Отопление закрытого типа в частном доме

Закрытая система отопления частного дома

Если частный дом рассчитан на постоянное проживание, а не только на летний отдых, то в нем обязательно должна быть устроена система отопления. Закрытая схема получила наиболее широкое распространение. Это довольно сложная инженерная конструкция, содержащая теплоноситель, полностью изолированный от контакта с окружающей средой, отчего и получила свое название.

Особенности закрытой системы

Закрытая система отопления имеет множество положительных сторон:

  • В герметичном баке не испаряется теплоноситель. Это означает, что система может быть заполнена низкозамерзающим раствором этиленгликоля – антифризом. Если отопление остановится зимой на долгое время, антифриз не замерзнет в трубах и не разрушит их.
  • Расширительный бак можно врезать в любое место системы. Чаще всего он устанавливается в топочном помещении, рядом с котлом отопления.
  • Наличие циркуляционного насоса позволяет быстрее прокачивать теплоноситель сквозь систему и обеспечивать быстрое отопление помещений.
  • Отсутствие расширительного бачка на чердаке частного дома уменьшает тепловые потери в системе отопления.

Закрытая система отопления частного дома может одновременно содержать обычные батареи отопления и теплые полы

  • При монтаже используются трубы меньшего диаметра, чем в самотечных системах, без ущерба качеству обогрева. Это снижает первоначальные затраты на устройство отопления.
  • Структура сети позволяет легко устанавливать индивидуальный режим отопления для каждой комнаты.
  • Система полностью герметична и исключает образование воздушных пробок, а отсутствие в трубах кислорода уменьшает интенсивность внутренней коррозии.
  • В сети разница между температурой в начале и конце сети невелика. Поэтому отопительный котел работает в более стабильном и щадящем режиме, чем в самотечных системах, что значительно продляет срок его эксплуатации.
  • Закрытая система отопления частного дома может одновременно содержать обычные батареи отопления и теплые полы.

Минусов у закрытой системы отопления немного:

  • Расширительный бак имеет больший размер, чем для самотечной системы.
  • Отопление может работать только при бесперебойной подаче электричества. В случае его прекращения перестает работать напорный насос и отопление останавливается. Поэтому для предотвращения таких случаев необходимо предусмотреть резервный источник питания.

Состав системы

Схема системы отопления закрытого типа

Система отопления закрытого типа в минимальной конфигурации содержит следующие элементы:

  • отопительный котел;
  • герметичный расширительный бак;
  • циркуляционный насос;
  • приборы отопления – радиаторы, теплые полы или конвекторы;
  • трубы и запорная аппаратура;
  • клапаны и воздухоотводчики.

В систему могут дополнительно устанавливаться различные устройства автоматического управления и контроля.

Котел отопления

Котел в закрытой системе отопления

Система может работать с котлами различного типа:

  • Газовые. При наличии поблизости от дома газовой магистрали котлы этого типа будут лучшим решением для отопления частного дома. Они имеют высокий КПД, экономичны, надежны и просты в эксплуатации. Проект их установки требует согласования с местными газовыми службами, подключение к сети газоснабжения должно выполняться только специализированными организациями.
  • Электрические котлы. Эти котлы компактны и просты в эксплуатации. Их можно устанавливать своими руками, подключение не требует специального разрешения. Но для обеспечения безопасности электрический котел необходимо подключать к отдельной линии с собственным автоматом отключения.
  • Котлы на твердом топливе. Современные котлы на твердом топливе далеко ушли от примитивных «буржуек». Они могут использовать передовые методы сжигания топлива, например, пиролизный, обеспечивая на одной закладке непрерывную работу до 10-15 часов. Модели, работающие на пеллетах, снабжаются устройствами автоматической загрузки, которые позволяют увеличить период между загрузками топлива до двух суток.

Как рассчитать эту мощность, рассмотрим ниже.

Расширительный бак

Строение герметичного расширительного бака

Герметичный расширительный бак является обязательным элементом закрытых систем теплоснабжения. При нагревании теплоноситель расширяется, поэтому без такого бака систему разорвет возникшее внутреннее давление.

Конструктивно бак состоит из двух частей – воздушной камеры и камеры теплоносителя. Они разделены гибкой мембраной.

При увеличении температуры и объема теплоносителя его излишки выходят из труб в камеру, прогибают мембрану, сжимая тем самым воздух в воздушной камере.

При остывании и сжимании теплоносителя это воздушное давление вытесняет его обратно в сеть теплоснабжения – в системе поддерживается постоянное равновесное состояние.

Методика расчета объема бака, необходимого для конкретной системы теплоснабжения, достаточно сложна, и для типичного частного дома можно воспользоваться упрощенным методом, вычислив этот объем как 10% от общего объема всей сети дома. (Подробнее о том, как установить и рассчитать объем расширительного бака можно прочитать здесь)

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает движение теплоносителя по сети теплоснабжения. Выбор конкретной модели необходимо делать, исходя из нескольких параметров:

  • Требуемая производительность. Ее можно рассчитать по формуле: Q=P/(T×R). В этой формуле P – мощность котла, Т – теплоемкость теплоносителя, R – разница температур на входе и выходе котла. Для обычных радиаторов этот показатель составляет 20 градусов, для скрытых конвекторов – 10 градусов, для теплого пола – 5 градусов.

Формула расчета производительности циркуляционного насоса

  • Необходимое для работы системы давление. Вычислить его можно, используя формулу: H = R×L×Z. В этой формуле R – сопротивление прямой трубы (100-150 Па/м), L – общая длина сети, Z – поправочный коэффициент на запорную аппаратуру. При наличии в сети шаровых кранов он равняется 1,3, при наличии терморегуляторов — равен 1,7.

Формула расчета давления циркуляционного насоса

Рассчитав эти значения, необходимо выбирать подходящую модель из имеющихся в продаже.

Радиаторы отопления

От правильности выбора и установки радиаторов зависит, будет ли отопление эффективным. В продаже есть различные виды радиаторов, со своими преимуществами и недостатками:

  • Чугунные радиаторы. Они имеют хорошую теплоотдачу, но чрезмерно тяжелы и не всегда гармонично вписываются в дизайн помещения. Имеют большую тепловую инерцию, то есть, долго прогреваются и долго остывают.
  • Стальные радиаторы. Имеют низкую стоимость и разнообразный дизайн. Главный их недостаток – низкая теплоемкость и большой риск внутренней коррозии.
  • Алюминиевые радиаторы. Они имеют хорошую теплоотдачу, привлекательный дизайн, но, как и стальные, подвержены коррозии.
  • Биметаллические радиаторы. Имеют хорошую теплоотдачу, привлекательный дизайн, устойчивы к коррозии. Приобретая их в частный дом, необходимо предупредить продавца об этом – биметаллические радиаторы для многоэтажек и частных домов различаются.

Для каждого помещения необходимо подобрать свой размер батарей отопления. В техпаспорте на радиатор указывается, какую тепловую мощность выделяют либо одна секция, либо весь прибор отопления в целом. (Из этой статьи можно узнать о том, как правильно сделать расчет радиаторов отопления).

Для определения необходимого количества секций можно исходить из простого правила — на 1 кубический метр помещения необходим 41 Ватт мощности батарей. Зная размеры каждой комнаты, можно легко подсчитать требуемую мощность радиатора. Для внешних комнат, которые граничат с наружными стенами дома, эту величину необходимо увеличить на 20%, для каждого окна в комнате увеличить еще на 5%.

Трубы

В закрытых системах полипропиленовые трубы являются оптимальным вариантом

Теплоноситель в сети отопления циркулирует по системе труб. В закрытой системе могут применяться трубы нескольких видов:

  • Стальные. Все реже используются в современном строительстве. Они тяжелы, соединяются только при помощи сварки, подвержены внутренней коррозии – все это усложняет монтаж сети отопления своими руками.
  • Медные. Долговечны, надежны, но очень дороги.
  • Металлопластиковые. Просты при монтаже, но из-за использования металлических фитингов с многочисленными резьбовыми соединениями или без должного регулярного ухода имеют большой риск протечек.
  • Полипропиленовые. Оптимальный в настоящее время вариант труб для выполнения работ своими руками. Сварка выполняется простым аппаратом, не требующим высокой квалификации, а получаемые соединения обладают высокой прочностью.

Схемы разводки труб

Отопление дома может осуществляться тремя способами разводки труб:

  • Однотрубная. Теплоноситель проходит все приборы отопления один за другим последовательно, постепенно остывая. В результате радиаторы прогреваются неравномерно.
  • Двухтрубная. Теплоноситель подается из подающей трубы непосредственно в каждый радиатор. После выхода из них теплоноситель опять собирается в одной трубе, «обратке», и возвращается в котел. Радиаторы прогреваются равномерно, но труб на монтаж системы требуется вдвое больше.
  • Коллекторная. Редко используемая схема, при которой к каждому отопительному прибору ведут две трубы, подачи и обратки, непосредственно из коллектора, расположенного у котла.

