Схема отопления закрытой системы: типовые схемы и принцип монтажа
Содержание
особенности схемы, необходимый диаметр труб
Гидравлическая система отопления представлена нагревательными приборами и отопительными устройствами, которых в определенном порядке соединяет между собой трубопровод. Как только теплоноситель нагревается, трубопровод начинает расширяться, т. е. изменяться в объеме. Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией компенсирует этот процесс за счет расширительного бака.
Что представляет собой закрытая система отопления
Отопительная система бывает открытого и закрытого вида, и зависит это от того, взаимодействует ли расширительный бак с наружным воздухом. Теплоноситель осуществляет свое движение при помощи насоса. Благодаря включению насоса в гидравлическую схему помещение обогревается гораздо эффективнее, а принудительная циркуляция обеспечивает включение в такую схему дополнительные отопительные устройства.
Наличие в схеме насоса делает отопление зависимым от электроснабжения, однако, в результате этого теплоноситель начинает циркулировать гораздо эффективнее.
При реализации такой схемы установку насоса осуществляют на обратной магистральной трубе перед котлом. Там же устанавливают и расширительный бак для отопления закрытого вида.
Закрытая система отопления не дает испаряться теплоносителю. В результате чего не нужно все время держать под контролем в системе его уровень. Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет осуществлять прогрев за гораздо меньшее время и изменять уровень нагрева в отдельно взятом помещении. При включении в цепь комнатного термостата появляется возможность довольно эффективно обогревать помещение, если температура опустится ниже установленной нормы.
Элементы схемы отопления закрытого типа
Схема отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией включает в себя следующие элементы:
- котел любого типа;
- циркуляционный насос;
- трубы, необходимые для сооружения подводок, стояков и перемычек;
- пробковые и шаровые краны;
- воздухоотводчики;
- приспособления для крепежа;
- расширительный герметичный бак мембранного типа;
- радиаторы отопления;
- переходники, необходимые для соединения труб;
- обратные клапаны;
- фильтры, которые требуются для поддержания работы котла отопления и насосов.
Принцип работы
Такие теплоносители, как антифриза или вода, нагреваются в отопительном котле. Как только температура начинает повышаться, происходит увеличение объема. Излишек теплоносителя поступает в расширительный котел. Этот агрегат напоминает капсулу, которая состоит из двух отделений.
Первое отделение представляет собой гидравлическую камеру, в которую поступает жидкий теплоноситель в процессе нагревания. Второе отделение – это газовая камера, заполненная азотом, находящимся под давлением.
Перед запуском отопления в баке начинает устанавливаться давление, которое равняется гидростатическому давлению в контуре. Во время нагревания теплоносителя он поступает в расширительный бак через клапан.
Это способствует выравниванию давления внутри системы, потому что объем газовой камеры начинает уменьшаться, а давление газа – увеличиваться. Возврат в систему теплоносителя из расширительного бака осуществляется тем же циркуляционным насосом.
Особенности схемы закрытой системы отопления
Схема отопления закрытого вида имеет некоторые особенности. Циркуляционный насос и расширительный бачок могут находиться в одном помещении вместе с котлом нагревания. Такая особенность имеет определенные преимущества – общая длина трубопроводов уменьшается, а также отпадает необходимость устанавливать трубы большого диаметра и соблюдать при монтаже углы наклона.
Кроме того, такое оборудование лучше всего устанавливать на обратной магистральной трубе. Насос может дольше эксплуатироваться, если по нему проходит теплоноситель с низкой температурой.
Схема отопления открытого вида содержит определенные ограничения по размерам, поэтому ее можно использовать для небольших помещений. У закрытой системы отопления таких ограничений нет.
Плюсы и минусы отопления закрытого вида с принудительной циркуляцией
Отопление закрытого вида имеет свои достоинства и недостатки, но все же плюсов у него гораздо больше, чем минусов.
К достоинствам закрытой системы относятся:
- Большая теплоотдача.
- Возможность применения труб меньшего диаметра, что делает монтаж более экономным. Трубы одинаковой длины, но с меньшим диаметром стоят гораздо ниже, чем трубы большего диаметра.
- Благодаря герметичности уменьшается вероятность возникновения коррозии.
- Отсутствие испарения теплоносителя.
- Продолжительность работы котла выше из-за уменьшения разницы температуры на выходе и входе.
- Возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя.
- Монтаж такой системы упрощается, поэтому нет необходимости высчитывать длину, высоту, уклон и диаметр труб для отопления с принудительной циркуляцией.
- Схема закрытой системы отопления экономит тепло, в результате расход топлива уменьшается.
Недостатки такой системы следующие:
- Энергозависимость, т. е. для циркуляционного насоса необходимо электроснабжение. Для решения этой проблемы необходимо обеспечить отопительную систему бесперебойным и независимым источником электричества.
- Циркуляционный насос сам по себе стоит не очень дорого, однако, монтаж системы получается достаточно дорогим.
- Для работы насоса требуются постоянные затраты на электричество.
Монтаж закрытой отопительной системы
Монтаж следует начинать с выбора котла, который должен соответствовать двум критериям – вид и мощность. Очень популярными в последнее время стали твердотопливные котлы. Несмотря на свою громоздкость, в эксплуатации они обходятся гораздо дешевле. На мощность котла влияют многие факторы.
Чтобы увеличить срок эксплуатации циркуляционного насоса, его следует врезать в обратку. Все дело в том, что по трубопроводу обратного хода движется уже охлажденная вода. В конструкции насоса предусмотрены резиновые уплотнители и манжеты. Охлажденная вода, которая поступает в обратку, не оказывает какого-либо существенного влияния на детали из резины, в результате чего они долго сохраняют свои первоначальные качества.
Для монтажа системы лучше всего подойдут трубы, имеющие минимальный диаметр. Это позволяет сократить себестоимость работ по установке системы отопления с принудительной циркуляцией, потому что объем теплоносителя, который заполняет систему, начинает уменьшаться. Это влияет на выбор расширительного бака и мощность котла отопления. После того как оборудование установили и провели трубы, необходимо закрытую систему отопления заполнить водой.
Заключение
Если сравнивать закрытые системы с естественной и принудительной циркуляцией, можно прийти к выводу, что какой-либо существенной разницы между ними нет. Единственное отличие закрытой системы с принудительной циркуляцией – недорогой монтаж и продолжительный срок службы оборудования.
- Автор: Леонид Григорьевич Чернухин
- Распечатать
Оцените статью:
(2 голоса, среднее: 5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Закрытая система отопления и ее преимущество
Закрытая система
Если рассматривать систему водяного отопления частного дома, то это схема определенного соединения различных приборов и оборудования.
Выполняется оно в строгом порядке. Теплоноситель тоже движется только в одном направлении, и смена его невозможна. Ведь действуют законы физики, когда нагретая вода поднимается вверх, а охлажденная опускается. Только есть одно НО. Существуют две системы отопления, которые отличаются друг от друга закрытостью и герметичностью. Многие специалисты считают, что закрытая система отопления более эффективна. Так ли это? Попробуем разобраться.
Содержание
- Особенность закрытой системы
- Преимущества закрытой системы отопления
- Элементы отопительной схемы
- Как работает закрытая схема отопления
- Конструктивные особенности
- Монтаж отопительной закрытой системы
- Заполнение отопления теплоносителем
- Заключение по теме
Особенность закрытой системы
Чтобы понять, чем закрытая система отличается от открытой, сначала разберемся с расширительными баками.
Это емкость из металла или пластмассы. Устанавливают ее в верхней части системы, как можно выше.
Выполняет она двойную функцию:
- Во-первых, создает небольшое давление внутри трубопроводов.
- А, во-вторых, собирает излишки теплоносителя, после того как он нагреется. Ведь жидкости с повышением температуры расширяются, и это закон физики.
Открытая система от закрытой отличается тем, что теплоноситель в расширительном баке соприкасается с воздухом. Во второй системе все герметично, и никакого соприкосновения нет.
