Amper-ia.ru

Строительная компания
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Закрытая система отопления схема

Закрытая система отопления, ее создание, оборудование, параметры работы

Отопление в доме должно обеспечивать качественный прогрев всего объема помещений, особенно у пола, и при этом быть максимально экономичным. Обогрев должен быть удобным в управлении, не требовать много усилий и затрат времени на обслуживание. А также отдавать энергию для нагрева воды для бытовых нужд. Как создать и обеспечить в доме тепловой комфорт, рассмотрим далее в подробностях, в том числе и примерный подбор оборудования, схемы разводки труб…

Когда отопление окажется комфортным

Современные системы отопления с насосом называют замкнутыми или закрытыми. Только под воздействием насоса можно обеспечить качественную подачу энергии ко всем потребителям в частных домах, в том числе, к примеру, в теплый пол, к бойлеру, нагревающему воду для бытовых нужд (работает от отопления), в отнесенные контуры второго этажа, гаража, оранжереи, подвала… или просто в низкие и внутрипольные радиаторы отопления, имеющие большое гидравлическое сопротивление.

Без насоса, отопление будет самотечным, что тоже осуществимо для небольших площадей. Но это дорого за счет большого диаметра труб, не функционально, не комфортно.

Почему называют закрытыми или замкнутыми

Насос создает небольшое повышенное давление впереди по ходу жидкости и разрежение позади рабочего колеса. Если в системе будет открытый расширительный бак и атмосферное давление, то возможно, что жидкость из него просто выльется или произойдут другие гидравлические неприятности… Для нормальной работы в системе должно быть небольшое повышенное давление, норма 1,5 – 2,0 атм для не разогретого состояния.

Для поддержания повышенного давления система закрывается и применятся расширительный бак закрытого типа, мембранный, одна половина которого первоначально закачивается воздухом до давления 1,3 – 1,4 атм. Теперь, при тепловом расширении жидкость не убегает «в кастрюлю», а ее избыточная часть сжимает воздух в баке и давление в системе немного повышается. Система отопления оказывается замкнутой (закрытой).

Чтобы систему не разрушило давлением

Расширительный бак должен быть объемом не менее 1/10 от объема заливаемой в систему жидкости, тогда давление будет поддерживаться стабильно без риска значительного увеличения. Если высчитать проблематично, то можно измерить объем сливаемой жидкости и затем подобрать бак…

Всегда на подаче возле котла устанавливаются манометр, предохранительный клапан на 3 атм, который сбрасывает воду при достижении такого давления, и автоматический воздухоотводчик. Вместе они образуют группу безопасности. Автоматизированные котлы всегда комплектуются такими приборами.

Подбор насоса отопления для не автоматизированного котла

Насос должен создавать определенное давление, чтобы протолкнуть теплоноситель по замкнутой системе отопления. Давление должно быть достаточным, чтобы двигался определенный объем теплоносителя, и происходила передачи всей энергии от котла радиаторам.

В продаже циркуляционные насосы стандартных типоразмеров — на 40, 50, 60, 80, 100, 120 кПа. Существует вполне успешная практика подбора насоса для твердотопливного котла руководствуясь отапливаемой площадью. Это же рекомендуется и самими производителям. В автоматизированных котлах встроенные насосы подобраны изначально по мощности котла (по отапливаемой площади).

Так насос 25/40 (первая цифра – диаметр подключения, вторая – давление в кПа) подходит до 120 м кв. 50 – до 170 м кв.; 60 – до 240 м кв.; 80 – до 320 м кв. Повышенной мощности выбирать не следует.

Котел в системе

Как и в случае с насосом, самостоятельные расчеты «гидравлических и других теплопотерь» абсолютно не помогут в выборе мощности котла. Лучше воспользоваться такой же эмпирической формулой, от которой не отнекиваются и сами производители – 1 кВт мощности на 10 м кв. отапливаемой площади плюс запас 20%. Но для любого ли дома подходят такие расчеты?

Формула работает всегда и везде, если в доме холодно нужно утеплять, а не менять отопление на более мощное.

