Что такое закрытая система отопления, как её сделать своими руками

Если площадь дома достаточно большая или необходимо обеспечить обогрев двухэтажного строения, от отопительной системы с естественной циркуляцией лучше отказаться. Из-за медленного продвижения теплоносителя по трубам прогреть воздух в помещении достаточно быстро будет крайне сложно.

О терминологии

Вначале — несколько слов о том, насколько правильно само определение «открытая схема водоснабжения».

Оно является лингвистической ошибкой и представляет собой искажение совсем другого понятия. Правильный термин — открытая схема теплоснабжения. Открытой она называется потому, что из системы отопления возможен отбор теплоносителя — нагретой в котле ТЭЦ или местной котельной технической воды.

Тем не менее: мы отнесемся с уважением к устоявшейся системе определений, и в дальнейшем будем использовать термин «схема открытого водоснабжения».

Двухтрубные системы отопления многоквартирных домов

Системы отопления многоэтажных домов бывают следующих видов:

  • вертикальные: однотрубные, двухтрубные;
  • горизонтальные: с двухтрубными вертикальными стояками и однотрубными горизонтальными квартирными контурами, с двухтрубными вертикальными стояками и двухтрубными горизонтальными квартирными контурами.

Вертикальный тип системы означает, что через квартиру из нескольких комнат проходят несколько вертикальных стояков минимум по одному на комнату. Поквартирный учет потребленного тепла в этом случае невозможен. Схемы таких систем показаны на рисунке ниже.

1. Схемы вертикальных систем многоэтажных домов. а) однотрубная, б) двухтрубная.

Горизонтальный тип предполагает вертикальные стояки на лестничных клетках с индивидуальными двухтрубными вводами в квартиры, позволяющими устанавливать квартирные счетчики тепла, конструктивно входящие в состав квартирного узла регулирования и учета тепла (КУРУ), расположенного внутри или вне квартиры.

После ввода в квартиру отопительные трубы могут обходить ее по периметру или прокладываться радиально от входной двери. Для периметральной горизонтальной схемы понадобятся трубы и фитинги разных диаметров, повышающие стоимость. Расчет такой системы довольно сложен. Для радиального варианта прокладки нужны трубы и фитинги одного типоразмера, например, Ду 15 или 20 мм.

Расчет такой схемы легко выполняется вручную. Недостаток заключается в необходимости пропустить все трубы через проем входной двери. Обе горизонтальные двухтрубные схемы показаны на рисунке ниже.

2. Двухтрубные горизонтальные квартирные системы. а) периметральная схема, б) радиальная схема

Система отопления открытого типа — как это работает?

Отличительной особенностью открытой системы отопления, помимо отсутствия насоса, является наличие негерметичного расширительного бака (демпфера), который необходим для нивелирования увеличения объема воды при нагревании. Нагретая вода, выходя из котла, устремляется вверх, при этом на входе в котел создается область пониженного давления. В открытой системе отопления в качестве теплоносителя всегда используется вода, так как иные продукты быстро испарятся при прохождении через расширительный бак.

Запасы воды в системе требуется периодически восполнять, так как снижение количества теплоносителя приводит к образованию в  системе воздушных пробок, что пагубно сказывается на циркуляции теплоносителя, резко снижая эффективность нагрева. К счастью, это мероприятие довольно необременительно, ведь достаточно проверять уровень жидкости следует всего пару раз за отопительный сезон.  Для ликвидации завоздушивания системы, предусмотрена врезка специальных кранов, через которые спускается воздух.

Открытая система отопления включает в себя следующие конструктивные элементы:

Открытая схема отопления дома

  • Водогрейный котел. В зависимости от доступности различных видов топлива можно выбрать котел, работающий на газе, твердом топливе, мазуте или ДТ. При этом котлы для открытой системы отопления работающие на мазуте или дизтопливе наименее распространены, так как подразумевают наличие отдельного помещения для хранения горючего.
  • Радиаторы, которые могут быть выполнены из чугуна или алюминия, а также биметаллические батареи. Стальные радиаторы довольно чувствительны к кислороду, обязательно присутствующему в теплоносителе систем открытого типа, поэтому их применение менее желательно. При необходимости, роль радиатора можно доверить толстой стальной трубе, диаметром 80-100 мм, опоясывающей весь дом по периметру.
  • Трубы. Чтобы облегчить циркуляцию воды в системе, трубы выбираются довольно большого диаметра, в пределах 25÷50 мм. Они могут быть выполнены из стали, нержавейки или сшитого полиэтилена или из полипропилена с обвязкой стекловолокном. При подборе труб учитываем, что на выходе из котла ее диаметр должен быть максимален, а на входе более узок, за счет этой разницы создается перепад давления.
  • Расширительный бак открытой системы отопления обычно изготавливается из стали. Его располагают в наивысшей точке всей системы, на трубе обратки, либо на чердаке, если возможно обеспечить постоянную положительную температуру теплоносителя. Минимальная высота установки расширительного бака – 2,7 м. Его конструкция предусматривает наличие нескольких патрубков (переливного, контрольного, расширительного).

