Закрытые системы отопления частного дома: Закрытая система отопления и открытая, схема, плюсы и минусы

Отопление закрытого типа в частном доме, 30 фото, схемы

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.

Содержание статьи

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 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.

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.

2 способа заполнения системы отопления закрытого типа

1. Для начала нужно монтировать дополнительный кран на обратном трубопроводе. Обычно это тройник, который соединяется с шаровым краном. Если понадобилось слить теплоноситель, то используют дополнительную емкость в качестве вспомогательного инструмента или шланг. Чтобы залить теплоноситель, нужно подключить шланг ручного насоса к установленному крану. Такие инструменты можно легко в специализированном магазине сантехники.
2. Если в качестве теплоносителя, используется простая вода, то систему водопровода можно подключить к входу в котел или к шаровому крану. Однако тогда нужно использовать другое место для слива. Если система двухтрубная, то это, скорее всего, будет последний радиатор, а к нижнему входу монтируют шаровой кран слива.

Закрытая система отопления частного дома, монтаж своими руками, как переделать из открытой схемы

Открытая система отопления перестает пользоваться популярностью: дело в одном существенном недостатке — в теплоноситель постоянно попадает воздух. Это приводит к снижению теплоотдачи: схема плохо справляется с функцией обогрева. Поэтому для многих хозяев частных домов предпочтительна закрытая система отопления.

Структура

Закрытая система представляет собой механизм, где теплоноситель функционирует при помощи насоса. Отличительной особенностью такого отопления для частного дома является хорошая герметичность: в теплоноситель не попадает воздух, нарушающий работу.

Схема закрытой системы отопления состоит из следующих компонентов:

• котел;
• бак;
• насос и трубопроводы;
• группа безопасности;
• отопительные приборы – трубы, радиаторы.

Принцип работы

Принцип действия основан на изменении температуры: после ее увеличения начинает действовать рабочий клапан, и излишки воды переходят в расширительный бак. При снижении температуры насос закачивает лишнюю воду обратно в систему. Следовательно, закрытая система теплоснабжения для частного дома может контролировать давление, установленное в допустимых пределах.

Особенности

В такой схеме бак обладает одной особенностью: его можно полностью наполнить теплоносителем. Следовательно, поддерживать давление будет намного проще, чем в случае с простым расширительным баком. Но при неправильном наполнении в радиаторы и трубы все-таки может попадать воздух.

Чтобы избавиться от воздуха в верхних частях, необходимо использовать поплавковые воздухоотводчики. Для отвода растворенного в теплоносителе воздуха применяют сепараторы, которые размещают в трубах. Благодаря разделителям происходит деаэрация теплоносителя, и система работает стабильно, без технических сбоев.

Достоинства

Закрытая система обладает следующими положительными характеристиками:

• безопасное давление;
• ограничен контакт с окружающей средой, что предотвращает попадание воздуха, способного нарушить работу;
• применение специализированных баков для безопасности давления;
• разделение бака на две камеры: одна из них представляет собой хранилище газа (в основном азот), а вторая является водяной камерой;
• безопасный процесс работы;
• специализированный клапан в баке сохраняет безопасный уровень давления.

На практике закрытая структура редко дает сбои, что и обуславливает ее популярность.

Особенности установки

Установка осуществляется так, чтобы в последующем можно было своими руками отключить любой отопительный прибор без остановки работы всей системы и слива жидкости из нее. Для этого профессионалы применяют специализированные отсекающие краны, которые располагают на входе и выходе в радиаторы. Посредством установленных кранов можно вручную регулировать температурный режим.

Другая особенность — монтаж группы безопасности на выходе из котла отопления. Главная задача такой группы — сбрасывать давление, если оно превысит норму. В состав группы входят такие части, как:

• манометр – контролер давления;
• предохранительный клапан – отвечает за сбор давления при превышении безопасного максимума;
• отводчик воздуха — удаляет воздух при «завоздушивании».

Прибор для измерения давления в системе.

Этапы

Установка закрытой системы своими руками осуществляется в следующем порядке:

• устанавливается котел;
• к котлу проводятся трубы, к которым проводится навешивание радиаторов;
• после всех этих процедур крепится расширительный бак;
• в контур обогрева монтируется насос и приборы для терморегуляции.

