Оборудование и схемы для отопления закрытого типа в частном доме

В настоящее время система отопления закрытого типа становится все более популярной, ввиду высокой стоимости отопительного оборудования. Очевидно желание продлить срок службы такого оборудования настолько, насколько это возможно.

• Определение закрытой системы отопления
• Элементы отопительной системы и их назначение
• Выбор типа котла
• Система безопасности
• Расширительный бачок
  • 5.1 Расчет объемов расширительного бачка
  • 5.2 На что следует обращать внимание
  • 5.3 Установка расширительного бачка
• Выбор циркуляционного насоса
  • 6.1 Схема обвязки
• Заполнение системы отопления теплоносителем
• В заключение

Определение закрытой системы отопления

Каждая система отопления характеризуется наличием такого элемента, как расширительный бачок, который необходим для того, чтобы поддерживать необходимый уровень теплоносителя в системе, независимо от температуры теплоносителя. Как известно, теплоноситель при повышении температуры расширяется, а при понижении температуры его объем уменьшается. Расширительные баки могут быть, как закрытого типа, так и открытого. В зависимости от этого, системы отопления могут быть, как открытыми, так и закрытыми.

Двухтрубная система отопления закрытого типа

В последнее время отдается предпочтение закрытой системе отопления, так как она может работать в автоматическом режиме. Кроме этого, в таких системах отопления допустимо использовать различные теплоносители, вроде антифриза, которые могут быстро испаряться из расширительных бачков, если они имеют открытую конструкцию. В таких системах давление поддерживается на оптимальном уровне постоянно. Кроме этого, разводка и эксплуатация имеет ряд других положительных моментов:

• Теплоноситель не контактирует с воздухом (с кислородом), который активизирует окислительные процессы внутри системы. Это позволяет увеличить срок службы отопительной системы в целом.
• Расширительный бачок допустимо установить в любом месте. Как правило, он монтируется рядом с котлом, хотя в современных газовых котлах имеется встроенный расширительный бачок. В открытых системах отопления расширительный бачок должен располагаться как можно выше, по отношению ко всей системе отопления, что связано с рядом неудобств.
  
• В закрытых системах имеется автоматическая система стравливания воздуха, поэтому появление воздушных пробок в системе исключено.

Закрытая система отопления считается не только более эффективной, но и более удобной. Единственный весомый недостаток системы – это ее энергозависимость, хотя качество энергоснабжения находится на оптимальном уровне, хотя и не везде. Все дело в том, что движение теплоносителя обеспечивается за счет циркуляционного насоса, который питается от электрической сети. Конечно, циркуляционный насос допустимо установить и в открытых системах, а вот в закрытых системах обеспечить циркуляцию теплоносителя без насоса практически нереально, да и не имеет смысла.

Чтобы обеспечить работу закрытой системе в случае исчезновения электричества, можно использовать источники бесперебойного питания или бензиновые (можно другие виды) генераторы.

Элементы отопительной системы и их назначение

Состав системы отопления закрытого типа

Закрытая система отопления характеризуется наличием следующих компонентов:

• Котла, который оборудован системой безопасности. Может быть два варианта. В первом случае система безопасности встроена непосредственно в котел, во втором случае система безопасности располагается вне котла, на выходе подающего трубопровода.
• Труб, радиаторов отопления, водяного теплого пола, конвекторов.
• Циркуляционного насоса, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя. ОН монтируется на обратном трубопроводе, чтобы обеспечить минимальный нагрев.
• Расширительного бака, который обеспечивает постоянство давления теплоносителя, независимо от температуры теплоносителя.

Выбор типа котла

Как правило, закрытая система отопления функционирует в автоматическом режиме. Из этого следует, что лучше отдавать предпочтение котлам с встроенной автоматикой. Такая система, после установки всех необходимых режимов работы, работает без вмешательства человека.

Наиболее оптимальный вариант, это использование газовых котлов. Подключив комнатный регулятор температуры, допустимо поддерживать температурный режим с точностью до одного градуса. Это удобно, а для человека это комфортно.

Некоторые модели характеризуются тем, что у них есть возможность подключения наружных датчиков для регулировки работы газовых горелок в зависимости от погодных условий. Газовые котлы – это наилучший вариант для закрытых систем отопления. С их помощью допустимо обеспечить необходимый уровень комфорта в жилище человека, хотя газ имеется не везде.

Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)

Электрические котлы могут обеспечить не меньшую степень автоматизации. Если раньше основными моделями были модели на ТЭНах, то в последнее время разрабатываются котлы индукционные, а также электродные. Они характеризуются более компактными размерами, а также минимальной инерционностью. Кроме этого, считается, что они более экономичные, хотя установка электрических котлов связана с рядом трудностей. Первая и основная трудность, это перебои с подачей электрической энергией. Вторая трудность связана с недостаточной мощностью линий электропередачи, так как для работы электрического котла необходима мощность от 8 до 12 кВт. Питать такой котел от генератора – это не так просто, да и не выгодно.

Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

Независимые источники отопления работают на жидком или твердом топливе, но и здесь много проблем. Для котла на жидком топливе потребуется отдельное помещение, а котел на твердом топливе является источником мусора, из-за чего много неудобств.

Следует отметить отдельно, что современные котлы на твердом топливе имеют свой уровень автоматизации, хотя он несравним с уровнем автоматизации газовых котлов. Горение котла на твердом топливе все равно придется контролировать, так как его работа связана с периодичностью. Другими словами, он, то нагревается, то остывает, по мере горения топлива.

Существуют еще пеллетные котлы, работающие на пеллетах, хотя их смело можно называть котлами на твердом топливе. Пеллеты, это своеобразные гранулы, изготовленные из древесных отходов. Они автоматически подаются в котел из бункера, поэтому котел работает, пока не израсходуется запас пеллет в бункере. Если используются качественные пеллеты, то они сгорают практически полностью, и котел необходимо чистить один раз в несколько недель. Вся работа котла обеспечивается за счет работы автоматики. К сожалению, такие котлы не пользуются популярностью из-за высокой стоимости котлов, а также высокой стоимости пеллет.

Пеллетный котел

Самое главное, это правильно рассчитать мощность котла для закрытой системы отопления. Как правило, она определяется так: 1 кВт мощности котла потребуется на 10 метров квадратных площади помещения. Естественно, что лучше взять мощность котла с запасом где-то процентов на 30 минимум. Работа на предельных параметрах негативно влияет на долговечность оборудования. К тому же бывают зимы с аномальными холодными периодами, когда котел не сможет справиться с обеспечением нужной температуры в помещении.

Система безопасности

Как правило, автоматика котла устанавливается сразу за котлом на подающем трубопроводе. Задача автоматики – это контроль работы отопительной системы, а также обеспечение работы котла в определенных пределах своих характеристик. В систему безопасности входит манометр, для контроля давления теплоносителя, автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан, а также термометр, без которого работа автоматики просто невозможна.

Группа безопасности котла ставится на подающем трубопроводе до первого ответвления

Как было сказано ранее, с помощью манометра контролируется давление теплоносителя в системе отопления. Оптимальное давление для одноэтажных домов составляет порядка 1.5-2.0 Бар, а для двухэтажных домов порядка 3-х Бар. Если давление теплоносителя выходит за пределы этих показателей, нужно немедленно реагировать. При падении давления следует проверить систему отопления на утечку теплоносителя, добавив в систему некоторое количество теплоносителя, чтобы давление нормализовалось. При повышении давления необходимо проверить температуру теплоносителя, работу циркуляционного насоса, а также другие элементы системы. Предохранительный клапан должен сбросить автоматически излишки давления в системе, но это совсем не означает, что котел работает в нормальном режиме. Повышение давления сигнализирует о том, что система отопления перешла в аварийный режим работы. В таком случае придется искать истинную причину такой работы.

Состав группы безопасности

Автоматический воздухоотводчик в автоматическом режиме выводит из системы отопления воздух, который попадает в систему по ряду причин.

Систему безопасности можно приобрести в магазине в собранном виде, как показано на изображении выше, или приобрести по отдельности, подключив после этого к системе с помощью труб и других приспособлений.

Простая система отопления в частном доме своими руками

Расширительный бачок

Расширительный бачок предназначается для того, чтобы поддерживать давление в системе отопления в зависимости от температурных режимов работы системы. В закрытых системах расширительный бачок представляет герметичную емкость, которая разделена с помощью эластичной мембраны. В верхней части бака находится воздух под давлением (или инертный газ, что характерно для более дорогих моделей), а в нижней части — теплоноситель.

