Открытая система отопления

При реализации автономного отопления дома может монтироваться открытая и закрытая система отопления. Чтобы определиться с тем, какая система отопления лучше подходит для каждого конкретного случая, необходимо оценить особенности, преимущества каждой из них. Рассмотрим систему отопления открытого типа.

Состав системы отопления открытого типа

Открытая система отопления состоит из следующих основных компонентов:

• котел — могут использоваться газовые, жидкотопливные и твердотопливные приборы. Не применяется при открытой системе только электрокотел. Наиболее распространенным вариантом сегодня является настенный газовый котел;
• система трубопровода;
• радиаторы — подходят радиаторы Ogint любого типа;
• открытый расширительный бачок.

Основные особенности отопительных систем открытого типа

Принцип работы открытой системы состоит в естественной циркуляции теплоносителя, чем отличается от принципа действия закрытой системы, в которой осуществляется принудительная циркуляция при помощи циркуляционного насоса.

В открытой системе теплоноситель циркулирует за счет разницы в давлении горячей и холодной воды, а также за счет монтажа труб с определенным уклоном.

При нагреве в котле теплоносителя он расширяется. В результате этого на выходе из котла создается более высокое давление, чем на входе. Эта разница давлений и обеспечивает циркуляцию воды. Нагретый теплоноситель проходит по трубопроводу и поступает в радиаторы. Здесь он отдает тепло воздуху в помещении, остывает и возвращается в котел по обратной магистрали. При монтаже системы этого типа может использоваться как однотрубная, так и двухтрубная схема трубопровода.

Сам принцип действия системы предусматривает значительное расширение теплоносителя. Трубопровод и радиаторы не могут вмещать такой увеличенный объем воды. Поэтому предусматривается использование расширительного бака, который рекомендуется устанавливать в верхней точке системы (обычно в домах его монтируют на неотапливаемом чердаке). Функция бачка заключается в приеме излишков теплоносителя, что позволяет предотвратить чрезмерное повышение давления в системе.

Расширительный бак является открытым. Это — главное отличие данной системы. С чем и связано ее название. В связи с этим возникает необходимость регулярного контроля уровня воды в расширительном баке, поскольку она постоянно испаряется. Если уровень недостаточный, в трубопровод поступает воздух, что приводит к образованию пробок.

Еще одна особенность открытой системы — медленная циркуляция. Это накладывает определенные требования на режим работы котла. Нельзя допускать слишком быстрого нагрева теплоносителя. Это может приводить к его закипанию, в результате чего из строя могут выходить все элементы системы.

Учитывая постоянное обогащение теплоносителя кислородом через открытый расширительный бачок, для комплектации системы рекомендуется использовать радиаторы с повышенной устойчивостью к коррозии и надежностью. Лучше всего для этой цели купить биметаллические или чугунные радиаторы Ogint, которые проработают много лет. К тому же они характеризуются высокой теплоотдачей, что позволяет компенсировать медленный нагрев.

Преимущества и недостатки открытой системы отопления

Открытая система отопления обладает рядом достоинств и недостатков. Основные преимущества этой системы заключаются в следующем:

• простое устройство системы и легкость в ее обслуживании;
• бесшумная работа отопления за счет отсутствия циркуляционного насоса;
• повышенная надежность системы — также за счет отсутствия циркуляционного насоса, который может довольно часто выходить из строя;
• равномерный прогрев помещений отапливаемого дома;
• энергонезависимость — система может работать без подключения к электричеству при использовании котлов соответствующего типа;
• меньшая стоимость за счет использования более простого оборудования.

Можно говорить, что главным достоинством открытых систем является их простота и сравнительно небольшой уровень затрат.

Однако имеют они и ряд недостатков. К основным минусам относятся:

• необходимость применения труб большего диаметра по сравнению с закрытыми системами;
• сложность монтажных работ. При монтаже горизонтальных участков трубопровода требуется точный расчет уклона трубы, иначе не добиться эффективной циркуляции теплоносителя;
• необходимость постоянного контроля уровня воды в расширительном баке. Возможность завоздушивания системы и поступление кислорода в теплоноситель;
• возможность замерзания воды в расширительном баке даже при краткосрочных перерывах в работе системы;
• ограничение общей длины трубопровода за счет отсутствия циркуляционного насоса;
• не допускается применение антифриза в качестве теплоносителя.