К чему такие сложности? Есть в этом деле один положительный аспект. Во многие отопительные сети частных домов устанавливаются циркуляционные насосы, которые повышают эффективность работы системы за счет равномерного распределения теплоносителя по радиаторам отопления. Это дает экономию топлива, а значит, и денежных средств из семейного бюджета. А циркуляционный насос может работать только в закрытой системе.
Небольшое отступление.
Установка теплого пола в частных домах возможна с устройством насоса — без него эта система работать будет, но не так эффективно, как хотелось бы. А значит, если вы решили установить в своем доме «теплый пол», вы просто обязаны принять закрытую систему отопления.
Однако установка циркуляционного насоса ставит отопление в зависимость от энергоснабжения. Все правильно — небольшие затраты будут, но они перекроются экономией основного топлива, причем в несколько раз.
Внимание! Устанавливать насос необходимо на магистраль обратного движения теплоносителя. Это делается с единственной целью — защитить от высоких температур резиновые детали насоса (манжеты, уплотнительные кольца и сальники). Тут же около насоса необходимо расположить стояки, который соединяют магистраль с расширительным бачком.
Преимущества закрытой системы отопления
Установка подключения
Конечно, затраты на приобретение и монтаж циркуляционного насоса существенны, но от этого прибора система только выигрывает.
Какими же преимуществами отличается этот вариант?
- Упрощается монтаж за счет того, что отпадает необходимость выставлять углы наклона магистралей, и не нужна теплоизоляция трубопроводов.
- Снижается стоимость монтажа отопительной системы за счет использования труб меньшего диаметра. Ведь в открытой схеме чем больше объем воды внутри, тем лучше. В закрытой системе такой зависимости нет.
- Теплоноситель не испаряется, что позволяет не контролировать его уровень и не требует периодического пополнения. Кроме того, в закрытой системе нагрев теплоносителя происходит гораздо быстрее. А горячая вода равномерно распределяется по всем радиаторам независимо от схемы разводки.
- Увеличивается срок службы нагревательного котла за счет снижения разницы теплоносителя в магистралях подачи и обратки. А также уменьшаются процессы коррозии за счет высокой герметичности.
- Появляется возможность использовать в качестве теплоносителя не воду, а антифриз.
- Повышается процесс теплоотдачи.
Есть ли у системы недостатки? Есть, но их не так много. Первое — это энергозависимость, поскольку насос подключен к сети подачи электроэнергии. Второе — объем расширительного бака должен быть больше, чем в открытом контуре. Специалисты рекомендуют брать бак объемом, равным 10% от объема теплоносителя. Поэтому стоимость такого резервуара может быть достаточно высокой.
Элементы отопительной схемы
Составляющие систему
Давайте перечислим, из каких узлов состоит закрытая отопительная система частного дома. От открытой ее отличают только несколько дополнительных приборов и измененная конструкция расширительного бачка.
Как обычно:
- это котел;
- трубы;
- фитинги;
- запорная арматура;
- отопительные батареи;
- иногда распределительный коллектор;
- мембранный расширительный бак;
- циркуляционный насос.
При этом можно сэкономить на диаметре труб, фитингов и запорной арматуре, хотя добавляется циркуляционный насос.
Мембранный расширительный бак можно приобрести только в готовом виде, а вот в открытой системе можно использовать баки, изготовленные своими руками. То есть плюсы и минусы друг друга перекрывают.
Как работает закрытая схема отопления
Все достаточно просто и традиционно. Теплоноситель нагревается в системе, расширяется, а его излишки перемещаются в расширительный бачок. Он представляет собой герметичную капсулу, разделенную на две части. Нижняя — это гидравлическая камера, куда поступает теплоноситель. Верхняя — это газовая камера, которая в заводских условиях заполняется азотом с определенным давлением.
Встраивание дополнительного насоса
До запуска котла и нагрева воды давление в расширительном бачке равно давлению теплоносителя в контуре. Как только начинается нагрев, теплоноситель заполняет нижнюю камеру, выдавливая азот через мембрану к верхней плоскости бака. Азот сжимается, а его давление повышается. При этом выравнивается давление в контуре и расширительном баке, и оно становится равным давлению азота.
Все остальное происходит по старой схеме. Теплоноситель проходит по всем магистралям отопления и возвращается в отопительный котел. И все это благодаря тому, что работает циркуляционный насос.
Конструктивные особенности
- Во-первых, все конструктивные элементы отопления можно разместить в одном помещении. Это и котел, и насос, и расширительный бачок. В таком случае нет необходимости поднимать бак на большую высоту. Ведь два элемента создают давление в контуре — это насос и азот внутри бачка. Все это дает несколько преимуществ — уменьшение диаметра трубопроводов, несоблюдение углов наклона, и отсутствие испарения теплоносителя.
- Во-вторых, появляется возможность использовать такую схему в домах с большой площадью и объемом. С открытой системой добиться эффективной работы отопления в большом доме будет очень сложно.
Котел и разделитель
Есть вопрос, который сегодня волнует определенную часть застройщиков частных домов. Он касается переделки открытой схемы в закрытую.
В этом плане никаких проблем нет. Не нужно менять трубы и другие элементы, нужно лишь врезать в обратный контур циркуляционный насос и поменять расширительный бак, установив мембранную модель.
Но не будут ли образовываться воздушные карманы в местах наклона трубопроводов? Такая вероятность есть здесь важно подобрать мощность насоса и размеры расширительного бачка. Если все будет в норме, то воздух будет проталкиваться под давлением теплоносителя.
Монтаж отопительной закрытой системы
Сразу же оговоримся, что никакой разницы нет — проводите вы сборку открытой или закрытой схемы. Вам придется столкнуться со всеми сложностями подобной работы. И если вы в чем-то сомневаетесь, то доверьте монтаж специалистам. Самое важное здесь — правильно подобрать узлы и приборы, чтобы они соответствовали нужным показателям и параметрам. Особенно это касается нагревательного котла, радиаторов, насоса и расширительного бака. Не будем забывать и трубы — в закрытом контуре их внутренний диаметр может быть равен 20 миллиметрам.
Оптимальный вариант — это организовать отдельную котельную, если дело касается обогрева большого дома, и без напольного котла не обойтись. Если домик небольшой, то настенный агрегат справится с задачей обогрева, а в его конструкции уже есть и расширительный бак, и циркуляционный насос. К тому же не придется монтировать его в отдельном помещении — для этого подойдет и кухня.
Заполнение отопления теплоносителем
Котельная в подвале
Итак, монтаж закончен, и теперь необходимо систему проверить и запустить. Для этого потребуется заполнить ее водой. Вариантов здесь два. Первый — подключить к водопроводу, установив запорное устройство в виде крана, вентиля или задвижки. Этот способ актуален, если выбрана однотрубная схема разводки. Но если давление воды в водопроводе достаточное, то можно его использовать и в двухтрубной схеме.
Второй — с помощью ведра и собственных рук. Для этого придется выше всех элементов вывести стояк, оборудованный воронкой и герметичной заглушкой.
Снимаете заглушку, устанавливаете воронку, заливаете воду в систему, после заполнения снимаете воронку и на место устанавливаете заглушку. Заглушка — это изготовленный в виде колпака элемент с резьбовым соединением и резиновой прокладкой в глубине колпака. Соответственно, стояк должен быть оборудован сгоном с внешней резьбой. Правда, заливка теплоносителя ручным способом требует и времени, и сил.
Итак, система заполнена. Теперь необходимо пройтись по всему контуру и осмотреть все без исключения стыки и соединения на предмет утечек. Если таковых нет, то можно включать насос и снова проверять, нет ли протечек. Если опять все нормально, можно зажигать котел. Но на этом проверка не прекращается. Когда теплоноситель наберет необходимую температуру, еще раз проверяем магистрали.
Рекомендация! Перед запуском отопления необходимо провести опрессовку с давлением в полтора раза большим, чем создает насос. Это особенно понадобится, если к системе отопления подключен «теплый пол».
