Какая система отопления лучше

Алан-э-Дейл       19.08.2022 г.

Критерии выбора системы обогрева

Вариантов выбора всего два — закрытая или открытая система отопления дома. Задумывался ли кто, почему первые созданные системы были только открытыми? А открытыми они были по одной простой причине – котлы, нагревающие воду, были твердотопливными. При прекращении циркуляции вода в котле закипает, взрыв котла предотвращает предохранительный клапан, но погасить его быстро невозможно. Поэтому закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией стали применять для электрических и газовых котлов, которые можно выключить автоматически в любой нужный момент.

Открытая система отопления

Открытая система отопления в настоящее время считается устаревшей и применяется в небольших частных домах и загородных дачах. При этом нужна установка расширительного бака в открытой системе отопления в самой высшей точке разгонного коллектора, для обеспечения циркуляции под действием гравитации.

Современная открытая схема системы отопления с закрытой системы позаимствовала важнейший агрегат – циркуляционный насос. Он обычно используется при пуске системы для уменьшения ее инерционности. Затем в процессе работы насос выключается и открывается байпас. Знать, куда ставить насос в системе отопления, необходимо для его надежной и длительной работы. Насос ставится в точке с наименьшей температурой теплоносителя, обычно в «обратке» около котла.

Система называется «открытой» потому, что атмосферный воздух постоянно контактирует с водой в открытом расширительном баке.

Открытая система проста, надежна, а ее стоимость минимальна. Существует ошибочное мнение, что ее монтаж обходится дороже, потому что для подобных систем требуются трубы большего диаметра. Если учесть для закрытой системы отопления стоимость циркуляционного насоса, расширительного мембранного бак и затраты на электроэнергию, то монтаж обойдется явно не дешевле. В некоторых случаях альтернативы применению открытой системы отопления не существует. Например, при отсутствии электроснабжения.

Основные преимущества отрытых систем обогрева:

  1. чрезвычайная простота при монтаже и обслуживании;
  2. бесшумность работы;
  3. энергонезависимость;
  4. надежность работы с котлами любых типов;
  5. относительно низкие затраты на приобретение оборудования, труб и арматуры.

Конечно, простая и надежная открытая система отопления схема ее обычно двухтрубная, не лишена недостатков:

  • испарение жидкости в расширительном баке делает невозможным применение антифриза, за уровнем воды в баке необходимо следить;
  • большая инерционность системы, для устранения этого недостатка устанавливают циркуляционный насос и байпас;
  • для сложных контуров многоэтажных домов с теплыми полами система не подходит из-за большого гидравлического сопротивления подобных систем обогрева.

Закрытая система отопления

Если выбрана система отопления закрытого типа схема которой может быть любой – однотрубной или двухтрубной, с теплыми полами или без, то ее основной признак – отсутствие контакта теплоносителя с воздухом, т. е. она полностью герметична. Движение теплоносителя в контуре обеспечивает циркуляционный насос. а тепловое расширение жидкости компенсируется в герметичном мембранном расширительном баке. Применение принудительной циркуляции облегчает монтаж, ведь не нужно строго выдерживать уклон труб, которые могут быть меньшего диаметра. Наличие насоса делает систему энергозависимой.

С увеличением этажности частных домов и сложности контуров отопления применяется в основном система отопления закрытого типа, в составе которой может быть несколько циркуляционных насосов, коллекторная лучевая разводка и автоматизированное электронное управление температурой разных помещений. В закрытом контуре схема установки расширительного бака в системе отопления отличается от его размещения в открытой системе. Самый оптимальный вариант, размещение мембранного бака в «обратке» вблизи котла.

Популярная закрытая система отопления имеет как преимущества, так и некоторые недостатки:

  1. в закрытой системе полностью отсутствует испарение, следовательно, можно применить антифриз в качестве теплоносителя;
  2. относительно меньшие расходы на трубы контура, трубы можно скрыть под полом или отделкой;
  3. упрощается монтаж, не нужно тщательно вымерять углы наклона трубопровода;
  4. небольшая инерционность системы и высокая теплоотдача;
  5. незначительное количество кислорода в теплоносителе уменьшает коррозию стальных труб.

Плюсы и минусы открытой системы

Важнейшим преимуществом открытой конструкции считается возможность работы без электрической энергии.

Монтаж бака в верхней части системы способствует устранению воздуха из конструкции. Если установить крышку, то это предохранит конструкцию от загрязнения.

Чтобы конструкция эффективно работала нужно создавать разницу давления. Отверстие при выходе из отопительного прибора должно быть большим, а на обратке сечение трубы делается узким.

Система отопления открытого типа имеет следующие достоинства:

  • отличается простотой в обслуживании и эксплуатации;
  • характеризуется бесшумностью;
  • схема обладает равномерным прогревом здания;
  • оборудование устанавливается в короткие сроки и быстро запускается;
  • схема открытой системы функционирует независимо от электроснабжения.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

У конструкции есть некоторые недостатки:

  • риск замерзания воды в баке;
  • при попадании воздуха в систему появляются воздушные пробки;
  • для предотвращения испарения требуется регулярный контроль уровня воды.

Повысить эффективность работы поможет установка насосного оборудования. Насос разделяет расширительный бачок системы отопления и котел. Насосный аппарат прокачивает конструкцию и производит запуск. При сильных холодах повышается производительность конструкции.

Особенности закрытой системы

Тепловая магистраль выполнена в виде отдельного замкнутого контура. Вода в ней подогревается через теплообменники от магистрали ТЭЦ. Здесь требуются дополнительные насосы. Температурный режим получается более стабильный, а вода – лучше. Она остается в системе и не забирается потребителем. Минимальные потери воды восстанавливаются автоматической подпиткой.

Закрытая автономная система получает энергию от теплоносителя, поступающего на тепловые пункты. Там вода доводится до необходимых параметров. Для систем отопления и горячего водопровода поддерживаются разные температурные режимы.

Недостатком системы является сложность процесса водоподготовки. Также дорого обходится доставка воды в тепловые пункты, расположенные далеко друг от друга.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

  • При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
  • Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
  • При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Преимуществ у данного решения несколько:

  1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
  2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

  1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
  2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
  3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

  1. Равномерное распределение тепла.
  2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
  3. Проще выполнить регулировку системы.
  4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
  5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Закрытая система отопления

Если в процессе работы жидкость расширяется выше определенного уровня, то клапан расширительного бачка открывается и устраняет излишки теплоносителя. Когда температура в системе понизится, насос закачает жидкость обратно в систему.

Давление в таких системах всегда находится в определенных пределах, поэтому теплоноситель постоянно подвергается деаэрации. Бак для закрытой отопительной системы обычно изготавливается из высокопрочного металла. Конструктивно бак состоит из двух частей, которые завальцованы друг к другу. Во внутренней полости бака находится диафрагма из термостойкой резины. Кроме того, внутри постоянно находится небольшое количество газа (как правило, азота или воздуха). Диафрагма делит бака на две части, в одну из которых попадает расширившаяся жидкость, а во второй находится газ. Попадая в бак, вода давит на мембрану, заполняя свободное пространство бака, а при остывании жидкости в системе под воздействием диафрагмы находящаяся в баке вода вытесняется обратно.

Закрытая система отопления

В закрытой системе отопления все элементы системы герметичны, отсутствует испарение воды. Циркуляция осуществляется при помощи насоса. Так называемая система с принудительной циркуляцией теплоносителя включает в себя трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос .

В закрытой системе отопления при повышении температуры клапан расширительного бака открывается и забирает излишки теплоносителя. При понижении температуры теплоносителя циркуляционный насос закачивает его обратно в систему. В данной системе отопления поддерживается давление в заранее установленных пределах. Благодаря этому, осуществляется функция деаэрации теплоносителя.

Для стабильной работы системы закрытого отопления также используется расширительный бак из высокопрочного металла. Это закрытый бак, состоящий из двух половин, завальцованных друг к другу.

Внутри располагается мембрана (диафрагма) из высокопрочной жаростойкой резины. Также внутри имеется небольшой объём газа (может быть азот, который закачивается на заводе-производителе, или воздух, накапливающийся в системе по необходимости). Мембрана разделяет бак на части: одна часть — куда поступают излишки воды при нагреве системы отопления, в другой части находится азот или воздух, не вступающие в прямое соприкосновение с водой. Таким образом, теплоноситель при нагреве поступает в расширительный бак и проникает в мембрану. При остывании теплоносителя газ, находящийся за мембраной, начинает выталкивать его обратно в систему.

Как работает лучевая схема

Коллекторный узел отвечает за циркуляцию теплоносителя по отдельным контурам. Конструктивно — это участок трубы с отводами на каждую батарею.

Принцип работы коллекторной системы следующий:

  • теплоноситель через узел ввода поступает на подающую гребёнку коллектора;
  • через гребёнку тепловая энергия распределяется по разводке с включенными в неё конвекторами;
  • пройдя через конвектор, остывший теплоноситель по выходному трубопроводу отводится на обратную гребёнку коллектора и опять возвращается в котёл для повторного нагрева.

Подающая и обратная гребёнки составляют коллекторную группу.

Количество контуров, подключаемых к гребёнке, выбирается индивидуально для конкретной схемы отопления и числа конвекторов. Обычно коллектор поддерживает от 2 до 12 контуров.

Двухконтурная система отопления

В отличие от одноконтурной системы, две трубы рассчитаны на подачу и на возврат теплоносителя. Такая разводка часто используется в новостройках и обеспечивает равномерный обогрев всех комнат.

Какая система отопления лучше

Принцип работы заключается в поступлении воды из котла к батареям по одной магистрали. Подающая труба имеет соединительный входящий патрубок, через который теплоноситель поступает в каждый радиатор. Окончание трубопровода находится возле последней батареи. Вторая ветка магистрали предназначена для того, чтобы уже охлажденная вода из выходящих патрубков, после прохождения по всей цепочке, возвращалась в котел. Циркуляция теплоносителя происходит постоянно пока включено отопление.

Двухконтурная разводка трубопровода возможна в верхнем и нижнем исполнении. В первом случае система обустраивается на чердаке или техническом этаже здания. Одновременно монтируется расширительный бачок, который нужно утеплить. Также устанавливают котел и помпу, подающую теплоноситель на верхний уровень.В случае с нижней разводкой горячий стояк располагается выше обратного. Отопительный котел монтируется в подвале или на первом этаже с заглублением ниже пола. Для стравливания воздуха из радиаторов необходимо подключить верхнюю воздушную магистраль к трубопроводу.

Плюсы двухтрубной схемы подключения в следующем:

  • одновременная передача горячей воды в радиаторы позволяет регулировать температуру индивидуально в каждом помещении и выключать отопление в тех, комнатах, которыми в настоящее время не пользуются;
  • в случае поломки можно снять с системы отдельные элементы и произвести их замену, не отключая отопление полностью. Это возможно благодаря шаровым кранам, с помощью которых перекрывается поток воды на входе и выходе из радиатора;
  • уже готовую систему можно дополнять новыми батареями, как в горизонтальном, так и вертикальном исполнении;
  • меньшая уязвимость и предрасположенность к заморозке.

Недостатки системы с двумя контурами состоят в более высокой цене на покупку оборудования и прокладку его в доме. Но все они уходит на второй план, когда приходят морозы, а в доме, за счет разветвления трубопровода, возможна максимальная аккумуляция тепла.

Закрытая система теплоснабжения

Устроена в соответствии с общей принципиальной схемой, описанной ранее, но есть несколько основных отличий. Закрытая система работает за счет поддержания давления воды (теплоносителя), так что потребуются дополнительные элементы, обеспечивающие это требование. Для контроля за давлением в системе необходимо поставить манометр. Поскольку система закрытая, то и емкость для отбора излишков воды из системы не должна допускать потерю воды через испарения. Другими словами, расширительный бак должен быть закрытым. Для того, чтобы расширительный бак исправно выполнял свою работу тогда, когда надо, в месте соединения бака с остальной системой ставится пропускной клапан, срабатывающий при росте давления воды выше заданного значения.

Отдельным вопросом в обустройстве открытой системы остается расчетное давление, которое необходимо поддерживать для эффективной ее работы. Чаще всего для двухэтажных частных домов рекомендуют показатель в 1,5-2 атмосферы. Обычно этого хватает для подъема водяного столба на требуемую высоту. Для более точного определения можно применить следующую простую методику: вычисляется разница в высоте между двумя крайними, в вертикальной плоскости, точками, после чего умножается на 0,1. Получается дельта давления для подъема воды на заданную высоту в метрах. Полученная дельта прибавляется к базовому значению в полторы атмосферы. Пример: перепад высоты между двумя точками 3 метра, умножаем на 0,1, получаем 0,3, прибавляем 1,5, получаем 1,8 атмосферы.

Внутренняя часть и строение расширительной емкости в закрытой системе отличается от таковых в открытой. Если в открытой системе это может быть любая емкость достаточного объема, изготовленная из практически любого материала, то в закрытой специалисты рекомендуют использовать специально изготовленные емкости, оснащенные мембранами, делящими пространство бака на две части. В одной части находится газ, чаще всего азот, который при недостатке давления в системе вытесняет воду из расширительного бака, позволяя сохранять постоянство давления, как ведущую характеристику закрытой системы теплоснабжения. Визуально такие расширительные баки чаще всего напоминают цилиндры или вытянутые сферы.

При монтаже системы не требуется соблюдение наклона для самостоятельного движения воды, но жизненно необходим насос, который эту циркуляцию обеспечивает. В качестве дополнительных деталей для улучшения и продления жизни контура и его отдельных элементов можно поставить предохранительные клапаны и фильтры, очищающие воду и не позволяющие скапливаться отложениям солей в трубах.

Вода подается в систему через специальные соединения, чаще всего в районе котла. Чтобы не образовались воздушные пробки воду в закрытую систему нужно подавать медленно и постепенно. Запас требуемой воды можно подсчитать путем сложения общего объема всех элементов системы.

Переход от открытой к закрытой системе теплоснабжения

Все описанное выше дает четкое понимание основных отличий двух систем, исходя из этих отличий, несложно выделить простейший способ изменения открытой системы на закрытую. Схему расположения трубопроводов и котла менять не придется, Замене подлежит расширительный бак, который из открытой емкости превращается в герметичную, оснащенную механизмом вытеснения воды и обратным клапаном. Для безопасной работы системы дополнительно устанавливается манометр, соответствующий расчетному давлению в системе, а также дополнительные клапаны и фильтры, если того требуют дополнительные обстоятельства. Устройство, способствующее циркуляции теплоносителя в системе обязательно.

Разница открытой и закрытой системы

Ключевыми отличиями открытой и закрытой систем теплоснабжения являются:

  1. В закрытой системе поддерживается постоянное давления для поддержания работы системы.
  2. Роль и, соответственно, конструкция расширительного бака в закрытой системе отопления более сложная и заключается в регулировке главного показателя работы системы — давления теплоносителя.
  3. Для поддержания работы и контроля за состоянием системы необходимо наличие измерительных приборов и специальных клапанов, обеспечивающих обмен расширительной емкости с основной системой.
  4. Закрытая система при соблюдении всех основных требований функционирует дольше и намного более независима от внешних факторов вроде температуры воздуха и подачи воды, чем открытая.
  5. Для нормальной работы системы закрытого типа требуются трубы меньшего диаметра.

Несмотря на кажущуюся сложность устройства, система закрытого типа требует меньше усилий и внимания на обслуживание, если при монтаже и наладке не допущено существенных недочетов.

Читайте так же:

Отличие от закрытой

В своем принципе работы открытая конструкция очень схожа с закрытой, однако закрытая система основана на принудительной циркуляции, из-за чего радиаторы и трубы нагреваются быстрее.

Схема закрытой системы отопления.

Плюсы и неожиданные минусы альтернативы

В сравнении с открытой системой, механизм закрытого типа, оснащенный циркулярным насосом, имеет следующие преимущества:

  • ниже затраты на трубы и минимизирован риск замерзания из-за монтажа в помещении;
  • бак герметичен и теплоноситель не испаряется, потому можно использовать как воду, так и антифриз;
  • антифриз в качестве теплоносителя дает возможность разморозить систему, вернуть ее в работу, чего не произойдет в случае с водой.

Кроме того, механизм с циркулярным насосом позволяет подключать «теплые полы» и регулировать температуру в помещении. Однако закрытая система проигрывает открытому механизму в своей зависимости от электроснабжения. Поэтому последние по-прежнему популярны.

Отопление коттеджей – виды систем и требования к оборудованию

На выбор отопительной схемы влияет главным образом площадь обогреваемых помещений, то есть общая протяженность трубопровода. Основная задача любой отопительной системы – равномерный обогрев помещений на всей протяженности трубопровода. Если в небольших одноэтажных домах организовать такую систему не составляет большого труда, то в коттеджах с двумя уровнями для решения этой же задачи нужно произвести серьезные расчеты.

Любая отопительная система состоит из главных элементов:

  • котла или печи, которые могут работать на любом виде топлива;
  • трубопровода;
  • радиаторов;
  • гидротехнического оборудования – насосов, кранов, датчиков;
  • расширительного бака.

Элементы отопительной системы

Системы с установкой циркуляционного насоса

Любая схема отопления 2 х этажного частного дома должна обеспечивать постоянную циркуляцию теплоносителя по системе. При этом эффективность и скорость обогрева помещений напрямую зависит от уровня гидравлического давления в трубах. Очевидно, что самым простым решением этой задачи является циркуляционный насос.

Насосные схемы хороши тем, что при помощи небольшого и экономичного насоса в системе обеспечивается заданное давление, а горячая вода будет доставлена в любую точку контура независимо от его расположения. Энергопотребление такого прибора составляет от 25 до 50 Вт в час. Даже при ежедневной непрерывной работе в месяц счетчик намотает не более 40 кВт, что не влияет существенно на расход семейного бюджета. У такой схемы есть серьезный недостаток – она не работает в случае отключения электропитания. К сожалению, такие ситуации в России нередки, поэтому в зимний период необходимо иметь в своем распоряжении источник альтернативного питания, чтобы не остаться вообще без тепла.

Циркуляционный насос

Системы, основанные на естественной циркуляции

Зная основы термодинамики, можно разработать такую схему отопления, что насос вовсе не понадобится. Такая схема основана на способности нагретой жидкости подниматься вверх. Расположенный на уровне первого этажа котел или печь нагревает воду, эта вода устремляется наверх, запуская процесс движения теплоносителя по системе замкнутого трубопровода.

В системах без циркуляционных насосов невозможно обеспечить высокое давление, ведь его уровень зависит от температуры жидкости. По этой причине системы с естественной циркуляцией имеют свои особенности:

  • для того, чтобы уменьшить сопротивление, диаметр труб должен составлять не менее 32 мм, это же касается трубок рабочих радиаторов;
  • максимальная высота водяной трубы, по которой горячая вода поднимается и поступает в отопительный контур, должна составлять не более 6 метров, то есть системы с естественной циркуляцией могут качественно обогревать не более двух этажей;
  • схема разводки должна быть максимально простой, если же протяженность труб велика, имеет смысл делать два контура;
  • без использования насоса не будут работать системы теплого пола, поэтому его контур должен быть подключен отдельно.

Принципиальная схема отопления с естественной циркуляцией

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.