Открытая отопительная система

Общеизвестно, что между котельной установкой и приборами отопления по трубам циркулирует жидкий теплоноситель, работающий в качестве посредника для передачи тепловой энергии. В отличие от печей, нагревающих воздух вокруг себя напрямую, водяная система способна переносить теплоту на большие расстояния. Это и привело к ее повсеместному внедрению. Простейшая схема открытой системы отопления для одноэтажного дома представлена на рисунке:

Вода, протекающая по трубопроводам, расширяется вследствие нагревания. Образующийся излишек вытесняется в специальную емкость – расширительный бак. Особенность открытой схемы, отличающая ее от других систем – установленный в самой высокой точке бак открытого типа. Простыми словами, емкость, куда вытесняется излишек горячего теплоносителя, напрямую сообщается с атмосферой.

Функционирует схема следующим образом. При повышении температуры объем воды в сети возрастает, соответственно, поднимается ее уровень в расширительном баке. При этом часть воздуха из емкости просто вытесняется в атмосферу через патрубок. Когда в силу разных причин температура падает, снижается и уровень теплоносителя в резервуаре, а воздух извне занимает его место, свободно входя через открытый патрубок.

Примечание. Нельзя путать рассматриваемую схему с таким понятием, как открытая система теплоснабжения. Понятие касается централизованных сетей, из которых теплоноситель безвозвратно отбирается на нужды горячего водоснабжения. При индивидуальном отоплении частных домов и других зданий подобные схемы не применяются.

Виды открытых систем

Подобные схемы водяного отопления делятся на виды в зависимости от способа циркуляции и доставки теплоносителя к радиаторам с последующим его возвратом обратно в котел. Нагретая вода может двигаться по магистралям двумя способами:

• с помощью естественной циркуляции;
• искусственным побуждением от насоса.

В силу особенностей конструкции избыточное давление в открытой системе отопления практически отсутствует. В высшей точке оно равняется атмосферному, а в низшей несколько повышается из-за гидростатического воздействия столба воды. Значение этого напора невелико, что дает возможность организовать естественную циркуляцию теплоносителя. Принцип основан на том, что теплоноситель с разной температурой имеет различную плотность, а значит, и массу. Пример: 1м3 воды при t = 40 °С весит 992 кг, после возрастания температуры до 60 °С масса 1м3 падает до 983 кг.

Казалось бы, разница незначительна. Тем не менее она позволяет остывшему теплоносителю с низкой температурой вытеснять из котла более легкую горячую воду. В трубопроводах возникает естественная (конвективная) циркуляция, а подобные системы называют самотечными либо гравитационными, ведь движение в них происходит за счет силы тяжести. Поэтому скорость течения теплоносителя в магистралях и радиаторах невелика, всего 0.1—0.3 м/с. Зато такие схемы полностью энергонезависимы, при условии, что совместно с ними работают котлы для открытой системы отопления, нетребующие электричества.

Примечание. В гравитационных системах магистрали делаются с увеличенными уклонами и диаметрами труб.

С целью повысить скорость протекания воды по трубам и уменьшения времени прогрева помещений в магистраль, идущую от котла, встраивается насос. Он принуждает теплоноситель двигаться со скоростью 0.3—0.7 м/с, из-за чего теплоотдача происходит интенсивнее, а все ветви прогреваются равномернее. Благодаря присутствию насоса расстояние между источником тепла и батареями может быть увеличено как по протяженности, так и по высоте.

Установка насосного агрегата позволяет создать небольшое избыточное давление в системе отопления, позволяющее теплоносителю хорошо затекать в радиаторы. Это однозначно повышает эффективность работы системы в целом, хотя и делает ее зависимой от наличия электроэнергии.

Примечание. Чтобы обогрев частного дома не прекращался вместе с отключением электричества, циркуляционный насос принято устанавливать на параллельной байпасной линии.

Из чего состоит система и как она работает

Чтобы тепло поступало от котельной к приборам отопления, в водяной системе используется посредник – жидкость. Теплоноситель такого типа перемещается по трубопроводу и нагревает помещения в доме, причем все они могут иметь разную площадь. Этот фактор делает популярной подобную систему отопления.

Движение теплоносителя может осуществляться естественным путем, в основе циркуляции лежат принципы термодинамики. Благодаря разной плотности холодной и нагретой воды и уклону трубопровода вода движется по системе.

Одним из важных элементов системы отопления является открытый расширительный бачок, сюда поступает лишняя нагретая жидкость. Именно этот элемент стабилизирует давление теплоносителя. Главное условие – бак следует располагать в самой верхней точке отопительной системы.

Открытое теплоснабжение функционирует по следующей схеме:

• В котле нагревается вода и подается к приборам отопления в каждое помещение дома.
• На обратном пути лишняя жидкость уходит в расширительный бак открытого типа, ее температура понижается, и вода обратно возвращается в котел.

Системы отопления однотрубного типа подразумевает использование одной магистрали для подачи и обратки. Двухтрубные системы имеют независимую подающую и обратную трубу. При решении самостоятельно монтировать зависимую систему отопления лучше выбрать однотрубную схему, она более проста, доступна и имеет элементарную конструкцию.

Однотрубное теплоснабжение состоит из следующих элементов:

• Котел отопления.
• Батареи или радиаторы.
• Расширительный бачок.
• Трубы.

