Закрытая система отопления частного дома: эффективная и экономная сеть

Закрытая система отопления частного дома — один из вариантов организации отопления в частном доме. С технической точки зрения, закрытая, да и любая система отопления представляет собой конструкцию из элементов, которые соединяются друг с другом посредством пластиковых или стальных труб в строго определённой последовательности. Главным достоинством закрытой отопительной коммуникации можно назвать то, что она имеет более продолжительный эксплуатационный срок из-за высоких показателей герметичности.

Закрытую систему отопления нельзя отнести к бюджетному варианту, но она имеет массу преимуществ перед открытой

Виды отопительных систем

Независимо от того, какая из отопительных конструкций используется, принцип действия остаётся один — теплоноситель подогревается в котле до нужной температуры и циркулирует по трубопроводу до отопительных приборов, постепенно остывая. После того как теплоноситель отдаст своё тепло, он возвращается обратно в котёл и процесс повторяется.

В качестве теплоносителя, как правило, выступают два вещества:

• вода;
• антифриз.

Существует два основных вида отопительных систем, которые классифицируются по конструкции расширительного бака. Расширительный бак — это устройство, которое компенсирует температурное расширение теплоносителя при его нагреве.

Система отопления может быть закрытая и открытая. Рассмотрим эти два вида более подробно:

1. Открытая. В такой конструкции расширительный бак является негерметичным. Поэтому при прокладке такой коммуникации в частном доме в качестве бака можно использовать любую подходящую ёмкость. Однако существует одно очень важное правило, которое следует соблюдать при монтаже открытой отопительной конструкции — расширительный бак должен располагаться выше других элементов системы.
2. Закрытая. В закрытой отопительной коммуникации бак обладает герметичностью. Благодаря этому, такую ёмкость можно монтировать в любой точке системы.

В закрытой системе расширительный бак должен быть большим, но расположить его можно в любом месте

Полезная информация! Благодаря высоким герметизационным показателям такой системы появляется возможность в увеличении давления. Также исключается контакт рабочей среды с кислородом. В результате снижается коррозийное воздействие и увеличивается эксплуатационный срок отопительного оборудования.

В некоторых случаях отопительные баки стыкуются с котлом (так называемый встроенный бак). Емкости для закрытых конструкций в основном представлены мембранным типом.

Преимущества и недостатки закрытой системы отопления

На сегодняшний день закрытые системы отопления стали очень популярными. Это связано с тем, что такие отопительные конструкции имеют преимущества, перед открытыми аналогами:

• такая система может функционировать довольно продолжительный период без участия человека, что говорит о её автономности;
• возможность использования разных теплоносителей, которые испаряются в открытых конструкциях;
• поддержание постоянных показателей давления необходимых для нормального обогрева частного дома;
• монтаж такой конструкции при желании можно провести собственноручно;
• снижение общих финансовых затрат на организацию такой системы;
• высокий коэффициент теплоотдачи;
• исключается необходимость в организации теплоизоляции для магистрали, отпадает необходимость в выставлении чётких углов её наклона;
• не нужно постоянно добавлять теплоноситель в систему, так как исключается его испарение;
• равномерный обогрев отопительных приборов, влияющих на отопление помещений;
• уменьшение коррозийных воздействий на отопительное оборудование;
• быстрый подогрев теплоносителя.

Использование антифриза в качестве теплоносителя для закрытой отопительной конструкции — отличное решение. Это связано с тем, что в зимний период появляется возможность пользоваться отопительной системой периодически, не опасаясь замерзания теплоносителя.

Естественную циркуляцию теплоносителя в закрытой системе организовать сложно, поэтому необходимо устанавливать насос

Закрытые системы имеют и некоторые недостатки:

• монтаж закрытой отопительной конструкции предполагает покупку довольно большого расширительного бака (он стоит достаточно дорого);
• ещё одним недостатком считается постоянная потребность в электроэнергии (для работы циркуляционного насоса).

