Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией
С появлением в продаже доступных, а самое главное, надежных циркуляционных насосов отопительная система с естественной циркуляцией, также именуемая гравитационной, термосифонной и самотечной, стала большой редкостью.
Владельцы частных домов массово переходят на циркуляцию принудительную, так как она обеспечивает целый ряд преимуществ.
Узнать о них стоит каждому, кому приходится иметь дело с автономным отоплением жилища. Итак, темой нашего разговора будет закрытая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией: схема, особенности, правила монтажа.
Для чего необходим циркуляционный насос?
Очевидно, что для функционирования системы отопления горячий теплоноситель необходимо переместить из котла в радиаторы. Сделать это можно только одним способом — путем создания на каком-либо участке контура давления, которое заставит рабочую среду двигаться.
Если сразу за теплогенератором установить вертикальную трубу, в ней сформируется мощный восходящий поток.
Движение теплоносителя в контуре за счет конвекции и называется естественной циркуляцией.
Однако, приходится признать, что мощность такого двигателя, как конвекция, оставляет желать лучшего.
Рабочая среда будет «бегать» гораздо быстрее, если ее «подталкивать» насосом — такое движение называют принудительной циркуляцией.
При этом обычный насос, предназначенный для подъема воды на определенную высоту, нам не нужен: отопительный контур является замкнутым, поэтому нагнетателю, даже если он работает в многоэтажном здании, приходится преодолевать только гидравлическое сопротивление системы.
Следовательно, для работы ему достаточно будет сравнительно небольшой мощности. Вот для таких задач и выпускают специальные насосы, называемые циркуляционными.
Особенности принудительной циркуляции
Создание в системе отопления повышенного давления вызывает необходимость превратить ее из открытой в закрытую — в противном случае весь теплоноситель попросту выплеснется.
Но и просто закупорить ее, сделав объем фиксированным, нельзя: расширяющаяся при нагреве среда разорвет трубы или приборы.
Выход состоит в применении особого герметичного расширительного бачка для системы отопления закрытого типа, разделенного на две части эластичной мембраной.
Одной частью бачок подключается к отопительному контуру, во вторую — закачивается воздух. Растягиваясь, мембрана компенсирует изменение объема теплоносителя, при этом давление воздуха во второй части бачка не дает ее разорвать.
Такие же мембранные баки выпускаются и для питьевых водопроводов, только стоят они дороже — из-за применения пищевых материалов.
Для чего же, собственно, нужно ускорять теплоноситель? Вот какие выгоды дает такое усовершенствование:
- Рабочая среда после обхода контура не успевает сильно остыть, поэтому котел работает в щадящем режиме.
- Отпадает необходимость сильно греть теплоноситель, следовательно, систему можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме (актуально для межсезонья).
- Можно уменьшить диаметр труб — возросшее гидравлическое сопротивление насос преодолеет с легкостью.
- Уменьшая диаметр труб, мы уменьшаем требуемый объем теплоносителя, а соответственно и расширительного бака (обычно 10% от объема теплоносителя).
- Сокращая объем теплоносителя и ускоряя его движение по трубам, мы уменьшаем тепловую инерционность системы, вследствие чего она становится более экономичной.
- Отопительный контур может теперь иметь любую длину — нужно только установить насос с достаточной мощностью.
Переход к закрытой системе также дает несколько улучшений:
- Теплоноситель не испаряется (особенно важно, если используется подготовленная вода, подвергнутая обессоливанию).
- Нет испарения — нет и теплопотерь.
- Теплоноситель не насыщается воздухом, следовательно, и воздушные пробки появляться не будут.
Система отопления с расширительным баком и циркуляционным насосом
Как видно, достоинств у принудительной циркуляции предостаточно. Единственный недостаток — энергозависимость (насос нуждается в электроснабжении).
В регионах, где электросеть работает с частыми перебоями, рекомендуется устраивать систему отопления в расчете на естественную циркуляцию:
- применять трубы большого диаметра;
- укладывать их с как можно большим уклоном;
- разбивать систему на контуры, длина которых не превышает 30 м;
- устанавливать сразу за котлом разгонный коллектор (вертикальный участок трубопровода).
В таком случае система при отключении электричества сохранит частичную работоспособность.
Схема системы отопления с принудительной циркуляцией
Применение циркуляционного насоса в система закрытого типа дает еще одно важное преимущество: появляется возможность строить систему отопления по любой схеме независимо от величины гидравлического сопротивления.
Если естественная циркуляция способна обеспечить работу лишь короткого (до 30 м длиной) двухтрубного контура, то с принудительной пользователю доступен целый набор вариантов:
- Можно применить коллекторную схему (раздача теплоносителя каждому прибору по «выделенной линии» из единого распределителя), которая также позволяет спрятать трубы, а кроме того является весьма удобной в управлении.
- Можно превратить в радиатор всю свободную поверхность пола, реализовав т.н. систему «теплый пол» (внутрипольный подогрев). Продавить теплоноситель через длинную, тонкую и извилистую трубку без циркуляционного насоса было бы невозможно.
В двухтрубной системе отопления закрытого типа циркуляционный насос также придется весьма кстати, поскольку вдобавок ко всем вышеперечисленным преимуществам он обеспечивает более равномерное распределение тепла по радиаторам.
Только следует учитывать, что чем большим является гидравлическое сопротивление контура, тем более мощным должен быть нагнетатель.
Схема котельной с закрытой системой
Так, например, в случае с двухтрубной системой циркуляционному насосу требуется мощность примерно в 20 – 25 Вт на каждые 10 кВт мощности котла. Для однотрубной же системы этот показатель составляет уже 40 – 50 Вт/10 кВт.
Особенности монтажного процесса
Насос следует устанавливать на участке с самой низкой температурой, то есть на «обратке» поблизости от котла.В случае установки на линии «подачи» полимерные детали нагнетателя быстро выйдут из строя из-за перегрева.
А в случае закипания теплоносителя циркуляция вообще остановится (что еще больше усугубит перегрев), так как насос неспособен перекачивать пар.
Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки (грязевик), а после него — манометр. Еще один манометр обычно устанавливается после котла в составе группы безопасности.
Поскольку расширительный бачок в системе с принудительной циркуляцией является закрытым, его не обязательно устанавливать в наивысшей точке контура.
Отопительную систему в частном доме домовладелец обслуживает сам. Чтобы понять, почему падает давление в системе отопления, необходимо суметь продиагностировать возможные неисправности.
Нормы давления в отопительной системе частного дома приведены по ссылке.
На случай образования в контуре засора необходимо предусмотреть байпас с перепускным клапаном, по которому насос будет перекачивать теплоноситель «через себя», то есть по малому кругу, в обход контура. Если этого не сделать, перед засором образуется зона повышенного давления, что существенно ускорит износ насоса.
Чтобы не возиться с байпасом, можно установить насос с возможностью плавной регулировки скорости вращения двигателя и автоматическим регулятором.
Видео на тему
Система отопления дома с принудительной циркуляцией. Варианты. Схемы
При проектировании системы отопления перед ее будущим пользователем возникает немалое количество вопросов. На этом этапе предстоит принять решение о том, каким образом теплоноситель будет передвигаться в магистрали – естественным путем или с принудительной циркуляцией. Про естественную циркуляцию у нас есть отдельный материал, а здесь сделаем упор на принудительную систему отопления.
Особенности функционирования принудительной системы обогрева
Отопительная схема, в которой топливо циркулирует естественным образом, максимально проста. В такой цепочке теплоноситель нагревается в котле и, в соответствии с законами термодинамики, устремляется вверх по стояку. Достигнув радиаторов, носитель отдает часть тепловой энергии, температура его снижается. Под гнетом вновь пребывающих доз тепла, остывшее топливо опускается обратно в котел для повторения цикла.
Такая элементарная схема имеет существенные недостатки, особенно в совокупности с однотрубным типом разводки:
- Тепло распределяется неравномерно: в помещениях, которые расположены рядом с источником теплоснабжения (котлом), температура выше, чем в тех, что находятся на большем от него расстоянии.
- Система с естественной циркуляцией потребляет значительное количество отопительного материала, что говорит не в пользу ее рациональности.
Частично нейтрализовать эти проблемы позволяет обустройство двухтрубной разводки.
Эффективность отопительной схемы с принудительной циркуляцией обусловлена включением в нее насоса. Его функцией является придание движению топлива по тепломагистрали большей скорости. Величина этого показателя находится в прямой зависимости с температурой обогреваемых помещений.
Присутствие в системе отопления циркуляционного насоса наделяет ее неоспоримыми преимуществами:
- экономичность. Связана как с рациональным расходованием теплоресурса, так и с разумными финансовыми затратами на приобретение труб небольшого диаметра;
- эргономичность. Негромоздкая конструкция позволяет спрятать ее элементы в стенах, под полом и т.п.;
- возможность функционирование в отопительных проектах любой сложности с различным сочетанием обогревательного оборудования. В отопительной схеме могут присутствовать и радиаторы, и тепловые завесы, и полы с подогревом.
Основным поводом для беспокойства при проектировании системы отопления с принудительной циркуляцией является бесперебойная подача электроэнергии, поскольку приводить насос в действие призвано именно электричество. Неплохо поэтому позаботиться о резервном источнике электроснабжения.
Принудительные схемы
Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях
Однотрубная схема подключения
Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока. Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму.
Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.
Двухтрубная схема подключения
В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу. В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен. Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.
В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:
- попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
- тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.
Лучевая разводка
Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие — пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока. Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла.
Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость монтажных работ. Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).
Обустройство теплого пола
По-настоящему сложная схема с принудительной циркуляцией отопления, вдобавок дорогостоящая, но и наиболее комфортная. В маленьких помещениях применяют простые комбинации укладки труб с одним входом для нагретого теплоносителя и выходом для остывшего. Большие площади потребуют более сложных конструкций с использованием распределительных узловых соединений. Зачастую обустройство теплого пола предполагает установку отдельного циркуляционного насоса на участки системы.
Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса
Носитель тепла, двигающийся в трубах, набирает объемы в процессе нагревания. Образующееся чрезмерное его количество стекает в специально оборудованную емкость. Отопительной системой открытого характера предусматривается установление в токе наибольшей высоты расширительного бака, в котором напрямую сообщаются атмосферная среда и теплоноситель.
Концептуальная схема действия схемы: увеличение температуры провоцирует возрастание теплоносителя в объеме и, как следствие, его уровень в расширительном сборнике. Некоторое количество воздуха из бака выводится через патрубок. При понижении температуры уменьшается уровень топлива в резервуаре, и его место занимает внешний воздух, поступающий из патрубка.
В закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией задействуется расширительный резервуар, находящийся под давлением. Он представлен в виде металлической емкости высокой прочности, состоящей из пары завальцованных частей. В баке размещена резиновая жаропрочная мембрана и содержится небольшое количество газа (азот, закаченный производителем или накопленный в системе воздух). Мембрана делит резервуар на две половины: в одну поступают избытки теплоносителя, появляющиеся при нагревании, другая предназначена для воздуха или азота, не взаимодействующих с топливом. Действие системы следующее: теплоноситель подается в расширительный бак при нагревании, и попадает в мембрану. В процессе остывания газ по другую сторону мембраны выталкивает теплоноситель назад в систему.
Выбор циркуляционного насоса
Качественный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией должен соответствовать критериям:
- энергосбережения;
- простоты и надежности в эксплуатации.
Мощностные характеристики определяются габаритами жилого помещения, которое необходимо обогреть. Например, для отопления площади 250 кв.м необходим циркуляционный насос с мощностью 3,5 куб.м/ч и напором 0,4атм.
Кроме этого, на выбор оборудования влияют расчеты из проекта системы отопления. К ним относятся:
- материал труб, предназначенных для монтажа и их диаметр;
- общий метраж схемы;
- количество обогревательных приборов;
- вид теплоносителя.
Самостоятельный подбор насоса может вызывать ряд трудностей, поэтому лучше всего получить консультацию у грамотного специалиста по данному вопросу.
Необходимость соблюдения уклона труб
При монтаже отопительной системы с принудительной циркуляцией теплоносителя соблюдение требований к уклону труб необязательно. Тепломагистрали устанавливаются прямолинейно или с малозначительным скатом по отношению к сливу. Это облегчит слив теплоносителя перед проведением ремонтных работ или при возникновении ситуации, когда системе предстоит длительный простой.
Диаметр труб в принудительной системе
Отопительная система, в которую включен циркуляционный насос, не предъявляет особенных требований к трубопроводу. Для такой схемы не имеет значения, какого размера и состава трубы будут переносить тепло. Таким образом, можно использовать недорогие модели небольшого диаметра. Это позволит сэкономить приличную сумму при организации отопления. Не следует забывать, что параметры труб берутся во внимание при приобретении циркуляционного насоса.
Важно понимать, с меньшими диаметрами трубопровода в системе с принудительной циркуляцией растет и сопротивление.
Главный минус принудительного отопления
Так как отопление дома с принудительной циркуляцией работает только с циркуляционным насосом. Следовательно, такой насос нуждается в стабильной и качественной подаче электричества.
Это является единственным и самым большим минусом отопления дома с принудительной циркуляцией. Например, у вас отключили электричество. Отопления нет. Авария в электрических сетях — отопления нет. Упало напряжение в сети — насос не выдает номинальной мощности – опять отопления нет.
Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?
Желательно конечно хорошо утеплить трубы систем отопления, чтобы минимизировать потери драгоценного тепла. Тогда будет экономично. Главное при выборе в свой дом системы с принудительной циркуляцией не ошибиться при ее расчете.
Необходимо обратить пристальное внимание на количество тепловых приборов, количество контуров отопления, подбор оптимального диаметра труб и мощность насоса.
Именно с нарушением этих законов возникает больше всего проблем. То неправильно рассчитали количество приборов, то заузили трубопроводы и тепла радиаторам не хватает, то поставили слабый насос, который работает на износ и так далее.
Читайте так же:Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией: особенности выбора
Содержание статьи:
Если выбирается схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, в систему врезается помпа. Насос отвечает за скорость перемещения воды, а его работа зависит от электричества. Обогрев жилища можно обеспечить без циркуляционной помпы, но потребуется соблюдение уклона трубопровода, чтобы энергоноситель мог передвигаться естественным способом.
Достоинства и недостатки схемы отопления с принудительной циркуляцией
Принудительная циркуляция теплоносителя осуществляется насосом
Скорость теплоносителя повышается в системе организованной подачи, увеличивается расход воды и можно уменьшить диаметр коллекторов.
Достоинства системы:
- радиаторы быстрее нагреваются, отсутствует инерционность;
- ветки трубопровода делаются большей длины и прокладываются в удобных местах;
- устраивается минимальный уклон коллекторов, который требуется только для слива теплоносителя;
- расширительный бак размещается в помещении котельной;
- есть возможность подключения отопительной ветки теплого пола.
Недостатком циркуляционной системы является ее зависимость от снабжения электричеством. Остановка помпы ведет к быстрому остыванию радиаторов и перегреванию котла. Используются запасные варианты снабжения, чтобы избежать аварийной ситуации. Электрические насосы при работе шумят.
Для одноэтажного частного дома
В жилых строениях устраивается однотрубная или двухтрубная система отопления, подача воды в которой организована с помощью насоса. Снижаются трудозатраты на монтаж элементов схемы, т. к. не нужно сооружать неудобную верхнюю разводку.
Разводка труб по коллекторной схеме обеспечивает одновременный нагрев батарей, даже если они расположены далеко от котла. Насос ставится перед отопительным агрегатом на обратной ветке. Там же нужно подключить расширительную емкость, которая необходима в системе закрытого типа.
Элементы принудительной системы
Расширительный бак закрытого типа
Расширительный бак может быть открытого или закрытого вида (экспанзомат). Замкнутая система с компенсатором применяется чаще, т. к. в открытой схеме происходит испарение воды. В такую систему попадает атмосферный кислород и ведет к коррозии внутренних стальных деталей.
Элементы схемы системы отопления частного дома с принудительной циркуляцией:
- котел на газе, твердом или жидком топливе;
- мембранный расширительный бак;
- циркуляционный насос соответствующей мощности;
- батареи;
- трубы;
- соединения и переходники;
- клапаны разного назначения, краны;
- воздухоотводчики;
- фильтры;
- крепежные приспособления.
Насосное оборудование должно обеспечивать передвижение энергоносителя, поэтому выбирается по мощности. Излишне сильный насос создает дополнительный шум и перерасходует электричество.
В закрытой магистрали предусматривается группа безопасности, которая ставится на выходе подающей ветки из отопительного агрегата. Она координирует давление и сбрасывает излишнее давление при аварийной ситуации, а в штатном режиме удаляет воздух из трубопровода.
Принцип работы
Детали циркуляционного насоса
Насос в конструкции имеет корпус из нержавейки с расположенным внутри ротором и валом с крыльчаткой. Электродвигатель приводится в движение ротором. Энергоноситель всасывается с одной стороны, а с другой нагнетается в магистраль. Насос проталкивает воду, если в трубопроводе появляется сопротивление.
В принудительных системах регулируется обогрев по помещениям и по группам батарей. Продуманная система содержит многоходовые краны и клапаны, автоматические регуляторы и термостатические установки, которые облегчают управление отоплением дома.
Разбивка отопительной магистрали на участки не влияет на качество обогрева, для комнат выбираются конвекторы, радиаторы, можно подключать контуры водяного теплого пола. С организованной подачей энергоносителя можно делать множество разветвлений от основного контура и подключать отдельно разные этажи.
Варианты отопления
Комбинированная схема с теплым полом и радиаторами
В частном строении можно применить одну систему обогрева или комбинировать несколько видов. Выбор определяется климатом, материалом стен здания, экономической целесообразностью.
В результате выбирается оптимальная система, соответствующая требованиям:
- использует удобное и доступное топливо;
- обслуживается и эксплуатируется недорого;
- разумно отдает полученное тепло в условиях высокой энергоэффективности дома.
Владелец рассматривает различные варианты систем в зависимости от времени пребывания в строении (дача или жилой дом). При этом учитывается мощность котла, его КПД, этажность жилища.
Однотрубная
Однотрубная система применяется в небольших домах
В таких схемах не предусматривается обратная подача и прием отработанного теплоносителя. Вертикальное однотрубное отопление проще монтируется, требует меньше затрат и относится к экономичным системам. Радиаторы подсоединяются последовательно, отсутствует возможность координации нагрева в процессе работы.
Однотрубная схема требует высокого давления воды, поэтому устанавливаются более мощные насосы. Увеличение силы помпы ведет к повышению эксплуатационных затрат, увеличивает риск протечек и требует регулярного пополнения энергоносителя.
Однотрубное отопление устраивается по принципу верхнего разлива, когда расширительная емкость ставится на чердаке или в самой высокой точке помещения под потолком. Если такая система устанавливается в двухэтажном доме, требуется дополнительная автоматика для выравнивания температуры на каждом ярусе.
Двухтрубная
Двухтрубная система эффективнее работает в большом доме
Такая схема способствует равномерному распределению тепла. Одна магистраль подает нагретый энергоноситель, вторая принимает его обратно. Вид позволяет устанавливать температуру в комнатах регулирующим вентилем, подходит для здания любой площади и разной этажности.
Двухтрубная система бывает:
- горизонтальной;
- вертикальной.
Горизонтальная схема применяется чаще, т. к. строения имеют большую протяженность, а стояки ее разветвлений устраивают в подсобных помещениях, лестничных клетках и коридорах. Батареи одного яруса подключаются к общему стояку. В вертикальном варианте используется большее количество труб, монтаж стоит дороже, но исключается появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах.
Коллекторная
Коллекторная система позволяет отдельно регулировать температуру каждого контура
В этой системе насос равномерно распределяет энергоноситель по всему дому, есть возможность регулировки температуры каждого радиатора. Коллектор соединяется с батареями с помощью трубопровода, на выходе и входе в магистраль отмечается незначительная разница обогрева. В системе используются трубы из разного материала, чаще устанавливаются металлопластиковые.
Немецкий инженер Тихельман разработал обратную систему реверсного действия, при этом изменил принцип возвратной подачи. По его методике первый теплообменник на прием горячего энергоносителя становился последним в возвращающем контуре, а первый в обратке получал нагретую воду в последнюю очередь. В итоге жидкость циркулировала во всей системе и радиаторы обогревались равномерно. Методика позволяла одинаково отапливать систему в разных точках и отказаться от использования регулирующей автоматики.
Водяные теплые полы
Водяной теплый пол при коллекторной схеме позволяет менять температуру в каждой комнате
Система относится к низкотемпературным видам обогрева, использует энергоноситель с температурой в 2 раза меньше показателей при радиаторной схеме (+30 – 35°С и +70°С). Помещение обогревается за счет передачи тепла от труб в окружающее пространство. Под веткой ставятся материалы с низкой теплопроводностью, а над коллекторами устраиваются слои, хорошо передающие энергию.
Забор воды происходит из общей отопительной системы, температура воды регулируется автоматикой на входе в магистраль теплого пола. Такой вид обогрева выступает в качестве дополнительного или является основным в комнате. На лестничных площадках и в тамбурах не всегда есть возможность выполнить теплые полы, поэтому ставится ветка с радиаторами.
Выбор отопительного котла
Разновидность и мощность котла зависит от площади дома и климата в регионе
Для одноэтажного частного дома оптимальна система отопления с котлом, который соответствует требуемым характеристикам и параметрам. Мощность агрегата рассчитывается так, чтобы удовлетворить потребности обогрева в жестких условиях местного климата и предусматривается небольшой запас (10 – 20%). В условиях принудительной циркуляции воды легче предусмотреть закипание воды в теплообменнике агрегата.
Параметры, учитываемые при выборе котла:
- длина трубопровода и его диаметр;
- скорость передвижения жидкости.
Электрические агрегаты не требуют устройства дымохода, просты в работе и управлении. Жидкотопливные котлы используют дизельное топливо, их устанавливают, если нет доступа к газовой магистрали и нет электричества. Газовые агрегаты экономичнее первых двух видов почти в 10 раз, но нужна подводка топлива. Твердотопливные котлы работают на коксе, угле, дровах, автоматика регулирует догорание остатков и выделяемых газов.
Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема
Закрытая индивидуальная отопительная система работает гораздо эффективнее и надежнее, чем открытая, так как в циркуляционный контур закрытого типа кислород не попадает, следовательно, не идут разрушительные процессы окисления металла. При этом заполнение системы отопления закрытого типа можно делать как чистой питьевой или дистиллированной водой, так и теплоносителями типа антифриза, трансформаторного масла или другими синтетическими растворами, не вступающими в контакт с металлом и не вредящими здоровью людей.Подпитка отопления антифризом
Особенности закрытой системы
Название системы отопления дома происходит от конструкции расширительного резервуара, который обязательно присутствует в любой схеме отопления. Расширительный резервуар в схеме предназначен для хранения расширяющейся при нагревании жидкости, и, так как некоторый объем теплоносителя испаряется или вытекает при эксплуатации системы, жидкость в бачок периодически доливается. В открытую емкость доливать теплоноситель требуется чаще, так как, кроме перечисленных выше причин снижения уровня жидкости, она просто испаряется с открытой поверхности резервуара. В закрытой емкости этого не происходит, поэтому долив жидкости проводится намного реже.
