для маленьких строений: очень часто систему такого рода можно повстречать на дачах или в коттеджах. Отопительная схема открытого типа смотрится очень просто, а ее надежность довольно высока.
Закрытая система труднее как в установке, так и в применении, однако она имеет несколько положительных качеств. Системы отопления закрытого типа в большинстве случаев применяют в зданиях в несколько этажей или коттеджах.
Преимущества закрытой системы отопления
Из-за того, что открытые системы характеризуются множеством недостатков, популярность закрытой системы отопления только возрастает. В такой системе, как закрытая система отопления без насоса, контакт с воздухом изолируется, поэтому возможность попадания кислорода сводится к минимуму. Для компенсирования расширения теплоносителя следует применять специальные расширительные баки.
Закрытая система отопления без циркуляционного насоса
Когда носитель тепла расширяется при нагреве, он увеличивается в объеме, так, излишек идет именно в бак, а когда остывает – все происходит наоборот. Расширительный бак разделен внутри резиновой мембраной, которая достаточно эластична. Одна из двух частей при разделении служит в качестве воздушной камеры, которая заполнена газом (как правило, азотом), а вторая – водяной камеры, именно сюда идет носитель тепла.
Объем расширительного бака обязательно должен быть тщательно подобран так, чтоб он смог обеспечить давление при максимуме нагрева носителя тепла. Если же давление в закрытой системе отопления под влиянием разных факторов будет превышать максимум, то на баке нужно поставить предохранительный клапан.
Схема движения теплоносителя в закрытой системе отопления
1 Особенности и нюансы
В начале следует разобраться в том, что же представляет собой двухконтурная система отопления, и чем она отличается от одноконтурной.
Как мы уже отметили выше, способов организовать обогрев одноэтажного или двухэтажного дома есть довольно много. Каждый вариант предполагает свои преимущества и недостатки.
Система обогрева может быть однотрубной или двухтрубной (для многоэтажного дома предпочтителен второй вариант, а для одноэтажного или двухэтажного — первый), она может быть прямоточной или форсированной.
С разводкой тоже есть нюансы, так как трубопроводы отопления с горизонтальной разводкой и трубопроводы отопления с вертикальной разводкой серьезно отличаются друг от друга. Однако самые серьезные отличия касаются одно и двухконтурных трубопроводов.
Схема двухтрубной системы отопления предполагает, что единственный в доме котел работает сразу на два направления.
Первое — обогрев дома с помощью водяного носителя, который гоняют по трубам. Второе – обеспечение работоспособности систем горячего водоснабжения.
Бойлерная с котлом двухконтурного отопления
В таком случае котел и вся отопительная схема является своего рода кластером, обеспечивающим здание теплом от начала и до конца.
Расчет показывает, что хороший двухконтурный обогреватель способен сэкономить вам немало средств. Его также гораздо проще контролировать, так как все агрегаты находятся в одном месте и, как часто бывает, управляются с одной единственной панели.
Двухтрубная система отопления частного дома предполагает, что комнаты полностью обеспечены трубной разводкой.
Обе ветки направлены в котел либо бойлер, что впрочем, накладывает некоторые ограничения. Так, большинство котлов с нижней или верхней разводкой, способны прогревать только определенное количество жидкости. Следовательно, они не в состоянии выполнять две задачи с одинаковой эффективностью.
Если обогревателю нужно быстро прогреть воду для горячего водоснабжения, то эта операция ставится в приоритет, в ущерб нагреву носителя для труб отопления, что надо учитывать.
1.1 Преимущества и недостатки
Становится, очевидно, что подобные решения – хоть и эффективны, но довольно неоднозначны. Для того чтобы понять, действительно ли вам подойдет именно этот вариант, нужен четкий расчет (причем расчет как экономический, так и гидравлический), а также понимание всех плюсов и минусов данного подхода.
Еще один пример бойлерной с двухконтурным котлом
Рассмотри основные плюсы и минусы, которые предоставляет нам двухконтурная система отопления частного дома. В качестве примера будем брать стандартные трубные разводки для одноэтажного или двухэтажного дома.
Расчет для них совершать куда проще, равно как и оценить основные плюсы и минусы. К тому же, именно оборудованием отопления одноэтажного или двухэтажного дома занимается большинство людей. Дома от трех этажей и выше – скорее исключение, следовательно, к их рабочим объемам нужен несколько иной подход.
Основные плюсы:
- Один агрегат полностью обеспечивает здание теплой водой.
- Схема настолько универсальна, что подходит для обеспечения как одноэтажного, так и многоэтажных зданий (хоть и с некоторыми отличиями).
- Система замыкается в единственном месте, ее проще контролировать и обслуживать.
- Эффективность обогрева для одноэтажного или двухэтажного дома вполне достаточна.
- Меньшее количество оборудования – меньше денежных затрат.
- При всем своем разнообразии двухконтурные решения не ограничивают вас в выборе схемы нижней или верхней разводки. Любой вариант будет работать.
- При желании всю работу можно сделать своими руками.
