Закрытая система отопления - схемы, особенности монтажа системы закрытого типа



Все о плюсах и минусах замкнутых схем отопления вы узнаете, прочитав нашу статью. Подробно проанализированы варианты устройства, особенности сборки и эксплуатации систем закрытого типа. Для самостоятельных мастеров приведен пример гидравлического расчета.

Информация, предоставленная для ознакомления, основана на строительных нормах и правилах. Чтобы оптимизировать восприятие сложной темы, текст дополнен полезными схемами, сборниками фото и видео-руководствами.

Принцип работы системы закрытого типа

Температурные расширения в замкнутой системе компенсируются за счет использования мембранного расширительного бака, заполняемого водой во время нагрева. При охлаждении вода из бака возвращается в систему, поддерживая постоянное давление в контуре.

Давление, создаваемое в замкнутом отопительном контуре при установке, передается на всю систему. Циркуляция охлаждающей жидкости принудительная, поэтому эта система энергозависима. Без циркуляционного насоса не будет движения нагретой воды по трубам к приборам и обратно к теплогенератору.


Двухтрубная система отопления закрытого типа
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа



Самой популярной является закрытая схема отопления, мы объясним почему. Во-первых, он автоматизирован и долгое время работает без вмешательства человека. Во-вторых, он может использовать любой тип охлаждающей жидкости, в том числе антифриз (испаряется из открытых баков). В-третьих, давление поддерживается постоянным, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть несколько других преимуществ, связанных с разведкой и эксплуатацией:



  • Прямого контакта теплоносителя с воздухом нет, следовательно, нет (или почти нет) несвязанного кислорода, который является мощным окислителем. Это означает, что нагревательные элементы не будут окисляться, что увеличит их срок службы.
  • Расширительный бак закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут прямо с расширительными баками). Бак открытого типа должен располагаться на чердаке, а это дополнительные трубы и дополнительное утепление, чтобы тепло не уходило через крышу.
  • В системе закрытого типа есть автоматические воздухоотводчики, поэтому завоздушивание отсутствует.

В целом, более удобной считается закрытая система отопления. Главный его недостаток — энергетическая зависимость. Движение теплоносителя обеспечивает циркуляционный насос (принудительная циркуляция), без электричества он не работает. Естественная циркуляция в закрытых системах может быть организована, но это сложно — требуется регулирование расхода по толщине труб. Это довольно сложный расчет, потому что часто предполагается, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для снижения энергозависимости и повышения надежности отопления поставьте блоки бесперебойного питания с батареями и / или малые генераторы, которые будут обеспечивать аварийное электроснабжение.

Составляющие и их назначение


Состав системы отопления закрытого типа
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

  • Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
  • Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.
  • Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
  • Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.



Котел — какой выбрать

Поскольку закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, есть смысл установить отопительный котел с автоматикой. В этом случае вам не нужно возвращаться к нему после настройки параметров. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Газовые котлы являются наиболее удобными в этом плане. У них есть возможность подключить комнатный термостат. Установленная на нем температура поддерживается с точностью до градуса. Упало на градус, котел включился, отапливает дом. Как только термостат активируется (достигается температура), работа прекращается. Комфортно, удобно, экономично.

В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это внешние датчики. По их показаниям котел регулирует мощность конфорок. Газовые котлы в закрытых системах отопления — хорошее оборудование, способное обеспечить комфорт. Жалко только, что газ есть не везде.




Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.

Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.

Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.


Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа



Пеллетные котлы не очень распространены в нашей стране. По сути, это тоже твердое топливо, но котел этого типа работает непрерывно. Пеллеты автоматически подаются в печь (пока не закончится запас в бункере). При хорошем качестве топлива очистка от золы требуется раз в несколько недель, а все рабочие параметры контролируются автоматикой. Единственное, что мешает распространению этого оборудования, — это его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответствующие.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Он определяется по общему принципу: на 10 кв. квадратных метров с нормальной изоляцией потребуется 1 кВт мощности котла. Только брать "встык" не рекомендуется. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, когда у вас может не хватать номинальной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности приводит к быстрому износу оборудования. Поэтому мощность котла для системы желательно брать с запасом 30-50%.

Группа безопасности

Ставится группа безопасности на подающий трубопровод на выходе из котла. Она должна контролировать его работу и параметры системы. Состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана.


Группа безопасности котла ставится на подающем трубопроводе до первого ответвления
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

Манометр дает возможность контролировать давление в системе. По рекомендациям оно должно находится в пределах 1,5-3 Бар ( в одноэтажных домах это 1,5-2 Бар, в двухэтажных — до 3 Бар). При отклонении от данных параметров надо принимать соответствующие меры. Если давление упало ниже нормы, надо проверить нет ли где течи, а потом добавить некоторое количество теплоносителя в систему. При повышенном давлении все несколько сложнее: необходимо проверить в каком режиме работает котел, не перегрел ли он теплоноситель. Также проверяется работа циркуляционного насоса, корректность работы манометра и предохранительного клапана. Именно он должен сбрасывать излишек теплоносителя при превышении порогового значения по давлению. К свободному патрубку предохранительного клапана подсоединяют трубу/шланг, которую выводят в канализацию или дренажную систему. Тут лучше делать так, чтобы была возможность контролировать срабатывает ли клапан — при частом сбросе воды надо искать причины и устранять их.


Состав группы безопасности
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа



Третий элемент группы — автоматический воздухоотводчик. Через него выводится воздух, попавший в систему. Очень удобное устройство, которое позволяет избавиться от проблемы воздушных пробок в системе.

Группы безопасности продаются в собранном виде (на фото выше), а можно купить все устройства отдельно и подключить их при помощи тех же труб, которыми делали разводку системы.



Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).


Принцип работы мембранного расширительного бачка
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.

По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.


Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа




Расчет объема

Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10% от общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50% от рассчитанного объема.

Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:

  • объем системы отопления составляет 28 литров;
  • размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра;
  • размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.

На что обратить внимание при покупке

В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком. Во фланцевых моделях покупают только мембрану.



Место для установки расширительного бака мембранного типа

Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.


Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.


Обратите внимание, что в некоторых котлах имеется расширительный бак. Если его объема достаточно, установка второго не требуется.

Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.


Расширительный бак отопления можно повесить на кронштейне
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа


Сделать опорную площадку
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа


Бак на ножках можно установить на полу
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа



Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает работоспособность замкнутой системы отопления. Его мощность зависит от многих факторов: материал и диаметр труб, количество и тип радиаторов, наличие запорных и термостатических клапанов, длина труб, оборудования и т.д. Чтобы не вдаваться в тонкости расчета циркуляции мощности насоса можно выбрать из таблицы. Выберите ближайшее большее значение для отапливаемой площади или планируемой теплоемкости системы, в соответствующей строке первых столбцов найдите требуемые характеристики.


Таблица подсчёта мощностей системы
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

Во второй колонке находим мощность (какой объем теплоносителя он способен прокачать за час), в третьей — напор (сопротивление системы), который он в состоянии преодолеть.

Выбирая циркуляционный насос в магазине, желательно не экономить. От его работоспособности зависит вся система. Потому, лучше не экономить и выбрать проверенного производителя. Если же решите покупать неизвестное оборудование, надо каким-то образом проверить его на уровень шумов. Этот показатель особенно критичен если отопительный узел устанавливается в жилом помещении.

Схема обвязки

Как уже говорили раньше, циркуляционные насосы ставятся в основном на обратном трубопроводе. Раньше это требование было обязательным, сегодня — это только пожелание. Материалы, которые используются при производстве выдерживают нагрев до 90°C, но все же лучше не рисковать.

В системах, которые могут работать и с естественной циркуляцией, при установке необходимо предусмотреть возможность снять или заменить насос без необходимости слива теплоносителя, а также для возможности работы без насоса. Для этого устанавливается байпас — обходной путь, по которому может протекать теплоноситель при необходимости. Схема установки циркуляционного насоса в таком случае на фото ниже.


Установка циркуляционного насоса с байпасом
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

В закрытых системах с принудительной циркуляцией байпас не нужен — без насоса она неработоспособна. Но вот два шаровых крана с обоих сторон и фильтр на входе нужны. Шаровые краны дают возможность, при необходимости, снять устройство для техобслуживания, ремонта или замены. Фильтр-грязевик предотвращает засорение. Иногда, как дополнительный элемент надежности, между фильтром и шаровым краном ставят еще обратный клапан, который предотвратит движение теплоносителя в обратном направлении.


Схема подключения (обвязки) циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

Как заполнить систему отопления закрытого типа

В самой нижней точке системы, как правило, на обратном трубопроводе, для запитки/слива системы устанавливают дополнительный кран. В простейшем случае это тройник, установленный в трубопроводе, к которому через небольшой участок трубы присоединен шаровый кран.


Простейший узел для слива или залива теплоносителя в систему
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа

В этом случае при сливе системы надо будет подставлять какую-либо емкость или подключать шланг. При заливе теплоносителя к шаровому крану подключается шланг ручного насоса. Это незамысловатое устройство можно взять на прокат в магазинах сантехники.

Есть второй вариант — когда теплоносителем является просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается либо к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), либо к шаровому крану, установленному аналогично на обратке. Но в этом случае для слива системы нужна другая точка. В двухтрубной системе это может быть один из последних радиаторов в ответвлении, к нижнему свободному входу которого установлен сливной шаровой кран. Другой вариант показан на следующей диаграмме. Вот изображение однотрубной системы отопления закрытого типа.


Схема закрытой однотрубной системы отопления с узлом запитки системы
Закрытая система отопления - типовые схемы и принцип монтажа