Закрытая система отопления: схемы и особенности монтажа системы закрытого типа

Закрытые системы теплоснабжения

Представляет собой закрытая система теплоснабжения конструкцию, в которой теплоноситель, циркулирующий в трубопроводе, используется только для обогрева и вода из тепловой сети не отбирается на горячее водоснабжение. 

В данном случае все элементы отопительной сети закрыты от окружающей среды. Закрытая схема теплоснабжения также имеет незначительную утечку теплоносителя, но его потери восполняются при помощи автоматического регулятора подпитки (подробнее: “Автоматическая подпитка системы отопления – схема узла и клапана подпитки”). 

В закрытом варианте обеспечения обогрева помещений подача тепла регулируется централизованно, а количество жидкости в системе остается неизменной. Расход тепловой энергии зависит от температуры циркулирующего по трубам и радиаторам теплоносителя. 

В системах теплоснабжения закрытого типа, как правило, используются тепловые пункты, в которые горячая вода поступает от поставщика теплоэнергии, например ТЭЦ. Далее температура теплоносителя доводится до нужных параметров для теплообеспечения и горячего водоснабжения и направляется потребителям. 

Правила выбора насоса

Прибор выбирают по двум основным характеристикам: мощность и напор. Эти параметры напрямую зависят от площади отапливаемого строения. В большинстве случаев для ориентира берут следующие значения:

• Для системы, обогревающей площадь 250 м2, требуется насос мощностью 3,5 м3/ч и напором в 0,4 атмосферы.
• Для площади до 350 м2 лучше выбрать оборудование, мощность которого составляет 4,5 м3/ч и напор 0,6 атм.
• Если строение имеет большую площадь, до 800 м2, то рекомендуется использовать насос мощностью 11 м3/ч  с напором более 0,8 атмосфер.

Если более тщательно подходить к выбору насосного оборудования, то во внимание принимаются дополнительные параметры:

• Длина трубопровода.
• Тип отопительных приборов и их количество.
• Диаметр труб и материал, из которого они изготовлены.
• Тип котла отопления.

Схема принудительного типа – монтаж

Чтобы открытая система работала качественно, подключают оборудование. Важный этап – выбор насоса, точки врезки.

Выбираем насос

Характеристики мощности, напора при выборе насоса — определяющие, связаны с габаритами дома. Чем больше площадь, тем мощнее насос. Нужно учесть:

1. Длину магистрали.
2. Вид, количество батарей.
3. Сечение, материал труб.
4. Вид котла.

Насос для принудительной циркуляции

Выбор точки врезки насоса

Оптимальное место для врезки циркуляционного насоса — труба-обратка. Исключение — термостойкие модели, которые можно устанавливать на выходе из котла.

Способы врезки

Существует два способа врезки, принципиальной разницы между ними нет. Насос можно установить на обратку, подающую трубу. Но во втором случае насосы чаще выходят из строя из-за длительного закипания воды в твердотопливном котле.

Если шаровый кран на байпасе заменить на шариковый, переключение принудительной и естественной циркуляции происходит в автоматическом режиме.

Эффективность, безопасность, корректная работа открытой системы отопления зависят от расчетов, оборудования.

https://youtube.com/watch?v=c3CaQI2hqdo

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 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

Принцип работы системы закрытого типа

Температурные расширения в закрытой системе компенсируются путем применение мембранного расширительного бака, наполняемого водой во время нагрева.

При охлаждении, вода из бака снова уходит в систему, поддерживая тем самым постоянное давление в контуре.

Давление, создаваемое в закрытом отопительном контуре еще при монтаже, передается всей системе. Циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно, поэтому эта система энергозависима. Без насоса не будет движения нагретой воды по трубам к приборам и обратно к генератору тепла.

Галерея изображений
Фото из
Основным отличием системы отопления закрытого типа от открытого аналога является наличие мембранного расширительного бачка, исключающего прямой контакт теплоносителя с атмосферой

В отечественных традициях расширительный бак для отопительных контуров выпускают красного цвета. В продаже можно найти серые и белые импортные варианты

При использовании закрытого расширительного бачка, экспанзомата, предотвращается испарение циркулирующей по контуру воды, сокращается образование отложений на внутренних стенках труб и приборов

Как следствие отсутствия испарения и минимизации отложений на внутренних поверхностях приборов, труб, арматуры снижается нагрузка на котел и насос, что ощутимо продлевает сроки их эксплуатации

