Открытая система отопления: особенности функционирования

Содержание

Схема открытой системы отопления

Открытая система отопления: особенности функционирования

Простота сборки, эффективность работы – основные показатели, которыми обладает открытая система отопления. Рассмотрим особенности, преимущества и недостатки схемы. Хозяину пригодится обзор основных и вспомогательных элементов конструкции для обеспечения бесперебойной и длительной эксплуатации.

Что такое открытая система отопления

Открытой магистраль называется по типу расширительного бака – это емкость без крышки, которая монтируется в самой верхней точке конструкции. Классическая схема открытой системы отопления отличается от герметичной параметрами давления в магистрали. Давление всегда равно тому, которое поддерживается атмосферой.

Поэтому для обустройства конструкции нужно намного меньше комплектующих, расчеты проще. Движение теплоносителя может быть гравитационным самотечным и принудительным. Первое обеспечивается физическими свойствами расширения воды при нагревании, второе – насосным оборудованием.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Чтобы компенсировать повышение объема при расширении нагретой воды, в верхней точке конструкции устанавливается бак с достаточным свободным объемом для компенсации увеличения количества жидкости.

Поскольку бак открытый, то он выполняет функции воздухоотводика – скопления газов в трубах выходят естественным путем.

Необходимо поддерживать определенный слой носителя в баке, чтобы воздух не попал в магистраль отопления, в этом случае образуются воздушные пробки.

Принцип работы простой – вода нагревается, поступает по трубам в контур отопления, прогревает радиаторы и возвращается обратно в котел для последующего подогрева. При снижении температуры носителя, давление бака обеспечивает проталкивание воды по системе, благодаря чему и поддерживается циркуляция.

К достоинствам схемы относят:

  • Надежность. Если все расчеты проведены правильно, бак установлен с оптимальным объемом, то ничего сломаться тут попросту не может. Конструкция предельно проста и главное, нужно следить за объемом теплоносителя, то есть доливать воду в бак.
  • При выборе самотечной схемы не будет шума от насоса. Но нужно обеспечить требуемый уклон трубопровода.
  • Быстрый пуск, остановка магистрали.
  • Самотечные схемы считаются автономными и не зависят от электроснабжения.

Самое важное при формировании – подобрать элементы конструкции для обеспечения и поддержания оптимальной мощности подачи теплоносителя. Конструкция проста по размещению, формированию и сделать ее сможет домашний мастер без особого опыта.

К недостаткам относятся:

  • открытый бак повышает риск попадания кислорода в теплоноситель, что может привести к коррозии трубопроводов;
  • риск промерзания теплоносителя;
  • длительный период нагрева системы после включения в работу;
  • необходимость контроля уровня носителя в баке;
  • невозможность использования антифриза – испарения вещества предстают ядовитыми.

Также нужно знать, что система отопления открытого типа требует правильного размещения приборов – котел отопления в самой нижней точке схемы, расширительный бак – в самой высокой.

Комплектация открытой системы

Конструктивно магистраль состоит из основных и вспомогательных узлов – котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, трубопроводов, батарей. Стоит рассмотреть все элементы подробнее.

Котел

Чтобы отопление открытого типа работало бесперебойно, нужно подобрать правильную мощность котла.

Недостаток показателя обернется плохой циркуляцией теплоносителя, избыток – увеличением расходов, а также:

  • образованием конденсата в дымоходе;
  • снижением срока эксплуатации элементов системы;
  • неэффективностью работы котла, который не рассчитан на работу при сниженных нагрузках;
  • отказом автоматики.

Расчет мощности производится по сложной формуле, но можно обойтись стандартом – на 10 м2 площади требуется 1 кВт мощности, плюс 15-30% запаса. Таким образом расчет производится довольно быстро. Помощь оказывают и производители оборудования, выкладывая на своих сайтах бесплатные калькуляторы расчета с учетом всех особенностей дома – утепления, схемы разводки, количества радиаторов и прочего.

Циркуляционный насос

Несмотря на то, что самотечная конструкция пользуется спросом, открытая система отопления с циркуляционным насосом отличается большей эффективностью, поэтому для строений площади от 50 м2 следует предусмотреть наличие этого агрегата. Установка прибора снижает эксплуатационные расходы, а потребление электричества не больше, чем у обычной лампы накаливания.

Подбирается насос не только по диаметру, но и производительности, мощности создаваемого напора жидкости. Все параметры указываются в техническом паспорте и дополнительных рекомендациях от производителя, потому инструкцию читать обязательно.

Расширительный бак

Мастеру с минимальными навыками сварки не составит труда сделать резервуар собственными руками. Важно учесть общий объем теплоносителя и сделать бачок с запасом пространства на расширение воды (примерно +10% к общему объему). При изготовлении бака следует отдать предпочтение металлу, стойкому к процессам коррозии.

Радиаторы отопления

Батареи – обязательный элемент конструкции, передающий энергию теплоносителя воздуху в комнате.

Различаются радиаторы по материалу изготовления:

  • Чугунные радиаторы. Прочные, стойкие к коррозии, дорогие приборы длительного срока эксплуатации. Большая масса и высокая инертность агрегатов – плюс для открытой системы отопления.
  • Стальные приборы отличаются легкой массой, но подвержены коррозии. Выбирать следует приборы с антикоррозийным покрытием, которые отличаются сниженной теплопроводностью. Иначе расходы на отопление значительно возрастут.
  • Алюминиевые батареи считаются оптимальным выбором. Легкие и прочные приборы обладают хорошей теплоотдачей, теплоемкостью. Монтаж отличается простотой.
  • Биметаллические батареи – лидер по сочетанию качеств и оптимальной стоимости. Недостатков нет, но лучше такие приборы применять в системах с постоянным высоким давлением. При выборе самотечной схемы установка биметаллических радиаторов нецелесообразна.

Важно! Перед выбором типа приборов необходимо рассчитать количество батарей, которое будет встраиваться в магистраль. Вполне вероятно, что достаточно 3-4 агрегатов для полноценного отопления дома, в этом случае чугунные батареи более чем оправданы.

Трубы открытой системы отопления

Выбор элементов магистрали производится с учетом диаметра, схемы разводки и материала изготовления деталей, в частности:

  • металлические трубы тяжелы в монтаже, стоят дорого и не применяются в системах автономного отопления;
  • медные отличаются предельно длительным сроком эксплуатации, выдерживают любые нагрузки, но стоят дорого;
  • металлопластиковые – оптимальный вариант, но придется регулярно проверять прочность соединений, подтягивать стыки для снижения риска протечек;
  • трубы из сшитого полиэтилена хорошо подходят для формирования тепловой системы, а простая сборка на фитинги облегчает монтаж, однако выбор затруднен большим количеством «кустарной» продукции, не отвечающей требованиям безопасности и практичности;
  • полипропиленовые элементы считаются лучшими, такая магистраль проста в монтаже, служит долго и не требует особого ухода.

Важно! Чтобы получить качественное водяное отопление открытого типа с насосом, следует выбрать армированные полипропиленовые трубы. Аппарат для пайки стыков стоит дорого, но можно взять в аренду. Стекловолоконное армирование труб лучше алюминиевого.

Схемы разводки открытой системы

Различается схема разводки с насосом и самотечная. Выбор определяется с учетом следующих нюансов:

  • Общая площадь жилых и нежилых помещений, которые нужно отапливать. Если показатель больше 50-60 м2, то без принудительной циркуляции не обойтись.
  • Количество этажей в доме, высота потолков. Для самотечной схемы важный элемент – наличие разгонного стояка, без него в системе появляется воздух, поэтому при низких потолках и высоте дома более 2-х этажей следует монтировать циркуляционный насос.
  • Расчет теплового режима работы. При низкотемпературном режиме следует отдать предпочтение принудительной циркуляции теплоносителя, так как малое расширение воды не обеспечит необходимого давления в теплосистеме.

Далее определяется схема, которая может быть одно-, двухтрубной. Рассмотрим обе схемы подробно:

  • Однотрубная открытая система отопления с принудительной циркуляцией – это схема, которая предусматривает наличие одного трубопровода, выходящего и входящего в котел. Приборы подключаются последовательно, материалов уходит немного. Минус – снижение температуры носителя, то есть до крайнего радиатора в схеме вода будет доходить уже холодной. Выход – обустройство однотрубной системы в домах с небольшой площадью, до 50-60 м2.
  • Двухтрубная схема потребует большего расхода материалов, так как от котла отходят две магистрали – 1 на подачу теплоносителя, 2 на возврат. Расходы оправданы подачей теплоносителя нужной температуры к каждому радиатору, возможностью регулировать интенсивность нагрева батарей и проведением ремонта без отключения всей тепловой системы.

Коллекторная разводка считается сложной в монтаже, но применяется довольно часто. Выглядит конструкция как подача тепла и отвод обратки для каждого радиатора или группы батарей.

Схема пригодится при формировании системы отопления в доме с большим количеством батарей, необходимости подвести обогрев к отдаленным помещениям (флигелю, крылу дома).

Минусы – большой расход материалов, а также значительные затраты на энергию, поэтому в открытых системах коллекторная разводка практически не применяется.

Особенности монтажа системы

Значение имеет обеспечение оптимальной скорости тока теплоносителя, то есть его циркуляции. Если нет насоса, хозяину следует уложить магистрали трубопроводов с определенным наклоном. Стандартом считается 10 мм перепада на каждый метр магистрали, но мастера выкладывают уклон до 30 мм, чтобы циркуляция была постоянной.

Важно! Уклон рекомендуется делать даже в системах с насосом, это гарантирует поддержание работы отопительной конструкции при отсутствии электричества, когда насос не работает.

Также следует просчитать диаметр труб, максимальный показатель должен быть на трубах от котла к расширительному баку, затем идет постепенное снижение диаметра так, чтобы распределение потоков жидкости, давления по точкам теплообмена было равномерным.

Принудительная циркуляция

Открытая система отопления с насосом – энергозависимая схема, в которой теплоноситель циркулирует более равномерно и быстро.

Важно выбрать точку монтажа оборудования, как правило, это труба обратного тока перед входом в бойлер. Оптимальное расстояние – 1,5 метра до бойлера.

Лучше всего купить не насос, а комплект – байпас, где есть уже сам насос, фильтр и отсекающие краны – это упростит монтаж оборудования.

Важно! Монтаж насоса производится с учетом движения теплоносителя.

Гравитационная схема

Это система, в которой нет приборов для принудительной циркуляции, ток воды обеспечивается естественными физическими причинами и осуществляется за счет повышенного давления при нагревании теплоносителя. Монтаж рекомендуется с наличием разгонного стояка высотой не менее 3,5 метров – если стояка нет, теплоноситель не набирает скорости и циркуляция будет замедлена.

Для обеспечения нормальной функциональности системы диаметр трубы для разгонного стояка подбирается на 1 размер меньше сечения основной магистрали.

Также учитываются следующие нюансы:

  • Монтаж труб с уклоном в сторону приборов отопления.
  • Котел должен располагаться в самой нижней точке схемы. Лучше всего поставить котел в подвале, затем вывести стояк разгона и после него оборудовать магистрали подачи теплоносителя.
  • Расширительный бак размещается на чердаке или под потолком – это должна быть самая высокая точка схемы.

На заметку! Электрический или газовый котел для открытой системы отопления не рекомендуется. Велик риск появления воздушных пробок, которые приведут к перегреву теплообменника. Проще выбрать твердотопливный котел или работающий на жидком топливе.

Источник: https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/vodyanoe/otkrytaya-sistema-otopleniya.html

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5be9899aec5e1b00aa71d048/5c06ad17ace17c00ae02e903

Какая система отопления лучше для частного дома: открытая или закрытая

Открытая система отопления: особенности функционирования

При проектировании теплоснабжения частного дома сегодня в основном выбирается закрытая система отопления в силу своих многочисленных преимуществ, которые мы рассмотрим ниже. Отопительные системы открытого типа уже становятся архаикой, хотя по-прежнему могут применяться для теплоснабжения небольших помещений.

Устройство и функционирование

Открытая система отопления получила своё название из-за её негерметичности – она свободно сообщается с воздухом через открытый расширительный бак. Он представляет собой короб из нержавейки, куда сливаются излишки воды, когда она нагревается и, соответственно, расширяется. При остывании вода уменьшается в объёме и возвращается из бака в трубопровод.

Системы отопления открытого типа отличаются естественной циркуляцией теплоносителя: вода движется в трубах без применения насосов, поэтому такие системы не зависят от электричества. Чтобы достичь этого, при проектировании и монтаже соблюдают несколько правил:

  1. Отопительный котёл размещают в самой нижней точке, например, в подвале.
  2. Расширительный бак устанавливают на самом верху, например, на чердаке дома.
  3. Трубы на всём протяжении от верхней точки до нижней должны иметь наклон, чтобы вода стекала по ним без задержек.

Вода нагревается в котле, расширяется и естественным образом поднимается вверх по стояку до верхней точки, откуда разводится вниз по радиаторам и, остывшая, возвращается в котёл.

Если при монтаже труба в каком-либо месте была поднята слишком высоко, не выдержан угол наклона, то в этом месте образуется воздушный пузырь, который тормозит ход воды и последующие батареи остаются холодными.

Скорость движения теплоносителя невелика, поэтому необходимо ставить трубы большого диаметра, особенно на стояке подачи – 40-50 мм в диаметре.

Схема открытой отопительной системы

Преимущества и недостатки

Плюсы:

  • Простота эксплуатации.
  • Независимость от наличия электричества.
  • Бесшумность работы из-за отсутствия насоса.
  • Невысокая стоимость оборудования и комплектующих.

Минусы:

  • Из открытого расширительного бака воздух попадает в систему, что приводит к появлению воздушных пробок, интенсивной коррозии металлических частей, кавитации.
  • Бак необходимо теплоизолировать, чтобы вода не замерзала.
  • Необходимо контролировать уровень воды в баке.
  • Невозможно использовать вместо воды антифриз – он испаряется из расширительного бака.
  • Из-за отсутствия насоса ограничена общая длина трубопровода, поэтому открытые теплосистемы подходят для отопления только небольших помещений.
  • Из-за слабой циркуляции теплоносителя приходится нагревать его до более высокой температуры, а это лишние траты, тем более что объём теплоносителя здесь больше, чем в закрытых теплосистемах.
  • Также лишние расходы на трубопровод из-за большего диаметра труб и необходимости выводить их на чердак к расширительному баку.
  • Трубы все на виду, обычно их не удаётся закрыть отделочными панелями.

Специфика обустройства и рабочие характеристики

Системы отопления закрытого типа герметичны: расширительный бак в них представляет собой закрытую ёмкость, которая внутри разделена мембраной из жаростойкой резины на два отсека. В один отсек сливаются излишки нагретой воды, в другом находится воздух (или азот) под давлением, который выдавливает воду обратно при её остывании.

Важно: объём мембранного бака выбирают из расчёта 10% от полного объёма теплоносителя в системе.

Закрытые системы отопления частного дома – это системы с искусственной принудительной циркуляцией теплоносителя. Циркуляционный насос может быть встроен в отопительный котёл или установлен отдельно – обычно на обратке, где вода попрохладнее.

Благодаря принудительной циркуляции произвести монтаж всей теплосистемы значительно проще: не нужно выдерживать наклон труб, можно использовать трубы меньшего диаметра, расширительный мембранный бак для удобства обслуживания можно поставить в любом месте. С другой стороны, из-за насоса теплосистема становится зависимой от электричества.

Чтобы компенсировать эту зависимость, необходимо предусмотреть резервные источники питания: ИБП, бензогенератор и т.п.

Схема закрытой отопительной системы

Достоинства и недостатки

Плюсы:

  • Простой монтаж.
  • Исключено испарение теплоносителя, поэтому можно использовать антифриз.
  • Отсутствие воздуха в системе исключает кислородную коррозию, а также воздушные пробки.
  • Меньшие расходы на трубопровод. Трубы можно проложить так, чтобы скрыть их под отделкой.
  • Можно подключить дополнительные контуры отопления, например, тёплые полы (с отдельным насосом).
  • Благодаря большей скорости движения теплоносителя система имеет лучшую теплоотдачу и быстрее нагревается при включении.

Минусы:

  • Оборудование для закрытой системы стоит дороже, чем для открытой.
  • Зависимость от электроснабжения.
  • Высокие требования к герметичности стыков, особенно при использовании антифриза.

Система отопления закрытого типа

Заполнение водой закрытой системы отопления

Правильное заполнение системы отопления закрытого типа осуществляется в несколько этапов. Шланг соединяют одним концом с заливочным краном, а другим – с водопроводом, либо с насосом, который будет качать подготовленную воду из соответствующей ёмкости.

Сначала воду подают пока давление не достигнет 0,5 бар. На этом этапе следует проверить все стыки на предмет протечек. Затем давление поднимают до 2 бар и из теплосистемы удаляют воздух: на радиаторах открывают краны Маевского и другие воздухоотводчики.

Давление при этом падает и необходима дополнительная подпитка. Когда оборудование наполнится водой, все краны закрывают и снова проверяют наличие протечек на стыках. После этого спускают теплоноситель до давления 1,5 бар – это оптимальный показатель для холодной воды.

При нагреве давление повысится.

Открытую или закрытую систему отопления вполне можно смонтировать самостоятельно. Но важно не ошибиться в расчётах при выборе подходящего диаметра труб, объёма расширительного бака, мощности котла и других характеристик теплосистемы. Такие ошибки могут слишком дорого стоить. Поэтому для расчёта и монтажа системы отопления лучше обратиться к профессионалам специализированной компании.

: однотрубная и двухтрубная системы отопления

Источник: http://teploguru.ru/sistemy/sistema-otopleniya-dlya-chastnogo-doma.html

Открытая система отопления: преимущества и недостатки схемы

Открытая система отопления: особенности функционирования

Если вы постоянно проживаете в загородном доме или приезжаете в него в холодное время года, то продуманная схема отопления вам просто жизненно необходима.

В настоящее время существует две разновидности отопительных систем:

  • Закрытая, в которой движение теплоносителя по герметично соединенным элементам системы осуществляется принудительно, при помощи циркуляционного насоса.
  • Открытая. В этом случае вода по трубам движется самотеком, благодаря основным законам термодинамики. Ее важным параметром является внутреннее давления на уровне атмосферного (1 атм).  Открытая (или самотечная) система, несмотря на более низкий коэффициент полезного действия, является наиболее распространенной, так как довольно дешева и энергонезависима (не требует подключения к электросети).

1 — котел2 — холодная вода3 — водонагреватель

4 — открытый расширительный бак

Система отопления открытого типа — как это работает?

Отличительной особенностью открытой системы отопления, помимо отсутствия насоса, является наличие негерметичного расширительного бака (демпфера), который необходим для нивелирования увеличения объема воды при нагревании.

Нагретая вода, выходя из котла, устремляется вверх, при этом на входе в котел создается область пониженного давления.

В открытой системе отопления в качестве теплоносителя всегда используется вода, так как иные продукты быстро испарятся при прохождении через расширительный бак.

Запасы воды в системе требуется периодически восполнять, так как снижение количества теплоносителя приводит к образованию в  системе воздушных пробок, что пагубно сказывается на циркуляции теплоносителя, резко снижая эффективность нагрева.

К счастью, это мероприятие довольно необременительно, ведь достаточно проверять уровень жидкости следует всего пару раз за отопительный сезон.  Для ликвидации завоздушивания системы, предусмотрена врезка специальных кранов, через которые спускается воздух.

Открытая система отопления включает в себя следующие конструктивные элементы:

Открытая схема отопления дома

  • Водогрейный котел. В зависимости от доступности различных видов топлива можно выбрать котел, работающий на газе, твердом топливе, мазуте или ДТ. При этом котлы для открытой системы отопления работающие на мазуте или дизтопливе наименее распространены, так как подразумевают наличие отдельного помещения для хранения горючего.
  • Радиаторы, которые могут быть выполнены из чугуна или алюминия, а также биметаллические батареи. Стальные радиаторы довольно чувствительны к кислороду, обязательно присутствующему в теплоносителе систем открытого типа, поэтому их применение менее желательно. При необходимости, роль радиатора можно доверить толстой стальной трубе, диаметром 80-100 мм, опоясывающей весь дом по периметру.
  • Трубы. Чтобы облегчить циркуляцию воды в системе, трубы выбираются довольно большого диаметра, в пределах 25÷50 мм. Они могут быть выполнены из стали, нержавейки или сшитого полиэтилена или из полипропилена с обвязкой стекловолокном. При подборе труб учитываем, что на выходе из котла ее диаметр должен быть максимален, а на входе более узок, за счет этой разницы создается перепад давления.
  • Расширительный бак открытой системы отопления обычно изготавливается из стали. Его располагают в наивысшей точке всей системы, на трубе обратки, либо на чердаке, если возможно обеспечить постоянную положительную температуру теплоносителя. Минимальная высота установки расширительного бака – 2,7 м. Его конструкция предусматривает наличие нескольких патрубков (переливного, контрольного, расширительного).

При монтаже требуется выдержать необходимый уклон труб от котла к радиаторам, не менее 5 мм на каждый погонный метр. Таким образом, вся схема открытой системы отопления условно подразделяется на две части: в первой (подача), горячая вода от котла, устремляясь по трубам, нагревает радиаторы, а во второй, отдав тепловую энергию, возвращается по контуру обратно (обратка).

Расчет системы отопления открытого типа

Перед монтажом всей системы просчитывают необходимое количество радиаторов и их размеры, объем расширительного бака и мощность котла.

Чтобы обеспечить комфортную комнатную температуру при расчетах необходимо учитывать температурный диапазон воздуха в вашей местности, наличие и качество теплоизоляции в доме,  количество окон, общую площадь обогреваемого помещения, наличие дополнительных источников тепла и другие факторы. При этом оптимальным вариантом будет обеспечение тепловой мощность в размере 1÷1,2 кВт на 10 м2.

Открытая система отопления дома предъявляет особые требования к объему расширительного бака. Эта величина не может быть менее 5% от общего объема теплоносителя по всей системе, в противном случае излишки горячей воды начнут сливаться из системы, либо (при самом худшем раскладе) произойдет порыв труб.

Достоинства и недостатки открытой системы отопления

Проста открытого типа отопления

Система отопления открытого типа довольно проста в исполнении и не зависит от наличия электроэнергии. Включение всей системы в работу происходит достаточно быстро, а отключение котла не вызывает никаких сложностей.

Из-за отсутствия насоса, такая систем долгое время сохраняет свою жизнеспособность, да и стоимость всех составляющих частей достаточно умеренна.

Не удивительно, что именно открытая система предпочтительнее для установки в дачном домике.

Из недостатков нужно непременно отметить  более низкую эффективность работы и повышенную потребность в топливе. Монтаж открытой системы довольно сложен, из-за необходимости строгого соблюдения уклонов.

Кроме того, из-за отсутствия насоса общая длина труб должна быть ограничена лишь тридцатью метрами, поэтому для домов большой площади она не подходит.

ПА еще, по отзывам, нагревание батарей и труб при запуске открытой системы занимает достаточно длительное время.

С эстетической же точки зрения не многим нравится, что при применении открытой системы весь дом опоясывается трубами довольно внушительного диаметра, которые сложно задекорировать.

Источник: https://canalizator-pro.ru/otkrytaya-sistema-otopleniya-preimushhestva-i-nedostatki-sxemy.html

Открытая система отопления: особенности функционирования

Открытая система отопления: особенности функционирования

Возможность использования воды в качестве теплоносителя позволило человечеству изобрести эффективный обогрев своих жилищ. Открытая система отопления — классический вариант, который до сих пор пользуется популярностью, благодаря простому принципу функционирования и минимальному количеству необходимых устройств.

Как выглядит система открытого типа на практике

Принцип действия

В водяной отопительной системе жидкость является средством транспортировки тепловой энергии к передающим тепло воздуху приборам. Этими приборами могут быть радиаторы либо сам трубопроводный контур внутри пола или вдоль стен (в последнем случае используют трубы большого сечения: 8-10 см).

Благодаря этому, тепла котла (является единственным источником тепла) хватает даже для теплоснабжения нескольких находящихся на удалении от теплогенератора помещений.

Кроме того, за счет изменения количества радиаторов, можно равномерно прогревать комнаты разной площади.

В этом и заключается преимущество водяного отопления перед установкой обычной печи, способной обогревать только прилегающие к ней помещения.

Перемещение жидкости по контуру в силу физических законов может осуществляться самотеком: плотность нагретого теплоносителя ниже, чем остывшего.

Помимо принципа термодинамики функционирование обеспечивается за счет монтажа труб под некоторым уклоном. Для повышения эффективности можно также задействовать циркуляционный насос.

Многие ошибочно полагают, что насос — атрибут только закрытой системы: в открытых контурах также допустима принудительная циркуляция теплоносителя.

Открытая система теплоснабжения характеризуется в первую очередь расширительным баком открытого типа. Он представляет собой емкость без крышки для образовавшихся в результате теплового расширения воды излишков теплоносителя.

Резервуар позволяет автоматически стабилизировать давление в системе. А для того, чтобы жидкость не выливалась по принципу сообщающихся сосудов, расширительный бак крепят в самой верхней точке контура.

Резервуар одновременно выполняет функцию воздушного клапана: через него в атмосферу выходит воздух из системы (при ее наполнении и работе).

Подробная схема функционирования открытой отопительной системы

Отопление дома обеспечивается по следующему принципу:

  • подача — теплоноситель нагревается в котле и перемещается к радиаторам;
  • обратка — остывшая в расширительном баке и радиаторах жидкость стремится «уйти» в нижнюю точку и за счет наклона труб попадает в котел.

Установка циркуляционного насоса делает процесс более интенсивным, но принцип работы от этого не меняется.

Разновидности открытых систем

Система отопления открытого типа бывает:

  • Однотрубной, которая в базовом варианте включает в себя котел отопления, расширительный бак, батареи + трубы стандартного сечения либо просто трубы увеличенного сечения без радиаторов. Особенность: для подачи и обратки прокладывается одна магистраль, из-за чего по мере удаления от котла ухудшается прогрев помещений. Однотрубная открытая система отопления пригодна лишь для небольших одноэтажных домов, в остальных случаях для качественного теплоснабжения ее эффективности недостаточно.
  • Двухтрубной, которая является более сложной и дорогой в монтаже разновидностью системы. Однако, она позволяет равномерно прогревать весь дом.

Как выглядят однотрубная и двухтрубная системы на схемеОсобенность: магистраль подачи поставляет нагретый теплоноситель сразу во все приборы отопления, обеспечивая их одинаковую температуру. Обратка же в данном случае идет по отдельному трубопроводу, к которому подсоединен каждый из радиаторов.

Схемы

Схема системы отопления открытого типа подбирается в зависимости от параметров дома, требований к эффективности системы, планируемого объема финансовых вложений в ее проектирование и монтаж. Открытая система теплоснабжения может быть гравитационной или с принудительной циркуляцией, что во втором случае требует установки специального оборудования.

Выбирая схему, нужно учитывать:

  • Общую площадь помещений, где должно быть проведено водяное отопление. Если значение меньше 60 кв. м., достаточно системы с естественным движением теплоносителя (гравитационной).
  • Этажность постройки, высоту потолков. Для гравитационной системы потребуется разгонный сток от котла, чтобы исключить образование воздушных пузырей в контуре – они помешают нормальному движению жидкости и эффективность теплоснабжения.
  • Расчетный тепловой режим функционирования системы. Если предполагается использование низкотемпературного отопления, то в открытую систему обязательно ставят циркуляционный насос. Без него не будет движения теплоносителя, так как одного лишь теплового расширения воды в 45-60 градусов будет недостаточно для естественной циркуляции.

Проанализировав показатели и рассчитав тепловые потери, можно сделать вывод относительно более удобной и выгодной для использования схемы теплоснабжения.

Более подробно рассмотрим каждую из систем теплоснабжения.

Естественная циркуляция

В открытой системе отопления гравитационного типа не предусмотрено механизма, заставляющего теплоноситель перемещаться по контуру. Движение обеспечивается за счет теплового расширения жидкости.

Чтобы сделать систему работоспособной, в контур включен разгонный стояк высотой от 3,5 м.

– по нему нагретый теплоноситель поднимается вверх, и далее движется по наклонным трубам к радиаторам отопления, заставляя остывшую воду вернуться в котел по трубе обратки.

При расчете гравитационной системы важно учесть не только высоту разгонного стояка, но и расположение расширительного бака, который должен находиться в самой высокой точке контура. Таким образом, разгонный стояк должен быть подсоединен к расширительному баку снизу (в идеале) или сбоку, если высота потолков или крыши не позволяет иначе установить резервуар.

Пример однотрубной системы с естественной циркуляцией

Самотечная система позволяет использовать для отопления дома водяной теплый пол, но на его контур придется установить отдельный циркуляционный насос. При отсутствии электроснабжения теплый пол будет отключаться, но работоспособность радиаторной системы сохранится.

Если открытая система теплоснабжения с естественной циркуляцией предполагает одновременную подготовку воды для ГВС, то бойлер косвенного нагрева монтируют ниже расширительного бака.

Требования к монтажу и эксплуатации

Обустраивая теплоснабжение дома, требуется принять во внимание, что открытая отопительная система имеет ряд особенностей:

  • Котел (твердотопливный, газовый, жидкотопливный) должен располагаться в нижней точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней.
  • Удобнее всего разместить расширительный резервуар на утепленном чердаке, если крыша холодная – теплоизолируют саму емкость и магистрали.
  • Чем меньше поворотов и соединительных элементов в магистрали – тем эффективнее движется теплоноситель при естественной циркуляции.
  • Скорость движения теплоносителя в гравитационной системе не превышает 0,3 м/с, поэтому важно следить за температурой жидкости в котле, не допускать ее перегрева и кипения – это повредит трубам магистрали и приборам отопления.
  • Перед наступлением холодов воду из неиспользуемой отопительной системы сливают, чтобы трубы и рубашка котла не лопнули при перемерзании жидкости.
  • В расширительный бак регулярно требуется добавлять воду, так как она со временем испаряется, а недостаток теплоносителя приведет к формированию воздушных пробок и остановке системы. Можно организовать узел подпитки или заливать вручную из ведра – это проще в небольшом индивидуальном доме.
  • Открытая система отопления диктует использования воды в качестве теплоносителя. Это связано с тем, что антифриз относится к токсичным веществам, и его испарения из открытого бака вредны для человека. Кроме того, его придется регулярно подливать, увеличивая затраты на отопление. Если отоплением предполагается пользоваться нерегулярно, но хочется избежать хлопот с постоянным сливом жидкости из контура, допускается залить антифриз, но в этом случае расширительный бак снабжают крышкой с небольшим отверстием, чтобы снизить скорость испарения незамерзайки.
  • Ключевой этап обустройства отопления гравитационного типа – проектирование, поскольку важно правильно выполнить расчет сечения труб и уклон трубопровода. Соответствующие нормы указаны в СНиП 2.04.01-85. Протяженность контура должна составлять не более 30 метров, на горизонтальных участках магистрали трубы монтируют с уклоном не менее 2-3 мм на метр длины.

Котел должен быть расположен ниже самого низкого радиатора

Открытая система: достоинства и недостатки

При обустройстве отопления в частном доме немало людей отдает предпочтение классическому варианту системы, в которой используется открытый расширительный бак, несмотря на растущую популярность более передовых систем закрытого типа. Этот выбор обусловлен достоинствами, которыми обладают открытые системы обогрева дома, в их число входит:

  1. Энергонезависимость. Для местности с нестабильным электроснабжением актуален вопрос отопления без использования оборудования, потребляющего электричество. Помимо обустройства открытой системы важно использовать энергонезависимый котельный агрегат.
  2. Надежность. Это основной плюс – данный вариант теплоснабжения доказал свою функциональность десятилетиями эксплуатации в самых разных условиях, в том числе в регионах с суровым климатом. По сути, надежность открытых систем сводится к надежности котлов, поскольку в ней больше нет элементов, которые могут выйти из строя. Важно лишь внимательно подойти к выбору приборов отопления и элементов для прокладки трубопровода – от их срока эксплуатации зависит продолжительность функционирования системы.
  3. Простая схема. Отсутствуют сложные узлы, монтаж можно осуществить самостоятельно.
  4. Не требуется отладка и настройка – после завершения монтажа, контур заполняют водой. Если нагретый теплоноситель начал циркулировать, все сделано правильно.
  5. Бесшумная работа, отсутствие вибраций (если не используется циркуляционный насос).
  6. Возможность дополнить энергонезависимое отопление циркуляционным насосом, сделав универсальную систему и повысив ее эффективность.

К недостаткам эксплуатации отопительного контура открытого типа относят:

  • Ограничение в применении. Для больших домов такая система не подходит – если длина горизонтальной магистрали превышает 30 метров, величина гидравлического сопротивления в трубах превышает уровень напора потока нагретого теплоносителя, то есть, естественная циркуляция невозможна, наступит статическое равновесие.
  • Инертность. Без установки циркуляционного насоса прогрев системы (выход в рабочий режим) будет занимать немало времени, поскольку скорость перемещения нагретой жидкости чрезвычайно низка. По этой же причине невозможно организовать оперативное управление микроклиматом в помещении.
  • Конструкционные нюансы. Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление в трубопроводе, его монтируют из труб разного диаметра (по мере удаления от котла диаметр должен уменьшаться, чтобы поддерживалась нормальная скорость перемещения жидкости), а это усложняет монтаж и требует дополнительных расходов – трубы большого диметра дороже, нужны переходники и т.д.
  • Особенности монтажа. Обязательно следует соблюдать расчетный уклон труб на каждом участке магистрали – даже единственная ошибка способна сделать систему неработоспособной или снизить ее эффективность. В последнем случае для преодоления гидравлического сопротивления придется повысить рабочую температуру теплоносителя, что ведет к перерасходу топлива и увеличению финансовых затрат на теплоснабжение.
  • Обслуживание. Из-за интенсивного испарения горячей жидкости из открытого расширительного бака, требуется постоянно следить за уровнем воды и вовремя ее подливать.
  • Активная коррозия металла. Через бак в теплоноситель постоянно поступает кислород, что ускоряет коррозионные процессы. Это снижает долговечность металлических элементов системы, в том числе стального теплообменника котельного агрегата.

Виды котлов и их выбор

Заключение

Открытые системы для отопления дома – незаменимый вариант для местности, расположенной вдали от центральных коммуникаций. При наличии стабильного электроснабжения данный вид отопления выбирают при желании максимально снизить сезонные финансовые затраты на теплоснабжение небольшого по площади дома.

по теме:

Источник: https://ProfiTeplo.com/sistemy-otopleniya/105-otkrytaya.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.