0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема отопления частного дома открытого типа

Открытая и закрытая система отопления: основные различия, все достоинства и недостатки

Перед началом установки отопительной системы перед каждым человеком встаёт вопрос: закрытую или открытую систему теплоснабжения выбрать для частного дома. Для выявления разницы необходимо ознакомиться с принципом действия и устройством каждой из представленных схем.

Открытая система отопления.

Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

  1. Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
  2. «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.

Схема открытой системы теплоснабжения

В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.

В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:

  • Котёл для нагревания теплоносителя.
  • Приборы отопления (батареи)
  • Расширительный резервуар открытого типа
  • Трубопровод

В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.

Но в то же время к каждой батарее поступает жидкость примерно одинаковой температуры, и тем самым устраняется главный недостаток однотрубной схемы.

Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.

Циркуляционный насос в системе отопления

Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:

  • При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
  • Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.

При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:

  • Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
  • Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
  • Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
  • Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
  • В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.

Закрытая система отопления: различия от открытой.

Данная сеть включает в себя следующие элементы:

  • Котёл для нагрева теплоносителя
  • Воздухоотводный клапан

Схема работы воздухоотводчика

  • Термостатический клапан
  • Отопительные приборы (батареи, тёплый пол и т.д.)
  • Трубы
  • Расширительный резервуар закрытого типа, то есть герметичный от окружающей среды

    Расширительный бачок закрытой системы отопления

  • Балансировочный клапан
  • Вентиль шаровой
  • Манометр
  • Соединительные элементы
  • Главное отличие закрытой и открытой системы теплоснабжения состоит в том, что при закрытом типе теплоноситель полностью изолирован от окружающей среды.

    В данной системе вмонтирован насос, для облегчения циркуляции жидкости. Подобная схема исключает большое количество минусов, которые присутствуют в открытом теплоснабжении.

    Особенности разницы функционирования закрытой схемы от открытой состоят в следующем:

    • Расширение жидкости, происходящее в результате её нагревания в котле, компенсируется в мембранном расширительном резервуаре. После того как поступивший в бак теплоноситель охладился, он снова возвращается в систему. Таким образом в ней поддерживается постоянное давление.
    • Создание необходимого давления происходит ещё на стадии установки контура отопления.
    • Циркуляция жидкости осуществляется только при помощи насоса. В следствие этого закрытая схема целиком зависит от наличия электричества (помимо случаев подключения автономного генератора).
    • Наличие циркуляционного насоса не налагает строгих рамок на диаметр используемых труб. Помимо этого трубопровод не обязательно должен быть расположен с уклоном. Главное условие — это расположение насоса на «обратке», для того чтобы в него поступал охлаждённый теплоноситель.
    • Отсутствие уклона труб может сыграть отрицательную роль. Ведь даже при небольшом уклоне система будет функционировать и без электричества. А при горизонтальном расположении труб данная система не работает. Данный минус закрытой схемы перекрывает его высокий коэффициент полезного действия и иные плюсы.
    • Установка данной сети проста и может быть применена для любых помещений, независимо от их площади. Помимо этого не требуется утепление магистрали, так как трубы нагреваются очень быстро.
    • В закрытом типе существует возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя, вместо воды. Так же данная схема меньше подвергается коррозии, вследствие её герметичности.
    • Несмотря на закрытость системы от окружающей среды, её герметичность может быть нарушена. Это может произойти в местах стыков схемы, либо на стадии заполнения её теплоносителем. Так же особо критичными являются места перегибов труб и верхние точки. Для того, чтобы избавиться от воздушных пробок, сеть оборудуется спец. клапанами и кранами Маевского. При наличие в схеме алюминиевых приборов отопления, отводчики воздуха обязательны (при контакте алюминия и теплоносителя выделяется кислород).

    Воздухоотводчик в закрытой и открытой системе отопления

    Помимо этого стоит придерживаться ряда правил монтажа и запуска закрытой системы:

    • Теплоноситель должен двигаться в том же направлении, что и воздух. То есть снизу вверх.
    • После включения системы открыть краны, отводящие воздух, и закрыть краны, спускающие воду.
    • Как только из крана отвода воздуха пойдёт вода — перекрыть его.
    • Только после всего вышеперечисленного запускать циркуляционный насос.

    Открытая и закрытая система теплоснабжения, разница в работе и конструкции.

    Основываясь на вышесказанное, закрытая и открытая системы отличаются:

    1. Стоимость открытого теплоснабжения ниже, особенности при самотёчной циркуляции, в отсутствие насоса и запорной арматуры. Но при этом её монтаж в частном доме затронет весь объём помещений, от подвала до чердака. К тому же необходимо соблюдение уклонов магистрали и диаметров труб.
    2. Монтаж закрытой схемы, помимо прокладки трубопровода, предполагает установку большого количества дополнительных элементов.
    3. КПД закрытой схемы будет выше в любом случае.
    4. В закрытой схеме возможно применение не замерзающего теплоносителя — антифриза (оптимальный вариант для частных домов, не отапливаемых зимой)
    5. В открытой системе необходим постоянный контроль уровня теплоносителя, из за его испарения в окружающую среду.
    6. Закрытый тип энергозависим, за счёт постоянной работы циркуляционного насоса (проблема решается установкой автономного электрогенератора, но в то же время стоит учитывать затраты при его отсутствии)
    7. Установка открытого вида теплоснабжения ограничена общей площадью помещений, в отличие от закрытого.
    8. Срок службы закрытой системы более продолжителен за счёт почти полного отсутствия воздействия коррозии.

    Итоговый выбор закрытой или открытой системы теплоснабжения зависит от условий и места её установки. Но нужно помнить, что для монтажа закрытой системы необходимо обладать определёнными навыками, либо обратиться за консультацией к профессионалам.

    Что такое отопительная система открытого типа? Описание и достоинства

    Для владельцев загородных домов одним из приоритетных вопросов является планирование схемы обогрева. Существует открытая и закрытая система отопления, каждая из которых имеет свои особенности. Во втором случае емкость оснащена мембраной, создающей давление, активируется клапан, выпускающий лишнюю жидкость. Первый вариант – естественное движение носителя по трубам и наличие бака со свободным доступом воздуха. Эта конструкция в частном доме является простой и энергонезависимой.

    Систему отопления называют открытой, когда в контуре отсутствует любое созданное искусственно избыточное давление. Может работать с принудительной или естественной циркуляцией жидкости. Грамотный монтаж оборудования и установка насоса позволяет быстро переключаться с одной схемы работы на другую. Обязательно наличие расширительного бака, который предназначен для компенсации расширения носителя при повышении температуры. Это устройство размещают в высшей точке разводки труб в частном доме, что способствует еще и выводу лишнего воздуха и предотвращению его попадания.

    При проектировании важно грамотно подобрать схему открытой отопительной системы с циркуляционным насосом. Это зависит от площади загородного дома, требуемого теплоснабжения и режима работы. Расчет производится по следующим параметрам:

    1. Если общий объем помещений менее 100 м2, лучше произвести установку отопления открытого типа.

    2. Для варианта с естественной циркуляцией потребуется наличие разгонного стока, чтобы предотвратить попадание воздуха.

    3. При низкотемпературном режиме работы нужен насос, иначе малое расширение жидкости не обеспечит необходимое движение носителя.

    4. Магистраль, подающая воду, должна быть наклонена в сторону открытой системы отопления, обратный ход – к котлу. Важно учитывать угол в 1 см на каждый метр.

    Элементы конструкции

    Схема работы заключается в следующем: отопление обеспечивается поэтапно – начинается нагрев воды в котле, затем носитель поступает в трубы и доходит до области низкого давления. После прохождения полного оборота жидкость отдает тепло и возвращается в начальную точку. Для нормального функционирования открытая система отопления должна состоять из следующих элементов:

    1. Котел, работающий на различных видах топлива. Монтаж электрического оборудования не рекомендуется, так как высока вероятность образования воздушных пробок, способных привести к перегреву носителя.

    2. Установка котла требует предварительных расчетов размеров помещения и обустройства вентиляции. Полы и стены при открытой системе отопления должны быть облицованы противопожарным материалом.

    3. Стояк с диаметром не менее 30 мм. Расчет длины труб производят с определением выхода из верхней части радиатора и возвратом в нижнюю точку. При вычислении диаметра определяют показатель, чтобы обеспечить нужную разницу давления в обратной подающей.

    4. Расширительный бак открытой системы отопления размещают на чердаке или рядом с котлом. Его объем не должен превышать 5 % от величины всего оборудования обогрева загородного дома в целом. Для одноэтажного здания лучше выбрать бак размером от 10 до 15 литров. В резервуаре требуется сделать сливное отверстие с выходом на трубу, для отведения избытка воды. Это важно для контроля работы и первичного сброса.

    5. Конвекторы и теплые полы не используются. В этом случае лучше произвести установку радиаторов. Схема монтажа в частном доме зависит от определенной разводки труб.

    6. Батареи размещают на расстоянии 5 см от стены. Хорошо работают приборы, находящиеся под подоконником, обеспечивая максимальную защиту от холода. Для обогрева комнаты площадью 20 м2 понадобится установка радиатора 100 см.

    7. Отопление с насосом подразумевает принудительный тип. В этом случае прибор значительно повышает эффективность подачи тепла и снижает расход энергоносителя.

    8. Вентили нужны для первичного заполнения жидкостью из водопровода и дальнейшего контроля за количеством воды. Кран практически всегда находится в закрытом положении, задействуется только при необходимости.

    Отопительная система с принудительной циркуляцией дает больше возможностей по сравнению с естественным типом. Двухтрубный вариант отличается наличием насоса. Врезка производится в обратную магистраль, на близком расстоянии от котла, в части с наиболее низкой температурой носителя. Чтобы воздух при заполнении был полностью устранен, установку делают в одной плоскости с обратным ходом. Также понадобится врезка байпаса – отрезка, расположенного параллельно регулирующим и запорным элементам.

    Схема отопления с принудительной циркуляцией предполагает подключение бака с переливом. Этот вариант может работать также в естественном режиме. При отсутствии электропитания открывают байпас, и система продолжает функционировать без сбоев. Разводка труб бывает горизонтальной и вертикальной, оба вида допускают подсоединение к бойлеру. Для этого в расчетах необходимо предусмотреть обустройство распределительного коллектора, который обеспечит поступление носителя одновременно во все приборы частного дома.

    Положительные и отрицательные стороны

    К достоинствам отопительной системы открытого типа относят следующие факторы:

    1. Простой монтаж. Можно установку провести самостоятельно. Обслуживание также не представляет сложности, как и замена деталей, вышедших из строя.

    2. Стартовый этап легкий: достаточно заполнить водой, включить котел и отопление заработает. Нет необходимости в специальной отладке и настройке.

    3. Равномерный обогрев всего частного дома.

    4. Независимость от электроснабжения. Даже в случае принудительной циркуляции системы отопления можно в любой момент переключиться на естественный тип.

    5. Надежность – одно из основных преимуществ. Открытый тип отопления проверен испытаниями в разных условиях, и он доказал свою эффективность. Срок службы определяется исключительно эксплуатационными характеристиками труб и оборудования. При правильном подходе все приборы смогут работать долгое время.

    6. Универсальность обеспечивается подключением к системе отопления циркуляционного насоса. В случае отсутствия электричества или при выходе приборов из строя задействуется энергонезависимый режим.