Закрытые варианты сооружения отопительных систем применяются со всеми видами котлов, работающих на доступных типах топлива

В закрытую систему в обязательном порядке включают группу безопасности, состоящую из предохранительного клапана давления, воздухоотводчика и манометра

Закрытый расширительный бачок подбирают так, чтобы его объем обеспечивал пространство для расширения нагретого теплоносителя

Экспанзоматы устанавливаются как во вновь сооружаемые системы отопления, так и в модернизированные варианты с насосной циркуляцией теплоносителя

Специфика закрытой схемы отопления

Расширительный бак для систем отопления

Преимущества закрытой системы

Щадящие условия для оборудования

Закрытая схема в тандеме с котлами

Группа безопасности в закрытой схеме

Правила подбора закрытого бачка

Подходящий тип систем для установки

Основные элементы закрытого контура:

• котел;
• клапан воздуховыпускной;
• клапан термостатический;
• радиаторы;
• трубы;
• расширительный бак, не контактирующий с атмосферой;
• клапан балансировочный;
• шаровой вентиль;
• насос, фильтр;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• фитинги, крепеж.

Если электроснабжение дома осуществляется бесперебойно, то закрытая система работает эффективно. Часто конструкцию дополняют «теплые полы», повышающие ее экономичность и теплоотдачу.

Такое расположение позволяет не придерживаться определенного диаметра трубопровода, снизить затраты на приобретение материалов и не располагать трубопровод под уклоном, что упрощает монтаж. К насосу должна поступать жидкость с низкой температурой, иначе его эксплуатация невозможна.

Отопительный контур закрытого вида включает часть деталей, которые используют и в других типах систем

У этого варианта есть и один негативный нюанс — тогда как при постоянном уклоне отопление работает и при отсутствии электропитания, то при строго горизонтальном положении трубопровода закрытая система не работает. Компенсирует этот недостаток высокий КПД и ряд положительных моментов по сравнению с другими видами систем отопления.

Монтаж осуществляется относительно просто и возможен в помещении любой площади. Утеплять трубопровод не нужно, прогрев происходит очень быстро, если в контуре присутствует термостат, то температурный режим можно задавать. Когда система устроена правильно, то потерь теплоносителя, следовательно и причин для его пополнения не бывает.

Несомненным плюсом системы отопления закрытого типа является то, что разность температур на подаче и обратке позволяет повысить эксплуатационный срок котла. Трубопровод в закрытом контуре менее подвержен коррозии. Есть возможность закачать в контур антифриз вместо воды, когда отопление приходится отключать зимой на длительное время.

Наиболее часто применяемые системы закрытого вида — водяные, хотя функцию теплоносителя могут выполнять и незамерзающие жидкости, пар, газы, обладающие необходимыми характеристиками

Схемы и способы подключения радиаторов

Существует два типа подключения радиаторов: боковое и нижнее.

Стандартное исполнение большинства отопительных приборов – боковое подключение: справа и слева есть по два присоединительных отверстия. Два из них занимаются при подключении к трубопроводу, в один (вверху, напротив подающего трубопровода) вкручивается воздухоотводчик, а четвертый обычно остается свободным и его закрывают заглушкой.

Схема сборки и подсоединения радиатора с боковым подключением (Тут использованы металлопластиковые трубы, но принцип и для других труб останется тот же, уйдут или изменятся только фитинги)

Радиаторы с нижним подключением, как правило, делают по заказу. При этом типе подключения два патрубка расположенных друг от друга на небольшом расстоянии (50-80 мм). Находятся они внизу. Есть три варианта размещения: справа, слева или по центру отопительного прибора. При заказе требуется уточнять, в каком месте должны они должны располагаться. Есть одна особенность таких моделей: они обязательно оснащены термостатом.

Нижнее подключение популярно при скрытой разводке отопления, когда трубы замурованы в стену или пол. При подсоединении к патрубкам подключается специальный узел, который называют еще «мультифоекс» (на фото он виден).

Нижнее подключение в двухтрубной системе

От входного патрубка подачи к терморегулятору идет внутри трубка. По ней теплоноситель поднимается вверх, заходит на термостат, а оттуда расходится по коллекторам отопительного прибора

Потому при подключении важно не перепутать вход подачи и обратного трубопровода: мало того, что работать так ничего не будет, можно еще и узел входа повредить. Куда нужно подключать подачу указано в паспорте, который должен быть в каждой упаковке (со штампом продающей организации для сохранения гарантий)

При грамотно выполненной подводке труб нижнего подключения радиатора их практически не видно. Хотя для скрытого отопления сегодня есть другое решение – теплый плинтус.

Схемы бокового подключения радиаторов

Вообще схем шесть, но наиболее распространены три: они имеют более высокую эффективность. В многоэтажных домах с вертикальной схемой подачи теплоносителя почти всегда батареи подключены сбоку. Такой тип подсоединения называется «односторонне боковое подключение». Он эффективно работает с небольшими по размеру отопительными приборами: до 8-10 секций или 1,0-1,2 метра (для панельных радиаторов). При таком способе тепловая мощность будет близка к паспортной – потери могут составлять 5-7%.

При горизонтальной разводке более популярно нижнее седельное подключение: это когда трубопроводы подключаются в нижние коллекторы (присоединительные отверстия). Тут по эффективности картина практически такая-же: нормально прогреваются небольшие радиаторы, падение теплоотдачи на уровне 5-7%.

При больших размерах отопительных приборов рекомендовано диагональное подключение: подача сверху с одной стороны, обратка – снизу, с другого бока. Это самая эффективная схема, которую используют производители при тестировании оборудования на заводах. И в паспортах указана именно она.

2 Устройство системы и требования к монтажу

Устройство теплового узла подразумевает массу составляющих, которые взаимозависимы и функционируют для одной общей цели.

1. 1. Запорная арматура.
2. 2. Тепловой счетчик.
3. 3. Грязевик.
4. 4. Датчик расхода теплоносителя.
5. 5. Тепловой датчик обратного трубопровода.
6. 6. Дополнительное оборудование.

В зависимости от индивидуальных особенностей объекта система может оснащаться дополнительными датчиками и другими узлами. Что касается монтажа, то он должен выполняться с учетом определенных правил и требований:

1. 1. Установка схемы должна происходить непосредственно у границ раздела балансовой принадлежности.
2. 2. Использовать теплоноситель из общей коммунальной системы для индивидуальных нужд категорически запрещено.
3. 3. Для контроля среднечасовых и среднесуточных показателей необходимо учитывать рабочие свойства учетного оборудования.
4. 4. Любые датчики и учетные устройства фиксируются на трубопроводе «обратки».

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)

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

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%.

Позитивные стороны и недостатки

Закрытый вариант водяной системы обрел популярность благодаря многочисленным достоинствам:

• нет контакта с атмосферой – отсутствуют потери теплоносителя за счет испарения;
• для заполнения сети в периодически протапливаемом здании можно применять антифриз;
• здесь не нужны трубы больших диаметров, прокладываемые со значительным уклоном, как это делается при монтаже магистралей с естественной циркуляцией воды;
• отсутствуют потери тепла через герметичный расширительный бак, поэтому схема считается более экономичной;
• вода, находящаяся под давлением, прогревается значительно быстрее, а закипает при более высокой температуре, что снижает риск образования паровой пробки при аварийной ситуации;
• система закрытого типа хорошо поддается регулированию как на отдельных участках, так и в целом.

Прокладка трубопроводов в полу и внутри стен

Небольшие диаметры трубопроводов и принудительная циркуляция – важнейшие аргументы в пользу современных закрытых сетей отопления. Всю разводку можно упрятать в стены или полы, а трубы прокладывать с минимальным уклоном. Он служит только для слива воды при ремонте или промывке радиаторов и магистралей.

Теперь о ложке дегтя в бочке меда. Дело в том, что закрытая система отопления частного дома неспособна функционировать автономно, поскольку зависит от электричества, питающего насос. Поэтому при частых отключениях электроэнергии рекомендуется обзавестись блоком бесперебойного питания либо электрогенератором, дабы не остаться без тепла.

Второй негативный момент – сложность удаления воздушных пробок в процессе заливки воды, опрессовки и запуска отопления. Но данный минус не станет проблемой, если удалять воздух согласно общепринятой технологии.

Система водяного отопления

Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей
стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное
явление.

Принцип работы водяного отопления заключается в следующем:
нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по
трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в
местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные
сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления,
сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления
называется системой с искусственной циркуляцией воды.

Система водяного отопления может быть конструктивно
реализована по двум схемам:

Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды,
ориентированная только на отопление)

Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на
отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует
использования специального двухконтурного котла.

Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально
разные схемы разводки труб в комнатах.

Разводка труб отопления

Однотрубная система отопления дома

Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.

Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.

Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:

увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);

увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою
очередь, повышает расходы на отопление;

обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е.,
установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя
воду циркулировать быстрее.

Двухтрубная система отопления дома

Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото.
Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный
теплоноситель из радиатора в котел.

Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Коллекторная (лучевая) разводка

Предполагает использование специального устройства –
коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям.
Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.

Схема коллекторной (лучевой) разводки

Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать
ее безопасность.

К числу недостатков относят:

относительно трудно обогреть значительную площадь без
значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);

эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно
скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда
удобно, или же оставить на виду;

большие по размеру радиаторы отопления;

вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема
возникает после спуска воды из системы.

Водяное отопление пола в доме

Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на
основание чернового пола.

Система водяного отопления пола

Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:

укладка утеплителя или устройство чернового пола;

правильная разводка труб, которая не допускает множественных
перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один
конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;

заливка стяжки на систему труб.

Эта система может быть использована в качестве основной или
дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.

Нижняя и верхняя схема разводки

При нижней разводке системы магистраль прокладывают в цокольном помещении или подвале. А также допускается монтаж труб под полом. Теплоноситель поступает в нагревательное оборудование снизу вверх.

Удаление смеси газов осуществляется через специальную воздушную линию, подсоединённую к стоякам. На случай непредвиденных аварийных ситуаций обратный и подающий стояки оснащены специальными кранами для отключения.

Чтобы реализовать схему с верхней разводящей линией, расширительный резервуар монтируют в высшей точке трубопровода. В том же месте выполняют и разветвление сети.

Спроектировать верхнюю разводку невозможно в частных домах, где нет чердака

Особенности устройства закрытой системы – достоинства и недостатки

Любое водяное отопление, кроме многоквартирных домов, включает расширительный бак. Он служит для компенсации теплового расширения, значение которого меняется в зависимости от режима работы. Это резервуар с небольшим количеством воды, соединенный с трубами. Конструкция возможна в двух видах: обычная открытая емкость и закрытая от контакта с воздухом. В зависимости от применяемого типа этого устройства схемы получили свое название.

Замкнутая система теплоснабжения считается более удобной из-за ряда преимуществ:

1. Внутренние поверхности оборудования практически не контактируют с несвязным кислородом. Он провоцирует коррозию, сокращая срок службы дорогостоящего современного оборудования.
2. Бачок устанавливается в помещении, обычно рядом с котлом. В открытой системе его выносят на чердак – неудобен сам монтаж, к тому же требуется утеплить, чтобы вода не замерзла зимой.
3. Возможность заливки антифриза. В герметичной схеме он не испаряется.

В закрытой системе устанавливают насос, который активно перемещает теплоноситель, отчего приборы набирают максимальную температуру. Схема с принудительной циркуляцией обладает преимуществами:

• жидкость прогревается быстрее;
• воздушные пробки наблюдаются крайне редко;
• расширительный бак устанавливают на обратной подаче рядом с теплогенератором – проще монтаж и обслуживание;
• нет необходимости в расчетах диаметра и уклона труб, есть возможность использования пластиковых одинакового сечения;
• применяется монтаж магистралей скрытым способом – не требуется доступ для устранения завоздушивания.

Отопительная система с мембранным баком и циркуляционным насосом выигрывает по сравнению с открытой – качество и эффективность обогрева значительно выше. Распространение сдерживает энергозависимость схемы. При отключении электричества принудительное перемещение теплоносителя прекращается. Если трубы проложены без учета уклона, система бездействует. В этом случае требуется автономный источник питания.

Использование гравитационной схемы отопления не зависит от электроэнергии, это ее преимущество. Однако монтаж сложнее – требуются трубы различного диаметра, правильное расположение с уклоном в сторону движения теплоносителя. Это способствует эффективному обогреву помещения, предотвращает образование воздушных пробок. Она работает с естественной циркуляцией за счет земного притяжения без насоса, но при необходимости его легко вмонтировать.

Закрытый резервуар для самотечной системы нежелателен. Имеющаяся в нем мембрана создает значительное сопротивление, которое трудно преодолевать. Правда, если отключат электричество, теплоноситель в гравитационной системе, сделанной с полным соблюдением технологии, все равно будет перемещаться, хотя и не с такой интенсивностью. Классическая схема закрытой системы – мембранный бак плюс циркуляционный насос, самотечной – уклон труб и открытый бачок.