Открытая система отопления: плюсы и минусы

Открытая система отопления: плюсы и минусы

Замечательно, когда есть дача, на которой можно отдыхать в любое время года. Но чтобы на ней было комфортно даже зимой, необходимо обустроить простую, экономичную, но в то же время эффективную отопительную систему. Отличный вариант в этом случае — открытая система отопления.

Существует два вида отопительных систем для загородных домов:

	Закрытая. В ней циркуляция теплоносителя по замкнутому герметичному контуру осуществляется принудительно с помощью специального насоса.
	Открытая. В ней циркуляция теплоносителя по контуру осуществляется самотеком в соответствии с законами термодинамики.

Рабочее давление в открытой системе отопления близко к атмосферному и равно 1 атм. Она довольно часто встречается в загородных домах, поскольку несмотря на невысокий КПД не требует больших затрат на монтаж, а также не зависима от электроэнергии.

Открытая система отопления: принцип работы

Главной особенностью открытой отопительной системы, помимо отсутствия циркуляционного насоса, является наличие негерметичного расширительного бака, также именуемого демпфером. Он необходим для компенсации увеличения объема теплоносителя при нагревании. Горячая вода, выходящая из котла, направляется вверх, создавая на входе в котел область пониженного давления.

В открытой отопительной системе в роли теплоносителя всегда выступает вода, так как иные вещества очень быстро испаряются через расширительный бак.

Количество воды в системе необходимо время от времени восполнять, так как ее нехватка может привести к формированию воздушных пробок, которые препятствуют циркуляции теплоносителя и снижают эффективность обогрева помещений. Достаточно проверять уровень воды в системе всего пару раз за отопительный сезон, что не является большой проблемой. Для ликвидации воздушных пробок в систему интегрируются специальные краны, через которые можно спустить воздух.

Открытая система отопления:
1 — котел
2 — холодная вода
3 — бойлер
4 — расширительный бак

Открытая отопительная система состоит из следующих компонентов:

	Водогрейный котел. Он может работать на самых разных видах топлива: природном или сжиженном газе или электричестве. Модели на жидком или твердом топливе встречаются крайне редко, так как требуют отдельного помещения для хранения запасов энергоносителя.
	Радиаторы отопления. Они могут быть изготовлены из алюминия или чугуна. Стальные радиаторы подвержены влиянию кислорода, который обязательно присутствует в теплоносителе, поэтому использовать их в открытой системе отопления не рекомендуется. Но зато можно использовать биметаллические батареи. Иногда в качестве радиатора используется толстая стальная труба диаметром не менее 10 сантиметров, которая по периметру опоясывает весь дом.
	Трубопровод. Чтобы циркуляция теплоносителя в системе была беспрепятственной, необходимо выбирать трубы большого диаметра, от 2,5 до 5 см. Они могут быть изготовлены из полиэтилена или полипропилена с обвязкой из стекловолокна. При этом на выходе из котла диаметр труб должен быть максимальным, а на входе — минимальным, именно за счет разницы диаметров создается необходимый перепад давления.
	Расширительный бак. Демпферы обычно изготавливаются из нержавейки. Их располагают в наивысшей точке системы, на трубе обратки либо на мансардном этаже или в чердачном помещении, если там реально поддерживать постоянную положительную температуру теплоносителя. Минимальная высота установки демпфера — 2,7 метра. В его конструкции предусмотрено несколько патрубков: расширительного, переливного, контрольного.

При обустройстве системы отопления открытого типа необходимо соблюдать нужный уклон труб: не менее 5 мм на каждый погонный метр. Схема трубопровода условно разделяется на две части: подачу, по которой горячая вода перемещается от котла к радиаторам, и обратку, по которой остывшая вода возвращается обратно от радиаторов к котлу.

Расчет открытой отопительной системы

Перед тем, как приступить к монтажу системы отопления, нужно рассчитать необходимое количество радиаторов и их размеры, а также мощность котла и объем демпфера. Чтобы обеспечить комфортную температуру в помещении, нужно обратить внимание на целый ряд факторов: среднюю температуру воздуха в холодное время года, качество теплоизоляции дома, количество окон, общую площадь постройки, наличие резервных источников тепла. Оптимальным вариантом считается следующая формула расчета тепловой мощности: 1,2 кВт на 10 кв.м.