Коллекторная разводка труб используется редко

Клапанные устройства

Отопление дома должно быть безопасным. Для этого необходимо включить в его состав группу безопасности – приборы контроля, регулировочные вентили и предохранительные клапаны:

  • Манометр и термометр. Обеспечивают визуальный контроль за работой системы.
  • Предохранительный клапан, автоматически сбрасывающий излишки теплоносителя для подержания нормального давления в системе.
  • Воздухоотводчик. При заполнении системы в нее может случайно попасть воздух, и получившаяся пробка полностью нарушит работу системы. Для ее сброса и предназначен воздушный сепаратор с клапаном.
  • Система управления температурой. Комплекс управляющих устройств, позволяющих регулировать теплоотдачу каждого отопительного прибора в системе вручную или автоматически.

МанометрПредохранительный клапанАвтоматический воздухоотводчик

Заключение

Закрытая система отопления – это весьма сложный механизм, и к ее разработке и монтажу необходимо подходить с большой ответственностью. Система, выполненная в соответствии с рекомендациями, указанными в этой статье, будет работать безупречно, эффективно и безопасно, надежно согревая ваш дом.

Самые интересные статьи из рубрики:

  • Система отопления частного дома с естественной циркуляцией
  • Ленинградка — система отопления частного дома: схемы, монтаж
  • Однотрубная система отопления частного дома
  • Двухтрубная система отопления
  • Система отопления для индивидуального дома

Источник: http://domiotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/zakrytaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma.html

Какая система отопления лучше для частного дома: открытая или закрытая

При проектировании теплоснабжения частного дома сегодня в основном выбирается закрытая система отопления в силу своих многочисленных преимуществ, которые мы рассмотрим ниже. Отопительные системы открытого типа уже становятся архаикой, хотя по-прежнему могут применяться для теплоснабжения небольших помещений.

Особенности открытых систем отопления

Устройство и функционирование

Открытая система отопления получила своё название из-за её негерметичности – она свободно сообщается с воздухом через открытый расширительный бак. Он представляет собой короб из нержавейки, куда сливаются излишки воды, когда она нагревается и, соответственно, расширяется. При остывании вода уменьшается в объёме и возвращается из бака в трубопровод.

Читайте также:  Как сделать смотровую яму в гараже

Системы отопления открытого типа отличаются естественной циркуляцией теплоносителя: вода движется в трубах без применения насосов, поэтому такие системы не зависят от электричества. Чтобы достичь этого, при проектировании и монтаже соблюдают несколько правил:

  1. Отопительный котёл размещают в самой нижней точке, например, в подвале.
  2. Расширительный бак устанавливают на самом верху, например, на чердаке дома.
  3. Трубы на всём протяжении от верхней точки до нижней должны иметь наклон, чтобы вода стекала по ним без задержек.

Вода нагревается в котле, расширяется и естественным образом поднимается вверх по стояку до верхней точки, откуда разводится вниз по радиаторам и, остывшая, возвращается в котёл.

Если при монтаже труба в каком-либо месте была поднята слишком высоко, не выдержан угол наклона, то в этом месте образуется воздушный пузырь, который тормозит ход воды и последующие батареи остаются холодными.

Скорость движения теплоносителя невелика, поэтому необходимо ставить трубы большого диаметра, особенно на стояке подачи – 40-50 мм в диаметре.

Схема открытой отопительной системы

Преимущества и недостатки

Плюсы:

  • Простота эксплуатации.
  • Независимость от наличия электричества.
  • Бесшумность работы из-за отсутствия насоса.
  • Невысокая стоимость оборудования и комплектующих.

Минусы:

  • Из открытого расширительного бака воздух попадает в систему, что приводит к появлению воздушных пробок, интенсивной коррозии металлических частей, кавитации.
  • Бак необходимо теплоизолировать, чтобы вода не замерзала.
  • Необходимо контролировать уровень воды в баке.
  • Невозможно использовать вместо воды антифриз – он испаряется из расширительного бака.
  • Из-за отсутствия насоса ограничена общая длина трубопровода, поэтому открытые теплосистемы подходят для отопления только небольших помещений.
  • Из-за слабой циркуляции теплоносителя приходится нагревать его до более высокой температуры, а это лишние траты, тем более что объём теплоносителя здесь больше, чем в закрытых теплосистемах.
  • Также лишние расходы на трубопровод из-за большего диаметра труб и необходимости выводить их на чердак к расширительному баку.
  • Трубы все на виду, обычно их не удаётся закрыть отделочными панелями.

Особенности закрытых систем отопления

Специфика обустройства и рабочие характеристики

Системы отопления закрытого типа герметичны: расширительный бак в них представляет собой закрытую ёмкость, которая внутри разделена мембраной из жаростойкой резины на два отсека. В один отсек сливаются излишки нагретой воды, в другом находится воздух (или азот) под давлением, который выдавливает воду обратно при её остывании.

Закрытые системы отопления частного дома – это системы с искусственной принудительной циркуляцией теплоносителя. Циркуляционный насос может быть встроен в отопительный котёл или установлен отдельно – обычно на обратке, где вода попрохладнее.

Благодаря принудительной циркуляции произвести монтаж всей теплосистемы значительно проще: не нужно выдерживать наклон труб, можно использовать трубы меньшего диаметра, расширительный мембранный бак для удобства обслуживания можно поставить в любом месте. С другой стороны, из-за насоса теплосистема становится зависимой от электричества.

Чтобы компенсировать эту зависимость, необходимо предусмотреть резервные источники питания: ИБП, бензогенератор и т.п.

Схема закрытой отопительной системы

Достоинства и недостатки

Плюсы:

  • Простой монтаж.
  • Исключено испарение теплоносителя, поэтому можно использовать антифриз.
  • Отсутствие воздуха в системе исключает кислородную коррозию, а также воздушные пробки.
  • Меньшие расходы на трубопровод. Трубы можно проложить так, чтобы скрыть их под отделкой.
  • Можно подключить дополнительные контуры отопления, например, тёплые полы (с отдельным насосом).
  • Благодаря большей скорости движения теплоносителя система имеет лучшую теплоотдачу и быстрее нагревается при включении.

Минусы:

  • Оборудование для закрытой системы стоит дороже, чем для открытой.
  • Зависимость от электроснабжения.
  • Высокие требования к герметичности стыков, особенно при использовании антифриза.

Система отопления закрытого типа

Заполнение водой закрытой системы отопления

Правильное заполнение системы отопления закрытого типа осуществляется в несколько этапов. Шланг соединяют одним концом с заливочным краном, а другим – с водопроводом, либо с насосом, который будет качать подготовленную воду из соответствующей ёмкости.

Сначала воду подают пока давление не достигнет 0,5 бар. На этом этапе следует проверить все стыки на предмет протечек. Затем давление поднимают до 2 бар и из теплосистемы удаляют воздух: на радиаторах открывают краны Маевского и другие воздухоотводчики.

Давление при этом падает и необходима дополнительная подпитка. Когда оборудование наполнится водой, все краны закрывают и снова проверяют наличие протечек на стыках. После этого спускают теплоноситель до давления 1,5 бар – это оптимальный показатель для холодной воды.

При нагреве давление повысится.

Открытую или закрытую систему отопления вполне можно смонтировать самостоятельно. Но важно не ошибиться в расчётах при выборе подходящего диаметра труб, объёма расширительного бака, мощности котла и других характеристик теплосистемы. Такие ошибки могут слишком дорого стоить. Поэтому для расчёта и монтажа системы отопления лучше обратиться к профессионалам специализированной компании.

Видео: однотрубная и двухтрубная системы отопления

Источник: http://teploguru.ru/sistemy/sistema-otopleniya-dlya-chastnogo-doma.html

Система отопления закрытого типа в частном доме

0208.17

Если загородный дом рассчитан не только на периодический приезд своих хозяев в течение дачного сезона, а на длительное или даже постоянное проживание их в нем, то никак не обойтись без системы отопления. Этот вопрос всегда тщательно продумывается еще на стадии проектирования строительства или реконструкции, учитывается при покупке уже готового жилья.

Система отопления закрытого типа в частном доме

Вопрос этот – чрезвычайно серьезный, требующий скрупулёзного учета всех имеющихся условий: периодов будущей эксплуатации здания, климатического пояса местности, наличие линий энергоснабжения, инженерных коммуникаций, особенностей конструкции здания, общей расчетной стоимости реализации того или иного проекта. И все же чаще всего хозяева жилья приходят к выводу, что оптимальным решение будет водяная система отопления закрытого типа в частном доме.

