Насосные контуры могут быть как в открытом, так и в закрытом исполнении. В открытых контурах расширительный бак устанавливается в самой высокой точке системы. Наличие насоса позволяет увеличить трубопровод между котлом отопления и радиаторами как по высоте, так и по длине.
Открытая система отопления: принципиальные схемы и особенности обустройства
Благодаря простоте монтажа, низкой стоимости и удовлетворительным эксплуатационным характеристикам открытая система отопления продолжает пользоваться спросом. Поняв принцип работы, оборудование и правила монтажа, вы сможете организовать отопление своего дома.
Мы расскажем вам, как сделать эффективную систему отопления открытого типа. Мы расскажем вам, как собрать систему, четко следуя технологическим требованиям и правилам при выборе и подключении компонентов. Используя наши рекомендации, вы построите эффективную, безотказную схему.
Для импровизаторов мы также предлагаем практичные, проверенные варианты сборки. Представленная информация дополнена полезными рисунками, подборками фотографий, видеоуроками.
Комплектация и принцип работы системы
В системе водяного отопления промежуточным агентом для передачи тепловой энергии от котельной системы к радиаторам является жидкость. Теплоноситель может циркулировать на большие расстояния, обогревая дома и помещения различных размеров. Этим объясняется широкое распространение водяного отопления.
Работа открытой системы отопления возможна без использования насоса. Циркуляция теплоносителя основана на принципах термодинамики. Вода течет по трубам благодаря разнице в плотности горячей и холодной воды и наклону проложенных труб.
В открытых контурах отопления объем расширения теплоносителя обеспечивается герметичным баком — стальной или пластиковой емкостью с крышкой и выходным патрубком для слива излишков в канализацию.
Открытые отопительные контуры напрямую сообщаются с атмосферой. Воздух выводится через бак, но происходит и испарение, что требует периодического пополнения теплоносителя в системе.
Расширительный бак для бытовой системы отопления можно изготовить из пластиковой емкости, старого металлического контейнера и подобных подручных материалов.
В двухтрубных системах отопления теплоноситель подводится к приборам по одной трубе, а отводится по другой. В однотрубных системах теплоноситель течет от одного радиатора к другому и возвращается в котел через главную трубу.
Большинство открытых систем отопления имеют гравитационную подачу. Однако существуют варианты, в которых используется циркуляционный насос, рассчитанный на нагрузки, превышающие стандарты замкнутого цикла
Преобладающий объем воздуха в открытых контурах выводится через резервуар. Исключение составляют контуры с приборами, подключенными снизу и требующими вентиляции для каждого радиатора.
Все типы приборов, используемых в конструкции систем отопления, могут применяться в открытых контурах. Однако рекомендуется использовать чугунные модели из-за их способности сохранять тепло в течение длительного времени.
Это важнейший элемент системы — открытый расширительный бак, в который стекают излишки нагретой охлаждающей жидкости. Резервуар обеспечивает автоматическую стабилизацию давления жидкости. Резервуар устанавливается над всеми компонентами системы.
Весь процесс работы «открытого отопления» условно делится на два этапа:
- 供給 。 Нагретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
- 戻る 。 Избыток горячей воды поступает в расширительный бак, охлаждается и возвращается в бойлер.
В однотрубной системе функции подачи и возврата выполняются одной трубой, в то время как в двухтрубной системе трубы подачи и возврата независимы друг от друга.
Поскольку плотность горячей воды меньше, чем холодной, в системе возникает высокое гидростатическое давление. Это давление позволяет горячей воде поступать в радиаторы.
Однотрубные системы считаются самыми простыми, удобными в эксплуатации и легкими в установке. Система очень проста.
Базовая однотрубная система отопления включает в себя следующее
Некоторые люди отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубы диаметром 8-10 см. Однако эксперты отмечают, что эффективность и удобство работы системы при таких решениях снижается.
Требования к обустройству и эксплуатации
Существует несколько особенностей открытых систем отопления, которые следует учитывать при установке системы отопления в доме:.
- Для обеспечения нормальной циркуляции бойлер устанавливается в самой низкой точке магистрали, а расширительный бак — в самой высокой.
- Лучшее место для расположения расширительного бака — чердак. В холодную погоду бак и подводящие трубы на неотапливаемом чердаке должны быть изолированы.
- Система трубопроводов должна быть смонтирована с минимальным количеством витков, соединителей и фитингов.
- В гравитационных системах отопления вода циркулирует медленно (0,1-0,3 м/с) и должна нагреваться постепенно. Вода не должна закипать — это ускоряет износ радиаторов и трубопроводов.
- Если система отопления не используется зимой, жидкость необходимо слить. Это предотвратит повреждение труб, радиаторов и котлов.
- Необходимо следить за уровнем охлаждающей жидкости в расширительном бачке и регулярно доливать ее. В противном случае в сети образуется воздушный барьер и снижается эффективность работы радиаторов.
- Вода является лучшим средством передачи тепла. Антифриз токсичен и не должен использоваться в системах, находящихся в прямом контакте с атмосферой. Используйте только в том случае, если охлаждающая жидкость не может быть слита в периоды без нагрева.
