Логотип

Логотип
Нижний Новгород. Строительные материалы
603037 Нижний Новгород, ул. Федосеенко, д. 54
тел./факс 8 (831) 225-44-50, 223-55-05, 229-06-66, 223-55-45, 225-77-78, 223-73-53, 225-71-31
 
           

Открытая система отопления с циркуляционным насосом в частном доме


Открытая система отопления с циркуляционным насосом

С того времени, когда впервые была применена передача тепловой энергии с помощью воды, для ее распределения по батареям стала использоваться открытая система отопления. Она по сей день успешно служит для обогрева зданий, преимущественно — частных домов. Закрытая схема, работающая под давлением, появилась гораздо позже. Всю информацию, касающуюся устройства, работы и особенностей открытых систем, вы сможете почерпнуть из данной статьи.

Определение открытой отопительной системы

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

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

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

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

Виды открытых систем

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

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

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

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

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

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

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

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

Разновидности схем

Нагретую котлом воду можно доставить к батареям и вернуть в котел разными способами. По способам подачи открытая система отопления с насосом бывает:

В однотрубной системе подача теплоносителя организована посредством одной магистрали большого диаметра, проходящей мимо всех радиаторов. Приборы присоединяются к ней обоими патрубками, забирая воду из трубы и отдавая ее туда же. Раздающая магистраль может проходить горизонтально в пределах 1 этажа («ленинградка»), как показано на схеме:

Система может представлять собой вертикальные стояки, пронизывающие несколько перекрытий, а батареи к ним подсоединяются поэтажно. Типовая однотрубная схема отопления с принудительной циркуляцией с вертикальными стояками для двухэтажного дома изображена на рисунке:

Наряду с кажущейся простотой устройства подобных схем однотрубные системы имеют существенный недостаток: в каждый последующий прибор приходит все более холодная вода. Это накладывает ограничение на количество батарей, для эффективного прогрева их число не должно превышать 5. Другое дело – двухтрубная система, где теплоноситель приходит к радиаторам по одной магистрали, а уходит – по другой. В этом случае протяженность ветвей и количество батарей на каждой из них может быть значительно больше.

Кроме того, движение теплоносителя можно организовать в одном направлении, чтобы он проходил одинаковое расстояние через все радиаторы. Такая попутная система с циркуляционным насосом изображена на рисунке:

Двухтрубная система дает возможность доставлять ко всем, даже самым отдаленным батареям, воду с одинаковой температурой. Схема немного сложнее в монтаже, но проще в разработке и надежнее в эксплуатации.

Плюсы и минусы

Открытая отопительная система до сих пор не потеряла своей актуальности, а в последнее время даже переживает второе рождение, и этому есть свои причины. Многие домовладельцы озабочены энергонезависимостью своих коммуникаций, а схема с открытым баком позволяет этого достичь. Есть у нее и другие достоинства:

  • производить заполнение открытой системы теплоснабжения и спуск воздуха проще, нежели в закрытой. Не нужно следить за максимальным давлением, а при наполнении воздух очень быстро покидает трубопроводы через открытый расширительный бак. Остается только развоздушить радиаторы;
  • проще осуществлять подпитку: опять же, контроль за давлением не требуется, а воду можно доливать в емкость хоть ведром;
  • работа системы не зависит от наличия протечек: здесь рабочее давление весьма незначительно, поэтому пока в тепловой сети есть вода, она будет функционировать исправно.

Как водится, не обошлось и без недостатков, из-за которых подобные системы стали постепенно вытесняться схемами закрытого типа с мембранным расширительным баком. По причине прямого контакта теплоносителя с атмосферным воздухом в емкости происходит сразу 2 процесса: естественное испарение горячей воды и насыщение ее кислородом. Отсюда проистекают следующие требования:

  • надо следить за уровнем воды в резервуаре и вовремя его пополнять;
  • нельзя заполнять отопительную сеть антифризом, что при испарении выделяет вредные вещества.

Насыщение кислородом теплоносителя приводит к уменьшению срока службы стальных деталей котла. По перечисленным причинам открытая система давно не применяется в многоквартирном доме, хотя в 60—70-е годы советской эпохи такая практика имела место в жилых зданиях малой этажности. Также нежелательна ее эксплуатация с высокотемпературными источниками тепла, когда теплоноситель близок к температуре кипения. Дело в том, что при повышенном давлении в закрытой сети этот порог повышается, а испаряться воде некуда. В открытой системе количество воды станет быстро уменьшаться, освобождая весь объем расширительного бака для воздуха.

Заключение

Открытые водяные системы – настоящая находка для тех людей, кто хочет полной независимости от внешних источников энергии. Правда, за это приходится расплачиваться увеличенными диаметрами трубопроводов и обеспечением необходимых уклонов. В результате скрыть эти магистрали весьма непросто и они портят своим видом интерьер комнат. Также снижена скорость прогрева жилища, затруднено автоматическое регулирование с помощью термостатических радиаторных вентилей.

Знакомимся с отрытой системой отопления и изучаем ее отличия от закрытой

Сегодня почти все загородное жилье оснащено водяными отопительными механизмами. Чаще всего источником энергии выступают котлы, которые функционируют на жидком, твердом топливе, на электроэнергии или газе.

При этом нередко применяется схема, где движение носителя тепла естественное, что требует открытой системы отопления.

Но одновременно с ней существует система закрытого типа. Чем они отличаются и какая лучше?

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.

Строение и нюансы

В общем виде открытая система отопления состоит из котла, расширительного бака, радиаторов и труб прямого и обратного видов. Разогретый до значительной температуры теплоноситель стремится вверх при выходе из котла, поскольку снизу на него давит холодная вода, подающаяся из обратки.

Принцип работы открытой отопительной системы.

Особенности эксплуатации

Так как нагретые тела расширяются, излишки горячей воды должны куда-то «уйти». Радиаторы и трубы не в состоянии вместить этот объем: для данных целей открытая отопительная система имеет расширительный бак, куда и стекаются все остатки воды. Остыв, они отправляются обратно в систему. При таком механизме отопления бак должен располагаться максимально высоко — например, на чердаке.

Бак не закрывают крышкой – вода должна насыщаться кислородом. Из-за этого нюанса механизм был назван открытым.

Кроме того, во избежание появления воздушных пробок, препятствующих нормальной работе, схема предусматривает обязательный контроль воды в баке. Другая особенность открытой системы – это медленная циркуляция воды, соответственно, и нагрев ее должен быть постепенным.

Расположение бака в системе.

Нельзя допускать кипения — от этого изнашиваются все составляющие элементы (трубы, радиаторы). Если зимой обогрева по каким-либо причинам не требуется, воду нужно слить, чтобы она не замерзла.

Достоинства и недостатки

Отопление открытого типа имеет ряд преимуществ:

  • все помещения равномерно прогреваются;
  • открытая система не нуждается в циркулярном насосе, который часто выходит из строя;
  • отсутствие шума и вибрации;
  • не зависит от электропитания.

Есть и ряд недостатков. Во-первых, высокая цена, которая обусловлена необходимостью покупки труб большого диаметра. Во-вторых, необходимо просчитывать уклон на участках горизонтальных труб, что усложняет монтаж системы. В-третьих, есть риск того, что вода в расширительном баке замерзнет – именно от этого открытая система часто повреждается.

Открытая система отопления предусматривает и неудобные для пользователя ограничения: максимальная длина трубопровода – 30 метров, в качестве теплоносителя нельзя использовать антифриз. Расширительный бак не закрывается, и попадание кислорода в систему снижает срок службы радиаторов и труб из-за возможной коррозии.

Отличие от закрытой

В своем принципе работы открытая конструкция очень схожа с закрытой, однако закрытая система основана на принудительной циркуляции, из-за чего радиаторы и трубы нагреваются быстрее.

Плюсы и неожиданные минусы альтернативы

В сравнении с открытой системой, механизм закрытого типа, оснащенный циркулярным насосом, имеет следующие преимущества:

  • ниже затраты на трубы и минимизирован риск замерзания из-за монтажа в помещении;
  • бак герметичен и теплоноситель не испаряется, потому можно использовать как воду, так и антифриз;
  • антифриз в качестве теплоносителя дает возможность разморозить систему, вернуть ее в работу, чего не произойдет в случае с водой.

Кроме того, механизм с циркулярным насосом позволяет подключать «теплые полы» и регулировать температуру в помещении. Однако закрытая система проигрывает открытому механизму в своей зависимости от электроснабжения. Поэтому последние по-прежнему популярны.

Открытая система отопления: принципиальные схемы и особенности обустройства

Благодаря простоте установки, невысокой стоимости и достаточной эффективности открытая система отопления продолжает пользоваться спросом. Разобравшись с принципом работы, комплектацией и правилами монтажа, получится организовать теплоснабжение дома самостоятельно. Главное – составить работоспособную схему отопления, а также четко следовать технологическим требованиям и нормам при выборе и соединении элементов системы.

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.

Работоспособность системы отопления открытого типа возможна без использования насоса. Циркуляция теплоносителя основывается на принципах термодинамики. Движение воды по трубам происходит за счет разности в плотности горячей и холодной жидкости, а также благодаря уклону проложенных труб.

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

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.

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 (+)

Требования к обустройству и эксплуатации

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

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

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

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

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

Типы схем открытого теплоснабжения

В открытой схеме системы отопления движение теплоносителя осуществляется двумя различными способами. Первый вариант – естественная или гравитационная циркуляция, второй – принудительное или искусственное побуждение от насоса. Выбор схемы зависит от этажности и площади постройки, а также от предполагаемого теплового режима.

Естественная циркуляция в отоплении

В гравитационной системе отсутствует какой-либо механизм для обеспечения движения теплоносителя. Процесс осуществляется исключительно за счет расширения горячей воды. Для работоспособности схемы предусматривается разгонный стояк, высота которого – не менее 3,5 м.

Если пренебречь установкой вертикального транзитного стояка, то высока вероятность, что теплоноситель, поступающий от котла, не будет развивать достаточную скорость

Система теплоснабжения естественного циркуляционного типа оптимально подходит для построек площадью до 60 кв. м. Максимальной протяженностью контура, способного обеспечить теплом, считается магистраль 30 м. Немаловажный фактор – высота строения и этажность дома, позволяющая монтировать разгонный стояк. Схема естественной циркуляции не подойдет для низкотемпературного режима применения. Недостаточное расширение теплоносителя не создаст должного давления в системе.

Возможности самотечной схемы:

  1. Подключение к теплым полам. На водяной контур, ведущий к полу, монтируется циркуляционный насос. Остальная система функционирует в обычном режиме. При отключении электричества дом продолжит отапливаться.
  2. Работа с бойлером. Нагревательный прибор монтируется вверху системы – немного ниже расширительного бака.

Для обеспечения бесперебойной работы на бойлер можно установить насос. Тогда схема теплоснабжения и производства ГВС автоматически переходит в разряд принудительных вариантов. Дополнительно монтируется обратный клапан, предотвращающий рециркуляцию теплоносителя.

Принудительная система с насосом

С целью повышения скорости теплоносителя и сокращения времени на обогрев помещения, встраивается насос. Движение потока воды увеличивается до 0,3-0,7 м/с. Интенсивность теплоотдачи возрастает, и ветви магистрали прогреваются равномерно.

Насосные схемы сооружают как открытого, так и закрытого типа. В открытых контурах расширительный бачок устанавливается в наивысшей точке системы. Присутствие насоса позволяет увеличить трубопровод между отопительным котлом и батареями, как по высоте, так и по протяженности (+)

Важные моменты организации принудительной системы:

  1. Схема со встроенным насосом энергозависима. Чтобы обогрев помещения не прекращался при отключении электричества, насосное оборудование размещается на байпасе.
  2. Насос устанавливается перед входом в котел на обратной трубе. Расстояние до котла – 1,5 м.
  3. При установке насоса учитывается направление движения воды.

На обратке монтируются два отсекающих крана и обводное колено с циркуляционным насосом. При наличии тока в сети краны закрываются – движение теплоносителя осуществляется через насос. Если напряжение отсутствует, то вентили надо открыть – система перестроится на естественную циркуляцию.

На подающем трубопроводе надо установить обратный клапан. Элемент размещается сразу после котла и предотвращает рециркуляцию теплоносителя при работе насоса

Варианты разводки трубопровода в системе

От схемы расположения отопительных приборов и соединяющих труб зависит эффективность, экономичность и эстетичность системы теплоснабжения. Выбор разводки определяется исходя из конструктивных особенностей и площади дома.

Специфика однотрубной и двухтрубной схем

Нагретая вода поступает к радиаторам и обратно в котел разными способами. В одноконтурной системе теплоноситель подается через одну магистраль большого диаметра. Трубопровод проходит через все радиаторы.

Преимущества однотрубной системы с самоциркуляцией:

  • минимальный расход материалов;
  • простота монтажа;
  • ограниченное количество труб внутри жилого помещения.

Основной недостаток схемы с одной трубой, выполняющей обязанности подачи и обратки, заключается в неравномерном прогреве радиаторов отопления. Интенсивность нагрева и теплоотдача батарей падает по мере их отдаленности от котла.

При длинной цепочке разводки и большом количестве радиаторов последняя батарея может оказаться совершенно неэффективной. «Горячие» приборы отопления рекомендуется устанавливаться в комнатах северной стороны, детских и спальнях

Двухтрубная схема отопления уверенно отвоевывает позиции. Радиаторы соединяют обратный и подающий трубопровод. Между батареями и источником тепла образуются локальные кольца.

Основные плюсы системы:

  • все отопительные приборы равномерно разогреваются;
  • возможность регулировки нагрева каждого радиатора отдельно;
  • надежность эксплуатации схемы.

Двухконтурная система требует больших вложений и трудозатрат. Выполнить монтаж двух веток коммуникаций по строительным конструкциям будет сложнее.

Двухтрубная система легко балансируется, обеспечивая подачу теплоносителя одинаковой температуры во все приборы отопления. Комнаты помещения прогреваются равномерно

Верхняя и нижняя подача теплоносителя

Зависимо от места размещения магистрали, подающей горячий теплоноситель, различают верхнюю и нижнюю подводку.

В открытых системах отопления с верхней разводкой нет необходимости в использовании устройств для отвода воздуха. Излишки его сбрасываются через сообщающуюся с атмосферой поверхность расширительного бачка (+)

При верхней разводке теплая вода поднимается по главному стояку и через разводящие трубопроводы передается в радиаторы. Устройство такой системы отопления целесообразно в одно- и двухэтажных коттеджах и частных домах.

Достаточно практична система теплоснабжения с нижней разводкой. Подающая труба размещается внизу, рядом с обраткой. Движение теплоносителя в направлении снизу вверх. Вода, пройдя через радиаторы, по обратному трубопроводу направляется в нагревательный котел. Батареи оборудуются кранами Маевского для удаления воздуха из магистрали.

В системах отопления с нижней разводкой возникает необходимость в использовании устройств для отвода воздуха, простейшим из которых является кран Маевского

Вертикальные и горизонтальные стояки

По типу положения магистральных стояков различают вертикальные и горизонтальные способы разводки трубопровода. В первом варианте радиаторы всех этажей подключаются к вертикально расположенным стоякам.

Вертикальную разводку используют при обустройстве домов в два, три и более этажа с чердачным помещением, в пределах которого можно проложить и утеплить трубопровод (+)

Особенности «вертикальных» систем:

  • отсутствие воздушных пробок;
  • подходит для теплоснабжения высотных построек;
  • поэтажное подключение к стояку;
  • сложности установки квартирных теплосчетчиков в многоэтажных домах.

Горизонтальная разводка предусматривает подключение радиаторов одного этажа к единому стояку. Преимущество схемы – для устройства используется меньше труб, стоимость установки ниже.

Горизонтальные стояки, как правило, применяются в одно- и двухэтажных помещениях. Обустройство системы актуально в панельно-каркасных домах и жилых зданиях без простенков

Обустройство гравитационной магистрали отопления

Разработку проекта самотечной системы лучше доверить специалистам-теплотехникам. В документе указывается вид отопления, способ подключения радиаторов и циркуляции теплоносителя, рекомендуемые параметры оборудования, количество радиаторов и метраж трубопровода.

Расчет системы теплоснабжения

Необходимо определить гидравлические характеристики системы, которые в дальнейшем помогут правильно выбрать оптимальный диаметр трубопровода.

В естественной системе отопления котел рекомендуется монтировать в подвале или цокольном помещении. Это позволяет увеличить длину транзитного стояка

Для расчета значения циркуляционного напора (Рц) необходимо иметь следующие данные:

  1. Дистанцию от центра котла отопления до центра радиатора (h). Чем больше расстояние между этими приборами, тем стабильней циркуляция.
  2. Давление остывшей (Ро) и нагретой (Pr) воды.

Циркуляционное давление зависит только от разницы температуры теплоносителя. Точные показатели можно узнать из табличных данных.

Чем больше разница температур теплоносителя, тем давление в магистрали выше. Поэтому важно позаботится о «входящей» температуре жидкости

На ширину сечения трубопровода оказывает влияние тип материала. Диаметр стальной трубы должен составлять не меньше 50 мм. После разветвления, сечение магистрали сужается на один размер. Обратка, наоборот, компонуется с последующим расширением.

Особое внимание уделяется объему расширительного бака. Величина резервуара не должна быть меньше 5% общего объема теплоносителя в системе. Несоблюдение требования приведет к сливу воды из системы или порыву труб.

Подбор основных комплектующих

Для открытой системы лучше подобрать котел, работающий на твердом топливе или мазуте. Установка электрокотлов и газового оборудования запрещена. В магистрали иногда образуются воздушные пробки – это может привести к аварийной ситуации.

Мощность нагревателя определяется исходя из расчета – 1 кВт энергии тепла на 10 кв.м дома. В зависимости от качества утепления помещения к полученному значению добавляется 10-30%.

Котел размещается в отдельном помещении, оснащенном принудительной циркуляцией воздуха. Оборудование устанавливается на пожароустойчивый материал или забетонированный пол

Расширительный бак для отопительной системы гравитационного типа должен быть из стали. Полимерные материалы применять крайне нежелательно. Для отопления небольшого одноэтажного дома подойдет резервуар на 8-15 литров.

Стандартная конструкция расширительного бака включает: корпус, вытяжку для поступления воздуха, водосток, входящий и выходящий патрубок, трубу циркуляции и сигнальный поплавок

Для обустройства трубопровода используют трубы из следующих материалов:

  1. Стальные. Отличаются высокой теплопроводностью и стойкостью к высокому давлению. Недостаток – сложность монтажа и необходимость задействования сварочного оборудования.
  2. Полипропиленовые. Основные плюсы: устойчивость к температурным колебаниям, прочность, герметичность и простота монтажа. Срок службы – 25 лет.
  3. Металлопластиковые. Материал не поддается коррозии, предупреждает засорение контура. Недостатки магистрали: ограниченный срок эксплуатации (до 15 лет) и высокая стоимость.
  4. Медные. Трубы с максимальной теплоотдачей и стойкостью к высоким температурам – до +500°С. Главный минус – дороговизна материала.

Радиаторы в открытом контуре теплоснабжения должны быть сделаны из металлов высокой прочности. Наиболее распространены стальные модели. Они имеют оптимальное соотношение основных параметров: внешний вид, цена и тепловая мощность.

Стальные радиаторы благодаря тонким стенкам, небольшому весу и высокой степени теплоотдачи сравнивают с конвекторами. Оборудование быстро прогревает помещения, за счет ускоренного движения воздуха

Этапы монтажа открытой системы

Весь процесс организации гравитационной системы отопления можно разбить на несколько этапов:

  1. Монтаж котла. Оборудование фиксируется на напольной поверхности или подвешивается на стене. Выбор метода зависит от габаритов котла.
  2. Разводка трубопровода согласно выбранной схеме и разработанному проекту. Важно соблюдать рекомендованный угол уклона трубного контура.
  3. Установка радиаторов отопления и подключение их к системе.
  4. Монтаж расширительного бака и его утепление.
  5. Соединение всех элементов, проверка герметичности стыков и стартовый запуск системы.

После котла, на подающей трубе, желательно установить температурный датчик для контроля эффективности работы системы теплоснабжения.

Монтаж отопительной системы надо осуществлять в теплое время года. Обустройство магистрали и ввод в эксплуатацию займет около одной недели

Особенности сборки принудительной схемы

Чтоб принудительная система оправдала себя и функционировала исправно, необходимо правильно подобрать насос и грамотно «врезать» его в магистраль теплоснабжения.

Выбор циркуляционного насоса

Основные параметры выбора насосного оборудования: мощность прибора и напор. Эти характеристики определяются исходя из площади отапливаемого помещения.

  • для домов в 250 кв.м подойдет насос мощность которого 3,5 куб.м/ч, а напор – 0,4 атм.;
  • в помещениях размером 250-350 кв.м устанавливают прибор на 4,5 куб.м/ч с напором 0,6 атм.;
  • если площадь дома составляет 350-800 кв.м, то целесообразно приобрести насос мощностью 11 куб.м/ч, напор которого не менее 0,8 атм.

При более скрупулезном подборе специалисты учитывают протяженность отопительной системы, вид и количество радиаторов, материал изготовления и диаметр труб, а также тип котла.

Установка насоса в магистраль

Размещение насоса производится на обратке, чтобы через прибор проходил не слишком горячий теплоноситель. На подающую магистраль возможна установка современных моделей из устойчивых к высоким температурам материалов.

При «врезке» насоса не должна нарушиться циркуляция воды. Важно, чтоб в любой точке магистрали при работе насосного агрегата гидростатическое давление оставалось избыточным.

Четыре допустимые схемы отопительных систем с насосной циркуляцией и расширительным баком открытого типа. Гидростатическое давление сохраняется на нужном уровне

Вариант 1. Подъем расширительного резервуара. Простой способ переоборудования системы естественной циркуляции на принудительную. Для реализации проекта понадобиться высокое чердачное помещение.

Вариант 2. Перемещение бака на дальний стояк. Трудоемкий процесс реконструкции старой системы, а для устройства новой – не оправдан. Возможны более простые и удачные способы.

Вариант 3. Труба расширительного бачка около патрубка насоса. Для изменения типа циркуляции необходимо отрезать резервуар от подающей магистрали, а затем подключить его к обратке – за циркуляционным насосом.

Вариант 4. Насос включен в подающую магистраль. Наиболее простой способ реконструкции системы. Минус метода – неблагоприятные условия эксплуатации насоса. Не каждый прибор выдержит высокие температуры.

Видео об обустройстве системы отопления

Рекомендации по сборке отопительной системы с естественной циркуляцией:

Порядок установки циркуляционного насоса:

Важными аспектами обустройства эффективной системы отопления являются выбор работоспособной схемы, расчет параметров магистрали, подбор комплектующих и следование технологии монтажа. Собственноручная установка возможна при наличии сантехнических навыков, а разработку детального проекта лучше доверить профессионалам.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Источники: http://cotlix.com/otkrytaya-sistema-otopleniya, http://x-teplo.ru/otoplenie/sistemy/otkrytaja.html, http://sovet-ingenera.com/otoplenie/razvodka-o/otkrytaya-sistema-otopleniya.html

teplosten24.ru

Открытая система отопления с циркуляционным насосом - Автономный дом

Водяное отопление – самое распространённое решение, которое уже давно пришло на смену простому печному обогреву. Востребованным вариантом в загородном домостроении является открытая система отопления дома, при которой циркуляция воды в трубах и радиаторах осуществляется естественным путём.

Она не требует установки циркуляционного насоса и другого дополнительного оборудования, поэтому является более дешёвой. Как создать открытую систему отопления?

Устройство открытой системы обогрева в загородном доме

Открытые системы отопления частного дома работают на разнице давления в системе. При нагревании вода расширяется и поднимается вверх по трубам до самой высокой точки, после чего она направляется вниз к радиаторам самотёком, прогревает их и воздух в комнате, после чего вновь возвращается к котлу. Главное отличие от закрытого варианта: расширительный бак для открытой системы отопления не является герметичным: он открыт для проникновения воздуха и не закрывается крышкой.

В открытой системе отопления бак играет сразу несколько ролей:

  • Он позволяет компенсировать температурное расширение воды. При нагревании увеличивается её объём, и разницу необходимо компенсировать, чтобы избежать гидроударов. Установка бака позволяет обеспечить равномерную циркуляцию теплоносителя.
  • Образовавшиеся пузырьки воздуха поднимаются вверх, поэтому в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Его наличие позволяет избежать появления воздушных пробок в системе, которые могут полностью вывести её из строя. Установка в наивысшей точке бака даёт возможность гарантировать полное удаление воздуха из системы.
  • В бак доливается вода, которая постепенно испаряется. Придётся постоянно контролировать количество теплоносителя и вовремя восполнять потери.

Система отопления открытого типа позволяет устанавливать самый простой расширительный бак, изготовленный с помощью сварки из обычного металлического листа. Его можно накрывать крышкой, чтобы избежать попадания в воду всевозможного мусора, но в любом случае он не должен быть герметичным.

Котлы для открытой системы отопления могут быть любыми: твердотопливными, газовыми, электрическими. Обычно такое оборудование стоит недорого, в отличие от мини-котельных, которые уже снабжены циркуляционным насосом и расширительным баком и используются для монтажа в закрытых отопительных системах.

Котёл выбирается в зависимости от площади дома: обычно для обогрева достаточно 1-1,2 кВт на каждые 10 кв. метров площади помещений. Это нормальное количество тепла для обогрева утеплённого дома: если не позаботиться о теплозащите, энергии будет расходоваться намного больше.

Принцип работы и преимущества открытой отопительной системы

Как сделать открытую систему отопления? Есть несколько обязательных для исполнения правил монтажа открытой отопительной системы:

  • Чтобы создать разницу давления, потребуется использовать трубы разного диаметра. На выходе из котла он должен быть максимальным: чем больше диаметр труб, тем больше давление воды, выходящей из котла и направляющейся в отопительную систему. Обратка, напротив, должна быть более узкой, чтобы обеспечивать достаточный уровень давления для продвижения воды.
  • Трубы, идущие к радиаторам и к котлу, должны располагаться под уклоном, чтобы обеспечивалась естественная циркуляция воды. Угол уклона должен оставлять 0,005 % — 0,01 % от самой высокой точки системы до радиаторов отопления.
  • Необходим высокий стояк, чтобы обеспечивать высокое давление в системе. Трубы, уложенные горизонтально, по диаметру должны соответствовать стояку. Это обеспечит нормальную циркуляцию теплоносителя, которая будет идти на основе разницы давления в системе.

  • Открытая система отопления с естественной циркуляцией не должна содержать большого количества поворотов и развилок. Все они будут понижать скорость движения воды, а значит, снижать эффективность отопления. Вообще такая система используется преимущественно для небольших одноэтажных зданий: чем больше дом, тем труднее будет обеспечить в нём достаточную естественную циркуляцию теплоносителя.

Объём расширительного бака для открытой системы отопления должен составлять приблизительно 1/10 от общего количества теплоносителя. При этом лучше, чтобы он был больше, чем меньше нормы. В качестве теплоносителя в такой системе желательно использовать только воду: любой антифриз достаточно быстро испаряется, кроме того, его пары будут токсичными и опасными для человека.

Установка циркуляционного насоса в открытую систему отопления возможна, при этом он может использоваться, например, только при наступлении сильных холодов или в другие серьёзные периоды. Использование дополнительного оборудования позволит быстрее прогревать дом и сделает работу отопительного котла более выгодной в экономическом плане. Обычно установка насоса в открытую систему отопления проводится в виде параллельного подключения, когда его можно изолировать с помощью шаровых кранов и пустить воду по обычной системе с естественной циркуляцией.

Недостатки открытой системы

В открытом расширительном баке, установленном на чердаке, вода может начать перемерзать, поэтому его придётся утеплять. Вообще такая система является громоздкой и не слишком удобной в обслуживании, поэтому её чаще выбирают для небольших дачных домов и других недорогих зданий. Есть и ещё один существенный минус.

Трубы большого диаметра труднее установить в помещении и замаскировать, это негативно скажется на декоративной стороне интерьера. В маленьком доме будет труднее выделить полноценное помещение под котельную, поэтому для всего оборудования придётся искать место.

Такая система практически не используется для двухэтажных зданий. Естественная циркуляция не позволит поднимать воду на второй этаж, и если вы планируете использовать его постоянно, от такого варианта лучше отказаться.

Особенности монтажа и эксплуатации открытой отопительной системы

Как залить воду в открытую систему отопления? Пополнение количества теплоносителя осуществляется через расширительный бак: воду можно просто залить ведром в нужном количестве, а можно подключить бак к трубопроводной системе, чтобы ускорить и упростить подачу воды. Количество теплоносителя рассчитывается по мощности отопительного котла: на 1 кВт его мощности потребуется приблизительно 10-40 литров воды.

Если будет монтироваться открытая система отопления, схема должна учитывать правильное расположение котла. Его желательно разместить в самой нижней части дома, поэтому очень часто для него выбирается цокольный этаж или подвал.

Оборудование котельной в подвале позволит решить сразу несколько вопросов: это освободит место в жилых комнатах и обеспечит максимальную естественную циркуляцию за счёт разницы в высоте. Однако так можно поступить только с электрическим или твердотопливным котлом: газовое оборудование запрещено помещать в подвал по технике безопасности.

Система отопления открытого типа с насосом допускает установку дополнительных элементов: к ним можно отнести бойлер для обеспечения горячего водоснабжения, тёплого пола, отопления теплиц и т. д. Если предполагается установка радиаторов и тёплых полов, то в каждом случае желательно устанавливать отдельный насос, что обеспечит хорошую циркуляцию теплоносителя. Но если начнутся серьёзные перебои с энергоснабжением, теплоноситель может просто закипеть в трубах, что приведёт к очень быстрому износу всей системы.

Открытая система отопления с естественной циркуляцией: отопление открытого типа Двухтрубная и однотрубная система отопления открытого типа своими руками: устройство и схема, объём расширительного бака, принцип работы, преимущества и недостатки системы, самостоятельная установка

Источник: 1drevo.ru

Если говорить о главных недостатках системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то к таковым следует отнести низкий циркуляционный напор (особенно это касается квартирных систем) и, как следствие, увеличенный размер труб. Стоит допустить небольшую ошибку в выборе диаметра труб, как теплоноситель окажется «зажатым» и не сможет преодолеть гидравлическое сопротивление.

Для того чтобы «разжать» систему, значительной ее переделки не потребуется, достаточно лишь включения в систему циркуляционного насоса и переноса расширительного бачка с подачи на обратку. При этом нужно отметить, что переносить расширитель на обратку не всегда обязательно. Когда делается простая переделка несложной (к примеру, квартирной) системы, бачок можно оставить на прежнем месте. Реконструкция (устройство новой системы) по всем правилам подразумевает перенос бачка на обратку и его замену с открытого на закрытый. Какова должна быть мощность циркуляционного насоса и куда и как его следует устанавливать?

Циркуляционные насосы, используемые в бытовых системах отопления, характеризуются низким потреблением электроэнергии — примерно 60-100 Вт, ведь они не обеспечивают подъем воды, а лишь служат вспомогательным инструментом для преодоления ею местного сопротивления в трубах. Такие насосы справедливо было бы сравнить с корабельным винтом, который толкает воду, продвигая, тем самым, судно, но при этом количество воды в море не прибавляется и не убавляется: общий баланс воды сохраняется на прежнем уровне. Подключенный к трубопроводу циркуляционный насос толкает воду, но, независимо от количества вытолкнутой воды, к нему с другой стороны поступает столько же воды. Таким образом, нет никаких оснований опасаться, что произойдет выталкивание насосом теплоносителя через открытый расширитель: система отопления является замкнутым контуром с постоянным количеством воды в нем.

В централизованные отопительные системы кроме циркуляционных, могут включаться и повысительные насосы, поднимающие давление и способные поднять воду. В принципе, именно повысительные насосы и следует называть насосами, тогда как циркуляционный насос уместно будет сравнить с вентилятором: обычный вентилятор может гонять воздух по квартире, но максимум, что он может, это создать циркуляцию воздуха, и никоим образом не в состоянии изменить атмосферное давление (даже если работает в наглухо закрытом помещении). Использование циркуляционного насоса дает возможность значительно увеличить радиус действия системы отопления, сократить диаметры трубопроводов, а также создать условия для присоединения систем к котлам, работающим с теплоносителем с повышенными параметрами.

В качестве важного параметра для обеспечения бесшумной работы водяных отопительных систем с насосной циркуляцией, выступает скорость движения теплоносителя. А именно, скорость теплоносителя не должна быть выше:

— в трубопроводах основных помещений жилых зданий, если условные проходы труб составляют 10, 15, 20 мм и более — 1.5, 1.2 и 1 м/с соответственно;

— в трубопроводах, проложенных во вспомогательных помещениях жилых домов — 1.5 м/с;

— в трубопроводах, проложенных непосредственно во вспомогательных зданиях — 2 м/с.

Чтобы работа системы была бесшумной и доставляла требуемый объем теплоносителя, следует сделать небольшой расчет. Нам уже известно, как ориентировочно определяется требуемая мощность котла (в киловаттах), с учетом площади отапливаемого помещения. Формула расчета оптимального расхода проходящей через котел воды, такова: Q=P , где Q обозначает расход проходящего через котел теплоносителя, (в л/мин), а P — мощность котла в киловаттах. К примеру, котел, мощность которого составляет 30 кВт, требует расхода воды около 30 л/мин. Для того, чтобы определить, каков будет расход теплоносителя на любом отрезке циркуляционного кольца, используется эта же формула.

К примеру, с учетом того, что уже известна мощность установленных на данном отрезке радиаторов, можно рассчитать расход воды для радиаторов, устанавливаемых в одной комнате. Предположив, что установленные радиаторы имеют мощность 6 кВт, расход воды составит приблизительно 6 л/мин. Рассчитав расход воды, несложно определить диаметр трубопровода. Указанные в таблице величины отражают принятые на практике соответствия диаметрам труб (при условии, что расход проходящего по ним теплоносителя не превышает 1.5 м в секунду). Затем определяется мощность циркуляционного насоса. Для каждых десяти метров длины циркуляционного кольца нужно 0.6 м напора насоса.

К примеру, при общей длине кольца циркуляции 90 м, напор насоса должен быть 5.4 м. Приобретаем в магазине (либо по каталогу) насос с нужным напором. При использовании труб с меньшим диаметром, чем рекомендованные в абзаце выше, мощность насоса должна быть больше, поскольку, чем тоньше труба, тем в ней больше гидравлическое сопротивление. Следовательно, при использовании труб с большим диаметром, допустимо уменьшение мощности насоса. Для обеспечения постоянной циркуляции воды в отопительных системах, рекомендуется производить установку не менее 2-х циркуляционных насосов, при этом один будет рабочим, а другой — резервным. Как вариант можно установить один насос, а другой оставить лежать в укромном месте, и в случае поломки первого произвести быструю замену.

Следует заметить, что вышеприведенный расчет системы отопления является весьма примитивным, не учитывающим различных факторов и характерных особенностей индивидуальных отопительных систем. В частности, если вы ведете строительство коттеджа со сложной архитектурой, то это потребует производства точных расчетов, что под силу только инженерам-теплотехникам. Можно с уверенностью сказать, что крайне неразумно вести строительство многомиллионного сооружения, не имея исполнительной документации — проекта, который учитывает все особенности объекта.

Заполненный водой циркуляционный насос в системе отопления испытывает равное гидростатическое давление со стороны двух патрубков (при условии, что вода не нагревается): всасывающего (входного) и нагнетательного (выходного), соединяемых с теплопроводами. Благодаря тому, что конструкция современных циркуляционных насосов предполагает наличие подшипников с водяной смазкой, насосы можно размещать как на обратном, так и на подающем трубопроводе, хотя, как правило, ставят на обратке. В первое время такое решение обусловливалось чисто техническими причинами: у насоса, размещенного в более холодной воде, срок службы подшипников, ротора, а также сальниковой набивки — больше. В настоящее время насосы устанавливаются на обратку скорее по привычке, поскольку в замкнутой системе местоположение циркуляционного насоса в плане создания искусственной циркуляции воды роли не играет.

Более того, учитывая, что на подающем трубопроводе гидростатическое давление обычно меньше, размещение таких насосов именно на «подаче» более рационально. К примеру, расстояние от котла, на котором установлен расширительный бачок составляет 10 м в высоту. Это означает, что он создает статическое давление десятиметрового водяного столба, однако данное утверждение корректно лишь для нижнего трубопровода. В верхнем же давление будет меньше, поскольку и величина водяного столба здесь меньше. Таким образом, независимо от местоположения насоса он будет подвержен одинаковому давлению с обеих сторон: даже если, например, установить его на главном вертикальном подающем (либо обратном) стояке, разница давлений в обоих патрубках будет незначительной, ввиду небольших размеров насоса.

Однако, все сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Работающий в замкнутом кольце отопительной системы насос, создает усиление циркуляции, посредством нагнетания воды в теплопровод с одной стороны, и засасывания — с другой. В результате уровень воды в расширительном баке останется неизменным после пуска циркуляционного насоса, поскольку равномерная работа насоса только создает циркуляцию при том же самом количестве воды. В связи с тем, что в данных условиях (постоянный объем воды в системе и равномерность действия насоса) уровень воды в расширительном баке остается постоянным, независимо от того работает ли насос, в точке соединения расширителя к трубам системы гидростатическое давление также будет постоянным. Поэтому точку присоединения и называют нейтральной, ведь развиваемое насосом циркуляционное давление никоим образом не влияет на создаваемое расширительным бачком статическое давление.

Следует отметить, что расширительный бак циркуляционного насоса в закрытых гидравлических системах служит своеобразным рубежом, после которого происходит смена знака у развиваемого насосом давления: до этой точки насос посредством создания компрессии нагнетает воду, а после нее всасывает воду с помощью вызываемого насосом разрежения. Таким образом, теплопроводы гидравлической системы на отрезке от насоса до точки постоянного давления (если считать по направлению движения воды) относятся к зоне нагнетания, а теплопроводы после данной точки — к зоне всасывания насоса.

Иными словами, если установить циркуляционный насос к трубопроводу сразу после точки присоединения расширительного бака, насосом будет производиться отсасывание воды из бака и ее нагнетание в систему, а при подключении насоса перед вышеуказанной точкой — насос будет выполнять функцию по откачиванию воды из системы и нагнетанию ее в расширительный бак.

Казалось бы, какое имеет значение, откачивается вода насосом из бачка или нагнетается в него — главное, чтобы вода крутилась по системе. Однако есть существенная разница, поскольку в работу системы включается создаваемое расширительным бачком статическое давление. В трубопроводе, расположенном в зоне нагнетания насоса, нельзя не считаться с тем, что в нем, сравнительно с давлением воды в состоянии покоя, гидростатическое давление повышено. В свою очередь, для трубопровода, расположенного в зоне всасывания насоса, необходим учет понижения давления, памятуя о том, что не исключена ситуация, в которой гидростатическое давление может не только понизиться до атмосферного, но и возникнет разрежение. Иными словами, за счет разности давлений в системе может появиться опасность высвобождения либо всасывания воздуха, или даже вскипания теплоносителя.

Для того, чтобы не столкнуться с проблемой нарушения циркуляции воды по причине ее вскипания либо подсасывания воздуха, следует соблюдать определенное правило, конструируя и производя гидравлический расчет систем отопления: при работе насоса в зоне всасывания (во всех точках трубопровода) гидростатическое давление всегда должно быть избыточным. Для соблюдения данного правила есть 4 способа.

1) Поднять расширительный бачок на достаточную высоту (не ниже 80 см). Этот способ является достаточно простым в условиях, когда реконструируются системы с естественной циркуляцией в насосную циркуляцию, но в то же время требующим помещения с высоким чердаком и мер по тщательному утеплению расширительного бака.

2) Переместить расширительный бачок в наиболее опасной верхней точке, чтобы включить верхнюю магистраль в зону нагнетания. Тут следует сделать пояснение. Элементом новых систем отопления являются подающие трубопроводы с насосной циркуляцией, и они производятся с уклонами к котлу, а не от котла, с целью обеспечения движения воздушных пузырьков попутно с водой, поскольку из-за противодействия побудительной силы циркуляционного насоса они не выплывут «против течения», как это происходит в системе с естественной циркуляцией.

Следовательно, верхняя точка системы получится на максимально удаленном, а не на главном стояке. Если вы реконструируете старую систему с естественной циркуляцией в насосную, то использование данного способа является достаточно трудоемким, поскольку понадобится переделывать трубопроводы. Для создания же новой системы этот способ не оправдан в связи с наличием других, более удачных вариантов.

3) Присоединить трубу расширительного бачка рядом с всасывающим патрубком циркуляционного насоса. То есть при реконструировании старой системы с естественной циркуляцией нужно просто отрезать бачок от подающей магистрали и перестыковать на обратку позади насоса, создав для него наиболее благоприятные условия.

4) Отойти от привычной схемы, при которой насос размещается на обратке, и включить его в магистраль «подачи» сразу за точкой присоединения расширительного бачка, что является самым простым способом реконструирования системы с естественной циркуляцией: ничего больше не надо переделывать, только врезать насос в трубу подачи. Но следует быть очень внимательным при выборе насоса, так как его придется размещать в неблагоприятных условиях высоких температур, а насосу надлежит надежно работать в течении длительного времени, что могут гарантировать лишь солидные фирмы-изготовители.

Производители современной сантехнической и отопительной арматуры дают возможность произвести замену расширительных бачков открытого типа на закрытые. Закрытый бачок не позволяет жидкости системы соприкасаться с воздухом, а это исключает испарение теплоносителя и его обогащение кислородом. Что, в свою очередь, позволяет снизить потери тепла и воды, а также способствует уменьшению внутренней коррозии отопительных приборов. Кроме того, в закрытом бачке исключено выливание жидкости наружу.

Экспанзомат, или расширительный бачок закрытого типа представляет собой капсулу овальной (шарообразной) формы, герметичная мембрана внутри которой делит ее на 2 части: воздушную и жидкостную. В воздушной части корпуса находится закачанная под давлением азотосодержащая смесь. До того момента, когда отопительная система заполнится водой, давление газовой смеси внутри бачка обеспечивает плотное прижатие диафрагмы к водяной части бачка. Нагревшаяся вода создает рабочее давление и увеличивает объем теплоносителя, в результате чего происходит выгибание мембраны бачка в сторону его газовой части. Когда рабочее давление и объем воды становятся максимальными, водяная часть бачка заполняется и газовая смесь максимально сжимается.

На случай продолжающегося повышения давления и, как следствие, растущего объема теплоносителя, предусмотрен предохранительный клапан, который и срабатывает в данной ситуации, сбрасывая воду. Полезный объем бака должен быть как минимум равен объему температурного расширения теплоносителя, при этом необходимо уравнять статическое давление столба теплоносителя в системе и предварительное давление в газовой части бака. Данные меры по подбору давления газовой смеси дают возможность мембране находиться в равновесии при включенной, но не заполненной отопительной системе.

Установка бачка закрытого типа может производиться в любой точке системы, но обычно он устанавливается рядом с котлом, поскольку нужно, по возможности, обеспечивать минимальную температуру жидкости в точке установки расширительного бачка. А как нам уже известно, лучшая точка установки циркуляционного насоса — сразу за расширительным бачком. В этой точке условия для работы насоса (как и в целом для отопительной системы) являются наиболее благоприятными. Однако такая схема отопительной системы имеет две проблемы: удаление воздуха и повышенное давление в котле. Конструкция систем с открытым расширительным баком предусматривает удаление воздуха противотоком через расширитель (в системе с естественной циркуляцией) либо попутно (системы с насосной циркуляцией).

В системе с закрытым баком подобного нет, она является полностью замкнутой и воздух не имеет выхода наружу. Воздушные пробки удаляются через установленный в верхней точке трубопровода автоматический прибор — спускник воздуха, снабженный поплавком и запорным клапаном. С увеличением давления выше определенного, клапан срабатывает и происходит стравливание воздуха в атмосферу. Альтернативой является установка на каждый радиатор отопления крана Маевского: детали, установка которой на служит для удаления воздушных пробок непосредственно из радиатора. Иногда краны Маевского входят в комплект радиаторов, но обычно предлагаются отдельно.

Воздухоотводчики действуют по следующему принципу: за счет отсутствия воздуха, находящийся внутри прибора поплавок не позволяет выпускному клапану открыться. По мере увеличения количества воздуха в поплавковой камере, понижается уровень воды в воздухоотводчике, что приводит к опусканию поплавка и открытию выпускного клапана, выпускающего в результате этого процесса воздух в атмосферу. Выход воздуха приводит к повышению уровня воды в воздухоотводчике и всплытию поплавка, в результате чего выпускной клапан закрывается. Этот процесс идет до того момента, пока снова не соберется достаточно воздуха в поплавковой камере, чтобы понизить уровень воды, опустив поплавок.

Существуют различные по конструкции, форме и размерам автоматические воздухоотводчики, в том числе и устанавливаемые как непосредственно на радиаторах (Г-образной формы), так и на магистральных трубопроводах. В сравнении с автоматическими воздухоотводчиками, кран Маевского представляет собой обычную пробку, имеющую канал для отвода воздуха и ввернутый в него конусный винт. Путем выворачивания винта обеспечивается выход воздуха наружу через освободившийся канал. Выпускаются и воздухоотводчики с перекрывающим канал сброса воздуха металлическим шариком вместо конусного винта.

В качестве альтернативы автоматическим воздухоотводчикам и крану Маевского в отопительную систему включается сепаратор воздуха: основанный на применении закона Генри прибор. Как известно воздух в отопительных системах присутствует отчасти в растворенном виде, а отчасти — в микропузырьках. Проходящая через систему вместе с воздухом вода оказывается в областях различных температур и давлений. Согласно закону Генри, воздух в одних областях выделяется из воды, а в определенных областях — растворяется в ней. Находясь в котле, теплоноситель подвергается нагреву до высоких температур, в результате чего именно в нем из содержащейся в воздухе воды высвобождается максимальное количество воздуха в виде микропузырьков. Если их тотчас не отвести, то произойдет их растворение на других участках системы, где температура ниже. При удалении пузырьков сразу за котлом, на выходе сепаратора получается обезвоздушенная вода, поглощающая воздух на разных участках системы.

Комбинация котла и сепаратора воздуха позволяет использовать вышеописанный эффект, для того, чтобы поглотить воздух в системе и вывести его в атмосферу. Этот процесс идет постоянно, вплоть до полного вывода воздуха из системы. Сепаратор воздуха работает на основе принципа слияния микропузырьков. Иными словами, это значит, что происходит прилипание мельчайших пузырьков воздуха к поверхности специальных колец. Микропузырьки собираются вместе, образуя большие пузырьки, отделяющиеся и всплывающие в воздушную камеру сепаратора. Проходя через кольца, поток жидкости расходится в разных направлениях, а конструкция колец обеспечивает вступление проходящей через нее жидкости в контакт с поверхностью колец, что делает возможным прилипание мельчайших пузырьков и их слияние.

Возвращаясь к циркуляционному насосу, не лишним будет отметить следующее. В отопительных системах с протяженными трубопроводами и, как результат, большими гидропотерями, зачастую есть потребность в довольно мощных циркуляционных насосах, создающих на нагнетающем патрубке давление, превышающее то, на которое рассчитан отопительный котел. Проще говоря, если разместить насос на обратке непосредственно перед котлом, высок риск, что потекут соединения в теплообменнике котла. Чтобы не допустить этого, мощные циркуляционные насосы устанавливаются за котлом, а не перед ним, то есть на подающем трубопроводе. В этой связи возникает вопрос: где следует установить сепаратор — перед насосом или за ним? Ведущие изготовители систем отопления после тщательного изучения этого вопроса пришли к выводу, что сепаратор следует размещать перед насосом, чтобы предохранить его от повреждений пузырьками воздуха.

Система отопления с насосной циркуляцией Система отопления с насосной циркуляцией Если говорить о главных недостатках системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то к таковым следует отнести низкий циркуляционный

Источник: www.agrovodcom.ru

Оборудование для отопления

В отдельной системе отопления с естественной циркуляцией встречаются некоторые проблемы, решить которые можно с помощью циркуляционного насоса.

1 Принудительная циркуляция в отопительной системе – зачем она нужна

Установка циркуляционного насоса в системе отопления позволит равномерно распределить тепло по всем радиаторам. Именно неравномерный нагрев батарей является наиболее частой неисправностью водяного отопления с естественной циркуляцией. Причин может быть несколько, и все они кроются в неправильном монтаже: недостаточный диаметр труб, не соблюдены уклоны, чрезмерная протяженность системы, воздушные пробки в ней.

Циркуляционный насос предназначен для равномерного распределения тепла по радиаторам

Многим после выяснения причины плохой работы отопительной системы приходит мысль переделать ее. А это значит, что придется менять трубы, если не все, то часть, выставлять уклоны, пробивать отверстия в стенах, что-то переделывать. Одним словом: ремонт. Пыль, дым от сварки и деньги, причем немалые. А разве нет другого выхода? Есть, и стоит он дешевле, работа выполняется быстрее, никакой пыли. Конечно, речь идет о циркуляционном насосе.

Если отопление выполняет свои функции нормально, есть ли смысл устанавливать принудительную подачу теплоносителя? Несомненно, да, и вот почему:

  1. 1. Заметно уменьшается инерционность отопительной системы. Циркуляция воды под принуждением резко уменьшает время от розжига котла до прогрева даже самых отдаленных батарей.
  2. 2. Выровняется температура во всех батареях. Теплоноситель при естественной циркуляции успевает остыть, прежде чем вернется в котел, ближние радиаторы прогреваются лучше дальних.
  3. 3. Повысится давление в системе. Воздушные пробки не будут мешать нормальной циркуляции теплоносителя.

2 Знакомимся с агрегатом – как устроен и работает

Циркуляционный аппарат заставляет теплую воду двигаться по замкнутому колу отопления. Его устройство несложное: на нержавеющий корпус установлен ротор с крыльчаткой. Они вращаются при работе электромотора, крыльчатка втягивает воду внутрь и выдавливает в систему с другой стороны. Центробежная сила создает напор, преодолевающий сопротивление всей системы.

Отопительные насосы производятся двух типов: сухие и мокрые. В сухих ротор не имеет контакта с теплоносителем, их КПД достигает 80%. Он сильно шумит, поэтому требуется отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией. Сухие насосы требуют постоянного ухода. Следует постоянно удалять пыль из помещения, иначе ее может затянуть внутрь аппарата, и он разгерметизируется. Также сухие насосы нужно постоянно смазывать.

Несмотря на низкий КПД мокрого циркуляционного насоса по сравнению с сухим – всего 5% против 80% – в быту их применяют гораздо чаще. Это объясняется более низкой стоимостью, почти бесшумной работой, нетребовательностью – уход практически не нужен. Ротор и крыльчатка погружены в теплоноситель, который одновременно смазывает трущиеся части. Уход сводится к удалению воздуха простым откручиванием винта.

3 Выбираем устройство – на что обратить внимание

Правильная работа насоса с полной отдачей мощности и должной циркуляцией в системе обеспечивается его подбором по нужным параметрам. Повышенная мощность совсем не обязательна для качественного обогрева. Такой агрегат будет издавать повышенный шум, стоимость больше, быстрее изнашивается. Для правильного выбора оптимально подходящего насоса учитывается ряд важных показателей системы.

Перед покупкой нужно рассчитать нужную мощность

Расчет требуемой мощности производится по формулам. Расчеты не очень сложные, но практический опыт пользователей позволил вывести упрощенный подход, который себя оправдал. При этом учитывается только два показателя – площадь помещения и максимальная высота подъема воды. Изучаем маркировку насоса, которая на табличке может выглядеть по-разному. Например, одна из принятых маркировок выглядит так: 25-40/180. Первое число указывает на диаметр присоединительной трубы, последнее – длина комплекта, которая почти всегда равняется 180 мм, изредка – 130 мм.

Эти показатели важны для монтажа, а для выбора по мощности обращаем внимание на второе число. В данном случае 40 – напор, т.е. это устройство способно поднять воду на 4 м. Другой способ маркировки указывает Hmax(m) – максимальную высоту подъема теплоносителя в метрах. Приведенная ниже таблица поможет выбрать устройство принудительной подачи теплоносителя требуемой мощности.

Производительность (объем воды – м3/час)

Таблица ориентировочная, точнее подобрать аппарат помогут продавцы специализированного магазина, но знать необходимые параметры и уметь читать табличку будет не лишним.

4 Выбираем место для насоса – на подаче или на обратке

Теоретически устройство принудительной подачи теплоносителя позволяется установить в любом месте поближе к котлу. Он способен выдержать максимальную температуру 110°. Но на деле к такому способу прибегают редко, прежде всего из практических соображений. Конечно, температура воды в котле не достигнет 110°, но близкой к ней может быть. Постоянная повышенная температура не прибавит насосу дополнительных лет жизни.

Но это касается, в первую очередь, систем частного дома со старыми котлами без терморегулятора, особенно твердотопливных, где вода даже может закипеть. В современных котлах рабочая температура поддерживается термореле, она редко превышает 60°. Установка циркуляционного насоса на подаче в таком случае практически не укоротит срок его службы. К тому же, вода, выходящая из котла, гораздо чище той, что поступает через обратку. Даже фильтр, который устанавливается с насосом, не может гарантировать полную очистку воды.

Лучше всего устанавливать насос между котлом и расширительным баком

Установка фильтра грубой очистки вместе с циркуляционным насосом обязательна. Отверстия в нем очень маленькие, их способны забить самые мелкие частицы ржавчины и грязи.

Большинство рекомендаций все-таки касаются монтажа насоса на обратной магистрали. Обосновывается это тем, что в верхней части котла при работе собирается воздух, на подаче он вытягивается насосом, создается вакуум. Высока вероятность того, что котел в этой части закипит. На обратке вода будто вдавливается насосом в котел, пространство с воздухом не создается. Котел всегда остается полностью заполненным.

На рисунке приведена схема монтажа насоса, где: 1 – нагревательный прибор, 2 – автоматический воздушный клапан, 3 – тепловой клапан, 4 – батарея отопления, 5 – балансировочный клапан, 6 – расширительный бак, 7 –шаровый кран, 8 – фильтр, 9 – устройство принудительной циркуляции, 10 – манометр, 11 – предохранительный клапан.

Врезка насоса в систему возможна и на подаче в системе открытого типа, и на обратку в закрытую систему с мембранным расширительным бачком, но можно и в открытую систему. Агрегат следует устанавливать между котлом и расширительным баком. Лучше одновременно с установкой циркуляционного насоса заменить обычный расширительный бачок мембранным закрытого типа, если предусмотрена установка насоса на обратку. Вода в нем не контактирует с воздухом, остается чистой, трубы не ржавеют. Мембранный бак устанавливается на обратке перед циркуляционным насосом.

5 Монтируем насосный агрегат – последовательность и важные моменты

Каждая установка снабжается инструкцией, которую тщательно изучаем, чтобы правильно выполнить монтаж своими руками. Всю жидкость сливаем из системы, отрезаем часть трубы на месте, где предполагается установка отопительного насоса. Во многих случаях требуется почистить старую систему, в которой скопилась грязь и ржавчина. Через сливной кран это удается плохо из-за малого сечения отверстия, поэтому используем место разреза. К одной стороне подсоединяем шланг, через который подаем под напором воду. С другой стороны вытекает вода, промываем, пока не пойдет чистая.

На участке для насоса монтируем байпас (обводной участок). Он необходим на случай поломки насоса или выключения электричества. Тогда теплоноситель пойдет через главную магистраль, кран в которой открываем вручную. Лучше поставить вместо обычного шарового крана автоматический, который реагирует на смену давления в системе. На байпас устанавливаем два шаровых крана по обе стороны от насоса, чтобы перекрыть воду для обслуживания или снять его в случае необходимости. Сверху обводной линии монтируем клапан для выпуска воздуха.

После установки байпаса монтируем насос. Вал насоса устанавливаем по уровню горизонтально, чем точнее, тем лучше. Если положение отличается от горизонтального, в жидкости будет находиться лишь часть ротора, что приведет к падению мощности и даже к поломке. Клеммную коробку располагаем вверху. Корпус насоса по оси надежно закрепляем соединительными узлами. Места соединений обрабатываем герметиком, что исключит протекание жидкости, подсос воздуха и повысит производительность устройства. При подключении насоса ориентируемся по стелкам на корпусе, которые указывают направление потока жидкости.

Отопительная система, рассчитанная исключительно на принудительную циркуляцию, не сможет работать при отключенном электричестве. Для таких случаев рекомендуется установить дополнительные источники питания.

Подключая электричество к оборудованию, исключаем вероятность того, что в клеммную коробку попадет влага. Если агрегат расположен на подающей магистрали, сильно нагревается, то для подключения используем термостойкую проводку. Кабель не должен прикасаться к трубам, корпусу насоса. Его заводят с любой стороны, кроме нижней, переставив заглушки. Если клеммная коробка располагается сбоку, кабель заводим снизу. Устройство обязательно заземляем.

Завершив монтажные работы, заполняем систему теплоносителем. Удаляем из насоса воздух, провернув центральный винт на корпусе. Когда появится вода, это будет обозначать полное удаление воздуха из циркуляционного насоса. После этого запускаем устройство. На корпусе большинства насосов находится ручка для регулировки мощности. Проверяем работу во всех режимах. Некоторые модели оборудованы электронным регулятором.

6 Отопительный прибор не работает – возможные причины

Иногда насосы ломаются или работают с недостаточной производительностью. Наиболее частые причины:

  1. 1. Установлен неправильно. Не выдержана горизонтальность вала или он вращается не в ту сторону.
  2. 2. Неправильно запитан от электросети.
  3. 3. В насосе собрался воздух. Его необходимо развоздушивать через центральный винт каждый раз перед запуском.
  4. 4. Плохо очищается вода. Фильтр забит или неправильно установлен – проигнорированы метки, указывающие направление движения воды.

Неисправности легче предотвратить, если при монтаже и запуске быть внимательным.

Система отопления с циркуляционным насосом своими руками Система отопления с циркуляционным насосом своими руками Оборудование для отопления В отдельной системе отопления с естественной циркуляцией встречаются некоторые проблемы, решить

Источник: isnovaprazdnik.ru

Система отопления – важная составляющая любого жилища или промышленного объекта. От того, насколько правильно и грамотно подобрано отопление, напрямую зависит комфортабельность проживания в доме и размер оплаты за выработанное тепло. В настоящее время наиболее часто применяются закрытая и открытая система отопления, ведь именно они способны обеспечить эффективный обогрев недвижимости, существенно повысить показатели уюта.

Схема открытой системы отопления

Открытая отопительная система: конструктивные особенности и рабочие характеристики

Схема открытой системы отопления разработана была довольно давно и эффективно применялась (да и сейчас используется) для обеспечения качественного и недорогого отопления любых домов. Подобная система еще носит название самосплавной или самотечной – эти качества обеспечиваются особенностями конструкции и применяемым оборудованием.

Следует отметить, что открытая и закрытая система отопления несколько похожи, но открытая имеет довольно оригинальный принцип работы. Заключается суть функционирования такой системы отопления в том, что вода, нагретая котлом, буквально самотеком движется вверх по трубопроводам. По сути, вода стремится от области повышенного давления к пониженному, тем самым, обеспечивая нагрев радиаторов отопления.

Так как система отопления открытого типа, то инструкция по ее установке предполагает использование специального расширительного бака. Кстати говоря, он не герметичен. открыт, а потому без проблем взаимодействует с атмосферой. обеспечивая естественную и качественную циркуляцию теплоносителя.

Кинематическая схема движения теплоносителя в системе отопления

Открытая отопительная система: две части одного целого

Обустройство открытой системы своими руками обязательно требует учета того, что она условно разделяется на две составляющие, в которых протекают разные процессы. Первой частью является теплоноситель, который нагревается котлом и поступает к отопительным приборам. Вторая же часть – снижение давления вследствие охлаждения воды и поступление ее к источнику теплоты по «обратке».

Обе составляющие такой системы важны, ведь если они будут функционировать эффективно и выполнять все задачи, то можно гарантировать рациональное использование тепла для обогрева помещений.

Преимущества открытой системы

Выбирая между тем, какая будет установлена в доме: открытая или закрытая система отопления, важно учитывать тот факт, что у открытой имеется масса удивительных особенностей, среди которых можно выделить:

  • Простота конструкции, отсутствие необходимости в подключении ее к электросети. Естественно, если была выбрана открытая система, то обязательно нужно обеспечить подачу тока к циркуляционному насосу, который прокачивает теплоноситель по трубам;

Расширительный бак открытой системы отопления

  • Простота в обслуживании. Следует отметить, что подобное оборудование не требует дорогостоящего ухода на протяжении всего срока эксплуатации, так как состоит всего из нескольких основных деталей;
  • Быстрый запуск и остановка. Закрытая или открытая система легко и просто запускаются в эксплуатацию – достаточно включить котел. Остановка также производится за считанные минуты;
  • Невысокая цена комплектующих. установки и дополнительного оборудования для системы отопления.

Конструктивные особенности системы

Второй особенностью такой системы можно назвать необходимость использования труб большого сечения. Для естественной циркуляции теплоносителя под высоким давлением требуется большой объем воды, обеспечить который можно только за счет большого диаметра трубопровода.

Трубы и монтажное оборудование для системы отопления

Еще одна уникальная характеристика открытой системы – использование в качестве теплоносителя воды. Все дело в том, что любой другой антифриз в короткий срок попросту испарится, да и токсичность его не слишком положительно сказывается на здоровье проживающих в доме.

Специальные требования к процессу монтажа системы

Современная открытая система требует тщательного подхода к процессу монтажа оборудования.

Среди наиболее основных требований можно отметить:

  1. Источник тепла в системе устанавливается в самой низкой точке, тогда как расширительный бак – в наиболее высокой;
  2. На выходе из котла трубопроводы для подачи теплоносителя должны иметь самый большой диаметр. Более узкие трубы используются в других участках системы, дабы создать оптимальное давление;
  3. Стояк обязательно делается высоким, чтобы создавать в системе нужное давление теплоносителя, обеспечивать его равномерное распределение по всему периметру;
  4. В открытой системе должно быть минимум различных разветвлений и поворотов, соединений – если таковые будут присутствовать, то невозможно достичь оптимального давления рабочего уровня.

Система отопления открытая с естественной циркуляцией теплоносителя

Открытая система – идеальный выбор для помещений с небольшой площадью, компактных загородных домов и коттеджей. Нельзя не отметить, что для такой системы важно соблюдение ограничения по площади – оно составляет порядка 150 кв. метров. Естественная циркуляция в системе обеспечивает ее автономность, исключает необходимость использования электроэнергии.

Важно. Если вы хотите добиться эффективной системы отопления, то установите циркуляционный насос. Система сможет работать и с ним и без него, тем самым сочетая преимущества принудительной и природной циркуляции.

Если же говорить о применении открытой системы на больших площадях, то это будет несколько нецелесообразно и даже в некотором роде невыгодно. Все дело в том, что естественная циркуляция не может справиться с большой площадью трубопровода, просто не «прогонит» теплоноситель по всем радиаторам, сохранив его исходную температуру.

Заключение

Открытая система отопления с принудительной циркуляцией – прекрасный выбор для загородного дома. Она универсальна, выгодно отличается своими уникальными характеристиками, производительностью и доступностью. При желании владелец дома может укомплектовать подобную систему различным дополнительным оборудованием (например, теплыми полами), обеспечивающим подачу эффективного тепла.

Гидравлическая система отопления

Гидравлическая система отопления представляет собой замкнутый трубопровод, источники тепла (радиаторы) и отопительный котел, объединенные в единую систему. В качестве теплоносителя чаще всего выступает вода, хотя могут использоваться и другие жидкости, называемые антифризами.

Принцип работы отопительной системы достаточно прост: насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе труб. Приобретая тепло в отопительном котле, он постепенно остывает, согревая через радиаторы воздух в помещении.

Открытая система отопления

Существуют две разновидности систем отопления:

  • открытая (самотечная), наиболее простая и энергонезависимая. Количество ее недостатков нивелирует все достоинства: она громоздка, достаточно дорога, сложна в исполнении и имеет низкий коэффициент полезного действия. Как правило, для организации такой системы отопления используют толстостенные трубы большого диаметра, которые не всегда удается скрыть за декоративными панелями.
  • закрытая, в которой все элементы герметично соединены и циркуляция теплоносителя осуществляется посредством специального насоса.

Принцип действия открытой системы основан на законах термодинамики, благодаря которым нагретая вода устремляется вверх, создавая повышенное давление на выходе из котла и некоторое разряжение на его входе. Вода устремляется из области высокого давления к более низкому и происходит самостоятельная циркуляция теплоносителя. Нагретая вода несколько увеличивается в объеме, и такая система требует наличия специального расширительного бака, которые не является полностью герметичным и соединяется с атмосферой. Отсюда и происходит название системы – открытая.

Открытая система отопления может функционировать только на воде, поскольку использование иных антифризов ведет к их быстрому испарению. Кроме того, нагретая вода из расширительного бака постоянно испаряется, что вызывает необходимость постоянного возобновления ее уровня, что может вызвать завоздушивание всей системы.

В открытой системе отопления циркуляция воды происходит достаточно медленно, что накладывает определенные ограничения на ее эксплуатацию: разогреваться требы должны постепенно, во избежание закипания воды и повреждения труб. При неиспользуемом отоплении воду в зимний период из системы необходимо сливать, чтобы не допустить замерзания трубопроводов.

Для достижения необходимого уровня циркуляции теплоносителя, монтаж отопительного котла необходимо производить в самом низком месте системы отопления, а расширительный бак – в самом высоком (как правило, на чердаке). Соответственно, возникает необходимость утепления расширительного бака на зимний период. Применение циркуляционного насоса в открытой системе отопления не обязательно, однако систему трубопроводов следует обустраивать с минимальным количеством поворотов, равно как и использовать как можно меньше соединительных и фасонных деталей.

Труба с самым большим диаметром используется непосредственно на выходе из котла. Её диаметр составляет примерно 40 мм при площади обогреваемого помещения 50-100 м 2. Соответственно большая площадь обогрева влечет за собой увеличение диаметра трубы до 52 мм и более. Горизонтально уложенные трубы по диаметру примерно должны равняться диаметру стояка, а система разборных труб может быть выполнена из труб несколько меньшего сечения.

Кроме того, обязательно нужно соблюдать уклон горизонтальных труб в пределах 0,005-0,01 % по направлению от самой высокой точки к радиаторам отопления, а затем к водогрейному котлу.

Закрытая система отопления

Существует закрытая и открытая схема теплоснабжения. К недостаткам открытой можно отнести испарение теплоносителя и трубы окисляются быстрее. чем в закрытой системе отопления с естественной циркуляцией.

В системах закрытого типа теплоноситель циркулирует благодаря работе насоса. Работа насоса позволяет более эффективно обогревать здание, дает возможность эксплуатации дополнительных элементов обогрева (например, теплых полов. где естественная циркуляция теплоносителя в тонких трубах попросту невозможна). Применение насоса ставит отопительную систему в зависимость от подачи электроэнергии, но его преимущества с лихвой компенсируют этот небольшой недостаток.

Особенность этой схемы отопления состоит в том, что на обратной трубе впереди нагревательного котла установлены циркуляционный насос и расширительный бак мембранного типа.

Такое расположение расширительного бака и насоса упрощает монтаж системы, не требует утепления труб, позволяет устанавливать трубы любого диаметра и не соблюдать уклоны при монтаже. Эти преимущества выгодно отличают эту систему по сравнению с системой с естественной циркуляцией. Однако значительно уменьшать диаметр подающих труб не стоит, так как с уменьшением диаметра повышается сопротивление воды. Таким образом, объём теплоносителя циркулирующего через радиатор в единицу времени уменьшается. Как следствие такого монтажа может случиться ситуация, что мощности насоса не хватит для преодоления сопротивления системы, и она будет зажата .

В такой системе испарения воды не происходит (так как система герметична), и постоянно контролировать ее уровень нет нужды. Принудительная циркуляция нагретой воды посредством насоса прогревает систему значительно быстрее, использование его позволяет регулировать температуру в каждой комнате отдельно, а работа насоса в паре с комнатным термостатом позволяет обогревать помещение только при понижении температуры в ней ниже заданной.

Установка насоса в открытую систему отопления

Сегодня всё больше и больше наших современников делают осознанный выбор в пользу загородного дома, предпочитая свой собственные домовладения домовладениям общим, которыми можно назвать любой многоквартирный дом. И такому выбору есть разумные объяснения: при сравнительно одинаковой стоимости хорошего загородного дома и хорошей квартиры в центе – последний обладает большим метражом, близким отсутствием соседей асоциального характера, тишиной, свежим воздухом и другими уникальными чертами.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом является на сегодняшней день самой надёжной и проверенной временем системой.

Но к чему обычно не готов новоиспечённый собственник – это к грузу ответственности, который сваливается на его хрупкие плечи. Всё то, чем раньше занимались специализированные коммунальные службы, теперь полностью на его балансе. Такие занятия, как: уход за придомовой территорией и очистка её от осадков; поддержание в рабочем состоянии кровли и наружных стен знания; проводка, отопление – всё это предстоит отныне решать самостоятельно.

Вот и приходится постоянно выбирать и принимать решения. Например, открытая система отопления с циркуляционным насосом, что это за схема, насколько она оправдана в частном доме, и не лучше ли поставить что-то другое – чтобы найти ответ на этот вопрос, нужно понимать, что собой представляют такие сети.

Подробно рассмотрим приложенный вариант, в том числе поговорим о том, как выполняется установка насоса в открытую систему, постараемся подробно осветить подобные системы, чтобы вопросов к ним уже не оставалось.

Основное устройство такого вида отопления

В качестве примера выступит схема отопления гаража с циркуляционным насосом, давайте рассмотрим, из каких узлов и агрегатов она состоит и по какому принципу работает.

При отоплении открытого типа есть запрет на использование в трубах антифриза, так как его испарения токсичны.

Раньше такие схемы работали без насоса, и весьма удачно справлялись с поставленными задачами. Насос нужен для того, чтобы обеспечить ускорение естественной циркуляции теплоносителя по трубам, что даёт более быстрый выход сети на максимальные показатели. Однако стоит рассмотреть вариант комбинированной системы, что позволит в дальнейшем не зависеть от наличия в доме электричества.

Отопление открытого типа названо так потому, что использует атмосферный расширительный бак. Особенностями такой схемы подключения являются в первую очередь:

  • Минимальное давление в трубах. За счёт открытого расширительного бака давление в системе практически отсутствует;
  • Нет необходимости ставить манометр, клапан травления воздуха и аварийный клапан, что существенно снизит стоимость установки;
  • Запрет на использование в трубах антифриза, так как его испарения токсичны. Обратно от этого – необходимость постоянно добавлять воду, которая выступает в роли теплоносителя, так как она будет выпариваться в достаточном количестве.

Работает данное отопление следующим образом:

  • Теплоноситель поступает в котёл, где нагревается до рабочей температуры;
  • С помощью насоса или естественным путём, он устремляется вверх по трубам отопления;
  • Остывая, вода возвращается к насосу, который перекачивает её обратно в котёл и цикл повторяется вновь.

Расширительный бак устанавливают в самой верхней точки такой схемы. О том, как происходит подача теплоносителя к радиаторам отопления, поговорим далее.

Варианты подключения

Система отопления открытого типа с насосом может быть реализована одним из предложенных способов. Каждый из них имеет свои слабые и сильные стороны, однако вам следует самостоятельно принять решение о том, какой из предложенных вариантов подойдёт именно вам. Например, для гаража будет уместна первая схема, в то время как для строения в несколько этажей нужна будет другая реализация.

Схема системы отопления с насосом достаточно проста и может быть реализована своими силами, без привлечения сторонних специалистов.

Такой вариант предполагает, что в случае отключения электричества схема продолжит работу по аварийному варианту, и пусть с небольшими потерями, но всё-таки продолжит подачу тепла там, где это необходимо.

Реализуется горизонтальным способом прокладки труб. Трубы должны быть большего диаметра, чем при остальных вариантах подключения. Теплоноситель, нагреваясь в котле, поднимается по трубам благодаря законам физики, и протекает по горизонтальной трубе, расположенной под потолком, с небольшим уклоном. От основной трубы идут отводы вниз, к радиаторам. Двигаясь по предложенной схеме, вода остывает и стекает вниз, уходя в нижнюю горизонтальную трассу, по которой возвращается к котлу для повторного нагрева.

Недостатками такого подключения является необходимость прокладки верхней трассы из труб большого диаметра, привлекающей к себе внимание, малая скорость циркуляции и неравномерность распределения тепла. Кроме того, подобный вариант необходимо основательно рассчитать, используя на разных участках трубы разных диаметров, чтобы компенсировать распределение тепла. А преимущество одно, но зато какое: система автономна и в сочетании с твёрдотопливным котлом – практически не требует ничего, кроме топлива.

Когда электричество есть – вода прогоняется по трубам помпой, скорость тока увеличивается, прогрев происходит быстрее и распространяется более равномерно.

Однотрубная

Вариант практически не отличается от описанного выше, за исключением того, что трубы можно брать меньшего диаметра, а стояк вести вдоль пола. Такой вариант подключения известен под названием Ленинградка, в честь города, где был разработан и впервые внедрён.

Ленинградка – это отличный способ прокладки тепла в доме, реализуется она следующим образом: Вода, разогретая в котле и прокаченная насосом, движется по горизонтальному стояку. От которого идут отводы вверх, к радиаторам отопления. Сам стояк может быть спрятан в полу. Установка игольчатых клапанов на местах входа и выхода из радиатора позволяет проводить дальнейшее обслуживание без отключения всей сети. Установка такого клапана на участке находящемся между отводами к радиатору топления, позволяет в дальнейшем провести тонкую настройку и выровнять нагрев на разных участках цепи.

Двухтрубная

Как следует из названия, предполагает использование двух стояков. По одному из них тепло подаётся к радиаторам, по второму отводится от них. Применяется в основном с целью возможности настраивать температуру каждого отдельного радиатора в каждом отдельном помещении. Радиаторы дополняются реостатами, и благодаря тому, что теплоноситель подаётся к каждому из них практически одномоментно и обладает одинаковой стартовой температурой, могут быть настроены с предельной точностью.

Кроме того, такое подключение позволяет дополнять систему, устанавливая тёплые полу, отводы в линию горячего водоснабжения и другие необходимые дополнения.

Заключение

Как видите, схема отопления с насосом достаточно проста и может быть реализована своими силами, без привлечения сторонних специалистов. Такой подход позволит вам самостоятельно изучить все тонкости работы построенного инженерного комплекса, и запастись материалом и инструментов на случай, если будет необходимо проводить обслуживание.

Открытые варианты сетей отопления безопасны и надёжны, вам потребуется разве что специальный фильтр, для защиты лопастей помпы от мусора, который может случайно занести в трубы.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом Открытая система отопления как лучший выбор для загородного дома Система отопления – важная составляющая любого жилища или промышленного объекта. От…

Источник: mstyle-fur.ru

Установка циркуляционного насоса в существующую систему отопления с естественной циркуляцией.

Зачастую случается, что старая отопительная система, работающая на принципе гравитационного перемещения нагревающейся и охлаждающейся воды – естественной циркуляции – перестает справляться с обогревом частного дома.

Происходить это может по разным причинам, но две основных из них это постепенное изменение первоначальной системы отопления в результате ремонтных работ и переделок, а также обрастание внутренних стенок ржавчиной и накипью. В результате происходит уменьшение диаметров труб и повышение шероховатости внутренних стенок, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления отопительной системы и пропаданию циркуляции в ней полностью, или на некоторых участках.

Радикальное средство лечения такой отопительной системы – полная переделка. Но это не всегда возможно, более того, сопряжено со значительными затратами и последующим восстановительным ремонтом помещения.

Поэтому лечение можно ограничить минимальным хирургическим вмешательством – врезкой циркуляционного насоса.

Современные насосы для небольших частных домов недороги, надежны, бесшумны и экономичны, поэтому установить насос в отопительную систему стоит и в профилактических целях, для оживления старой гравитационной отопительной системы и придания ей бодрости и второй молодости.

Старая отопительная система с естественной циркуляцией.

Исходящее условие, которое надо принять – у Вас старая отопительная система с естественной циркуляцией, заросшая шламом, ржавчиной и накипью.

Ржавчина в системе образуется от контакта системы с воздухом, так как системы с естественной циркуляцией чаще всего оборудованы открытым расширительным баком, установленным на чердаке, вечно парящим, контактирующим с воздухом, выбрасывающим тепло на ветер и впускающим воздух в отопительную систему.

Этот ужас необходимо ликвидировать, заменив на закрытый мембранный расширительный бак. Заменой расширительного бака Вы устраните дальнейшую коррозию трубопроводов отопительной системы и получите дополнительный бонус – экономию топлива. Потому что закрытый расширительный бак имеет гораздо меньшие теплопотери, за счет меньших размеров и установки не на холодном чердаке, а в любом удобном месте.

Устанавливать расширительный бак желательно рядом с котлом, проводить эту процедуру одновременно с установкой циркуляционного насоса, используя одну общую врезку в отопительную систему. При установке закрытого расширительного бака обязательно устанавливается и предохранительный клапан, предназначенный для сброса аварийного давления из отопительной системы, в случае ее перегрева.

Куда установить циркуляционный насос?

Если у Вас твердотопливный котел, то, при врезке насоса в существующую систему, устанавливать его лучше на обратку, рядом с котлом, чтобы на него не оказывала отрицательное влияние слишком большая температура воды в подаче из котла, разожженного на полную мощность. Чтобы сохранить способность работы котла без циркуляционного насоса, устанавливать насос необходимо на байпас – обводной участок – предусмотрев возможность переключения схемы отопительной системы на естественную циркуляцию.

Байпасный узел можно изготовить самому, или приобрести готовый, они часто имеются в продаже на строительных рынках, полукустарного изготовления. Не бойтесь, что он не подойдет к купленному Вами насосу, вам достаточно промерить установочный размер разрыва байпасного узла, между шаровым краном и грязевиком, предназначенный для установки насоса. Он должен составлять 180 миллиметров.

И не важно, какой циркуляционный насос Вы решили купить, Grundfos, Wilo, DAB, или их китайские реплики, стандартный размер его все равно будет ровно 180 миллиметров. Существуют и короткие версии, 130 миллиметров, предназначенные для установки в насосные блоки быстрого монтажа, но в обычной розничной сети такие насосы практически не встречаются.

При использовании байпасного обвода для установки насоса, отвод на расширительный бак и предохранительный клапан ОБЯЗАТЕЛЬНО врезайте до или после вентилей, отсекающих насосный или байпасный участок. Расширительный бак и предохранительный клапан не должны оказаться отсечены от отопительной системы при любой схеме работы, насосной или естественной!

Что необходимо сделать перед установкой насоса?

Итак, как Вы помните, у вас старая отопительная система, полная шлама и ржавчины, который необходимо по возможности удалить. В большинстве случаев доступна только элементарная промывка. Просто слить воду из системы недостаточно, так как ее слив осуществляется через сливной кран небольшого диаметра. При этом вода по системе двигается очень медленно, потому что основные диаметры трубопроводов гораздо больше диаметра сливного крана и весь шлам и ржавчина спокойно оседают в трубе.

Поэтому, когда вы вскрыли обратный трубопровод, вырезав участок под установку насоса, промойте систему, подключив ее к водопроводу через шланги. Постарайтесь обеспечить максимальный проток через отопительную систему, с максимально возможным напором. Хорошего скоростного потока в трубах большого диаметра Вам все равно создать не удастся, так что потратьте на промывку чуть большее время, чем хотелось бы, пусть вытечет максимально возможное количество шлама и ржавчины.

Как выбрать циркуляционный насос для установки в отопительную систему с естественной циркуляцией?

Важный момент, которому необходимо уделить некоторое внимание. При конструировании новых систем насосы подбирают, отталкиваясь от общей тепловой мощности отопительной системы, определяют необходимый для такой мощности общий проток (расход) теплоносителя через систему и к нему приравнивают необходимую производительность циркуляционного насоса.

Далее рассчитывают общее гидравлическое сопротивление отопительной системы и вычисляют необходимый напор циркуляционного насоса. Полные расчеты сложны и для небольшого частного дома не нужны. Для небольших домов (да и для больших, честно сказать) существует упрощенная и доступная даже для полностью неподготовленных людей методика расчета, познакомиться с которой можно по этой ссылке.

Вам, с уже существующей отопительной системой, необходимую тепловую мощность определить очень просто – спишите ее с шильдика Вашего отопительного котла и подбирайте насос по методике, ссылка на которую приведена выше.

Теперь стоп, подбор еще не закончен, осталось учесть важный момент – особенность установки насоса в систему с естественной циркуляцией.

Для системы с принудительной, насосной циркуляцией у Вашей системы очень толстые трубы. При конструировании новых отопительных систем, диаметр труб выбирают таким, чтобы скорость потока в них была в диапазоне от 0,4 до 1,5 метров в секунду. При меньшей скорости из системы не будет удаляться воздух и воздушные пузыри так и останутся висеть в трубах, при большей скорости потока возможно гудение труб и ускоренный износ элементов отопительной системы. Большая скорость с гудением в трубах Вам не грозит, а вот очень маленькая, с плохо удаляющимся из системы воздухом вполне вероятна.

Но не все так плохо. У Вас ведь система с хоть и плохой, но естественной циркуляцией и система промыта! Поэтому подбирать насос исходя из диаметра труб нет никакой необходимости, просто возьмите модель насоса на одну ступеньку выше в номенклатуре.

И, в заключение, небольшой аттракцион волшебства, телепатии и ясновидения. Скорее всего, Вам вполне подойдет вот этот насос — DAB VA 55/180 Х DAB

Удачной установки насоса и теплого Вам дома!

Как установить насос в старую систему отопления Как установить циркуляционный насос в систему отопления.

Источник: www.teplomir-nsk.ru

Читайте также:  Как выбрать насос для теплого водяного пола Поделитесь статьей в соц. сетях:

avtonomny-dom.ru

Что такое открытая система отопления

С того времени, когда впервые была применена передача тепловой энергии с помощью воды, для ее распределения по батареям стала использоваться открытая система отопления. Она по сей день успешно служит для обогрева зданий, преимущественно — частных домов. Закрытая схема, работающая под давлением, появилась гораздо позже. Всю информацию, касающуюся устройства, работы и особенностей открытых систем, вы сможете почерпнуть из данной статьи.

Определение открытой отопительной системы

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

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

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

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

Виды открытых систем

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

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

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

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

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

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

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

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

Разновидности схем

Нагретую котлом воду можно доставить к батареям и вернуть в котел разными способами. По способам подачи открытая система отопления с насосом бывает:

  • однотрубной;
  • двухтрубной.

В однотрубной системе подача теплоносителя организована посредством одной магистрали большого диаметра, проходящей мимо всех радиаторов. Приборы присоединяются к ней обоими патрубками, забирая воду из трубы и отдавая ее туда же. Раздающая магистраль может проходить горизонтально в пределах 1 этажа («ленинградка»), как показано на схеме:

Система может представлять собой вертикальные стояки, пронизывающие несколько перекрытий, а батареи к ним подсоединяются поэтажно. Типовая однотрубная схема отопления с принудительной циркуляцией с вертикальными стояками для двухэтажного дома изображена на рисунке:

Наряду с кажущейся простотой устройства подобных схем однотрубные системы имеют существенный недостаток: в каждый последующий прибор приходит все более холодная вода. Это накладывает ограничение на количество батарей, для эффективного прогрева их число не должно превышать 5. Другое дело – двухтрубная система, где теплоноситель приходит к радиаторам по одной магистрали, а уходит – по другой. В этом случае протяженность ветвей и количество батарей на каждой из них может быть значительно больше.

Кроме того, движение теплоносителя можно организовать в одном направлении, чтобы он проходил одинаковое расстояние через все радиаторы. Такая попутная система с циркуляционным насосом изображена на рисунке:

Двухтрубная система дает возможность доставлять ко всем, даже самым отдаленным батареям, воду с одинаковой температурой. Схема немного сложнее в монтаже, но проще в разработке и надежнее в эксплуатации.

Плюсы и минусы

Открытая отопительная система до сих пор не потеряла своей актуальности, а в последнее время даже переживает второе рождение, и этому есть свои причины. Многие домовладельцы озабочены энергонезависимостью своих коммуникаций, а схема с открытым баком позволяет этого достичь. Есть у нее и другие достоинства:

  • производить заполнение открытой системы теплоснабжения и спуск воздуха проще, нежели в закрытой. Не нужно следить за максимальным давлением, а при наполнении воздух очень быстро покидает трубопроводы через открытый расширительный бак. Остается только развоздушить радиаторы;
  • проще осуществлять подпитку: опять же, контроль за давлением не требуется, а воду можно доливать в емкость хоть ведром;
  • работа системы не зависит от наличия протечек:  здесь рабочее давление весьма незначительно, поэтому пока в тепловой сети есть вода, она будет функционировать исправно.

Как водится, не обошлось и без недостатков, из-за которых подобные системы стали постепенно вытесняться схемами закрытого типа с мембранным расширительным баком. По причине прямого контакта теплоносителя с атмосферным воздухом в емкости происходит сразу 2 процесса: естественное испарение горячей воды и насыщение ее кислородом. Отсюда проистекают следующие требования:

  • надо следить за уровнем воды в резервуаре и вовремя его пополнять;
  • нельзя заполнять отопительную сеть антифризом, что при испарении выделяет вредные вещества.

Насыщение кислородом теплоносителя приводит к уменьшению срока службы стальных деталей котла. По перечисленным причинам открытая система давно не применяется в многоквартирном доме, хотя в 60—70-е годы советской эпохи такая практика имела место в жилых зданиях малой этажности. Также нежелательна ее эксплуатация с высокотемпературными источниками тепла, когда теплоноситель близок к температуре кипения. Дело в том, что при повышенном давлении в закрытой сети этот порог повышается, а испаряться воде некуда. В открытой системе количество воды станет быстро уменьшаться, освобождая весь объем расширительного бака для воздуха.

Заключение

Открытые водяные системы – настоящая находка для тех людей, кто хочет полной независимости от внешних источников энергии. Правда, за это приходится расплачиваться увеличенными диаметрами трубопроводов и обеспечением необходимых уклонов. В результате скрыть эти магистрали весьма непросто и они портят своим видом интерьер комнат. Также снижена скорость прогрева жилища, затруднено автоматическое регулирование с помощью термостатических радиаторных вентилей.

cotlix.com

Открытая система отопления: особенности функционирования

Возможность использования воды в качестве теплоносителя позволило человечеству изобрести эффективный обогрев своих жилищ. Открытая система отопления — классический вариант, который до сих пор пользуется популярностью, благодаря простому принципу функционирования и минимальному количеству необходимых устройств.

Как выглядит система открытого типа на практике

Принцип действия

В водяной отопительной системе жидкость является средством транспортировки тепловой энергии к передающим тепло воздуху приборам. Этими приборами могут быть радиаторы либо сам трубопроводный контур внутри пола или вдоль стен (в последнем случае используют трубы большого сечения: 8-10 см).

Благодаря этому, тепла котла (является единственным источником тепла) хватает даже для теплоснабжения нескольких находящихся на удалении от теплогенератора помещений. Кроме того, за счет изменения количества радиаторов, можно равномерно прогревать комнаты разной площади. В этом и заключается преимущество водяного отопления перед установкой обычной печи, способной обогревать только прилегающие к ней помещения.

Перемещение жидкости по контуру в силу физических законов может осуществляться самотеком: плотность нагретого теплоносителя ниже, чем остывшего. Помимо принципа термодинамики функционирование обеспечивается за счет монтажа труб под некоторым уклоном. Для повышения эффективности можно также задействовать циркуляционный насос. Многие ошибочно полагают, что насос — атрибут только закрытой системы: в открытых контурах также допустима принудительная циркуляция теплоносителя.

Открытая система теплоснабжения характеризуется в первую очередь расширительным баком открытого типа. Он представляет собой емкость без крышки для образовавшихся в результате теплового расширения воды излишков теплоносителя. Резервуар позволяет автоматически стабилизировать давление в системе. А для того, чтобы жидкость не выливалась по принципу сообщающихся сосудов, расширительный бак крепят в самой верхней точке контура. Резервуар одновременно выполняет функцию воздушного клапана: через него в атмосферу выходит воздух из системы (при ее наполнении и работе).

Подробная схема функционирования открытой отопительной системы

Отопление дома обеспечивается по следующему принципу:

  • подача — теплоноситель нагревается в котле и перемещается к радиаторам;
  • обратка — остывшая в расширительном баке и радиаторах жидкость стремится «уйти» в нижнюю точку и за счет наклона труб попадает в котел.

Установка циркуляционного насоса делает процесс более интенсивным, но принцип работы от этого не меняется.

Разновидности открытых систем

Система отопления открытого типа бывает:

  • Однотрубной, которая в базовом варианте включает в себя котел отопления, расширительный бак, батареи + трубы стандартного сечения либо просто трубы увеличенного сечения без радиаторов. Особенность: для подачи и обратки прокладывается одна магистраль, из-за чего по мере удаления от котла ухудшается прогрев помещений. Однотрубная открытая система отопления пригодна лишь для небольших одноэтажных домов, в остальных случаях для качественного теплоснабжения ее эффективности недостаточно.
  • Двухтрубной, которая является более сложной и дорогой в монтаже разновидностью системы. Однако, она позволяет равномерно прогревать весь дом.
Как выглядят однотрубная и двухтрубная системы на схемеОсобенность: магистраль подачи поставляет нагретый теплоноситель сразу во все приборы отопления, обеспечивая их одинаковую температуру. Обратка же в данном случае идет по отдельному трубопроводу, к которому подсоединен каждый из радиаторов.

Схемы

Схема системы отопления открытого типа подбирается в зависимости от параметров дома, требований к эффективности системы, планируемого объема финансовых вложений в ее проектирование и монтаж. Открытая система теплоснабжения может быть гравитационной или с принудительной циркуляцией, что во втором случае требует установки специального оборудования.

Выбирая схему, нужно учитывать:

  • Общую площадь помещений, где должно быть проведено водяное отопление. Если значение меньше 60 кв. м., достаточно системы с естественным движением теплоносителя (гравитационной).
  • Этажность постройки, высоту потолков. Для гравитационной системы потребуется разгонный сток от котла, чтобы исключить образование воздушных пузырей в контуре – они помешают нормальному движению жидкости и эффективность теплоснабжения.
  • Расчетный тепловой режим функционирования системы. Если предполагается использование низкотемпературного отопления, то в открытую систему обязательно ставят циркуляционный насос. Без него не будет движения теплоносителя, так как одного лишь теплового расширения воды в 45-60 градусов будет недостаточно для естественной циркуляции.

Проанализировав показатели и рассчитав тепловые потери, можно сделать вывод относительно более удобной и выгодной для использования схемы теплоснабжения.

Более подробно рассмотрим каждую из систем теплоснабжения.

Естественная циркуляция

В открытой системе отопления гравитационного типа не предусмотрено механизма, заставляющего теплоноситель перемещаться по контуру. Движение обеспечивается за счет теплового расширения жидкости. Чтобы сделать систему работоспособной, в контур включен разгонный стояк высотой от 3,5 м. – по нему нагретый теплоноситель поднимается вверх, и далее движется по наклонным трубам к радиаторам отопления, заставляя остывшую воду вернуться в котел по трубе обратки.

При расчете гравитационной системы важно учесть не только высоту разгонного стояка, но и расположение расширительного бака, который должен находиться в самой высокой точке контура. Таким образом, разгонный стояк должен быть подсоединен к расширительному баку снизу (в идеале) или сбоку, если высота потолков или крыши не позволяет иначе установить резервуар.

Пример однотрубной системы с естественной циркуляцией

Самотечная система позволяет использовать для отопления дома водяной теплый пол, но на его контур придется установить отдельный циркуляционный насос. При отсутствии электроснабжения теплый пол будет отключаться, но работоспособность радиаторной системы сохранится.

Если открытая система теплоснабжения с естественной циркуляцией предполагает одновременную подготовку воды для ГВС, то бойлер косвенного нагрева монтируют ниже расширительного бака.

Принудительная циркуляция

Открытая система отопления с циркуляционным насосом отличается более быстрым прогревом помещений за счет интенсивного движения теплоносителя – скорость возрастает до 0,3-0,7 м/с. За счет ускоренного перемещения нагретой жидкости равномернее прогреваются все ветви отопительной магистрали.

Система отопления с принудительной циркуляцией – энергозависимый вариант, поскольку встроенный насосный агрегат требует энергоснабжения. Избежать проблем, связанных с перебоями в электроснабжении поможет устройство байпаса – перемычки, на которую и монтируется насос с сопутствующим оборудованием. В этом случае при отключении электроэнергии теплоноситель продолжит свободно перемещаться по отопительному контуру естественным путем, и дом не останется без тепла.

Пример однотрубной системы с принудительной циркуляцией для двухэтажного домаСхема монтажа двухтрубной системы с принудительной циркуляцией в двухэтажном доме

Циркуляционный насос ставят на обратную трубу недалеко от ее входа в котел (до теплоагрегата должно оставаться около 1,5 м). По обеим сторонам от байпаса с насосом устанавливают два отсекающих крана, с помощью которых перекрывается поток жидкости по основной трубе, если насос работает. При отключении электроэнергии краны открывают, восстанавливая естественную циркуляцию.

Если вы задумались, можно ли поставить насосный агрегат для принудительного движения жидкости в контуре открытой системы теплоснабжения, важно знать, что не стоит забывать о разгонном стояке и правильном уклоне труб – без этого при отключении электроэнергии система работать не сможет. Учтите, что насос в открытой системе высокотемпературного отопления – дополнительный элемент, призванный повысить эффективность, а в низкотемпературной – базовый компонент, обеспечивающий функциональность.

Обвязка циркуляционного насоса

Требования к монтажу и эксплуатации

Обустраивая теплоснабжение дома, требуется принять во внимание, что открытая отопительная система имеет ряд особенностей:

  • Котел (твердотопливный, газовый, жидкотопливный) должен располагаться в нижней точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней.
  • Удобнее всего разместить расширительный резервуар на утепленном чердаке, если крыша холодная – теплоизолируют саму емкость и магистрали.
  • Чем меньше поворотов и соединительных элементов в магистрали – тем эффективнее движется теплоноситель при естественной циркуляции.
  • Скорость движения теплоносителя в гравитационной системе не превышает 0,3 м/с, поэтому важно следить за температурой жидкости в котле, не допускать ее перегрева и кипения – это повредит трубам магистрали и приборам отопления.
  • Перед наступлением холодов воду из неиспользуемой отопительной системы сливают, чтобы трубы и рубашка котла не лопнули при перемерзании жидкости.
  • В расширительный бак регулярно требуется добавлять воду, так как она со временем испаряется, а недостаток теплоносителя приведет к формированию воздушных пробок и остановке системы. Можно организовать узел подпитки или заливать вручную из ведра – это проще в небольшом индивидуальном доме.
  • Открытая система отопления диктует использования воды в качестве теплоносителя. Это связано с тем, что антифриз относится к токсичным веществам, и его испарения из открытого бака вредны для человека. Кроме того, его придется регулярно подливать, увеличивая затраты на отопление. Если отоплением предполагается пользоваться нерегулярно, но хочется избежать хлопот с постоянным сливом жидкости из контура, допускается залить антифриз, но в этом случае расширительный бак снабжают крышкой с небольшим отверстием, чтобы снизить скорость испарения незамерзайки.
  • Ключевой этап обустройства отопления гравитационного типа – проектирование, поскольку важно правильно выполнить расчет сечения труб и уклон трубопровода. Соответствующие нормы указаны в СНиП 2.04.01-85. Протяженность контура должна составлять не более 30 метров, на горизонтальных участках магистрали трубы монтируют с уклоном не менее 2-3 мм на метр длины.
Котел должен быть расположен ниже самого низкого радиатора

Открытая система: достоинства и недостатки

При обустройстве отопления в частном доме немало людей отдает предпочтение классическому варианту системы, в которой используется открытый расширительный бак, несмотря на растущую популярность более передовых систем закрытого типа. Этот выбор обусловлен достоинствами, которыми обладают открытые системы обогрева дома, в их число входит:

  1. Энергонезависимость. Для местности с нестабильным электроснабжением актуален вопрос отопления без использования оборудования, потребляющего электричество. Помимо обустройства открытой системы важно использовать энергонезависимый котельный агрегат.
  2. Надежность. Это основной плюс – данный вариант теплоснабжения доказал свою функциональность десятилетиями эксплуатации в самых разных условиях, в том числе в регионах с суровым климатом. По сути, надежность открытых систем сводится к надежности котлов, поскольку в ней больше нет элементов, которые могут выйти из строя. Важно лишь внимательно подойти к выбору приборов отопления и элементов для прокладки трубопровода – от их срока эксплуатации зависит продолжительность функционирования системы.
  3. Простая схема. Отсутствуют сложные узлы, монтаж можно осуществить самостоятельно.
  4. Не требуется отладка и настройка - после завершения монтажа, контур заполняют водой. Если нагретый теплоноситель начал циркулировать, все сделано правильно.
  5. Бесшумная работа, отсутствие вибраций (если не используется циркуляционный насос).
  6. Возможность дополнить энергонезависимое отопление циркуляционным насосом, сделав универсальную систему и повысив ее эффективность.

К недостаткам эксплуатации отопительного контура открытого типа относят:

  • Ограничение в применении. Для больших домов такая система не подходит – если длина горизонтальной магистрали превышает 30 метров, величина гидравлического сопротивления в трубах превышает уровень напора потока нагретого теплоносителя, то есть, естественная циркуляция невозможна, наступит статическое равновесие.
  • Инертность. Без установки циркуляционного насоса прогрев системы (выход в рабочий режим) будет занимать немало времени, поскольку скорость перемещения нагретой жидкости чрезвычайно низка. По этой же причине невозможно организовать оперативное управление микроклиматом в помещении.
  • Конструкционные нюансы. Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление в трубопроводе, его монтируют из труб разного диаметра (по мере удаления от котла диаметр должен уменьшаться, чтобы поддерживалась нормальная скорость перемещения жидкости), а это усложняет монтаж и требует дополнительных расходов – трубы большого диметра дороже, нужны переходники и т.д.
  • Особенности монтажа. Обязательно следует соблюдать расчетный уклон труб на каждом участке магистрали – даже единственная ошибка способна сделать систему неработоспособной или снизить ее эффективность. В последнем случае для преодоления гидравлического сопротивления придется повысить рабочую температуру теплоносителя, что ведет к перерасходу топлива и увеличению финансовых затрат на теплоснабжение.
  • Обслуживание. Из-за интенсивного испарения горячей жидкости из открытого расширительного бака, требуется постоянно следить за уровнем воды и вовремя ее подливать.
  • Активная коррозия металла. Через бак в теплоноситель постоянно поступает кислород, что ускоряет коррозионные процессы. Это снижает долговечность металлических элементов системы, в том числе стального теплообменника котельного агрегата.
Виды котлов и их выбор

Заключение

Открытые системы для отопления дома – незаменимый вариант для местности, расположенной вдали от центральных коммуникаций. При наличии стабильного электроснабжения данный вид отопления выбирают при желании максимально снизить сезонные финансовые затраты на теплоснабжение небольшого по площади дома.

Видео по теме:

profiteplo.com


Смотрите также




Rambler's Top100

Copyright © 2009-2019  «МАГНИТЭК-НН» E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
603037 Нижний Новгород, ул. Федосеенко, д. 54
тел. 8 (831) 223-73-53, 223-55-05, 229-06-66, 223-55-45, 225-77-78, 225-44-50,
225-71-31
Карта сайта, XML