Упрощенная схема подразумевает использование вместо радиаторов трубы сечением 80-100 мм, но следует учитывать, что такая система менее эффективна в эксплуатации.

Двухтрубная открытая система отопления с насосом более затратная в материальном плане и характеризуется сложным монтажом. Однако в этом случае практически устраняются все недостатки однотрубной системы, что позволяет компенсировать расходы и сложность устройства. Все приборы отопления получают теплоноситель с одинаковой температурой, при этом остывшая жидкость направляется в обратку.

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:

1. По месту размещения расширительного бака.В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом.
2. Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
3. В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
4. В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию.
5. Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления

• простое обслуживание системы;
• отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
• равномерный прогрев отапливаемого помещения;
• быстрый пуск и остановка системы;
• независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
• высокая надёжность;
• не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

• возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
• воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
• возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
• медленный нагрев системы после включения;
• необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
• невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
• достаточна громоздка;
• низкий коэффициент полезного действия.

Преимущества закрытой системы отопления

• простой монтаж;
• нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
• возможность применения антифриза, не боясь размораживания системы отопления;
• путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
• из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
• самостоятельное регулирование давления;
• система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
• возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

• самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения;
• при работе насоса требуется электричество;
• для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор;
• при нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
• размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
• бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
• возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.

Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжнее для него.

Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, используют для оптимального отапливания небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачные дома, а также загородные дома.

Закрытая система отопления является более современной и более сложной. Её применяют в многоэтажных домах и коттеджах.

Требования к обустройству и эксплуатации

При устройстве теплоснабжения дома важно учитывать ряд особенностей открытой отопительной системы:

1. Для обеспечения нормальной циркуляции монтаж котла выполняется в самом низком месте магистрали, а расширительного бачка – в наивысшей точке.
2. Оптимальное место для размещения расширительного бачка – чердачное помещение. В холодное период года емкость и подающий стояк в пределах неотапливаемого чердака надо утеплять.
3. Прокладка магистрали выполняется с минимальным числом поворотов, соединительных и фасонных деталей.
4. В гравитационной отопительной системе вода циркулирует медленно (0,1-0,3 м/с), поэтому и нагрев должен происходить постепенно. Нельзя допускать кипения – это ускоряет износ радиаторов и труб.
5. Если зимой отопительная система не используется, то жидкость необходимо слить – эта мера сохранит целыми трубы, радиаторы и котел.
6. Уровень теплоносителя в расширительном баке необходимо контролировать и периодически восполнять. В противном случае в магистрали возникнуть воздушные пробки, снижающие эффективность работы радиаторов.
7. Вода – оптимальный теплоноситель. Антифриз токсичен, его не рекомендуется использовать в системах, имеющих свободный контакт с атмосферой. Его использование целесообразно, если нет возможности сливать теплоноситель в неотапливаемый период.

Особое внимание уделяется расчету сечения и уклону трубопровода. Нормы проектирования регламентированы СНиП за номером 2.04.01-85.

В контурах с гравитационным движением теплоносителя размер сечения трубы больше, чем в насосных схемах, но общая протяженность трубопровода меньше почти в два раза. Уклон горизонтальных участков системы, равный 2 – 3 мм на погонный метр, устраивают только при монтаже теплоснабжения с естественным движением теплоносителя.

Несоблюдение уклона при устройстве систем с естественным перемещением теплоносителя приводит к завоздушиванию труб и недостаточному прогреву радиаторов, отдаленных от котла. В результате теплоэффективнось снижается

Схемы открытой системы

На практике применяется несколько схем обустройства: естественный тип циркуляции воды, а также с принудительным побуждением движения посредством насосного оборудования.

– нет механизма для передвижения теплового носителя

– есть «разгонный» стояк высотой 330 см или более

– возможно дополнение конструкции бойлером

– максимальная протяжённость контура не более 30 м.

– наличие в схеме организации насосного оборудования

– максимально высокий уровень тепловой отдачи

– равномерный прогрев всех магистральных ветвей

– наличие в схеме специальных отсекающих кранов

Оптимальный вариант для малогабаритных помещений с высокими потолками

Лучший вариант для обогрева больших площадей при наличии электропитания

Выбор схем напрямую зависит от количества отапливаемых этажей и общей площади строения. Немаловажное значение имеет желаемый тепловой режим, а также возможность обеспечить бесперебойное электроснабжение системы.

Однотрубная

Однотрубная открытая система характеризуется подачей теплоносителя посредством одной магистрали, собранной из больших по диаметру труб, проходящих через все радиаторные батареи. Благодаря такой особенности обеспечивается:

• минимальное количество расходных материалов;
• лёгкость самостоятельного монтажа;
• незначительное количество труб в жилом пространстве.

Недостатком такой схемы является не слишком равномерный прогрев радиаторов. Менее интенсивно нагреваются и отдают тепло батареи, значительно удалённые от водогрейного оборудования.

Двухтрубная

Популярную двухтрубную схему подключения отличает соединение отопительных батарей трубопроводом подающего типа и «обраткой». Наличие локальных колец обогрева между радиаторами и котлом обуславливает достоинства системы:

• равномерный разогрев всех радиаторных батарей;
• индивидуальная регулировка всех радиаторов;
• долговечность и удобство эксплуатации.

При этом система двухтрубного открытого типа является более дорогостоящей и довольно трудозатратной в плане монтажа. Две коммуникационные ветки должны располагаться правильно, в соответствии с проектной документацией.

«Ленинградка»

Современное обогревательное оборудование и новые технологии способствовали заметному усовершенствованию «Ленинградки». Такая система приобрела улучшенную управляемость и увеличенную функциональность. Основные отличия «Ленинградки»:

• свободная циркуляция теплоносителя;
• наличие источника нагрева;
• монтаж радиаторов по периметру.

Трубопровод может быть горизонтальным или вертикальным, с верхним или нижним типом подключения. Первый вариант принято считать более эффективным с точки зрения тепловой отдачи, а систему нижнего подключения отличает простота монтажа.

Конструктивная особенность открытой системы отопления «паук» представлена не только самотёчным подъёмом нагретой при помощи котла воды внутрь утеплённого расширительного резервуара. Важно отметить, что бак располагается в чердачном помещении, строго по центру дома. Достоинства системы:

• оптимальный способ гидравлического распределения теплового носителя;
• сбор остывшей воды из радиаторных батарей в горизонтальный трубопровод;
• отсутствие необходимости выполнять верхнюю разводку горизонтального типа.

Данный способ теплоснабжения востребован как в одноэтажных, так и в двухэтажных строениях. На подачу носителя устанавливается один довольно большой стояк, от которого протягивается необходимое количество ответвлений.

Самостотельный монтаж открытой системы отопления

С монтажом открытой системы отопления не нужно обладать сверхспособностями, важно внимательно изучить такой вопрос, как схема работ. Первым делом, установите котел. Разместить его можно на полу или же подвесить для экономии места. Мощность котла выбирайте в зависимости от того, какую площадь помещения планируете отопить.

Вторым этапом станет распределение и установка радиаторов. Рассчитайте их количество, исходя из площади комнаты. Один радиатор способен отопить до 1 кв.м. жилой площади. Не хотите радиатор, закрепите трубу диаметром 10 см. Ее можно пустить по всему дому и вернуть обратно к котлу. Для более лучшей циркуляции воды, закрепите трубу под наклоном. Что касается бака, его можно установить на обратке недалеко от котла.

Установка радиаторов отопления

Есть еще один вариант монтажа открытого отопления. Открытое отопление можно разместить вертикально, при этом бак устанавливают на чердаке. Чтобы бак не пострадал от перепада температур, позаботьтесь о его утеплении.

Однотрубная система отопления

Особое внимание уделите расчетам объемов расширительного бака. При неправильном расчете вы рискуете взрывом. Бак разорвет от действия повышенного давления.

Поговорим о подборе частей для открытого отопления:

• Котел лучше разместить в отдельной постройке. При этом к нему в свободном доступе должен поступать воздух. На полу постелите материал, который не вспыхнет при пожаре. Для этого лучше полы просто забетонировать. Измерьте площадь помещения. Исходя из этих расчетов, вы сможете рассчитать необходимую мощность котла. Котел сможет работать как на газу, так и на дровах.
• Радиаторы лучше выбрать стальные. Монтаж их осуществляется таким образом, чтобы они были размещены от стены на расстоянии 5 см. Радиаторы можно монтировать под подоконниками. В таком случае они защитят комнату от внешнего холода, играя роль завесы. От пола отступите не менее 40 см. Чтобы обогреть комнату площадью в 15 кв.м. вам нужно установить радиатор не менее 100 см.

Металлические радиаторы

• Трубы. По старинке использовали медные трубы. Однако они себя не оправдали. Медные трубы дорогостоящие и быстро ржавеют. Оптимальным вариантом станет выбор в пользу пластиковых труб. Их диаметр не менее 32 мм. Рассчитывайте длину труб, учитывая, что они выходят из верхней части радиатора и замыкают ее с нижней частью. Монтаж труб производят по наружной части стены. Нет необходимости монтировать их в стену. Соединить трубы между собой можно при помощи отводов. Также трубами не забудьте соединить воедино котел, расширительный бак и радиаторы.
• Расширительный бак. Расширительный бак разместите на чердаке помещения или недалеко от котла. Расширительный бак не должен превышать 5% от объема всей системы отопления в целом. Чтобы отопить дом в один этаж, вам лучше выбрать бак на 8 литров. Для того чтобы не ошибиться, купите бак на 15 литров.

Расширительный бак

Рекомендации по установке

Монтаж открытой системы отопления должен быть выполнен строго по инструкции, иначе появится риск утечек и замерзания воды в зимний период. Представляем следующие рекомендации:

• Нужно установить котел максимально низко по отношению к трубам, приборам отопления;
• Необходимо утепление расширительного бака при установке на чердаке. Это предотвращает замерзание воды;
• Должное внимание уделяется уклону при монтаже трубопровода;
• Рекомендуется избегать многочисленных изгибов, колен и отводов;
• Важно использовать наименьшее количество соединительных элементов;
• Устанавливается труба с наибольшим диаметром на выходе из котла.

Важно правильно подобрать сечение труб:

• Если площадь дома составляет 50-100 кв. м – нужно использовать трубы с диаметром 40 мм. Чем больше общая площадь отапливаемого помещения – тем больше диаметр.
• Трубы, которые идут к радиаторам, имеют сходный диаметр со стояком. Трубы, которые подводят к радиаторам, могут иметь меньшее сечение.
• Рекомендуемый уклон горизонтальных труб составляет 0,005-0,01%. Он выполняется от котла в направлении радиаторов.

