Основные характеристики закрытой системы отопления частного дома

Давление в закрытой системе отопления

В закрытых отопительных контурах используются три вида насосов. Дифференцируются они по напору водяного столба:

• 4;
• 6;
• 8 метров

Соответственно и давление распределяется в пропорциях:

1. 0,4.
2. 0,6.
3. 0,8 Бар.

Для частного домовладения площадью порядка двухсот квадратных метров достаточно напора 4 метра. Если площадь триста квадратных метров, то потребуется насос 0,6 бар, а если площадь более 500 метров квадрантных, то необходим будет давление 0,8 бар. На всех насосах существует маркировка технических показателей. Давление сравнительно небольшое, присутствуют также предохранительные клапана, взрыв в закрытых тепловых контурах невозможен.

Принципы расчета

Чтобы не наделать ошибок при расчете отопления, требуется предварительно нарисовать схему на бумаге. На ней указываются все компоненты конструкции

Важно понимать, сколько жидкости протекает через все узлы по отдельности, с какой скоростью она движется, как меняется работа все системы в результате изменения режима функциональности отдельных ее элементов

Во время расчета не стоит упускать гидродинамическое сопротивление воды при ее движении, которое влияет на давление внутри системы и напор. Для проведения процедуры применяются специальные таблицы и формулы.Правильный расчет позволит избежать проблем с функциональностью отопительной конструкции в будущем.

Разводка

Тип разводки

Проектируя схему подключения радиаторов в горизонтальной компоновке, необходимо выбрать между верхней и нижней разводкой. Это влияет:

• на расположение расширительного бака
• на эстетичность помещений
• на эффективность работы системы и ее склонность к завоздушиванию

Верхняя разводка

Верхняя разводка

Подающий трубопровод монтируется в верхней части помещения, обратный контур – как можно ниже, в том числе в полу. Перепад высот повышает давление, что в первую очередь актуально для  системы с естественной циркуляцией.

Расширительный бак в этом случае необходимо смонтировать как можно выше – под потолком верхнего этажа, в перекрытии или на чердаке. В последнем случае нельзя забывать об утеплении емкости, иначе теплоноситель будет быстро остывать и испаряться.

Трубы подающего контура, размещенные под потолком или ниже окон, не украшают интерьер, для монтажа трубопровода требуется большое количество комплектующих. Но эти недостатки компенсируются отсутствием воздушных пробок.

Верхняя разводка – подходящий вариант для энергонезависимой отопительной системы с естественной циркуляцией для небольшого частного дома.

Нижняя разводка  

Нижняя разводка

Монтаж труб подачи и обратки вдоль пола позволяет максимально скрыть коммуникации. Допускается укладка трубопровода внутри стен, в полу, за плинтусом, но даже при открытом расположении труб отопительная система хорошо вписывается в интерьер.

Нижняя разводка в полной мере подходит для систем с принудительной циркуляцией и мембранным расширительным баком. В противном случае придется ежедневно удалять воздушные пробки,  препятствующие движению теплоносителя, либо смонтировать громоздкую систему воздушных линий, которые помогут выводить скопившийся воздух через расширительный бак открытого типа.

К преимуществам нижней разводки относят малые теплопотери, возможность оптимально распределять тепло по отапливаемым помещениям, компактность и привлекательный внешний вид.

Попутная и лучевая

Лучевая разводка

Попутной разводкой (нижней и верхней) называют такой вариант монтажа контуров, когда радиаторы подключены при помощи отводов непосредственно к подающей и к обратной трубе.

Лучевая разводка (нижняя) отличается тем, что каждый прибор отопления подсоединен к коллекторам подающего и обратного контура. В этом случае все приборы управления системой вынесены на коллекторный узел.

ТОП-22 Самых популярных и некапризных декоративных кустарников для дачи или частного дома (90 Фото & Видео) +Отзывы

Выбираем котел

Повторимся: главная составляющая любой отопительной системы, и закрытого типа в частности, это именно котел. Дабы монтажные работы провелись успешно, его предварительно следует выбрать, притом грамотно.

Для начала отметим, что от котла подогретый теплоноситель перемещается по трубопроводу к отопительным приборам, которые, в свою очередь, передают тепловую энергию помещению.

Прежде всего, следует рассчитать требуемую мощность такого котла. Для этого необходимо учитывать индивидуальные особенности конкретного здания. В эти особенности входит площадь отапливаемого помещения, толщина и высота стен, материал, из которого они изготовлены, целый ряд прочих параметров.

Чтобы хоть приблизительно просчитать требуемую мощность котла, можете воспользоваться общепринятым приблизительным расходом тепловой мощности на 10 метров квадратных – он составляет 1 киловатт. Повторимся, это лишь приблизительная формула, поэтому при расчетах следует использовать поправочных коэффициент, касающийся теплопотери всех ограждающих сооружений. Если мощность отопительного котла будет рассчитана правильно, то вы тем самым создадите максимально комфортные условия проживания в доме/квартире в холодное время года. Более того, это поможет вам существенно сэкономить на электроэнергии и снизит ваши расходы по отоплению.

Узнать как рассчитать расходы на отопление в квартире вы можете здесь

Итак, поведем некие итоги касаемо монтажа системы закрытого типа.

1. При проектировании ее вы должны просчитать требуемую мощность отопительного котла.
2. Выяснить, какие материалы и в каком количестве вам потребуются.
3. Определить, сколько радиаторов нужно. (подробнее о расчете количества секций радиаторов отопления смотрите здесь)
4. Учесть все особенности строительных конструкций.
5. Подобрать наиболее подходящее место для того, чтобы установить отопительное оборудование.

Для создания эффективной и, что самое главное, высокопроизводительной системы отопления требуется тщательно спланированная подготовительная работа.

В качестве заключения

Как мы видим, видов отопительных систем есть немало и закрытая система отопления – это, пожалуй, самый оптимальный вариант. Вне зависимости от того, какую разводку вы выбрали или какой материал для трубопровода, к монтажу нужно отнестись с большой ответственностью. Если вы чувствуете, что сами не справитесь – то обращайтесь к специалистам. Да, это будет стоить дороже, но зато вы будете ограждены от всех возможных неприятностей в будущем.

Однотрубная система водяного отопления многоэтажного дома

В многоэтажных зданиях такая система применяется часто, в качестве основного материала используется стальная труба (в частных отопительных системах допустимо применение полипропилена или металлопластика).

• конструкция системы и её проект рассчитываются в соответствии со СНиП по прокладке трубопроводов;
• участки магистрали, проходящие снаружи или в подвальном помещении, утепляются, чтобы тепло не уходило впустую;
• в зданиях применяется вертикальная однотрубная система — дешёвый и эффективный вариант устройства отопления;
• проектирование и расчёт производятся на этапе строительства — оптимальный вариант, схемы и чертежи с расчётами, относящиеся к отоплению, утверждаются в соответствующих инстанциях перед началом строительства;
• перед запуском в работу проводится опрессовка и пусконаладочные работы.

Напоследок о сфере применения

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, используйте однотрубные сети отопления в подходящих условиях:

1. «Ленинградка» хорошо работает в одноэтажных дачах и небольших домиках площадью до 150 м². Если квадратура не превышает 70 м², достаточно одного общего кольца для всех батарей, в противном случае система делится на 2 контура либо прокладывается трубопровод большего сечения.
2. В 2-этажном здании можно собрать гравитационную однотрубную схему открытого типа либо закрытый вариант с нижней разводкой – на выбор. В случае перебоев с электроснабжением предпочтительнее организовать самотек и поставить циркуляционный насос на байпасе.
3. Самотек с разгонным коллектором, применяемый в одноэтажных постройках, отличается инерционностью. Радиаторы прогреваются медленно, вода сильно остывает из-за малой скорости течения, котел работает в экстремальном режиме. Эту схему лучше не использовать вовсе, она морально устарела и без насоса нормально работать не будет.
4. Не стесняйтесь делить «ленинградку» на 2—3 отдельных поэтажных петли с оптимальным числом батарей на каждой. Не объединяйте радиаторы всех этажей в единый циркуляционный контур – последние приборы останутся холодными.
5. Однотрубная ленинградская система – подходящий вариант для устройства автономного отопления 2—3—комнатной квартиры.

Мастера, доказывающие незаменимость однотрубных систем отопления, часто ссылаются на многоэтажные дома советской постройки, мол, там по 20 батарей на стояке работает. Но забывают упомянуть о давлении и производительности насосов централизованной сети, недостижимой в частных домах. Не слушайте горе-специалистов и применяйте оптимальные варианты систем – двухтрубную, коллекторную либо попутную.

Варианты схем отопительных систем

Главный критерий разделения всех отопительных приборов — вид топлива. Кроме этого есть универсальные котлы, работающие на нескольких типах топлива, что позволяет экономить на потреблении электричества. Предлагаем ознакомиться с существующими схемами подключения различного оборудования для обогрева.

