Закрытая система отопления – плюсы и минусы, схема устройства

Утепление
Содержание
  1. Здесь вы узнаете:
  2. Принцип работы отопления закрытого типа
  3. Как подобрать оборудование
  4. Разновидности труб
  5. Какие радиаторы лучше
  6. Насос и расширительный бак
  7. Достоинства и недостатки системы отопления закрытого типа
  8. Защита системы от воздуха
  9. Организация радиаторного отопления
  10. Отличия открытой и закрытой системы отопления
  11. Критерии выбора бака
  12. Группа безопасности для закрытой системы
  13. Что представляет собой закрытая система отопления
  14. Как правильно провести отопление в частном доме – схема с насосом
  15. Как рассчитать диаметр труб для принудительной циркуляции
  16. Какие трубы применяют для систем с принудительной циркуляцией
  17. Какое давление должно быть в системе
  18. Где ставить расширительный бак на систему
  19. Методы и способы удаления воздуха из системы
  20. Что делать с системой с насосной циркуляцией при отключении электроэнергии
  21. Преимущества принудительной системы
  22. Экономим на трубах
  23. Отказ от громоздких радиаторов
  24. Безопасность и удобство эксплуатации
  25. Простота монтажа
  26. Составные элементы замкнутой схемы отопления
  27. Подбор оборудования, труб и радиаторов
  28. Рабочие показатели системы отопления

Здесь вы узнаете:

  • Принцип работы отопления закрытого типа
  • Преимущества и недостатки закрытой системы отопления
  • Защита системы от воздуха
  • Отличия открытой и закрытой систем отопления
  • Элементы замкнутого контура отопления
  • Индикаторы работы системы отопления

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бачок. Это емкость, в которую удаляется некоторое количество охлаждающей жидкости. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения в различных режимах работы. По конструкции расширительные баки бывают открытыми и закрытыми соответственно, а системы отопления называются открытыми и закрытыми.

otoplenie-zakritogo-tipa-4-600x341.jpg

Двухтрубная закрытая система отопления

В последние годы все большую популярность приобретает замкнутый контур отопления. Во-первых, он автоматизирован и долгое время работает без участия человека. Во-вторых, в нем можно использовать любой тип охлаждающей жидкости, в том числе антифриз (он испаряется из открытых баков). В-третьих, давление держится постоянным, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько преимуществ прокладки кабеля и обработки:

  • Прямой контакт теплоносителя с воздухом отсутствует, поэтому отсутствует (или почти отсутствует) свободный кислород, являющийся сильным окислителем. Это означает, что нагревательные элементы не будут окисляться, что продлит срок их службы.
  • Расширительный бак закрытого типа ставится в любом месте, обычно возле котла (настенные газовые котлы поставляются сразу с расширительными баками). Открытый бак должен быть на чердаке, а это дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через крышу.
  • В закрытой системе есть автоматические вентиляционные отверстия, поэтому нет проветривания.

В целом закрытая система отопления считается более удобной. Его главный недостаток – энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция) и без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах устроить можно, но сложно – требуется регулирование расхода с помощью толщины труб. Это достаточно сложный расчет, так как часто считается, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для снижения энергозависимости и повышения надежности отопления устанавливают источники бесперебойного питания с батареями и/или небольшими генераторами, которые обеспечат резервное питание.

Принцип работы отопления закрытого типа

Что представляет собой схема отопления закрытого типа? Основной конструктивной особенностью, определяющей название такой системы, является ее герметичность.

4b04a235a3b37a149a96e23879f29477.jpg

Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется в других видах отопления, выглядит так:

  • паровой котел;
  • воздушный клапан;
  • термостат;
  • отопительные приборы;
  • расширительный бак;
  • балансировочный клапан;
  • шаровой кран;
  • насос и фильтр;
  • манометр;
  • предохранительный клапан.

Так выглядит отопление закрытого типа, схема и принцип работы которого достаточно просты: жидкость, циркулирующая в системе, нагревается в котле и поступает в трубопровод. При расширении лишняя жидкость поступает в бак, а при снижении температуры возвращается обратно, что позволяет поддерживать внутреннее давление в системе на заданном уровне (читайте также: «Какое должно быть давление в системе отопления в частном дом»).

Чем заполнить систему отопления в частном доме, закрытую от внешнего давления? Как правило, в такой системе используется принудительная циркуляция. За счет этого проявляется один из недостатков отопления закрытого типа – энергозависимость. Для работы насоса требуется электричество, что обеспечивает постоянное движение воды по трубопроводу.