Способы циркуляции теплоносителя в отопительной системе

Каждая из вышеперечисленных систем обязана обеспечивать доставку теплопроводящего вещества до батарей или радиаторов в частном доме. Выполнить эту доставку можно двумя способами. Рассмотрим их:

• система отопления с естественной циркуляцией;
• отопительная конструкция с принудительной циркуляцией.

В первом случае для монтажа системы используется минимум оборудования. Это влияет на общую стоимость организации отопления в частном доме. Естественная циркуляция воды или антифриза — процесс, в результате которого движение теплоносителя происходит от его же теплового расширения. Система отопления (с естественной циркуляцией) закрытая, как правило, устанавливается из экономических соображений, так как её стоимость ниже, чем у коммуникаций с принудительной циркуляцией теплоносителя.

При нагревании вода (или другой теплоноситель) теряет свою плотность, поэтому становятся легче. В результате происходит естественная доставка теплоносителя до отопительных приборов, к которым можно отнести батареи и радиаторы отопления. В радиаторах происходит теплообмен между теплоносителем и окружающей средой, что приводит к охлаждению первого. После охлаждения вода опускается по трубам обратно в котёл, вытесняя нагретую воду, которая поднимается к отопительным приборам. Таким образом, проходит естественная циркуляция теплоносителя в закрытой отопительной системе и происходит обогрев дома.

Однако такая система имеет и свои минусы, среди которых: недостаточное давление в системе, неравномерный нагрев отопительных приборов.

Показатель естественной циркуляции, как правило, зависит от нескольких факторов:

• разница температур между остывшим и подогретым теплоносителем (в большинстве случаев она составляет около 10 градусов);
• диаметр труб между приборами в отопительной системе, который влияет сопротивление передвижению теплоносителя.

Закрытая система с насосом обеспечит равномерный прогрев всех радиаторов в доме, независимо от их расположения и удаленности от котла

Эксплуатационные характеристики отопительной конструкции зависят от расположения её элементов. Например, котёл должен располагаться ниже уровня батарей не менее чем на 3 метра.

Система отопления (с принудительной циркуляцией) закрытая предусматривает установку специального насоса, который называется циркуляционным. Он выполняет функцию по созданию необходимой разницы давления для нормального передвижения теплоносителя от котла до радиаторов отопления и обратно. Такая система имеет некоторые преимущества. Рассмотрим их:

• более быстрый нагрев помещений;
• равномерный нагрев отопительных приборов;
• возможность контроля и регуляции отдельных частей отопительной конструкции, отключения одной из частей цепи в случае необходимости;
• исключается накопление воздуха в системе;
• использование циркуляционного насоса позволяет выполнить систему закрытого образца с использованием мембранной расширительной ёмкости;
• экономия топлива.

Обратите внимание! Система с принудительной циркуляцией не нуждается в увеличении диаметра труб для достижения необходимых показателей давления. Это позволяет сэкономить денежные средства при монтаже такой системы.

Элементы закрытой отопительной системы

Рассмотрим, из каких элементов состоит любая отопительная коммуникация закрытого типа:

• котёл, оснащённый группой безопасности. Группа безопасности может быть смонтирована непосредственно в котёл или же на выходе из устройства (в подающем трубопроводе).
• трубы;
• батареи или радиаторы;
• конвекторы;
• в некоторых случаях — трубопровод в полу (тёплый пол);
• циркуляционный насос, который необходим для нормального передвижения нагретой рабочей среды. Монтируется такое устройство, как правило, в месте, где температура ниже всего (на обратном трубопроводе). Это необходимо для исключения возможности перегрева насоса;
• расширительный бачок. Как уже было сказано выше, это устройство компенсирует температурное расширения воды или антифриза.

