Закрытый контур в строительстве это

Основная особенность, по которой закрытая система отопления отличается от открытой, это ее изолированность от воздействия окружающей среды. В такую схему включают циркуляционный насос, стимулирующий движение теплоносителя. Схема лишена многих недостатков, присущих открытому контуру отопления.

Все о плюсах и минусах закрытых схем отопления вы узнаете, прочитав предложенную нами статью. В ней досконально разобраны варианты устройства, специфика сборки и работы систем закрытого типа. Для самостоятельных мастеров приведен пример гидравлического расчета.

Представленная к ознакомлению информация опирается на строительные нормативы. Для оптимизации восприятия непростой темы текст дополнен полезными схемами, подборками фото и видео-руководствами.

Принцип работы системы закрытого типа

Температурные расширения в закрытой системе компенсируются путем применение мембранного расширительного бака, наполняемого водой во время нагрева. При охлаждении, вода из бака снова уходит в систему, поддерживая тем самым постоянное давление в контуре.

07.09.2021г Завершено строительство каркасный дом 6х9 комплектация «закрытый контур».

Давление, создаваемое в закрытом отопительном контуре еще при монтаже, передается всей системе. Циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно, поэтому эта система энергозависима. Без циркуляционного насоса не будет движения нагретой воды по трубам к приборам и обратно к генератору тепла.

Основным отличием системы отопления закрытого типа от открытого аналога является наличие мембранного расширительного бачка, исключающего прямой контакт теплоносителя с атмосферой

В отечественных традициях расширительный бак для отопительных контуров выпускают красного цвета. В продаже можно найти серые и белые импортные варианты

При использовании закрытого расширительного бачка, экспанзомата, предотвращается испарение циркулирующей по контуру воды, сокращается образование отложений на внутренних стенках труб и приборов

Как следствие отсутствия испарения и минимизации отложений на внутренних поверхностях приборов, труб, арматуры снижается нагрузка на котел и насос, что ощутимо продлевает сроки их эксплуатации

Закрытые варианты сооружения отопительных систем применяются со всеми видами котлов, работающих на доступных типах топлива

В закрытую систему в обязательном порядке включают группу безопасности, состоящую из предохранительного клапана давления, воздухоотводчика и манометра

Закрытый расширительный бачок подбирают так, чтобы его объем обеспечивал пространство для расширения нагретого теплоносителя

Экспанзоматы устанавливаются как во вновь сооружаемые системы отопления, так и в модернизированные варианты с насосной циркуляцией теплоносителя

Основные элементы закрытого контура:

• котел;
• клапан воздуховыпускной;
• клапан термостатический;
• радиаторы;
• трубы;
• расширительный бак, не контактирующий с атмосферой;
• клапан балансировочный;
• шаровой вентиль;
• насос, фильтр;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• фитинги, крепеж.

Если электроснабжение дома осуществляется бесперебойно, то закрытая система работает эффективно. Часто конструкцию дополняют «теплые полы», повышающие ее экономичность и теплоотдачу.

Такое расположение позволяет не придерживаться определенного диаметра трубопровода, снизить затраты на приобретение материалов и не располагать трубопровод под уклоном, что упрощает монтаж. К насосу должна поступать жидкость с низкой температурой, иначе его эксплуатация невозможна.

Отопительный контур закрытого вида включает часть деталей, которые используют и в других типах систем

У этого варианта есть и один негативный нюанс — тогда как при постоянном уклоне отопление работает и при отсутствии электропитания, то при строго горизонтальном положении трубопровода закрытая система не работает. Компенсирует этот недостаток высокий КПД и ряд положительных моментов по сравнению с другими видами систем отопления.

Монтаж осуществляется относительно просто и возможен в помещении любой площади. Утеплять трубопровод не нужно, прогрев происходит очень быстро, если в контуре присутствует термостат, то температурный режим можно задавать. Если система устроена правильно, то потерь теплоносителя, следовательно и причин для его пополнения не бывает.

Несомненным плюсом системы отопления закрытого типа является то, что разность температур на подаче и обратке позволяет повысить эксплуатационный срок котла. Трубопровод в закрытом контуре менее подвержен коррозии. Есть возможность закачать в контур антифриз вместо воды, когда отопление приходится отключать зимой на длительное время.

Наиболее часто применяемые системы закрытого вида — водяные, хотя функцию теплоносителя могут выполнять и незамерзающие жидкости, пар, газы, обладающие необходимыми характеристиками

Защита системы от воздуха

Теоретически в закрытую систему отопления воздух не должен поступать, но по факту он там все-таки присутствует. Скопление его наблюдается в то время, когда трубы и батареи заполняют водой. Второй причиной может быть разгерметизация стыков.

В результате появления воздушных пробок, теплоотдача системы снижается. Для борьбы с этим явлением в систему включают специальные клапаны и краны для спуска воздуха.

Если в системе не накапливается воздух, поплавок воздухоотводчика блокирует выпускной клапан. Когда в поплавковой камере накапливается воздушная пробка, поплавок прекращает держать выпускной клапан, благодаря чему воздух выходит за пределы устройства

Чтобы вероятность появления воздушных пробок свести к минимуму, необходимо соблюдать определенные правила при заполнении закрытой системы:

1. Подавать воду с нижней точки в верхнюю. Для этого следует проложить трубы так, чтобы вода и выделяющийся воздух двигались в одном направлении.
2. Оставить в открытом положении краны для отвода воздуха и в закрытом краны для спуска воды . Таким образом, при постепенном подъеме теплоносителя, воздух будет уходить через незамкнутые воздухоотводчики.
3. Закрыть воздухоотводящий кран, как только через него начнет бежать вода. Процесс плавно продолжать до полного заполнения контура теплоносителем.
4. Запустить насос.

Если в отопительном контуре алюминиевые радиаторы, то на каждом воздухоотводчики нужны обязательно. Алюминий, контактируя с теплоносителем, провоцирует химическую реакцию, сопровождающуюся выделением кислорода. В частично биметаллических радиаторах проблема та же, но воздуха образуется значительно меньше.

Автоматический воздухоотводчик устанавливают в верхней точке. Объясняется это требование тем, что воздушные пузырьки в жидких веществах всегда устремляются по трубе вверх, где их и собирает устройство для отвода воздуха

В радиаторах на все 100% биметаллических теплоноситель с алюминием не контактируют, но профессионалы настаивают на присутствии воздухоотвода и в этом случае. Специфическую конструкцию панельных радиаторов из стали уже в процессе производства комплектуют клапанами для спуска воздуха.

На старых чугунных радиаторах воздух удаляют при помощи шарового крана, другие приспособления здесь малоэффективны.

Критическими точками в контуре отопления являются перегибы труб и верхние точки системы, поэтому приспособления для отхода воздуха монтируют в этих местах. В закрытом контуре применяют краны Маевского или автоматические поплавковые клапаны, позволяющие осуществлять воздухоотвод без участия человека.

В корпусе этого прибора имеется полипропиленовый поплавок, соединенный через коромысло с золотником. По мере заполнения поплавковой камеры воздухом, поплавок опускается, а достигнув нижнего положения открывает клапан, через который воздух уходит.

В освобожденный от газа объем, поступает вода, поплавок устремляется вверх и закрывает золотник. Чтобы внутрь последнего не попадал мусор, его накрывают защитным колпачком.

Корпус как ручного, так и автоматического воздухоотводчика изготовлен из качественного материала, не поддающегося коррозии. Чтобы удалить воздушную пробку конус поворачивают против часового хода, выпускают воздух до тех пор, пока не прекратится шипение

Есть модификации, где этот процесс проходит по-другому, но принцип тот же: поплавок в нижнем положении — происходит выпуск газа; поплавок поднят — клапан закрыт, воздух накапливается. Цикл повторяется автоматически и присутствия человека не требует.

Гидравлический расчет для закрытой системы

Чтобы не ошибиться с подбором труб по диаметру и мощности насоса, необходим гидравлический расчет системы.

Эффективная работа всей системы невозможна без учета основных 4 моментов:

1. Определения количества теплоносителя, которое необходимо подать на отопительные приборы, чтобы обеспечить заданный тепловой баланс в доме независимо от температуры снаружи.
2. Максимального снижение эксплуатационных затрат.
3. Снижения до минимума финансовых вложений, зависящих от выбранного диаметра трубопровода.
4. Стабильной и бесшумной работы системы.

Решить эти задачи поможет гидравлический расчет, позволяющий подобрать оптимальные диаметры труб с учетом экономически оправданных скоростей течения теплоносителя, определиться с гидравлическими потерями давления на отдельных участках, увязать и сбалансировать ветви системы. Это сложный и трудоемкий, но необходимый этап проектирования.

Правила вычисления расхода теплоносителя

Вычисления возможны при наличии теплотехнического расчета и после подбора радиаторов по мощности. Теплотехнический расчет должен содержать обоснованные данные об объемах тепловой энергии, нагрузках, теплопотерях. Если этих данных нет, то по площади комнаты принимают мощность радиатора, но результаты вычислений будут менее точными.

Трехмерная схема удобна в работе. Всем элементам на ней присваивают обозначения, в которые входит маркировка и номер по порядку

Начинают со схемы. Лучше выполнить ее в аксонометрической проекции и нанести все известные параметры. Расход теплоносителя определяют по формуле:

G =860q/∆t кг/ч,

где q — мощность радиатора кВт, ∆t — разность температур между обратной и подающей линией. Определив это значение, по таблицам Шевелевых определяют сечение труб.

Чтобы воспользоваться этими таблицами, результат вычислений нужно перевести в литры за секунду по формуле: GV = G /3600ρ. Здесь GV обозначает расход теплоносителя в л/сек, ρ — плотность воды равная 0.983 кг/л при температуре 60 градусов С. Из таблиц можно просто подобрать сечение трубы, не выполняя полного расчета.

Таблицы Шевелевых значительно упрощают расчет. Здесь приведены значения диаметров пластмассовых и стальных труб, которые можно определить, зная скорость движения теплоносителя и его расход

Последовательность расчета легче понять на примере простой схемы, включающей котел и 10 радиаторов. Схему нужно разбить на участки, где сечение труб и расход теплоносителя — величины постоянные.

Первый участок — это линия, идущая от котла до первого радиатора. Второй — отрезок между первым и вторым радиатором. Третий и последующие участки выделяют аналогично.

Температура от первого до последнего прибора постепенно снижается. Если на первом участке тепловая энергия равна 10 кВт, то при проходе первого радиатора теплоноситель отдает ему какое-то количество тепла и ушедшее тепло уменьшается на 1кВт и т.д.

Посчитать расход теплоносителя можно по формуле:

Q=(3.6хQуч)/(сх(tr-to))

Здесь Qуч — тепловая нагрузка участка, с — удельная теплоемкость воды, имеющая постоянное значение — 4,2 кДж/кг х с., tr — температура горячего теплоносителя на входе, to — температура охлажденного теплоносителя на выходе.

Оптимальная скорость движения горячего теплоносителя по трубопроводу — от 0,2 до 0,7 м/с. При меньшем значении в системе появятся воздушные пробки. На этот параметр влияет материал изделия, шероховатость внутри трубы.

Как в открытом, так и в закрытом контурах отопления используют трубы из стали черной и нержавеющей, меди, полипропилена, полиэтилена разных модификаций, полибутилена и др.

При скорости теплоносителя в рекомендуемых пределах, 0,2-0,7 м/с, в полимерном трубопроводе будут наблюдаться потери давления от 45 до 280 Па/м, а в стальных трубах — от 48 до 480 Па/м.

Внутренний диаметр труб на участке (dвн) определяют исходя из величины теплового потока и разности температур на входе и выходе (∆tco=20 градусов С для 2-трубной схемы отопления) или расхода теплоносителя. Для этого есть специальная таблица:

По этой таблице, зная разность температур между входом и выходом, а также скорость потока, легко определить внутренний диаметр трубы

Чтобы выбрать контур, следует рассмотреть одно- и 2-трубную схемы отдельно. В первом случае рассчитывают стояк с наибольшим количеством оборудования, а во втором — нагруженный контур. Длину участка берут из плана, выполненного в масштабе.

Выполнение точного гидравлического расчета под силу только специалисту соответствующего профиля. Существуют специальные программы, позволяющие выполнить все вычисления, касающиеся тепловых и гидравлических характеристик, которыми можно воспользоваться при проектировании отопительной системы для своего дома.

Подбор циркуляционного насоса

Целью расчета является получение значения давления, которое должен развить насос для прогонки воды по системе. Для этого используют формулу:

P = Rl + Z

• P — это потери давления в трубопроводе в Па;
• R — удельное сопротивление трению в Па/м;
• l — протяженность трубы на расчетном участке в м;
• Z — потери давления на «узких» участках в Па.

Упрощают эти расчеты те же таблицы Шевелевых, из которых можно найти значение сопротивления трению, только 1000i придется пересчитать по конкретной длине трубы. Так, если диаметр внутренний трубы равен 15 мм, длина участка 5 м, а 1000i = 28,8, то Rl = 28,8 х 5/1000 = 0,144 Бар. Найдя значения Rl для каждого участка, их суммируют.

Значение потери давления Z как для котла, так и для радиаторов есть в паспорте. На другие сопротивления специалисты советуют брать 20% от Rl с последующим суммированием результатов по отдельным участкам и умножением на коэффициент 1,3. В результате получится искомый напор насоса. Для одно- и 2-трубных систем расчет одинаков.

Насос устанавливают так, чтобы его вал занимал горизонтальную позицию, иначе не избежать образования воздушных пробок. Монтируют его на американках, чтобы, если будет необходимо, легко снять

В случае, когда насос подбирают по уже имеющемуся котлу, то применяют формулу: Q=N/(t2-t1), где N — мощность отопительного агрегата в Вт, t2 и t1 — температура теплоносителя при выходе из котла и на обратке соответственно.

Как рассчитать расширительный бак?

Расчет сводится к определению величины, на которую увеличится объем теплоносителя в процессе его нагрева от средней комнатной температуры + 20 градусов С до рабочей — от 50 до 80 градусов. Вычисления эти непростые, но существует другой путь решения задачи: профессионалы советуют выбирать бак объемом равным 1/10 от общего количества жидкости в системе.

Расширительный бак — очень важный элемент системы. Излишки теплоносителя, принимаемые им в момент расширения последнего, спасают магистраль и краны от разрывания

Узнать эти данные можно из паспортов оборудования, где указана вместимость водяной рубашки котла и 1 секции радиатора. Затем вычисляют площадь сечения труб разных диаметров и умножают на соответствующую длину.

Результаты суммируют, плюсуют к ним данные из паспортов и от итога берут 10%. Если вся система вмещает 200 л теплоносителя, то нужен расширительный бак объемом 20 л.

Если нет желания углубляться в сложные расчеты, расширительный бак для контуров отопления до 150 л подбирают так, чтобы его общая вместимость не превышала 10 % от общего объема теплоносителя

Расширительные бачки тарельчатого типа выпускают без мембраны. Объем устройств от 6 до 12 л, занимают минимум места в небольшой котельной

Вертикально ориентированные мембранные баки объемом от 6 до 35 л производят без опорных ножек. В устройствах до 18 л мембрана не подлежит замене

Расширительные баки объемом от 35 до 700 л устанавливаются на опорные ножки. По строению все мембранные разновидности ничем не отличаются

Источник: sovet-ingenera.com

Чем отличаются системы отопления закрытого и открытого типа

При помощи теплоснабжения отапливаются практически все частные дома и квартиры. Возникает принцип естественной циркуляции тепла, благодаря чему в помещениях создается теплая и комфортная атмосфера. Как и отопление, все промышленные и жилые сооружения имеют подключение к горячему водоснабжению — специальной системе подачи нагретой воды.

Согласно методу транзита теплового носителя в помещение, имеет место деление на открытые системы отопления и закрытые аналоги теплоснабжения. Каждая со своими принципами работы и способами циркуляции. От пользователя требуется знать основные отличия систем, плюсы и минусы каждой из них, а также важные характеристики и качества для оптимального выбора, например, в частный дом.

Что это такое?

Тепловое обеспечение домов и квартир делятся на два типа:

• местные системы обеспечения, которые подразумевают поставку тепла в одно сооружение или небольшую группу;
• централизованная поставка теплового снабжения, которая применяется для целых поселков, районов.

Важно! Для обогрева квартир применяется отопление открытого или закрытого типов.

Каждый из них обладает некоторыми отличиями. Например, открытый тип заключается в подаче нагретого теплоносителя для пользователей непосредственно из тепловой сети. Каждый из пользователей забирает часть теплового носителя или его целиком. Закрытый тип подразумевает замкнутый контур, где нагрев теплоносителя и его потребление проходит в пределах одной системы.

Открытая

В представленной схеме теплоноситель (вода) регулярно подается из тепловой централи, что компенсирует ее потребление и расход даже в случае полного разбора. В отечественных советских условиях согласно такой схемы работало около 50 процентов тепловых сетей, что предоставляло наибольшую экономию и снижение расходов на обогрев и горячее водоснабжение.

Однако, несмотря на экономические преимущества и другие сильные стороны, открытая схема обладает некоторыми существенными недостатками. Чистота теплоносителя в трубах не проходит согласно санитарно-гигиенических показателей. Вода проходит в системе с довольно большой продолжительностью, в связи с чем сильно меняет цвет и приобретает неприятный запах. Во время тестирования качества воды сотрудники санитарно-эпидемиологической станции находят вредные бактерии в трубопроводах.

Обратите внимание! Чтобы прочистить транспортируемую воду в открытой системе, необходимо снизить эффективность и экономичность снабжения тепловой энергией.

Несмотря на обилие наиболее технологичных методов очистки теплоносителя, представленный минус системы устранить практически невозможно. В связи с большой длиной сети отопления, растет стоимость, однако качество очистки не меняется.

Открытая технология работает на основе классических термодинамических законов. Нагретый теплоноситель поднимается вверх, в связи с чем на выходе нагревателя появляется высокое давление. При этом на входе в тепловой генератор образуется невысокое разряжение. Последовательно вода перемещается из зоны с увеличенным давлением в участок с пониженным. Это обеспечивает естественную циркуляцию воды, в отличие от закрытой системы, где циркуляция зачастую принудительная.

Находясь в нагретом состоянии, вода постоянно увеличивает собственный объем. Для указанной системы необходима обязательная установка расширительного бака. Такое изделие не обладает полной герметичностью и контактирует с окружающей атмосферой. Именно по этой причине теплообеспечение такого типа носит название открытой системы водяного теплового снабжения.

При указанной технологии, вода проходит нагрев до 65 градусов по Цельсию и транзитом поступает в водоразборные краны. В дальнейшем она перемещается непосредственно к потребителям. Такая технологическая особенность позволяет применять стандартные недорогие смесители и обойтись без дорогостоящих изделий теплового обмена. Поскольку разбор нагретого теплоносителя происходит неравномерно, то линии транзита для конечных пользователей рассчитывают всегда с наиболее возможным потреблением.

Закрытая

Представленная система получила максимальное распространение в условиях частных домов или многоэтажек с индивидуальными котлами и обогревом. Такая технология заключается в конструкции, где вода, проходящая по трубопроводу, применяется только для отопления или нагрева, а вода из тепловой сети не расходуется на горячее водоснабжение.

Что такое закрытая система отопления, и почему она носит такое название, будет понятно, если рассмотреть ее схему на рисунке.

Все компоненты системы отопления не входят в контакт с окружающей атмосферой и наглухо закрыты. Схема обладает небольшой потерей воды, однако они автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

Закрытая технология обеспечения нагрева теплоносителя для обогрева может быть отрегулирована централизованно. При этом количество воды в системе не меняется. Потребление тепловой энергии зависит от температуры нагрева проходящего по трубам теплового носителя.

Представленные системы с закрытой технологией функционируют с применением тепловых пунктов, в которые нагретая воды проходит от поставщика тепловой энергии. Им может выступать тепловая электрическая централь. После этого, температура воды приводится к необходимым параметрам для обеспечения теплом и транспортируется конечным пользователям.

При работе закрытой системы теплового снабжения технология предоставляет хорошее качество горячей воды и эффективность в направлении энергосбережения. Однако есть и негативный момент, который заключается в высокой сложности подготовки воды, в связи с большой продолжительностью одной тепловой точки от другой.

Плюсы и минусы

Открытая система поставки тепла по достоинствам и недостаткам отличается только чистотой воды. Первая имеет достаточно загрязненную воду и теплоноситель, в которых могут даже образовываться вредные бактерии. Поэтому, плюсы и минусы необходимо рассмотреть конкретно для централизованной системы или децентрализованной.

Автономная

Положительные качества систем в автономном отоплении:

• возможность включения и отключения отопления в любое удобное время;
• регулировка температуры лично пользователем на основании личных предпочтений;
• хорошая экономия средств на коммунальных платежах;
• при помощи котла подается отопление и горячая вода;

• необходимо приобрести квартиру или дом, подключенные к автономной системе, или получать специальное разрешение, что займет много времени и сил;
• ответственность за безопасное функционирование котла лежит только на пользователе;
• оборудование имеет высокую цену. Кроме этого, потребуется провести небольшой ремонт и монтаж оборудования, что тоже имеет довольно высокую стоимость;
• чтобы котел работал качественно и эффективно, следует соблюдать множество параметров, например: давление газа, напряжение в сети, чистота воды. Очень часто необходимо будет наличие источника бесперебойного питания, когда имеют место проблемы с электроэнергией.

Для централизованной системы характерны такие положительные качества:

• этот вид поставки тепла обходится дешевле на начальном этапе, поскольку не требуется покупка и монтаж специального оборудования;
• нет необходимости в выполнении регулярных настроек и регулировок;
• пользователь не несет ответственности за функционирование приборов, что обеспечивает полную безопасность;
• при отопительном сезоне обеспечивается непрерывность подачи тепла.

• требуется сооружение тепловых сетей;
• присутствуют лишние тепловые потери в сетях, которые достигают 20 процентов;
• стоимость подачи тепла повышенная, что сказывается на коммунальных услугах;
• отопительный сезон длится определенное время, у пользователя нет возможности включить систему ранее или выключить позже. В межсезонье некоторые могут испытывать дискомфорт.

Экономная система для частного дома

При наличии собственного дома нет смысла пользоваться централизованной системой отопления. В доме требуется возможность создания комфортной и энергосберегающей атмосферы в любое время года. Поэтому, лучше всего подойдет автономная открытая система отопления и подачи горячей воды. Источником для создания такого варианта может служить тепловой котел в газовом или электрическом исполнении.

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.

Советы и рекомендации

Выбирать определенную систему требуется только в зависимости от личных предпочтений. Открытая отопительная технология подойдет для небольших зданий, дач и частных домов. Закрытая более сложна в монтаже, поэтому чаще применима для многоквартирных домов, коттеджей.

Закрытая и открытые системы отопления имеют небольшое количество отличий. Однако каждая обладает определенными преимуществами и недостатками. Выбор конкретной системы зависит только от предпочтений домовладельца.

Источник: www.tproekt.com

Закрытая система отопления

В большинстве современных домов установлена закрытая система отопления (ЗСО), в которой теплоноситель изолирован от окружающей среды. Такие тепловые коммуникации удобны и практичны – жидкость из них практически не испаряется, а насос и терморегулирующие устройства самостоятельно поддерживают стабильные параметры давления и температуры.

Принцип работы замкнутой системы отопления

В закрытых (замкнутых) схемах тепловой носитель нагревается в котле, а затем насос под напором перемещает его внутри отопительного контура. Лишний объем жидкости, образующийся при нагреве, собирается в герметичном расширительном баке. Эта емкость служит демпфером – стабилизирует работу отопления и предохраняет коммуникации от резких повышений давления – гидроударов.

Работу теплосистемы контролирует группа безопасности – манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан. Эта группа отводит скапливающийся воздух и сбрасывает лишний тепловой носитель, который не попал в расширительный гидробак. Такое устройство защищает теплокоммуникации от воздушных пробок и гидроударов. Подробнее об этом узле можно прочитать в статье «Группа безопасности для отопления».

Основные элементы закрытой теплосистемы

ЗСО включает следующие элементы:

1. Котел – газовый, электрический или твердотопливный.
2. Циркуляционный насос.
3. Закрытый расширительный бак. Его работа подробно описана в статье «Расширительный бак для отопления закрытого типа».
4. Трубы и соединители. Их два – подающий, по которому горячий теплоноситель поступает в тепловую магистраль, и обратный, предназначенный для оттока остывшей жидкости. Существуют однотрубные схемы без обратки. В зданиях с водяным отоплением проводится дополнительная линия подпитки для автоматического пополнения контура водой.
5. Манометр для контроля давления.
6. Воздухоотводчик для сброса воздуха.
7. Аварийный клапан для удаления излишков теплового носителя.
8. Запорная арматура – краны и вентиля, перекрывающие линии поступления и оттока жидкости.
9. Фильтры (грязевики) – для очистки воды.
10. Крепежные устройства для монтажа элементов.

В замкнутую схему нередко также включают дополнительные клапаны, вентили и термостаты для балансировки давления, контроля температуры и улучшения работы отопления. К ней можно подсоединить теплые полы и бойлер косвенного нагрева для горячего водоснабжения.

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Открытые схемы, сообщающиеся с внешней средой, и замкнутые (закрытые) кардинально отличаются друг от друга. Принципиальная разница хорошо видна на следующей иллюстрации.

1. Открытые конструкции работают без насоса. Горячая вода самостоятельно поднимается вверх от котла и попадает в радиаторы. После остывания, под действием силы тяжести она стекает в котлоагрегат для повторного нагрева. Существуют теплосистемы открытого типа с насосами, но подобные устройства в них играют вспомогательную роль, а основное движение осуществляется за счет гравитации. В замкнутом контуре носитель движется принудительно, за счет насоса, который под давлением перекачивает его по тепловым контурам.
2. В обоих типах отопительных коммуникаций используются расширительные баки для сбора излишков теплоносителя. В открытой теплосистеме такой емкостью служит канистра или самодельный бачок из нержавейки, которые не требуется герметично закрывать. В замкнутой тепловой конструкции используются фабричные герметичные мембранные баки. Внутри них расположена эластичная мембрана, за которой расположен воздух под давлением. Излишки воды или незамерзайки поступают внутрь, поджимают мембрану и занимают освободившееся пространство.
3. Открытые конструкции монтируют из труб большего диаметра, которые слегка наклоняют, чтобы вода стекала под действием гравитации. Закрытую схему собирают без наклона из горизонтальных трубопроводов меньшего размера.

Закрытая система отопления в частном доме – плюсы и минусы

Такой тип тепловых коммуникаций имеет свои достоинства и недостатки, но положительных сторон у него гораздо больше.

Преимущества замкнутой теплосистемы:

• Работает на воде и незамерзайке. Жидкий носитель не сообщается с окружающей средой, поэтому не потеряет своих свойств.
• Замкнутая схема подходит для загородных домов и дач, которые отапливаются периодически.
• Не требуется постоянный долив. Это важно для теплосистемы, работающей на покупном антифризе.
• Расширительный бак можно установить в любом месте, а не только наверху здания. Его, как правило, ставят во вспомогательном помещении, где установлен котел.
• Закрытость контуров позволяет минимизировать теплопотери, поэтому топливо расходуется экономно.
• В замкнутом контуре легко поддерживать нужный уровень температуры и давления.
• После включения котла комнаты быстро нагреваются, поэтому такую конструкцию используют в системе «умный дом».
• Благодаря принудительной циркуляции, отопление устойчиво работает даже при небольших конструктивных погрешностях.
• Требуются трубы и соединители меньшего диаметра, которые стоят дешевле.
• Подходит для строений любой площади и этажности. Нужно только подобрать подходящую конфигурацию и правильно составить проект.

• Энергозависимость – для работы насоса требуется электричество, поэтому на случай отключений придется приобрести генератор.
• Необходимость установки расширительного бака заводской конструкции. Приспособить канистру, бачок или другую емкость, как в открытой схеме, не удастся.
• Требуется контрольная группа – манометр и клапаны для сброса воды и воздуха.

Рабочие показатели системы отопления

Замкнутый контур стабильно работает и хорошо прогревает комнаты только при правильных рабочих показателях. Важно, чтобы в отопительном контуре и расширительном баке создавалось правильное давление, объем демпфера подходил для конкретной схемы, в батареях и трубах было достаточно жидкости, а ее температура соответствовала СП 60.13330.2020.

1. Давление в системе.

Это – основной рабочий показатель теплокоммуникаций. При его снижении радиаторы плохо прогреваются, а при излишнем повышении происходят разрывы и поломки элементов теплосистемы. Поэтому показатель надо контролировать. Для этого удобно использовать стрелочный манометр с трубкой Бреда, который не требует подключения к электропитанию.

Нормативные показатели давления зависят от этажности здания:

• Для одноэтажных построек достаточно в 1–1,5 атмосфер, для двухдвухэтажных – 1,5–3 атм.
• Для обогрева зданий выше четвертого этажа требуется 2,5– 4 атм. Теплосистемы в них оснащаются дополнительными насосами и манометрами.
• В многоэтажках давление держится на уровне 5–10 атм., в высотках доходит до 12 атм. На этажах устанавливаются гидравлические редукторы, защищающие трубопровод и радиаторы от его перепадов – гидроударов.

2. Температура теплоносителя.

Нормы нагрева указаны в п.п. 6.1.14, 6.1.15 СП 60.13330.2020 и Приложении Б к нему. Предельный показатель для жилых помещений – 95°, а при установке пластиковых труб – 90°. Наружная поверхность отопителей, согласно СНиП 41–01–2003, должна быть не выше 75°C.

Обратка, по которой остывшая вода поступает в котел, должна быть холоднее подающей магистрали. Разница зависит от среднесуточной температуры на улице. В теплую погоду она небольшая, а во время холодов составляет 20–35 градусов. Эти параметры соблюдаются при работе внутридомовых теплосистем и городских котельных.

3. Объем жидкости в системе.

Проще всего его подсчитать, исходя из мощности котла – на 1 кВт должно приходиться 15 л. Например, для котлоагрегата на 5 кВт объем теплоносителя составит 75 литров. Параметры мощности указаны в паспорте аппарата.

4. Объем расширительного бака.

Его вместимость должна составлять не меньше 10% от объема залитой жидкости. Допустимо устанавливать демпфер большего объема, но не меньшего. Иначе при запуске котла произойдет резкое повышение давления и постоянно будет срабатывать предохранительный клапан.

5. Давление в расширительном бачке.

Для большинства теплокоммуникаций достаточно 1,3–1,5 атм. Именно такие параметры имеют баки небольшого объема, выпускаемые для частных домов и малоэтажного строительства. Для более крупных теплосистем предусмотрены большие бачки с высоким уровнем давления. Как рассчитать и скорректировать это показатель, вы узнаете из статьи «Давление в расширительном бачке отопления».

Защита закрытого контура от воздуха

В любой схеме отопления образуется воздух. Причины этого явления могут быть следующими:

• нагрев воды, сопровождающийся выделением пузырьков газа,
• реакция металла с водой с выделением кислорода,
• слишком быстрое заполнение коммуникаций,
• низкое давление,
• нарушения герметичности трубопроводов, невидимые внешне.

Для удаления скоплений воздуха на батареях устанавливают краны. Существует несколько моделей таких устройств:

1. Запорно–регулировочный кран открывают, чтобы слить жидкость вместе с воздушной пробкой. Это неудобно, поскольку приходится спускать большой объем носителя.
2. Ручной кран Маевского – потери жидкости при удалении воздушной пробки минимальны, но работу придется проделать вручную.
3. Автоматический воздухоотводчик – удаляет воздух самостоятельно. Однако автоматика не всегда срабатывает, поэтому за батареями надо следить. Если они стали плохо греть или на корпусе появились холодные участки, спустите воздух вручную. Для сбора жидкости используйте ведерко, пластиковую бутылку или другую емкость.

Виды замкнутых отопительных систем

Все ЗСО делятся на группы по количеству труб, их расположению и направлению тока теплоносителя. Перед выбором закрытой системы отопления для частного дома нужно понять принципы их работы.

Однотрубная замкнутая система

В такой схеме радиаторы подключены друг за другом вдоль одной отопительной магистрали. Теплоноситель проходит последовательно через каждый из них и возвращается обратно в котел.

Преимущества однотрубной системы:

• Экономия – требуется меньше материалов.
• Простота проектирования и монтажа.
• Гидродинамическая устойчивость.

Недостатки замкнутого однотрубного контура:

• Неравномерный нагрев радиаторов. Жидкость, проходя через все батареи, охлаждается и в последнюю поступает чуть теплой. Особенно часто такое происходит, если последовательно присоединить несколько отопителей.
• Сложность регулировки. Из-за неравномерного нагрева элементов установить комфортную температуру сложно.
• Подходит только для небольших зданий.

Работу однотрубной замкнутой системы улучшает установка байпаса – перемычки между верхней и нижней трубой, подходящей к батарее. Создаются обходные тепловые пути, и линия нагревается быстрее.

Тепломагистраль можно расположить горизонтально или вертикально. В первом случае нагретые вода или антифриз будут двигаться вдоль комнат, а во втором – перемещаться по стоякам, опаливающим радиаторы, расположенные друг над другом.

Двухтрубная замкнутая система отопления

Такая конструкция предусматривает установку двух теплопроводов – по подающему горячий носитель поступает в радиаторы, а по обратному возвращается назад. Существует два варианта закрытых двухтрубных отопительных схем:

1. Тупиковая – в здании прокладывается несколько замкнутых ветвей, каждая из которых состоит из подающего контура и обратки. Нагретый теплоноситель доходит до конца линии и оттекает обратно к котлу. Теплый и холодный поток движутся навстречу друг другу, поэтому теплосистему называют встречной.
2. Кольцо Тихельмана – подающий и обратный контур прокладываются по кольцу вдоль помещения. Жидкость проходит по кругу и попадает обратно в котлоагрегат. Нагретый и охлажденный теплоноситель движутся в одном направлении, поэтому схему называют попутной.

Тупиковая и попутная система могут быть горизонтальными и вертикальными. Их можно проложить по длине в здания или по его высоте.

Преимущества двухтрубных теплосистем:

• равномерный нагрев радиаторов;
• более простая и точная регулировка;
• возможность монтажа в строении любого размера, площади и планировки;
• нетребовательность – батареи будут греть даже при погрешностях в расчетах.

Недостатки двухтрубный теплосистемы:

• сложность проектирования и монтажа;
• большие затраты на материалы.

Для самостоятельного монтажа лучше выбирать тупиковую систему. Она универсальна, нетребовательна и устойчиво функционирует в любом доме, как в новом, так и давно построенном. Попутная больше подходит для просторных помещений без тупиков и препятствий, что значительно ограничивает ее применение.

Лучевая (коллекторная) двухтрубная система отопления

Этап схема имеет сложную конфигурацию. В каждом помещении ставится два коллектора – входной и обратный, от которого отходят подающий и обратный контуры. Подходит для зданий любой планировки и площади, но особенно рекомендуется при большом количестве отопителей. Лучевая схема с нижним подключением подойдет для отопления строящихся зданий.

Преимущества лучевой схемы:

• элементы можно убрать в шкафы и сделать незаметными;
• нагрев легко сбаласировать ручными клапанами и расходомерами на коллекторе;
• отопление возможно полностью автоматизировать и подключить к системе «умный дом»;

• сложность расчета и монтажа;
• требуется большое количество материалов.

При монтаже не замуровывайте коммуникации, поскольку при аварии будет сложно добраться до места протечки. К трубопроводам и коллекторам должен оставаться свободный доступ.

Какую замкнутую систему выбрать для частного дома

При выборе конструкции надо ориентироваться не только на свои предпочтения, но и на особенности здания. Тогда отопление будет работать максимально эффективно.

• Для небольшого дома с площадью каждого этажа 80–100 кв. м подойдет однотрубная конструкция. Она быстро устанавливается и требует минимум затрат.
• Для крупного здания с маленькими комнатами оптимальна тупиковая схема, «ветки» которой можно расположить в любом направлении. Ее рекомендуется выбирать для домов, которые планируется модернизировать. Достаточно будет кинуть дополнительную «ветвь» в пристройку или новую комнату.
• Петля Тихельмана подходит для помещений с минимумом углов и дверей. Этот вариант плохо вписывается в старые постройки со сложной планировкой.
• При разнозначной возможности установки тупиковой или попутной системы выбирайте попутную, поскольку она практически не требует регулировки.
• Лучевая теплосистема особенно рекомендуется для помещений с большим числом радиаторов. Отопители будут одновременно нагреваться и иметь одинаковую температуру.
• Замкнутые контуры можно комбинировать между собой. Например, на первом этаже, где много дверей и перегородок, установить встречную петлевую конструкцию, а на втором, более свободном – кольцо Тихельмана.
• Вертикальные конструкции устанавливают в домах выше одного этажа. Для теплокоммуникаций с верхней разводкой нужен чердак, который придется утеплять. Нижняя подача удобна для строящихся объектов – можно отапливать отстроенные нижние этажи, пока верх здания не готов.

При выборе схемы надо отталкиваться от параметров конкретного строения. Поэтому в этом вопросе положитесь на мнение специалиста, составляющего проект. Только, имея опыт, можно подобрать конструкцию, которая будет равномерно прогревать все комнаты и работать без сбоев.

Источник: radiator-expert.ru