Закрытая система отопления предполагает обязательную установку расширительно бака мембранного типа. Кроме того, при такой схеме исключается контакт атмосферного воздуха с теплоносителем.

1

Такие варианты организации отопления частного дома в наши дни весьма популярны. Они относительно просты в монтаже своими руками и имеют немало эксплуатационных достоинств, о которых будет рассказано ниже. Закрытая система отопления состоит из нескольких основных элементов:

• циркуляционного насоса;
• отопительного агрегата (газового, );
• труб;
• мембранного расширительного бака;
• батарей.

Работают такие системы по понятному принципу. Нагрев теплоносителя до заданной температуры осуществляется в котле отопления. При этом объем горячей воды повышается, что инициирует его поступление в отопительные батареи по трубам.

Излишек нагретой жидкости через обратку проходит в бак-расширитель. Эта часть системы выполнена в виде капсулы закрытого типа, которая разделена на два отдельных отсека специальной мембраной.

Принцип работы бака-расширителя

В один отдел расширительного бака закачивают азот, вторая необходима для прохождения горячей воды. В отсеке, где находится газ, при запуске котла устанавливается давление идентичное давлению системы. Теплоноситель при поступлении в расширительное устройство выравнивает величины давления. Воду выкачивает и отправляет обратно на отопительный агрегат специальный циркуляционный насос.

Рассматриваемые системы обязательно оснащаются дополнительной контролирующей аппаратурой. К таковой относят:

• сливной клапан;
• группу безопасности (она предохраняет систему от чрезмерного давления);
• подпиточный клапан;
• вентили;
• клапан для удаления избыточного давления;
• манометр.

Эти элементы обеспечивают надежный контроль функционирования отопительного комплекса и делают процесс его эксплуатации более простым.

2

Такое оборудование имеет немало достоинств, что и обуславливает его популярность в наши дни. Главные преимущества отопительных систем закрытого типа следующие:

1. Возможность выполнения всех монтажных работ своими руками.
2. Высокая теплоотдача.
3. Отсутствие необходимости в дополнительной теплозащите магистрали и в выставлении четко выверенных углов ее наклона.
4. Не нужно регулярно добавлять в систему воду, так как она не испаряется при длительной эксплуатации оборудования.
5. Равномерное распределение теплоносителя по всем вне зависимости от того, какая схема разводки была выбрана для построения системы.
6. Минимальная коррозия, обеспечиваемая повышенной герметичностью используемого оборудования.
7. Быстрый нагрев теплоносителя.
8. Повышение времени безаварийной эксплуатации системы закрытого типа за счет существенного уменьшения разницы температуры горячей воды в обратной и прямой магистралях.
9. Возможность использования малых по сечению труб отопления.
10. При желании вместо воды в качестве теплоносителя допускается применять антифриз. Его использование позволяет останавливать зимой котел на длительное время. При этом антифриз точно не замерзнет.

Отопительная система закрытого типа

К недостаткам систем закрытого типа относят необходимость в приобретении достаточно крупного бака-расширителя (его стоимость высока) и потребность в постоянном наличии электричества. Циркуляционный насос без электроэнергии работать не будет.

3

Бак-расширитель разрешается монтировать рядом с циркуляционным насосом. При этом оба этих элемента системы можно размещать с отопительным котлом в одной комнате. А значит, вы добьетесь снижения метража магистрали и сэкономите на приобретении дополнительных труб. Да и необходимость установки меньшего количества трубных изделий порадует любого домашнего мастера, привыкшего делать ремонт в жилище своими руками.

Закрытая система отопления одинаково эффективна и для частного дома с небольшой площадью, и для вместительных коттеджей. Ее допускается устанавливать даже на очень просторных промышленных и специальных объектах. Это отличает закрытые системы от открытых, которые эффективно функционируют исключительно в постройках с малой площадью.

Закрытая система отопления в коттедже

Обратите внимание! В большинстве случаев циркуляционный агрегат и бак-расширитель ставят на обратной магистрали, добиваясь тем самым повышения времени его использования (остывший теплоноситель приносит меньше эксплуатационного вреда насосу).

Но есть и такие устройства, которые можно размещать на трубе подачи. Подобные насосы обрабатываются особой смазкой, которая прекрасно защищает их от негативного воздействия горячей воды.