Правила выбора насоса

Прибор выбирают по двум основным характеристикам: мощность и напор. Эти параметры напрямую зависят от площади отапливаемого строения. В большинстве случаев для ориентира берут следующие значения:

• Для системы, обогревающей площадь 250 м2, требуется насос мощностью 3,5 м3/ч и напором в 0,4 атмосферы.
• Для площади до 350 м2 лучше выбрать оборудование, мощность которого составляет 4,5 м3/ч и напор 0,6 атм.
• Если строение имеет большую площадь, до 800 м2, то рекомендуется использовать насос мощностью 11 м3/ч с напором более 0,8 атмосфер.

Если более тщательно подходить к выбору насосного оборудования, то во внимание принимаются дополнительные параметры:

• Длина трубопровода.
• Тип отопительных приборов и их количество.
• Диаметр труб и материал, из которого они изготовлены.
• Тип котла отопления.

Как сделать из открытой закрытую систему

Открытая расширительная ёмкость способствует естественному испарению теплоносителя и насыщению его кислородом из воздушных масс. Чтобы избавиться от этих проблем и продлить срок эксплуатации системы достаточно выполнить несложную переделку открытой схемы отопления в закрытую. При этом принцип циркуляции вполне можно сохранить, и вода будет перемещаться благодаря своим физическим свойствам, но оптимальным вариантом станет приобретение и монтаж циркуляционного насоса.

Основные этапы модернизации следующие:

• демонтаж и замена открытого расширительного бака;
• установка группы безопасности;
• монтаж экспанзомата.

Стандартная группа безопасности представлена манометром, предохранительной арматурой, а также автоматическим воздухоотводчиком. После переделки появляется возможность увеличить протяжённость магистрали и изменить схему подключения, повысить теплоотдачу и регулировать уровень нагрева радиаторных батарей в индивидуальном режиме.

Чем открытая система отопления отличается от закрытой?

Эта статья является первой частью нового цикла статей под условным названием «Отопление от А до Я». В ней мы разберем отличие закрытой системы отопления от открытой. Рассмотрим также, преимущества и недостатки обеих систем

Открытая система отопления есть система, в которой присутствует расширительный бачок, расположенный в самой верхней части отопления и этот бачок так или иначе имеет свободный доступ к атмосфере. Он, таким образом, открыт. Когда вода в системе отопления расширяется, ее излишки выходят в расширительный бачок и, если он переполняется, то они сливаются в систему канализации по специальному патрубку.

Для разрешения вопросов, касающихся авторских прав, прошу написать мне письмо

Для разрешения вопросов, касающихся авторских прав, прошу написать мне письмо

Важно понимать, что обе системы могут иметь в своем составе циркуляционный насос. Этот насос не является признаком только закрытых или только открытых систем отопления. Наличие циркуляционного насоса вообще никак не связано с открытостью или закрытостью системы. Оно связано совершенно с другими характеристиками системы и относится только к циркуляции теплоносителя в системе, точнее к скорости этой циркуляции. Другими словами, и открытая и закрытая системы отопления могут быть как самотечными, так и с принудительной циркуляцией.

Нужно понимать, что обе системы отопления работают под давлением. Наличие давления теплоносителя не является признаком только закрытой системы отопления. Вопрос давления довольно важен и мы к нему вернемся, ибо величина давления теплоносителя может различаться в открытой и закрытой системах. Другими словами можно сказать, что давление теплоносителя в закрытой системе отопления больше, чем в открытой. Но в обеих системах давление есть. Причем оно не сильно различается. Не более чем на одну атмосферу. Да и то в крайнем случае.

Исходя из определения систем, можно заключить, что классическая система охлаждения автомобилей является открытой, ибо в ней есть открытый расширительный бачок. Циркуляционный насос в этой системе тоже присутствует.

Разъяснение по вопросу величины давления в описываемых системах отопления

Что создает давление воды? Обычно это давление создает водяной столб. Если мы имеем трубу, один конец которой находится на 10 метров выше другого конца, то в нижнем конце мы получим давление равное 1-й атмосфере. От диаметра трубы ничего не зависит. От массы воды на высоком конце тоже ничего не зависит. Можно там железнодорожную цистерну разместить, а давление будет всегда соответствовать разнице уровней воды. Цистерна, кстати, довольно высокая. В полностью заполненной цистерне уровень воды добавляет давления, но по мере вытекания воды из цистерны, давление будет уменьшаться. Вопрос давления и его измерения затронут был мной уже очень давно, но в привязке к водопроводу.

В нашей системе отопления, в любой, тоже есть разница уровней жидкости, а значит есть и давление этой жидкости. В самой нижней точке открытой системы давление будет максимально, в самой верхней, в расширительном бачке, оно будет минимально. Например, котел расположен в подвале. Расширительный бачок расположен на чердаке второго этажа. Таким образом, в полностью заполненной системе отопления высота столба будет равна расстоянию от нижней точки столба до верхней точки расширительного бачка. Осмелюсь предположить, что это примерно 8 метров. Таким образом, наша открытая система отопления работает при давлении 0.8 атмосфер.

В открытой системе отопления давление всегда одно и то же. Лишняя вода не поднимается выше определенного уровня. У нас стоит аварийный слив. В закрытой системе вода не сливается и при расширении мы получаем увеличение давления. Для того, чтобы систему не разорвало этим самым давлением, у нас есть специальный прибор. Называется он мембранный расширительный бак. В нем есть резиновая мембрана. С одной стороны у нее воздух, с другой вода. Вода прибывает в бак и сжимает воздух. Давление воды в системе плавно увеличивается.