Схема открытой системы отопления

Система отопления открытого типа требует установки расширительного бака большого объема. Он должен быть не меньше 5% общего объема теплоносителя, циркулирующего в системе. Иначе излишки горячей жидкости начнут просто сливаться из системы либо, при неблагоприятном раскладе, повредят трубопровод.

Достоинства и недостатки открытой отопительной системы

Открытая отопительная система строится из недорогих элементов и не зависит от поставок электрической энергии. Выход системы на полную рабочую мощность происходит достаточно быстро, а отключение котла не вызывает сложностей. Благодаря отсутствию циркуляционного насоса система может долгое время работать в автономном режиме.

Главные недостатки системы отопления открытого типа — низкая эффективность и большой расход энергоресурсов. Монтаж такой системы может вызвать затруднения, так как нужно строго соблюдать необходимый уклон труб. Из-за отсутствия насоса общая протяженность трубопровода не должна превышать 30 метров, поэтому для домов большой площади такая система не подходит. От запуска котла до нагрева радиаторов проходит достаточно много времени.

Открытая система отопления

Не идеальна открытая система отопления и с эстетической точки зрения. Мало кому нравятся проложенные по всему дому трубы большого диаметра, задекорировать которые достаточно проблематично.

Система теплоснабжения открытого типа

Планируя обогрев загородного дома, большинство хозяев сталкиваются с вопросом, какую схему выбрать. Открытая система отопления, как правило, используется в контурах с естественной, конвекционной циркуляцией теплоносителя. Такие конструкции были популярны до изобретения насосов, осуществляющих принудительное перемещение воды по магистралям. Свое название они получили благодаря наличию открытых расширительных баков, в которые производится вытеснение жидкости при увеличении ее объема.

При нагревании воды горячая стремится занять верхнюю точку и передвигается по магистралям, тем самым обеспечивая естественную циркуляцию теплоносителя. В это же время происходит существенное изменение ее объема, грозящее разгерметизацией труб. Во избежание подобной ситуации используется расширительный резервуар, в который вся лишняя жидкость и поступает, и откуда она распространяется по контурам.

Достоинства и недостатки

Система отопления открытого типа обладает рядом достоинств:

• Независимость от электрических сетей, поскольку циркуляция происходит естественным образом без участия насосов.
• Она проста в устройстве и обслуживании.
• Бесшумна в работе.
• Не требует серьезных расчетов при установке.
• Невысокая стоимость оборудования.

Также открытая система теплоснабжения имеет и некоторые недостатки:

• Контакт с воздухом, что со временем приводит к коррозии металла.
• Необходимость размещения расширительного резервуара в самой верхней точке магистралей, что не всегда удобно.
• Невозможность использования антифриза, что не позволит обезопасить жидкость от замерзания.

Открытая система отопления максимально проста, она состоит из:

• Котла (на твердом или жидком топливе, газе).
• Циркуляционного насоса (необязательно).
• Расширительного резервуара.
• Радиаторов.
• Воздухозаборников (необязательно).
• Труб.

Как уже можно было догадаться, открытая и закрытая система отопления отличаются друг от друга баком, а также расположением, в последнем случае он часто монтируется непосредственно возле котла.

Перед тем, как выбрать систему водяного обогрева, нужно учесть несколько деталей:

• Определить длину контура и, соответственно, размер расширительного резервуара. Как правило, его объем должен равняться одной десятой от общего количества воды. Можно использовать и грубый метод расчета – 15 литров на 1 киловатт.
• Также следует учесть, что в современных котлах небольшой мощности часто в корпусе уже есть и бак, и циркуляционный насос.

Для организации простой системы отопления вам понадобятся: котел, чугунные или биметаллические радиаторы, металлические или пластиковые трубы, бак. Если планируется установка циркуляционного насоса, докупается еще и обратный клапан. При монтаже своими руками нужно предусмотреть наличие специального оборудования для пайки или сварки контуров.

Установка отопления и стоимость

• Монтаж не отличается особой сложностью. Для начала необходимо поставить котел и расширительный резервуар на свои места. Планировать нужно так, чтобы первый оказался в самой нижней точке конструкции, а последний – в высокой. При этом заход жидкости в него осуществляется сверху.
• Далее проводится прокладка магистралей, сначала они уходят вверх к баку, после него под небольшим уклоном расходятся к нижним радиаторам. Вход в батарею должен быть сверху, выход – снизу.
• Перед котлом при необходимости ставится циркуляционный насос параллельно с обратным клапаном.
• После этого контуры заполняются теплоносителем и соединения тестируются на герметичность.