Основные недостатки:
- Для качественной организации трубопроводов необходим точный расчет тепловых потоков, гидравлический расчет, расчет спецификации трубопровода (сюда входит диаметр труб, диаметр входов, мощность и модель котла и т.д.). Расчет, к сожалению, своими руками человек в сантехнике несведущий выполнить качественно не в состоянии.
- Котел может одновременно и эффективно греть всего один контур. На практике, приоритет отдается горячему водоснабжению.
- Для монтажа отопительных приборов и узлов разводки необходимо выделить отдельную комнату.
- Поломка котла или бойлера фактически приводит к остановке всей схемы отопления и горячего водоснабжения.
Стоит отметить, что далеко не все минусы здесь так страшны, как кажутся на первый взгляд. Так, проблема с невозможностью прогрева одновременно воды для водоснабжения и отопления вскрывается только при больших объемах.
И даже если котлу вдруг придется 2-3 часа подряд нагревать воду исключительно для труб водоснабжения, что бывает редко, температура в комнатах максимум опустится на 1-2 градуса.
Группа безопасности для закрытой системы
Группа безопасности для закрытой системы
Группа безопасности для закрытой системыГруппу 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.
2 Схема разводки двухконтурной системы отопления
Основные особенности схемы разводки мы уже рассмотрели. Она представляет собой двухтрубную схему, где одна труба отведена на отопление, а вторая на горячее водоснабжение.
Схема двухконтурного отопления
Обе трубы в итоге подведены к котельной с единственным мощным котлом. Как правило, вода в нем проходят через одну камеру, где и происходит нагрев. В продвинутых моделях организовано что-то похожее на параллельный обогрев, когда остаточное тепло от первичного прогрева отдается в другую камеру, для поддержания температуры второстепенного потока.
Что касается конкретной схемы разводки, то тут у вас есть множество опций. Каждый контур – это фактически отдельный трубопровод, следовательно, его можно модифицировать так, как того требует ситуация.
Для одноэтажного или двухэтажного дома разводка бывает:
- Горизонтальная;
- Вертикальная.
Двухтрубная горизонтальная система отопления, предполагает, что мы прокладываем трубы в горизонтальной плоскости. Труба отопления или водоснабжения проходится по всем помещениям, подключаясь к каждому радиатору или выходному узлу, а в конце замыкается на котле либо смесительном узле.
Диаметр труб при этом должен быть достаточным, чтобы без проблем транспортировать большие количества носителя по горизонтальной плоскости.
Возможно, понадобится подключить несколько циркуляционных насосов, особенно если гидравлический расчет показывает, что вода без них будет застаиваться или диаметр труб слишком мал, что спровоцирует дополнительное трение.
Горизонтальная схема идеально подходит для одноэтажных зданий с крупной площадью.
Узел труб отопления с циркуляционном насосом
Она в свою очередь может быть оборудована нижней или верхней схемой подключения. При нижней схеме труба идет по самому низу, под радиаторами, подключаясь к ним в нижней части.
Верхняя схема подключения предусматривает соединение радиаторов не по нижней, а по верхней линии, что удобнее, так как тогда тепловой носитель перемещается естественным путем.
Вертикальная разводка характерна для двухэтажного или многоэтажного дома. Она предусматривает несколько иной подход. Вертикальная схема трубопроводов встречается в большинстве многоэтажных зданий. В них на каждый подъезд приходится несколько стояков. Стояк идет от первого этажа до последнего.
Такая вертикальная система подачи воды снизу вверх и является классическим решением. Впрочем, в малоэтажной застройке ею практически не пользуются по очевидным причинам.
2.2 Устройство своими руками
Осталось рассмотреть, как осуществляется монтаж двухтрубной системы отопления.
Этапы работы:
- Выбираем схему разводки, подбираем характеристики труб, их диаметр, выбираем отопительный агрегат.
- Осуществляем расчеты, убеждаемся, что решение жизнеспособно и эффективно.
- Закупаем материалы.
- Прокладываем трубы отопления.
- Прокладываем трубы водоснабжения.
- Подготавливаем бойлерную.
- Монтируем отопительные приборы, смесительные узлы, подключаем все оборудование к единому центру.
- При необходимости повышаем давление в трубах с помощью циркуляционных насосов Dab (справедливо для трубопроводов протяжностью от 100 метров).
- Тестируем систему.
Как видите, процесс это сложный и запутанный. От вас потребуется наличие огромного количества знаний и умений.
Самый серьезный этап — расчет оборудования. Нужно подобрать диаметр каждой трубы, убедиться, что диаметр достаточен для прогона нужного количества жидкости за единицу времени, что диаметр труб отвечает диаметр входа на контуре котла.
Провести гидравлический расчет, дабы избежать возможных прорывов из-за перепадов давления в системе Только после этого можно приступать к работе и поэтапно монтировать все необходимое оборудование.
Портал об отоплении » Водяное отопление
Основные элементы закрытой системы
Замкнутая система отопления состоит из отопительного котла (бойлера), труб, расширительного бака, циркуляционного насоса, радиаторов отопления и системы безопасности. Рассмотрим все элементы более подробно.