Обогрев комнат радиаторами – как сделать лучше…

Суммарная мощность отопительных приборов должна быть чуть больше чем у котла. Принято считать, что одна секция полноразмерного радиатора (500 мм между подводами), не зависимо от его типа дает 150 Вт мощности при средней температуре нагрева +70 град С. Но есть и панельные, и конвектора которые подбираются целиком по имеющимся в комнате теплопотерям.
Подробнее можно узнать здесь о расчетах мощности отопительных приборов в каждой комнате

При установке радиатора рекомендуется

  • Закреплять радиатор горизонтально.
  • Установить заглушки, отключающие или регулирующие краны, термоголовки, воздушный клапан, с использованием льняной подмотки с качественной силовой затяжкой всех резьбовых соединений.
  • Предусмотреть схему подключения труб «диагональная», как обеспечивающую больших КПД, или возвратноточную для коротких радиаторов.
  • Обеспечивать зазоры не менее 10 см сверху и снизу радиаторов, а также со стеной. Не устаноавливать по возможности в нишах, не закрывать….

Чтобы схема работала стабильно

Не менее важными для закрытой системы отопления является подбор труб. Если диаметр будет мал, будет перегружаться насос, возникнет большая скорость движения и будет шум, что не допустимо в жилом доме. Большой диаметр, — не только большая переплата, но и воздушные пробки из-за малой скорости даже на небольших неровностях (воздушные пузырьки не уносятся потоком).

Известно, что скорость движения теплоносителя рекомендуется в пределах 0,3 – 0,7 м/с…… Но как это согласуется с забором необходимой мощности от котла и производительностью насоса?

Оказывается, что и здесь все давно просчитано, и не подходящих диаметров просто нет в продаже, и рекомендовать их никто не будет. Существуют таблицы рекомендуемых диаметров труб в зависимости от подключенной мощности. Ими рекомендуется следующее: один радиатор подключается 16 мм (внутренний диаметр), 5радиаторов в тупике – 20 мм. На два тупика (до 12 радиаторов) – 25 мм. На 24 радиатора (от котла) – 32 мм. Можно ознакомится с подбором диаметра труб из полипропилена

Читать еще:  Смеситель стеклянный водопад

В чем главные преимущества закрытой системы отопления

В закрытую систему отопления вы можете включить дополнительно один или несколько контуров, дополнительный котле, резервный или работающий постоянно и создать самую сложную систему развязки.

Пример сложно-сочиненной системы закрытого типа представлен на схеме отопления двухэтажного дома. Здесь присутствует гидрострелка для выравнивания давления между множеством подключенных насосов. Также имеется солнечный коллектор и подключенный бойлер нагрева воды. Подобное невозможно для открытой (самотечной) схемы.

Недопустить кислород в систему

Недопустимо пополнение растворенного кислорода в теплоносителе. В открытых системах теплоноситель сообщался с атмосферой и беспрепятственно обогащался кислородом, это было одной из причин скорейшего выхода со строя всех металлических элементов системы. Сейчас нормой является закрытая система отопления, при этом трубопроводы из измененного полиэтилена содержат металлическую фольгу или специальный слой полимера, имеющий значительное сопротивление диффузии кислорода.

Рекомендуется приобретать и применять трубы специальные для отопления, соответствующие этому требованию – PEX, PERT, металллопластик, полипропилен. Сейчас наиболее востребованными остаются полипропиленовые трубы PN25, как низкой цены со простейшим монтажем, армированные и металлопластиковые трубы из измененного полиэтилена с включением слоя алюминиевой фольги, которые и рекомендуются как обеспечивающие наиболее надежные стыки.

Подключаем теплый пол

Теплый пол, сделанный на основе массивной нагреваемой стяжки, является главным отопительным прибором для создания комфортной обстановки. Лучшее распределение температуры по высоте и лучшая экономия. Но остается не забыть, что также необходима и радиаторная сеть, для оперативного изменения температуры в доме и его отопления во время больших холодов. Структурная схема подключения теплого пола к закрытой системе отопления – схема прямого включения смесительного узла на основе трехходового клапана в радиаторную закрытую сеть отопления.