Отзывы об открытой системе отопления указывают на то, что в расширительную емкость для предотвращения контакта воды с воздухом можно залить масло слоем 2-3 см. Цена открытой системы водяного отопления при установке своими силами будет состоять из стоимости оборудования. Специалисты же берут деньги за монтаж каждого отдельного элемента. Приведем средние цены работ:

Как заставить воду двигаться? Подключение циркуляционного насоса к системе отопления

Установка циркуляционного насоса (ЦН) в систему отопления частного дома выполняется для более равномерного и комфортного обогрева помещения.

Установка может требоваться в следующих случаях: при нехватке мощности встроенного в котел насоса; при необходимости увеличения скорости циркуляции теплоносителя в гравитационной системе отопления.

ЦН к существующей системе можно подсоединить своими силами.

Подготовка к подключению циркуляционного насоса в систему отопления

Процесс подключения циркуляционного насоса к системе отопления состоит из нескольких этапов.

Фото 1. Циркуляционный насос, подсоединенный к системе отопления. Устройство должно находиться в доступном месте.

Выбор места

Место установки выбирают исходя из следующих соображений:

• Должен быть обеспечен удобный доступ к ЦН и его обвязке.
• Прибор располагают после расширительного бака по направлению движения теплоносителя.
• Над устройством не должно быть источников протечек.

Особенности размещения на обратке:

• насос с обвязкой устанавливается до отсечного крана котла;
• улучшается прохождение теплоносителя через котел;
• снижается вероятность кавитации за счет давления столба воды от системы;
• требуется установка грязевика перед насосным прибором.

Особенности размещения на подаче:

• насосное устройство с обвязкой устанавливают после группы безопасности и отсечного крана котла;
• рабочая температура прибора должна соответствовать температуре теплоносителя в месте установки.

Слив теплоносителя

Перед установкой необходимо слить теплоноситель из системы в следующей последовательности:

1. Выключить котел.
2. Подключить один конец шланга к крану для слива системы (самый нижний на обратке) или к специальному крану на котле.
3. Выбрать место, куда будет вытекать теплоноситель (в специальную емкость, на улицу, в канализационную шахту). Расположить в этом месте второй конец шланга ниже уровня крана, к которому подключен первый конец шланга.
4. Открыть кран для слива.
5. В закрытую отопительную систему запустить воздух (открыть воздухоотводчик в крайней верхней точке).
6. Дождаться полного вытекания теплоносителя из крана.
7. Закрыть кран, отсоединить шланг.

Подробно о монтаже

Монтаж ЦН и его обвязки выполняется в следующей последовательности (для стальной трубы):

1. Перед врезкой ЦН предварительно собирается отдельно с обвязкой в зависимости от выбранной схемы подключения.
2. Отдельно собирается байпас (отводы к существующей трубе котла, сгон с муфтой, кран или обратный клапан). Паковка резьбовых соединений на этом этапе не производится.
3. Собранная обвязка примеряется отводами к байпасу.
4. На отводах байпаса размечаются отверстия под отводы, которые высверливаются коронкой.

1. Отводы извлекаются из собранного узла и привариваются к отводам байпаса. Сварка отводов производится с навинченными на резьбы технологическими ответными частями, чтобы резьбы не повело при сварке.
2. Собранные узлы ЦН и байпаса разбираются и собираются окончательно с паковкой резьбовых соединений.
3. В последнюю очередь устанавливается насосное устройство с креплением американками через прокладки.
4. Собранный узел ЦН и байпаса примеряется к существующей трубе котла, делается разметка, вырезается кусок трубы, приваривается собранный узел.

Важно! При сборке и установке обвязки ротор должен всегда располагаться горизонтально, а группа клемм для электрического подключения — сверху или сбоку.

Подача теплоносителя

ЦН на подачу устанавливается параллельно подающей трубе через отсечные шаровые краны и грязевик. В подающей трубе устанавливается сгон с шариковым обратным клапаном, который всегда монтируется вертикально (шариком вверх).

Назначение шарикового клапана:

• перекрывать подающую трубу при работе ЦН (поток теплоносителя идет через насос);
• открывать проход теплоносителя через подающую трубу при остановке ЦН (при его поломке или отключении электроэнергии).