В данной публикации будут рассмотрены основные принципы закрытой системы, ее отличия от открытой, существующие преимущества и имеющиеся недостатки. Будет обращено внимание на основные элементы такой системы с рекомендациями по их выбору, приведены типовые схемы разводки отопительной внутридомовой сети.

Система отопления закрытого типа в частном доме — основные особенности

Частный дом может отапливаться по-разному.

  • С давних пор главным источником тепла являлись одна или несколько печей (каминов), каждая из которых отапливала тот или иной участок здания. Недостатки подобного подхода очевидны – неравномерность прогрева, необходимость проводить регулярные топки, следить за процессом горения и т.п.

Печное отопление — это уже «вчерашний день»

В настоящее время этот вид отопления используется все реже, и как правило – при абсолютной невозможности или полной нецелесообразности применения другой, более эффективной системы.

  • Система электрического отопления с применением конвекторов или масляных радиаторов – крайне дорогостоящая в эксплуатации из-за высокой цены электроэнергии и ее большого расхода.

Отопление электрическими конвекторами трудно назвать экономичным

Правда, появляются альтернативные способы, в виде плёночных инфракрасных элементов, но они еще не обрели широкой популярности.

  • Большинство хозяев частных домов все же останавливаются на водяном отоплении. Это – проверенная эффективная система, которая, кстати, может работать практически ото всех источников энергии – природного газа, жидкого или твёрдого топлива, электричества, что обуславливает ее полную универсальность – разница только лишь в типе обогревательного котла. Грамотно просчитанная и правильно смонтированная система водяного отопления обеспечивает равномерное распределение тепла по всем помещениям, легко поддается регулировке.

Простейшая схема отопления открытого типа

Еще не столь давно основной схемой организации водяного отопления в частном доме была открытая с гравитационным принципом перемещения теплоносителя по трубам и радиаторам.

  Компенсация термического расширения воды происходила за счет наличия негерметичного расширительного бака, который устанавливался в самой высокой точке всего контура отопительной системы.

 Открытость бака, безусловно, обуславливает постоянно испарение воды, поэтому возникает потребность постоянного контроля за ее необходимым уровнем.

Перемещение теплоносителя по трубам обеспечивается в этом случае разницей плотности холодной и подогретой воды – более плотная холодная как бы продавливает вперед горячую. Для облегчения этого процесса создается искусственный уклон труб на всем их протяжении, иначе может возникнуть эффект гидростатического напора.

Циркуляционный насос повышает эффективность любой схемы отопления

В открытую систему вполне можно врезать и циркуляционный насос – это резко поднимет ее эффективность. Предусматривают в этом случае систему вентилей, чтобы была возможность переключения с принудительной циркуляции на естественную и обратно в случае необходимости, например, при перебоях в подаче электроэнергии.

Система кранов на насосе позволяет переключаться с принудительной циркуляции на естественную

Система закрытого типа устроена несколько по-другому. Вместо расширительного бака на трубе установлен герметичный компенсационный бак мембранного или баллонного типа. Все термические колебания объема теплоносителя он воспринимает на себя, поддерживая в замкнутой системе один уровень давления.

Главное отличие закрытой системы — наличие герметичного расширительного бака

В настоящее время эта система является наиболее популярной, так как имеет множество существенных преимуществ.

Достоинства и недостатки системы отопления закрытого типа

  • Прежде всего, не происходит испарения теплоносителя. Это дает одно важное преимущество – можно использовать в этом качестве не только воду, но и антифриз. Стало быть, устраняется возможность промерзания системы при вынужденных перерывах в ее эксплуатации, например, при необходимости оставить дом на длительный срок в зимнее время.
  • Компенсационный бак можно расположить практически в любой точке системы. Обычно для нег предусматривают место прямо в котельной, в непосредственной близости от нагревательного прибора. Эта обеспечивает компактность системы. Расширительный бачок открытого типа нередко располагают в самой высокой точке – на неотапливаемом чердаке, что потребует обязательной его термоизоляции. В системе закрытого типа подобной проблемы не существует.
  • Принудительная циркуляция в системе закрытого типа гораздо быстрее обеспечивает прогрев помещений с момента запуска котла. Нет ненужных потерь тепловой энергии в районе расширительного бачка.
  • Система отличается гибкостью – можно регулировать температуру нагрева в каждом конкретном помещении, выборочно отключать некоторые участки общего контура.
  • Нет столь существенной разницы в температуре теплоносителя на входе и выходе – а это значительно повышает сроки безаварийной эксплуатации оборудования.
  • Для разводки отопления можно применять трубы гораздо меньшего диаметра, нежели в открытой системе с естественной циркуляцией без какой бы то ни было потери эффективности обогрева. А это – и существенное облегчение монтажных работ, и значительная экономия материальных средств.
  • Система герметична, и при правильном ее заполнении и нормальной работе клапанной системы в ней просто не должно быть воздуха. Это исключит появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах. Кроме того, отсутствие доступа кислорода, содержащегося в воздухе, не дает активно развиваться коррозионным процессам.
Читайте также:  Высота установки выключателей и розеток