1. Однотрубная. Является простым вариантом для прокладки магистрали для теплоносителя в частном и многоэтажном доме, а также на промышленном предприятии. Применяется в тех случаях, когда проложить трубопровод необходимо быстро и с минимальными финансовыми вложениями. Единственный нюанс, это ограничение протяженности трубопровода по дому до 30 м. Выделяют три типа однотрубной схемы подключения: горизонтальная, вертикальная и «Ленинградка». Отличаются между собой способом подвода и отвода теплоносителя к батареям.
2. Двухтрубная. Батареи подсоединяются подающей магистрали и обратной. Так распределение тепла по зданию происходит более равномерно. К каждому теплообменнику вода поступает примерно с одинаковой температурой. Подобная схема в основном используется в многоэтажных домах с большим количеством обогреваемых помещений. Есть варианты нижнего и верхнего подключения.
3. Лучевая. От двух общих для этажа коллекторов к каждому из радиаторов подходит две трубы. Сами коллекторы подключены к общему котельному оборудованию. При такой схеме можно подключать к отоплению не только батареи, но и «теплый пол». Прокладку лучевой системы необходимо выполнять еще на этапе строительства дома, т. к. внедрять ее в уже готовую постройку будет крайне тяжело.

Какая система отопления лучше

Какая лучше: однотрубная или двухтрубная система обогрева, каждый пользователь решает для себя сам. Выбор зависит от типа жилья и финансовых возможностей.

Кроме этого существует отопление с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае вода проходит по контуру под естественными силами, во втором благодаря работе циркуляционного насоса.

Закрытая система отопления в доме

Домашнее отопление с помощью горячего жидкого носителя тепла предусматривает два вида решения эксплуатации жидкости для работы – в закрытой или открытой схеме отопительной магистрали. Тепловой носитель может передвигаться по трубам настоящим путем – под влиянием гравитации и разницы в давлении и температуре в самых разнообразных точках системы (природная, или естественная циркуляция воды), и принудительно – с использованием насоса циркуляционного. И открытая и закрытая система обогрева как правило будут работать в любой схеме трубной разводки, но закрытая система – лучше и безопаснее, так как пары антифриза или остальной жидкости для работы, часто содержащей токсичные примеси, не проникают в воздух.

И, хотя формирование теплоснабжения на горячих теплоносителях начиналось с эксплуатации открытых систем с расширительным бочком, продолжение и открытие новых схем обрела закрытая система обогрева из-за экономности, надежности и безопасности эксплуатации.

Свойства принудительной и естественной циркуляции

Различают двухтрубные системы с естественной, а также принудительной циркуляцией рабочей жидкости. При естественной – теплоноситель расширяется от нагрева в котле, в сети создает давление и передвигается по контуру, понемногу охлаждаясь в имеющихся радиаторах. Такое отопление не нуждается в электричестве для полноценного функционирования. Для двухтрубных систем отопления с естественной циркуляцией важны правильное выполнение углов наклона коммуникаций при монтаже и точный подбор размеров труб.

Общая протяженность контура не должна быть больше 30 метров. Сети с естественной циркуляцией используются для котлов малой мощности и небольших домов. Коэффициент полезного действия такого способа обогрева помещения ниже, чем систем с принудительной циркуляцией.

Циркуляционный насос ускоряет движение теплоносителя по системе и способствует его равномерному распределению по всем приборам отопления (радиаторам)

Сеть с принудительной циркуляцией предполагает наличие циркуляционного насоса, монтируемого в трубу обратной ветви. Такая установка исключает его контакт с высокотемпературным теплоносителем и продлевает срок службы. Могут быть использованы несколько насосов или один экземпляр. Все зависит от размеров дома, количества и длины контуров разводки.

Система с принудительной циркуляцией характеризуется независимостью от температурных режимов теплоносителя, увеличением протяженности контуров, разнообразием схемных решений проектирования отопления, возможностью регулировки режимов работы и зависимостью от электроснабжения.

Основные элементы закрытой системы

Замкнутая система отопления состоит из отопительного котла (бойлера), труб, расширительного бака, циркуляционного насоса, радиаторов отопления и системы безопасности. Рассмотрим все элементы более подробно.

Бойлер

Котел для системы отопления может быть проточным или нагревательным. Первый совмещают функцию нагрева теплоносителя и подачу горячей воды в систему водоснабжения, второй отвечает только за прогрев теплоносителя для магистрали отопления

Отопление с помощью водонагревателя ничуть не уступает по эффективности получению тепла от стандартного бойлера, важно только обеспечить постоянную подачу воды в бак для поддержания объема теплоносителя в системе

Различаются бойлеры по типу топлива – газовые, электрические, со сжиганием твердого/жидкого топлива. Все агрегаты в обязательном порядке оснащены системой сброса воздуха, аварийного перекрытия поступления энергии. В продаже встречаются комбинированные котлы отопления – эти агрегаты сочетают возможность отопления несколькими видами топлива, например, газовый котел с топкой для угля, дров. Такая система актуальна при наличии перебоев с подачей централизованного газа, электричества.

Выбирается котел по мощности, которая рассчитывается с учетом площади дома, разветвленности системы отопления и желательных температурных показателей теплоносителя.

Циркуляционный насос

Назначение прибора – обеспечение равномерной и постоянной циркуляции теплоносителя в системе. Насос следует выбирать по мощности, чтобы он справлялся с задачей доставки воды в контур, включая отдаленные и тупиковые участки магистрали. При выборе агрегата в расчет принимается не диаметр трубы, под которую он сделан, а показатели производительности, напора водяной струи.

Расширительный бак

Герметичный сосуд компенсирует расширение воды при нагревании. Бак состоит из 2-х камер, разделенных гибкой мембраной. В одной части бака воздух, в другой – вода. Когда вода расширяется, воздух сжимается, мембрана вдавливается в отделение со сжатым воздухом. Как только теплоноситель остывает, мембрана возвращается на место, тем самым вытесняя жидкость в трубы. Таким образом поддерживается постоянный уровень давления, необходимый для равномерного прогрева носителя и циркуляции жидкости по тепловой системе.

Радиаторы отопления

Батареи отвечают за передачу тепла от воды в помещение, поэтому важно подобрать размеры, мощность радиаторов и установить их с соблюдением всех требований технологии. Различается несколько типов радиаторов по материалу изготовления:

Различается несколько типов радиаторов по материалу изготовления:

• Чугун. Прочные и практичные приборы с высокой теплоотдачей, но медленным прогревом. Плюс в неограниченном сроке эксплуатации, минус в массивности приборов.
• Сталь. Облегченные конструкции с минимальной инертностью и высокой теплоотдачей. Минус – малая теплоемкость, из-за чего придется тратить больше энергии на поддержание комфортной температуры, к тому же сталь подвергается коррозии, что уменьшает срок эксплуатации всей системы. Плюсы в эстетичности приборов, их невысокой стоимости.
• Алюминий. Высокая теплоотдача, небольшой вес, малая инертность – плюсы, подверженность коррозии – минус.
• Биметаллические конструкции. Являются самыми востребованными, сочетают характеристики стали и алюминия – сверху алюминиевый кожух и стальной сердечник внутри. Облегченные по весу радиаторы хорошо и быстро прогревают помещение, обладают высокой теплоотдачей, но не противостоят коррозии.

Трубы закрытой системы отопления

Трубопровод магистрали – элементы, транспортирующие теплоноситель по всему контуру. Если выбирается схема закрытой системы отопления, трубы нужно подбирать с учетом всех особенностей конструкции.

Элементы различаются по материалу изготовления:

1. Сталь. Трубы могут быть обычными, оцинкованными или нержавеющими. Это тяжелые элементы, соединение которых требует сварки и нарезки резьбы – без специалиста при монтаже не обойтись.
2. Медь. Прочный материал, не подверженный коррозии. Цена труб высокая, сложность при монтаже большая, применяются нечасто.
3. Металлопластик. Трубы не отличаются сложностью в монтаже, но обилие металлических соединений, которые нужно периодически проверять на протечку и подтягивать, может доставить неудобства. К тому же металлопластик податлив на линейные расширения, что также не является плюсом применения.
4. Полипропилен. Много плюсов, минус один – для системы отопления подходят металлопластиковые армированные трубы, которые выдерживают линейное расширение, минимизируют риск протечки. Стоит материал дороже, но повышенная прочность нивелирует этот недостаток.

Достоинства и недостатки системы отопления закрытого типа

Прежде всего, не происходит испарения теплоносителя

Это дает одно важное преимущество – можно использовать в этом качестве не только воду, но и антифриз. Стало быть, устраняется возможность промерзания системы при вынужденных перерывах в ее эксплуатации, например, при необходимости оставить дом на длительный срок в зимнее время.
Компенсационный бак можно расположить практически в любой точке системы

Обычно для нег предусматривают место прямо в котельной, в непосредственной близости от нагревательного прибора. Эта обеспечивает компактность системы. Расширительный бачок открытого типа нередко располагают в самой высокой точке – на неотапливаемом чердаке, что потребует обязательной его термоизоляции. В системе закрытого типа подобной проблемы не существует.
Принудительная циркуляция в системе закрытого типа гораздо быстрее обеспечивает прогрев помещений с момента запуска котла. Нет ненужных потерь тепловой энергии в районе расширительного бачка.
Система отличается гибкостью – можно регулировать температуру нагрева в каждом конкретном помещении, выборочно отключать некоторые участки общего контура.
Нет столь существенной разницы в температуре теплоносителя на входе и выходе – а это значительно повышает сроки безаварийной эксплуатации оборудования.
Для разводки отопления можно применять трубы гораздо меньшего диаметра, нежели в открытой системе с естественной циркуляцией без какой бы то ни было потери эффективности обогрева. А это – и существенное облегчение монтажных работ, и значительная экономия материальных средств.
Система герметична, и при правильном ее заполнении и нормальной работе клапанной системы в ней просто не должно быть воздуха. Это исключит появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах. Кроме того, отсутствие доступа кислорода, содержащегося в воздухе, не дает активно развиваться коррозионным процессам.
В закрытую систему отопления можно включить и «теплые полы»
Система обладает высокой универсальностью: кроме обычных радиаторов отопления к ней можно подключать водяные «теплые полы» или же скрытые в поверхности пола конвекторы. К такой системе отопления легко подключается контур подогрева воды для бытовых нужд – через бойлер косвенного нагрева.

Недостатков у закрытой системы отопления немного:

• Расширительный компенсационный бак должен иметь объем больше, чем при открытой системе – это обусловлено особенностью его внутренней конструкции.
• Потребуется обязательная установка так называемой «группы безопасности» – системы предохранительных клапанов.
• Корректная работа закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией зависит от непрерывности подачи электроэнергии. Можно, конечно, предусмотреть, как и при открытом типе, переключение на естественную циркуляцию, но это уже потребует совсем иного расположения труб, что может свести ряд основных преимуществ системы к нулю (например, полностью исключается использование «теплых полов»). Кроме того, резко снизится и эффективность обогрева. Поэтому естественная циркуляция если и может рассматриваться, то лишь как «аварийная», но чаще всего закрытую систему планируют и монтируют именно под использование циркуляционного насоса.

Преимущества и недостатки двухтрубной системы отопления

К достоинствам двухтрубной системы отопления стоит отнести возможность:

• обеспечения всей радиаторов одинаковым по степени нагрева теплоносителем. Это позволяет избавиться от проблемы, характерной для однотрубной системы, при которой самая дальняя от котла батарея не позволяет обеспечить достаточный уровень обогрева помещения;
• ручной регулировки степени нагрева радиаторов отопления в конкретной комнате. При отключении обогрева в одной комнате, остальные продолжать получать тепло в необходимом объёме;
• организации обогрева в строениях любого уровня сложности. Двухтрубная система позволит одинаково эффективно обогреть одно- и двухэтажное строение;
• использования труб, всех видов арматуры и фитингов с меньшим размером поперечного сечения;
• выполнения ремонтных работ без отключения системы отопления. Для демонтажа и последующей установки радиатора достаточно перекрыть определённую ветвь.

ФОТО: eurosantehnik.ruШирокие возможности при проектировании

Из недостатков по сравнению с однотрубным вариантом следует отметить:

• более высокую стоимость. Из-за необходимости использования удвоенного количества труб, фитингов и запорной арматуры затраты возрастают практически вдвое;
• сложность выполнения монтажных работ. Приходится прокладывать два трубопровода вместо одного;
• более длительный монтаж из-за повышенных техтребований.

ФОТО: essalauk.beget.techМонтаж обойдётся дороже

Принцип работы

Схема отопления водяного типа подразумевает как естественное, так и принудительное движение носителя тепла. В роли нагревательного устройства выступают напольные или настенные модели котлов: один или два контура, носитель тепла в виде пара, воды или антифриза. Система отопления открытого типа чаще всего в виде теплоносителя имеет простую воду.

При этом ее движение осуществляется естественным путем из-за разной плотности холодной и горячей воды и уклону, под которым проложен трубопровод. Дело в том, что нагретая вода имеет намного меньшую плотность, нежели холодная. В результате создается гидростатический напор, благодаря которому горячая вода движется к радиаторам.