Внимание! Запрещается устанавливать насосный прибор и обратный клапан на трубу подачи сразу после котла, до группы безопасности.

Обратка

Схема для обратки аналогична схеме для подачи, за исключением того, что автоматический шариковый клапан в байпасе заменяется на обычный ручной шаровой кран.

В трубу обратки устанавливается на сгоне шаровой кран, параллельно крану ввариваются отводы с отсечными кранами, грязевиком и самим насосом.

Грязевик располагается до насосного устройства (по направлению движения теплоносителя), носик грязевика должен быть направлен вниз.

Байпас с шаровым краном нужен для того, чтобы при замене прибора или его поломке не прекращалась циркуляция в системе, которую обеспечивает встроенный насос в котле.

Для открытой системы

Обвязка ЦН, установленного в открытую систему, должна обеспечивать естественную циркуляцию при отключении или поломке прибора. ЦН устанавливают на обратку через байпас. В байпасе параллельно монтируют на сгоне либо шаровой кран (который необходимо всегда открывать вручную при отключении электроэнергии), либо лепестковый обратный клапан (который открывает естественную циркуляцию через себя автоматически при неработающем насосе).

Соединение с котлом

При эксплуатации твердотопливных котлов нельзя допускать поступления в приборы по обратке очень холодного теплоносителя, так как из-за этого:

• внутри камеры котла образуется конденсат, который приводит к загрязнениям и снижению КПД;
• теплообменник в котле может выйти из строя от резкого перепада температур.

С целью предохранения прибора от холодного теплоносителя в схему обвязки котла дополнительно включают трехходовой смесительный клапан с термоголовкой. Его устанавливают на подаче после обвязки ЦН по направлению движения теплоносителя. Второй горизонтальный отвод клапана идет к радиаторам, нижний отвод — на подачу. На клапан устанавливают термоголовку с датчиком температуры, который закрепляют на трубе обратки до места врезки нижнего отвода от клапана.

Заполнение теплоносителем

Перед заполнением системы теплоносителем выполняется промывка водопроводной водой:

1. Система заполняется промывочной водой до давления 2 бар.
2. Перекрывается кран, включается ЦН и котел на самую малую мощность.
3. Через 1 час проверяется состояние грязевика. Если на сетке имеется грязь, то она удаляется из грязевика, и промывка системы продолжается еще в течение 0,5 ч с последующей проверкой грязевика.
4. Промывка считается законченной, если в грязевике отсутствует грязь.
5. Промывочная вода сливается, система продувается компрессором.

Заполнение радиаторной системы рабочим теплоносителем выполняется с помощью насоса (если теплоноситель — незамерзайка):

1. Система заполняется теплоносителем до давления 2 бар.
2. Включается прибор.
3. Выпускается лишний воздух из радиаторов, от нижнего этажа к верхнему. При этом давление в системе упадет.
4. Производится подкачка теплоносителя до давления 2 бар.
5. Включается котел на рабочую температуру.

Проверка системы

Проверка выполняется в следующей последовательности:

1. Проверяется герметичность соединений.
2. Проверяется равномерность нагрева радиаторов, при необходимости из них стравливается воздух.
3. Если какой-либо радиатор полностью холодный, то все радиаторы, кроме холодного, перекрываются, на холодном радиаторе открывается кран Маевского для его заполнения.
4. Проверяется работа устройства на слух. При посторонних звуках насос и котел останавливаются на 20 мин.
5. После того как пена отстоялась, насос и котел включаются, стравливается воздух из радиаторов.

Открытие центрального винта

Перед каждым запуском ЦН обязательно стравливается воздух из прибора путем поворота центрального винта против часовой стрелки. Если этого не делать, то циркуляционное устройство быстро изнашивается.

Как подсоединить дополнительный насос. Схема

Дополнительный насос в систему отопления устанавливается:

• при расширении отопительной системы или обустройстве теплых полов на каждом этаже;
• при необходимости увеличить циркуляцию теплоносителя на низкотемпературном режиме.

1. Схема первично-вторичных колец

Основной ЦН включен в первичное кольцо и производит циркуляцию теплоносителя от котла до точек водозабора вторичных колец и обратно.