В закрытую систему отопления можно включить и «теплые полы»

  • Система обладает высокой универсальностью: кроме обычных радиаторов отопления к ней можно подключать водяные «теплые полы» или же скрытые в поверхности пола конвекторы. К такой системе отопления легко подключается контур подогрева воды для бытовых нужд – через бойлер косвенного нагрева.

Недостатков у закрытой системы отопления немного:

  • Расширительный компенсационный бак должен иметь объем больше, чем при открытой системе – это обусловлено особенностью его внутренней конструкции.
  • Потребуется обязательная установка так называемой «группы безопасности» – системы предохранительных клапанов.
  • Корректная работа закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией зависит от непрерывности подачи электроэнергии. Можно, конечно, предусмотреть, как и при открытом типе, переключение на естественную циркуляцию, но это уже потребует совсем иного расположения труб, что может свести ряд основных преимуществ системы к нулю (например, полностью исключается использование «теплых полов»). Кроме того, резко снизится и эффективность обогрева. Поэтому естественная циркуляция если и может рассматриваться, то лишь как «аварийная», но чаще всего закрытую систему планируют и монтируют именно под использование циркуляционного насоса.

Основные элементы системы отопления закрытого типа

Итак, в состав общей системы отопления закрытого типа для частного дома входят:

Общая принципиальная схема закрытой системы отопления частного дома

— отопительный прибор – котел;

— циркуляционный насос;

— система разводки труб для передачи теплоносителя;

— расширительный компенсационный бак герметичного типа;

— радиаторы отопления, установленные в помещениях дома, либо другие устройства теплопередачи («теплые полы» или конвекторы);

— группа безопасности – система клапанов и воздухоотводчиков;

— необходимая запорная арматура;

— в некоторых случаях – дополнительные устройства автоматического контроля и управления, оптимизирующие работу системы.

Отопительный котел

  • Самыми распространенными являются газовые котлы. Если к дому проведена газовая магистраль или есть реальная возможность ее проложить, то большинство хозяев безальтернативно отдают предпочтение именно такому способу нагрева теплоносителя.

Газовые котлы — оптимальное решение, если существует возможность их установки

Газовые котлы отличает высокий КПД, простота эксплуатации, надежность и экономичность в плане оплаты энергоносителя. Недостатком их является необходимость согласования проекта установки с соответствующими организациями, так как к такой системе отопления предъявляются совершенно особые требования обеспечения безопасности.

Разнообразие газовых котлов очень велико – можно подобрать напольную или настенную модель, с одним или двумя контурами, простую в устройстве или же насыщенную электроникой, требующую подключения к стационарному дымоходу или снабженную коаксиальной системой отвода продуктов сгорания.

  • Электрические котлы. Их обычно устанавливают в тех условиях, когда газоснабжение дома по каким-либо причинам невозможно. Согласования подобная установка не потребует— главное, чтобы были соблюдены требования электробезопасности и соответствия мощности котла возможностям электрической сети. Подобные отопительные приборы отличает компактность, простота и удобство регулировок.

Компактный электрический котел

За системами отопления с электрическими котлами твёрдо установилась репутация «неэкономичных» из-за достаточного высокой стоимости электроэнергии. Это справедливо лишь отчасти – современные электрические отопительные приборы, благодаря новым технологиям нагрева воды, имеют очень высокий КПД, и при надежном утеплении дома не должны слишком обременять бюджет.

Кроме знакомых всем котлов с ТЭНами (которые и правда не слишком экономичны), активно применяются современные разработки.

«Батарея» из трех электродных котлов

Например, широкое распространение получают электродные котлы, в которых нагрев осуществляется за счет протекания переменного тока непосредственно через теплоноситель (правда, здесь потребуется специально подобранный химический состав воды в системе). Сами по себе такие котлы недороги, но есть определённые проблемы с регулировкой.

Индукционный котел — неприхотливый и весьма экономичный

Другой вариант – котлы индукционного типа действия, в которых нагревательными элементами выступают все металлические поверхности конструкции, на которые наводятся индукционные токи Фуко.

КПД таких установок стремится к 100%, а блоки автоматики позволяют легко настроить систему в нужный режим работы, обеспечивающий максимальную экономичность.

  Так что современный электрический тип отопительной закрытой системы – достойная альтернатива газовой, причем по многим параметрам – даже имеющая преимущества.

  • Котлы на твёрдом топливе тоже нельзя сбрасывать со счетов. В некоторых регионах это даже будет оптимальным вариантом организации системы отопления – например, при отсутствии газового снабжения и нестабильности электропитания.

Котлы на твердом топливе рано списывать со счетов

Эти отопительные приборы – вовсе не те старые «буржуйки», а современные установки, устройство которых позволяет минимизировать вмешательство человека в их работу.

Так, многие котлы длительного горения с пиролизным дожигом способны на одной закладке дров обеспечивать работу отопительной системы в течение 10 – 15 часов, а у некоторых моделей этот показатель доходит даже до суток.

Многие котлы снабжены системой электронного контроля и управления режимами работы.

Котел длительного горения

Так что, если в местности проживания нет никаких проблем с заготовкой необходимых запасов дров или другого твёрдого топлива, то это может стать оптимальным решением.

  • Рачительный хозяин в определенных обстоятельствах может продумать вопрос установки и комбинированного котла, например, «дрова – газ», «дрова – электричество», «электричество – газ», обеспечивая тем самым универсальность своей системы отопления.

Универсальность системе отопления придаст комбинированный котел, работающий на разных видах топлива

Какой бы котел ни выбирался, необходимо правильно просчитать его мощность.

По большому счету, это должен проводить специалист, с учетом характеристик конкретного дома, его теплопотерь, зависящих от количества и площади окон и дверей, материала и толщины стен здания, климатических условий местности и других факторов. Далеко не всегда, правда, хозяева прибегают к помощи профессионалов, ориентируясь на упрощенные схемы расчета.

Фотогалерея (16 фото)

Источник: http://novolitika.ru/stroitelstvo/sistema-otopleniya-zakrytogo-tipa-v-chastnom-dome/

Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды

Для частных загородных домов и дач, часто устанавливается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Данное решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Схему выполняют четырьмя различными способами.Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:

  • Простой монтаж и обслуживание.
  • Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
  • Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию.

    При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.

Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления.

Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

  • Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол.

    Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.

  • Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования.

    Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п.

При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

  • При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.

  • Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.

  • При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака.

Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов.

Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа.

Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод.

После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.Преимуществ у данного решения несколько:

  1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
  2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла.

Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

  1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
  2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
  3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

  1. Равномерное распределение тепла.
  2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
  3. Проще выполнить регулировку системы.

  4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
  5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией

Все гравитационные системы объединяет общий недостаток – отсутствие давления в системе.

Любые нарушения во время проведения монтажных работ, большое количество поворотов, несоблюдение уклонов, моментально отражаются на работоспособности водяного контура.

Чтобы сделать грамотно отопление без насоса, учитывается следующее:

  1. Минимальный угол уклонов.
  2. Тип и диаметр труб, используемых для водяного контура.
  3. Особенности подачи и вид теплоносителя.

Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции

Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах.

В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.Уклон отопительных труб регламентируется в СНиП.

Согласно указанным в документе нормам, на каждый погонный метр требуется сделать наклон в 10 мм. Соблюдение данного условия гарантирует беспрепятственное движение жидкости в водяном контуре.

Нарушение наклона при прокладке труб, приводит к завоздушиванию системы, недостаточному прогреву отдаленных от котла радиаторов, и, как следствие, снижению теплоэффективности.

Нормы уклона труб при естественной циркуляции теплоносителя указаны в СНиП 41-01-2003 «Прокладка трубопроводов отопления».

Какие трубы применяют для монтажа

Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.

Чаще всего используют следующие строительные материалы:

  • Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и прочность. Недостатком стали является сложный монтаж, невозможный, без применения сварочного оборудования.

  • Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не дающую контуру засориться, небольшой вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивает небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая стоимость материала.

  • Полипропиленовые трубы – получили широкое применение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку эксплуатации и устойчивости к размерзанию. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.
  • Медные трубы – не получили широкого распространения за счет большой стоимости.

    Медь имеет максимальную теплоотдачу. Выдерживает нагрев до + 500°С, срок эксплуатации свыше 100 лет. Особенной похвалы достоин внешний вид трубы. Под воздействием температуры, поверхность меди покрывается патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.

Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса

Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:

  • Подсчитывается потребность помещения в тепловой энергии. К полученному результату добавляют около 20%.
  • СНиП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы.

    Высчитываем по приведенным формулам сечение трубопровода. Чтобы не выполнять сложные вычисления, стоит воспользоваться он-лайн калькулятором.

  • Диаметр труб системы с естественной циркуляцией должен быть подобран согласно теплотехническим расчетам.

    Чрезмерно широкий трубопровод приводит к снижению теплоотдачи и увеличению расходов на отопление. На ширину сечения влияет тип используемого материала. Так, стальные трубы не должны быть уже 50 мм. в диаметре.

Существует еще одно правило, помогающее усилить циркуляцию.

После каждого разветвления трубы, диаметр сужают на один размер. На практике это значит следующее. К котлу подключена двухдюймовая труба. После первого разветвления контур сужают до 1 ¾, дальше до 1 ½ и т.д. Обратку наоборот собирают с расширением.

Если расчеты диаметра были выполнены верно, и соблюдены уклоны трубопроводов при проектировании и выполнении монтажных работ системы отопления с самотечной циркуляцией, проблемы в работе встречаются крайне редко и в основном происходят по причине неправильной эксплуатации.

Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний

Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит и от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно к радиаторам. Принято классифицировать все типы подключения или розлива на две категории:

  • Система с нижним розливом – имеет привлекательный внешний вид. Трубы располагаются на уровне пола.

    Однотрубная система с нижней разводкой имеет малую теплоэффективность и требует тщательного планирования и проведения расчетов. Схемы с нижним розливом наиболее востребованы для трубопроводов высокого давления.

  • Система с верхним розливом – данное решение оптимально подходит для частного дома.

    Подача горячей воды осуществляется посредством трубы, расположенной под потолком. Поступающий сверху теплоноситель, вытесняет скопившийся воздух (воздух стравливается через краны Маевского). Однотрубная система водяного отопления с верхним розливом, также отличается эффективностью.

Ошибки в выборе типа розлива приводят к необходимости модифицировать водяной контур посредством установки циркуляционного оборудования.

Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией

Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.

За использование незамерзающей жидкости, в качестве довода можно привести два довода:

  1. Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
  2. Способность сохранять текучесть при достижении -10°С, -15°С.

Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.

Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?

Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя.

Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:

  • Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре теплоносителя около 50°С. Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме.

    При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения.

  • Падение мощности отопительных приборов при естественной циркуляции теплоносителя по мере отдаленности от котла. Даже при грамотно собранной схеме, разница температуры составляет порядка 5°С.

  • Влияние воздуха – основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Воздух в системе отопления может образовываться из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы продавить систему, приходится включать котел на максимальную мощность, что приводит к существенным затратам.

  • Отопление двухэтажного дома при естественной циркуляции теплоносителя затруднено по причине существующих препятствий для движения жидкости.
  • Относительно регуляции нагрева, самоциркулирующие системы также уступают контурам, подключенным к насосам.

    Современное циркуляционное оборудование подключается к комнатным термостатам, что обеспечивает точность теплоотдачи и нагрев температуры в помещении с погрешностью до 1°С. Установка терморегуляторов допускается и в схемах с самоциркуляцией, но погрешность настроек составит 3-5°С.

Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий. Если требуется отапливать коттеджи и загородные дома площадью более 150-200 м², нужна установка циркуляционного оборудования.

Главным достоинством схем с самоциркуляцией является их энергонезависимость, но произведя несложные расчеты, можно прийти к выводу, что экономия на электроэнергии не оправдывает потери тепла в процессе самостоятельного движения теплоносителя. Схемы с принудительной циркуляцией имеют большую теплоотдачу и эффективность.

Источник: http://avtonomnoeteplo.ru/armatura/696-sistema-otopleniya-s-estestvennoy-cirkulyaciey.html

Ссылка на основную публикацию