Открытая система отопления своими руками

Схемы открытой системы

На практике применяется несколько схем обустройства: естественный тип циркуляции воды, а также с принудительным побуждением движения посредством насосного оборудования.

Принципиальные отличия
Естественная циркуляция	Принудительная циркуляция
– нет механизма для передвижения теплового носителя – есть «разгонный» стояк высотой 330 см или более – возможно дополнение конструкции бойлером – максимальная протяжённость контура не более 30 м.	– наличие в схеме организации насосного оборудования – максимально высокий уровень тепловой отдачи – равномерный прогрев всех магистральных ветвей – наличие в схеме специальных отсекающих кранов
Оптимальный вариант для малогабаритных помещений с высокими потолками	Лучший вариант для обогрева больших площадей при наличии электропитания

Выбор схем напрямую зависит от количества отапливаемых этажей и общей площади строения

Немаловажное значение имеет желаемый тепловой режим, а также возможность обеспечить бесперебойное электроснабжение системы

Однотрубная

Однотрубная открытая система характеризуется подачей теплоносителя посредством одной магистрали, собранной из больших по диаметру труб, проходящих через все радиаторные батареи. Благодаря такой особенности обеспечивается:

• минимальное количество расходных материалов;
• лёгкость самостоятельного монтажа;
• незначительное количество труб в жилом пространстве.

Недостатком такой схемы является не слишком равномерный прогрев радиаторов. Менее интенсивно нагреваются и отдают тепло батареи, значительно удалённые от водогрейного оборудования.

Двухтрубная

• равномерный разогрев всех радиаторных батарей;
• индивидуальная регулировка всех радиаторов;
• долговечность и удобство эксплуатации.

При этом система двухтрубного открытого типа является более дорогостоящей и довольно трудозатратной в плане монтажа. Две коммуникационные ветки должны располагаться правильно, в соответствии с проектной документацией.

«Ленинградка»

Современное обогревательное оборудование и новые технологии способствовали заметному усовершенствованию «Ленинградки». Такая система приобрела улучшенную управляемость и увеличенную функциональность. Основные отличия «Ленинградки»:

• свободная циркуляция теплоносителя;
• наличие источника нагрева;
• монтаж радиаторов по периметру.

Трубопровод может быть горизонтальным или вертикальным, с верхним или нижним типом подключения. Первый вариант принято считать более эффективным с точки зрения тепловой отдачи, а систему нижнего подключения отличает простота монтажа.

«Паук»

• оптимальный способ гидравлического распределения теплового носителя;
• сбор остывшей воды из радиаторных батарей в горизонтальный трубопровод;
• отсутствие необходимости выполнять верхнюю разводку горизонтального типа.

Приборы, регулирующие температуру

1. Современные котлы имеют на передней панели пульт управления. Нажимая кнопки, его можно включить или выключить. Котлу можно задать режим работы – экономичный, минимальный или усиленный.

Когда зимой владелец долго не пользуется гаражом, чтобы водяное отопление в гараже не промерзло, можно задать котлу поддерживающий режим. Он обеспечит температуру в +5◦ C. Усиленный режим необходим, когда гараж необходимо срочно прогреть.

Проверьте, пред тем как установить водяное отопление, имеет ли котел датчики критических проблем. Они блокируют систему в критических ситуациях. Например, если котел перегрелся или закончилось топливо, или внутреннее давление достигло угрожающих параметров.

2. Если вы хотите, чтобы принцип работы водяного отопления в вашем гараже был основан в первую очередь на комфорте, то для поддержания заданных параметров температуры воздуха в гараже необходимы терморегуляторы водяного отопления. Они имеют два элемента: термоголовку и регулирующий кран. Поворачивая термоголовку, вы задаете нужную температуру. Внутри нее расположен особый состав, который при увеличении температуры в гараже также увеличивается в объеме и давит на кран регулировки. Доступ теплоносителя в радиатор уменьшается.