4

Для частного дома подходят как двухтрубные, так и однотрубные отопительные системы. Схема с двумя трубами (с подающей и обратной магистралями) считается специалистами более современной и эффективной в работе. Она гарантирует одинаковую температуру теплоносителя, подаваемого во все отопительные радиаторы (неважно, насколько далеко они находятся от котла).

Однотрубная схема также имеет своих сторонников. Обустройство такой системы требует меньших финансовых вложений. Но ее расчет должен выполняться весьма тщательно. Главное – правильно определиться с числом батарей отопления и количеством их секций. Профессионалы рекомендуют использовать однотрубные системы исключительно в небольших домах, для обогрева всех комнат которых достаточно 4–5 радиаторов.

Батареи отопления в однотрубной схеме

Оптимально создавать отопительные системы закрытого типа с помощью металлопластиковых труб. Они не ржавеют и обладают длительным сроком эксплуатации. Рекомендуется приобретать трубы сечением 2–2,5 см. К отопительному агрегату при этом следует подключать изделия диаметром 2,5 см. А затем плавно переходить к трубам сечением 2 см.

Батареи для интересующих нас систем берут алюминиевые, стальные либо чугунные. Выбирать вам. Если планируется монтаж системы своими руками, лучше покупать более легкие и при этом вполне надежные алюминиевые радиаторы. Их проще транспортировать и устанавливать. Желательно размещать батареи под оконными проемами. В этом случае они будут формировать отличную преграду для воздуха, просачивающегося сквозь окна с холодной улицы.

Четко соблюдайте порядок монтажа и никаких проблем у вас не возникнет.

Помните, что обустроить закрытую систему нужно таким образом, чтобы в любой момент вы могли отключить вышедший из строя элемент, не останавливая работу всего отопительного комплекса. Для слива воды из отдельных радиаторов на их выходе и входе ставят шаровые или другие отсекающие краны. Обязательно устанавливается бейпасная (запасная) линия. Она дает возможность направлять теплоноситель непосредственно на батарею.

Отсекающие краны для слива воды из радиатора

Также не забывайте о необходимости монтажа группы безопасности. Ее размещают на выходе из отопительной установки. Эта группа при повышении давления автоматически сбрасывает его до приемлемых пределов, защищая тем самым систему от поломки.

Все стыки между трубами и отдельными частями комплекса отопления уплотняйте герметиком либо сантехническим льном. Тщательно выбирайте фитинги для создания единой системы. Максимальной прочностью к скачкам давления обладают соединительные изделия из латуни и бронзы.

Система водяного отопления, в которой используется мембранный расширительный бак и теплоноситель никоим образом не контактирует с атмосферным воздухом, считается закрытой и работает под давлением. Эта схема - наиболее распространенная на данный момент, поскольку обладает множеством преимуществ. В данной статье мы разберем, что такое закрытая система отопления частного дома, ее плюсы и минусы, а также особенности обслуживания.

Что представляет собой закрытая система отопления?

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

• теплоноситель, находящийся под давлением, нагревается быстрее;
• вероятность завоздушивания сети трубопроводов и радиаторов очень низка;
• теплоноситель не насыщается кислородом и не испаряется в атмосферу, что очень важно при заполнении системы антифризом;
• установка расширительного бака в закрытой системе отопления производится на обратном трубопроводе возле котла, что очень удобно в плане обслуживания;
• нет нужды использовать трубопроводы больших диаметров и прокладывать их на виду, в этом отношении закрытая система с принудительной циркуляцией – оптимальный выбор для частного дома.

Существенный недостаток лишь один - зависимость от надежности электроснабжения, закрытая система отопления без насоса, питающегося от электросети, работать не будет. К счастью, циркуляционные агрегаты для индивидуальных систем имеют небольшую потребляемую мощность, а потому на время отключения электричества смогут функционировать от блока бесперебойного питания достаточно долгое время.

Некоторые специалисты утверждают, что решить проблему отключения электроэнергии поможет закрытая система с естественной циркуляцией. Напомним, что в этом случае движение теплоносителя происходит за счет разницы плотности и массы горячей и охлажденной воды. Первая, нагреваясь в котле, как более легкая вытесняется вверх идущим от радиаторов остывшим теплоносителем, имеющим большую массу.