Принцип работы мембранного расширительного бачка

При нагревании теплоноситель начинает расширяться, увеличиваясь в объемах. В результате, мембрана начинает сжиматься, так как часть теплоносителя попадает в бачок. Если бы в бачке не было мембраны и воздуха под давлением, жидкости не было бы куда деваться, и давление в системе поднималось бы, причем существенно. Не следует забывать, что это закрытая система отопления. Без расширительного бачка было бы сложно контролировать давление в системе, постоянно, то стравливая теплоноситель, то добавляя его в систему. При низких температурных режимах работы системы пришлось бы добавлять теплоноситель, а при повышении температуры, пришлось бы стравливать, так как давление выходило бы за оптимальные пределы.

Как только система начинает остывать, а объемы теплоносителя уменьшаться, по идее должно уменьшаться давление в системе. Чтобы этого не происходило, так кА давление может упасть настолько, что выйдет за нижнюю граничную отметку. В таком случае, котел может остановиться, так как это будет свидетельствовать об аварийном режиме. Вот здесь и приходит на помощь воздух в расширительном бачке, который компенсирует изменения объема теплоносителя. Несмотря на то, что объем теплоносителя уменьшился, и давление в системе должно упасть, воздух, который находится под давлением, компенсирует эту разницу, и давление в системе находится на том же уровне, не выходя за нормальные пределы. Следует сказать, что форма мембраны, которая находится в бачке, никак не влияет на характеристики системы в целом.

Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа

Расчет объемов расширительного бачка

Как правило, объем расширительного бачка должен составлять не меньше 10 процентов от всего объема теплоносителя, если теплоносителем является вода. В других случаях, объем бачка должен составлять 10 процентов плюс еще 50 процентов от полученного результата.

На этом примере, можно рассчитать объем расширительного бачка:

• Если объем системы отопления составляет 30 литров.
• Объем расширительного бачка составит 3 литра.
• Если используется незамерзающая жидкость, то 3+3*0.5=4.5 литра.

Приобретая котел, следует обратить внимание на такой показатель, хотя каждый котел рассчитывается на определенную мощность, поэтому и расширительный бачок (встроенный) рассчитан на определенное количество теплоносителя. Это необходимо лишь в том случае, если система отопления смонтирована самостоятельно, а котел отопления рассчитан неизвестно на какую мощность.

На что следует обращать внимание

В торговых точках продаются расширительные бачки красного и синего цвета. Бачки синего цвета рассчитаны для холодной воды, поэтому для системы отопления они не подойдут.

Существуют также бачки с постоянной мембраной, а также бачки с возможностью замены мембраны. Бачки с незаменяемой мембраной значительно дешевле, но в случае повреждения мембраны придется покупать бачок, а в случае с бачками с заменяемой мембраной, придется покупать только мембрану.

Установка расширительного бачка

Расширительный бачок лучше установить на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом. Для этого в данном месте следует предусмотреть установку тройника, после чего к нему подсоединяется отрезок трубы. Затем, посредством фитингов устанавливается расширительный бачок. Бачок лучше разместить на некотором удалении от циркуляционного насоса, чтобы он не влиял на работу расширительного бачка. Участок системы отопления, где подсоединяется расширительный бачок, должен иметь прямолинейную форму.

Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа

На некотором удалении от тройника следует установить шаровый кран, который позволит заменить расширительный бачок без остановки функционирования отопительной системы. Место соединения бачка следует продумать так, чтобы его можно было снять с минимальными затратами времени. Для этой цели лучше подходит американка (накидная гайка), что позволяет снять бачок, окрутив лишь одну гайку.

Важно знать! Практически во всех моделях газовых котлов предусмотрен расширительный бачок, поэтому нет смысла устанавливать еще один.

Пустой расширительный бачок имеет небольшой вес, а вот заполненный теплоносителем, он имеет внушительный вес. В связи с этим, необходимо обдумать систему крепления бачка, причем надежную.

Как и где устанавливается расширительный бак для отопления в закрытой системе

Выбор циркуляционного насоса

Как было сказано ранее, закрытая система отопления не может работать без циркуляционного насоса. Мощность этого элемента зависит от многих факторов, таких как конфигурация системы отопления, объемов теплоносителя и т.д. Чтобы облегчить эту задачу в целом, можно воспользоваться специальной таблицей. При выборе следует ориентироваться на наибольшее ближайшее значение.

Можно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблице

В первой колонке отмечена мощность насоса, а также объемы теплоносителя, которые он способен прокачать за один час. В третьей колонке отмечен напор, который способен обеспечить насос для отопительной системы.

Выбирая этот элемент отопительной системы, не следует экономить, так как от надежности циркуляционного насоса зависит надежность всей системы. Лучше отдать предпочтение известным производителям. Поскольку насос может быть установлен в жилом помещении, очень важно, чтобы он работал бесшумно.

Схема обвязки

В основном циркуляционные насосы устанавливаются на обратном трубопроводе, чтобы уменьшить температурные условия работы. Если раньше это было обязательно, то сейчас это лишь пожелание, так как насосы могут работать при повышенных температурах длительное время, вплоть до 90 градусов, тем более что система отопления при таких температурных условиях работает редко.

В открытых системах, а также в системах с естественной циркуляцией теплоносителя, следует предусмотреть возможность работы системы без циркуляционного насоса. Для этого монтируется байпас, как это показано на изображении ниже. По сути – это обходной путь для теплоносителя.

Установка циркуляционного насоса с байпасом

В закрытых системах нет необходимости в формировании обходного пути, так как она неработоспособна без циркуляционного насоса. Следует отметить, что установка двух шаровых кранов по одному на входе и на выходе, а также установка фильтра обязательна. Шаровые краны делают систему более ремонтопригодной, так как они позволяют снять насос без слива теплоносителя. Фильтр грубой очистки позволяет защитить насос от различного мусора, появившегося в системе отопления.

Схема подключения (обвязки) циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа

Заполнение системы отопления теплоносителем

Любую систему отопления необходимо заполнять теплоносителем, а также при случае теплоноситель приходится сливать. Для слива теплоносителя необходимо в самой нижней точке предусмотреть кран с патрубком, а заполнять систему отопления можно в любой точке, предусмотрев ее связь с централизованной системой подачи воды в жилище человека, установив кран. Если централизованное водоснабжение отсутствует, то место слива может служить местом заполнения. Для этого к патрубку подсоединяется шланг, который подключается к насосу. В открытых системах отопления теплоноситель можно залить в систему отопления через расширительный бачок: здесь все намного проще.

Простейший узел для слива или залива теплоносителя в систему

Заливая воду в систему отопления, следует контролировать давление в системе отопления, так как не следует выходить за рамки оптимальных показателей. Не следует поднимать давление выше верхнего предела, а также не следует занижать давление, так как котел просто не будет работать.

Как заполнить систему отопления, от А до Я.

В заключение

Следует остановиться на том, что система отопления в частном доме, это достаточно ответственная система, которая способна обеспечить человеку комфортные условия проживания в холодные периоды. В таком случае, не следует полагаться на свой опыт или знания, так как они могут оказаться недостаточными, что может привести в дальнейшем к непредсказуемым последствиям. Лучше обратиться за помощью к специалистам.

Что чаще всего используют для отопления жилых помещений?

В разных странах и регионах мира могут быть различные предпочтения по выбору систем отопления для жилых помещений. Однако, в целом, наиболее распространенными методами отопления являются следующие:

1. Центральное отопление: это система, в которой тепло генерируется в центральном источнике, обычно котельной, и затем распределяется по зданию с помощью трубопроводов и радиаторов. Такая система отопления обычно используется в многоквартирных домах или зданиях с большим количеством помещений.

2. Индивидуальное отопление: это система, в которой каждое помещение имеет собственный источник тепла, например, котел или кондиционер с обратной функцией. Эта система может быть установлена в частных домах или квартирах.

3. Электрическое отопление: это система, в которой тепло генерируется с помощью электричества. Такие системы могут включать в себя обогревательные приборы, такие как конвекторы, радиаторы и инфракрасные панели. Они часто используются в квартирах или домах, где нет доступа к центральному газу или другому виду топлива.

4. Газовое отопление: это система, в которой тепло генерируется с помощью газа, обычно природного. Она может использоваться как для центрального отопления, так и для индивидуального отопления.

5. Тепловые насосы: это система, которая использует энергию из окружающей среды, чтобы генерировать тепло. Такие системы могут быть эффективными и экологически чистыми, но могут быть дорогими в установке и обслуживании.

Конечный выбор метода отопления зависит от многих факторов, включая доступность топлива, размер и тип здания, стоимость установки и обслуживания системы, а также энергоэффективность и экологические аспекты.