Но если не будет постоянных отключений электроэнергии, закрытые системы отопления частного дома будут работать корректно (читайте: «Как сделать отопление в частном доме — советы специалистов»). Кроме того, такую ​​систему можно дополнить, например, «теплыми полами», что повысит теплоотдачу и удержание, что в свою очередь повысит эффективность такой конструкции.

Циркуляционный насос устанавливается на обратке непосредственно перед котлом. Здесь же можно разместить расширительный бачок. При таком расположении важных для системы элементов можно забыть о необходимости создания постоянного уклона трубопровода и не уделять больше внимания диаметру труб.

d61a45682bc8e8a63d4571ca83d1dd0f.jpg

Это упростит и уменьшит затраты на установку, но у этого облегчения есть и свои «подводные камни»: создание постоянного уклона позволит системе работать даже в случае отключения электроэнергии, предотвратив перезапуск системы. Чтобы полностью понять устройство закрытой системы отопления, вы можете посмотреть фото, на котором представлена ​​схема данной конструкции (также читайте: «Закрытая система отопления — схема с примерами»).

Закрытая система отопления защищена от попадания воздуха, но исключить этот процесс невозможно. Например, при добавлении жидкости в систему в трубопровод все же может попасть воздух. Захваченный воздух в трубах скапливается в верхней части системы и создает воздушные карманы, которые снижают производительность системы и повышают риск отказа.

Для выпуска воздуха, попавшего в систему, можно использовать кран Маевского или поплавковые выключатели, работающие автоматически. Если воздух растворен в воде, его можно удалить с помощью сепараторов, которые устанавливаются непосредственно в трубопроводе.

Для экономии тепла в системе отопления закрытого типа используется термостат, который автоматически включает и выключает насос при изменении температуры в помещении.

Как подобрать оборудование

Одним из важных моментов является выбор источника тепла в зависимости от мощности и вида используемой энергии:

  • на природном или сжиженном газе;
  • на твердое топливо – дрова, уголь, пеллеты;
  • для электричества;
  • на жидком топливе — дизельное топливо, отработанное масло.

Мощность котельной рассчитывается стандартным способом: отапливаемая площадь квартиры умножается на 0,1 для перевода в киловатты и на коэффициент запаса 1,3. Это значит, что для дома площадью 100 м² необходим источник тепла 100 х 0,1 х 1,3 = 13 кВт.

Газовый обогреватель - проект

В случае с закрытой системой отопления не имеет значения, какой теплогенератор вы покупаете, поэтому подробно останавливаться на этом вопросе мы не будем. Но вы значительно облегчите себе задачу, если купите настенный газовый котел, оборудованный собственным циркуляционным насосом и расширительным баком, как показано на фото. Для небольшого дома остается только собрать трубы и отопительные приборы, о которых пойдет речь далее.

Разновидности труб

Отопительную сеть частного дома можно смонтировать из следующих труб:

  • ППР (полипропилен);
  • сшитый полиэтилен — PEX, PE-RT;
  • металлопластик;
  • металлические варианты: медь, сталь и гофрированная нержавеющая сталь.

Красивые трубопроводы отопления

Для самостоятельного монтажа при небольших финансовых затратах лучше брать полимерные трубы. Для монтажа металлопластиковых и полиэтиленовых обжимных соединений не нужны специальные инструменты, а полипропилен придется паять (сварочный аппарат предоставляется в аренду). Конечно, материал PPR не имеет себе равных по стоимости, но по надежности и долговечности мы рекомендуем использовать трубопроводы PEX из сшитого полиэтилена.

На компрессионные фитинги также можно монтировать медь и гофрированную нержавейку, но первая имеет высокую цену, а вторая обладает значительным гидравлическим сопротивлением. Что касается черного металла, то он неудобен во всех отношениях – сварочная установка и подверженность коррозии отодвигают его на последнее место. Подробнее о выборе труб рассказывается в следующем видео:

Какие радиаторы лучше

В настоящее время торговая сеть предлагает отопительные приборы следующих типов:

  • стальная панель;
  • из алюминиево-кремниевого сплава (силумин);
  • то же, но с каркасом из стальных труб, название биметаллический;
  • чугунные батареи – аналоги советских «гармошек» МС 140 и моделей в ретро-стиле.

Примечание. Последние 3 типа радиаторов набираются из необходимого количества теплообменных секций.

Металлический настенный обогреватель

Стальной пластинчатый радиатор

С экономической точки зрения выгоднее покупать стальные батареи, отличающиеся демократичной ценой. Алюминиевые устройства дороже, но выделяют тепло интенсивнее. Эти 2 разновидности наиболее востребованы в закрытых системах отопления частных домов.

Силуминовая секционная батарея

Алюминиевый радиатор

Биметаллические нагреватели предназначены для сетей централизованного теплоснабжения с некачественным теплоносителем, подаваемым с перепадами давления, что характерно для тепловых сетей. Нет смысла покупать эти дорогие изделия в загородном доме с автономным отоплением.

чугунные «гармошки» сильно уступают другим батареям по внешнему виду и весу. Но из-за невысокой цены их используют в производственных зданиях и хозяйственных постройках. При этом чугунные радиаторы в винтажном стиле имеют безупречный внешний вид, но слишком дороги для своей цены.

Чтобы выбрать обогреватель по мощности, сделайте простой расчет: указанную в паспорте теплоотдачу разделите на 1,5. Итак, вы узнаете, какова реальная мощность радиатора, так как в документации отражены характеристики для определенных условий эксплуатации, не совпадающие с реальностью.

Совет. Не забудьте купить арматуру радиатора – шаровой кран на подачу и балансировочный клапан на обратку. Если вы решили поставить на батареи энергосберегающие термостаты с предварительной настройкой, на выходе из устройства следует установить обычный запорный вентиль.

Насос и расширительный бак

В закрытых системах отопления частных квартир обычно применяют 3 типа бытовых циркуляционных насосов, создающих напор 4, 6 и 8 м водяного столба (это давление составляет 0,4, 0,6 и 0,8 бар соответственно). Мы предлагаем вам не вдаваться в сложные гидравлические расчеты, а выбрать насосный агрегат по следующим критериям:

  1. Для одно- и двухэтажного здания площадью до 200 м² достаточно высоты 4 м.
  2. На дом площадью 200-300 м² понадобится насос с напором 0,6 бар (6 м).
  3. Коммуникации в сети трехэтажного особняка площадью 400-500 м² будет обеспечивать блок с падением 8 м в толще воды.

Насосные агрегаты для тепловых сетей

Ссылка. О мощности насоса следует судить по его маркировке. Например, изделие Grundfos 25-40 имеет диаметр соединения 25 мм и создает давление 0,4 бар.

Чтобы выбрать размер расширительного бака, нужно рассчитать объем воды во всей замкнутой системе отопления, включая бак котла. С учетом того, что при нагревании от 10 до 90°С вода расширяется примерно на 5 %, вместимость бака должна составлять 1/10 от общего количества теплоносителя.

Достоинства и недостатки системы отопления закрытого типа

  • Во-первых, не происходит испарения охлаждающей жидкости. Это дает одно важное преимущество – в этой емкости можно использовать не только воду, но и антифриз. Благодаря этому исключается возможность замерзания системы при вынужденных перерывах в ее работе, например, в случае необходимости длительного отъезда из дома в зимнее время.
  • Компенсационный бак может располагаться практически в любом месте системы. Обычно для него предусмотрено место непосредственно в котельной, в непосредственной близости от каменки. Это обеспечивает компактность системы. Расширительный бачок открытого типа часто располагают в самой высокой точке – на неотапливаемом чердаке, что потребует обязательной теплоизоляции. В закрытой системе этой проблемы не существует.
  • Принудительная циркуляция в закрытой системе обеспечивает гораздо более быстрый прогрев помещений с момента запуска котла. Нет лишних потерь тепловой энергии в районе расширительного бачка.
  • Система гибкая – можно регулировать температуру нагрева в каждом конкретном помещении, выборочно отключать определенные участки общего контура.
  • Нет такой существенной разницы в температуре теплоносителя на входе и выходе – и это значительно продлевает срок безотказной работы устройства.
  • Для теплораспределения можно использовать трубы гораздо меньшего диаметра, чем в открытой системе с естественной циркуляцией без потери теплопроизводительности. А это как значительное упрощение монтажных работ, так и существенная экономия материальных ресурсов.
  • Система герметична, и при правильном 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, препятствует активному развитию коррозионных процессов.
  • Полы с подогревом также могут быть включены в закрытую систему отопления
  • Система очень универсальна: помимо обычных радиаторов к ней можно подключить водяные «теплые полы» или конвекторы, скрытые в поверхности пола. К такой системе отопления можно легко подключить контур водяного отопления бытового назначения – через бойлер косвенного нагрева.

Недостатков у закрытой системы отопления немного:

  • Расширительный бак должен иметь больший объем, чем в открытой системе – это связано с особенностями его внутренней конструкции.
  • Необходимо будет установить так называемую «группу безопасности» — систему предохранительных клапанов.
  • Правильная работа закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией зависит от бесперебойности электроснабжения. Можно, конечно, предусмотреть, как и при открытом типе, переход на естественную циркуляцию, но это потребует совсем другого расположения труб, что может свести к нулю ряд основных достоинств системы (например, об использовании «теплых полов» совершенно не может быть и речи). Кроме того, эффективность нагрева также резко упадет. Поэтому естественная циркуляция, если ее можно учесть, только «аварийная», а чаще всего именно для использования циркуляционного насоса планируется и устанавливается замкнутая система.

Защита системы от воздуха

Теоретически воздух не должен попадать в закрытую систему отопления, но на самом деле он все же есть. Его накопление наблюдается при заполнении водой труб и батарей. Второй причиной может быть суставная декомпрессия.

В результате появления воздушных карманов снижается теплоотдача в системе. Для борьбы с этим явлением в системе есть специальные клапаны и краны для выпуска воздуха.

закритая_система_отопления_1-2-1.jpg

Если в системе нет скопления воздуха, вентиляционный поплавок заблокирует клапан выдоха. Когда в поплавковой камере образуется воздушная пробка, поплавок перестает удерживать выпускной клапан, в результате чего воздух выходит из устройства

Чтобы свести к минимуму вероятность образования воздушных карманов, при заполнении закрытой системы следует соблюдать определенные правила:

  1. Подача воды снизу вверх. Для этого расположите трубы так, чтобы вода и выпускаемый воздух двигались в одном направлении.
  2. Оставьте клапаны выпуска воздуха открытыми, а клапаны слива воды закрытыми. Таким образом, по мере постепенного подъема охлаждающей жидкости через открытые вентиляционные отверстия будет выходить воздух.
  3. Закройте клапан выпуска воздуха, как только через него начнет течь вода. Продолжайте процесс плавно до полного заполнения контура теплоносителем.
  4. Запустите насос.

Если в контуре отопления есть алюминиевые радиаторы, на каждом обязательно наличие вентиляционных отверстий. Алюминий при контакте с теплоносителем вызывает химическую реакцию, сопровождающуюся выделением кислорода. С полубиметаллическими радиаторами проблема та же, но воздуха образуется гораздо меньше.

закритая_система_отопления_1-3.jpg

В верхней точке установлен автоматический воздухоотводчик. Это требование объясняется тем, что пузырьки воздуха в жидких веществах всегда выталкиваются в трубу, где собираются вытяжным устройством

В 100% биметаллических кулерах теплоноситель не соприкасается с алюминием, но профессионалы и в этом случае настаивают на наличии сапуна. Специфическая конструкция панельных радиаторов дополняется вентиляционными клапанами уже в процессе производства.

В старых чугунных радиаторах воздух удаляется с помощью шарового крана, другие устройства здесь малоэффективны.

Критическими точками в отопительном контуре являются изгибы труб и верхние точки монтажа, поэтому в этих точках устанавливаются вытяжные устройства. В замкнутом контуре используются краны Маевского или автоматические поплавковые клапаны, которые позволяют осуществлять сброс воздуха без участия человека.

В случае этого устройства имеется полипропиленовый поплавок, соединенный через коромысло с катушкой. По мере заполнения поплавковой камеры воздухом поплавок опускается и, достигнув нижнего положения, открывает клапан, через который выходит воздух.

В освободившийся от газа объем поступает вода, поплавок устремляется вверх и закрывает золотник. Для предотвращения попадания загрязнений в последнюю ее закрывают защитным колпачком.

закритая_система_отопления_1-4.jpg

Корпус ручного и автоматического воздухоотводчика изготовлен из качественного, не подверженного коррозии материала. Для устранения воздушной пробки конус вращается против часовой стрелки, воздух выпускается до прекращения шипения

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

Организация радиаторного отопления

Отопление радиаторами – самый простой способ обогрева помещений, некоторые хозяева даже реализуют их своими руками. От котла к ним ведут трубы, которые располагаются у стен или под полом. В первом случае в основном применяют трубопроводы из полипропилена, а во втором – из сшитого термостойкого полиэтилена.

Читайте также: Армированные полипропиленовые трубы: правила выбора, подготовки и сборки

Радиаторы подключаются по диагональной, боковой и нижней схемам. При этом боковое подключение считается не очень удачным вариантом, если батарея состоит из большого количества секций.

Каждый радиатор снабжен краном Маевского и заглушкой, шаровыми кранами или регулирующими кранами, на входной и выходной патрубки часто ставят термостаты.

Батареи располагают в основном под оконными проемами симметрично центральной осевой линии, соблюдая расстояние от пола до подоконника 100 – 150 мм.

Нагреватели применяются в принудительных и самотечных системах, в последнем случае трубы располагают с определенным уклоном для обеспечения бесперебойной циркуляции теплоносителя.

Ленинградка в самотечной системе.

