Какая система отопления лучше подойдет для дома: закрытая или открытая?

Критерии выбора системы обогрева

Вариантов выбора всего два — закрытая или открытая система отопления дома. Задумывался ли кто, почему первые созданные системы были только открытыми? А открытыми они были по одной простой причине – котлы, нагревающие воду, были твердотопливными. При прекращении циркуляции вода в котле закипает, взрыв котла предотвращает предохранительный клапан, но погасить его быстро невозможно. Поэтому закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией стали применять для электрических и газовых котлов, которые можно выключить автоматически в любой нужный момент.

Открытая система отопления

Открытая система отопления в настоящее время считается устаревшей и применяется в небольших частных домах и загородных дачах. При этом нужна установка расширительного бака в открытой системе отопления в самой высшей точке разгонного коллектора, для обеспечения циркуляции под действием гравитации.
Современная открытая схема системы отопления с закрытой системы позаимствовала важнейший агрегат – циркуляционный насос. Он обычно используется при пуске системы для уменьшения ее инерционности. Затем в процессе работы насос выключается и открывается байпас. Знать, куда ставить насос в системе отопления, необходимо для его надежной и длительной работы. Насос ставится в точке с наименьшей температурой теплоносителя, обычно в «обратке» около котла.

Система называется «открытой» потому, что атмосферный воздух постоянно контактирует с водой в открытом расширительном баке.

Открытая система проста, надежна, а ее стоимость минимальна. Существует ошибочное мнение, что ее монтаж обходится дороже, потому что для подобных систем требуются трубы большего диаметра. Если учесть для закрытой системы отопления стоимость циркуляционного насоса, расширительного мембранного бак и затраты на электроэнергию, то монтаж обойдется явно не дешевле. В некоторых случаях альтернативы применению открытой системы отопления не существует. Например, при отсутствии электроснабжения.

Основные преимущества отрытых систем обогрева:

1. чрезвычайная простота при монтаже и обслуживании;
2. бесшумность работы;
3. энергонезависимость;
4. надежность работы с котлами любых типов;
5. относительно низкие затраты на приобретение оборудования, труб и арматуры.

Конечно, простая и надежная открытая система отопления схема ее обычно двухтрубная, не лишена недостатков:

• испарение жидкости в расширительном баке делает невозможным применение антифриза, за уровнем воды в баке необходимо следить;
• большая инерционность системы, для устранения этого недостатка устанавливают циркуляционный насос и байпас;
• для сложных контуров многоэтажных домов с теплыми полами система не подходит из-за большого гидравлического сопротивления подобных систем обогрева.

Закрытая система отопления

Если выбрана система отопления закрытого типа схема которой может быть любой – однотрубной или двухтрубной, с теплыми полами или без, то ее основной признак – отсутствие контакта теплоносителя с воздухом, т. е. она полностью герметична. Движение теплоносителя в контуре обеспечивает циркуляционный насос, а тепловое расширение жидкости компенсируется в герметичном мембранном расширительном баке. Применение принудительной циркуляции облегчает монтаж, ведь не нужно строго выдерживать уклон труб, которые могут быть меньшего диаметра. Наличие насоса делает систему энергозависимой.

С увеличением этажности частных домов и сложности контуров отопления применяется в основном система отопления закрытого типа, в составе которой может быть несколько циркуляционных насосов, коллекторная лучевая разводка и автоматизированное электронное управление температурой разных помещений. В закрытом контуре схема установки расширительного бака в системе отопления отличается от его размещения в открытой системе. Самый оптимальный вариант, размещение мембранного бака в «обратке» вблизи котла.

Популярная закрытая система отопления имеет как преимущества, так и некоторые недостатки:

1. в закрытой системе полностью отсутствует испарение, следовательно, можно применить антифриз в качестве теплоносителя;
2. 
   относительно меньшие расходы на трубы контура, трубы можно скрыть под полом или отделкой;
3. упрощается монтаж, не нужно тщательно вымерять углы наклона трубопровода;
4. небольшая инерционность системы и высокая теплоотдача;
5. незначительное количество кислорода в теплоносителе уменьшает коррозию стальных труб.

Трубы тепловых сетей

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

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

Температура транспортируемой жидкости может достигать 140°С.