Нагревательный бак можно вмонтировать в печь. Отдельной котельной в частном доме не потребуется. Если последовательность схемы будет соблюдена, а оборудование – правильно подобрано, то система станет эффективным теплоисточником.

Если переделка

Нередки варианты, когда уже существующая открытая система перестала устраивать пользователя, и ее необходимо переделать в закрытую. Для этого необходимо заменить расширительный бак мембранным и установить его на обратке вместе с терморегуляторами.

Перед насосом ставится фильтр-грязевик, а старый открытый бак – убирается, система отопления при помощи сварочных работ делается замкнутой на новый бачок. Группа безопасности также устанавливается на выходе из котла: лучше использовать шаровые или пробковые краны.

типовые схемы и принцип монтажа

Основным признаком, которым закрытая система отопления отличается от открытой, является ее изоляция от воздействий внешней среды. В такой контур входит циркуляционный насос, стимулирующий движение теплоносителя. Схема лишена многих недостатков, присущих открытому контуру отопления.

Все о плюсах и минусах замкнутых контуров отопления вы узнаете, прочитав нашу статью. В нем досконально разобраны варианты устройства, особенности сборки и работы закрытых систем. Для самостоятельных мастеров приведен пример гидравлического расчета.

Информация, представленная для справки, основана на строительных нормах и правилах. Для оптимизации восприятия сложной темы текст дополнен полезными схемами, подборками фото и видео-гайдами.

Содержание статьи:

• Принцип работы закрытой системы
• Система защиты от воздуха
• Гидравлический расчет для закрытой системы
  • Правила расчета расхода теплоносителя
  • Выбор циркуляционного насоса
  • Как рассчитать расширительный бак?
• Критерии выбора бака
• Выбор оптимальной схемы
  • Однотрубная система отопления
  • Двухтрубная система отопления
• Выводы и полезное видео по теме 9003

3 Принцип работы закрытой системы 90

Тепловое расширение в закрытой системе компенсируется применением мембранного расширительного бака, заполняемого водой при нагреве. При остывании вода из бака снова уходит в систему, тем самым поддерживается постоянное давление в контуре.

Давление, создаваемое в закрытом отопительном контуре при установке, передается на всю систему. Теплоноситель циркулирует принудительно, поэтому данная система энергозависима. Без него не будет движения нагретой воды по трубам к приборам и обратно к теплогенератору.

Фотогалерея

Фото

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

В отечественных традициях расширительный бачок для контуров отопления выпускается красного цвета. В продаже можно найти серый и белый импортные варианты.

При использовании закрытого расширительного бака, расширительного устройства предотвращается испарение воды, циркулирующей по контуру, уменьшается образование отложений на внутренних стенках труб и приборов

В результате отсутствия испарения и минимизации отложений на внутренних поверхностях приборов, труб, арматуры, снижается нагрузка на котел и насос, что значительно продлевает срок их службы

Закрытые варианты построения систем отопления применяются со всеми типами котлов, работающих на доступных видах топлива

В закрытой системе обязательна группа безопасности, состоящая из редукционного клапана, воздухоотводчика и манометра

Закрытый расширительный бак подбирается таким образом, чтобы его объем обеспечивал место для расширения нагретого теплоносителя

Экспансоматы устанавливаются как во вновь строящихся системах отопления, так и в модернизируемых вариантах с насосной циркуляцией теплоносителя

Особенности замкнутого контура отопления

Расширительный бак для систем отопления

Преимущества замкнутой системы

Сохранение условий оборудования

Замкнутый контур в тандеме с котлами

Замкнутый контур Группа безопасности

Подходящий тип системы для установки

Основные элементы замкнутого контура:

• котел;
• клапан выпуска воздуха;
• клапан термостатический;
• радиаторы;
• трубы;
• расширительный бак, не контактирующий с атмосферой;
• балансировочный клапан;
• шаровой кран;
• насос, фильтр;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• арматура, крепеж.

Если электроснабжение дома бесперебойное, то закрытая система работает эффективно. Часто конструкцию дополняют «теплыми полами», повышая ее эффективность и теплоотдачу.

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

Замкнутая схема отопления включает в себя часть деталей, которые используются в других типах систем

Этот вариант имеет один отрицательный нюанс — если при постоянном уклоне отопление работает даже при отсутствии электроснабжения, то при строго горизонтальное положение трубопровода, замкнутая система не работает. Этот недостаток компенсируется высоким КПД и рядом положительных моментов по сравнению с другими типами систем отопления.

Установка относительно проста и возможна в помещении любого размера. Трубопровод не нужно утеплять, нагрев происходит очень быстро, если в контуре присутствует термостат, то можно задать температурный режим. Если система устроена правильно, то потерь теплоносителя нет, а значит, нет и причин для его пополнения.

Несомненным преимуществом закрытой системы отопления является то, что разница температур между подачей и обраткой позволяет увеличить срок службы котла. Замкнутые трубопроводы менее подвержены коррозии. Возможна загрузка в контур, когда зимой приходится отключать отопление на длительное время.

Наиболее часто применяемыми системами закрытого типа являются водяные системы, хотя теплоносителем могут служить и незамерзающие жидкости, пар и газы с необходимыми характеристиками

Защита системы от воздуха

Теоретически воздух не должен попадать в система отопления, но на самом деле она все же есть. Его накопление наблюдается в момент, когда трубы и батареи заполнены водой. Второй причиной может быть разгерметизация суставов.

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

Если в системе не скапливается воздух, поплавок воздухоотводчика перекрывает выпускной клапан. При образовании воздушной пробки в поплавковой камере поплавок перестает удерживать выпускной клапан, и воздух выходит за пределы устройства

Для минимизации вероятность воздушных пробок, при заполнении закрытой системы необходимо соблюдать определенные правила:

1. Подача воды снизу вверх. Для этого проложите трубы так, чтобы выпускаемые вода и воздух двигались в одном направлении.
2. Оставьте краны для выпуска воздуха в открытом положении, а краны для слива воды в закрытом положении. Таким образом, при постепенном подъеме теплоносителя воздух будет выходить через открытые дефлекторы.
3. Закройте выпускной клапан, как только через него пройдет вода. Процесс продолжается плавно до полного заполнения контура теплоносителем.
4. Запустить насос.

Если в отопительном контуре, то на каждом необходимы вентиляционные отверстия. Алюминий при контакте с теплоносителем провоцирует химическую реакцию, сопровождающуюся выделением кислорода. Частично биметаллические радиаторы имеют ту же проблему, но воздуха образуется гораздо меньше.

В верхней точке установлен автоматический воздухоотводчик. Это требование объясняется тем, что пузырьки воздуха в жидких веществах всегда устремляются вверх по трубе, где их собирает устройство для отвода воздуха 9.0003

В радиаторах все 100% биметаллические теплоносители не контактируют с алюминием, но профессионалы настаивают на наличии в этом случае воздухоотводчика. Специфическая конструкция стальных панельных радиаторов уже в процессе производства оснащена клапанами для выпуска воздуха.

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

Критическими точками в контуре отопления являются перегибы труб и верхние точки системы, поэтому в этих местах монтируются устройства для отвода воздуха. В замкнутом контуре применяют автоматические или поплавковые клапаны, позволяющие сбрасывать воздух без вмешательства человека.

В данном устройстве имеется полипропиленовый поплавок, соединенный балкой с катушкой. По мере заполнения поплавковой камеры воздухом поплавок опускается, а при достижении нижнего положения открывает клапан, через который выходит воздух.

В освободившийся от газа объем поступает вода, поплавок устремляется вверх и замыкает золотник. Для предотвращения попадания мусора в последний он закрыт защитным колпачком.

Корпус как ручного, так и автоматического воздухоотводчика изготовлен из высококачественного материала, не подверженного коррозии. Для удаления воздушной пробки конус поворачивают против часовой стрелки, выпускают воздух до прекращения шипения

Есть модификации, где этот процесс идет по-другому, но принцип тот же: поплавок в нижнем положении — газ идет; поплавок вверх — клапан закрыт, воздух скапливается. Цикл повторяется автоматически и не требует присутствия человека.

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-х пунктов:

1. Определение количества теплоносителя, которое необходимо подавать к отопительным приборам, чтобы обеспечить требуемый тепловой баланс в доме, независимо от наружная температура.
2. Максимальное снижение эксплуатационных расходов.
3. Снижение до минимума финансовых вложений в зависимости от выбранного диаметра трубопровода.
4. Стабильная и бесшумная работа системы.

