Отопление закрытого типа в частном доме

В последние несколько лет все более популярной становится закрытая система отопления. Отопительное оборудование становится все более дорогим, и хочется, чтобы оно служило дольше. В системах закрытого типа практически исключена возможность попадания внутрь свободного кислорода, что продлевает срок эксплуатации оборудования.

Закрытая система теплоснабжения — что это такое

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.

Двухтрубная система отопления закрытого типа

В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:

• Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
• Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
• В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.

В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.

Составляющие и их назначение

Состав системы отопления закрытого типа

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

Так как закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В таком случае, настроив параметры, вам нет необходимости к этому возвращаться. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Самые удобные в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Выставленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Упала она на градус, котел включился, нагревая дом. Как только сработал термостат (температура достигнута), работа останавливается. Комфортно удобно, экономно.

В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это наружные датчики. По их показаниям котел корректирует мощность работы горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопление — хорошее оборудование, которое может обеспечить комфорт. Жаль только, что газ есть не везде.

Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)

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

Не очень распространены в нашей стане котлы на пеллетах. Фактически это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают в непрерывном режиме. В топку автоматически подаются пеллеты (пока не закончен запас в буркере). При хорошем качестве топлива, чистка золы требуется один раз в несколько недель, а все параметры работы контролирует автоматика. Сдерживает распространение этого оборудования только его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответственные.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Она определяется по общему принципу: на 10 кв. метров площади с нормальным утеплением берут 1 кВт мощности котла. Только брать «впритык» не советуют. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, в которые вам может не хватить расчетной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности ведет к быстрому износу оборудования. Потому желательно мощность котла для системы 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

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

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

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

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

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 Сделать опорную площадку Бак на ножках можно установить на полу

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает работоспособность закрытой системы отопления. Его мощность зависит от многих факторов: материала и диаметра труб, количества и типа радиаторов, наличия запорной и терморегулирующей арматуры, протяженности труб, режима работы оборудования и т.д. Чтобы не вдаваться в тонкости расчета мощности, циркуляционный насос можно выбрать по таблице. Выбираете ближайшее большее значение по отапливаемой площади или планируемой тепловой мощности системы, в соответствующей строке в первых колонках находите требуемые характеристики.

Можно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблице

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

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

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

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 теплоноситель это просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается или к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), или к аналогично установленному на обратке шаровому крану . Но в этом случае для слива системы необходима другая точка. В двухтрубной системе это может быть один из последних в ветке радиаторов, к нижнему свободному входу которого устанавливают шаровый кран слива. Другой вариант представлен на следующей схеме. Тут изображена однотрубная система отопления закрытого типа.

Схема закрытой однотрубной системы отопления с узлом запитки системы

Установка расширительного бака в закрытой и открытой системе отопления

В первой части этой статьи описаны способы установки расширительного бака в закрытой системе отопления, во второй – все про монтаж в открытых системах. Также вы сможете узнать, где лучше размещать бак, как его проверить, в случае необходимости отремонтировать и настроить. Дополнительно в тексте присутствуют полезные советы и описываются частые ошибки при монтаже.

Виды расширительных баков

Расширительный резервуар нужен, чтобы компенсировать расширение жидкости при нагревании. Он может быть герметичным с мембраной или же негерметичным. В последнем случае он являет собой открытую емкость, в которой жидкость контактирует с воздухом. Исходя из конструктивных отличий этих двух изделий, можно сделать выводы, что применяются они также в разных случаях. Есть два вида отопительных контуров:

• статические – в них циркуляция теплоносителя осуществляется самотеком под действием силы притяжения;
• динамические – в них теплоноситель прокачивается насосом, без которого циркуляция невозможна.

В первых устанавливаются негерметичные резервуары, а во вторых выполняется монтаж мембранного расширительного бака. Обеим системам отопления никогда не мешает дополнительный запас пространства, куда будет вытесняться расширившийся теплоноситель.

Монтаж герметичных резервуаров

Установка расширительного бака в динамической (закрытой) системе отопления осуществляется в любой точке контура. Это так, но не совсем. Все же есть важные аспекты, которые следует учитывать. Ниже представлены несколько примеров, куда нельзя устанавливать расширительный бак в системе отопления:

• нельзя монтировать расширительный бачок после насоса, нагнетающего давление в контуре.

Как установить расширительный бачок в системе отопления? Непосредственно за насосом точно нельзя, это приведет к постоянным скачкам стрелки манометра. Все дело в том, что нанос постоянно нагнетает давление, которое на участке за ним выше, чем на возврате. Работа бачка в таких условиях будет некорректной. Технически грамотной и рациональной будет установка расширительного бачка в системе отопления на участке обратного хода теплоносителя. Он, проходя по контуру, испытывает на себе силу трения и сопротивления. Это снижает его скорость. Помимо этого, проходя весь цикл, теплоноситель отдает свое тепло и, соответственно, уменьшается в объёме. Все эти факторы сопутствуют уменьшению давления в системе отопления. И в результате получается, что на возврате теплоносителя давление немного меньше и оно более стабильное, чем сразу за насосом;

• нельзя ставить расширительный резервуар по ходу теплоносителя сразу за котлом.

Монтаж расширительного бака в закрытой системе отопления сразу за котлом выполнять нельзя, потому что на этом отрезке самая высокая температура теплоносителя. Жидкость в этом месте находится в состоянии своего максимального расширения для данного контура. Поэтому давления там выше, чем во всей системе. Не стоит забывать, что бачок настраивается под определенное давление в системе, и отклонения могут привести к перепадам. Нестабильность давление на этом участке также может быть вызвано наличием встроенного насоса в электрическом котле;

• нежелательно расположение герметичного бачка таким образом, чтобы жидкость в него поднималась.

Установка расширительного бачка в системе отопления должна выполняться таким образом, чтобы ниппель воздушной камеры смотрел вниз. Все дело в воздухе, который может быть в контуре. Мембранный бак является герметичным. Связи между камерами, разделенными мембраной, также нет. Если установить бак таким образом, что теплоноситель будет спускаться в бачок, то весь возможный воздух туда попасть никак не сможет. Так как по законам физики его выталкивает вверх и он успешно может добраться до места его выхода наружу. В системе предусмотрена установка в самой высокой точке воздухоотводчика. Это такой клапан, который автоматически стравливает воздух из контура. Также в радиаторах современного образца, вверху на торце, есть спусковой клапан для воздуха, который работает в ручном режиме. Перед тем как установить расширительный бак в систему отопления, нужно помнить, что мембранный бачок не может выводить воздух из системы. Если ниппель будет смотреть вверх, то проходящие мимо пузырьки воздуха непременно окажутся в бачке. После этого его уже будет не выгнать, что постепенно приведет к уменьшению полезного объёма резервуара.

Ставьте расширительный бачок перед котлом на обратке, там же нужно ставить манометр. Так как на этом участке стабильное давление.

Расширительный бачок для отопления закрытого типа устанавливается посредствам специальных фитингов, в народе именуемых «американкой». Это вид соединения, который легко откручивается, при этом он надежный и герметичный. Его конструкция состоит из двух частей, которые не имеют резьбового соединения. При ее накручивании можно не использовать паклю или герметик, так как внутри есть уплотнительная резинка. Если при монтаже расширительного бака не использовались американки, и он был посажен намертво, то дальнейшее обслуживание становится затрудненным.

Перед тем как установить расширительный бак для отопления, надо поставить кран. Это позволит проводить текущее обслуживание и проверить работоспособность резервуара. Для определения исправности бака, перед запуском котла нужно перекрыть доступ рабочей жидкости в резервуар, перекрыв кран. Затем включить систему и не открывать его, пока стрелка шкалы манометра не дойдет до единицы. После этого надо открыть вентиль и наблюдать за показаниями манометра. Если бак работает исправно, давление дойдет до 0,2 атмосферы, так как в него вытисниться лишняя жидкость. Распространенная ошибка, которую допускают при монтаже расширительного бака отопления закрытого типа – это установка крана после американки, перед самим баком, а не до нее.

Например, порвалась мембрана и надо устранять неполадку. Есть разборные модели бачков, а есть неразборные. В разборных можно поменять только мембрану, а вот неразборные меняются целиком. В любом случае надо снимать бак с контура. Перекрываем кран, который стоит после американки, и весь теплоноситель из системы вытечет после того, как буде снят расширительный бак для отопления. Если бы схема установки была правильной, и кран стоял до американки, такое не произошло бы.

Расширительный бак крепится к стене. Для этого к его корпусу приварены уши, с отверстиями для крепежа. Если таких креплений в конструкции бака не предусмотрено, можно использовать универсальное крепление с хомутом. Сначала оно крепится на стену, а затем вокруг резервуара затягивается хомут.

Монтаж негерметичных резервуаров

Установка расширительного бака в открытой системе отопления осуществляется в самой высокой точке контура. У него часто даже крышки нет. Основное ее назначение – это защита теплоносителя от попадания в него мусора. Получается, что вода в бачке контактирует с воздухом. Этот аспект является одним из недостатков данной системы. Повышенный уровень кислорода в воде ведет к разрушению стенок трубы. Воздух вступает в реакцию с металлом и чем его больше, тем разрушительный эффект сильнее. Правильно установленный бачок помимо того, что компенсирует изменения объема теплоносителя, он также выводит из него воздух. Так как является самой высокой точкой в системе. Открытые системы отопления работают без насосов. Жидкость в них циркулирует самотеком. Такие системы делаются под наклоном. Теплоноситель движется медленно, медленнее, чем в замкнутых системах.

Есть несколько вариантов, где устанавливать расширительный бак в системе отопления:

• на подаче;

Первый и самый классический вариант – это установка расширительного бака в системе отопления на стояке, прямо над котлом. В этом случае нагретый в котле теплоноситель поднимается вверх и не только продвигается по контуру, а и попадает в бачок. В результате там всегда высокая температура, иногда доходит даже до кипения, если были допущены ошибки в расчетах. При этом бачок будет издавать звуки, похожие на те, которые появляются при кипении чайника. Не свист, но слышно хорошо;

• на обратке;

В расширительном баке для отопления открытого типа, установленном на обратке, теплоноситель будет холоднее, чем на подаче. Поэтому проблемы кипения и постоянных звуков исключаются;

• комбинированно;

Бывает и так, что устанавливают два резервуара: один на подаче, второй на обратке. Это в тех случаях, когда возникают карманы для воздуха в системе отопления, а установка дополнительного расширительного бака на обратном ходе теплоносителя решает эту проблему.

На форумах есть мнение, что в схеме установки расширительного бака на обратке в замкнутой системе отопления должны присутствовать насосы. Есть и опровержения этому, в частности, личный опыт автора, который успешно эксплуатирует подобную систему без насоса больше двадцати лет.

Настройка и ремонт бачка

В этом разделе речь будет идти больше о ремонте герметичных расширительных баках отопления, так как с железным открытым баком совсем все просто. Если есть течь, нужно наварить латку, если сгнил, а гниют они часто – замена. Для настройки надо заполнить его на треть. Все, резервуар готов к работе.

Ремонт расширительного бачка для отопления возможен только в том случае, если он разборный, если нет – то только настройка. Чтобы охватить оба этих аспекта, разберемся, как заменить порванную мембрану. Чтобы починить и настроить мембранный бачок нужно:

• снять его, предварительно перекрыв запорный кран;
• слить с него воду и выпустить воздух из воздушной камеры через ниппель. Если у вас правильно установлен бак и американка за краном, хватит и небольшого резервуара для слитой воды. Если же были допущена ошибки в последовательности запорной арматуры и фитинга, то готовьтесь к тому, что воды будет много;
• открутить болты на фланце, в котором есть отверстие для теплоносителя;
• снять фланец и достать порванную резиновую грушу (мембрану);
• заменить мембрану и прикрутить фланец обратно;
• через ниппель на обратной части бачка обычным насосом накачивается полторы атмосферы;
• поставить бак на место и проверить.

Если все выполнено правильно, давление в системе отопления будет стабильным, без перепадов. Подводя итоги можно отметить, что в закрытой системе бак сразу после насоса ставить нельзя. Ниппель герметичного бака должен смотреть вниз и лучше устанавливать бак на обратке.

Источник https://stroychik.ru/otoplenie/otoplenie-zakrytogo-tipa

Источник https://utepleniedoma.com/otoplenie/otopitelnoe-oborudovanie/ustanovka-rasshiritelnogo-baka

Источник

Источник