Особое внимание следует уделить расчету площади поперечного сечения и уклона трубопровода. Правила проектирования регламентируются номером СНиП2.04.01-85.
В самотечных контурах площадь поперечного сечения больше, чем в насосных контурах, но общая длина трубопровода сокращается почти вдвое. Наклон 2-3 мм на расходомер в горизонтальной части системы может быть установлен только в системах отопления с естественным потоком.
В системах, где теплоноситель движется естественным образом, несоблюдение уклона приведет к засорению труб и недостаточному нагреву радиаторов, расположенных вдали от котла. Это приводит к снижению тепловой эффективности.
В открытых контурах отопления объем расширения теплоносителя обеспечивается герметичным баком — стальной или пластиковой емкостью с крышкой и выходным патрубком для слива излишков в канализацию.
Открытые системы теплоснабжения
В открытых системах вода постоянно поступает из системы отопления, пополняя ее расход даже при полном опорожнении. В советское время около 50 % сетей централизованного теплоснабжения работали по этому принципу. Это было названо экономичным и минимизировало расходы на отопление и горячую воду.
Однако открытые системы отопления имеют ряд недостатков. Чистота воды в трубах не соответствует требованиям гигиенических норм. При прохождении жидкости через длинные трубки образуются различные цвета и неприятные запахи. Когда сотрудники санитарно-эпидемиологической службы берут пробы воды из таких труб, в воде часто обнаруживаются вредные бактерии.
Стремление к промывке жидкостей в открытых системах приводит к плохой экономичности теплоснабжения. Даже современные методы устранения загрязнения воды не могут преодолеть этот серьезный недостаток. Из-за более крупной сети затраты выше, но эффективность очистки остается прежней.
Разомкнутые цепи работают в соответствии с законами термодинамики. По мере подъема горячей воды на выходе из котла создается высокое давление, а на входе в теплогенератор создается небольшой вакуум. Затем жидкость перекачивается из зоны высокого давления в зону низкого давления, где происходит естественная циркуляция теплоносителя.
Поскольку при нагревании вода имеет тенденцию увеличиваться в объеме, для этого типа системы отопления требуется открытый расширительный бак, как показано на рисунке. Это устройство полностью водонепроницаемо и подключается непосредственно к атмосфере. Поэтому данный тип теплоснабжения правильно называть открытой системой водяного отопления.
В открытом типе вода нагревается до 65°C, прежде чем наливается в кран, откуда поступает к потребителю. Этот тип теплоснабжения позволяет использовать недорогие краны вместо дорогостоящего теплообменного оборудования. Поскольку поглощение тепла происходит неравномерно, линия подачи к конечному потребителю проектируется таким образом, чтобы максимально увеличить потребление.
Закрытые системы теплоснабжения
Закрытые системы отопления спроектированы таким образом, что теплоноситель, циркулирующий в трубах, используется только для отопления, и вода не отбирается из тепловой сети для горячего водоснабжения.
В этом случае все элементы отопительной сети герметично изолированы от окружающей среды. Закрытые системы отопления также имеют небольшую утечку теплоносителя, но эти потери компенсируются автоматическими клапанами пополнения (подробнее: «Автоматическое пополнение системы отопления — геометрия и узлы клапана наполнения»).
В закрытом варианте теплоснабжения помещений подача тепла регулируется централизованно, а количество жидкости в системе поддерживается постоянным. Потребление тепла зависит от температуры теплоносителя, циркулирующего по трубам и радиаторам.
В системах отопления с замкнутым циклом обычно используется теплообменник, в который поступает горячая вода от поставщика тепла, например, когенерационной установки. Затем температура теплоносителя повышается до параметров, необходимых для подачи тепла и горячей воды потребителю.
При эксплуатации закрытой системы отопления система теплоснабжения обеспечивает качественную бытовую горячую воду и экономию энергии. Его основной недостаток заключается в том, что одна тепловая точка находится дальше от другой, что усложняет водоподготовку.
Зависимая и независимая системы теплоснабжения
Как открытые, так и закрытые системы отопления могут быть подключены двумя способами: зависимым и независимым.
Зависимый метод подключения для открытых систем означает подключение через лифты и насосы. В автономном типе горячая вода подается через теплообменник.
В отличие от зависимого подключения, независимое подключение считается более дорогим, но качество воды в трубах выше (подробнее: «Зависимые и независимые системы отопления — различия систем, преимущества и недостатки»).
Зависимый тип закрытой системы означает, что вода подается потребителю в обход подстанции подогрева. В этом случае нет необходимости в установке транспортных насосов, регуляторов теплообменника или автоматических регуляторов. Однако есть один недостаток — невозможно регулировать температурный режим внутри системы.
Независимые закрытые системы отопления экономят энергоресурсы на 10-40% в год. Они позволяют регулировать количество подаваемого тепла, температуру теплоносителя и улучшать его качественные характеристики, что приводит к надежной работе системы отопления.
Открытые и закрытые системы отопления — сравнение преимуществ и недостатков