Он будет замурован, поэтому ремонт после отделки провести очень сложно.Заполнение теплоносителем
Как правильно выполнять опрессовку? Для этого понадобится специальный насос —электрический или ручной. Подключаете его через вентиль, повышаете давление внутри схемы и перекрываете вентиль. В таком состоянии система должна находиться некоторое время — оно точно покажет, есть утечки или нет. После этого открываете вентиль и понижаете давление, спустив часть теплоносителя.
Заключение по теме
Устраивая закрытую систему отопления, необходимо принять во внимание все аспекты, о которых шел разговор выше. Конечно, эта система лучше, но если вы являетесь счастливым обладателем небольшого домика, то нет необходимости все это городить. Используйте схемы проще и с небольшим количеством различных элементов. Это не только упростит процесс монтажа, но и сократит значительную часть расходов, связанных со строительством дома в целом.
Читайте далее:
Hevasure — Замкнутые системы отопления, вентиляции и кондиционирования
Предотвращение коррозии замкнутых систем отопления
Водяные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха передают тепловую энергию вокруг здания, перекачивая воду через трубопроводы и связанные с ними компоненты.
Системы либо открыты для воздуха – в случае градирен, либо закрыты – в случае герметичных и герметичных конструкций. Системы с замкнутым контуром обычно используются для широкого спектра коммерческих систем ОВКВ, находящихся в офисных зданиях, центрах обработки данных, школах, больницах и промышленных объектах.
Что такое замкнутая система HVAC?
Системы с замкнутым контуром, иногда называемые замкнутыми системами водоснабжения или замкнутыми системами отопления и охлаждения, являются ключевым фактором, влияющим на общую эффективность соответствующих систем ОВКВ.
Как следует из названия, системы HVAC с замкнутым контуром представляют собой герметичные блоки, содержащие фиксированный объем воды. Он рециркулирует под давлением в системе для обеспечения нагрева и охлаждения; для контроля температуры или поглощения избыточного тепла промышленных процессов.
Примеры систем HVAC с замкнутым контуром включают:
- Системы низкотемпературного горячего водоснабжения (LTHW)
- Тепловые насосы
- Системы охлажденной воды
- Водяные контуры конденсатора
- Схемы централизованного теплоснабжения
Если эти жизненно важные части пазла инженерных систем здания плохо сконструированы и не обслуживаются, они могут быть подвержены коррозии, загрязнению и накипи, нанося ущерб общей производительности здания, влияя на эффективность использования энергии, создавая головную боль при обслуживании и увеличивая риск дорогостоящего ремонта и авария.
Замкнутый контур отопления и охлаждения – что может пойти не так?
Теоретически вода, циркулирующая в замкнутых системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, должна быть защищена от внешнего загрязнения. Однако неправильные методы технического обслуживания и обработки воды могут привести к проникновению кислорода, что является предшественником всех проблем с коррозией в системах с замкнутым контуром.
Если на этапах строительства и пуско-наладочных работ были допущены ошибки, или за системами не ухаживают должным образом, ответственные стороны могут столкнуться с тем, что система страдает от коррозии, вызванной непосредственно кислородом, или там, где этот кислород создал правильные условия для размножения бактерий.
Хотя бактерии не представляют большой угрозы для человека в замкнутом контуре (легионелла представляет собой хорошо задокументированный риск для здоровья, связанный с открытым контуром), они могут способствовать загрязнению системы и микробной коррозии, если их оставить для размножения.
Как можно предотвратить коррозию в замкнутых системах?
Традиционно коррозию в замкнутых системах отслеживают с помощью периодического отбора проб воды для определения необходимости принятия мер по исправлению положения. В настоящее время многие в отрасли понимают, что у этого моментального снимка есть много недостатков, поскольку часто слишком поздно выявляются проблемы и не обнаруживается первопричина каких-либо проблем. Отбор проб на наличие бактерий также может ввести в заблуждение, поскольку проблемы могут возникнуть только тогда, когда колонии прилипают к стенкам трубы под мусором и биопленками.
Если проблема обнаруживается после того, как коррозия закрепилась, часто используется промывка (нагнетание больших объемов воды и химикатов через трубопровод) для очистки системы. Чрезмерная промывка может привести к разрушению трубы и попаданию аэрированной воды. Поэтому крайне важно, чтобы коррозионные условия были идентифицированы до того, как произойдет повреждение.
Мониторинг в режиме реального времени предлагает гораздо лучшую защиту от коррозии для систем с замкнутым контуром, постоянно отслеживая ряд параметров, которые могут указывать на коррозионные условия, включая растворенный кислород. Получение ключевых данных в режиме 24/7 эффективно дает ответственным сторонам инструменты для остановки коррозии еще до того, как она начнется.
Этот подход также может снизить потребность в промывке за счет сведения к минимуму потенциальных проблем и отслеживания того, насколько быстро система возвращается к безопасным уровням. Там, где отбор проб является единственным средством проверки системы ОВКВ с замкнутым контуром, существует риск чрезмерного использования промывки.
Нажмите здесь , чтобы узнать больше о Hevasure и о том, как он может повысить эффективность и надежность вашей замкнутой системы HVAC.
Котел открытой или закрытой системы?
Перейти к содержимому
Правильная установка котла с оптимизатором системы смесительного клапана.
Если вы когда-нибудь задавались вопросом, как работает котельная система, попробуйте посмотреть на это так: На вашем автомобиле система охлаждения закрыта. Если температура внутри двигателя становится слишком высокой и начинает кипеть, есть крышка под давлением, которая отводит избыточное тепло. Таким образом, вместо того, чтобы ваш двигатель взорвался, крышка сбрасывает все это давление и уходит тепло. В этой системе также есть термостат, который открывается и закрывается в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Когда ваш автомобиль холодный, этот термостат закрывается и рециркулирует воду через блок двигателя, позволяя двигателю быстрее достичь рабочей температуры. Как только двигатель прогреется, термостат открывается, и охлаждающая жидкость течет по системе, регулируя температуру двигателя.
Дровяной котел открытой системы подобен вашему двигателю, а система лучистого отопления, присоединенная к котлу, подобна системе охлаждения в вашем двигателе.
Водопровод котла открытой системы.[/caption] Большинство людей, эксплуатирующих котлы, выбирают такую открытую систему из соображений безопасности; он не находится под давлением и отдает свое тепло в атмосферу, а это означает, что при перегреве пар выходит из трубы и рассеивается в воздухе. Котел открытой системы не может взорваться при неправильной установке или обслуживании. На самом деле, устранение неполадок в дровяном котле под давлением во многих областях совершенно незаконно, если вы не являетесь техником с соответствующей лицензией. Тем не менее, правильно установленные бойлеры под давлением так же безопасны, как и любой другой резервуар для горячей воды для бытовых нужд. Основное преимущество котла закрытой системы (под давлением) заключается в том, что вода не будет кипеть при температуре 220 градусов, как это обычно происходит на уровне моря. Закрытая система создает давление, и в результате вы можете запустить котел более горячим, чем если бы это была открытая система.
Дровяной котел с открытой системой.
Недостаток котлов открытой системы заключается в том, что их необходимо постоянно контролировать и заполнять водой, так как эта вода постоянно испаряется из системы. Если воду не заменить, котел в конечном итоге перегреется и выйдет из строя. Он не взорвется, но вызовет такой грохот, что вы можете подумать, что в вашей котельной стучит 800-фунтовая горилла. А если авария все-таки произойдет, у вас есть считанные минуты, чтобы спасти котел от свалки.
Ребристый пластинчатый теплообменник «вода-вода»
Однако сегодня на рынке есть котлы открытой системы, оснащенные автоматической системой заполнения, которая постоянно поддерживает бойлер заполненным водой. Поэтому, если вы выбираете открытую котельную систему, стоит убедиться, что она хороша с такими функциями. Кроме того, имейте в виду, что существует множество комбинированных систем открытого/закрытого котла, в которых котел является открытой системой, а система лучистого тепла закрытой.