Несмотря на то что давление в закрытой системе отопления (1.5-2 Бар) не препятствует гравитационному движению потоков горячей и холодной воды, эффективность ее работы весьма сомнительна. Дело в том, что разница конвективных сил и так невелика, а тут еще нужно преодолевать сопротивление мембраны бака, растягивающейся при расширении воды. Чтобы не связываться с этими скользкими моментами, на закрытую систему лучше всегда ставить насос. Если есть необходимость смонтировать самотечную схему, то надо ее делать открытой.

Схема закрытой системы отопления

В частном домостроительстве традиционно применяется 2 вида схем:

• однотрубная;
• двухтрубная.

Однотрубная, больше известная как «ленинградка», удовлетворительно работает в одно – и двухэтажных домах небольшой площади, когда на каждом этаже установлено не более 5 радиаторов. Реализация схемы требует точного расчета диаметров труб и количества секций батарей, так как теплоноситель значительно остывает после прохождения каждого последующего радиатора. В соблюдении этих требований нуждается и однотрубная схема системы отопления закрытого типа с верхней разводкой, что изображена ниже на рисунке:

Примечание. Независимо от выбранного типа схемы закрытая система должна содержать в своем составе группу безопасности, иногда она идет в комплекте с котлом. Группа состоит из манометра для контроля давления, воздухоотводчика и предохранительного клапана для аварийного сброса воды. Узел устанавливается на подающем трубопроводе, выходящем из котла, причем без всякой запорной арматуры.

Двухтрубная схема закрытой системы проще в расчете и монтаже, славится популярностью благодаря хорошим рабочим показателям. Ведь теплоноситель ко всем радиаторам доставляется с одинаковой температурой, а при реализации попутной схемы еще и проходит одинаковое расстояние. Пример двухтрубной системы показан на рисунке:

Некоторые дополнения имеет закрытая система отопления с твердотопливным котлом. Во избежание образования конденсата в топке теплогенератора схема дополняется смесительным узлом с трехходовым клапаном и байпасной линией. Клапан заставляет оборачиваться воду по байпасу до тех пор, пока она не нагреется до установленной температуры, и только потом запускает в котел теплоноситель из магистрали.

Как заполнить систему теплоносителем?

Когда штуцер подпитки присоединен к водопроводной сети посредством шарового крана, то осуществить заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем достаточно просто. Для этого дела есть смысл привлечь помощника, особенно если дом имеет несколько этажей. Один человек управляет краном подпитки, а второй занимается выпуском воздуха из батарей. Кран открывается примерно на треть, чтобы напор не был сильным.

Человек, находящийся в котельной, следит за показаниями манометра, подпитка закрытой системы отопления закрывается, когда давление достигнет 2 Бар. Теперь помощник посредством кранов Маевского стравливает воздух из радиаторов, после чего давление падает. Цель – выйти на расчетное давление, удалив из трубопроводов весь воздух путем его постепенного вытеснения водопроводной водой.

Сложнее закачать теплоноситель в закрытую систему, когда подпитка из водопровода отсутствует либо нужно залить незамерзающую жидкость. Для этого понадобится специальный ручной или электрический насос и емкость для теплоносителя, из которой он будет перекачиваться в систему. Предварительно надо открыть все воздушные краны на радиаторах, а потом заполнять трубы через сливной штуцер, подключив к нему насос с обратным клапаном.

По мере того как происходит закачка жидкости, надо закрывать краны Маевского, из которых потечет теплоноситель. Накачав систему до 1.5 Бар, надо выполнить удаление воздуха, после чего давление доводится до рабочего. В конце производится пробный запуск котла и корректировка давления, а при необходимости – стравливание воздуха.

Почему падает давление в закрытой системе отопления?

Причина, по которой падает давление, существует одна – отсутствие герметичности, то бишь, протечка. Вопрос в том, чтобы ее найти. Характерным признаком протечки служит лужица в определенном месте либо бурое пятно, когда вода успевает высохнуть. В процессе поиска следует осмотреть следующие узлы и элементы:

• соединения труб и фитинги: бывает, что в последних возникают трещины;
• автоматические воздухоотводчики: неисправный элемент с застрявшим поплавком будет пропускать воду;
• запорно - регулирующая арматура, предохранительный клапан;
• расширительный бак: трещина в мембране вызовет падение давления, появление воздуха в системе и частое отключение котла.

Для устранения протечки не обойтись без частичного или полного опорожнения трубопроводов. По окончании работ придется снова залить воду в систему, создать необходимое давление и проследить за манометром в течении нескольких дней.