Рис. 11 Ленинградка в самотечной системе

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Различают открытые и закрытые системы отопления следующие отличительные черты:

  1. Расположение расширительного бачка. В открытой системе отопления бак располагается в самой высокой точке системы, а в закрытой системе расширительный бак можно установить где угодно, даже рядом с котлом.
  2. Замкнутая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что предотвращает попадание воздуха. Это увеличивает срок службы. За счет создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность возникновения воздушных пробок в радиаторах сверху.
  3. В открытой системе отопления используются трубы большого диаметра, что создает неудобства, а также трубы устанавливаются под углом для обеспечения циркуляции. Не всегда есть возможность спрятать толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил сантехники необходимо учитывать уклоны стокораспределения, высоту элеватора, изгибы, сужения, подключение к радиаторам.
  4. В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что снижает затраты на строительство.
  5. Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Читайте также: Погреб своими руками: 110 фото, чертежи, подбор материалов и инструментов для строительства

Критерии выбора бака

Расширительные баки изготовлены из стали. Внутри находится мембрана, разделяющая контейнер на 2 камеры. Первый заполнен газом, а второй наполнен теплоносителем. По мере повышения температуры и поступления воды из системы в бак газ сжимается под своим давлением. 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 конструкцию входит предохранительный клапан, предохраняющий бак от переполнения. Нормальное заполнение бака составляет от 60 до 30%.

Соединение с резервуаром
Лучшее решение – установить расширительный бак там, где меньше всего изгибов в системе. Лучшее место для этого — на прямой линии перед насосом

Группа безопасности для закрытой системы

Группа безопасности для закрытой системы

Группа безопасности для закрытой системы

Группа безопасности для закрытой системы Группа безопасности устанавливается в подающей линии на выходе. Основная функция этого элемента – контроль работы всей системы, а также регулировка ее параметров. Включает в себя манометр, воздухоотводчик и предохранительные клапаны.

Манометр можно использовать для измерения и контроля давления. Давление должно варьироваться в пределах 1,5-3 бар, в зависимости от размера дома (для двухэтажных домов максимум 2 бар).

Если устройство показывает отклонение от нормы, ищите причины такого поведения:

  • Резкое падение давления, нужно искать утечку в системе, а также доливать охлаждающую жидкость.
  • Если давление поднялось, обратите внимание на режим работы котла – он может значительно нагревать теплоноситель.

Также могут быть сбои в работе циркуляционного насоса, предохранительного клапана (его функция заключается в удалении излишков теплоносителя при повышенном давлении) — или проверка правильности показаний манометра. Чаще всего проблема именно в предохранительном клапане – он соединен с трубой, по которой лишняя жидкость сливается в канализацию. Поэтому необходимо контролировать, чтобы клапан работал, но если вода сливается слишком часто, значит, где-то в системе произошел сбой.

В группу безопасности также входит автоматический воздухоотводчик, выпускающий лишний воздух, попадающий в устройство. Его основная функция – предотвращение заторов воздуха.

Что представляет собой закрытая система отопления

Система отопления бывает открытой и закрытой и зависит от того, взаимодействует ли расширительный бак с наружным воздухом. Теплоноситель совершает свое движение с помощью насоса. Благодаря включению насоса в гидравлический контур помещение обогревается гораздо эффективнее, а принудительная циркуляция обеспечивает включение в такую ​​схему дополнительных отопительных приборов.

Наличие помпы в схеме делает нагрев зависимым от электроснабжения, но в результате теплоноситель циркулирует намного эффективнее. При реализации такой схемы насос устанавливается на основной обратке перед котлом. Также имеется расширительный бак для отопления закрытого типа.

Закрытая система отопления не дает теплоносителю испаряться. Благодаря этому нет необходимости постоянно контролировать его уровень в системе. Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет проводить отопление в гораздо более короткие сроки и изменять уровень обогрева в одном помещении. При подключении к контуру комнатного термостата появляется возможность достаточно эффективно обогревать помещение, если температура опускается ниже установленной нормы.

Как правильно провести отопление в частном доме – схема с насосом

Чтобы система с принудительной циркуляцией теплоносителя была эффективной, необходимо выполнение нескольких важных требований:

  1. Рассчитать диаметр трубопровода.
  2. Выберите наиболее подходящие трубы для отопления.
  3. Рассчитайте параметры необходимого давления.
  4. Обеспечить работу цепи при отключении электроэнергии и защитить ее от аварийных ситуаций.

Только при соблюдении всех требований можно обеспечить достаточную тепловую эффективность системы.

 

Как рассчитать диаметр труб для принудительной циркуляции

Казалось бы, зачем проводить лишние расчеты. Достаточно установить трубу большого диаметра, и это автоматически решит все проблемы. Но основные принципы сантехники при расчете системы гласят, что чем больше диаметр трубопровода, тем меньше давление в контуре. Следовательно, скорость потока уменьшится, а теплоотдача уменьшится. В результате проблема не только не будет решена, но и создаст новые трудности. Поэтому к расчету диаметра труб следует подойти со всей серьезностью.

Рекомендуемый диаметр трубы рассчитывается по следующей формуле:
D = √354 • (0,86 • Q / ∆dt) / В

Сокращения в формуле означают:

V – скорость течения воды.

∆dt – разница температур между подачей и обраткой теплоносителя (условно коэффициент 20°С).

Q — тепловая энергия, отдаваемая системой.

Подставив значения в формулу, можно получить примерный диаметр трубопровода для системы с принудительной циркуляцией. Если самостоятельно произвести расчеты сложно, помогут онлайн-калькуляторы.

Расход воды указывается в технической документации насосного оборудования.

Какие трубы применяют для систем с принудительной циркуляцией

В системах с принудительным давлением применяют трубопроводы из различных материалов. Наибольшей популярностью пользуются следующие виды труб:

  • Стальные трубы являются одним из самых дешевых материалов. Они популярны благодаря длительному сроку службы. Монтаж производится сваркой. Со временем гидравлическое сопротивление увеличивается из-за зарастания внутреннего контура.
  • Полипропилен – отличается длительным сроком службы, высокой звукоизоляцией и малым весом. К недостаткам можно отнести склонность к линейному расширению. При нагреве теплоносителя выше 70°С окружность полипропиленовой трубы начинает провисать. Во избежание провисания требуется установка специальных креплений. При сборке учитывается восприимчивость материала к механическим воздействиям.
  • Металлопластиковые – выдерживают рабочее давление до 10 атм и нагрев теплоносителя до 95°С (кратковременное повышение до 110°С). Собрать систему отопления своими руками из металлопластиковых труб несложно. Монтаж осуществляется цанговым методом, немного уменьшая внутренний диаметр. При выборе материала к рекомендуемому сечению прибавьте 10.
  • Медь – обладает лучшей теплопроводностью, чем любой другой материал, используемый для отопления. Обвязка системы медными трубами допускается только при отсутствии прямого контакта с алюминиевыми частями. Медь прослужит не менее 100 лет, хорошо выдерживает перегрузки. Недостатком меди является высокая стоимость материалов и монтажных работ.

Какое давление должно быть в системе

Следует отметить, что нормативов, регламентирующих минимальное давление в автономных системах отопления, не существует. Стоит ориентироваться на показатели циркуляционных и отопительных приборов, а также на особенности водяного контура.

По законам физики даже покоящаяся и ненагретая жидкость оказывает давление на стенки трубопровода, соответствующее 0,1 бар на каждый метр подъема трубы. При нагреве параметры увеличиваются. Циркуляционное оборудование создает дополнительное давление, повышающее давление внутри контура.

Рабочее давление в системе с мембранным расширительным баком нормальное, не превышающее 1,5-2,5 атм. При расчете принимается, что максимальная нагрузка на стенки труб не должна превышать минимального значения самого слабого элемента системы.

Циркуляционное оборудование достаточной производительности подбирается в зависимости от напора водяного столба. Допустимая длина ответвлений контура рассчитывается из расчета 10 погонных метров. = 0,6 м дюйма. Кусок.

Где ставить расширительный бак на систему

Расширительный бак в системе с принудительной подачей воды нужен для компенсации перепадов давления за счет увеличения объема (при нагреве) и уменьшения (после остывания) теплоносителя.

Расположение контейнера определяется в зависимости от его конструкции и типа кабельной разводки:

  • Система отопления с принудительной циркуляцией с расширительным баком открытого типа. Бак устанавливается в самой высокой точке системы отопления, как правило, на подводе теплоносителя.
    В контейнере устанавливались четыре сопла разного назначения. Охлаждающая жидкость проходит через расширительный клапан. Сигнализация отвечает за контроль объема поступающей жидкости и удаление ее из самой системы. Слив охлаждающей жидкости осуществляется вручную через перелив. Также имеется циркуляционная труба для обогрева расширительного бака, установленного в неотапливаемом помещении.
    Расширительный бачок в открытой системе отопления размещают выше труб, радиаторов и других отопительных приборов.
  • Система закрытого типа с мембранным баком – бак монтируется на обратке, непосредственно у котла. Расширительный бак с принудительной циркуляцией воды должен быть установлен в горизонтальном положении выходными патрубками вниз. Положение предполагает использование азота в строительстве. Крайне важно, чтобы заполненная газом полость находилась в верхней части бака.
    Со временем в мембране появятся микротрещины, через которые будет проникать газ, что приведет к неисправности устройства. А при правильном расположении бак еще какое-то время будет функционировать.