    Также существует ряд недостатков:

    • Достижение пика занимает долгое время, так как система инертна. Это объясняется необходимостью в большом количестве воды в контуре и ее естественным движением.
    • При подключении важно создать уклон на всех участках, начиная от подающего и заканчивая обратным ходом. В случае невозможности углового монтажа отопление может стать неработоспособным или неэкономным. Большая часть работы будет расходоваться на сопротивление гидравлического давления на прямом отрезке.
    • Устройство расширительного бака подразумевает его вынос на чердак, что требует дополнительной защиты резервуара от мороза. Место его расположения должно быть оборудовано надежной теплоизоляцией.
    • Открытый тип отопления не подходит для домов с большой площадью. При удаленности радиаторов от котла более чем на 20 м сопротивление в трубах превышает уровень напора воды, что недопустимо для отопительной системы с естественной циркуляцией.

    Перед началом работы просчитывают нужное количество радиаторов, их размеры, объем бака, характеристики котла. Чтобы обеспечить комфортный микроклимат, в вычисления включают параметры помещений, наличие окон и дверей, особенности климата, дополнительные источники тепла, если таковые имеются. Оптимально мощность оборудования составляет 1+1,5 кВт на 10 м2. При подключении циркуляционного насоса эта цифра может меняться в меньшую сторону. Процедура монтажа отопления открытого типа представляет собой следующие действия.

    1. Котел помещают на постамент высотой 4-5 см. Это бетонный настил, который нужно закрыть металлическим листом для обеспечения мер безопасности. При размещении устройства в подвале повышается эффективность, так как перепад высоты между котлом и радиаторами составляет минимум 3 метра, что хорошо для циркуляции.

    2. Обвязку выполняют металлическими трубами в случае близкого расположения к системе. На удалении можно использовать металлопластиковые элементы. Перед входом в котел устанавливают фильтр и циркуляционный насос.

    3. Трубы должны совпадать по диаметрам, так как применение переходных деталей недопустимо. Контур отопления начинают и замыкают в нагревательном резервуаре.

    4. Котел подключают к дымоходу, щели хорошо заделывают составом, устойчивым к высокой температуре.

    5. При обустройстве радиаторов рекомендуется применение специальных кранов для быстрого устранения воздушных пробок. Также для батарей потребуется использование ручных или автоматических терморегуляторов.

    6. В нижней части делают сливной узел, который понадобится для консервации или ремонтных работ.

    7. Расширительную емкость выносят на чердак и присоединяют к общей системе. После проверки всех подключений можно приступать к стартовому испытанию.

    Видов обогрева помещений существует достаточно много, открытый тип отопления – один из них. Независимо от принципа работы и подачи теплоносителя, установка требует предварительных расчетов. Для небольших домов целесообразно использовать естественную или принудительную конструкцию, так как она надежна, проста в эксплуатации и хорошо справляется с основными функциями.

    Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

    Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

    Разновидности разводки отопления

    В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

    Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

    Однотрубная схема отопительных систем

    Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

    В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

    Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

    Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

    В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

    В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

    Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

    В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

    Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

    Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

    Двухтрубная схема отопительных систем

    В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

    Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

    Двухтрубная классическая разводка

    Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

    В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

    Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

    Попутная схема или «петля Тихельмана»

    Попутная схема разводки отопления.

    Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

    Веерная (лучевая)

    Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

    Веерная или лучевая система отопления.

    В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

    Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

    Разновидности подключения радиаторов

    Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

    • Боковое (стандартное) подключение;
    • Диагональное подключение;
    • Нижнее (седельное) подключение.

    Боковое подключение

    Боковое подключение радиатора.

    Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

    Диагональное подключение

    Диагональное подключение радиатора.

    Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

    Нижнее подключение

    Нижнее подключение с торцов радиатора

    Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

    Нижнее подключение радиатора.

    В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

    Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

    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:

    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.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector