Разновидности и особенности подбора систем отопления

В холодное время года без отопления никак не обойтись. Ведь так приятно зайти домой, ощутить тепло и уют. Наверное, немногие знают, как именно это самое тепло образуется и какие бывают системы отопления.

Особенности

Слово «теплоснабжение» говорит само за себя, оно явно подразумевает снабжение теплом любых зданий и сооружений, включая жилые. Причем теплоснабжение делится на местное – его еще называют автономное, и централизованное (центральное). Автономное или индивидуальное отопление изначально необходимо для отдельных жилых домов – к примеру, дач.

Чаще всего встречается водяное отопление. В нем участвуют котел, отопительные элементы (радиаторы), трубы для соединения. Котел греет воду, чтобы по трубам она поступала в радиаторы. В них происходит теплоотдача, а затем снова вода попадает в котел и процесс повторяется заново. Довольно часто в отопительных системах воду называют теплоносителем.

Центральное теплоснабжение необходимо для обслуживания промышленных, а также жилых районов. Устроено такое отопление аналогично местному, различие исключительно в масштабах. Вместо котла в данном случае используются центральные котельные и они могут отапливать сразу большое число строений.

Местное и центральное теплоснабжение может быть представлено открытой или закрытой системой.

Местная система отопления называется открытой в том случае, если она сообщается с атмосферой посредством расширительного бака. Если контакт с атмосферой отсутствует, то она является закрытой.

В централизованной открытой системе отопления вода из нее еще и поступает в краны. В закрытой центральной системе теплоснабжения нагретая вода, приходящая по трубам в здание, нагревает воду в теплообменнике.

Лучше рассмотреть принцип, по которому работает центральная система, немного подробнее. В котельной или ТЭЦ вода нагревается и происходит возмещение расширения воды при изменении температуры. После этого уже горячая вода поступает в отопительную сеть при помощи насоса, который обеспечивает циркуляцию. К тепловой сети подключения домов происходят по прямому и обратному трубопроводам. По прямому трубопроводу вода попадает в дом, а затем часть ее идет на отопление, а часть обеспечивает жителей горячей водой.

Отопительные системы бывают открытые, закрытые, независимые, зависимые. Такое разделение идет в зависимости от того, каким методом они подключены к системам отопления и ГВС.

Закрытая

В данных конструкциях отопления, вода, попадающая в трубопровод, выступает исключительно как теплоноситель. Ее не используют еще и для системы ГВС. Данная схема подразумевает, что система является закрытой и не сообщается с атмосферой.

Схема подключения закрытой конструкции следующая:

• котел;
• насос;
• краны для слива воды и системы отопления;
• фильтр;
• мембранный расширительный бак;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы,
• автоматический отводчик воздуха;
• клапан;
• слив.

Также можно использовать дополнительные элементы, которые упростят настройку конструкции и ее функционирование в целом. Для этого применяют вентили для регулирования давления, устройства для слива, термометры, манометры, кран Маевского и другие. Стоит отметить, что закрытая система отличается герметичностью. Это позволяет увеличить эксплуатационное время всего оборудования.

Прежде чем выбирать объем для бака и насос, необходимо провести некоторые расчеты. При этом надо учитывать общий объем воды, а также, с какой интенсивностью она циркулирует.

Закрытый тип отопления работает по более сложному принципу. Основные функции выполняют котел, насос (нужен для циркуляции воды) и расширительная емкость. Когда происходит тепловое расширение, часть воды попадает в мембранный бак. Именно поэтому важным моментом является расчет его объема. После охлаждения идет закачка воды в обратном направлении — в трубы.

В замкнутой системе значение давления держится на определенном уровне, который был задан заранее. Чтобы система работала стабильно, нужна расширительная емкость. Идеальным вариантом являются емкости, сделанные из очень прочного металла. Чаще всего собой она представляет герметичный бак, который состоит из двух частей, прошедших завальцовку. Внутри емкости обязательно должна быть прочная мембрана, сделанная из резины, и небольшое количество газообразного вещества – например, воздуха.

Мембрана делит расширительный бак на две части. Одна из них содержит в себе жидкость, а вторая — газ. Вода и газ друг с другом не соприкасаются напрямую. Получается, что нагреваясь, жидкость попадает в бак. Затем, когда вода остывает, газ выталкивает ее обратно.

Закрытая конструкция предполагает, что объем жидкости в системе постоянен. От значения температуры зависит расходование тепла в целом в отопительной системе. Нагретая вода, имеющая определенную температуру, поступает в теплопункты. Здесь происходит доведение температуры до нужного значения автоматически.

В закрытом типе теплоснабжения утечки воды, как теплоносителя, случаются, но стоит заметить, что они несущественны и их легко устранить. Если объем воды в системе убавился, то он пополняется автоматически, благодаря специальному регулятору.

В закрытой конструкции давление всегда выше, по сравнению с открытой, а также оно зависит от температуры жидкости в системе. Поэтому для такой конструкции обязательна установка предохранительного клапана, если давление повысится до опасного значения. Также обязательной является и установка устройства, которое позволит выпустить воздух.

Открытая

В открытых конструкциях отопления производится забор нагретой воды для различных нужд прямо из теплопровода. Стоит заметить, что вода может забираться полностью или только частично. Остальная нагретая жидкость в системе расходуется на отопление или вентиляцию. Компенсация расхода воды осуществляется подачей жидкости из теплоцентрали.

Подключение открытой конструкции происходит по схеме:

• котел;
• краны для слива жидкости и системы отопления;
• обратный и подающий трубопроводы;
• отопительные приборы;
• расширительная емкость (бак);
• слив.

В системе этого типа работа отопления осуществляется за счет естественного циркулирования жидкости. Схема работы предельно простая. Конструкция не нуждается в дополнительных устройствах и элементах. Главное в системе — это котел, расширительная емкость, радиаторы. Подключение элементов происходит последовательно.

Важным моментом является выдержка угла наклона труб, чтобы была свободная циркуляция горячей воды. Для правильной работы котел должен стоять в самой низкой точке контура отопления, а расширительная емкость — в наивысшей.

Для открытой конструкции важно, чтобы была расширительная емкость, так как при нагреве происходит расширение воды. Бак должен заполниться жидкостью, которая расширяется в процессе нагрева, а затем при остывании она должна возвратиться назад в систему. Стоит учитывать, что у бака плохая герметичность и возможно испарение воды, поэтому надо постоянно наблюдать за ее уровнем. Другие жидкости, кроме воды, не подходят для такой системы, так как они очень быстро испаряются.

Циркулирование воды в данном виде отопления происходит с маленькой скоростью. Именно поэтому разогревание труб должно происходить постепенно, иначе произойдут повреждения, а теплоноситель закипит. В итоге все оборудование может выйти из строя раньше срока.

При правильном выборе объема бака, уровень воды в открытой системе надо будет проверять только перед тем, как включить отопление. В таких конструкциях давление воды полностью аналогично атмосферному. Причем оно остается постоянным, даже если значение температуры жидкости в системе меняется. Таким образом, нет необходимости устанавливать группы безопасности от увеличения значения давления.

К тепловым сетям теплоснабжение подключается зависимым или независимым методом.

При зависимом методе вода по трубопроводу будет непосредственно поступать в систему, обеспечивая отопление. В таком случае отсутствуют какие-либо посредники, в виде теплопунктов, теплообменных аппаратов. Чертеж, по которому собирается такая схема, прост по своей конструкции и очень понятен.

Обслуживание зависимой системы совершенно несложное. К тому же нет необходимости в дополнительных элементах, вроде циркуляционных насосов, приборов контроля или регулирования, теплообменников и так далее. Наибольшим преимуществом такого подключения является его экономичность.

Из недостатков можно выделить только один — невозможно регулировать отопление в осенний и весенний период, когда тепла может быть слишком много. Это сказывается на комфорте, а также вызывает теплопотери. В итоге экономичность существенно снижается.

При независимом подключении отопления есть необходимость в тепловых пунктах и дополнительных теплообменниках. В таких конструкциях отопительные приборы в конечном пункте изолированы.

Независимая система позволяет корректировать количество тепла, за счет регулировки неосновного теплоносителя. При этом она отличается повышенной надежностью. За счет возможности сделать жидкость более качественной, котельное оборудование получает защиту от грязи.

Очень часто независимое подключение отопления можно увидеть в больших городах, где для тепловых сетей характерна существенная протяженность и тепловые нагрузки могут отличаться.

На сегодняшний день существуют технологии, которые позволяют реконструировать зависимые конструкции в независимые. Конечно, подобные работы затратные, но в итоге они доказывают свою эффективность. Несмотря на высокую стоимость независимой системы, она того стоит, так как качество воды значительно лучше, чем в зависимой.

Какой вариант лучше?

Чтобы понять, какая конструкция системы теплоснабжения лучше: открытая или закрытая, стоит рассмотреть, чем же они отличаются.

Главное отличие закрытой конструкции от открытой — это расположение расширительной емкости. В открытой конструкции его надо обязательно разместить в наивысшем месте дома. А вот в закрытой конструкции бак можно установить где угодно, даже на одном уровне с котлом.

Изоляция в закрытом типе теплоснабжения от окружающей среды позволяет не попадать внутрь воздушным массам. В итоге срок службы всего оборудования становится значительно длиннее. Также в самых верхних узлах конструкции создается добавочное давление, что снижает риски образования воздушных пробок в отопительных элементах.

Отличается открытый тип отопления трубами большего диаметра, которые приводят к дополнительным неудобствам. При этом монтировать трубы приходится под большим углом, чтобы была циркуляция. Толстостенные трубы далеко не всегда можно скрыть. К тому же, чтобы обеспечить правильную гидравлику, надо учесть наклоны, подъем, сужения, повороты, варианты подключения к радиаторам.

Для закрытой конструкции нужны трубы более маленькой окружности. Это делает конструкцию более дешевой. Однако в таких системах очень важно позаботиться о правильной установке насоса, иначе получится очень шумно.

Закрытый тип отопления в отличие от открытого более долговечен, надежен. При этом он способен поддерживать давление на постоянном уровне, а также есть возможность его регулировать. Теплоносителем в такой конструкции может стать антифриз, а не вода. Простота монтажа и быстрый запуск также характерны для закрытого типа теплоснабжения.

Среди преимуществ-отличий стоит еще отметить возможность подсоединять дополнительное оборудование. Отличается отопление этого типа еще высоким КПД, экономичностью и отсутствием необходимости постоянного контроля.

Конечно, есть отличия и у закрытого типа, которые никак не отнесешь к преимуществам. Например, объем бака должен быть большим и присутствовать электросеть. Работа закрытой конструкции от других источников возможна, но только непродолжительное время и в аварийных случаях.

Открытая конструкция отличается более простой схемой установки. Работает она более бесшумно, по сравнению с закрытой, а обогревает с большей скоростью. Устранить поломки в ней можно очень быстро, как и произвести ее полное выключение. Электросеть ей не нужна, как и подпитка в аварийном случае. На монтаж схемы не требуются большие расходы и много времени.

Необходимо постоянно пополнять открытую конструкцию водой, а в случае несвоевременного наполнения может случиться авария. Работают такие системы только на воде, скорость испарения которой небольшая.

В открытый тип отопления может попасть воздух, из-за чего возникают различные проблемы – к примеру, воздушные заторы, ржавчина. В отличие от закрытого типа, такая система может закипеть или размерзнуться.

Разница между системами есть и весьма существенная. Сказать однозначно, какая из них лучше, можно только индивидуально. Для этого стоит еще раз подчеркнуть основные достоинства и отрицательные качества каждой из системы.

Закрытая конструкция экономит энергию и поставляет качественную воду, но процесс подготовки этой самой воды более сложен и затратен.

Открытая конструкция очень экономична. Однако в ней из-за длинных трубопроводов вода имеет низкое качество. Если попытаться очистить воду, чтобы она имела лучший цвет и запах, то такая система потеряет свое достоинство.

Как выбрать?

Для частного дома важно, чтобы система отопления была безопасной, надежной, удобной и, конечно же, эффективной. Всем этим требованиям однозначно соответствует независимая система отопления.

Осталось только разобраться, открытая или закрытая будет лучше в том или ином случае.

• Если подсчитать все капитальные затраты, то становится видно, что закрытая конструкция является более дорогой. Однако при выборе стоит учитывать еще множество различных параметров.
• Для дома большой площади или многоэтажного открытый тип теплоснабжения не подходит, так как он вряд ли справится. А вот для компактного дома можно сэкономить на подключении циркуляционного насоса, выбрав вариант с естественной вентиляцией.

• Если возникают частые проблемы с электричеством или его вообще нет, то значит, не стоит выбирать закрытые отопительные конструкции. Без электроэнергии она работать не будет.

• В том случае, если хочется использовать для отопления только антифриз, то стоит остановить выбор на закрытых конструкциях. Однако надо учитывать, что и в них могут быть небольшие утечки. Также им нужно обеспечить очень хорошую герметичность стыков.

• Немаловажным фактором выступает и бюджет. Если он небольшой, то лучше не подключать дорогостоящее оборудование. Лучшим решением станет подключение отопления открытым способом, который в дальнейшем можно будет улучшить.

• Для эстетов открытая система отопления вряд ли подойдет, ведь в комнате будут проходить крупные трубы. Причем их довольно часто не удается спрятать под отделочными панелями.

• Если площадь жилого строения составляет от 50 до 100 квадратных метров, то рекомендуют к котлу присоединять трубы, диаметр которым минимум 40 миллиметров. Причем чем больше площадь помещения, которое надо отапливать, тем трубы большей окружности придется использовать. Также надо учесть, что трубы, подводящиеся к радиаторам, должны иметь диаметр, аналогичный диаметру стояка. Что касается подводящих труб, то их диаметр может быть немного меньшим.

Сегодня открытая система отопления постепенно уходит в прошлое. Многие считают, что она себя изжила. Встретить ее можно довольно редко и то преимущественно в маленьких домах где-нибудь за пределами городов. Однако есть современные системы, в которых установлен циркуляционный насос. Его, как правило, устанавливают в точке, где наблюдается самая низкая температура теплоносителя.

Для больших площадей или домов на два-три этажа идеальным вариантом станет закрытая система с несколькими насосами для лучшей циркуляции, возможностью автоматического управления и усовершенствованной разводкой.

Полезные советы

Несмотря на то, какой вариант отопления выбран, главное, правильная эксплуатация системы теплоснабжения. Есть ряд правил и рекомендаций, как к закрытой, так и к открытой системе, которых стоит придерживаться.

Иначе оборудование не прослужит длительное время.

• Для открытой конструкции очень важно в холодное время, если отопление не включено, сливать всю жидкость из системы. Это необходимо для того, чтобы трубы не замерзли. Также на период зимы лучше утеплить расширительную емкость, особенно если она установлена под крышей. При монтаже трубопровода в системе такого типа стоит свести к минимуму повороты, а также число соединений.

• По окончании установки закрытой системы ее необходимо заполнять водой. Первый раз заливать жидкость в систему следует, придерживаясь определенных инструкций. В конструкции отопления обязательно должны быть краны для слива и краны, позволяющие наполнить водой. Причем сливные краны необходимо размещать внизу системы.

• Чтобы закрытая конструкция работала правильно, необходимо чтобы давление постоянно находилось на одном уровне. Конечно, конструкция полностью герметична, но и в ней могут произойти утечки. На первый взгляд, они могут казаться незначительными. Например, вода может уходить из системы, если удалять воздух при помощи крана Маевского, или в местах стыков. Через время такие потери жидкости, выступающей в роли теплоносителя, могут привести к сбою в работе системы, а значит, их надо компенсировать.

• Если система небольшая, то можно заполнение водой поручить механическому крану. В более сложных системах лучше отдать предпочтение автоматической подпитке, которая сама будет регулировать необходимость наполнить систему.

• Завоздушивание системы является неприятным моментом, но и с ним можно справиться при помощи воздушников. Данные устройства бывают автоматические или ручные. Самым известным ручным воздухоотводчиком является кран Маевского. Его, как правило, устанавливают на торце батареи.

• Автоматические отводчики воздуха лучше, так как позволяют удалять из системы воздух прямо в процессе работы. Обычно, присоединение таких устройств осуществляется в местах, где есть повороты, или в наиболее высоких точках системы. Это позволяет избежать скопления воздуха в критических точках.

• В системах закрытого типа можно воспользоваться трубами небольшого диаметра. Однако не стоит слишком экономить, выбирая самый маленький. Иначе можно повысить давление в трубопроводе, и если насос имеет недостаточную мощность, то он просто не справится.

• Правильная установка циркуляционного насоса важна. Заключается она в том, что ротор устройства должен иметь горизонтальное расположение по отношению к своей оси. В данном случае оборудование будет работать бесшумно, а трение с теплоносителем будет сведено к минимуму.

• Если в закрытую систему залить антифриз, то отопление станет еще лучше. К примеру, можно будет даже в зимнее время спокойно уехать надолго и не опасаться разморозки системы. В данном случае риск сводится к нулю.

Для открытых систем важно, чтобы трубы, идущие горизонтально, находились под уклоном. Причем его необходимо делать по направлению котел-радиаторы.

Обзор простой системы отопления в частном доме смотрите в видео ниже.

Источник https://stroy-podskazka.ru/otoplenie/podbor-sistemy/

Источник

Источник

Источник