Решить эти задачи поможет гидравлический расчет, который позволяет выбрать оптимальные диаметры труб с учетом экономически обоснованных расходов теплоносителя, определить гидравлические потери напора на отдельных участках, связать и сбалансировать ветви системы. Это сложный и трудоемкий, но необходимый этап проектирования.

Правила расчета расхода теплоносителя

Расчеты возможны при наличии теплотехнического расчета и после подбора радиаторов по мощности. Теплотехнический расчет должен содержать обоснованные данные об объемах тепловой энергии, нагрузках, потерях тепла. Если этих данных нет, то мощность радиатора берется по площади помещения, но результаты расчета будут менее точными.

Трехмерная схема удобна в использовании. Всем элементам на ней присвоены обозначения, включающие в себя маркировку и номер по порядку

Начните со схемы. Лучше выполнять ее в аксонометрической проекции и применять все известные параметры. Расход теплоносителя определяется по формуле:

G = 860q/∆t кг/ч,

где q – мощность радиатора кВт, ∆t – разница температур между обраткой и подачей. Определив это значение, определяют сечение труб по таблицам Шевелева.

Для использования этих таблиц результат расчета необходимо перевести в литры в секунду по формуле: GV = G / 3600ρ. Здесь ГВ обозначает расход теплоносителя в л/с, ρ — плотность воды, равную 0,983 кг/л при температуре 60 град С. Из таблиц можно просто выбрать сечение трубы, не выполняя полный расчет.

Таблицы Шевелева значительно упрощают расчет. Вот диаметры пластиковых 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 необходимо разбить на участки, где сечение трубы и расход теплоносителя постоянны.

Первый участок – линия от котла до первого радиатора. Второй – это отрезок между первым и вторым радиатором. Третий и последующие разделы выделяют аналогично.

Температура от первого до последнего устройства постепенно снижается. Если на первом участке тепловая энергия равна 10 кВт, то при прохождении первого радиатора теплоноситель отдает ему некоторое количество тепла и отходящее тепло уменьшается на 1 кВт и т. д.

Рассчитать расход теплоносителя можно по формуле:

Q = (3,6xQуч) / (сх(тр-к))

Здесь Quch — тепловая нагрузка сечения, s — удельная теплоемкость воды, имеющая постоянную величину 4,2 кДж/кг х с. , Тр — температура горячего теплоносителя на входе, а к — температура остывшего теплоносителя на выходе.

Оптимальная скорость движения горячей жидкости 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 открытых, так и в закрытых контурах отопления применяют трубы из черной и нержавеющей стали, меди, полипропилена, полиэтилена различных модификаций, полибутилена и др.

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

Внутренний диаметр труб на участке (dвн) определяют исходя из теплового потока и разницы температур на входе и выходе (∆tco = 20 град С для 2-трубного контура отопления) или расхода охлаждающая жидкость. Для этого есть специальная таблица:

По этой таблице, зная разницу температур на входе и выходе, а также расход, легко определить внутренний диаметр трубы

Для выбора схемы следует рассматривать одно- и 2-трубные схемы в отдельности. В первом случае рассчитывается стояк с наибольшим количеством оборудования, а во втором — нагруженный контур. Длина участка берется из плана, выполненного в масштабе.

Точный гидравлический расчет может выполнить только специалист соответствующего профиля. Существуют специальные программы, позволяющие выполнять все расчеты, связанные с тепловыми и гидравлическими характеристиками, которые можно использовать применительно к вашему дому.

Выбор циркуляционного насоса

Целью расчета является получение значения давления, которое должен развить насос, чтобы прокачать воду через систему. Для этого используют формулу:

P = Rl + Z

Где:

• P – потери давления в трубопроводе, Па;
• R — удельное сопротивление трению, Па/м;
• l — длина трубы в расчетном сечении, м;
• Z — потеря давления в «узких» местах в Па.