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

Закрытый тип: достоинства и недостатки

• быстрые темпы установочных манипуляций;
• нет необходимости постоянно контролировать степень нагрузки на теплоноситель в баке;
• отличная устойчивость к низким температурным показателям;
• возможность контролировать показатели системы за счет снижения продуктивности теплоносителя;
• отсутствие необходимости менять партии воды благодаря высоким показателям герметичности;
• регулирование уровня давления системы;
• доступность;
• прочность и надежность;
• возможность применения дополнительных обогревателей, как составляющих схемы.

Расширительный бак для закрытой системы

Как работает расширительный бак

Расширительный бак подбирается исходя из расчета объема жидкости в закрытой системе отопления. При кипении вода увеличивается в объеме в среднем на 5,5%, соответственно и объем емкости должен иметь одну десятую часть от общего объема теплоносителя. Расширительный бак помогают ликвидировать слишком большое количество воды, что крайне важно в плане безопасности.

Конструкция состоит из двух блоков:

1. Корпус сделан из нержавейки.
2. Мембрана.

Одна часть емкости заполняется воздухом, в нижний отсек попадает лишняя вода. При повышении температуры мембрана сжимается, регулируя поступление жидкости. Емкость монтируется рядом с котлом, она является эффективным инструментом для предотвращения прорыва контура и аварии.

Мембраны бывают:

1. Стационарная;
2. Сменная

Первый тип мембран поменять нельзя, сменная мембрана делается из резины, ее можно заменить самостоятельно. Монтируются такие элементы на фланцах емкости.

Ввод в эксплуатацию закрытой системы отопления

После завершения монтажа систему нужно заполнить водой и испытать. Первоначальное заполнение системы отопления закрытого типа осуществляется по определенным правилам. В проекте контура отопления должны быть предусмотрены сливные краны, расположенные в самой нижней точке системы и краны для наполнения системы водой.

Последовательность действий при заполнении контура теплоносителем следующая:

• 
  закрываются краны Маевского на радиаторах и сливные краны системы отопления;
• краны у котла на магистрали подачи и обратки (если таковые есть в наличии) должны быть открыты;
• шланг от водопровода подключается к крану заполнения для подачи воды в систему, давление в системе контролируется по манометру и при достижении 1,5 — 2 бар подача холодной воды прекращается;
• удаление воздуха с приборов с помощью крана Маевского до появления воды на выходе крана;
• 
  давление в системе после удаления воздуха из приборов несколько снизится, поэтому снова открывается кран и подается вода в систему, поднимая давление до 1,5 бар, закрывается кран подачи холодной воды и производится удаление воздуха (удаление воздуха должно быть очень тщательным, ведь воздушные пробки в системе отопления нарушают циркуляцию и создают шум в батареях, поэтому операцию повторяют несколько раз);
• после заполнения закрытой системы теплоносителем и полного удаления воздуха запускаем и проверяется система отопления в работе.

Если в процессе заполнения появятся протечки, то процесс заполнения системы нужно остановить и устранить возникшие проблемы. После устранения недостатков работы можно продолжить.

Если после проведения всех вышеописанных операций система работает плохо, некоторые батареи плохо прогреваются, нарушена циркуляция, то это говорит о наличии воздуха в системе. В таких случаях производится продувка системы отопления, которая заключается в тщательном удалении воздуха. Открывается кран Маевского и удаляется не только воздух, но и некоторое количество воды. При этом желательно обеспечить повышенное давление, в системе отопления открыв подпитку от водопровода. Обычно повторение процедуры приводит к полному удалению воздушных пузырей из контура.

Какой вариант лучше?

Чтобы понять, какая конструкция системы теплоснабжения лучше: открытая или закрытая, стоит рассмотреть, чем же они отличаются.

Главное отличие закрытой конструкции от открытой — это расположение расширительной емкости. В открытой конструкции его надо обязательно разместить в наивысшем месте дома. А вот в закрытой конструкции бак можно установить где угодно, даже на одном уровне с котлом.

Изоляция в закрытом типе теплоснабжения от окружающей среды позволяет не попадать внутрь воздушным массам. В итоге срок службы всего оборудования становится значительно длиннее. Также в самых верхних узлах конструкции создается добавочное давление, что снижает риски образования воздушных пробок в отопительных элементах.

Отличается открытый тип отопления трубами большего диаметра, которые приводят к дополнительным неудобствам. При этом монтировать трубы приходится под большим углом, чтобы была циркуляция. Толстостенные трубы далеко не всегда можно скрыть. К тому же, чтобы обеспечить правильную гидравлику, надо учесть наклоны, подъем, сужения, повороты, варианты подключения к радиаторам.

Для закрытой конструкции нужны трубы более маленькой окружности. Это делает конструкцию более дешевой. Однако в таких системах очень важно позаботиться о правильной установке насоса, иначе получится очень шумно.

Закрытый тип отопления в отличие от открытого более долговечен, надежен. При этом он способен поддерживать давление на постоянном уровне, а также есть возможность его регулировать. Теплоносителем в такой конструкции может стать антифриз, а не вода. Простота монтажа и быстрый запуск также характерны для закрытого типа теплоснабжения.

Среди преимуществ-отличий стоит еще отметить возможность подсоединять дополнительное оборудование. Отличается отопление этого типа еще высоким КПД, экономичностью и отсутствием необходимости постоянного контроля.

Конечно, есть отличия и у закрытого типа, которые никак не отнесешь к преимуществам. Например, объем бака должен быть большим и присутствовать электросеть. Работа закрытой конструкции от других источников возможна, но только непродолжительное время и в аварийных случаях.

Открытая конструкция отличается более простой схемой установки. Работает она более бесшумно, по сравнению с закрытой, а обогревает с большей скоростью. Устранить поломки в ней можно очень быстро, как и произвести ее полное выключение. Электросеть ей не нужна, как и подпитка в аварийном случае. На монтаж схемы не требуются большие расходы и много времени.

Необходимо постоянно пополнять открытую конструкцию водой, а в случае несвоевременного наполнения может случиться авария. Работают такие системы только на воде, скорость испарения которой небольшая.

В открытый тип отопления может попасть воздух, из-за чего возникают различные проблемы – к примеру, воздушные заторы, ржавчина. В отличие от закрытого типа, такая система может закипеть или размерзнуться.

Разница между системами есть и весьма существенная. Сказать однозначно, какая из них лучше, можно только индивидуально. Для этого стоит еще раз подчеркнуть основные достоинства и отрицательные качества каждой из системы.

Закрытая конструкция экономит энергию и поставляет качественную воду, но процесс подготовки этой самой воды более сложен и затратен.

Открытая конструкция очень экономична. Однако в ней из-за длинных трубопроводов вода имеет низкое качество. Если попытаться очистить воду, чтобы она имела лучший цвет и запах, то такая система потеряет свое достоинство.

Как сделать этот нелегкий выбор: открытая и закрытая система отопления?

Система отопления является одной из основных инженерных коммуникаций в доме.

Принцип действия отопительных конструкций достаточно прост: сначала теплоноситель (обычно это вода) нагревается в котле до нужной температуры.

Потом он поступает по трубам в радиаторы, которые установлены по всему дому.

Таким образом, разогретый теплоноситель отдаёт тепло помещению, после чего остывшая вода возвращается обратно в котёл, после чего цикл повторяется. В зависимости от метода подачи теплоносителя различают открытые и закрытые системы отопления.

Открытая система ― отопительная конструкция, в которой теплоноситель движется естественным путём в соответствии с законами термодинамики. Для её функционирования не требуется специальный насос, который бы создавал принудительную циркуляцию разогретой воды, поэтому подключение к электросети не требуется. Принцип работы:

• Вода разогревается в котле.
• Нагретая вода начинается двигаться вверх по вертикальной трубе за счёт явления конвекции.
• Она проходит по всем трубам и радиаторам, отдавая своё тепло помещениям. Трубы в доме обычно ставятся под уклоном, чтобы жидкость двигалась в горизонтальной плоскости под действием силы тяжести.
• В конце остывшая вода возвращается обратно в котёл, вновь нагревается, после чего отопительный цикл повторяется.

В открытую установку ставится так называемый расширительный бак. Дело в том, что жидкость при нагревании расширяется, а в случае сильного перегрева она может повредить радиаторы. В установке закрытого вида эта проблема решается за счёт уменьшения давления при помощи насоса.

Внимание! Бак используется для хранения перегретой воды, для стабилизации давления, а также для удаления излишков жидкости, когда воды в отопительной установке слишком много.