Бойлер
Котел для системы отопления может быть проточным или нагревательным. Первый совмещают функцию нагрева теплоносителя и подачу горячей воды в систему водоснабжения, второй отвечает только за прогрев теплоносителя для магистрали отопления
Отопление с помощью водонагревателя ничуть не уступает по эффективности получению тепла от стандартного бойлера, важно только обеспечить постоянную подачу воды в бак для поддержания объема теплоносителя в системе
Различаются бойлеры по типу топлива – газовые, электрические, со сжиганием твердого/жидкого топлива. Все агрегаты в обязательном порядке оснащены системой сброса воздуха, аварийного перекрытия поступления энергии. В продаже встречаются комбинированные котлы отопления – эти агрегаты сочетают возможность отопления несколькими видами топлива, например, газовый котел с топкой для угля, дров. Такая система актуальна при наличии перебоев с подачей централизованного газа, электричества.
Выбирается котел по мощности, которая рассчитывается с учетом площади дома, разветвленности системы отопления и желательных температурных показателей теплоносителя.
Циркуляционный насос
Назначение прибора – обеспечение равномерной и постоянной циркуляции теплоносителя в системе. Насос следует выбирать по мощности, чтобы он справлялся с задачей доставки воды в контур, включая отдаленные и тупиковые участки магистрали. При выборе агрегата в расчет принимается не диаметр трубы, под которую он сделан, а показатели производительности, напора водяной струи.
Расширительный бак
Герметичный сосуд компенсирует расширение воды при нагревании. Бак состоит из 2-х камер, разделенных гибкой мембраной. В одной части бака воздух, в другой – вода. Когда вода расширяется, воздух сжимается, мембрана вдавливается в отделение со сжатым воздухом. Как только теплоноситель остывает, мембрана возвращается на место, тем самым вытесняя жидкость в трубы. Таким образом поддерживается постоянный уровень давления, необходимый для равномерного прогрева носителя и циркуляции жидкости по тепловой системе.
Радиаторы отопления
Батареи отвечают за передачу тепла от воды в помещение, поэтому важно подобрать размеры, мощность радиаторов и установить их с соблюдением всех требований технологии. Различается несколько типов радиаторов по материалу изготовления:
Различается несколько типов радиаторов по материалу изготовления:
- Чугун. Прочные и практичные приборы с высокой теплоотдачей, но медленным прогревом. Плюс в неограниченном сроке эксплуатации, минус в массивности приборов.
- Сталь. Облегченные конструкции с минимальной инертностью и высокой теплоотдачей. Минус – малая теплоемкость, из-за чего придется тратить больше энергии на поддержание комфортной температуры, к тому же сталь подвергается коррозии, что уменьшает срок эксплуатации всей системы. Плюсы в эстетичности приборов, их невысокой стоимости.
- Алюминий. Высокая теплоотдача, небольшой вес, малая инертность – плюсы, подверженность коррозии – минус.
- Биметаллические конструкции. Являются самыми востребованными, сочетают характеристики стали и алюминия – сверху алюминиевый кожух и стальной сердечник внутри. Облегченные по весу радиаторы хорошо и быстро прогревают помещение, обладают высокой теплоотдачей, но не противостоят коррозии.
Трубы закрытой системы отопления
Трубопровод магистрали – элементы, транспортирующие теплоноситель по всему контуру. Если выбирается схема закрытой системы отопления, трубы нужно подбирать с учетом всех особенностей конструкции.
Элементы различаются по материалу изготовления:
- Сталь. Трубы могут быть обычными, оцинкованными или нержавеющими. Это тяжелые элементы, соединение которых требует сварки и нарезки резьбы – без специалиста при монтаже не обойтись.
- Медь. Прочный материал, не подверженный коррозии. Цена труб высокая, сложность при монтаже большая, применяются нечасто.
- Металлопластик. Трубы не отличаются сложностью в монтаже, но обилие металлических соединений, которые нужно периодически проверять на протечку и подтягивать, может доставить неудобства. К тому же металлопластик податлив на линейные расширения, что также не является плюсом применения.
- Полипропилен. Много плюсов, минус один – для системы отопления подходят металлопластиковые армированные трубы, которые выдерживают линейное расширение, минимизируют риск протечки. Стоит материал дороже, но повышенная прочность нивелирует этот недостаток.
Преимущества системы открытого типа
- легкость в эксплуатации;
- нет необходимости устанавливать дополнительный насос;
- прогрев помещения равномерный;
- возможность контролировать температурный режим и при необходимости включать/выключать оборудование;
- в случае отключения электричества система не выйдет из строя;
- долговечность;
- простота установочных работ.
Несмотря на все преимущества, стоит отметить также и некоторые недостатки, такие как:
- появление сбоев в работе после попадания воздуха в бак;
- низкие показатели сопротивляемости пониженным температурам, если оборудование работает непостоянно;
- медленное прогревание элементов после включения;
- необходимость контроля нагрузок на встроенный бачек;
- несовместимость обогревателей с различными жидкостями (кроме воды);
- крупные размеры;
- невысокий коэффициент полезного действия.
Монтаж всех элементов схемы отопления открытого типа