При монтаже требуется выдержать необходимый уклон труб от котла к радиаторам, не менее 5 мм на каждый погонный метр. Таким образом, вся схема открытой системы отопления условно подразделяется на две части: в первой (подача), горячая вода от котла, устремляясь по трубам, нагревает радиаторы, а во второй, отдав тепловую энергию, возвращается по контуру обратно (обратка).

Расчет системы отопления открытого типа

Система отопления открытого типа — как это работает?

Перед монтажом всей системы просчитывают необходимое количество радиаторов и их размеры, объем расширительного бака и мощность котла. Чтобы обеспечить комфортную комнатную температуру при расчетах необходимо учитывать температурный диапазон воздуха в вашей местности, наличие и качество теплоизоляции в доме,  количество окон, общую площадь обогреваемого помещения, наличие дополнительных источников тепла и другие факторы. При этом оптимальным вариантом будет обеспечение тепловой мощность в размере 1÷1,2 кВт на 10 м2.

Читайте также:  Как правильно установить клапан для теплых полов своими руками

Достоинства и недостатки открытой системы отопления

Проста открытого типа отопления

Система отопления открытого типа довольно проста в исполнении и не зависит от наличия электроэнергии. Включение всей системы в работу происходит достаточно быстро, а отключение котла не вызывает никаких сложностей. Из-за отсутствия насоса, такая систем долгое время сохраняет свою жизнеспособность, да и стоимость всех составляющих частей достаточно умеренна. Не удивительно, что именно открытая система предпочтительнее для установки в дачном домике.

Из недостатков нужно непременно отметить  более низкую эффективность работы и повышенную потребность в топливе. Монтаж открытой системы довольно сложен, из-за необходимости строгого соблюдения уклонов. Кроме того, из-за отсутствия насоса общая длина труб должна быть ограничена лишь тридцатью метрами, поэтому для домов большой площади она не подходит. ПА еще, по отзывам, нагревание батарей и труб при запуске открытой системы занимает достаточно длительное время.

С эстетической же точки зрения не многим нравится, что при применении открытой системы весь дом опоясывается трубами довольно внушительного диаметра, которые сложно задекорировать.

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

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

Структура

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

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Схема закрытой системы отопления состоит из следующих компонентов:

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

Принцип работы

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

Особенности

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

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

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

Достоинства

Закрытая система обладает следующими положительными характеристиками:

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

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

Особенности установки

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

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

  • манометр – контролер давления;
  • предохранительный клапан – отвечает за сбор давления при превышении безопасного максимума;
  • отводчик воздуха — удаляет воздух при «завоздушивании».
Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Прибор для измерения давления в системе.

Этапы

Установка закрытой системы своими руками осуществляется в следующем порядке:

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

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

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Если переделка

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

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

Разводка труб отопления в частном доме

Собственный дом – это мечта практически каждого человека, который хоть несколько лет прожил в шумном мегаполисе. Но воплотить ее, при наличии необходимых финансов, не так-то и сложно, особенно, если учитывать тот факт, что покупка квартиры в одной из городских высоток, обойдется практически в ту же сумму, что и строительство дома в коттеджном поселке. Кроме того, возвести семейное гнездышко можно и без привлечения услуг специалистов. Если предусмотрительно найти схемы строительства и прокладки коммуникаций, то даже не имея опыта, вы выполните все необходимые манипуляции. Но построить коттедж – это еще только полдела. Огромное значение имеет его благоустройство и создание оптимальных условий для проживания. Именно поэтому, в данной статье мы рассмотрим, что представляет собой разводка труб отопления в частном доме, и что непременно стоит учитывать, проводя отопление в частном доме.