Преимущества и недостатки

Плюсы:

• Простая эксплуатация и обслуживание.
• Не требуется подключение тихого насоса.
• Все помещения отапливаются равномерно.
• Установка запускается и останавливается достаточно быстро.
• Не требуется подключение к электросети (за исключением случаев, когда для разогрева используется электрокотел).
• Для монтажа не требуется наличие сложных инженерных навыков у мастера.

Минусы:

• Перед началом эксплуатации требуется установка расширительного бака.
• Трубы должны быть расположены в доме специальным образом (в противном случае вода не будет циркулировать).
• При попадании воздуха может произойти повреждение установки за счёт механических повреждений и/или коррозии.
• Зимой из-за сильных морозов произойдёт замерзание.
• После включения придётся подождать, чтобы жидкость нагрелась до нужной температуры.
• Следует постоянно контролировать уровень воды в баке.
• В качестве теплоносителя нельзя использовать антифриз.

Закрытая система и ее отличия

Это отопительная конструкция, в которой циркуляция теплоносителя по трубам осуществляется принудительно с помощью специального насоса, а для его работы требуется подключение к электросети. Принцип работы закрытой установки практически не отличается от открытой:

• Теплоноситель разогревается в котле.
• Потом насос выталкивает разогретый теплоноситель.
• Разогретая вода проходит через всерадиаторы, что приводит к нагреву воздуха в помещении. Трубы в доме могут ставиться как угодно, циркуляция по ним осуществляется с помощью насоса.
• Через некоторое время остывший теплоноситель возвращается обратно в котёл.

Для нормального функционирования также требуется установка расширительного бака, с помощью которого можно контролировать давление. Опытные инженеры рекомендуют отдать своё предпочтение мембранным бакам. Он позволяет снизить или повысить давление в короткие сроки, что критично для закрытой установки.

Справка! В случае установки закрытой системы отопления, трубы можно располагать любым способом, поскольку циркуляция будет происходить за счёт работы насоса.

Преимущества:

• Простой монтаж.
• Необязательно контролировать уровень жидкости.
• Разрешается использовать антифриз.
• Допускается регулирование температуры за счёт уменьшения или увеличения количества воды.
• Есть возможность установки автоматической регуляции давления.

Недостатки:

• Требуется подключение к стабильной электросети.
• Рекомендуется подключить аварийный источник питания.
• Расширительные мембранные баки довольно объёмные.
• Чтобы насос работало бесшумно, следует произвести звукоизоляцию технического помещения.

Открытая установка по техническим характеристикам похожа на закрытую. Однако есть и масса отличий:

Внимание! При установке мембранного бака в случае закрытой системы можно использовать антифриз, но в случае открытой использовать антифриз нельзя вне зависимости от бака.

Как сделать выбор?

В случае открытого отопления теплоноситель циркулирует по трубам без участия насоса, а для стабильной работы требуется установка расширительного бака.

Чтобы отопление работало, бак следует поставить на крыше здания, а трубы в здании должны быть расположены специальным образом, чтобы обеспечить циркуляцию.

Такая отопительная конструкция хорошо подойдёт для небольших домов и для технических помещений, где расположение труб слабо влияет на эксплуатационные свойства строения. А также для отопления строений, которые сложно подключить к электросети.

В случае закрытой системы теплоноситель циркулирует по трубам с помощью насоса, а для его работы требуется подключение к энергосети. Насос во время работы будет создавать шум, поэтому рекомендуется произвести звукоизоляцию помещения. Для стабильной работы подключается мембранный бак. Закрытая установка исключает попадание воздуха в трубы, что заметно увеличивает срок эксплуатации.

Закрытое отопление рекомендуется использовать для обогрева крупных жилых и нежилых зданий, которые будет использоваться долгое время.

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.

Разъяснение по вопросу величины давления в описываемых системах отопления

Что создает давление воды? Обычно это давление создает водяной столб. Если мы имеем трубу, один конец которой находится на 10 метров выше другого конца, то в нижнем конце мы получим давление равное 1-й атмосфере. От диаметра трубы ничего не зависит. От массы воды на высоком конце тоже ничего не зависит. Можно там железнодорожную цистерну разместить, а давление будет всегда соответствовать разнице уровней воды. Цистерна, кстати, довольно высокая. В полностью заполненной цистерне уровень воды добавляет давления, но по мере вытекания воды из цистерны, давление будет уменьшаться. Вопрос давления и его измерения затронут был мной уже очень давно, но в привязке к водопроводу .

