система отопления частного дома с электрическим котлом закрытого типа
Закрытая система отопления для частного дома
Закрытая система отопления — это сложная конструкция, состоящая из нескольких связанных между собой элементов. Её отличительной чертой является применение циркуляционного насоса, который осуществляет процесс движения теплоносителя по трубам.
С помощью такой отопительной системы можно создать в помещении комфортные температурные условия за минимальный промежуток времени.
Перед тем как начать обустройство системы своими руками, необходимо подробно изучить схему отопления закрытого типа, её составные элементы, а также преимущества и недостатки. Вся эта информация поможет владельцам частного дома выбрать максимально эффективный вариант, который идеально подойдёт для конкретного помещения.
Конструкция закрытого типа представляет собой замкнутую систему отопления, в которой теплоноситель движется не естественным способом, а при помощи специального оборудования. Вся конструкция состоит из большого количества узлов, которые дополняют друг друга и позволяют нагреть воздух в помещении до нужного показателя.
Основные элементы отопительной системы закрытого типа:
Для того чтобы определить, чем отличается закрытая система отопления от открытой, необходимо сравнить их достоинства и недостатки.
Первых гораздо больше, поэтому подобные конструкции пользуются большой популярностью среди владельцев домов в частном секторе.
Преимуществами считаются следующие факторы:
Несмотря на большое количество преимуществ, у закрытых отопительных систем есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно брать во внимание перед покупкой оборудования и началом его монтажа.
В противном случае можно столкнуться с различными проблемами, которые снизят эффективность установки и приведут к возникновению аварийной ситуации. К основным недостаткам можно отнести следующие:
Для того чтобы система отопления закрытого типа с насосом работала максимально эффективно, необходимо правильно выбрать и установить все её элементы. Только в этом случае можно будет добиться нужного результата и завершить монтаж за минимальное количество времени.
В замкнутой системе можно использовать несколько разновидностей котлов. Они различаются по виду используемого топлива и обладают рядом характеристик. Выделяют следующие типы котлов:
Это главный элемент конструкции закрытого типа, который обеспечивает её отличие от открытой. Такой насос используется для поддержания постоянной циркуляции теплоносителя по всем участкам контура отопления.
Критерии выбора циркуляционного насоса:
Отличительной чертой всех закрытых отопительных систем является наличие герметичного расширительного бака. С его помощью компенсируется расширение теплоносителя, возникающее при нагреве до больших температур.
Изделие состоит из воздушной и водяной камеры, разделённых герметичной мембраной. При увеличении температуры жидкости происходит её расширение, что приводит к деформации мембраны и уменьшению воздушной камеры. Как только нагрев уменьшается, начинается обратный процесс.
При выборе расширительного бака следует обращать внимание на его объём. Он определяется исходя из нескольких параметров и подбирается для каждого конкретного случая.
Выполнение расчётов необходимого объёма может стать довольно трудным мероприятием, поэтому чаще всего, принимают усреднённые значения.
Это устройство применяется для передачи тепловой энергии, идущей от теплоносителя, в комнату. Из-за этого следует подойти со всей серьёзностью к выбору радиаторов.
Производители отопительных приборов выпускают несколько видов устройств:
После выбора материала, из которого будут сделаны радиаторы, необходимо выполнить правильные расчёты и подобрать нужное количество секций. Полученный результат необходимо адаптировать под каждую конкретную комнату.
Для этого нужно учитывать некоторые поправки:
Закрытая система отопления — это уникальная конструкция, которая позволяет создать в помещении оптимальные температурные условия. При правильном выборе элементов и соблюдении условий монтажа можно значительно повысить эффективность и снизить вероятность возникновения аварий.
Закрытая система отопления дома. Так ли она хороша?
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:
Главные блоки могут снабжаться дополнительно еще элементами, такими как:
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.
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:
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:
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.
Первый тип мембран поменять нельзя, сменная мембрана делается из резины, ее можно заменить самостоятельно. Монтируются такие элементы на фланцах емкости.
Как заполнить закрытую систему
Начало работ стартует с изоляции всех отопительных устройств от магистралей. Используются для этого краны. Включается подпитка из водорода, контуры постепенно заполняются, воздух при этом постепенно выходит.
После того, как давление станет один бар (отслеживаем показания манометра), прекращаем подачу водорода, активируем насос, чтобы убрать оставшийся воздух. Поочередно следует откручивать краны, спускать воздух, используя устройство Маевского. После этого запускается котел и насос, прогреваем теплоноситель и еще раз делаем продувку в батареях. После этой операции давление поднимается до 2,2 бар, температура в котле не превышает 85 градусов по Цельсию.
Система надежно предохраняется от проникновения воздуха, тем не менее, убрать на 100% весь воздух невозможно. Со временем он накаливается и может стать причиной возникновения закупорок, что приводит к сбою в работе. Кран Маевского является эффективным средством для ликвидации излишков воздуха. Также используются активно сепараторы, которые находятся в самом контуре.
Для более рациональной работы на всех закрытых контурах применяется термостат, он дает возможность серьезно энергию
Популярные схемы закрытой системы
Разводки в нагревательных блоках существуют:
Лучевая
Каждый радиатор получает автономно свою порцию теплоносителя, все они подключены к одному источнику. Лучевая компоновка надежна, в монтаже и обслуживании проста. Разводка устанавливается в полу. Трубы используются сечением шестнадцать миллиметров. Самые дальние трубы применяются до 22 мм. Сечение магистрали котла 26 мм (DN 20).
Двухтрубная
Происходит циркуляция нагретого теплоносителя. Эта модель закрытой системы отопления самая популярная и существует в 80% объектов. Разновидность двухтрубной компоновки – это петля Тихельмана (попутная). В этом случае охлажденная вода протекает в одном направлении вместе с водой горячей.
Такая компоновка проста и надежна, монтировать ее также весьма несложно. В частных домах площадью до 220 кв. метров (2 этажа) рекомендуется трубы применять DN 16, а также 20 мм. При этом внешний диаметр составляет 22 — 25 мм
Петлю Тихельмана монтировать непросто, слишком много труб приходится монтировать и стоимость по этой причине возрастает.
Однотрубная
Батареи в однотрубной закрытой системе отопления взаимодействуют с одной магистралью. Она присутствует по всему периметру помещения. Недостаток такой системы в том, что отдаленные батареи получают наименьшее количество тепловой энергии. Вода движется только по оной трубе. Есть горизонтальный контур однотрубный (втрое название «Ленинградка». Также встречаются модели вертикальные, вода распределяется от стояков, встречается чаще всего в малоэтажных загородных домах Оптимальное количество батарей для такой схемы не должно превышать пяти. Если компоновка вертикальная, здание может быть высотой до трех этажей. Однотрубная схема достаточно «привередлива», настраивать ее должен специалист с опытом работы.
Как из открытой сделать закрытую систему
Встречаются часто варианты, когда открытая система отопления переделывается в закрытую. Чтобы успешно реализовать задуманное требуется в первую очередь поменять емкость, установив в ней «обратку» с терморегулятором. Впереди насоса монтируется фильтр, прежняя емкость демонтируется и снимается. С использованием сварки несложно переделать систему в закрытый контур, который будет прикреплен к новой емкости.
Подобные манипуляции следует проводить вместе с установкой насоса. Дополнительно следует поставить:
Котел для закрытой системы
Закрытая система функционирует с самым разным топливом и котлами, в этом плане подобные агрегаты универсальны. Прежде че выбирать котел, необходимо провести соответствующие расчеты системы отопления. Мощность котла напрямую зависит от количества квадратных метров, которые придется обогревать. А точнее от теплопотерь дома. Существуют специальные формулы, сама калькуляция не представляет никакой сложности. Есть котлы:
Рекомендуется помнить: не все угольные котлы рассчитаны на давление выше 1 атм. Особенно самодельные. При переводе на закрытую систему отопления с открытой. Следует это иметь в виду.
Открытая или закрытая система. Что лучше?
Закрытые системы выгодно использовать, но не во всех населенных пунктах есть бесперебойное снабжение, например, электричеством. В зимнее время это может обернуться неприятностями.
В открытой и закрытой системе отопления есть свои достоинства и недостатки, пальму первенства нельзя отдать ни одной из них. Профессиональный правильный монтаж открытой системы также может гарантировать длительный срок безаварийной эксплуатации. Выбор определяется спецификой объекта и самого региона, где дом находится.
Если вы хотите достичь максимальной экономии, то следует смотреть в сторону закрытой системы. За счет точного регулирования можно снизить затраты до минимума. Если хотите максимально простой вариант, то, возможно, открытая система отопления – ваш выбор.
Как заполнить систему отопления закрытого типа любыми видами теплоносителей
Важный вопрос, возникающий по окончании монтажа отопительных приборов, касается того, как заполнить систему отопления закрытого типа и запустить её в эксплуатацию. Процесс несложный, хотя его особенности вызывают типовые затруднения у рядовых пользователей. К ним относятся выбор точки закачивания и величины давления теплоносителя.
Открытая и закрытая системы отопления: принцип заполнения
Открытая система оснащается расширительным бачком в своей верхней точке. Поверхность жидкости-теплоносителя в нем непосредственно соприкасается с атмосферным воздухом. Закрытая система оснащена мембранным расширительным бачком, герметически изолированным от атмосферы.
Отопительные системы любого типа можно заполнять следующим образом:
Многим домовладельцам известен простейший (и наихудший!) способ заполнения открытых систем через расширительный бачок. Вода/антифриз заливаются внутрь с перерывами для выпускания воздуха. Повторять этот способ в закрытых системах, используя патрубки верхних воздухоотводчиков, не рекомендуется. Воздух, изначально заполняющий систему, проходит вверх через слой заливаемой воды, растворяясь в ней. Воздушные пробки, препятствующие току воды по трубам и радиаторам, будут вам гарантированы.
Тогда как заполнить систему отопления закрытого типа? Рекомендуемым способом заполнения любых систем отопления является подача жидкости под давлением (из водопровода или емкости посредством насоса) через нижний подпиточный вентиль.
Расположение узла подпитки системы отопления.
Когда выполняется заполнение теплоносителем
Известны всего две ситуации, требующие выполнения данной технологической операции:
Обычно воду-теплоноситель сливают поздней весной по двум причинам:
Закачка антифриза в систему отопления.
Технология заполнения: куда подавать теплоноситель
Необходимыми средствами являются емкость и насос, создающий требуемое давление жидкого теплоносителя. Вполне подойдут погружные типа «Гном» или «Малыш» (популярные у садоводов, использующих их для полива участков, расположенных выше уровней водоемов). Имеются свидетельства об успешном заполнении закрытых систем посредством ручных насосов – от используемых для опрыскивания защитными растворами огородных культур, до специализированных ручных насосов, применяемых для перекачки из бочек моторных топлив или жидких химических продуктов. Любую схему отопления можно успешно заполнить, контролируя давление по манометру.
Заполнение системы антифризом посредством погружного вибронасоса.
Первой операцией является выбор точки входа жидкости. Если напор, создаваемый насосом, поднимает жидкость до верха системы, следует подключаться в низшей точке котельной – патрубку подпитки теплоносителем, врезанному перед котлом в «обратку». Кроме входа подпитки необходим конструктивно отдельный выход слива (два разных узла системы). Первый оборудуется вентилем (шаровым краном) и обратным клапаном, второй – только вентилем (шаровым краном). Если низшая точка системы является штуцером слива воды из котла, то можно через него спустить/заполнить систему водой. Поскольку за котельным сливом (вообще за сливом) не устанавливается обратный клапан, любое выключение насоса повлечет вытекание закачанной жидкости – нужно быстро перекрывать кран перед штуцером.
Конструкция типового узла слива/подпитки.
Заполняем систему снизу
Итак, вернемся к закачке жидкости в систему. Используем емкость подходящего объема (хорошо подходит пластиковая бочка объемом 200 л). Опускаем в нее насос, создающий требуемое для закачки жидкости давление не выше 1,5 атм (типовое значение в диапазоне 1-1,2 атм). Такое давление требует создание насосом напора величиной 15 м (у погружного «Малыша» он достигает 40 м).
Заполнив бочку водой, запускаем насос, следя за уровнем жидкости, должным располагаться выше его входного патрубка для предотвращения «завоздушивания». Уровень снижается – доливаем воду. Закачивать антифриз следует из емкости меньшего объема (ведра), чтобы не погружать в жидкость корпус погружного насоса (и потом не мыть) – достаточно погрузить входной патрубок. Доливать антифриз придется часто, отключая периодически насос.
Заполнение системы выполняется при открытых кранах Маевского на установленных радиаторах отопления с подставленными емкостями для сбора воды. Когда жидкость пойдет из всех воздухоотводчиков, закрывают краны, продолжая процесс закачки.
Контролируем давление по манометру (подойдет прибор котла). Когда его величина превысит гидростатическое, равное давлению в столбе жидкости высотой от нижней до верхней точки системы (высота 5 м дает статическое давление 0,5 атм), продолжаем заполнять систему, отслеживая по манометру момент достижения давлением требуемой величены.
Закачивание антифриза насосом «Малыш».
Заполнив систему, выключаем насос, открываем воздушные краны (давление неизбежно упадет), после чего подкачиваем воду. Процесс повторяем несколько раз, вытесняя воздушные пузыри.
Завершаем заполнение осмотром системы на наличие подтеканий. После выключения насоса в шланге, подсоединенном к выходному патрубку, жидкость находится под давлением. Если закачивался антифриз, сначала отсоединяем шланг от входного патрубка насоса и сливаем жидкость в емкость, стараясь не облить корпус механизма.
Как правильно заполнить систему отопления закрытого типа сверху
Если нет электрического насоса, то заполнение системы, имеющей перепад высот нижней и верхней точек от 10 м, посредством ручного насоса является процедурой довольно утомительной. В этом случае закрытая система может заполняться через верхнюю точку (например, штуцер присоединения автоматического воздухоотводчика) самотеком с открытым сливным краном в нижней точке до начала вытекания из него воды. Сливной кран перекрывается, и мы имеем в нижней точке системы статическое давление, равное давлению в столбе жидкости до верхней точки (при 10 м давление будет 1 атм).
Теперь нужно повысить давление до расчетного уровня не выше 1,5 атм. К любому штуцеру системы подсоединяем через шаровый кран обычный поливочный шланг порядка 1,5 метра длинной. Придумываем на него легкосъемный переходник к шлангу обычного автомобильного насоса с манометром. Заливаем выпрямленный вертикально шланг водой, присоединяем через переходник насос и воздухом закачиваем воду из шланга в систему. Перекрываем шаровый кран. Достаточно 3-5 повторений процесса для повышения исходного статического давления в любой точке системы на 0,5 атм. Следует избегать накачивания внутрь нее воздуха.
Закачка антифриза ручным насосом.
Выбор величин давления в системе и расширительном бачке
Чем выше рабочее давление теплоносителя, тем меньше вероятность попадания воздуха в систему. Нужно помнить об ограничении рабочего давления величиной предельно допустимой для отопительного котла. Если при заполнении система было достигнуто статическое давление 1,5 атм (15 м водяного столба), то циркуляционный насос напором в 6 м вод. ст. создаст на входе в котел давление 15+6=21 м водяного столба.
Некоторые типы котлов имеют рабочее давление порядка 2 атм=20 м вод.ст. Будьте внимательны, не перегружайте теплообменник котла недопустимо высоким давлением теплоносителя!
Мембранный расширительный бак поставляется с заводским настроечным давлением инертного газа (азота) в газовой полости. Распространенная величина его равна 1,5 атм (или бар, что почти то же самое). Уровень этот можно поднять, подкачав в газовую полость воздух ручным насосом.
Изначально внутренний объем бака полностью занят азотом, мембрана прижата газом к корпусу. Именно поэтому закрытые системы принято заполнять до уровня давления не выше 1,5 атм (максимум 1,6 атм). Тогда установив расширительный бак на «обратку» перед циркуляционным насосом, мы не получим изменения его внутреннего объема – мембрана останется неподвижной. Нагрев теплоносителя приведет к росту его давления, мембрана отойдет от корпуса бака и сожмет азот. Давление газа повысится, уравновесив давление теплоносителя на новом статическом уровне.
Уровни давления в расширительном бачке.
Заполнение системы до давления в 2 атм позволит холодному теплоносителю сразу поджать мембрану, которая сожмет азот также до давления 2 атм. Нагрев воды от 0 °С до 100 °С увеличивает ее объем на 4,33 %. Добавочный объем жидкости должен поступить в расширительный бак. Большой объем теплоносителя в системе дает большое его приращение при нагреве. Слишком большое первоначальное давление холодного теплоносителя сразу израсходует емкость расширительного бака, ее не хватит для приема избытка нагретой воды (антифриза). Поэтому важно заполнять систему до правильно определенного уровня давления теплоносителя. Заполняя систему антифризом, нужно помнить о его большем, чем у воды, коэффициенте теплового расширения, требующем установки расширительного бака большей емкости.
Заключение
Заполнение закрытых систем отопления – не просто стандартная заключительная операция перед запуском в эксплуатацию. Правильное или неправильное выполнение этого этапа может серьезно повлиять на рабочие характеристики системы, в худшем случае даже вывести ее из строя. Соблюдение технологии заполнения – ключ к получению стабильно работающего отопления.
Статьи по теме:
Статья посвящена схемам и правилам выполнения лучевой разводки систем отопления многоквартирных и частных домов. Этот вид разводки отопительных труб.
Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: основные моменты. «Обвязка» радиатора при однотрубном отоплении, особенности.
Над тем, как реализовать альтернативное отопление частного дома, задумываются многие владельцы недвижимости. Систем обогрева жилья, в том числе.