На каждом вторичном кольце устанавливается свой ЦН, который выполняет циркуляцию теплоносителя по своему контуру. Длина контуров, мощность насосов определяются расчетами.

Фото 2. Установка циркуляционных насосов по схеме вторично-первичных колец. Насосные устройства изображены при помощи чёрных треугольников.

1. Схема с гидрострелкой

Гидрострелка включается между первичным кольцом и коллектором, к которому подключаются ЦН для каждого контура.

Как правильно подключить к электросети

Циркуляционный насос необходимо подключить к дифференциальному автомату и терморегулятору.

С дифференциальным автоматом

Подключение циркуляционного оборудования к дифференциальному автомату выполняется в следующей последовательности:

1. Отрезается трехжильный кабель требуемой длины, протягивается через гофру.
2. Гофра с кабелем прокладывается от щитка, в котором установлен диффавтомат, к насосу, с креплением к стене хомутами.
3. Кабель заводится в клеммную коробку ЦН и подключается к клемме «L» фазным проводом (коричневым или белым), к клемме «N» нулевым проводом (синим или бело-синим), к клемме «PE» проводом заземления (желто-зеленым).
4. Противоположный конец кабеля подключается в щитке: фазный и нулевой провод кабеля — к соответствующим клеммам диффавтомата, земляной провод — к клемме заземления щитка.

Подсоединение к терморегулятору

Термостат устанавливается в разрыв фазного провода:

1. Нулевой провод и провод заземления от диффавтомата подключаются к ЦН.
2. Фазный провод подключается к одной клемме термостата. Вторая клемма термостата соединяется подходящим отрезком провода с фазной клеммой ЦН.

Особенности подключения в частном доме

• При отключениях электроэнергии циркуляция теплоносителя должна выполняться при неработающем ЦН, что реализуется с помощью байпаса.
• Если на байпасе установлен обратный клапан, его необходимо периодически проверять на работоспособность, чтобы он не прикипел из-за солевых отложений и грязи.
• Насос желательно подключать к ИБП, рассчитанным на 10—20 минут (для предупреждения аварийных ситуаций).

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, где и как правильно установить циркуляционный насос в системе отопления.

Заключение

Самостоятельная установка насоса не представляет сложностей при имеющихся навыках слесарных и сварочных работ. Если требуемых навыков или оборудования нет, всегда можно обратиться к квалифицированным специалистам.

Открытая система отопления с принудительной или естественной циркуляцией

Водяное отопление – самое распространённое решение, которое уже давно пришло на смену простому печному обогреву. Востребованным вариантом в загородном домостроении является открытая система отопления дома, при которой циркуляция воды в трубах и радиаторах осуществляется естественным путём.

Она не требует установки циркуляционного насоса и другого дополнительного оборудования, поэтому является более дешёвой. Как создать открытую систему отопления?

Устройство открытой системы обогрева в загородном доме

Открытые системы отопления частного дома работают на разнице давления в системе. При нагревании вода расширяется и поднимается вверх по трубам до самой высокой точки, после чего она направляется вниз к радиаторам самотёком, прогревает их и воздух в комнате, после чего вновь возвращается к котлу. Главное отличие от закрытого варианта: расширительный бак для открытой системы отопления не является герметичным: он открыт для проникновения воздуха и не закрывается крышкой.

В открытой системе отопления бак играет сразу несколько ролей:

• Он позволяет компенсировать температурное расширение воды. При нагревании увеличивается её объём, и разницу необходимо компенсировать, чтобы избежать гидроударов. Установка бака позволяет обеспечить равномерную циркуляцию теплоносителя.
• Образовавшиеся пузырьки воздуха поднимаются вверх, поэтому в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Его наличие позволяет избежать появления воздушных пробок в системе, которые могут полностью вывести её из строя. Установка в наивысшей точке бака даёт возможность гарантировать полное удаление воздуха из системы.
• В бак доливается вода, которая постепенно испаряется. Придётся постоянно контролировать количество теплоносителя и вовремя восполнять потери.

Система отопления открытого типа позволяет устанавливать самый простой расширительный бак, изготовленный с помощью сварки из обычного металлического листа. Его можно накрывать крышкой, чтобы избежать попадания в воду всевозможного мусора, но в любом случае он не должен быть герметичным.

Котёл выбирается в зависимости от площади дома: обычно для обогрева достаточно 1-1,2 кВт на каждые 10 кв. метров площади помещений. Это нормальное количество тепла для обогрева утеплённого дома: если не позаботиться о теплозащите, энергии будет расходоваться намного больше.

Принцип работы и преимущества открытой отопительной системы

Как сделать открытую систему отопления? Есть несколько обязательных для исполнения правил монтажа открытой отопительной системы:

Объём расширительного бака для открытой системы отопления должен составлять приблизительно 1/10 от общего количества теплоносителя. При этом лучше, чтобы он был больше, чем меньше нормы. В качестве теплоносителя в такой системе желательно использовать только воду: любой антифриз достаточно быстро испаряется, кроме того, его пары будут токсичными и опасными для человека.

Установка циркуляционного насоса в открытую систему отопления возможна, при этом он может использоваться, например, только при наступлении сильных холодов или в другие серьёзные периоды. Использование дополнительного оборудования позволит быстрее прогревать дом и сделает работу отопительного котла более выгодной в экономическом плане. Обычно установка насоса в открытую систему отопления проводится в виде параллельного подключения, когда его можно изолировать с помощью шаровых кранов и пустить воду по обычной системе с естественной циркуляцией.

Недостатки открытой системы

В открытом расширительном баке, установленном на чердаке, вода может начать перемерзать, поэтому его придётся утеплять. Вообще такая система является громоздкой и не слишком удобной в обслуживании, поэтому её чаще выбирают для небольших дачных домов и других недорогих зданий. Есть и ещё один существенный минус.

Трубы большого диаметра труднее установить в помещении и замаскировать, это негативно скажется на декоративной стороне интерьера. В маленьком доме будет труднее выделить полноценное помещение под котельную, поэтому для всего оборудования придётся искать место.

Такая система практически не используется для двухэтажных зданий. Естественная циркуляция не позволит поднимать воду на второй этаж, и если вы планируете использовать его постоянно, от такого варианта лучше отказаться.

Особенности монтажа и эксплуатации открытой отопительной системы

Как залить воду в открытую систему отопления? Пополнение количества теплоносителя осуществляется через расширительный бак: воду можно просто залить ведром в нужном количестве, а можно подключить бак к трубопроводной системе, чтобы ускорить и упростить подачу воды. Количество теплоносителя рассчитывается по мощности отопительного котла: на 1 кВт его мощности потребуется приблизительно 10-40 литров воды.

Если будет монтироваться открытая система отопления, схема должна учитывать правильное расположение котла. Его желательно разместить в самой нижней части дома, поэтому очень часто для него выбирается цокольный этаж или подвал.

Оборудование котельной в подвале позволит решить сразу несколько вопросов: это освободит место в жилых комнатах и обеспечит максимальную естественную циркуляцию за счёт разницы в высоте. Однако так можно поступить только с электрическим или твердотопливным котлом: газовое оборудование запрещено помещать в подвал по технике безопасности.

Система отопления открытого типа с насосом допускает установку дополнительных элементов: к ним можно отнести бойлер для обеспечения горячего водоснабжения, тёплого пола, отопления теплиц и т. д. Если предполагается установка радиаторов и тёплых полов, то в каждом случае желательно устанавливать отдельный насос, что обеспечит хорошую циркуляцию теплоносителя. Но если начнутся серьёзные перебои с энергоснабжением, теплоноситель может просто закипеть в трубах, что приведёт к очень быстрому износу всей системы.

Открытая система отопления. Устройство, особенности работы и важные нюансы монтажа

Терминология, используемая в современной сантехнике, рассчитана на профильных специалистов. Поэтому заказчику ни о чем не говорит такое понятие, как открытая система отопления. Не вникнув в ее суть, он хватается за главный аргумент, преподносимый инсталляторами. Независимость от внешних линий электроснабжения – довод весомый. При этом о современных альтернативах этой системе обогрева, ее особенностях и недостатках многие владельцы усадеб представления не имеют.

Цель этой статьи – объективный анализ работы открытого отопительного контура, обзор его составных частей, описание вариантов разводки и нюансов монтажа. Открытая система отопления

Как работает открытая система отопления

Принцип ее функционирования прост: нагретая котлом вода расширяется в объеме и создает давление. Для полноценного круговорота «прямая магистраль – обратка» его не всегда хватает. Поэтому в открытой системе отопления трубы монтируют с небольшим уклоном в сторону движения теплоносителя. Сила гравитации помогает жидкости течь в нужном направлении.

Поскольку котел работает в разных температурных режимах, то объем жидкости в системе периодически меняется. Для компенсации ее избыточного расширения используется открытый бак. Его ставят в самой высокой точке трубной разводки на стояке, расположенном рядом с отопительной установкой. Компенсационная емкость снабжается тремя отверстиями. Через первое поступает излишек жидкости, через второе происходит ее сброс в канализацию. Третье служит для выпуска воздуха.

Попутно отметим, что открытый расширительный бак дал название рассматриваемой нами системе. Ее главное преимущество очевидно: для циркуляции теплоносителя не нужен электрический насос. Поскольку движение воды активирует сила всемирного тяготения, открытую систему отопления часто называют гравитационной.

Вы спросите, а почему нагретая вода течет только в одном направлении, а не поступает из котла и в прямую магистраль, и в обратную? Все очень просто. На «обратке» ставят клапан, пропускающий жидкость только в одну сторону. Если не врезать его в трубу, то отопление работать не будет.

Работу открытого контура можно условно разделить на два этапа:

1. Подача.
2. Обратка.

Нагретая жидкость из отопительной установки движется к радиаторам. Ее излишек выдавливается в расширительный бачок. Отдавая тепло, она остывает и возвращается в котел для получения новой порции энергии.

Скорость потока теплоносителя в гравитационном контуре невелика (до 0,3 м/с). Для ее повышения в систему ставят циркуляционный насос. Этот вариант принято называть усовершенствованным. Скорость жидкости в этом случае возрастает до 0,7 м/с, обеспечивая более быстрый и равномерный прогрев радиаторов.

Внедрение насоса не нарушает принципа энергонезависимости системы. Для того чтобы при отключении энергии она продолжала функционировать, помпу ставят на обводной (байпасной) ветке. Лучшее место для ее монтажа – обратная линия. Здесь температура жидкости минимальная, что положительно сказывается на работе и ресурсе насоса.

Для регулирования движения жидкости используют два запорных крана. Один ставят на байпасный трубопровод. Второй – на обратную магистраль на участке врезки обводной насосной ветки. Пока в домовой сети есть электроток, кран на обратке закрыт и теплоноситель движется через насос. При отключении электроэнергии кран на байпасе закрывают, а на обратке

Скорость потока теплоносителя

открывают. Жидкость при этом начинает двигаться по основному контуру.

Одна или две трубы. В чем разница?

Для монтажа открытого отопительного контура используют два варианта разводки:

1. Однотрубную.
2. Двухтрубную.

В первом случае для подачи жидкости в радиаторы и ее возврата к котлу монтируется одна магистраль. В двухтрубной системе ставят две независимые друг от друга трубы: подающую и обратную.

Схема с одной трубой дешевле и проще в монтаже. Однако по эффективности работы она уступает двухтрубной.

Двухтрубное решение обходится дороже и требует участия монтажников высокой квалификации. При этом затраты времени и средств полностью оправдываются во время эксплуатации. В отличие от однотрубного решения, при котором теплоноситель по мере движения к котлу успевает остыть, в двухтрубной схеме достигается равномерный прогрев всех батарей. Остывшая жидкость сразу же идет в обратку, не перетекая в другие радиаторы.

Как следует монтировать открытую систему

При выполнении монтажа необходимо принимать во внимание следующие моменты:

1. Нормальная циркуляция жидкости будет только в том случае, когда котел ставят в самой низкой точке магистрали. Расширительный бак, напротив, должен быть смонтирован в самом высоком месте трубной разводки. Оптимальная зона его размещения – чердак.
2. Для исключения замерзания воды в зимний период стояк и сам компенсационный бак следует качественно утеплить.
3. При проектировании схемы разводки следует минимизировать количество поворотов труб и соединительных элементов. Каждый из них создает дополнительное гидравлическое сопротивление движению теплоносителя.
4. Поскольку скорость потока жидкости в открытом контуре невелика, то разогрев котла должен осуществляться медленно. Закипание теплоносителя отрицательно сказывается на ресурсе труб и радиаторов.
5. Если зимой система отопления не будет задействована, то до начала холодов воду из нее нужно полностью слить. Это убережет от разрушения не только трубы и радиаторы, но и сам котел.
6. Уровень жидкости в расширительной емкости следует периодически контролировать, восполняя потери. Если этого не делать, то в магистрали появятся воздушные пробки. Теплоотдача радиаторов при этом заметно снизится.
7. Предпочтение в качестве теплоносителя следует отдавать воде. Антифриз из-за его токсичности в открытом контуре лучше не применять.

Большое значение при монтаже должно уделяться соблюдению нормативного уклона тепловой магистрали. При монтаже труб его величина должна составлять от 5 до 10 мм на один погонный метр горизонтального участка. В противном случае произойдет попадание воздуха в радиаторы и падение их мощности. Уклон подающей ветки делают в сторону радиаторов.

Коллекторная врезка

На обратке он должен быть направлен в сторону котла.

Кроме того, гравитационный контур нуждается в установке труб большего диаметра, чем насосный (от 50 до 80 мм). Максимально допустимая протяженность разводки здесь почти в 2 раза меньше (не более 30 метров).

В отличие от насосной схемы теплоснабжения частного дома, где трубы идут на уровне пола, в открытом контуре их расположение иное. Подающая магистраль крепится под потолком. Обратная монтируется в подвальном помещении (где стоит котел) или прокладывается на уровне пола первого этажа.

Можно ли сделать теплый пол в гравитационной (открытой) системе отопления

Востребованная у владельцев частных домов опция «теплый пол» вполне доступна для варианта с открытым контуром.

Для подключения трубной разводки теплого пола в подающую ветку делается коллекторная врезка. Независимый нагрев двух контуров (радиаторного и подпольного) обеспечивается установкой на каждую линию регулятора температуры. Это усложняет структуру системы, но делает ее более удобной в эксплуатации. Подающую магистраль в этом случае придется поднять еще выше, проложив по чердаку. Ее утепление – обязательное условие безаварийной работы.

Кроме теплого пола, в открытую систему можно встроить бойлер косвенного нагрева. Его нужно смонтировать достаточно высоко (на 30-50 см ниже компенсационной емкости). Увеличить скорость движения теплоносителя в этом случае можно, подключив к бойлеру насос. Кроме этого, в магистраль водонагревателя придется поставить обратный клапан. Он необходим для предотвращения рециркуляции жидкости.

Сохранить работоспособность открытого контура с бойлером в период отключения электроэнергии несложно. Для этого его нужно установить на байпасную (обводную) линию, снабженную запорным краном. Отключив ее, мы уменьшим потери давления и обеспечим нормальную циркуляцию жидкости в тепловой магистрали.

Автоматика Резонный вопрос по этому поводу звучит так: кто будет следить за тем, чтобы в момент обесточивания сети байпасные ветки бойлера и циркуляционного насоса в обратке были перекрыты? Это посильная задача для грамотных специалистов-сантехников. Они установят автоматику. Она выполнит все необходимые переключения.

Последовательность работ

Монтаж двухтрубной системы начинают с установки водогрейного котла. От него отводят стояк, соединяемый с расширительным бачком. В верхней части емкости ставят переливную трубу, подключаемую к внутридомовой канализации. Далее выполняется прокладка подающей трубы к радиаторам. Каждый из них подключают к обратной магистрали.

Завершающая операция – заливка теплоносителя. Если в точках соединений труб контура не обнаружено подтеканий, то можно запускать котел.

Недостатки открытых систем

К числу недостатков гравитационной схемы можно отнести ограниченную область применения. Такое отопление будет нормально работать лишь в небольшом по площади одно- или двухэтажном доме (до 60 м2). Если в систему внедрен циркуляционный насос, то площадь обогрева можно увеличить. К сожалению, при отключении электроэнергии в этом случае нельзя рассчитывать на естественную циркуляцию теплоносителя. Создаваемого гравитацией давления будет недостаточно.

Подводя итог, отметим, что открытая система отопления в чистом виде уступает закрытому (насосному) варианту разводки. Энергонезависимость насосного оборудования обеспечить несложно. Для этого в линию его электроснабжения нужно установить источник бесперебойного питания, оснащенный емкими аккумуляторами.

Они способны поддерживать автономный режим в течение нескольких суток, поскольку суммарная мощность насосов и автоматики невелика. Выгода такого решения заключается не только в возможности использовать трубную разводку меньшего диаметра. Для принудительной циркуляции нет отграничений по протяженности трассы и этажности здания.