А что будет, если воды в расширительный мембранный бак прибудет слишком много? Давление будет расти лавинообразно и систему может разорвать. Чтобы этого не произошло, в системе в обязательном порядке должен быть аварийный клапан, который при некотором безопасном давлении приоткрывается и вода из него вытекает на пол, если вы под этот клапан не подставили ведро.

О расширительных бачках

Очевидно, расширительный бачок должен позволять безопасно вместить в себя излишки воды, образующиеся в системе отопления при ее тепловом расширении. Для этого он должен иметь адекватный объем.

У открытого расширительного бака должно быть, по возможности, узкое горло. Оно должно быть закрыто крышкой, в которой есть небольшие дырочки. Их лучше защитить как-то от пыли, от мух и от всего такого. Лучше делать крышку из пластика, чтобы на дырочках не образовывались наросты ржавчины. Но все равно приходится регулярно следить за тем, чтобы дырочки были чистыми и свободно выпускали и впускали воздух. Бак должен быть достаточно большим для того, чтобы при охлаждении воды, она не вышла из бачка полностью, ибо в этом случае в систему будет впущен воздух, который закупорит систему и циркуляция воды прекратится.

Закрытый бачок тоже требует внимания, но намного меньше. Во-первых, он тоже должен быть достаточной величины, во-вторых, требуется проверять в нем давление воздуха. Если бак приходится накачивать слишком часто, нужно поменять ниппель. Советую при замене ниппеля ставить именно такой, какой и был, ибо слишком длинный ниппель может проткнуть мембрану.

Так какой конкретно должен быть размер бака? Трудно сказать. У меня стоит бак на 25 литров и мне его вполне хватает. Количество воды в системе у меня, я думаю, литров 100-150. При нагреве системы давление в ней повышается на 0.2-0.3 атмосферы. Но так или иначе я это давление регулирую, а температура у меня практически не скачет. Открытый бак можно сделать больше, чем требуется и, после нагрева системы долить воды, пока лишняя не начнет вытекать через аварийный сливной патрубок.

Что лучше? Открытая или закрытая система отопления?

Действительно, работа системы отопления под избыточным давлением это зло или благо? Нафига нам усложнять систему, вставлять в нее дорогостоящие приборы, типа мембранного бака, манометра, аварийного клапана? Может быть увеличивается КПД? Может быть уменьшается количество образования воздушных пробок?

Дорогие друзья! На строительных и специальных форумах «разные» умные люди и «крутые» специалисты, которые, кстати, пишут иногда так неграмотно, что приходится сомневаться, что они даже в школах учились, могут написать всякое и разное, но я скажу проще. Только удобство. Больше ничего существенного. Поправьте меня в комментариях, если считаете, что я не прав. Удобство в том, что бачок можно разместить там, где надо вам, а именно в любом месте системы. Вода из такой системы никуда не девается и можно реально год, а бывает и больше, ее туда не подливать. Вы можете покинуть дом с работающей системой на месяц и скорее всего с ним ничего не случится. То есть циркуляция не остановится, дом не разморозится и все будет о’кей, как говорят «там».

Да, вы поняли правильно! В открытую систему часто приходится подливать воду, а для этого приходится забираться на чердак и проверять ее уровень. Для удобства служит специальная сигнальная указательная прозрачная трубка, в которой уровень этот виден.

Я рекомендую рассматривать только закрытые системы отопления. Открытые являются устаревшими и далеко не из разряда «старых и добрых».

Надеюсь, после прочтения этого материала, всем стали понятны основополагающие термины систем отопления.
Ваш автор Дмитрий Белкин.

Разновидности и особенности подбора систем отопления

В холодное время года без отопления никак не обойтись. Ведь так приятно зайти домой, ощутить тепло и уют. Наверное, немногие знают, как именно это самое тепло образуется и какие бывают системы отопления.

Особенности

Слово «теплоснабжение» говорит само за себя, оно явно подразумевает снабжение теплом любых зданий и сооружений, включая жилые. Причем теплоснабжение делится на местное – его еще называют автономное, и централизованное (центральное). Автономное или индивидуальное отопление изначально необходимо для отдельных жилых домов – к примеру, дач.

Чаще всего встречается водяное отопление. В нем участвуют котел, отопительные элементы (радиаторы), трубы для соединения. Котел греет воду, чтобы по трубам она поступала в радиаторы. В них происходит теплоотдача, а затем снова вода попадает в котел и процесс повторяется заново. Довольно часто в отопительных системах воду называют теплоносителем.

Центральное теплоснабжение необходимо для обслуживания промышленных, а также жилых районов. Устроено такое отопление аналогично местному, различие исключительно в масштабах. Вместо котла в данном случае используются центральные котельные и они могут отапливать сразу большое число строений.

Местное и центральное теплоснабжение может быть представлено открытой или закрытой системой.

Местная система отопления называется открытой в том случае, если она сообщается с атмосферой посредством расширительного бака. Если контакт с атмосферой отсутствует, то она является закрытой.

В централизованной открытой системе отопления вода из нее еще и поступает в краны. В закрытой центральной системе теплоснабжения нагретая вода, приходящая по трубам в здание, нагревает воду в теплообменнике.

Лучше рассмотреть принцип, по которому работает центральная система, немного подробнее. В котельной или ТЭЦ вода нагревается и происходит возмещение расширения воды при изменении температуры. После этого уже горячая вода поступает в отопительную сеть при помощи насоса, который обеспечивает циркуляцию. К тепловой сети подключения домов происходят по прямому и обратному трубопроводам. По прямому трубопроводу вода попадает в дом, а затем часть ее идет на отопление, а часть обеспечивает жителей горячей водой.

Отопительные системы бывают открытые, закрытые, независимые, зависимые. Такое разделение идет в зависимости от того, каким методом они подключены к системам отопления и ГВС.

Закрытая

В данных конструкциях отопления, вода, попадающая в трубопровод, выступает исключительно как теплоноситель. Ее не используют еще и для системы ГВС. Данная схема подразумевает, что система является закрытой и не сообщается с атмосферой.

Схема подключения закрытой конструкции следующая:

• котел;
• насос;
• краны для слива воды и системы отопления;
• фильтр;
• мембранный расширительный бак;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы,
• автоматический отводчик воздуха;
• клапан;
• слив.

Также можно использовать дополнительные элементы, которые упростят настройку конструкции и ее функционирование в целом. Для этого применяют вентили для регулирования давления, устройства для слива, термометры, манометры, кран Маевского и другие. Стоит отметить, что закрытая система отличается герметичностью. Это позволяет увеличить эксплуатационное время всего оборудования.

Прежде чем выбирать объем для бака и насос, необходимо провести некоторые расчеты. При этом надо учитывать общий объем воды, а также, с какой интенсивностью она циркулирует.

Закрытый тип отопления работает по более сложному принципу. Основные функции выполняют котел, насос (нужен для циркуляции воды) и расширительная емкость. Когда происходит тепловое расширение, часть воды попадает в мембранный бак. Именно поэтому важным моментом является расчет его объема. После охлаждения идет закачка воды в обратном направлении — в трубы.

В замкнутой системе значение давления держится на определенном уровне, который был задан заранее. Чтобы система работала стабильно, нужна расширительная емкость. Идеальным вариантом являются емкости, сделанные из очень прочного металла. Чаще всего собой она представляет герметичный бак, который состоит из двух частей, прошедших завальцовку. Внутри емкости обязательно должна быть прочная мембрана, сделанная из резины, и небольшое количество газообразного вещества – например, воздуха.

Мембрана делит расширительный бак на две части. Одна из них содержит в себе жидкость, а вторая — газ. Вода и газ друг с другом не соприкасаются напрямую. Получается, что нагреваясь, жидкость попадает в бак. Затем, когда вода остывает, газ выталкивает ее обратно.

Закрытая конструкция предполагает, что объем жидкости в системе постоянен. От значения температуры зависит расходование тепла в целом в отопительной системе. Нагретая вода, имеющая определенную температуру, поступает в теплопункты. Здесь происходит доведение температуры до нужного значения автоматически.

В закрытом типе теплоснабжения утечки воды, как теплоносителя, случаются, но стоит заметить, что они несущественны и их легко устранить. Если объем воды в системе убавился, то он пополняется автоматически, благодаря специальному регулятору.

В закрытой конструкции давление всегда выше, по сравнению с открытой, а также оно зависит от температуры жидкости в системе. Поэтому для такой конструкции обязательна установка предохранительного клапана, если давление повысится до опасного значения. Также обязательной является и установка устройства, которое позволит выпустить воздух.

Открытая

В открытых конструкциях отопления производится забор нагретой воды для различных нужд прямо из теплопровода. Стоит заметить, что вода может забираться полностью или только частично. Остальная нагретая жидкость в системе расходуется на отопление или вентиляцию. Компенсация расхода воды осуществляется подачей жидкости из теплоцентрали.

Подключение открытой конструкции происходит по схеме:

• котел;
• краны для слива жидкости и системы отопления;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы;
• расширительная емкость (бак);
• слив.

В системе этого типа работа отопления осуществляется за счет естественного циркулирования жидкости. Схема работы предельно простая. Конструкция не нуждается в дополнительных устройствах и элементах. Главное в системе — это котел, расширительная емкость, радиаторы. Подключение элементов происходит последовательно.

Важным моментом является выдержка угла наклона труб, чтобы была свободная циркуляция горячей воды. Для правильной работы котел должен стоять в самой низкой точке контура отопления, а расширительная емкость — в наивысшей.

Для открытой конструкции важно, чтобы была расширительная емкость, так как при нагреве происходит расширение воды. Бак должен заполниться жидкостью, которая расширяется в процессе нагрева, а затем при остывании она должна возвратиться назад в систему. Стоит учитывать, что у бака плохая герметичность и возможно испарение воды, поэтому надо постоянно наблюдать за ее уровнем. Другие жидкости, кроме воды, не подходят для такой системы, так как они очень быстро испаряются.

Циркулирование воды в данном виде отопления происходит с маленькой скоростью. Именно поэтому разогревание труб должно происходить постепенно, иначе произойдут повреждения, а теплоноситель закипит. В итоге все оборудование может выйти из строя раньше срока.

При правильном выборе объема бака, уровень воды в открытой системе надо будет проверять только перед тем, как включить отопление. В таких конструкциях давление воды полностью аналогично атмосферному. Причем оно остается постоянным, даже если значение температуры жидкости в системе меняется. Таким образом, нет необходимости устанавливать группы безопасности от увеличения значения давления.

К тепловым сетям теплоснабжение подключается зависимым или независимым методом.

При зависимом методе вода по трубопроводу будет непосредственно поступать в систему, обеспечивая отопление. В таком случае отсутствуют какие-либо посредники, в виде теплопунктов, теплообменных аппаратов. Чертеж, по которому собирается такая схема, прост по своей конструкции и очень понятен.

Обслуживание зависимой системы совершенно несложное. К тому же нет необходимости в дополнительных элементах, вроде циркуляционных насосов, приборов контроля или регулирования, теплообменников и так далее. Наибольшим преимуществом такого подключения является его экономичность.

Из недостатков можно выделить только один — невозможно регулировать отопление в осенний и весенний период, когда тепла может быть слишком много. Это сказывается на комфорте, а также вызывает теплопотери. В итоге экономичность существенно снижается.

При независимом подключении отопления есть необходимость в тепловых пунктах и дополнительных теплообменниках. В таких конструкциях отопительные приборы в конечном пункте изолированы.

Независимая система позволяет корректировать количество тепла, за счет регулировки неосновного теплоносителя. При этом она отличается повышенной надежностью. За счет возможности сделать жидкость более качественной, котельное оборудование получает защиту от грязи.

Очень часто независимое подключение отопления можно увидеть в больших городах, где для тепловых сетей характерна существенная протяженность и тепловые нагрузки могут отличаться.

На сегодняшний день существуют технологии, которые позволяют реконструировать зависимые конструкции в независимые. Конечно, подобные работы затратные, но в итоге они доказывают свою эффективность. Несмотря на высокую стоимость независимой системы, она того стоит, так как качество воды значительно лучше, чем в зависимой.

Какой вариант лучше?

Чтобы понять, какая конструкция системы теплоснабжения лучше: открытая или закрытая, стоит рассмотреть, чем же они отличаются.

Главное отличие закрытой конструкции от открытой — это расположение расширительной емкости. В открытой конструкции его надо обязательно разместить в наивысшем месте дома. А вот в закрытой конструкции бак можно установить где угодно, даже на одном уровне с котлом.

Изоляция в закрытом типе теплоснабжения от окружающей среды позволяет не попадать внутрь воздушным массам. В итоге срок службы всего оборудования становится значительно длиннее. Также в самых верхних узлах конструкции создается добавочное давление, что снижает риски образования воздушных пробок в отопительных элементах.

Отличается открытый тип отопления трубами большего диаметра, которые приводят к дополнительным неудобствам. При этом монтировать трубы приходится под большим углом, чтобы была циркуляция. Толстостенные трубы далеко не всегда можно скрыть. К тому же, чтобы обеспечить правильную гидравлику, надо учесть наклоны, подъем, сужения, повороты, варианты подключения к радиаторам.

Для закрытой конструкции нужны трубы более маленькой окружности. Это делает конструкцию более дешевой. Однако в таких системах очень важно позаботиться о правильной установке насоса, иначе получится очень шумно.

Закрытый тип отопления в отличие от открытого более долговечен, надежен. При этом он способен поддерживать давление на постоянном уровне, а также есть возможность его регулировать. Теплоносителем в такой конструкции может стать антифриз, а не вода. Простота монтажа и быстрый запуск также характерны для закрытого типа теплоснабжения.

Среди преимуществ-отличий стоит еще отметить возможность подсоединять дополнительное оборудование. Отличается отопление этого типа еще высоким КПД, экономичностью и отсутствием необходимости постоянного контроля.

Конечно, есть отличия и у закрытого типа, которые никак не отнесешь к преимуществам. Например, объем бака должен быть большим и присутствовать электросеть. Работа закрытой конструкции от других источников возможна, но только непродолжительное время и в аварийных случаях.

Открытая конструкция отличается более простой схемой установки. Работает она более бесшумно, по сравнению с закрытой, а обогревает с большей скоростью. Устранить поломки в ней можно очень быстро, как и произвести ее полное выключение. Электросеть ей не нужна, как и подпитка в аварийном случае. На монтаж схемы не требуются большие расходы и много времени.

Необходимо постоянно пополнять открытую конструкцию водой, а в случае несвоевременного наполнения может случиться авария. Работают такие системы только на воде, скорость испарения которой небольшая.

В открытый тип отопления может попасть воздух, из-за чего возникают различные проблемы – к примеру, воздушные заторы, ржавчина. В отличие от закрытого типа, такая система может закипеть или размерзнуться.

Разница между системами есть и весьма существенная. Сказать однозначно, какая из них лучше, можно только индивидуально. Для этого стоит еще раз подчеркнуть основные достоинства и отрицательные качества каждой из системы.

Закрытая конструкция экономит энергию и поставляет качественную воду, но процесс подготовки этой самой воды более сложен и затратен.

Открытая конструкция очень экономична. Однако в ней из-за длинных трубопроводов вода имеет низкое качество. Если попытаться очистить воду, чтобы она имела лучший цвет и запах, то такая система потеряет свое достоинство.

Как выбрать?

Для частного дома важно, чтобы система отопления была безопасной, надежной, удобной и, конечно же, эффективной. Всем этим требованиям однозначно соответствует независимая система отопления.

Осталось только разобраться, открытая или закрытая будет лучше в том или ином случае.

• Если подсчитать все капитальные затраты, то становится видно, что закрытая конструкция является более дорогой. Однако при выборе стоит учитывать еще множество различных параметров.
• Для дома большой площади или многоэтажного открытый тип теплоснабжения не подходит, так как он вряд ли справится. А вот для компактного дома можно сэкономить на подключении циркуляционного насоса, выбрав вариант с естественной вентиляцией.

• Если возникают частые проблемы с электричеством или его вообще нет, то значит, не стоит выбирать закрытые отопительные конструкции. Без электроэнергии она работать не будет.

• В том случае, если хочется использовать для отопления только антифриз, то стоит остановить выбор на закрытых конструкциях. Однако надо учитывать, что и в них могут быть небольшие утечки. Также им нужно обеспечить очень хорошую герметичность стыков.

• Немаловажным фактором выступает и бюджет. Если он небольшой, то лучше не подключать дорогостоящее оборудование. Лучшим решением станет подключение отопления открытым способом, который в дальнейшем можно будет улучшить.

• Для эстетов открытая система отопления вряд ли подойдет, ведь в комнате будут проходить крупные трубы. Причем их довольно часто не удается спрятать под отделочными панелями.

• Если площадь жилого строения составляет от 50 до 100 квадратных метров, то рекомендуют к котлу присоединять трубы, диаметр которым минимум 40 миллиметров. Причем чем больше площадь помещения, которое надо отапливать, тем трубы большей окружности придется использовать. Также надо учесть, что трубы, подводящиеся к радиаторам, должны иметь диаметр, аналогичный диаметру стояка. Что касается подводящих труб, то их диаметр может быть немного меньшим.

Сегодня открытая система отопления постепенно уходит в прошлое. Многие считают, что она себя изжила. Встретить ее можно довольно редко и то преимущественно в маленьких домах где-нибудь за пределами городов. Однако есть современные системы, в которых установлен циркуляционный насос. Его, как правило, устанавливают в точке, где наблюдается самая низкая температура теплоносителя.

Для больших площадей или домов на два-три этажа идеальным вариантом станет закрытая система с несколькими насосами для лучшей циркуляции, возможностью автоматического управления и усовершенствованной разводкой.

Полезные советы

Несмотря на то, какой вариант отопления выбран, главное, правильная эксплуатация системы теплоснабжения. Есть ряд правил и рекомендаций, как к закрытой, так и к открытой системе, которых стоит придерживаться.

Иначе оборудование не прослужит длительное время.

• Для открытой конструкции очень важно в холодное время, если отопление не включено, сливать всю жидкость из системы. Это необходимо для того, чтобы трубы не замерзли. Также на период зимы лучше утеплить расширительную емкость, особенно если она установлена под крышей. При монтаже трубопровода в системе такого типа стоит свести к минимуму повороты, а также число соединений.

• По окончании установки закрытой системы ее необходимо заполнять водой. Первый раз заливать жидкость в систему следует, придерживаясь определенных инструкций. В конструкции отопления обязательно должны быть краны для слива и краны, позволяющие наполнить водой. Причем сливные краны необходимо размещать внизу системы.

• Чтобы закрытая конструкция работала правильно, необходимо чтобы давление постоянно находилось на одном уровне. Конечно, конструкция полностью герметична, но и в ней могут произойти утечки. На первый взгляд, они могут казаться незначительными. Например, вода может уходить из системы, если удалять воздух при помощи крана Маевского, или в местах стыков. Через время такие потери жидкости, выступающей в роли теплоносителя, могут привести к сбою в работе системы, а значит, их надо компенсировать.

• Если система небольшая, то можно заполнение водой поручить механическому крану. В более сложных системах лучше отдать предпочтение автоматической подпитке, которая сама будет регулировать необходимость наполнить систему.

• Завоздушивание системы является неприятным моментом, но и с ним можно справиться при помощи воздушников. Данные устройства бывают автоматические или ручные. Самым известным ручным воздухоотводчиком является кран Маевского. Его, как правило, устанавливают на торце батареи.

• Автоматические отводчики воздуха лучше, так как позволяют удалять из системы воздух прямо в процессе работы. Обычно, присоединение таких устройств осуществляется в местах, где есть повороты, или в наиболее высоких точках системы. Это позволяет избежать скопления воздуха в критических точках.

• В системах закрытого типа можно воспользоваться трубами небольшого диаметра. Однако не стоит слишком экономить, выбирая самый маленький. Иначе можно повысить давление в трубопроводе, и если насос имеет недостаточную мощность, то он просто не справится.

• Правильная установка циркуляционного насоса важна. Заключается она в том, что ротор устройства должен иметь горизонтальное расположение по отношению к своей оси. В данном случае оборудование будет работать бесшумно, а трение с теплоносителем будет сведено к минимуму.

• Если в закрытую систему залить антифриз, то отопление станет еще лучше. К примеру, можно будет даже в зимнее время спокойно уехать надолго и не опасаться разморозки системы. В данном случае риск сводится к нулю.

Для открытых систем важно, чтобы трубы, идущие горизонтально, находились под уклоном. Причем его необходимо делать по направлению котел-радиаторы.

Обзор простой системы отопления в частном доме смотрите в видео ниже.

Источник https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/otkrytaya-otopitelnaya-sistema

Источник https://belkin-labs.ru/articles/200/

Источник https://stroy-podskazka.ru/otoplenie/podbor-sistemy/