В нашей системе отопления, в любой, тоже есть разница уровней жидкости, а значит есть и давление этой жидкости. В самой нижней точке открытой системы давление будет максимально, в самой верхней, в расширительном бачке, оно будет минимально. Например, котел расположен в подвале. Расширительный бачок расположен на чердаке второго этажа. Таким образом, в полностью заполненной системе отопления высота столба будет равна расстоянию от нижней точки столба до верхней точки расширительного бачка. Осмелюсь предположить, что это примерно 8 метров. Таким образом, наша открытая система отопления работает при давлении 0.8 атмосфер.

В открытой системе отопления давление всегда одно и то же. Лишняя вода не поднимается выше определенного уровня. У нас стоит аварийный слив. В закрытой системе вода не сливается и при расширении мы получаем увеличение давления. Для того, чтобы систему не разорвало этим самым давлением, у нас есть специальный прибор. Называется он мембранный расширительный бак. В нем есть резиновая мембрана. С одной стороны у нее воздух, с другой вода. Вода прибывает в бак и сжимает воздух. Давление воды в системе плавно увеличивается.

А что будет, если воды в расширительный мембранный бак прибудет слишком много? Давление будет расти лавинообразно и систему может разорвать. Чтобы этого не произошло, в системе в обязательном порядке должен быть аварийный клапан, который при некотором безопасном давлении приоткрывается и вода из него вытекает на пол, если вы под этот клапан не подставили ведро.

Миф 2: по типу подключения здания к тепловым сетям

Закрытые системы (подразумеваемые в данном контексте) – это системы отопления здания, которые подключены к наружным тепловым сетям через теплообменник. То есть, система отопления потребителя никак не соединяется с наружными сетями, отсюда и название «Закрытая».

На самом деле, такой тип подключения правильно называть – Независимым (рис.3).

Рис.3. Схема независимого подключения системы отопления к тепловым сетям

При таком подключении теплоноситель от источника (ТЭЦ) циркулирует через теплообменник, отдавая тепло.

При проектировании всей системы отопления объекта, например, жилого многоквартирного дома, становится понятно какой тип теплообменных аппаратов подойдет: кожухотрубный, кожухопластинчатый или необходимо купить пластинчатый теплообменник.

Теплообменник при этом устанавливается в индивидуальном тепловом пункте здания (ИТП).

В настоящее время подобный тип подключения вытесняет устаревший — Зависимый.

Открытые системы – это системы отопления, подключающиеся непосредственно к тепловым сетям, либо через элеватор. Теплоноситель при этом поступает из наружных тепловых сетей к конечному потребителю, предварительно пройдя через элеватор для понижения температуры.

Температура подачи в тепловых сетях 110-150 °С, в системах отопления нельзя использовать столь горячий теплоноситель, так как будут возможны ожоги от радиаторов и трубопроводов.

Элеватор, кроме понижения температуры теплоносителя, выполняет еще одну функцию – создает напор, который необходим для движения теплоносителя во внутридомовой системе (рис.4).

Рис.4 Схема зависимого подключения системы отопления

Правильно будет называть такое подключение – Зависимым.

Плюсы и минусы открытой системы

Достоинства:

1. Простой монтаж, ремонт и обслуживание;
2. Бесшумное движение теплоносителя – этой особенности лишена закрытая схема, так как насос шумит постоянно;
3. Энергонезависимая работа при естественной циркуляции рабочей жидкости;
4. Еще одно отличие открытой системы отопления — возможность монтажа котлов любого типа;
5. Низкая себестоимость материалов и оборудования.

Отрицательные моменты:

1. Испарение теплоносителя – это невозможность заливки антифриза или другой незамерзайки в систему, потому что такое решение повышает опасность причинения вреда жильцам;
2. Необходимость постоянного контроля за уровнем теплоносителя в бачке, что неудобно в ночное время или при необходимости отъезда из дома;
3. Еще открытые решения отопления отличаются большой инерционностью в работе, что исправляется врезкой циркуляционного насоса и байпаса;
4. Для системы «теплый пол» вариант открытой схемы без насоса не подойдет из-за для сложной разводки труб и повышенного гидравлического сопротивления.

Для чего нужна подпитка в закрытой системе

Для эффективной работы закрытой системы отопления необходимо, чтобы в ней постоянно сохранялось рабочее давление. Несмотря на то, что система герметична, в ней существуют незаметные на первый взгляд и незначительные утечки. Вода из системы теряется при удалении воздуха через кран Маевского, просачивается через сальники циркуляционного насоса, через различные стыки контура. Эти потери суммируются и через некоторое время оказывают влияние на работоспособность системы. Для компенсации этих потерь необходима подпитка закрытой системы отопления из водопроводной магистрали.

Ручная или автоматическая подпитка

Для простых и небольших систем отопления обычно применяется кран с механическим управлением. Он устанавливается в точке наименьшего давления, которая находится перед циркуляционным насосом. В этой точке устанавливается манометр для контроля процесса подпитки.Для исключения попадания теплоносителя в водопроводную магистраль применяется затворный кран.В сложных и разветвленных системах осуществляется автоматическая подпитка системы отопления цена клапана подпитки зависит от бренда фирмы изготовителя. Иногда автоматические клапаны подпитки входят в состав оборудования котла. Если подпитка осуществляется от водопровода, в котором давление обычно 3 – 4 бара, то все происходит довольно просто. Заводская настройка клапана – 1,5 бара.Если давление в системе отопления станет ниже 1,5 бара, то клапан откроется и будет открыт до достижения установленного давления. Если же автоматическая подпитка будет использовать теплоноситель из других источников, то необходим насос, который будет включаться сигналом с клапана и подавать теплоноситель под определенным давлением в отопительную систему.

Виды

Отопительные системы бывают открытые, закрытые, независимые, зависимые. Такое разделение идет в зависимости от того, каким методом они подключены к системам отопления и ГВС.

Закрытая

В данных конструкциях отопления, вода, попадающая в трубопровод, выступает исключительно как теплоноситель. Ее не используют еще и для системы ГВС. Данная схема подразумевает, что система является закрытой и не сообщается с атмосферой.

Схема подключения закрытой конструкции следующая:

• котел;
• насос;
• краны для слива воды и системы отопления;
• фильтр;
• мембранный расширительный бак;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы,
• автоматический отводчик воздуха;
• клапан;
• слив.

Также можно использовать дополнительные элементы, которые упростят настройку конструкции и ее функционирование в целом. Для этого применяют вентили для регулирования давления, устройства для слива, термометры, манометры, кран Маевского и другие. Стоит отметить, что закрытая система отличается герметичностью. Это позволяет увеличить эксплуатационное время всего оборудования.

Прежде чем выбирать объем для бака и насос, необходимо провести некоторые расчеты. При этом надо учитывать общий объем воды, а также, с какой интенсивностью она циркулирует.

Закрытый тип отопления работает по более сложному принципу. Основные функции выполняют котел, насос (нужен для циркуляции воды) и расширительная емкость. Когда происходит тепловое расширение, часть воды попадает в мембранный бак. Именно поэтому важным моментом является расчет его объема. После охлаждения идет закачка воды в обратном направлении — в трубы.

В замкнутой системе значение давления держится на определенном уровне, который был задан заранее. Чтобы система работала стабильно, нужна расширительная емкость. Идеальным вариантом являются емкости, сделанные из очень прочного металла. Чаще всего собой она представляет герметичный бак, который состоит из двух частей, прошедших завальцовку. Внутри емкости обязательно должна быть прочная мембрана, сделанная из резины, и небольшое количество газообразного вещества – например, воздуха.

Мембрана делит расширительный бак на две части. Одна из них содержит в себе жидкость, а вторая — газ. Вода и газ друг с другом не соприкасаются напрямую. Получается, что нагреваясь, жидкость попадает в бак. Затем, когда вода остывает, газ выталкивает ее обратно.

Закрытая конструкция предполагает, что объем жидкости в системе постоянен. От значения температуры зависит расходование тепла в целом в отопительной системе. Нагретая вода, имеющая определенную температуру, поступает в теплопункты. Здесь происходит доведение температуры до нужного значения автоматически.

В закрытом типе теплоснабжения утечки воды, как теплоносителя, случаются, но стоит заметить, что они несущественны и их легко устранить. Если объем воды в системе убавился, то он пополняется автоматически, благодаря специальному регулятору.

В закрытой конструкции давление всегда выше, по сравнению с открытой, а также оно зависит от температуры жидкости в системе. Поэтому для такой конструкции обязательна установка предохранительного клапана, если давление повысится до опасного значения. Также обязательной является и установка устройства, которое позволит выпустить воздух.

Открытая

В открытых конструкциях отопления производится забор нагретой воды для различных нужд прямо из теплопровода. Стоит заметить, что вода может забираться полностью или только частично. Остальная нагретая жидкость в системе расходуется на отопление или вентиляцию. Компенсация расхода воды осуществляется подачей жидкости из теплоцентрали.

Подключение открытой конструкции происходит по схеме:

• котел;
• краны для слива жидкости и системы отопления;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы;
• расширительная емкость (бак);
• слив.

В системе этого типа работа отопления осуществляется за счет естественного циркулирования жидкости. Схема работы предельно простая. Конструкция не нуждается в дополнительных устройствах и элементах. Главное в системе — это котел, расширительная емкость, радиаторы. Подключение элементов происходит последовательно.

Важным моментом является выдержка угла наклона труб, чтобы была свободная циркуляция горячей воды. Для правильной работы котел должен стоять в самой низкой точке контура отопления, а расширительная емкость — в наивысшей.

Для открытой конструкции важно, чтобы была расширительная емкость, так как при нагреве происходит расширение воды. Бак должен заполниться жидкостью, которая расширяется в процессе нагрева, а затем при остывании она должна возвратиться назад в систему. Стоит учитывать, что у бака плохая герметичность и возможно испарение воды, поэтому надо постоянно наблюдать за ее уровнем. Другие жидкости, кроме воды, не подходят для такой системы, так как они очень быстро испаряются.

Циркулирование воды в данном виде отопления происходит с маленькой скоростью. Именно поэтому разогревание труб должно происходить постепенно, иначе произойдут повреждения, а теплоноситель закипит. В итоге все оборудование может выйти из строя раньше срока.

При правильном выборе объема бака, уровень воды в открытой системе надо будет проверять только перед тем, как включить отопление. В таких конструкциях давление воды полностью аналогично атмосферному. Причем оно остается постоянным, даже если значение температуры жидкости в системе меняется. Таким образом, нет необходимости устанавливать группы безопасности от увеличения значения давления.

К тепловым сетям теплоснабжение подключается зависимым или независимым методом.

При зависимом методе вода по трубопроводу будет непосредственно поступать в систему, обеспечивая отопление. В таком случае отсутствуют какие-либо посредники, в виде теплопунктов, теплообменных аппаратов. Чертеж, по которому собирается такая схема, прост по своей конструкции и очень понятен.

Обслуживание зависимой системы совершенно несложное. К тому же нет необходимости в дополнительных элементах, вроде циркуляционных насосов, приборов контроля или регулирования, теплообменников и так далее. Наибольшим преимуществом такого подключения является его экономичность.

Из недостатков можно выделить только один — невозможно регулировать отопление в осенний и весенний период, когда тепла может быть слишком много. Это сказывается на комфорте, а также вызывает теплопотери. В итоге экономичность существенно снижается.

При независимом подключении отопления есть необходимость в тепловых пунктах и дополнительных теплообменниках. В таких конструкциях отопительные приборы в конечном пункте изолированы.

Независимая система позволяет корректировать количество тепла, за счет регулировки неосновного теплоносителя. При этом она отличается повышенной надежностью. За счет возможности сделать жидкость более качественной, котельное оборудование получает защиту от грязи.

Очень часто независимое подключение отопления можно увидеть в больших городах, где для тепловых сетей характерна существенная протяженность и тепловые нагрузки могут отличаться.

На сегодняшний день существуют технологии, которые позволяют реконструировать зависимые конструкции в независимые. Конечно, подобные работы затратные, но в итоге они доказывают свою эффективность. Несмотря на высокую стоимость независимой системы, она того стоит, так как качество воды значительно лучше, чем в зависимой.

Создание собственными руками

Выполнение системы закрытого типа является очень трудоемким и сложным процессом с множеством тонкостей. Требуется наличие практических знаний и достаточного опыта, чтобы система эффективно функционировала. Желательно доверить выполнение процедуры профессионалам. При любительском способе монтажа постоянно возникают проблемы и трудности, которые впоследствии скажутся на работе схемы.

Закрытая система отопления частного дома. Сравнение с открытой

Закрытые системы отопления плотно ворвались в обиход современного домостроения. Не смотря на свою энергозависимость, требующую постоянную работу насосов, системы имеют много возможностей для оптимизации работы отопления. Давайте разберем, чем так хороша закрытая система обогрева дома.

Что такое. Отличия от открытой

Суть работы обогревающего контура закрытого типа несложен: жидкость нагревается, расширяется и поступает в магистраль. Излишки воды уходят в отдельную емкость, с понижением температуры, они возвращаются назад в систему. Внутри теплового блока существует константное давление, что позволяет рационально управлять всем процессом

Отопительные системы закрытого типа пользуются большой популярностью, самое главное ее достоинство – это отсутствие открытого взаимодействия с внешней средой. Воздух способствует быстрой амортизации трубопроводных элементов, снижает КПД системы, что происходит в тепловых системах открытого вида.

В наше время замкнутый контур отопления, в котором работает принудительная циркуляция, работает успешно в большинстве частных домовладений.

Замкнутый контур состоит из элементов:

• Генератор тепла (котел работающий на твердом или жидком топливе, газ, электричество);
• Радиаторы, теплые полы;
• Насос;
• Герметичная емкость мембранного типа;
• Элементы, которые позволяют сбрасывать излишки давления (манометр, воздухоотводчик, протекционный клапан);
• Фильтр;
• Арматура для управления и балансировки;
• Трубы;

Главные блоки могут снабжаться дополнительно еще элементами, такими как:

• коллектор;
• Емкости;
• Реле по автоматизации.

Работа закрытой системы отопления состоит в перемещении теплой воды (под давлением 1-2,2 бар) от нагревательного котла к радиаторам, которые расположены в помещениях. Регулировка объема делается с помощью мембраны, которая крепится в емкости. Все содержимое изолировано от внешней среды.

Регулировка давления делается с помощью воздухотводчика, работающего в автоматическом режиме. Вторым элементом, обеспечивающим безопасность, является подрывной клапан, который активируется, если давление в системе превысит критические отметки (обычно около 3,5 бар).

Грязевик монтируется на тыльной стороне магистрали (перед тепло генератором), его задача аккумулировать шлам из отопительного контура. Еще один важный блок – это насос, он подает воду, работать он может в обоих направлениях.

Преимущества:

1. Нет соприкосновения с воздухом. Полная изоляция жидкости он внешнего мира.
2. Экологическая безопасность, отсутствуют испарения.
3. В работе можно применять антифриз.
4. Трубы используются недорогие, небольших сечений.
5. Нет лишней потери тепла, экономится энергия.
6. Уменьшен риск возникновения воздушных пробок, вода «работает» при более высокой температуре и давлении.
7. Простота регулировки

Трубы небольшого диаметра легко прячутся в стене или под гипсокартон, что является важным фактором в обустройстве жилых помещений.

Давление в закрытой системе отопления

В закрытых отопительных контурах используются три вида насосов. Дифференцируются они по напору водяного столба:

Соответственно и давление распределяется в пропорциях:

Для частного домовладения площадью порядка двухсот квадратных метров достаточно напора 4 метра.

Если площадь триста квадратных метров, то потребуется насос 0,6 бар, а если площадь более 500 метров квадрантных, то необходим будет давление 0,8 бар. На всех насосах существует маркировка технических показателей.

Давление сравнительно небольшое, присутствуют также предохранительные клапана, взрыв в закрытых тепловых контурах невозможен.

Расширительный бак для закрытой системы

Как работает расширительный бак

Расширительный бак подбирается исходя из расчета объема жидкости в закрытой системе отопления. При кипении вода увеличивается в объеме в среднем на 5,5%, соответственно и объем емкости должен иметь одну десятую часть от общего объема теплоносителя. Расширительный бак помогают ликвидировать слишком большое количество воды, что крайне важно в плане безопасности.

Конструкция состоит из двух блоков:

1. Корпус сделан из нержавейки.
2. Мембрана.

Одна часть емкости заполняется воздухом, в нижний отсек попадает лишняя вода. При повышении температуры мембрана сжимается, регулируя поступление жидкости. Емкость монтируется рядом с котлом, она является эффективным инструментом для предотвращения прорыва контура и аварии.

Мембраны бывают:

Первый тип мембран поменять нельзя, сменная мембрана делается из резины, ее можно заменить самостоятельно. Монтируются такие элементы на фланцах емкости.