Заключение

Закрытая отопительная система обладает массой достоинств, отсюда ее популярность. Если монтаж и пуск в эксплуатацию произведен правильно, то она долгое время не требует вмешательства в свою работу. Большинство возникающих неисправностей можно спокойно устранить своими руками, как и обслуживание системы. Желательно ежегодно проверять работоспособность таких элементов, как воздухоотводчики, клапаны и расширительный бак.

Основная особенность, по которой закрытая система отопления отличается от открытой, это ее изолированность от воздействия окружающей среды. В такую схему обязательно включают циркуляционный насос. С его помощью осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя. Схема лишена многих недостатков, присущих открытому контуру отопления.

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.

Основным отличием системы отопления открытого типа от открытого аналога является наличие мембранного расширительного бачка. Его конструкция исключает прямой контакт теплоносителя с атмосферой, предотвращает испарение циркулирующей по контуру воды, сокращает образование отложений на внутренних стенках труб и приборов

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.

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

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.

Насос для принудительной циркуляции монтируют непосредственно перед котлом на обратке. Обычно здесь размещают и бачок. 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.

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

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.

Защита системы от воздуха

Теоретически в закрытую систему отопления воздух не должен поступать, но по факту он там все-таки присутствует. Скопление его наблюдается в то время, когда трубы и батареи заполняют водой. Второй причиной может быть разгерметизация стыков. В результате появления воздушных пробок, теплоотдача системы снижается. Для борьбы с этим явлением в систему включают специальные клапаны и краны для спуска воздуха.

Если в системе не накапливается воздух, поплавок воздухоотводчика блокирует выпускной клапан. Когда в поплавковой камере накапливается воздушная пробка, поплавок прекращает держать выпускной клапан, благодаря чему воздух выходит за пределы устройства

Чтобы вероятность появления воздушных пробок свести к минимуму, необходимо соблюдать определенные правила при заполнении закрытой системы:

1. Подавать воду с нижней точки в верхнюю. Для этого следует проложить трубы так, чтобы вода и выделяющийся воздух двигались в одном направлении.
2. Оставить в открытом положении краны для отвода воздуха и в закрытом краны для спуска воды. Таким образом, при постепенном подъеме теплоносителя, воздух будет уходить через незамкнутые воздухоотводчики.
3. Закрыть воздухоотводящий кран, как только через него начнет бежать вода. Процесс плавно продолжать до полного заполнения контура теплоносителем.
4. Запустить насос.

Если в доме радиаторы алюминиевые, то на каждом воздухоотводчики нужны обязательно. Алюминий, контактируя с теплоносителем, провоцирует химическую реакцию, сопровождающуюся выделением кислорода. В частично биметаллических радиаторах проблема та же, но воздуха образуется значительно меньше.

Автоматический воздухоотводчик устанавливают в верхней точке. Объясняется это требование тем, что воздушные пузырьки в жидких веществах всегда устремляются по трубе вверх, где их и собирает устройство для отвода воздуха

В радиаторах на все 100% биметаллических теплоноситель с алюминием не контактируют, но профессионалы настаивают на присутствии воздухоотвода и в этом случае. Специфическую конструкцию панельных радиаторов из стали уже в процессе производства комплектуют клапанами для спуска воздуха. На старых чугунных радиаторах воздух удаляют при помощи шарового крана, другие приспособления здесь малоэффективны.

Критическими точками в контуре отопления являются перегибы труб и верхние точки системы, поэтому приспособления для отхода воздуха монтируют в этих местах. В закрытом контуре применяют краны Маевского или автоматические поплавковые клапаны, позволяющие осуществлять воздухоотвод без участия человека.

В корпусе этого прибора имеется полипропиленовый поплавок, соединенный через коромысло с золотником. По мере заполнения поплавковой камеры воздухом, поплавок опускается, а достигнув нижнего положения открывает клапан, через который воздух уходит. В освобожденный от газа объем, поступает вода, поплавок устремляется вверх и закрывает золотник. Чтобы внутрь последнего не попадал мусор, его накрывают защитным колпачком.

Корпус как ручного, так и автоматического воздухоотводчика изготовлен из качественного материала, не поддающегося коррозии. Чтобы удалить воздушную пробку конус поворачивают против часового хода, выпускают воздух до тех пор, пока не прекратится шипение

Есть модификации, где этот процесс проходит по-другому, но принцип тот же: поплавок в нижнем положении - происходит выпуск газа; поплавок поднят - клапан закрыт, воздух накапливается. Цикл повторяется автоматически и присутствия человека не требует.

Гидравлический расчет для закрытой системы

Чтобы не ошибиться с подбором труб по диаметру и мощности насоса, необходим гидравлический расчет системы. Эффективная работа всей системы невозможна без учета основных 4 моментов:

1. Определения количества теплоносителя, которое необходимо подать на отопительные приборы, чтобы обеспечить заданный тепловой баланс в доме независимо от температуры снаружи.
2. Максимального снижение эксплуатационных затрат.
3. Снижения до минимума финансовых вложений, зависящих от выбранного диаметра трубопровода.
4. Стабильной и бесшумной работы системы.

Решить эти задачи поможет гидравлический расчет, позволяющий подобрать оптимальные диаметры труб с учетом экономически оправданных скоростей течения теплоносителя, определиться с гидравлическими потерями давления на отдельных участках, увязать и сбалансировать ветви системы. Это сложный и трудоемкий, но необходимый этап проектирования.

Вычисления возможны при наличии теплотехнического расчета и после подбора радиаторов по мощности. Теплотехнический расчет должен содержать обоснованные данные об объемах тепловой энергии, нагрузках, теплопотерях. Если этих данных нет, то по площади комнаты принимают мощность радиатора, но результаты вычислений будут менее точными.

Трехмерная схема удобна в работе. Всем элементам на ней присваивают обозначения, в которые входит маркировка и номер по порядку

Начинают со схемы. Лучше выполнить ее в аксонометрической проекции и нанести все известные параметры. Расход теплоносителя определяют по формуле: G =860q/∆t кг/ч., где q - мощность радиатора кВт, ∆t - разность температур между обратной и подающей линией. Определив это значение, по таблицам Шевелевых определяют сечение труб.

Чтобы воспользоваться этими таблицами, результат вычислений нужно перевести в литры за секунду по формуле: GV = G /3600ρ. Здесь GV обозначает расход теплоносителя в л/сек, ρ - плотность воды равная 0.983 кг/л при температуре 60 градусов С. Из таблиц можно просто подобрать сечение трубы, не выполняя полного расчета.

Последовательность расчета легче понять на примере простой схемы, включающей котел и 10 радиаторов. Схему нужно разбить на участки, где сечение труб и расход теплоносителя - величины постоянные. Первый участок - это линия, идущая от котла до первого радиатора. Второй - отрезок между первым и вторым радиатором. Третий и последующие участки выделяют аналогично.

Температура от первого до последнего прибора постепенно снижается. Если на первом участке тепловая энергия равна 10 кВт, то при проходе первого радиатора теплоноситель отдает ему какое-то количество тепла и ушедшее тепло уменьшается на 1кВт и т.д.

Посчитать расход теплоносителя можно по формуле: Q=(3.6хQуч)/(сх(tr-to)). Здесь Qуч - тепловая нагрузка участка, с - удельная теплоемкость воды, имеющая постоянное значение - 4,2 кДж/кг х с., tr - температура горячего теплоносителя на входе, to - температура охлажденного теплоносителя на выходе.

Оптимальная скорость движения горячего теплоносителя по трубопроводу - от 0,2 до 0,7 м/с. При меньшем значении в системе появятся воздушные пробки. На этот параметр влияет материал изделия, шероховатость внутри трубы.

Как в открытом, так и в закрытом контурах отопления используют трубы из стали черной и нержавеющей, меди, полипропилена, полиэтилена разных модификаций, полибутилена и др. При скорости теплоносителя в рекомендуемых пределах, 0,2-0,7 м/с, в полимерном трубопроводе будут наблюдаться потери давления от 45 до 280 Па/м, а в стальных трубах - от 48 до 480 Па/м.

Внутренний диаметр труб на участке (dвн) определяют исходя из величины теплового потока и разности температур на входе и выходе (∆tco=20 градусов С для 2-трубной схемы отопления) или расхода теплоносителя. Для этого есть специальная таблица:

По этой таблице, зная разность температур между входом и выходом, а также скорость потока, легко определить внутренний диаметр трубы

Чтобы выбрать контур, следует рассмотреть одно- и 2-трубную схемы отдельно. В первом случае рассчитывают стояк с наибольшим количеством оборудования, а во втором - нагруженный контур. Длину участка берут из плана, выполненного в масштабе.

Выполнение точного гидравлического расчета под силу только специалисту соответствующего профиля. Существуют специальные программы, позволяющие выполнить все вычисления, касающиеся тепловых и гидравлических характеристик, которыми можно воспользоваться при проектировании отопительной системы для своего дома.

Подбор циркуляционного насоса

Целью расчета является получение значения давления, которое должен развить насос для прогонки воды по системе. Для этого используют формулу: P = Rl + Z, в которой:

• P - это потери давления в трубопроводе в Па;
• R Па/м - удельное сопротивление трению;
• l - протяженность трубы на расчетном участке в м;
• Z - потери давления на «узких» участках в Па.

Упрощают эти расчеты те же таблицы Шевелевых, из которых можно найти значение сопротивления трению, только 1000i придется пересчитать по конкретной длине трубы. Так, если диаметр внутренний трубы равен 15 мм, длина участка 5 м, а 1000i = 28,8, то Rl = 28,8 х 5/1000 = 0,144 Бар. Найдя значения Rl для каждого участка, их суммируют.

Значение потери давления Z как для котла, так и для радиаторов есть в паспорте. На другие сопротивления специалисты советуют брать 20% от Rl с последующим суммированием результатов по отдельным участкам и умножением на коэффициент 1,3. В результате получится искомый напор насоса. Для одно- и 2-трубных систем расчет одинаков.

Насос устанавливают так, чтобы его вал занимал горизонтальную позицию, иначе не избежать образования воздушных пробок. Монтируют его на американках, чтобы, если будет необходимо, легко снять

В случае, когда насос подбирают по уже имеющемуся котлу, то применяют формулу: Q=N/(t2-t1), где N - мощность отопительного агрегата в Вт, t2 и t1 - температура теплоносителя при выходе из котла и на обратке соответственно.

Как рассчитать расширительный бак

Расчет сводится к определению величины, на которую увеличится объем теплоносителя в процессе его нагрева от средней комнатной температуры + 20 градусов С до рабочей - от 50 до 80 градусов. Вычисления эти непростые, но существует другой путь решения задачи: профессионалы советуют выбирать бак объемом равным 1/10 от общего количества жидкости в системе.

Расширительный бак - очень важный элемент системы. Излишки теплоносителя, принимаемые им в момент расширения последнего, спасают магистраль и краны от разрывания

Узнать эти данные можно из паспортов оборудования, где указана вместимость водяной рубашки котла и 1 секции радиатора. Затем вычисляют площадь сечения труб разных диаметров и умножают на соответствующую длину. Результаты суммируют, плюсуют к ним данные из паспортов и от итога берут 10%. Если вся система вмещает 200 л теплоносителя, то нужен расширительный бак объемом 20 л.

Критерии выбора бака

Изготавливают расширительные баки из стали. Внутри находится мембрана, делящая емкость на 2 отсека. Первый заполнен газом, а второй - теплоносителем. Когда температура повышается и вода устремляется из системы в бак, то под ее напором газ сжимается. Занять весь объем теплоноситель не может из-за присутствия в баке газа.

Оптимальное решение - выполнить монтаж расширительного бака в месте, где в системе меньше всего изгибов. Лучшее место для него - прямой участок перед насосом

Емкость расширительных баков бывает разной. Подбирают этот параметр таким образом, чтобы, когда давление в системе достигнет своего пика, вода не поднялась выше установленного уровня. В качестве защиты бака от перелива в конструкцию включен предохранительный клапан. Нормальное заполнение бака - от 60 до 30%.

Выбор вида схемы

При устройстве отопления в частном доме используют схемы двух видов: одно- и 2-трубную. Если сравнить их, то последняя является более эффективной. Их основное отличие в способах подсоединения радиаторов к трубопроводам. В двухтрубной системе обязательным элементом схемы отопления является индивидуальный стояк, по которому охладившийся теплоноситель возвращается в котел.

Монтаж однотрубной системы более простой и менее затратный в финансовом плане. Замкнутый контур этой системы объединяет в себе как подающий, так и обратный трубопровод.

Однотрубная система отопления

В одно и 2-этажных домах с небольшой площадью хорошо зарекомендовала себя схема однотрубного контура отопления закрытого типа, представляющая собой разводку 1 трубы и ряд радиаторов, подключенных к ней последовательно. Ее иногда в народе именуют «ленинградкой». Теплоноситель, отдавая тепло радиатору, возвращается в подающую трубу, а затем проходит через следующую батарею. Последние по счету радиаторы получают меньше тепла.

При монтаже однотрубной системы можно сделать 2 варианта движения теплоносителя - попутное и тупиковое. В первом случае систему можно сбалансировать, а во втором нет

Преимуществом такой схемы называют экономичный монтаж - материала и времени уходит меньше, чем на 2-трубную систему. В случае выхода со строя одного радиатора, остальные будут работать в нормальном режиме при использовании байпаса.

Возможности однотрубной схемы ограничены - ее нельзя запустить поэтапно, радиаторы прогреваются неравномерно, поэтому к последнему в цепочке нужно добавлять секции. Чтобы теплоноситель не так быстро остывал, приходится увеличивать диаметр труб. Рекомендуется подключать не более 5 радиаторов для каждого этажа.

Известны 2 типа системы: горизонтальная и вертикальная. В одноэтажном здании горизонтальный вид системы отопления прокладывают как над, так и под полом. Рекомендуют монтировать батареи на одном уровне, а горизонтальный подающий трубопровод под небольшим уклоном по ходу движения теплоносителя.

При вертикальной разводке вода от котла подымается вверх по центральному стояку, поступает в трубопровод, распределяется по отдельным стоякам, а из них - по радиаторам. Охлаждаясь, жидкость по тому же стояку опускается вниз, пройдя там через все приборы, оказывается в обратном трубопроводе, а из него насос перекачивает ее назад в котел.

Однотрубная вертикальная система включает главный стояк и еще ряд отдельных, расширительный бачок, подающий трубопровод, батареи, воздухосборник, обратный трубопровод, насос. Более часто применяется система со смещенными участками, где для регулировки нагрева радиаторов используют 3-ходовые краны

Выбрав закрытый тип системы отопления, монтаж выполняют в следующей последовательности:

1. Устанавливают котел. Чаще всего для него отводят место на цокольном или первом этаже дома.
2. Подсоединяют к входным и выходным патрубкам котла трубы, разводят их по периметру всех помещений. Соединения выбирают в зависимости от материала магистральных труб.
3. Устанавливают расширительный бак, размещая его в самой верхней точке. Одновременно с этим монтируют группу безопасности, подсоединяя ее к магистрали через тройник. Выполняют фиксацию вертикального основного стояка, подключают его к бачку.
4. Производят монтаж радиаторов с установкой кранов Маевского. Лучший вариант: байпас и 2 запорных клапана - один на входе, другой на выходе.
5. Выполняют установку насоса на участок, где в котел поступает остывший теплоноситель, предварительно установив перед местом его монтажа фильтр. Ротор располагают строго по горизонтали.

Некоторые мастера устанавливают насос с байпасом, чтобы не сливать воду из системы в случае ремонта или замены оборудования.

После монтажа всех элементов открывают вентиль, заполняют магистраль теплоносителем, удаляют воздух. Проверяют, настолько полно удален воздух, путем откручивания винта, находящегося на крышке корпуса насоса. Если из под него выделилась жидкость, значит, оборудование можно запускать, предварительно затянув, ранее открученный, центральный винт.

Монтаж двухтрубной системы отопления

Как и в случае с однотрубной системой, существует разводка горизонтальная и вертикальная, но здесь имеется как подающая, так и обратная магистраль. Все радиаторы нагреваются одинаково. Отличается один тип от другого тем, что в первом случае имеется единый стояк и к нему подключены все нагревательные приборы.

Двухтрубные схемы наиболее часто встречаются в многоэтажном строительстве, когда требуется, чтобы один котел эффективно обогрел все здание

Вертикальная схема предусматривает присоединение радиаторов к стояку, расположенному вертикально. Ее достоинство в том, что в многоэтажном доме каждый этаж подсоединяется к стояку индивидуально.

Особенностью двухтрубной схемы является присутствие труб, подведенных к каждой батарее: одной прямоточной и второй обратной. Для подключения отопительных приборов есть 2 схемы. Одна из них коллекторная, когда от коллекторов к батарее подходят 2 трубы. Схема отличается сложным монтажом, большим расходом материала, зато в каждом помещении можно регулировать температуру.