При создании водяного обогреваемого пола

  • Создать достаточную теплоизоляцию под стяжкой теплого пола (обычно от 15 см экстрдуированного пенополистирола), в противном случае будут слишком большие теплопотери.
  • Обеспечить толщину стяжки не менее 8 см, чем достигается прочность при тепловых расширениях и теплораспределение от трубопровода.
  • Создать армировку железобетонной стяжки с помощью металлической сетки, а также пластикфикацию и миркоармировку бетона (фиброволокно) по требованиям нормативов.
  • Спланировать отопительные контура примерно одинаковой длины, разделить стяжку на фрагменты под каждый контур, обеспечить требуемую плотность и рисунок укладки трубопровода, согласно правил теплого пола.
  • Не допускать наличие в стяжке соединений трубопровода, прокладывать трубы только рекомендуемые (металлопластик).

Подключаем бойлер нагрева воды

Комфортное проживание в доме невозможно без наличия большого количества горячей воды на бытовые нужды. Рациональнее ее получить от дешевой энергии системы отопления. Для этого используется косвенный бойлер и система рециркуляции в подаче воды. Но управлять этим бойлером умеют лишь автоматизированные котлы. Тогда его подключения довольно простое, в соответствии с инструкцией к котлу. С твердотопливным котлом включить бойлер в закрытую систему отопления можно с применением трехходового клапана по следующие структурной схеме, которая является лишь примером реализации идеи…

Распределение теплоносителя в закрытой системе

К обогревательным приборам теплоноситель подается по определенной схеме трубопровода. Сейчас уже наработаны определенные выводы в этом вопросе, и рекомендуются двухтрубные закрытые системы отопления, которые называются тупиковая, попутная, коллекторная. Соответствующие этим названиям схемы приведены на рисунках. На основе этих схем и строится вся разветвленная сеть отопительного трубопровода в доме.

Закрытая система отопления

Хоть открытая схема отопления – это распространенное явление, которое очень популярно среди пользователей автономных систем, но все-таки она обладает несколькими недостатками, основным из которых выступает то, что теплоноситель контактирует с атмосферой, принося в систему коррозию. Закрытая и открытая система отопления – это два вида схем отопления. Но широко применима закрытая система отопления, особенно в последние годы.

Преимущества закрытой системы отопления

Из-за того, что открытые системы характеризуются множеством недостатков, популярность закрытой системы отопления только возрастает. В такой системе, как закрытая система отопления без насоса, контакт с воздухом изолируется, поэтому возможность попадания кислорода сводится к минимуму. Для компенсирования расширения теплоносителя следует применять специальные расширительные баки.

Когда носитель тепла расширяется при нагреве, он увеличивается в объеме, так, излишек идет именно в бак, а когда остывает – все происходит наоборот. Расширительный бак разделен внутри резиновой мембраной, которая достаточно эластична. Одна из двух частей при разделении служит в качестве воздушной камеры, которая заполнена газом (как правило, азотом), а вторая – водяной камеры, именно сюда идет носитель тепла.

При нагревании воды происходит заполнение системы отопления закрытого типа, затем вода вытесняется из системы, под давлением идет под мембрану и сжимает азот в соседней камере.

Объем расширительного бака обязательно должен быть тщательно подобран так, чтоб он смог обеспечить давление при максимуме нагрева носителя тепла. Если же давление в закрытой системе отопления под влиянием разных факторов будет превышать максимум, то на баке нужно поставить предохранительный клапан.

Недостатки закрытой системы отопления

Хоть система отопления закрытого типа – это очень популярная схема, но и она обладает несколькими недостатками. Заметим, что основной недостаток касается больших систем, ведь именно их нужно оснащать объемными расширительными баками. А все дело в том, что среднее заполнение мембранного бака жидкостью – всего-то 30-60%, при этом меньший показатель относится как раз таки к большим бакам.

Читать еще:  Какой водонагреватель выбрать

Когда схема отопления закрытого типа больших размеров используется, ее объем измеряется в тысячах литров, что вызывает необходимость в огромных расширительных баках. Обычно их размещают на специальных установках, которые поддерживают давление в диапазонах, строго допустимых. Такие установки достаточно просты – это безнапорный бак и узел регулирования давления, который работает при помощи насосов.