В связи с этими недостатками открытые системы сегодня проигрывают закрытым по популярности.

Кроме того, особенности их конструкции не позволяют использовать их для индивидуального отопления в квартире многоквартирного дома.

Открытая система подходит только для частного дома. В то же время для большого дома с двумя и более этажами она также не подойдет, поскольку не получится обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя при такой длине трубопровода.

Особенности систем отопления открытого типа: преимущества и принцип работы

Открытая система отопления популярна по нескольким причинам: простота монтажа, эксплуатации, небольшая стоимость, высокая эффективность. Разобравшись в принципе работы, конструкции, монтаже, можно оборудовать своими силами.

Что это такое

Водяная открытая схема отопления работает по принципу прохождения нагретой воды от котла в радиаторы отопления. Можно отопить любую площадь, за счет циркуляции жидкости на любое расстояние. Водяное отопление получило широкое распространение.

Схема отопления работает с насосом, без. При отсутствии насоса движение жидкости происходит по термодинамическим законам, из-за разности плотности горячей и холодной воды, уклона контура.

Необходимо обеспечить условия для расширения воды. Функция обеспечивается при помощи открытого бачка, оснащенного крышкой, патрубком для удаления излишков по канализации. Расширительный бачок – важный элемент открытой схемы отопления, стабилизирующий давление теплоносителя.

Бачок расширения расположен в верхней точке открытой отопительной схемы

Принцип открытого теплоснабжения прост: с помощью котла происходит нагрев теплоносителя, по контуру поступающего к радиаторам. Возвращаясь, жидкость проходит через расширительный бак, разбавляется, остывает, снова поступает в котел.

Особенности устройства и работы

При выборе открытой схемы отопления, в схему с расширительным баком и циркуляционным насосом, при монтаже системы необходимо учесть:

1. Для эффективной работы открытой схемы отопления с правильной циркуляцией воды необходимо размещать котел внизу схемы, бак – наверху.
2. Для расширительной емкости лучшее место в доме — чердачное помещение. Если нет отопления, бак, трубы нужно утеплить.
3. Желательно, чтобы схема отопления имела минимум поворотных участков, мест соединения контуров, фасонных элементов.
4. Важно исключать закипание жидкости, циркуляция происходит не быстро. При слишком высокой температуре воды в контурах ускоряется износ, снижается срок службы радиаторов отопления.
5. Необходимо слить воду из открытой системы, если в зимний период она не будет запускаться. В противном случае, при понижении температуры воздуха, жидкость в контурах увеличится в объеме, разорвет трубы, батареи, повредит котел.
6. Важно, чтобы вода в расширительном бочке всегда была. Если не следить, трубы могут завоздушиться, открытая схема станет неэффективной.

Схемы, разновидности

Открытая отопительная схема предполагает два способа движения воды по контурам – естественный (гравитационный), искусственный (принудительный) при помощи насоса. Выбор зависит от:

1. Площади дома.
2. Теплового режима.
3. Этажности.

Естественный способ движения теплоносителя

Суть гравитационной открытой отопительной системы — отсутствие механизма, обеспечивающего движение жидкости в контурах. Главный двигатель – закон термодинамики, в основе которого, расширение горячего теплоносителя. Схема отопления работает при наличии транзитного стояка высотой не менее 3,5 метров. Если вертикальный разгонный стояк не устанавливать, вода, поступающая от котла, не сможет набрать достаточную скорость для дальнейшего движения.

Естественное движение жидкости

Способ теплоснабжения подходит для небольших помещений, не превышающих 60 м². Максимальное расстояние контура — 30 м. Нужно учесть высоту строения, условия монтажа разгонного стояка.

Открытую систему нельзя использовать для создания низкотемпературного режима. Отсутствие расширения станет причиной недостаточного давления внутри системы.

Самотечная открытая схема подходит для водяного теплого пола. При отключении электричества дом продолжает отапливаться.

При установке бойлера, фиксируют ниже бака расширения, но выше остальных элементов открытой системы. Чтобы обеспечить бесперебойную работу оборудования, оснащают циркуляционным насосом.

Искусственный принцип действия

Насос повышает скорость движения теплоносителя до 0,7 м/с, ускоряет обогрев помещений. Достигается равномерный прогрев участков открытой системы. При монтаже учитывают:

1. Насос работает от электричества. Установка на байпас обеспечит бесперебойную работу открытой системы при отключении электроэнергии.
2. Насос устанавливают на трубе-обратке за 1,5 метра до входа в котел.
3. При врезке насоса в контур учитывают направление движения воды.

Байпас

Расположение труб

В зависимости от планировки помещения, габаритов, выбирают разные способы расположения батарей, труб.

Одна или две трубы – что выбрать

Тепловые системы предполагают предварительный нагрев жидкости в котле, движение, поступление в радиаторы отопления, возврат через обратку в котел. Система может быть с использованием одной или двух магистралей.

В однотрубной системе жидкость движется по одному контуру с большим диаметром, радиаторы отопления расположены на этой же линии.

1. При монтаже требуется мало материала.
2. Простой монтаж.
3. В помещении не много труб.

Батареи прогреваются неравномерно, из-за отдаленного расположения котла меньше, как и показатели теплоотдачи.

Для частного дома

Во втором случае образуется эффект закрытого кольца, где отопительные приборы соединены с трубой подачи и отведения (обратной) воды.

1. Батареи отопления прогреваются равномерно.
2. У каждой батареи собственная температура – удобно, если комнаты различны по площади.
3. Надежность.

Минусы — сложный монтаж, большая стоимость.

Способы подачи воды

Направление подачи горячей воды зависит от места расположения магистрали – снизу или сверху. В одно-, двухэтажном доме выбирают первый вариант, нагретый теплоноситель поднимается по центральному стояку, контурам, подается к радиаторам.

Нижняя разводка: подающую трубу располагают около обратки.

Способы подключения батарей

Расположение стояка определяет тип разводки – вертикальный или горизонтальный.

При вертикальном подключении батареи соединяются с центральным стояком на каждом этаже. Исключается завоздушивание системы. Многоэтажное строение получает эффективный обогрев.

Во время горизонтальной разводки, на одном этаже батареи подключают к общей магистрали.

Гравитационная схема: монтаж

Монтаж открытой системы отопления начинается после разработки проекта теплотехником. Проектная документация должна содержать информацию о том, какая система отопления будет монтироваться, как и сколько приборов отопления будут подключены, способ циркуляции воды, протяженность контуров, эксплуатационные характеристики оборудования.

Место для бачка

Основные расчеты

Результат зависит от расчетов гидравлики, на основе которых, выбирают сечение труб для подключения насоса. Важный критерий – значение циркуляционного давления.

Помимо выбора расстояния между котлом и радиатором, учитывают материал труб. Если контуры изготовлены из стали, диаметр должен быть не меньше 5 см.

Рассчитать объем емкости расширительного бачка не сложно – 5% от объема теплоносителя. Если не учесть, возможен разрыв труб, переполненность емкости бочка.

Основные элементы системы

Нагрев теплоносителя осуществляется котлом.

В качестве материала бачка рекомендована сталь. Объем емкости выбирают, исходя из площади помещения. Для небольшого дома хватит бака объемом от 8 до 15 литров.

1. Стальные трубы обладают высокой теплопроводностью. Хорошо выдерживают высокое давление. Отличаются сложным монтажом.
2. Изделия из полипропилена просты, легко устанавливать. Прочные, герметичные, выдерживают перепады температуры. Срок службы не менее 25 лет.
3. Изделия из металлопластика не боятся коррозии, отложений на внутренней стороне труб. Минусы – стоимость, непродолжительный срок службы (не более 15 лет).
4. Дорогая разновидность – медные контуры. Справляются с температурой до 500 градусов, высокая теплоотдача.

Монтаж системы с естественной циркуляцией воды

Открытая отопительная система монтируется следующим образом:

1. На полу или стене устанавливают котел.
2. На основании проектной документации монтируют трубопровод, соблюдая вид схемы, уклон контура.
3. Монтируют батареи, подключают к магистрали.
4. Устанавливают расширительный бачок, выполняют теплоизоляцию, если установлен в неотапливаемом помещении.
5. Соединяют составляющие системы.
6. Проводят тестирование для выявления негерметичных участков соединения. Исправляют неполадки.
7. Запускают систему.

Чтобы контролировать эффективность работы открытой системы отопления, на выходе от котла устанавливают температурный датчик.

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.