Вторая - параллельная схема проще. Стояки установлены по периметру дома, к ним подключены радиаторы. По всему этажу проходит лежак и стояки соединены с ним. Составляющими такой системы являются:

• котел;
• клапан предохранительный;
• манометр;
• воздушник автоматический;
• клапан термостатический;
• батареи;
• насос;
• фильтр;
• балансировочный прибор;
• вентиль.

Прежде чем приступить к монтажу следует решить вопрос с видом энергоносителя. Дальше, устанавливают котел в отдельной котельной или в подвале. Главное, чтобы там обеспечивалась хорошая вентиляция. Устанавливают коллектор, если он предусмотрен проектом и насос. Рядом с котлом монтируют регулировочное и измерительное оборудование.

К каждому будущему радиатору подводят магистраль, затем устанавливают сами батареи. Навешивают отопительные приборы на специальные кронштейны таким образом, чтобы до пола оставалось сантиметров 10-12, а от стен 2-5 см. Снабжают запорными и регулирующими устройствами отверстия приборов на входе и выходе.

Процесс монтажа двухтрубной системы состоит из нескольких этапов. Первый из них - установка котла. К местам установки батарей сначала подводят трубы и только потом монтируют сами радиаторы

После монтажа всех узлов системы ее опрессовывают. Заниматься этим должны профессионалы потому, что только они могут выдать соответствующий документ.

Видео-инструктаж по расчетам и устройству системы

В этом видео-материале представлен пример подробного гидравлического расчета 2-трубной отопительной системы закрытого типа для 2-этажного дома в программе VALTEC.PRG:

Здесь детально рассказано об устройстве однотрубной системы отопления:

Выполнить монтаж закрытого варианта системы отопления самостоятельно возможно, но без консультаций специалистов не обойтись. Залог успеха - правильно выполненный проект и качественные материалы.

Для небольшого дачного домика подойдет система отопления открытого типа, в которой теплоноситель будет циркулировать естественным путем, но для здания большей площади она неэффективна. Лучший вариант для загородного дома – закрытая система отопления, обладающая двумя отличиями. Во-первых, теплоноситель движется принудительно - приводится в движение насосом, во-вторых, расширительный бак является закрытым (мембранным).

Составные части и принцип действия такой системы

Основными элементами системы закрытого типа являются:

• котел отопления;
• циркуляционный насос;
• расширительный мембранный бак;
• отопительные радиаторы;
• трубы.

Не менее важны соединительные и вспомогательные элементы: фильтры, фитинги, клапаны, вентили, крепежи, краны. Рассмотрим последовательность работы всей системы. Для этого понадобится схема отопления закрытого типа.

Подбор правильных параметров оборудования

Для того чтобы выбрать подходящий тип и мощность котла, необходимо учитывать следующие факторы:

• площадь всего дома;
• количество этажей (брать во внимание подвал и мансарду, если там необходим обогрев);
• качество теплоизоляции помещений;
• вид топлива.

Если утепленность дома средняя, а высота потолков около 3 м, на каждые 10 м² требуется 1 кВт мощности котла. Также следует рассчитать расход топлива и остановиться на более выгодном варианте.

Наибольшей популярностью у владельцев частных домов пользуются газовые котлы, при отсутствии газа - твердотопливные

Радиаторы бывают стальные, алюминиевые, чугунные. Принципиальной разницы между современными моделями нет, так что можно выбрать те, которые легко транспортировать и устанавливать - например, панельные стальные радиаторы удобной высоты 50 см. Количество зависит от площади комнат, наличия окон и дверей. Предположим, для кухни площадью 18 м² потребуется 2 радиатора длиной 60 см. Крепления рекомендуют устанавливать прямо под окнами, чтобы создать барьер для холодного воздуха с улицы.

Выбор труб зависит от типа системы, так как закрытая однотрубная система нуждается в меньшем метраже. Специалисты рекомендуют другой вариант. Они считают, что двухтрубная система, при которой к каждому радиатору подключают две трубы, эффективнее. Оптимальный вариант – горизонтальная нижняя разводка последовательного типа.

Долго служат, удобны в установке и не поддаются коррозии трубы из металлопластика, подходящий диаметр – 20-25 мм. Для расчета общей длины следует измерить метраж системы в целом, умножить на 2, прибавить запас. Начинать монтаж следует от котла, переходя от диаметра 25 мм к диаметру 20 мм. С двух сторон от котла монтируют краны – для возможной его замены или чрезвычайной ситуации. Рядом, на трубе подачи, устанавливают группу безопасности.