Сейчас популяризуется система отопления закрытого типа, как наиболее экономичная и эффективная. Ее положительные качества очевидны:
- Это – чаще всего автоматизированная система;
- Автономная схема закрытой системы отопления работоспособна с любым теплоносителем;
- Постоянное и контролируемое давление в трубах позволяет пользоваться любой современной бытовой техникой, требующей подключения воды;
- Теплоноситель не контактирует с воздухом, поэтому металл системы не окисляется изнутри (например, в металлических радиаторах и в рубашке котла) и не происходит сокращение срока службы элементов схемы;
- Закрытый расширительный резервуар можно монтировать в любой точке помещения дома, но обычно его устанавливают рядом с котлом. Открытый же бачок нужно устанавливать в наивысшей точке отопительной системы, а это очень неудобно с позиции эргономики, дизайна, монтажа и обслуживания, так как чаще всего бачок приходится устанавливать на чердаке;
- Автономная закрытая система отопления с естественной циркуляцией или с помпой включает в состав схемы автоматические воздухоотводчики, поэтому образование пробок с воздухом в трубах и отопительных приборах полностью исключено.
Отрицательным моментом в такой схеме отопления можно считать зависимость от электричества, так как циркуляционный насос и автоматика с датчиками требуют подключения к сетевому напряжению, и при аварийном отключении сети работа отопления останавливается. Но можно организовать закрытую схему с естественной циркуляцией с помощью точного расчета толщины отопительных труб, где за счет разного диаметра трубопровода создается давление, движущее теплоноситель по системе. Оговоримся, что это – довольно сложная задача, требующая не только правильных математических выкладок, то и абсолютно точного исполнения, поэтому на практике реализовать оптимальное давление в закрытой системе отопления с естественным движением жидкости довольно проблематично.
Можно если не нивелировать полностью, то максимально минимизировать энергозависимость закрытой схемы – для этого в схему монтируются ставят источники бесперебойного питания (ИБП) с аккумуляторами на конденсаторах, или параллельно подключаются генераторы напряжения, чтобы не создавать проблем с группой безопасности и циркуляционным насосом.Источники бесперебойного питания и генераторы для отопления частного дома
Комплектующие и узлы закрытой отопительной системы:
- Котел, обвязанный ГБ – группой безопасности с группой безопасности. Гб может быть встроенной и наружной. Группа безопасности – это датчики, манометры, термометры, воздухоотводчики, клапана, вентили, запорная арматура;
- Водопроводные трубы, радиаторы отопления или система «теплый пол», регистры, батареи, конвекторы;
- Циркуляционный электрический насос – монтируется в трубе обратки;
- Расширительный резервуар для компенсации скачков объема жидкости и стабилизации давления в системе.
Автономная закрытая система отопления с принудительной циркуляцией требует подбора мощности котла, и это можно сделать по упрощенному, но точному принципу: на 10 м2 отапливаемой площади затрачивается 1 кВт тепловой энергии плюс запас в 20-35%.Закрытая система с естественной и принудительной циркуляцией жидкости
О группе безопасности
ГБ монтируется на трубу подачи теплоносителя сразу на выходе ее из нагревательного котла для контроля рабочих параметров системы. Манометр позволяет визуально контролировать давление в трубах, которое не должно превышать 1,5 Бар для одноэтажного дома и 3 Бар для двухэтажного здания. Падение давления свидетельствует об утечке теплоносителя, которую необходимо ликвидировать, а повышенное давление может быть по многим причинам, в том числе: нарушение режима работы котла, перегрев системы, выход из строя насоса или предохранительного клапана.Группы безопасности для отопительных систем
Автоматический воздухоотводчик отводит из системы воздух, что позволяет вовремя ликвидировать воздушные пробки. Стандартные группы безопасности есть в продаже как в собранном виде, так и по отдельности каждый прибор. Можно приобрести все устройства по одному и смонтировать свою группу безопасности, исходя из конкретики схемы отопления.