Принцип функционирования закрытой системы отопления

Закрытые системы отопления частного дома работают так: при повышении температуры открывается клапан, и лишний объем теплоносителя идет в бак. При снижении температуры специальными насосами (или насосом) теплоноситель подается обратно в систему. Так, установка способна регулировать давление в заданных небольших пределах.

Безнапорный бак может быть наполнен и на 100% теплоносителем, поэтому можно сделать установку поддержания более компактной, чем если бы это был обычный мембранный бак. Установка поддержания способна не только эффективно регулировать давление в системе, но и производить такое действие, как автоматическая подпитка закрытой системы отопления, и даже – деаэрация носителя тепла.

Но как бы надежно система отопления закрытого типа не была изолирована от атмосферы, все равно в нее может попасть воздух – это случается в то время, как заполнить закрытую систему отопления первый раз, а также при последующих пополнениях, разгерметизации стыков.

Чтобы удалить воздух из верхних точек системы применяются автоматические поплавковые отводчики воздуха, стандартные краны Маевского. Чтобы отвести растворенный в теплоносителе воздух, лучше применять сепараторы, которые ставят в трубопроводе. Благодаря им делается успешная деаэрация носителя тепла, обеспечивается стабильность в работе такой системы, как отопление закрытого типа.

Её преимущества трудно оспорить! Закрытая система отопления: что это такое

При обогреве домов частного сектора в основном реализуется закрытый контур отопления с принудительной циркуляцией.

Теплоноситель в такой схеме не испаряется благодаря отсутствию контакта с окружающей средой. Это даёт возможность использовать кроме воды особые составы, повышающие эффективность отопления.

Закрытая система отопления: что это такое, принцип работы, плюсы и минусы

В таких схемах используются расширительные мембранные бачки. Герметичная ёмкость разделяется на две части упругой мембраной.

При увеличении температуры открывается клапан, и избыток жидкости перемещается в бак.

При понижении температуры теплоноситель попадает обратно в систему, благодаря чему в последней поддерживается стабильное давление.

Безнапорный бачок может полностью наполняться жидкостью, поэтому установка поддержания давления должна быть более компактной, чем у обычного бака. Она позволяет регулировать заданные параметры в контуре и автоматически подпитывать конструкцию.

Контур закрытого типа состоит из следующих элементов:

  • из герметичного мембранного бака;
  • из батарей (радиаторов);
  • из отопительного котла;
  • из циркуляционного насоса;
  • из труб;
  • из соединительных элементов (клапанов, кранов, фильтров).

Закрытая схема отопления имеет ряд преимуществ:

  1. возможность использования любого теплоносителя;
  2. долговечность конструкции за счёт полной герметичности;
  3. отсутствие лишнего шума;
  4. возможность самостоятельной установки системы;
  5. высокая скорость перемещения жидкости, обеспечивающая максимальную теплоотдачу;
  6. отсутствие потребности в теплоизоляции для магистрали;
  7. сокращение финансовых расходов на обогрев дома.

К недостаткам относят зависимость от электрической энергии и необходимость приобретения мембранного бака большого размера, цена которого довольно высока. Проблема энергозависимости решается установкой блоков бесперебойного питания или небольших генераторов, обеспечивающих аварийное электроснабжение.

Схемы конструкции, использование в многоквартирных домах

В частных домах используется однотрубный или двухтрубный контур отопления.

Однотрубная схема применяется в помещениях с небольшой площадью, где для обогрева требуется не больше пяти радиаторов.

Фото 1. Схема закрытой системы отопления с однотрубным контуром. Каждый из радиаторов подключается последовательно.

Все батареи включаются в схему последовательно, поэтому последний по счёту отопительный прибор всегда будет холоднее первых. Очевидное достоинство такой схемы — меньший расход труб.

Если из строя выйдет одна батарея, остальные будут продолжать работать в обычном режиме при использовании байпаса. Однотрубная система бывает горизонтальной и вертикальной. Горизонтальная не позволяет регулировать величину теплоносителя, поэтому при её прокладке устанавливаются байпасы. Вертикальный однотрубный контур в большинстве случаев используется в многоэтажках.

Двухтрубная (двухконтурная) схема более равномерно прогревает помещения. Жидкость от теплогенератора до батарей циркулирует по двум контурам. Радиаторы в этом случае подключаются параллельно. Теплоноситель имеет одинаковую температуру во всех батареях. Этот способ требует гораздо больших затрат, но зато даёт возможность регулировать температуру в каждом помещении.

Расчёт

Для того чтобы правильно подобрать циркуляционный насос и диаметры труб, проводят гидравлический расчёт схемы отопления. Он позволяет выявить гидравлические потери давления на конкретных участках и максимально снизить эксплуатационные затраты.

Внимание! Циркуляционный насос целесообразно устанавливать в трубопроводе обратного хода. В таком случае увеличится срок эксплуатации прибора, так как через него будет проходить уже охлаждённый теплоноситель.

Вычисления проводятся профильным специалистом с помощью теплотехнического расчёта и после подбора батарей. В результате вычислений будет получено значение давления, необходимое для прогонки воды циркуляционным насосом. После этого этапа рассчитывается величина для определения объёма и подбора мембранного бака.

Закрытая система отопления: схема с принудительной циркуляцией

Для обеспечения обогрева двухэтажного здания или жилища с довольно большой площадью систему отопления с естественной циркуляцией лучше не использовать. Так как теплоноситель в этой системе движется крайне медленно, быстро прогреть помещение будет весьма затруднительно. Можно избежать этой проблемы, если первоначально выбрать схему закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией.

Схему принудительного отопления от естественного отличает наличие циркуляционного насоса. С его помощью теплоноситель перемещается по магистральному трубопроводу со скоростью, требуемой техническими условиями, а не за счет разницы температур. Насосом создается давление, необходимое для движения нагретой воды, но наряду с этим обеспечивающее пропорциональное распределение теплоносителя, нагретого до необходимой температуры.

Читать еще:  Лучевая разводка отопления

В систему отопления частного дома с принудительной циркуляцией входят:

  • котёл (твердотопливный, газовый или электрический);
  • расширительный бак мембранного типа;
  • циркуляционный насос с индивидуально подобранной мощностью;
  • радиаторы (батареи) отопления;
  • трубы различного сечения;
  • соединительные фитинги — переходники;
  • шаровые и пробковые краны;
  • обратные клапаны;
  • воздухоотводчики;
  • фильтры, обеспечивающие эксплуатационную эффективность отопительного оборудования;
  • крепежные элементы.

Выбирая оборудование, необходимое для эксплуатации системы, нужно учесть в обязательном порядке такие параметры, как производительность котла и отопительных элементов, габариты трубопровода, быстрота перемещения нагретой рабочей жидкости. Схемы отопительных систем могут проектироваться как с однотрубной, так и с двухтрубной разводкой.

Основной признак закрытой системы отопления, который отличает ее от открытой, — это отсутствие контактирования с внешней средой. В такой схеме обязательно предусматривается циркуляционный насос для принудительной циркуляции нагретой рабочей жидкости. Тепловое расширение нивелируется с помощью расширительного резервуара мембранного типа, заполняемого жидкостью при нагревании. Охлаждаясь, жидкость из резервуара вновь поступает в систему, таким образом, сохраняя стабильное давление в линии теплоснабжения.

К недостатку этой системы можно отнести энергозависимость, но при бесперебойном электроснабжении закрытая система функционирует с полной отдачей. Схема монтируется сравнительно несложно, и ее можно реализовать в помещениях с любым метражом.

Трубопровод не нуждается в утеплении, нагревание осуществляется практически мгновенно. Наличие термостата позволяет регулировать температурный режим и создавать подходящий микроклимат в жилище. К неоспоримым преимуществам системы теплоснабжения закрытого типа можно отнести то, что разница температур подающего и обратного трубопровода позволяет увеличить срок эксплуатации котельного оборудования, а закрытый контур — уберечь от коррозии трубопровод. Если есть необходимость на длительный период отключить отопление, то для сохранности трубопровода имеет смысл заполнить его антифризом.

Гипотетически в закрытом контуре теплоснабжения воздуха быть не должно, но в действительности небольшое его количество все же содержится. Воздух может скапливаться в момент заполнения системы водой. Другой причиной завоздушивания может стать потеря герметичности в стыковых соединениях. В итоге уровень продуктивность системы падает.

Для эффективного противодействия этому явлению используют специальную арматуру для стравливания воздуха. Чтобы минимизировать вероятность скопления воздуха, следует придерживаться определенных правил:

  • подача воды должна осуществляться снизу вверх таким образом, чтобы теплоноситель и образующийся воздух направлялись по одному вектору;
  • необходимо открыть воздухоотводчики и закрыть арматуру для сброса воды;
  • после того как через воздухоотводчик пойдет вода, его следует закрыть;
  • запускается циркуляционный насос.

Для алюминиевых радиаторов наличие воздухоотводчиков обязательно, так как алюминий, взаимодействуя с водой, приводит к химической реакции, сопровождающейся выделением кислорода.

С биметаллическими радиаторами возникают те же трудности, но воздух в них скапливается в меньшем объеме.

Однотрубная система теплоснабжения предусматривает комбинирование подающей и обратной магистрали. Нагретая жидкость направляется по специальному трубопроводу с арматурой, предназначенной для блокирования потока теплоносителя. В схеме также предусмотрено наличие отдельного патрубка с краном для сброса воды в дренаж.

После того как жидкость в котле нагревается, она проходит по стоякам и отопительным приборам и, поделившись с ними необходимым количеством тепла, оказывается в насосе. Для предотвращения возникновения аварийной ситуации используется мембранный расширительный бак закрытого (замкнутого) или открытого типа.

Его монтаж осуществляется на техническом этаже помещения (самая верхняя точка). По конструктивным особенностям расширительного бака характеризуют и саму систему отопления. То есть, если бак закрытого типа, то и система отопления будет закрытая.

В однотрубную систему обязательно включается группа безопасности, которая содержит в себе:

  • воздухоотводчик;
  • предохранительный клапан;
  • манометр и термометр, часто интегрируемые в одном приборе.

Эта группа позволяет эффективно уменьшать уровень избыточного давления, тем самым предотвращая гидравлический удар и вывод оборудования из строя. Также целесообразно было бы учесть подключение терморегуляторов и кранов Маевского к каждому отопительному элементу.

Подключение отопительных приборов в этой схеме может быть диагональным, параллельным и так далее. Однотрубная схема отопления допускает проектирование с вертикальной или горизонтальной разводкой. Оба способа делают возможным подключение к водонагревающему устройству или теплому полу. Для реализации такого проекта необходимо наличие распределительного коллектора, позволяющего доставить нагретый теплоноситель сразу в бойлер, отопительные приборы и теплый пол.

Отличительной чертой такого проекта является наличие двух контуров отопления. По одному контуру транспортируется и распределяется по отопительным элементам нагретая в котле рабочая жидкость. По второму контуру охлажденный теплоноситель возвращается обратно в котлоагрегат. Конструкция двухтрубной схемы делает возможным проведение ремонтных работ отдельных узлов отопления без отключения теплоснабжения. Установка термостатов на каждую батарею позволяет корректировать теплопотребление и сводить к минимуму расходы.

Такая система обеспечивает организацию равномерного обогрева каждой секции батареи. Двухтрубная обвязка позволяет избежать значительных потерь напора, что, в свою очередь, избавляет от приобретения мощного циркуляционного насоса. Еще одним дополнительным преимуществом двухтрубной магистрали считается возможность применения тупикового и попутного движения теплоносителя. В попутной схеме движение теплоносителя подающей и обратной магистрали осуществляется по одному и тому же вектору.

При таком движении создается идеальное гидравлическое равновесие, если учесть, что мощность используемых радиаторов одинаковая. Следовательно, отпадает необходимость дополнительного использования батарейных клапанов предварительной настройки. Попутная схема движения применяется в магистральных трубопроводах со значительной протяженностью. Тупиковую схему используют обычно для обогрева жилых домов. По окончании монтажных работ система опрессовывается.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector