Схема и особенности работы системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией, видео

Как организовать обогрев конкретного строения, хозяин решает сам. Если речь идет о частном жилом доме, то наиболее встречающийся вариант отопления – закрытая система с принудительной циркуляцией. По сравнению с открытой она обладает рядом существенных преимуществ, поэтому и имеет более широкое распространение независимо от габаритов строения, его предназначения, сложности конфигурации контура и параметров составных частей.

Что собой представляет закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, какие имеет преимущества, в чем особенности такой схемы – на все эти вопросы можно найти ответы в данной статье.

Открытая система

Но прежде чем рассматривать ее специфику, следует разобраться с терминологией. Именно из-за незнания некоторых нюансов люди, не имеющие профессиональной подготовки, часто путаются в определениях. Дело в том, что не все понимают принципиальную разницу между закрытой системой (ЗС) отопления и открытой (ОС).

Принудительное перемещение теплоносителя (его циркуляция) может быть организовано и в той, и в другой. Чтобы в дальнейшем избежать подмены понятий, следует сразу же ответить на ряд вопросов.

В чем разница между ЗС и ОС? Любая жидкость при нагревании расширяется. Так как теплоносителем является вода (реже – антифриз или его аналоги), то необходимо как-то компенсировать повышение давления в трубах, иначе не избежать разгерметизации системы. Для этого в контур включается расширительный бачок. В ОС он открытого типа, и давление регулируется атмосферой.

Закрытая система отопления

В закрытой схеме он полностью герметичный, и за компенсацию расширения отвечает его внутренняя диафрагма (мембрана).

В чем смысл принудительной циркуляции? Перемещение жидкости происходит не за счет разности давлений на выходе и входе теплогенератора (как говорят, самотоком), а осуществляется насосом, который является одной из составных частей контура.

Сравнивая различные системы, можно увидеть, что у каждой есть и плюсы, и минусы, хотя у ЗС с принудительной циркуляцией достоинств намного больше. Ее существенный недостаток лишь в одном – «привязка» к пром/напряжению. При его отключении насос и котел «встанут».

На заметку! При выборе именно такого варианта отопления необходимо заранее предусмотреть, как организовать альтернативное эл/снабжение. Поэтому в смету расходов следует сразу же включить затраты на приобретение автономного источника питания.

Состав схемы

Как видно из рисунка, основными ее частями являются:

• 1 – теплогенератор (котел любого типа);
• 6 – мембранный бак;

• радиаторы и система труб;
• 9 – водяной насос.

На заметку! Насос целесообразно устанавливать на входе в котел (в конце трассы). В этом случае он будет перекачивать уже охлажденный теплоноситель, а значит, срок эксплуатации изделия несколько повысится.

Дополнительные элементы – клапана, вентили, датчики (давления, температуры) и ряд других. Необходимость их установки определяется конструктивными особенностями котла и спецификой монтируемого контура (его схемой).

Принцип работы системы

Его несложно понять по рисунку. Направление движения теплоносителя показано стрелками.

С выхода котла вода, нагретая до требуемой температуры, по системе труб проходит через все установленные в контуре батареи, отдавая им тепловую энергию. Так как система замкнутая, то жидкость возвращается обратно. Эту циркуляцию и обеспечивает насос. В теплообменнике производится нагрев охлажденного теплоносителя, и он снова уходит в контур. Процесс этот непрерывный, а все параметры системы контролируются автоматикой котла. В принципе, ничего сложного.

Разновидности закрытой системы

Так как рассмотрение особенностей различных схем напрямую не относится к теме статьи, отметим лишь некоторые их основные отличия.

Однотрубная

Как видно из рисунка, все радиаторы включаются в схему последовательно (так называемая «ленинградка»). Недостаток в том, что последняя в цепочке батарея будет значительно холоднее первых. Поэтому такие контуры монтируются в сравнительно небольших постройках. Очевидный плюс – меньший расход материалов (в первую очередь, труб).

Двухтрубная

Такая схема позволяет производить более равномерный прогрев всех без исключения помещений. Но и затраты на ее монтаж несколько выше. Однако именно такое устройство отопительного контура считается наиболее приемлемым для частного дома, тем более, если в нем довольно много комнат и 2 – 3 этажа.

Есть и ряд других особенностей систем закрытого типа – по разводке труб (вертикальная, горизонтальная), установке мембранного бачка (читайте подробнее о гидроаккумуляторе) и так далее. Но это уже отдельные темы, и кого интересует конкретный вариант, сможет ознакомиться самостоятельно на нашем сайте. Мы же подведем некоторый итог всему сказанному.

Какие возможности дает ЗСО

Использование в качестве теплоносителя не только воды, но и низкозамерзающих жидкостей. Это немаловажно в тех случаях, когда, например, котел задействован для обогрева не только жилого дома, но и иного (подсобного) строения, расположенного на приусадебном участке. Или для загородных построек, если хозяева в отъезде, а линия эл/снабжения обесточилась. Применение в качестве теплоносителя того же антифриза значительно снижает риск размораживания системы.

Подключение нескольких дополнительных контуров.

Большая протяженность труб. Главное – правильно подобрать мощности котла и насоса. А вот использование систем с естественной циркуляцией в домах с несколькими комнатами (этажами) менее эффективно.

В системах с принудительной циркуляцией можно монтировать трубы меньшего сечения, чем с естественной, а их себестоимость ниже.

Высокая скорость прогрева контура. В этом плане аналог с самотоком более инертен.

Герметичность мембранного бака резко снижает вероятность «завоздушнивания» системы.

Максимальная теплоотдача, обусловленная скоростью перемещения жидкости. Она за время нахождения в трубах не остывает до такой степени, как в системе с ЕЦ. Как следствие, на ее вторичный подогрев энергии тратится меньше.

Вот, пожалуй, и все, что необходимо знать в общих чертах о системе отопления замкнутого типа с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией: схема и особенности монтажа

С появлением в продаже доступных, а самое главное, надежных циркуляционных насосов отопительная система с естественной циркуляцией, также именуемая гравитационной, термосифонной и самотечной, стала большой редкостью.

Владельцы частных домов массово переходят на циркуляцию принудительную, так как она обеспечивает целый ряд преимуществ.

Узнать о них стоит каждому, кому приходится иметь дело с автономным отоплением жилища. Итак, темой нашего разговора будет закрытая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией: схема, особенности, правила монтажа.

Для чего необходим циркуляционный насос?

Очевидно, что для функционирования системы отопления горячий теплоноситель необходимо переместить из котла в радиаторы. Сделать это можно только одним способом — путем создания на каком-либо участке контура давления, которое заставит рабочую среду двигаться.

Если сразу за теплогенератором установить вертикальную трубу, в ней сформируется мощный восходящий поток.

Движение теплоносителя в контуре за счет конвекции и называется естественной циркуляцией.

Однако, приходится признать, что мощность такого двигателя, как конвекция, оставляет желать лучшего.

Рабочая среда будет «бегать» гораздо быстрее, если ее «подталкивать» насосом — такое движение называют принудительной циркуляцией.

При этом обычный насос, предназначенный для подъема воды на определенную высоту, нам не нужен: отопительный контур является замкнутым, поэтому нагнетателю, даже если он работает в многоэтажном здании, приходится преодолевать только гидравлическое сопротивление системы.

Следовательно, для работы ему достаточно будет сравнительно небольшой мощности. Вот для таких задач и выпускают специальные насосы, называемые циркуляционными.

После завершения строительства дома, нужно организовать отопление. Системы отопления частных домов своими руками – выбор схемы подключения отопительных приборов.

Как производится расчет системы отопления частного дома, вы узнаете тут.

О нормах давления в системе отопления многоэтажного дома читайте по ссылке: https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/davlenie-v-sisteme-mnogoetazhnogo-doma.html. В каких случаях владельцам квартир необходимо знать данную информацию?

Особенности принудительной циркуляции

Создание в системе отопления повышенного давления вызывает необходимость превратить ее из открытой в закрытую — в противном случае весь теплоноситель попросту выплеснется.

Но и просто закупорить ее, сделав объем фиксированным, нельзя: расширяющаяся при нагреве среда разорвет трубы или приборы.

Выход состоит в применении особого герметичного расширительного бачка для системы отопления закрытого типа, разделенного на две части эластичной мембраной.

Одной частью бачок подключается к отопительному контуру, во вторую — закачивается воздух. Растягиваясь, мембрана компенсирует изменение объема теплоносителя, при этом давление воздуха во второй части бачка не дает ее разорвать.

Такие же мембранные баки выпускаются и для питьевых водопроводов, только стоят они дороже — из-за применения пищевых материалов. Чтобы покупатели не путались, у производителей принято отопительные баки окрашивать в красный, а водопроводные — в синий цвет.

Для чего же, собственно, нужно ускорять теплоноситель? Вот какие выгоды дает такое усовершенствование:

1. Рабочая среда после обхода контура не успевает сильно остыть, поэтому котел работает в щадящем режиме.
2. Отпадает необходимость сильно греть теплоноситель, следовательно, систему можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме (актуально для межсезонья).
3. Можно уменьшить диаметр труб — возросшее гидравлическое сопротивление насос преодолеет с легкостью.
4. Уменьшая диаметр труб, мы уменьшаем требуемый объем теплоносителя, а соответственно и расширительного бака (обычно 10% от объема теплоносителя).
5. Сокращая объем теплоносителя и ускоряя его движение по трубам, мы уменьшаем тепловую инерционность системы, вследствие чего она становится более экономичной.
6. Отопительный контур может теперь иметь любую длину — нужно только установить насос с достаточной мощностью.

Переход к закрытой системе также дает несколько улучшений:

1. Теплоноситель не испаряется (особенно важно, если используется подготовленная вода, подвергнутая обессоливанию).
2. Нет испарения — нет и теплопотерь.
3. Теплоноситель не насыщается воздухом, следовательно, и воздушные пробки появляться не будут.

Система отопления с расширительным баком и циркуляционным насосом

Как видно, достоинств у принудительной циркуляции предостаточно. Единственный недостаток — энергозависимость (насос нуждается в электроснабжении).

В регионах, где электросеть работает с частыми перебоями, рекомендуется устраивать систему отопления в расчете на естественную циркуляцию:

• применять трубы большого диаметра;
• укладывать их с как можно большим уклоном;
• разбивать систему на контуры, длина которых не превышает 30 м;
• устанавливать сразу за котлом разгонный коллектор (вертикальный участок трубопровода).

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией

Применение циркуляционного насоса в система закрытого типа дает еще одно важное преимущество: появляется возможность строить систему отопления по любой схеме независимо от величины гидравлического сопротивления.

Если естественная циркуляция способна обеспечить работу лишь короткого (до 30 м длиной) двухтрубного контура, то с принудительной пользователю доступен целый набор вариантов:

1. Радиаторы можно расположить последовательно (однотрубная система или ленинградка), что дает возможность сэкономить на материалах и проложить трубы скрытым способом.
2. Можно применить коллекторную схему (раздача теплоносителя каждому прибору по «выделенной линии» из единого распределителя), которая также позволяет спрятать трубы, а кроме того является весьма удобной в управлении.
3. Можно превратить в радиатор всю свободную поверхность пола, реализовав т.н. систему «теплый пол» (внутрипольный подогрев). Продавить теплоноситель через длинную, тонкую и извилистую трубку без циркуляционного насоса было бы невозможно.

В двухтрубной системе отопления закрытого типа циркуляционный насос также придется весьма кстати, поскольку вдобавок ко всем вышеперечисленным преимуществам он обеспечивает более равномерное распределение тепла по радиаторам.

Только следует учитывать, что чем большим является гидравлическое сопротивление контура, тем более мощным должен быть нагнетатель.

Схема котельной с закрытой системой

Особенности монтажного процесса

В случае установки на линии «подачи» полимерные детали нагнетателя быстро выйдут из строя из-за перегрева.

А в случае закипания теплоносителя циркуляция вообще остановится (что еще больше усугубит перегрев), так как насос неспособен перекачивать пар.

Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки (грязевик), а после него — манометр. Еще один манометр обычно устанавливается после котла в составе группы безопасности.

Поскольку расширительный бачок в системе с принудительной циркуляцией является закрытым, его не обязательно устанавливать в наивысшей точке контура. Обычно его тоже подключают к «обратке» где-нибудь возле котла.

Отопительную систему в частном доме домовладелец обслуживает сам. Чтобы понять, почему падает давление в системе отопления, необходимо суметь продиагностировать возможные неисправности.

Нормы давления в отопительной системе частного дома приведены по ссылке.

На случай образования в контуре засора необходимо предусмотреть байпас с перепускным клапаном, по которому насос будет перекачивать теплоноситель «через себя», то есть по малому кругу, в обход контура. Если этого не сделать, перед засором образуется зона повышенного давления, что существенно ускорит износ насоса.

Чтобы не возиться с байпасом, можно установить насос с возможностью плавной регулировки скорости вращения двигателя и автоматическим регулятором.

Видео на тему