Объем расширительного бака рассчитывается от мощности котла с учетом соотношения 1 кВт = 15 литров. Коэффициент расширения (емкость бака) составит примерно 4,5% от полученного результата.

Методы и способы удаления воздуха из системы

Причин скопления воздуха в трубах отопления и радиаторах много. Наиболее распространенными являются:

  1. Проведение ремонтных работ.
  2. Использование открытого расширительного бачка.
  3. Утечки из труб.
  4. соединения труб плохо герметизированы.
  5. Неправильное заполнение замкнутой системы теплоносителем.

Чтобы устранить проблему, выполните следующие действия:

  • Установка воздухоотводчиков — Некоторые циркуляционные насосы уже имеют встроенные автоматические воздухоотводчики. Дополнительно устанавливаются предохранительные клапаны в верхних точках системы или на подводящем трубопроводе к открытому расширительному баку.
  • Установка кранов Маевского – удаление воздуха из системы отопления с помощью этих устройств достаточно просто. Когда водяной контур заполнен, краны открываются и через них нагнетается воздух. В современных радиаторах клапаны стандартные.
  • Установка группы безопасности — еще одно эффективное решение проблемы. Система имеет предохранительный клапан, манометр и воздухоотводчик.
  • Уклон труб при монтаже автономной системы отопления в сторону удаления воздуха, против циркуляции. Такие уклоны обычно предусматривают только для верхнего подключения двухтрубной системы. На конце верхней трубы установлен короб для отвода воздуха.

Что делать с системой с насосной циркуляцией при отключении электроэнергии

Работа системы в случае отключения электроэнергии полностью останавливается. Прекращение циркуляции приводит к немедленному закипанию теплоносителя и повышению давления в водяном контуре. По этой причине важно учитывать, как система будет работать после отключения электроэнергии.
Есть несколько способов решить эту проблему:

  • Установка байпаса – суть этого метода сводится к изготовлению сайдинга для циркуляции теплоносителя. На обратке отопления установлены две запорные арматуры, перепускной отвод с установленным циркуляционным насосом. Пока есть электричество, краны закрыты и движение не прямое, а через насос. При отключении напряжения клапаны открываются и циркуляция в норме. Для предотвращения рециркуляции с этим раствором необходимо установить обратный клапан на подающей трубе, сразу после котла.

 

  • Установка источника бесперебойного питания (ИБП). В зависимости от выбранного модуля автономное электроснабжение, достаточное для работы насосного оборудования и автоматики котла, будет обеспечено от нескольких часов до 1-2 суток. Станции автоматически отключаются при восстановлении питания.

Преимущества принудительной системы

Благодаря циркуляционному насосу нагрев будет происходить быстрее, так как вся система прогревается равномерно и постепенно. Чугунные батареи работают хорошо: медленно прогреваются.

В этой системе используются трубы меньшего диаметра, чем в системе с самотечной циркуляцией. Только система циркуляции обеспечивает использование автоматики.

Экономим на трубах

В циркуляции движущей силой является естественное движение нагретой воды. Чем больше сечение, тем быстрее движение. Поэтому стараются использовать трубы большого диаметра. Если в схеме отопления одноэтажного или многоэтажного дома с принудительной циркуляцией правильно рассчитать диаметр трубы, можно значительно сэкономить материал и энергию. Расчет диаметра трубы для отопления производится исходя из мощности насоса и гидравлического сопротивления.

Отказ от громоздких радиаторов

Высокая скорость насоса и теплопередача современных радиаторов позволяют использовать легкие и компактные радиаторы. Это также улучшает эстетику помещения.

Безопасность и удобство эксплуатации

В системах с насосом используется группа безопасности. Сами насосы имеют несколько скоростей вращения ротора для выбора оптимального режима работы. Это особенно удобно, когда скорость теплоносителя нельзя рассчитать.

Простота монтажа

При монтаже системы отопления, в которой находится насос, не требуется выдерживать уклон трубопровода, что значительно упрощает монтаж. Меньший диаметр трубы также облегчает работу. Фитинги имеют резьбовое соединение, что исключает необходимость сварки.

Составные элементы замкнутой схемы отопления

Отличием от гравитационной системы является необходимость установки специфических узлов. Некоторые из них обязательно используются в закрытой системе, но иногда используются и в естественной циркуляции. Котлы являются источником тепловой энергии. Некоторые настенные газовые и пеллетные модели на твердом топливе сразу комплектуются необходимой группой безопасности. Если его нет в наличии, он приобретается отдельно, монтируется на трубу горячего водоснабжения.

Герметичный бак поддерживает давление, компенсирует объем теплоносителя. Его эффективное движение обеспечивает циркуляционный насос, который рекомендуется устанавливать на обратку возле самого котла. Такое расположение продиктовано тем, что вода в этом месте довольно прохладная, прибор меньше подвержен перегреву. Остальные элементы такие же, как и в самотечной системе: трубопроводы, нагреватели и регистры.

Подбор оборудования, труб и радиаторов

Прежде чем выбрать источник тепла для закрытой системы отопления, следует тщательно продумать вид энергии, из которого будет вырабатываться тепло. Ведь на современном рынке представлено огромное количество электрических, твердотопливных и жидкостных, а также газовых котлов. Необходимо учесть все затраты на подключение и нюансы последующей эксплуатации и выбрать подходящий вариант в зависимости от квадратуры и климата региона.

Двухконтурные газовые котлы с автоматическим управлением уже имеют в своей конструкции бак, компенсирующий давление, и насос, отвечающий за циркуляцию. Если вы выберете котел попроще, вам потребуется приобрести дополнительное оборудование.

отопление_система-1.jpg

В некоторых конструкциях уже есть резервуар, в других его нет

Расширительные баки бывают разборными (при разрыве мембраны можно заменить самостоятельно) и неразборными, при выходе из строя бак полностью заменяется.

Объем бака для данного вида отопления зданий напрямую зависит от нескольких параметров и должен подбираться в соответствии с ними:

  • объем теплоносителя в системе (емкость бака 10% от объема жидкости);
  • максимальное значение температуры.

Сердцем всей закрытой системы отопления частного дома является циркуляционный насос, именно от его параметров будет зависеть дальнейшая эффективность его работы. Выбор мощности насоса зависит от многих показателей длины и диаметра труб, материала, из которого изготовлены теплообменники и их количество, режима работы. Если насос установлен в жилом районе, обратите внимание на уровень производимого шума, который может повлиять на качество жизни.

Как и где устанавливается расширительный бак для отопления:

Большое количество видов радиаторов позволяет выбрать в соответствии с вашими предпочтениями:

  • чугунные радиаторы массивны, имеют большой вес, долго набирают температуру, но при этом медленно остывают, им не страшна некачественная вода и перепады давления;
  • изготовлены из алюминиевого сплава, имеют красивую форму, легкие, быстро нагреваются, но стоят дороже и боятся гидроударов;
  • стальные радиаторы недорогие и качественные;
  • изготовлены из биметаллического сплава, как правило, хорошего качества, быстро нагреваются и хорошо отдают тепло.

Для отопления частного дома лучше выбирать батареи исходя из их надежности. Чугунные и биметаллические считаются более надежными.

отопление_система1.jpg

В зависимости от того, какие трубы выбраны, нужно помнить о дополнительных материалах, таких как фитинги

На рынке существует несколько видов труб:

  • из различных металлов;
  • полимеры (пластик, полиэтилен и полипропилен).

При монтаже систем отопления с трубами из любого металла потребуется сварка и большое количество шпор, уголков и фитингов. Использование металлопластиковых труб подразумевает большое количество фитингов и постоянный контроль за стыками. Для замкнутого контура отопления чаще всего выбирают пластиковые трубы (для простоты монтажа и возможности спрятать трубы в стены). Производители обычно указывают в характеристиках, можно ли использовать трубы в системах отопления или только для холодной воды.

Для обеспечения безопасности и сохранения целостности всей закрытой системы отопления необходимо приобрести и установить защитные клапаны и манометр.

Рабочие показатели системы отопления

В этом случае показатель определяется из нескольких значений. Благодаря наличию в отоплении циркуляционного насоса и дополнительных элементов (например, бака с расширительной диафрагмой) создается динамическое давление, а статическое давление определяет вертикальный (высотный) уровень столба жидкости. Сумма этих двух показателей дает конечное рабочее давление закрытой системы отопления.

давлен-отопл-в-купол1_400x267.jpg

Нормой этого параметра является значение 1,5-2 атмосферы для домов, состоящих из 1 или 2 этажей. Увеличение показателя давления напрямую зависит от увеличения этажности.

Верхнее пиковое значение задает самый слабый узел в контуре отопления. Это водогрейный котел. Его предел составляет 3 атмосферы.

В многоэтажных домах широко используются радиаторы и трубопроводы, которые способны выдерживать мощные гидроудары. В таких системах давление колеблется от 20 до 100 атмосфер.

Оцените статью
Блог о строительстве крыш