Закрытая система отопления частного дома

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией

Закрытая система, известная также как схема с принудительной циркуляцией теплоносителя, является главной схемой построения водяного отопления. Комплекс отопления закрытого типа для частного дома имеет общий принцип устройства и функционирования, обладает массой вариантов построения отдельных участков комплекса. Материал публикации дает обзор устройства системы отопления этого вида, оценивает ее преимущества и недостатки.

Устройство закрытой системы отопления

Работа водяного отопления базируется на использовании теплофизических качеств воды – она обладает большой теплоемкостью, текучестью, несжимаемостью. Посредством теплоносителя производится перенос и передача тепла в отдельные помещения.

Циркуляция теплоносителя в системе отопления реализуется 2 способами:

  1. Естественным (гравитационным);
  2. Принудительным (с помощью насоса).

Естественная циркуляция теплоносителя реализуется за счет разницы плотностей (и соответственно, веса) холодной и горячей воды в системе отопления. Система отопления с естественной циркуляцией имеет ряд строгих требований к построению – необходимо соблюдать нормативные уклоны и диаметры трубопроводов, условия размещения теплогенератора и разгонного коллектора, расширительного бака открытого типа.

Закрытая система отопления отличается наличием обязательного набора элементов, движение теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Другими обязательными компонентами схемы являются:

  1. Расширительный бак мембранного типа (экспанзомат);
  2. Группа безопасности котла.

Закрытая схема отличается от открытой (с гравитационной циркуляцией) меньшим диаметром трубопроводов, равномерным распределением теплоты по отапливаемым помещениям, удобством регулирования.

Схема закрытой системы отопления
Принципиальная схема закрытой системы водяного отопления

В состав принципиальной схемы отопления закрытого типа входят следующие элементы:

  1. Котел;
  2. Циркуляционный насос;
  3. Расширительный бак;
  4. Группа безопасности котла;
  5. Запорная и регулирующая арматура;
  6. Приборы отопления;
  7. Трубопроводы.

Системы отопления закрытого типа базируются на работе агрегатов, работающих на различных видах топлива:

  1. Газовые котлы;
  2. Жидкотопливные котлы;
  3. Электрокотлы;
  4. Твердотопливные котлоагрегаты;
  5. Универсальные или комбинированные устройства.

Выбор теплогенератора производится по ряду критериев, прежде всего по доступности топлива. Наиболее выгодным считается использование газовых котлов, наиболее дорогой вариант – электрические котлы. Другие виды теплогенераторов отличаются меньшей популярностью, использование их зависит от конкретных условий.

Циркуляционный насос – ведущий, наравне с котлом, элемент системы. Различают насосы «мокрого» и «сухого» типа, по конструкции наиболее популярными для отопления являются центробежные устройства.
Циркуляционные насосы отопления
Циркуляционные насосы отопления «мокрого» и «сухого» типа

Устанавливают насос системы отопления чаще всего на обратном трубопроводе поблизости к котлу. Температура теплоносителя в этой зоне имеет минимальное значение и создается наиболее выгодный, «щадящий» режим работы насоса, продлевающий его ресурс.

Для увеличения возможностей регулировки рекомендуется устанавливать многоскоростные насосы с несколькими ступенями скорости вращения двигателя. Циркуляционные насосы небольшой мощности зачастую устанавливают и в открытые системы – это значительно повышает эффективность работы комплекса, выравнивает температурный фон по протяженности сети отопления.

Для предохранения рабочего колеса устройства от попадания механических частиц, загрязнения и повреждения, на входе в насос следует устанавливать сетчатый фильтр. В открытых системах насос устанавливается на байпасе меньшего диаметра, в закрытой схеме – на основном трубопроводе. До и после насоса рекомендуется устанавливать шаровые краны – это упрощает снятие устройства, не требуется сливать воду со всей системы.

Сооружение байпаса вокруг насоса в закрытой системе отопления имеет мало смысла – осуществить естественную циркуляцию практически невозможно, это обусловлено малым диаметром труб, наличием большого гидравлического сопротивления. Подробнее об устройстве и методике выбора насоса можно прочитать здесь.

Следующий важный элемент схемы – расширительный бак ( экспанзомат ). Для закрытых комплексов отопления обычно применяются мембранные экспанзоматы. Эти устройства емкостного типа разделены пластичной мембраной на 2 камеры – воздушную и водяную. Водяная камера подключается к трубопроводу отопления, воздушная камера заполнена воздухом под давлением.

Расширительный бак мембранного типа
Расширительный бак закрытой системы отопления

Основная функция расширительного бака – принятие дополнительного объема воды, образовавшегося при тепловом расширении теплоносителя. При других условиях некомпенсируемое давление повредит элементы отопления – отопительные приборы, трубопроводы, краны и так далее.

Дополнительная функция РБ – сглаживание пульсаций теплоносителя при работе насоса. Подключение устройства производится через запорное устройство (кран или вентиль). Объем расширительного бака обычно принимают равным 10 % от суммарного количества воды во всех частях сети. Подробнее о расширительных баках рассказано в отдельной статье.

Третий обязательный компонент системы –  группа безопасности . В ее состав включаются предохранительный сбросной клапан, автоматический воздухоотводчик, технический манометр (или термоманометр).

Группы безопасности
Группы безопасности закрытой схемы отопления

 Сбросной клапан необходим для аварийного сброса воды при превышении давления – обычно оно вызвано повреждением мембраны расширительного бака. Сброс излишка воды позволяет снизить давление и спасти от разрыва трубы, радиаторы, теплообменник котла. Заводская настройка срабатывания ПСК составляет 3,0 кгс/см2.

Воздухоотводчик предназначен для удаления частиц воздуха из оборудования, манометр позволяет следить за величиной рабочего давления. Устройства группы безопасности могут устанавливаться отдельно, чаще всего они группируются на едином корпусе. Устанавливать группу безопасности рекомендуется на подающем трубопроводе, в наивысшей точке в районе котлоагрегата.

3 обязательных компонента закрытой системы – расширительный бак, циркуляционный насос, группа безопасности – устанавливаются либо отдельно, либо уже встроены в котел. Большинство настенных моделей имеют полный или частичный набор встроенного оборудования. В случае использования теплогенераторов со встроенными элементами рекомендуется проверить объем экспанзомата на предмет соответствия вместимости проектируемой системы отопления. Также не помешает просчитать на соответствие параметры насоса – напор и производительность.

Состав и характеристики остального оборудования и материалов – отопительных приборов, запорно-регулирующей арматуры, трубопроводов – зависит от конфигурации комплекса отопления. Система выполняется по 3 главным схемам:

  1. Однотрубная;
  2. Двухтрубная;
  3. Коллекторно-лучевая.

Эти схемы, в свою очередь, имеют различные конфигурации и часто комбинируются между собой. В зависимости от этажности и архитектурных особенностей отапливаемого здания трубопроводы могут прокладываться горизонтально и вертикально, открытым и скрытым способом. Подключение радиаторов также производится различными способами – диагональным, боковым, нижним и другими.

Достоинства и недостатки системы закрытого вида

Популярность закрытой системы отопления обусловлена наличием массы преимуществ по сравнению с открытой схемой. Основными достоинствами закрытой схемы являются:

  1. Равномерное распределение теплоты по системе.
  2. Возможность качественного регулирования температуры в отдельных помещениях. Регулировка производится с помощью кранов, ручных и терморегулирующих вентилей, электронных и механических термоголовок.
  3. Температурный режим в закрытой схеме позволяет использовать полимерные трубопроводы. В открытой схеме в зоне котла температура может достигать критических значений и рекомендуется применение металлических труб из углеродистой и нержавеющей стали, меди.
  4. Принудительная циркуляция дает возможность использовать тепловой потенциал котла на различные цели – нагрев воды для ГВС, подключение контуров теплых полов, применять в качестве приборов отопления конвекторы.
  5. В закрытых системах прокладку труб можно производить скрытым способом. В открытых системах трубы имеют большой диаметр, другой тип соединений и поэтому прокладываются открыто.
  6. Система является герметичной – поступление кислорода и развитие коррозии стальных элементов сети имеют малую скорость.
  7. Применение пластиковых трубопроводных систем дает возможность самостоятельного монтажа оборудования без наличия спецоборудования и особых навыков.

Равномерное распределение тепла по помещениям достигается за счет скоростного перемещения теплоносителя. Температуру в каждом помещении можно регулировать с помощью арматуры – особенно это актуально в двухтрубных и коллекторных конфигурациях комплекса. За счет оперативного регулирования и быстрого распространения тепла достигается некоторая экономия в потреблении топлива.

В закрытой системе температура в зоне котла не достигает предельных значений – тепло быстро транспортируется от теплогенератора к отопительным приборам. Поэтому температурный режим позволяет широко применять полимерные трубы для монтажа. Они отличаются низкой стоимостью, удобством монтажа и продолжительным сроком эксплуатации.

Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет использовать котел для нужд ГВС. Реализуется нагрев воды обычно вторым контуром котла или подключением бойлера косвенного нагрева.

БКН можно подключить и к открытой системе – но режим и качество его работы будут намного уступать варианту использования в схеме закрытого типа.

Кроме БКН, принудительная циркуляция позволяет использовать особую разновидность водяного отопления – теплые полы и теплые стены. В этом случае трубы контуров выступают в качестве элемента теплоотдачи. Эта конфигурация отопления имеет массу особенностей. Подробнее о ней можно прочитать здесь.

Наряду с радиаторами и теплыми полами в закрытой системе отопления используются конвекторы. Они имеют трубопроводы теплообменника с небольшим сечением, поэтому использование их подразумевает наличие принудительной циркуляции.

Кроме массы достоинств система отопления закрытого типа обладает и недостатками.

Главный недостаток – полная зависимость от наличия электрической энергии. Второй недостаток – подпитка системы осуществляется принудительно – необходимо наличие напорного водопровода или ручного насоса подпитки.

Закрытая схема системы отопления – оптимальное техническое решение для организации обогрева частного дома. Она обладает широким спектром возможностей комбинирования оборудования, позволяет использовать тепло в различных направлениях, имеет экономный режим работы.

(Просмотров 68 , 1 сегодня)