С принудительной и естественной циркуляцией

Все представленные выше схемы могут создаваться на основе отопительных котлов любого типа. Например, схема печного отопления частного дома строится на основе дровяной или угольной печи, а разводка труб может выполняться практически по любой из вышеописанных схем. Правда, во многие из них не помешало бы добавить принудительную циркуляцию. Для чего она нужна?

Главным отличием системы с принудительной циркуляцией теплоносителя от системы с естественной является циркуляционный насос.

Как мы помним, для однотрубных отопительных систем характерно уменьшение температуры теплоносителя по мере удаления от котла – часть тепла остается в радиаторах. Эти потери частично компенсируются с помощью схемы «Ленинградка», но в некоторых случаях недостаточно и этого. Для того чтобы исправить ситуацию, в отопительную систему устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя.

Принудительная циркуляция необходима и во многих других схемах, в том числе в двухтрубных. Все дело в том, что небольшой диаметр современных полипропиленовых труб, многочисленные соединения и повороты создают гидравлическое сопротивление. Кроме того, применение принудительной вентиляции позволяет обеспечить более быстрый прогрев домовладений.

Достоинства и недостатки принудительной и естественной циркуляции

У каждой системы есть свои достоинства и недостатки:

При отапливании помещения с большим количеством радиаторов циркуляционный насос просто необходим.

• естественная циркуляция проще и дешевле – отсутствуют расходы на циркуляционные насосы;
• принудительная циркуляция позволяет улучшить работу отопления в больших зданиях – в некоторых случаях можно обойтись и естественной циркуляцией, но тогда увеличивается время прогрева системы;
• принудительная циркуляция характеризуется легким гудением – естественная циркуляция обладает полной бесшумностью.

То есть во всем есть свои преимущества и недостатки.

Система отопления из полипропиленовых труб

Технические характеристики объекта и количество выделенных средств влияет на схему монтажа отопления. В квартирах многоэтажных зданий она соединяется с Центральной теплосетью, а в частных домах — с индивидуальным котлом. Независимо от вида объекта система может иметь одно из трех исполнений.

Однотрубная

Система отличается простым монтажом и количеством материалов. В ней монтируется одна труба для подачи и возврата, что сокращает число фитингов и крепежных элементов.

Она представляет собой один замкнутый контур с поочередным вертикальным или горизонтальным размещением радиаторов. Второй тип применяется именно в частных домах.

При прохождении через каждый радиатор у теплоносителя уменьшается температура. Поэтому однотрубный контур не способен равномерно обогревать весь объект. Существует также сложность регулирования температуры, так как не учитывается фактор теплопотерь.

Если радиаторы подключены не через вентили, то при ремонте одной батареи подача тепла прекращается по всему объекту. При устройстве такой сети в частном доме выполняется подключение расширительного бака. Он позволяет компенсировать изменение давления в системе.

Однотрубный контур допускает установку радиаторов с регуляторами температуры и термостатическими клапанами, позволяющими корректировать потери тепла. Монтируются также шаровые краны, вентили и байпасы для ремонта отдельных участков теплового контура.

Двухтрубная

Система состоит из двух контуров. Один из них для подачи, а второй — для возврата. Поэтому монтируется большее количество труб, запорной арматуры, фитингов, расходных материалов. Это увеличивает время монтажа и бюджет.

К плюсам 2-х трубной сети относится:

• Равномерное распределение тепла по всему объекту. 
• Минимальные потери давления. 
• Возможность установки насоса небольшой мощности. По этому, циркуляция теплоносителя может происходить самотеком. 
• Ремонт отдельного радиатора возможен без отключения всей системы.

2-х трубная система использует попутную или тупиковую схему движения теплоносителя. В первом случае разрешено устанавливать батареи с одинаковой теплоотдачей или радиаторы с разной мощностью, но с термостатическими клапанами.

Попутная схема применяется, если тепловой контур имеет большую длину. Тупиковый вариант используется при коротких магистралях. При устройстве 2-х трубной сети необходимо устанавливать радиаторы с кранами Маевского. Элементы позволяют сбрасывать воздух.

Коллекторная

В такой системе используется гребенка. Она является коллектором и устанавливается на подаче и возврате. Это двухтрубный тепловой контур. Монтируется отдельная труба, как для подачи теплоносителя к каждому радиатору, так и для возвращения остывшей воды.

Система может состоять из множества контуров, количество которых зависит от числа батарей.

При устройстве коллекторного теплового контура выполняется установка расширительного бака. Он вмещает минимум 10% всего используемого объема теплоносителя.

При монтаже также применяется коллекторный шкаф. Его стараются расположить на равном удалении от всех батарей.

Каждый контур в коллекторной системе представляет собой отдельную гидравлическую систему. Она имеет свою запорную арматуру. Это позволяет отключить любой из контуров без остановки работы всей системы.

Коллектор

Достоинства коллекторной сети:

• Имеется возможность регулировать температуру нагрева любого из отопительных приборов без ущерба для остальных батарей. 
• Высокий КПД системы благодаря прямой подаче теплоносителя к каждому радиатору.
• Предоставляется возможность применять трубы с меньшим поперечным сечением и менее мощный котел из-за высокого КПД системы. Поэтому снижаются расходы на покупку оборудования, материалов и эксплуатацию сети.
• Простой проектный процесс, без сложных расчетов.
• Возможность устройства теплого пола. Это позволяет создать более эстетичный интерьер, так как не нужно устанавливать традиционные батареи.

Для устройства коллекторной системы потребуется большое количество труб, фитингов и запорной арматуры. Обязательно также нужно будет приобрести гребенки, циркуляционный насос, расширительный бак и шкаф для коллекторов.

Большое количество элементов увеличивает трудоемкость монтажного процесса. Установка батарей выполняется вместе с кранами Маевского для предотвращения завоздушивания каждого из контуров.

Из чего состоит система и как она работает

Чтобы тепло поступало от котельной к приборам отопления, в водяной системе используется посредник – жидкость. Теплоноситель такого типа перемещается по трубопроводу и нагревает помещения в доме, причем все они могут иметь разную площадь. Этот фактор делает популярной подобную систему отопления.

Движение теплоносителя может осуществляться естественным путем, в основе циркуляции лежат принципы термодинамики. Благодаря разной плотности холодной и нагретой воды и уклону трубопровода вода движется по системе.

Одним из важных элементов системы отопления является открытый расширительный бачок, сюда поступает лишняя нагретая жидкость. Именно этот элемент стабилизирует давление теплоносителя. Главное условие – бак следует располагать в самой верхней точке отопительной системы.

Открытое теплоснабжение функционирует по следующей схеме:

• В котле нагревается вода и подается к приборам отопления в каждое помещение дома.
• На обратном пути лишняя жидкость уходит в расширительный бак открытого типа, ее температура понижается, и вода обратно возвращается в котел.

Системы отопления однотрубного типа подразумевает использование одной магистрали для подачи и обратки. Двухтрубные системы имеют независимую подающую и обратную трубу. При решении самостоятельно монтировать зависимую систему отопления лучше выбрать однотрубную схему, она более проста, доступна и имеет элементарную конструкцию.

Однотрубное теплоснабжение состоит из следующих элементов:

• Котел отопления.
• Батареи или радиаторы.
• Расширительный бачок.
• Трубы.

Упрощенная схема подразумевает использование вместо радиаторов трубы сечением 80-100 мм, но следует учитывать, что такая система менее эффективна в эксплуатации.

Особенности разницы функционирования закрытой схемы от открытой состоят в следующем:

• Расширение жидкости, происходящее в результате её нагревания в котле, компенсируется в мембранном расширительном резервуаре. После того как поступивший в бак теплоноситель охладился, он снова возвращается в систему. Таким образом в ней поддерживается постоянное давление.
• Создание необходимого давления происходит ещё на стадии установки контура отопления.
• Циркуляция жидкости осуществляется только при помощи насоса. В следствие этого закрытая схема целиком зависит от наличия электричества (помимо случаев подключения автономного генератора).
• Наличие циркуляционного насоса не налагает строгих рамок на диаметр используемых труб. Помимо этого трубопровод не обязательно должен быть расположен с уклоном. Главное условие — это расположение насоса на «обратке», для того чтобы в него поступал охлаждённый теплоноситель.
• Отсутствие уклона труб может сыграть отрицательную роль. Ведь даже при небольшом уклоне система будет функционировать и без электричества. А при горизонтальном расположении труб данная система не работает. Данный минус закрытой схемы перекрывает его высокий коэффициент полезного действия и иные плюсы.
• Установка данной сети проста и может быть применена для любых помещений, независимо от их площади. Помимо этого не требуется утепление магистрали, так как трубы нагреваются очень быстро.
• В закрытом типе существует возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя, вместо воды. Так же данная схема меньше подвергается коррозии, вследствие её герметичности.

• Несмотря на закрытость системы от окружающей среды, её герметичность может быть нарушена. Это может произойти в местах стыков схемы, либо на стадии заполнения её теплоносителем. Так же особо критичными являются места перегибов труб и верхние точки. Для того, чтобы избавиться от воздушных пробок, сеть оборудуется спец. клапанами и кранами Маевского. При наличие в схеме алюминиевых приборов отопления, отводчики воздуха обязательны (при контакте алюминия и теплоносителя выделяется кислород).

• Теплоноситель должен двигаться в том же направлении, что и воздух. То есть снизу вверх.
• После включения системы открыть краны, отводящие воздух, и закрыть краны, спускающие воду.
• Как только из крана отвода воздуха пойдёт вода — перекрыть его.
• Только после всего вышеперечисленного запускать циркуляционный насос.

Требования к трубопроводам

Предписанные нормы разрешают использование различных труб и трубной арматуры, которые не запрещены в строительстве. Рекомендуется использовать изделия одного производителя и стараться избегать прямых переходов между полимерными и стальными трубами.

Нельзя прокладывать трубопровод на неутепленном чердаке или в подпольном пространстве, если в них температура может опускаться ниже -20 градусов. Однако разрешен монтаж расширительного бака из негорючих материалов в чердачном помещении.

Трубы необходимо располагать таким образом, чтоб они оставались доступны для технического обслуживания и ремонта. Замуровать их в конструкции пола и стен разрешается лишь в случаях, когда эксплуатационный гарантийный срок превышает 40 лет.

Осуществляя скрытую прокладку, необходимо предусмотреть наличие люков в местах соединения. Полимерные трубы рекомендуется оставлять открытыми в местах, в которых исключены на них воздействие УФ-излечения, механические повреждения и прочие влияния. Нельзя прокладывать магистрали через перегородочные поверхности без установки негорючих защитных гильз.

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.

Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжнее для него.

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.

О схемах разводки

Самой простой схемой разводки отопления считается однотрубная.

Ее особенности:

1. Ведется 1 контур (замкнутый в кольцо);
2. Все радиаторы соединяются последовательно;
3. Теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру.

Это одна из самых простых конструкций. Но и здесь есть существенные недостатки. Так, однотрубная система не годится для крупных многоэтажных домов. Так как чем дальше находится радиатор, тем слабее он нагревается. А значит, помещения будут прогреваться неравномерно.

И увеличение количества секций на отдельной батарее не приведет к решению проблемы. Просто теплоносителю свойственно остывать на пути. И последний радиатор в линии будет холоднее чем предыдущие.

Поэтому устанавливать однотрубную систему стоит только в домах с небольшой площадью. Можно и компенсировать этот момент с помощью насоса принудительной циркуляции. Изменения налицо:

1. Насосное оборудование соединяется с котлом;
2. Теплоноситель начинают гонять по системе с ускорением;
3. Температура меняться не будет, и все радиаторы будут нагреваться правильно.

И вместе с тем, тут есть несколько минусов:

• Покупка насоса это расходы;
• Оборудование требует электропитания;
• При отключении электричества, отопление перестанет работать.