Расширительный резервуар представляет собой герметичную емкость с мембраной, разделяющей камеру пополам. Верхняя часть камеры заполнена воздухом или инертным газом, нижняя – теплоносителем. Если температура жидкости не превышает допустимых пределов, мембрана находится в свободном состоянии. По мере повышения температуры мембрана под давлением горячего теплоносителя поднимается и сжимает воздух (газ) в верхней части камеры, что и отображает манометр как увеличение давления в системе. Чтобы не отслеживать визуально в ручном режиме превышение давления, многие модели котлов снабжаются предохранительным клапаном, который сбрасывает излишнее давление автоматически.Закрытый расширительный бачок
Как рассчитать объем теплоносителя
Перед тем, как заполнить систему отопления закрытого типа теплоносителем, следует рассчитать его количество. Это особенно актуально для дорогих жидкостей – антифриза, водно-гликолевых растворов или трансформаторного масла. Практика построения систем отопления показала, что оптимальным объемом для расширительного резервуара будет 10% от всего объема воды в системе (для технических жидкостей объем рассчитывается по-другому). То есть, для расчета емкости бачка необходимо сначала вычислить общий объем теплоносителя, а для этого нужно знать диаметр труб, объем радиаторов и объем котла. Если используются антифриз или водно-гликолевые смеси, то объем расширительной емкости нужно увеличить в полтора-два раза.
Практический пример по расчету объема мембранного расширительного бачка: При общем объеме всей системы 35 литров объем бачка мембранного типа будет составлять 3,5 литра для воды и 5-7 литров для антифриза. Бака именно такого объема в продаже может не быть, поэтому покупайте емкость бо́льшего объема.
Важно: В продаже вы встретите красные и синие мембранные расширительные емкости. Покупать нужно красный бачок – он предназначен для работы с горячей водой. Синий бачок устанавливается в системе холодного водоснабжения, и повышенных температур его мембрана может не выдержать.
Разводка труб и группы безопасностиИндивидуальная закрытая система отопления предусматривает монтаж расширительной емкости на трубе обратной подачи теплоносителя, перед насосом по ходу движения жидкости. Для подключения в трубу врезают тройник, к центральному отводу которого через латунные фитинги и короткий отрезок металлопластиковой трубы подключается бачок. После тройника врезается запорный вентиль для перекрытия воды в системе на случай ремонта или замены бачка.
Перед тем, как заполнить закрытую систему отопления, продумайте точку врезки циркуляционного насоса – на подаче или на обратке. Стандартное подключение – обратная труба теплоносителя, чтобы высокая температура не повредила детали насоса. Но при установке нового насоса его можно включать и в подачу, так как современные материалы, применяющиеся в новых моделях, выдержат даже максимальный обогрев. Перед насосом и после него также врезается запорный кран для перекрытия подачи воды.Закрытая схема отопления частного дома
Байпас в системе отопления закрытого типа не предусмотрен, так как система без насоса просто не будет работать. Вместо байпаса врезают два шаровых вентиля – по обе стороны насоса – и фильтр грубой очистки воды монтировать обязательно нужно. Вентили позволяют при необходимости демонтировать насос для замены или ремонта, а фильтр продлит срок его эксплуатации.
Автономная закрытая система отопления частного дома заполняется подпиткой через врезку в трубу обратного хода теплоносителя. Для подпитки или слива жидкости в трубу врезается вентиль или тройник с краном. Если кран не подключать к системе канализации, то при сливе жидкости под него нужно будет подставлять приемную емкость, а при подпитке – надевать на вентиль шланг, через который можно будет заливать теплоноситель в систему.
