Закрытая система водяного отопления: все, что нужно знать

Отопительные системы классифицируются по многим критериям. Один из них – открытость водяной системы. Контур водяного отопления имеет бак расширения отопительной жидкости. Он компенсирует тепловое расширение воды в трубах контура.

В открытом отоплении расширительный бак открытый. В закрытых решениях он герметичный. Этим достигается поддержка стабильного давления в контуре.

Открытые баки применяются в больших и многоквартирных домах с большим числом приборов и потребителей. Особенно для центрального отопления с большими объемами и перепадами давления.

Герметичные бачки удобно применять в домах с автономным отоплением от котла и двухтрубным контуром. Такой контур имеет трубы подачи теплоносителя в радиаторы и трубы обратного тока (обратка) для нагрева котлом.

В однотрубном контуре теплоноситель по одной трубе проходит все радиаторы и возвращается в котел. В нем плохо регулируется температура. Она зависит от числа радиаторов. В начале и в конце контура температура на них сильно отличается.

Поэтому эффективным является двухтрубный замкнутый контур автономного отопления от котла. В нем стабильное давление и возможность автоматизированного регулирования температуры в системе.

В автоматическом режиме система работает сама, поддерживая заданные режимы температуры и давления. Плюс закрытого контура – в него можно заправлять антифриз, не боящийся морозов в случае отключения на время (отпуска, например). В открытом баке антифриз быстро испарится.

У закрытой отопительной системы есть другие достоинства:

• В закрытых трубах нет воздуха с кислородом. Значит, нет мощного окислителя, разрушающего элементы. При отсутствии окисления увеличивается долговечность конструкции.
• Размещение расширительного бака возможно в любом месте. Для удобства обслуживания он монтируется возле котла. Бак открытого типа придется ставить на чердаке – в верхней точке системы. По принципу сообщающихся открытых сосудов. Для этого нужны дополнительные трубы до чердака. Их утепляют для теплового сбережения. Вверху он нужен и для отвода воздуха. Сам бак тоже требует утепления.
• В закрытых системах отвод воздуха выполняется автоматически. В них исключается завоздушивание контура – появление воздушных пробок.

У закрытых контуров есть минусы и дополнительные затраты. В отличие от открытых систем с естественной циркуляцией, в закрытом контуре оборот жидкости обеспечивает циркуляционный насос. Это дополнительный элемент и затраты. Это также энергетическая зависимость. Насосу необходимо электрическое питание и обслуживание. Бесперебойное питание на аккумуляторах удобно для автоматики, но для двигателя насоса слишком избыточно. То же касается и бензиновых или дизель генераторов.

Устройство закрытой отопительной системы включает в себя набор составляющих элементов:

• Котел твердотопливный, мазутный или газовый. С автоматикой и без нее.
• Группа элементов, обеспечивающая безопасность. Группа безопасности состоит из следующего:
• Манометра для контроля давления.
• Предохранительного клапана, сбрасывающего лишнее давление.
• Воздушного отводчика для удаления воздуха.
• Циркуляционного насоса для движения жидкости в контуре.
• Отопительного контура с трубами, радиаторами, теплыми полами.
• Расширительного бака, компенсирующего повышенное давление.

Группы безопасности часто встраиваются в самих котлах (газовых и отдельных твердотопливных). Если такого нет, то безопасные группы монтируются на выходе подающего трубопровода.

В частном доме отопление практически всегда автономное (не от центрального отопления). Для такой закрытой системы лучше выбирать котлы, имеющие автоматику. Когда параметры в автоматике будут настроены, она сможет работать самостоятельно. Участие человека будет не нужно. Возможен только периодический контроль параметров и работоспособности.

Газовые котлы

Самым удобным для автоматического режима является газовый котел. К нему возможно подключение комнатного термостата, с поддержкой точности регулирования температуры на один градус.

При уменьшении температуры термостат включает котел для отопления. Когда установленное значение температуры достигнуто, котел отключается. Этот процесс постоянно повторяется. Такая работа экономичная, удобная и комфортная.

Отдельные модели имеют зависимую от погоды автоматику. По внешним датчикам в котле осуществляется регулирование мощности в конфорках.

Газовые котлы самые надежные. Их выбор может остановить только отсутствие газового снабжения. Нужна именно газовая магистраль, а не газовые баллоны.

Электрические котлы

У этих устройств обеспечивается такая же высокая автоматизация. Традиционные конструкции имеют ТЭНы. У современных индукционных и электродных электрических котлов более компактные размеры и малая инерционность. Они отличаются от ТЭНов большей экономичностью.

Многие отказываются от электрических котлов из-за большой потребляемой мощности электроэнергии – до 12 кВт. Это большие затраты. Не все электрические сети поддержат такую мощность и обеспечат стабильность для этой нагрузки. Это касается и мобильных генераторов.

Твердотопливные и жидкотопливные котлы

При отсутствии газа применяются эти универсальные и независимые агрегаты. По требованиям пожарной безопасности, котлы на жидком топливе необходимо ставить в отдельных помещениях. Но твердотопливные котлы тоже ставят отдельно. От них много сора.

В твердотопливные котлы нужно использовать топливо с длительным горением. Например, уголь. После его засыпки в камеру несколько часов идет ровное и стабильное горение. У дров сгорание значительно быстрее. Требуется постоянное пополнение камеры сгорания (топки) новыми дровами. Из-за этого происходят колебания интенсивности нагрева.

Твердотопливные котлы также снабжены автоматикой. Она поддерживает интенсивность нагрева. При затухании автоматика котла временно его приостанавливает.

Котлы пеллетного типа

У нас они слабо распространены. Такие котлы рассчитаны на специфический вид твердого топлива – пеллеты. Производство таких небольших цилиндрических гранул (6 мм) у нас не сильно распространено. Это топливо, в составе которого торф, древесные и сельскохозяйственные отходы.

Их плюс – малая зольность, всего 3%, мало мусора, удобство хранения и загрузки в котел.      

Их теплоотдача меньше в 2 раза от угля, но выше в 1,5 раза от дров. И высокая стоимость – в 2 раза выше от угля.

В пеллетных котлах происходит автоматическая загрузка пеллет в топку. Это их плюс, в отличие от обычных твердотопливных устройств. Достигается непрерывная подача топлива в котел. Здесь не бывает пауз с перегоранием топлива. Благодаря низкой зольности, уборка золы – раз в полмесяца или даже в месяц. Процессы полностью под контролем автоматики. Поэтому их долгое время можно не трогать.

Но главное препятствие перед такими котлами – высокие цены на котлы и топливо. Это продукты европейских стандартов. Производители таких котлов зарубежные. Топливо производится у нас в регионах, но мало распространено и дорогое.

Для закрытых отопительных решений выведено следующее соотношение: 1 кВт мощности, развиваемой котлом, будет достаточным для отопления 10 квадратных метров площади отапливаемого помещения. Расчеты усредненные, они предусматривают условия нормальной тепловой изоляции дома.

Рекомендуется не придерживаться крайних значений, а выбирать с запасом в сторону плюса. Нужен резерв на критичные холода. И оборудование, работающее на пределах возможностей, изнашивается быстрее. Поэтому рекомендуется применять запас мощности – от 30% больше рассчитанного значения.

Это манометр, воздухоотводящий механизм и предохранительный клапан. Оборудование монтируется на стальном коллекторе. С помощью присоединительной муфты коллектор устанавливается в выходящем из котла контуре подачи тепла. Задача группы безопасности – контроль работы и параметров.

Манометр контролирует давление в трубах. Допустимый диапазон нормального давления в одноэтажном доме составляет от 1 до 2 Бар. В двухэтажном доме допускается до 3 Бар. При выходе давления из диапазона необходимо принимать меры.

Когда давление упало, нужно проверять наличие течей. В контур придется постоянно добавлять нужный объем жидкости – воды или антифриза. Объем воды может постоянно добавляться из водопровода. А вот для антифриза потери потянут дополнительные затраты на его пополнение. Поэтому за герметичностью соединений нужно следить.

Высокое давление – более критичная ситуация. Возможен перегрев теплоносителя. Высокое давление может создавать насос. Может неправильно работать манометр или испортиться предохранительный клапан. Именно он сбрасывает лишнее давление.

Предохранительный клапан при срабатывании сбрасывает лишний объем теплоносителя. Его нужно направлять в канализацию или дренажный сток. Так, чтобы можно было наглядно наблюдать. Если сброс происходит часто, необходимо искать причину для ее устранения.

Отводчик воздуха автоматически отводит воздух из системы. Воздух может создавать пробки, снижающие давление и препятствующие движению теплоносителя. С отводчиком образование пробок невозможно. Любые пузырьки воздуха при движении жидкости улавливаются механизмом и выводятся наружу.

Аппаратура безопасности может приобретаться в готовой конструкции или отдельными механизмами. Устанавливается во время монтажа отопления.

Баки компенсируют изменения объемов или давления теплоносителей. Объемы меняются при повышении температуры.

Бак представляет собой герметичную емкость. Он разделен на части с помощью мембраны из эластичного материала. Верхняя часть заполняется воздухом (в недорогих моделях) или инертным газом (в дорогих моделях).

Когда температура низкая, бак пустой. Мембрана опущена вниз.

Когда теплоноситель нагрет, его объем становится большим, выталкивая излишки в бак. При этом отодвигается вверх мембрана, сжимая газ в верхней части бака. Манометр показывает повышенное давление. Выдается сигнал, чтобы уменьшить интенсивность горения в котле. Предохранительный клапан сбрасывает лишнее давление.

Когда температура понижается, давление в баке толкает жидкость обратно в контур.

Мембраны в расширительных баках бывают грушевидные и тарельчатого типа. Но конструктивные особенности мембран и бака не влияют на общий принцип действия всей отопительной системы.

Проектные нормы для отопительных водяных систем закрытого типа регламентируют объем бака расширения 1/10 от расчетного объема жидкости.

Когда в отоплении применяется незамерзающая жидкость типа антифризов, объем расширительного бака должен составлять объем для водяной системы, увеличенный еще на 50%.

Объем в системе объединяет отдельные объемы всех труб в контуре и вместимость радиаторов (по паспортным данным).

Пример расчета емкости в мембранном баке:

• В системе отопления высчитали объем 30 литров.
• Расширительный бак в водяной системе должен иметь объем 3 литра – 10%.
• Мембранный бак для незамерзающих жидкостей равен 3 + 1,5 = 4,5 литра.

Покупать лучше бак с небольшим запасом по объему.

Расширительные баки имеют синий и красный цвет. Синие баки предназначены для трубопроводов с холодной водой. Для систем отопления необходимо выбирать баки красного цвета. Они предназначены для высоких температур, работают с горячей водой.

По конструкции баки бывают фланцевые разборные и без фланцев (неразборные). У фланцевых баков сменная мембрана. При ее повреждении достаточно купить саму мембрану и заменить, а не покупать новый бак. Безфланцевые баки стоят дешевле. Но их придется чаще приобретать при каждой замене мембран. Общая их эксплуатация обойдется дороже.

Их привычное место – в обратном контуре перед поступлением жидкости в циркулярный насос.

Для этого в трубопроводе монтируется тройник. К его перпендикулярному отводу добавляется кусок трубы, а далее с помощью фитингов подключается расширительный бак. Фитинги – это шаровый кран и накидная гайка (американка). Отрезок трубы нужен для отдаления бака от насоса. Это необходимо, чтобы не допустить перепадов в давлении.

Наличие шарового крана позволяет при необходимости снимать бак для замены или слива с него жидкости. При этом система останется заполненной. Жидкость не нужно будет сливать.

Важно, чтобы участок подключения бака был прямой линией.

Важно помнить, что отдельные котлы снабжены своим расширительным баком. Тогда покупать дополнительный бак не нужно.

Заполненный жидкостью расширительный бак имеет немалый вес. Нужно его закреплять дополнительно на стене с помощью кронштейнов.

Он нагнетает жидкость с необходимым давлением в системе отопления. Без него закрытая система отопления не будет работать.

Мощность насоса выбирается в зависимости от объема системы и температуры носителя, количества радиаторов и их типа, общей протяженности труб, наличия и количества фитингов на линиях.

Упрощают выбор готовые рассчитанные таблицы. По ним можно быстро подобрать агрегат необходимой тепловой мощности. Для выбора нужно определить, какая нужна температура на выходе и на входе, объемы и расход жидкости в единицу времени. Таблица покажет необходимую мощность насоса и развиваемый напор в системе.

Для насоса также следует придерживаться правила: брать устройство с небольшим запасом по мощности. Он обеспечит большую ресурсную пригодность насоса. От уровня шума насоса будет зависеть комфорт в доме.

Поэтому выбирать следует марку проверенных производителей. Проконсультироваться у продавцов. Тогда будет гарантия соблюдения заявленных и необходимых характеристик.

Подразумевается схема разводки контуров отопительной системы.

Рекомендуется установка насоса в обратном контуре. В нем температура носителя меньше. Это условие нужно учитывать для надежности работы деталей насоса. Они рассчитаны для работы при температуре 90 градусов. Но не стоит их подвергать предельным нагрузкам. Лучше не рисковать. Задать агрегату запас температурной прочности.

Раньше требование ставить насос в обратном трубопроводе было обязательным. Сейчас оно не предъявляется. Поэтому здесь такая настоятельная рекомендация – ставить насос в обратный контур.

Насос – агрегат, который может выходить из строя, подвергаться ремонту или замене. Для его демонтажа из системы без слива теплоносителя предусмотрен байпас. Это обводной контур вокруг насоса. На его входе и выходе нужно перекрыть шаровые вентили. Можно свободно снимать на ремонт или ставить насос на место в системе. Носитель будет протекать через обходной байпас.

Для полной функциональности, в контуре между фильтром и шаровым краном необходимо установить обратный клапан. Он нужен для предотвращения технологического обратного хода носителя в системе.

Чтобы запитать систему жидкостью после монтажа, профилактики или для слива жидкости из системы, в контур дополнительно ставится специальный кран. Он монтируется в самую нижнюю точку системы. Нужно, чтобы это была точка в обратном контуре.

Необходимо такую нижнюю точку правильно учесть при монтаже всей системы. В этой точке ставится тройник, отрезок трубы и шаровый кран. Для слива теплоносителя подставляется емкость или подключается шланг. Для залива жидкости нужно подключить шланг от ручного насоса, подающего эту жидкость. Ручной насос можно приобрести в магазинах сантехники. Их консультанты помогут выбрать нужный насос необходимой производительности.

Когда тепловым носителем служит вода, то для ее закачивания монтируется кран, как для слива. С постоянным подключением. Настенные газовые котлы имеют для этого специальный вход.

В двухконтурных системах слив часто выполняется на последнем радиаторе, его нижнем входе.

Рекомендуемые статьи: