Открытая система отопления

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:

По месту размещения расширительного бака.В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом.
Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы

Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию.

Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления

• простое обслуживание системы;
• отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
• равномерный прогрев отапливаемого помещения;
• быстрый пуск и остановка системы;
• независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
• высокая надёжность;
• не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

• возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
• воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
• возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
• медленный нагрев системы после включения;
• необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
• невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
• достаточна громоздка;
• низкий коэффициент полезного действия.

Преимущества закрытой системы отопления

• простой монтаж;
• нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
• возможность применения антифриза, не боясь размораживания системы отопления;
• путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
• из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
• самостоятельное регулирование давления;
• система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
• возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

• самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения;
• при работе насоса требуется электричество;
• для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор;
• при нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
• размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
• бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
• возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.

Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, используют для оптимального отапливания небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачные дома, а также загородные дома.

Закрытая система отопления является более современной и более сложной. Её применяют в многоэтажных домах и коттеджах.

Монтаж системы

При монтаже конструкции следует придерживаться определенных правил:

• любая двухтрубная система включает в себя 2 контура: верхний служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, нижний − для отвода охлажденного;
• трубопровод должен иметь небольшой наклон в сторону конечного радиатора;
• трубы обоих контуров должны быть параллельными;
• центральный стояк необходимо утеплять для предотвращения тепловых потерь при подаче теплоносителя;
• в реверсивных двухтрубных системах необходимо предусмотреть несколько кранов, с помощью которых возможен слив воды из устройства. Это может понадобиться при ремонтных работах;
• при проектировании трубопровода нужно предусмотреть наименьшее возможное число углов;
• расширительный бачок должен устанавливаться в самом высоком месте системы;
• диаметры труб, кранов, сгонов, соединений должны совпадать;
• при монтаже трубопровода из тяжелых стальных труб для их поддержки нужно установить специальные крепежи. Максимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.

Как сделать правильное подключение радиаторов отопления, которое позволит обеспечить максимально комфортные условия в квартире? Монтируя двухтрубные системы отопления, необходимо придерживаться такой последовательности:

1. От отопительного котла отводится центральный стояк системы отопления.
2. В самой высокой точке центральный стояк заканчивается расширительным бачком.
3. От него по всему зданию разводятся трубы, которые подводят горячий теплоноситель к радиаторам.
4. Для отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов отопления при двухтрубной конструкции прокладывается параллельный подводящему трубопровод. Его необходимо подключить к нижней части отопительного котла.
5. Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя нужно предусмотреть электрический насос. Он может быть установлен в любой удобной точке. Чаще всего его монтируют недалеко от котла, возле точки входа или выхода.

Подключение радиатора отопления не такой уж сложный процесс, если подойти к этому вопросу скрупулезно.

Правильно рассчитать, как двухтрубная система отопления с нижней разводкой из полипропилена может быть смонтирована в загородном или дачном доме, можно только после изучения характеристик оборудования, составления схемы отопления, изучения материалов и узлов системы и особенностей однотрубной и двухтрубной разводок.

Все известные схемы монтажа отопления и обвязки нагревательных приборов:

1. «Ленинградка» — однотрубная система отопления с нижней схемой подключения;
2. Автономная двухтрубная система отопления с верхним или с нижним подключением;
3. Коллекторная (лучевая);
4. Одно- или двухэтажная;
5. По перехлестывающей схеме.
6. Горизонтальное или вертикальное подключение к трассе;
7. Прямоточная схема – движение подачи и обратки в одном направлении;
8. Тупиковая — движение подачи и обратки в разных направлениях;
9. Гравитационная или принудительная циркуляция жидкости.

Классификация систем теплоснабжения МКД по расположению источника тепла

По месту расположения источника тепловой энергии системы теплоснабжения делятся на

· Централизованные;

· Местные децентрализованные;

· Индивидуальные децентрализованные.

Централизованные системы теплоснабжения

В подобных системах теплоснабжения источником тепла могут быть:

· ТЭЦ (теплоэнергоцентрали);

· Котельные, работающие для одного или нескольких зданий.

Рис. 1. Принципиальная схема централизованной системы теплоснабжения

Контроль потребленной тепловой энергии в централизованной системе теплоснабжения производится с помощью узла учёта, который установлен на границе балансовой принадлежности тепловой сети. Часто для МКД граница расположена на вводе сети в дом.

Централизованная система теплоснабжения включает в себя:

· Трубопроводы отопления и ГВС (полимерные или металлические);

· Запорную и запорно-регулирующую арматуры;

· Отопительные приборы: радиаторы, конвекторы, регистры;

· Теплоизоляцию трубопроводов;

· Фильтры, грязевики, манометры, термометры;

· Узлы управления системой отопления и ГВС;

· Теплообменное оборудование;

· Насосное оборудование;

· Расширительные баки необходимого объема;

· Предохранительные клапаны;

· Различные датчики;

· Узел учета тепловой энергии;

· Систему подпитки и очистки воды;

· Щиты автоматики и электрические щиты.

Местные децентрализованные системы теплоснабжения

В данном типе систем теплоснабжение каждого здания происходит от отдельного источника – котельной.

Рис. 2. Принципиальная схема местной децентрализованная система теплоснабжения

В местной децентрализованной системе теплоснабжения узел учета на вводе в дом не устанавливается. Вместо него устанавливают узел учета потребленного газа на весь дом целиком.

Такая система состоит из двух частей:

· Инженерной системы здания (систем отопления и ГВС);

· Оборудования в котельной.

В состав инженерной системы дома входят:

· Трубопроводы отопления и горячего водоснабжения;

· Запорная и запорно-регулирующая арматуры;

· Отопительные приборы: радиаторы, конвекторы, регистры;

· Теплоизоляция трубопроводов;

· Фильтры, гидрострелки, грязевики, манометры, термометры;

· Узлы управления системой отопления и ГВС;

· Теплообменное оборудование;

· Насосное оборудование.

В состав оборудования котельной входят:

· Котел или группа котлов;

· Дымоход;

· Насосное оборудование;

· Расширительные баки необходимого объема;

· Предохранительные клапаны;

· Контрольно-измерительные приборы: манометры, термометры;

· Различные датчики;

· Узел учета газа;

· Система подпитки и очистки воды;

· Щиты автоматики и электрические щиты;

· Газовые трубопроводы и оборудование;

· Системы сигнализации и защиты.

Индивидуальные децентрализованные системы теплоснабжения

В индивидуальных децентрализованных системах теплоснабжения помещения или группа помещений (квартир) снабжаются теплом от отдельного источника – чаще всего котла. При этом узел учета потребленного газа устанавливается в каждой квартире.

Рис. 3. Принципиальная схема индивидуальной децентрализованной системы теплоснабжения

Индивидуальная децентрализованная система теплоснабжения состоит из:

· Настенного котла (газового или электрического);

· Полимерных (из полипропилена или металлопластика) или стальных трубопроводов;

· Отопительных приборов (радиаторов, конвекторов, регистров) с запорно-регулирующей арматурой;

· Теплоизоляции.

4 Схема с однотрубной разводкой

Однотрубная система теплоснабжения предусматривает комбинирование подающей и обратной магистрали. Нагретая жидкость направляется по специальному трубопроводу с арматурой, предназначенной для блокирования потока теплоносителя. В схеме также предусмотрено наличие отдельного патрубка с краном для сброса воды в дренаж.

Его монтаж осуществляется на техническом этаже помещения (самая верхняя точка). По конструктивным особенностям расширительного бака характеризуют и саму систему отопления. То есть, если бак закрытого типа, то и система отопления будет закрытая.

В однотрубную систему обязательно включается группа безопасности, которая содержит в себе:

• воздухоотводчик;
• предохранительный клапан;
• манометр и термометр, часто интегрируемые в одном приборе.

Подключение отопительных приборов в этой схеме может быть диагональным, параллельным и так далее. Однотрубная схема отопления допускает проектирование с вертикальной или горизонтальной разводкой. Оба способа делают возможным подключение к водонагревающему устройству или теплому полу. Для реализации такого проекта необходимо наличие распределительного коллектора, позволяющего доставить нагретый теплоноситель сразу в бойлер, отопительные приборы и теплый пол.

Присоединение по принципу связанного регулирования[править]

Расчетный расход воды в городских тепловых сетях заметно снижается при присоединении на абонентских вводах отопительных установок и установок горячего водоснабжения по принципу связанного регулирования.

Такое присоединение показано на рис. 1.5, з. В этом случае регулятор расхода 12, установленный на общем подающем трубопроводе абонентского ввода, поддерживает постоянный расход воды из подающего трубопровода на абонентский ввод. В часы большого водоразбора на горячее водоснабжение из подающего трубопровода снижается подача сетевой воды, а следовательно, и теплоты на отопление.

Недоданная теплота компенсируется в часы малого водоразбора из подающего трубопровода, когда большая часть или вся сетевая вода, поступающая на абонентский ввод, направляется в отопительную систему. Гидравлическая разрегулировка отопительных установок в периоды большого водоразбора из подающего трубопровода может быть устранена при установке на перемычке элеватора центробежного насоса 16, который при этих режимах включается в работу (см. рис. 1.5, з—к).

Для того чтобы устранить неблагоприятное влияние водоразбора из сети в периоды, когда температура сетевой воды в подающем трубопроводе минимальна (60 — 65 °С), можно применять схему с предвключенным подогревателем горячего водоснабжения (см. рис. 1.5, м). Эта схема позволяет осуществлять водоразбор всегда из обратного трубопровода после отопительной установки, а догрев сетевой воды, идущей в систему горячего водоснабжения, осуществляется в предвключенном подогревателе теплотой сетевой воды в подающем трубопроводе.

При присоединении абонентских установок по принципу связанного регулирования (см. рис. 1.5, з) строительная конструкция отапливаемых зданий используется в качестве теплового аккумулятора, выравнивающего суточный график тепловой нагрузки абонентской установки.

При соответствующем температурном режиме подающей линии тепловой сети, когда снижение расхода сетевой воды на отопление компенсируется повышением температуры этой воды таким образом, чтобы при любой наружной температуре среднесуточная отдача теплоты на отопление была равна теплопотерям зданий, расчетный расход воды в подающем трубопроводе тепловой сети равен расчетному расходу сетевой воды на отопление. Расчетный расход воды в обратном трубопроводе также должен быть равен расчетному расходу воды на отопление, так как в часы отсутствия водоразбора вся сетевая вода, прошедшая через отопительные системы, должна быть возвращена по обратному трубопроводу на ТЭЦ.

При повышенной гидравлической нагрузке горячего водоснабжения у большинства абонентов, что характерно для новых жилых районов, часто отказываются от установки регуляторов расхода на абонентских вводах, ограничиваясь установкой только регуляторов температуры 13 в узле присоединения абонентской системы горячего водоснабжения к тепловой сети. Такое присоединение показано на рис. 1.5, и. Роль регуляторов расхода воды в этой схеме выполняют постоянные гидравлические сопротивления 12, устанавливаемые на абонентских вводах при начальной регулировке системы теплоснабжения. Постоянное сопротивление рассчитывается индивидуально для каждого ввода из условия получения одинакового закона изменения расхода сетевой воды у всех абонентов при изменении нагрузки горячего водоснабжения (см. пункт 2.4).
На схемах, приведенных на рис. 1.5, к и л, показаны абонентские вводы, в которых местное регулирование отопительной нагрузки производится по внутренней температуре воздуха в отапливаемых помещениях. На рис.1.5, к отопительная установка присоединена по зависимой схеме, на рис.1.5, л — по независимой.
Клапан регулирующего устройства регулирует подачу сетевой воды на отопление. Поддержание требуемого расхода воды в местной отопительной установке независимо от подачи сетевой воды осуществляется насосами 16.

Независимое присоединение отопительных установок тепловой сети (рис. 1.5, л) позволяет существенно улучшить качество сетевой воды, а следовательно, и воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, и повысить надежность теплоснабжения

Это особенно важно для крупных районов, в которых при длинных магистралях и разнородной тепловой нагрузке давление в обратном трубопроводе тепловой сети в условиях непосредственного водоразбора может изменяться в широких пределах, что при зависимой схеме присоединения нарушает нормальную работу отопительной установки.

Заполнение системы отопления закрытого типа в частном доме

Методика, как заполнить водой закрытую систему отопления, будет выглядеть несколько по-другому. При этом заполнение системы водой можно выполнять как вручную, так и с частичной автоматизацией.

Набор для автоматического закачивания теплоносителя включает:

• Перемычку между отоплением и системой ХВС с краном. Перед тем, как залить воду в закрытую систему отопления достаточно будет открыть кран и перекрыть все клапаны для сброса жидкости.
• Манометр понадобится, чтобы проконтролировать уровень давления в системе. Этот элемент входит в группу безопасности котла.
• Автоматический воздухоотводчик, который также входит в группу безопасности. Данный прибор выводит из системы излишний пар и воздух, чтобы они не затрудняли циркуляцию жидкости в контуре.
• Краны Маевского. Они служат для того, чтобы заполнить отопление закрытого типа водой как можно полнее и стравить остатки воздуха, которые задержались в карманах. Ставят такие краны на скобах разлива выше его уровня.

Во время закачивания воды основная часть воздуха из ХВС выходит сквозь автоматический воздушник группы безопасности. Это происходит после включения циркуляционного насоса по мере заполнения системы. При этом уровень давления контролируется манометром. Остатки воздуха стравливают через краны Маевского.

А вот перед тем, как правильно заполнить систему отопления закрытого типа ручным способом, придется установить в верхней точке контура специальный шаровый кран (сбросник) и найти обычный велосипедный насос.

Итак, сначала через золотник стравливаем воздух из расширительного бачка. Затем заливаем воду через лейку, вставленную в сбросник и насосом нагнетаем давление в бачке до 1,5 кг·с/см2.

Таким образом, довольно несложно разобраться, как заполнить закрытую систему отопления теплоносителем, и какую жидкость лучше выбрать. Надеемся, что данный материал вам в этом поможет.