Эти расчеты упрощаются теми же таблицами Шевелева, из которых можно найти значение сопротивления трения, только 1000i придется рассчитывать по конкретной длине трубы. Так, если диаметр внутренней трубы 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. Для остальных сопротивлений специалисты советуют брать 20% Rl с последующим суммированием результатов по отдельным участкам и умножением на коэффициент 1,3. Результатом является желаемый напор насоса. Для однотрубных и 2-трубных систем расчет одинаков.

Насос устанавливается так, чтобы его вал занимал горизонтальное положение, иначе не избежать образования воздушных пробок. Монтировать на американках, чтобы при необходимости можно было легко снять

В случае, когда по существующему котлу, то применяют формулу: Q=N/(t2-t1), где N — мощность теплового агрегата в Вт, t2 и t1 – температура теплоносителя на выходе из котла и на обратке соответственно.

Как рассчитать расширительный бак?

Расчет сводится к определению величины, на которую увеличится объем теплоносителя при его нагреве от средней комнатной температуры +20 градусов С до рабочей — от 50 до 80 градусов. Расчеты эти непростые, но есть и другой способ решения проблемы: профессионалы советуют выбирать бак объемом, равным 1/10 от общего количества жидкости в системе.

Расширительный бак – очень важный элемент системы. Избыток теплоносителя, который он получает в момент расширения последнего, спасает линию и отводы от разрыва

Узнать эти данные можно из паспортов оборудования, в которых указана мощность водяной рубашки котла и 1 радиаторной секции. Затем вычислить площадь сечения труб разного диаметра и умножить на соответствующую длину.

Результаты суммируются, плюс к ним добавляются данные из паспортов и берется 10% от суммы. Если вся система содержит 200 литров охлаждающей жидкости, то необходим расширительный бачок на 20 литров.

Галерея изображений

Фото

Упрощенный вариант подбора бака

Безмембранные расширительные баки

Расширительные баки с мембраной

Расширительные баки для больших систем

Критерии выбора бака

Изготовление из стали. Внутри находится мембрана, разделяющая бак на 2 отсека. Первый заполнен газом, а второй теплоносителем. Когда температура повышается и вода устремляется из системы в бак, то под ее давлением происходит сжатие газа. Теплоноситель не может занимать весь объем из-за наличия газа в баке.

Емкость расширительных бачков разная. Этот параметр подобран таким образом, чтобы при достижении пика давления в системе вода не поднималась выше установленного уровня. В качестве защиты бака от перелива в конструкцию включен предохранительный клапан. Нормальное наполнение бака от 60 до 30%.

Лучшее решение – установить расширительный бачок в том месте, где система имеет наименьшие изгибы. Лучшее место для него – прямой участок перед насосом.

Выбор оптимальной схемы

При отоплении в частном доме применяют два типа схем: однотрубную и 2-трубную. Если сравнивать их, то последний более эффективен. Основное их отличие в способах подключения радиаторов к трубопроводам. В двухтрубной системе обязательным элементом контура отопления является индивидуальный стояк, по которому остывший теплоноситель возвращается в котел.

Монтаж однотрубной системы проще и менее затратен в финансовом плане. Замкнутый контур этой системы объединяет как подающий, так и обратный трубопровод.

Однотрубная система отопления

В одно и 2-х этажных домах с небольшой площадью хорошо зарекомендовала себя замкнутая однотрубная схема отопления, представляющая собой 1 трубную разводку и ряд последовательно соединенных радиаторов.

Иногда в народе его называют «Ленинградским». Теплоноситель, возвращая тепло радиатору, возвращается в подающий патрубок, а затем проходит через следующую батарею. Последние радиаторы получают меньше тепла.

При монтаже однотрубной системы можно сделать 2 варианта перемещения теплоносителя — попутный и тупиковый. В первом случае систему можно сбалансировать, а во втором нет

Преимуществом такой схемы называется экономичность монтажа — требуется меньше времени и материалов, чем для 2-х трубной системы. В случае выхода из строя одного радиатора остальные будут работать в штатном режиме при использовании байпаса.

Возможности однотрубной схемы ограничены — ее нельзя запускать поэтапно, радиаторы прогреваются неравномерно, поэтому добавлять секции нужно последними в цепочке. Чтобы теплоноситель не так быстро остывал, необходимо увеличить диаметр патрубков. На каждый этаж рекомендуется подключать не более 5 радиаторов.

Фотогалерея

Фото

В однотрубных схемах систем отопления к магистральному трубопроводу подключаются устройства, осуществляющие как подачу, так и отвод теплоносителя

Теплоноситель в однотрубных системах течет последовательно от одного отопления одного устройства к другому, теряет 1–3º рабочей температуры по пути

Для горизонтальных однотрубных систем требуется циркуляционный насос. Приборы в обязательном порядке оснащаются воздухоотводчиками

Системы с естественным движением теплоносителя по контуру отопления бывают только с верхней разводкой

Однотрубные системы просты в монтаже, требуют минимум труб и арматуры для строительства, что положительно сказывается на сумме, вложенной в устройство

В однотрубных схемах не используются сложные технические устройства для качественной температурной балансировки , у владельцев систем меньше поводов для внеплановых ремонтов

Контроль температуры в однотрубных системах осуществляется в количественном выражении — расход теплоносителя банально снижается поворотом крана

Существенным недостатком однотрубных систем является то, что при уменьшении расхода теплоносителя в одном аккумуляторе уменьшенное его количество будет поступать на следующие приборы, т. е. регулировать можно только весь контур, а не отдельное устройство

Принцип работы конструкция однотрубной системы

Особенности движения теплоносителя

Горизонтальная разводка

Верхняя труба Однотрубная система

Простота монтажа Преимущества

Преимущества длительной эксплуатации

Принцип регулирования температуры

Отрицательные стороны одной трубы

Известны два типа систем: горизонтальные и вертикальные. В одноэтажном здании горизонтальный вид системы отопления прокладывается как над, так и под полом. Батареи рекомендуется монтировать на одном уровне, а горизонтальную подводящую трубу — с небольшим уклоном по течению теплоносителя .

При вертикальной разводке вода от котла поднимается вверх по центральному стояку, поступает в трубопровод, распределяется по отдельным стоякам, а из них — к радиаторам. Остывая, жидкость по этому же стояку уходит вниз, проходя там через все приборы, находится в обратке, а из нее насос перекачивает ее обратно в котел.

Однотрубная вертикальная система включает основной стояк и ряд отдельных расширительных баков, подающий трубопровод, батареи, воздухосборник, обратный трубопровод и насос. Чаще применяется система со сдвинутыми секциями, где для регулировки нагрева радиаторов используются 3-ходовые краны

При выборе закрытого типа системы отопления монтаж выполняется в следующей последовательности:

1. Установить котел. Чаще всего для него выделяют место на первом или первом этаже дома.
2. Трубы подсоединяются к входному и выходному патрубку котла, разводятся по периметру всех помещений. Соединения выбираются в зависимости от материала магистральных труб.
3. Установите расширительный бачок, разместив его в самой высокой точке. При этом монтируется охранная группа, соединяющая ее с магистралью через тройник. Фиксируют вертикальный основной стояк, соединяют его с баком.
4. Установка радиаторов с установкой кранов Маевского. Оптимальный вариант: байпас и 2 запорных клапана – один на входе, другой на выходе.
5. Насос устанавливают в районе входа охлажденного теплоносителя в котел, предварительно установив перед местом его установки фильтр. Ротор расположен горизонтально.

Некоторые мастера устанавливают насос с байпасом, чтобы не сливать воду из системы в случае ремонта или замены оборудования.

После монтажа всех элементов открыть вентиль, заполнить магистраль охлаждающей жидкостью и удалить воздух. Проверяют настолько ли полностью удален воздух, откручивая винт, расположенный на крышке корпуса насоса. Если из-под него вытекает жидкость, значит, оборудование можно запустить, предварительно затянув ранее открученный центральный винт.

С проверенными конструкциями и вариантами устройств вы можете ознакомиться в другой статье на нашем сайте.

Двухтрубная система отопления

Как и в случае с однотрубной системой, есть горизонтальная и вертикальная разводка, но есть и подающая, и обратная. Все радиаторы греются одинаково. Один тип отличается от другого тем, что в первом случае имеется один стояк и к нему подключаются все отопительные приборы.

Двухтрубные схемы чаще всего встречаются в многоэтажном строительстве, когда требуется, чтобы один котел эффективно отапливал все здание

Вертикальная схема предусматривает подключение радиаторов к стояку, расположенному вертикально. Его преимущество в том, что в многоэтажном доме каждый этаж индивидуально подключается к стояку.

Особенностью двухтрубной схемы является наличие подведенных к каждой батарее труб: одна прямоточная, а вторая обратная. Имеется 2 схемы подключения отопительных приборов. Один из них коллекторный, когда от коллекторов к батарее подходят 2 трубы.

Схема отличается сложным монтажом, большой материалоемкостью, но в каждой комнате можно регулировать температуру.

Фотогалерея

Фото

Двухтрубная схема построения систем отопления предполагает, что теплоноситель подается по одной трубе, а после ее охлаждения отводится по другой

Использование двух труб может существенно усложнить и увеличить длину отопительных контуров. Системы с верхней разводкой подходят как с естественным, так и с принудительным движением теплоносителя

Системы с нижней разводкой чаще всего сооружаются с использованием циркуляционного насоса. Гравитационные варианты встречаются редко из-за необходимости устанавливать воздухоотводчик на каждое устройство и практически каждый день стравливать лишний воздух.

По аналогии с однотрубными системами с двумя трубами делятся на присоединительные и тупиковые. В тупиках ближе к котлу приборы прогреваются лучше

Разница в рабочих температурных параметрах борется установкой терморегуляторов. Изменение температуры в одном приборе не влияет на весь контур

Конечно, труб и фитингов для строительства двухтрубной тепловой сети потребуется больше, но при использовании полимерных изделий их можно спрятать в строительных конструкциях

Использование двух труб значительно расширяет возможности строительства, хотя при сборке систем по-прежнему часто применяются тройниковые схемы

Именно двухтрубный принцип устройства позволяет реализовать самые разные варианты балочной разводки , предполагающие параллельное подключение устройств к распределительному коллектору. В результате длина труб уменьшается и все радиаторы получают теплоноситель одинаковой температуры

Особенности двухтрубной системы

Двухтрубное исполнение с верхней разводкой

Схема нижней разводки

Тупиковая двухтрубная система

Регулировка температуры

Возможность скрытия труб

Использование тройниковой схемы

Балочный вариант второй параллельной схемы

проще. Стояки устанавливаются по периметру дома, к ним подключаются радиаторы. По полу проходит лежак и к нему присоединяются стояки.

Компоненты такой системы:

• котел;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• автоматический воздухоотводчик;
• клапан термостатический;
• аккумуляторы
• насос;
• фильтр;
• балансировочное устройство;
• бак;
• клапан.

Прежде чем приступить к установке, следует решить вопрос с типом энергоносителя. Далее установите котел в отдельной котельной или в подвале. Главное, чтобы была хорошая вентиляция. Установите коллектор, если он предусмотрен проектом, и насос. Регулировочно-измерительное оборудование монтируется возле котла.

К каждому будущему радиатору подводится магистраль, затем устанавливаются сами батареи. Радиаторы подвешиваются на специальные кронштейны таким образом, чтобы до пола оставалось 10-12 сантиметров, а от стен 2-5 см. Они снабжают приборные отверстия запорно-регулирующими устройствами на входе и выходе.

Процесс монтажа двухтрубной системы состоит из нескольких этапов. Первым из них является установка бойлера. К местам установки батарей сначала подводятся трубы и только потом монтируются сами радиаторы

После установки всех узлов системы нажимается. Этим должны заниматься профессионалы, потому что только они могут оформить соответствующий документ.

Подробно рассмотрены особенности устройства двухтрубной системы отопления, в статье представлены различные схемы и дан их анализ.

Выводы и полезное видео по теме

В данном видео показан пример подробного гидравлического расчета 2-х трубной системы отопления закрытого типа для 2-х этажного дома в программе VALTEC. PRG:

Здесь подробно описано устройство однотрубной системы отопления:

Установить закрытый вариант системы отопления можно самостоятельно, но без консультации специалиста не обойтись. Залог успеха – правильно выполненный проект и качественные материалы.

Есть вопросы по особенностям внутреннего контура отопления? Есть ли информация по теме, которая интересна посетителям сайта и нам? Пожалуйста, пишите комментарии в блоке ниже.

Система зонального отопления — Боб Вила

Схема зонального отопления. SupplyHouse.com

Домовладельцы, которые ищут лучший способ контроля температуры по всему дому, должны изучить преимущества зональной системы отопления.

Что такое зональное отопление?

Стандартная незонированная система отопления регулирует температуру всего дома в целом. Зональная система отопления, напротив, позволяет домовладельцам регулировать температуру каждой комнаты или зоны в отдельности, тем самым максимально повышая комфорт и минимизируя затраты на электроэнергию. Зонированная система может быть скорректирована с учетом множества факторов, включая использование помещения, личные предпочтения и условия окружающей среды. Зональные системы помогают домовладельцам более эффективно использовать свои системы отопления, распределяя тепло там, где и когда оно необходимо.

Возможно, пришло время позвонить профессионалу по телефону

. Получите бесплатную оценку стоимости ремонта без каких-либо обязательств у лицензированных специалистов по ОВКВ рядом с вами.

Найдите местных профессионалов

+

Преимущества зонального отопления

«Преимущества правильно зонированного дома включают экономию затрат на отопление, а также больший контроль и комфорт во всем доме», — отмечает Дэниел О’Брайан, технический эксперт из онлайн ритейлер SupplyHouse.com. «Если они индивидуально зонированы, незанятые или редко используемые помещения не нужно отапливать, а участки дома, которые становятся холоднее, чем другие, можно напрямую отрегулировать для большего комфорта. Кроме того, программируемые термостаты могут увеличить экономию за счет снижения потребления тепла, когда жильцы находятся вне дома или спят».

О’Брайан объясняет, что типичная зональная система отопления рассматривает основной этаж дома как одну зону отопления, а зону спальни наверху — как отдельную зону отопления. Это позволяет направлять тепло на главный этаж в дневное время и в спальни наверху ночью, позволяя незанятым областям дома охлаждаться, когда они свободны. Зонированная система также может позволить домовладельцам свести к минимуму нагрев в редко используемых местах, таких как комнаты для гостей или складские помещения.

По данным Министерства энергетики США, зонирование системы отопления может сэкономить домовладельцам до 30 процентов от типичного счета за отопление и охлаждение. Поскольку на отопление и охлаждение приходится более 40 процентов коммунальных расходов среднего домохозяйства, экономия от зонированной системы может действительно возрасти.

Фото: SupplyHouse. com

Как работает зональное отопление

Основным компонентом зональной системы отопления является зональный клапан, который регулирует поток воды в водяной системе отопления. Внутри клапана привод открывает и закрывает клапан в зависимости от настройки термостата для этой зоны. Зональные клапаны доступны в двух- или трехходовых конфигурациях и с различными типами соединений. Они могут быть нормально закрытыми или нормально открытыми и могут обеспечивать различную скорость потока в зависимости от размера клапана, что позволяет домовладельцам настраивать систему для разных планов этажей и зон разного размера. Зональные клапаны могут использоваться с широким спектром систем водяного отопления, включая плинтусы, радиаторы, тепловые насосы и системы лучистого отопления. Ведущие бренды включают Honeywell, Taco, White-Rodgers и Erie.

Домовладельцы с системами принудительного воздушного отопления также могут создавать несколько зон, используя два или более термостатов, подключенных к главной панели управления; панель управления открывает и закрывает заслонки, установленные в воздуховоде.

Также имеется широкий выбор термостатов, включая программируемые версии, для управления зональной системой отопления. «Для зонирования дома можно использовать любой термостат, но не все термостаты предназначены для одного и того же применения», — отмечает О’Брайан. «Напряжения, компоновка системы отопления/охлаждения и функции разных термостатов могут быть больше приспособлены к тому или иному применению».

Установка зонального отопления

Добавление системы зонального отопления к существующему дому является довольно сложным проектом и обычно требует привлечения профессионального установщика. «Ретроактивное зонирование дома — это не то, что может сделать обычный домашний мастер», — отмечает О’Брайан. «Они должны были бы подключить элементы управления и термостаты, подключить их к насосу (ам) и котлу или печи, а также врезаться в свои гидравлические линии или воздуховоды, чтобы установить зональные клапаны или заслонки. Все это, скорее всего, потребует разрезания стен, прокладки электропроводки и, возможно, потения меди».

No related posts.