Разводка труб отопления в частном доме

Двухтрубная система для двухэтажного дома

Двухтрубное отопление двухэтажного дома прекрасно подходит для загородного дома, в котором необходимо отапливать не один, а несколько этажей. Достаточно дополнить систему несколькими приборами (циркуляционный насос, расширительный бак, вентили контроля нагрева), чтоб она помогала создать максимально уютную, комфортную атмосферу в доме. Кроме того, создание данной системы – довольно легкий процесс, который не требует привлечения специалистов со стороны. Двухтрубная система отопления своими руками – прекрасный способ сэкономить достаточно крупную сумму.

Читайте также:  Разновидности схем отопления частного дома

Двухтрубная система отопления многоэтажного дома имеет важное достоинство – к ней можно подключать большое количество вспомогательных элементов. Наиболее часто к ней подсоединяется система «теплый пол» и полотенцесушители

Важно то, что эти элементы можно подключить как непосредственно при монтаже всей системы, так и позже – после того, как она определенное время функционировала

Наиболее часто к ней подсоединяется система «теплый пол» и полотенцесушители

Важно то, что эти элементы можно подключить как непосредственно при монтаже всей системы, так и позже – после того, как она определенное время функционировала

Следует понимать, что наиболее подходящим моментом для монтажа отопительной системы является период возведения дома. То есть, в процессе строительства здания необходимо создать план максимально эффективной отопительной системы и незамедлительно претворить двухконтурное отопление частного дома в жизнь.

Двухтрубная система отопления– проверенный и эффективный способ для обогрева частного дома. Такая система позволяет регулировать отопление любойкомнаты без изменения температуры в остальных помещениях дома. Двухтрубная система обогрева может применяться в домах любой этажности. Основная особенность двухтрубной системы – разделение прямого и обратного контура теплоносителя. По подающей, так называемой трубе в систему поступает нагретая вода из котла, из нее осуществляется разбор теплоносителя в радиаторы, змеевики, систему теплого пола. После прохождения по ним остывшая жидкость отводится с помощью другой трубы – обратной.

Двухтрубная система отопления частного дома

Двухтрубная система имеет ряд преимуществ:

  • Легкость регулирования поступления теплоносителя в любой из радиаторов;
  • Возможность применения в доме любой этажности;
  • Возможность монтажа систем значительной протяженности.

Из недостатков стоит отметить увеличенное вдвое количество труб по сравнению с однотрубной системой. что удорожает монтаж системы и снижает ее эстетичность – трубы прямого тока воды должны располагаться выше уровня радиаторов, обычно их прокладывают под потолком или на уровне подоконника.

Достоинства и недостатки однотрубной теплосети

Плюсы такого отопительного контура особенно ярко проявляются, если монтаж и обслуживание теплосети выполняются своими руками:

  • простота монтажа,
  • небольшой расход материалов;
  • низкая стоимость,
  • быстрое прогревание батарей.

Недостатков у этой простой системы практически нет, если её используют для обогрева небольшого дома.

Рекомендуем ознакомиться: Какие водосточные желоба для сбора воды предпочесть: металлические или пластиковые

Достоинства и недостатки однотрубной теплосети

С ростом общей площади помещений становится заметным, а иногда и критичным, основной минус теплосети – теплопотери на каждом теплоотдающем приборе – чем дальше батарея от начала контура, тем меньше она нагревается.

Отсюда следует и второй недостаток – сложность, а иногда и невозможность применения такого теплового контура для обогрева строений с большой общей площадью.

Трубы тепловых сетей

В настоящее время отечественные находятся в аварийном состоянии. В связи с большим износом коммуникаций дешевле заменить трубы для теплотрассы на новые, чем заниматься постоянным ремонтом.

Сразу обновить все старые коммуникации в стране невозможно. При строительстве или капитальном ремонте домов устанавливают новые трубы в в несколько раз сокращающие потери тепла. Трубы для теплотрассы изготавливают по специальной технологии, заливая пеной зазор между расположенной внутри стальной трубой и оболочкой.

Температура транспортируемой жидкости может достигать 140°С.

Использование ППУ в качестве теплоизоляции позволяет сохранять тепло значительно лучше традиционных защитных материалов.

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).

Принцип работы мембранного расширительного бачка

При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.

По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа

Расчет объема

Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10%!о(MISSING)т общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50%!о(MISSING)т рассчитанного объема.

Читайте также:  Газовые горелки для печного отопления частного дома

Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:

объем системы отопления составляет 28 литров; размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра; размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.

На что обратить внимание при покупке

Расширительный бак для закрытой системы отопления

В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком. Во фланцевых моделях покупают только мембрану.

Место для установки расширительного бака мембранного типа

Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.

Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа

После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.

Обратите внимание, что в некоторых котлах имеется расширительный бак. Если его объема достаточно, установка второго не требуется.

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.

Расширительный бак отопления можно повесить на кронштейне

Сделать опорную площадку

Бак на ножках можно установить на полу

Комплектация и принцип работы системы

В водяной системе отопления посредником при передаче тепловой энергии от котельной установки к радиаторам выступает жидкость. Циркуляция теплоносителя может выполняться на большие расстояния, обеспечивая нагрев домов и помещений разной площади. Это объясняет повсеместное внедрение водяного теплоснабжения.

Открытые отопительные схемы напрямую сообщаются с атмосферой. Через бачок удаляется воздух, но и происходит испарение, из-за которого теплоноситель в системе требуется периодически пополнять

Расширительный бак для отопительной системы частного дома можно сделать из пластиковой канистры, старого металлического бидона и подобных подручных средств

В схемах соединения приборов соблюдены стандартные принципы. Есть двухтрубные и однотрубные варианты

В схемах отопления с двумя трубами теплоноситель подается в приборы одной трубой, а отводится другой. В однотрубных системах теплоноситель перетекает от одного радиатора к другому и возвращается в котел по одной магистральной трубе

Большинство открытых отопительных систем относится к разряду гравитационных. Однако есть варианты с использованием циркуляционного насоса, который подбирают с учетом нагрузки, превышающей стандарты закрытых схем

Преобладающий объем воздуха в открытых схемах выходит через бачок. Исключение — контуры с нижним подключением приборов, требующие установки воздухоотводчика на каждый радиатор

В открытых системах отопления используются все виды приборов, применяемых в сооружении отопительных систем. Правда рекомендованы к установке чугунные модели из-за способности долго сохранять тепло

Отличительная особенность системы

Специфика работы открытого контура

Варианты самодельных открытых бачков

Однотрубный способ соединения приборов

Двухтрубная система отопления

Циркуляционный насос в системе

Методы отвода воздуха из системы

Рекомендуемые типы приборов отопления

Незаменимый элемент системы – открытый расширительный бак, в который поступают излишки разогретого теплоносителя. Благодаря резервуару происходит автоматическая стабилизация давления жидкости. Емкость устанавливается над всеми компонентами системы.

Весь процесс функционирования «открытого теплоснабжения» условно делится на два этапа:

  1. Подача. Разогретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
  2. Обратка. Излишек теплой воды поступает в расширительный резервуар, остывает и возвращается в котел.

В однотрубных системах функцию подачи и обратки выполняет одна магистраль, в двухтрубных схемах подающая и обратная трубы независимы друг от друга.

Плотность теплой воды ниже плотности холодной, поэтому в системе образуется гидростатический напор. Под давлением горячая вода продвигается к радиаторам

Однотрубная схема считается самой простой и доступной для самостоятельного монтажа. Конструкция системы элементарна.

Базовая комплектация однотрубного теплоснабжения включает:

  • отопительный котел;
  • радиаторы;
  • расширительный бак;
  • трубы.

Некоторые отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубу диаметром 8-10 см. Однако специалисты отмечают, что эффективность системы и удобство эксплуатации при таком решении снижается.

Схема гравитационной однотрубной системы открытого типа энергонезависима. Затраты на приобретение труб, арматуры и оборудование относительно невысоки. Возможна работа с котлами разных типов

Двухтрубный отопительный вариант сложнее в устройстве и дороже в исполнении. Однако расходы и сложность сооружения полностью компенсируются устранением стандартных недостатков однотрубных систем. Теплоноситель с равной температурой поставляется практически одновременно во все приборы, остывшая вода собирается обратной магистралью, а не перетекает в следующую батарею.

Для обслуживания каждого прибора в двухтрубном отопительном контуре устраиваются подающая и обратная магистраль, благодаря чему температура система поставляет теплоноситель равной температуры во все точки, а остывшую воду собирает и направляет к котлу обратка — независимая от подачи магистраль (+)