Закрытый тип отопления позволяет установить и систему «теплый пол», работа которой также зависит от циркуляционного насоса

Это основные элементы, которые входят в состав закрытой отопительной коммуникации. Существуют и фасонные детали, к которым можно отнести соединительные элементы — фитинги, отличающиеся разнообразием форм и вариантов монтажа.

Правильный выбор котла для закрытой системы

Отопительная система закрытого типа может функционировать в автономном режиме. Специалисты рекомендуют устанавливать автоматические котлы, которые осуществляют работу по параметрам, установленным после монтажа. В таком случае не требуется никакого вмешательства со стороны хозяев, что является очень удобным.

Основные разновидности котлов, в зависимости от топлива, на котором они работают:

• газовые;
• электрические;
• на жидком топливе;
• на твёрдом топливе.

Наиболее подходящим вариантом, для закрытой отопительной коммуникации являются котлы, использующие в качестве топлива газ. При монтаже газового котла для закрытой отопительной конструкции существует возможность подключения к системе комнатного термостата. Этот прибор позволяет выставлять необходимую температуру в отапливаемых помещениях, причём точность температуры является очень высокой (до одного градуса).

К некоторым разновидностям котлов можно подключить специальные датчики погоды, которые устанавливаются снаружи здания и передают информацию о погоде. По их показаниям котёл регулирует мощность и скорость нагрева теплоносителя.

Закрытую систему для обогрев дома можно организовать с любым типом котла, в том числе и электрического

Стоит также сказать несколько слов о моделях, которые функционируют на электрической энергии. Существует три типа таких котлов:

• обычные котлы, включающие в себя трубчатый электронагреватель (ТЭН);
• индукционные;
• электродные.

Два последних типа считаются более компактными и выгодными, с финансовой точки зрения. Кроме этого, они обладают меньшим коэффициентом инерционности, что также является неоспоримым плюсом.

Самыми универсальными на сегодняшний день считаются котлы, которые используют в качестве топлива твёрдые или жидкие материалы.

Обратите внимание! При монтаже устройства, функционирующего за счёт сгорания жидкого топлива, обязательно требуется обустройство отдельного помещения (с учётом правил пожарной безопасности). А твердотопливные приборы разрешается устанавливать в доме.

Твердотопливные котлы имеют возможность организации автоматического контроля за процессом горения, однако, из-за специфики топлива эффективность такой автоматической системы будет ниже.

Расчёт мощности этого устройства производится довольно просто, но и здесь есть свои нюансы. Специалисты советуют подбирать котёл, руководствуясь таким расчётом: на 1 м² площади необходимо 100 Ватт мощности. Желательно подбирать котёл с мощностью несколько выше. Это обусловлено тем, что бывают аномально холодные зимы. Запас мощности должен составлять примерно 30–50%.

Выбор расширительного бака

Расширительный бак в закрытых системах представляет собой ёмкость с высокими показателями герметизации, которая разделена в горизонтальной плоскости специальной мембраной. В верхней части такой ёмкости может находиться инертный газ, который повышает эксплуатационные характеристики устройства.

Принцип действия этого устройства основан на температуре теплоносителя. То есть, пока этот показатель низкий — ёмкость будет пустой. После того как теплоноситель нагреется до высокой температуры, происходит удаление, образовавшегося в результате температурного расширения, излишка в ёмкость. При этом происходит подъём мембраны и сжатие инертного газа.

Расширительный бак для такой системы отопления должен быть герметичным и оснащенным манометром

Описанный выше процесс, как правило, фиксируется на измерительном приборе (манометре) и может послужить сигналом для уменьшения интенсивности подогрева теплоносителя. Некоторые разновидности таких баков оснащаются предохранительным клапаном, который необходим для того, чтобы сбросить излишки газа.

Теплоноситель в такой ёмкости постепенно охлаждается и давление инертного газа, воздействующее на него, постепенно выдавливает теплоноситель обратно в конструкцию. После удаления остывшего теплоносителя из бака происходит выравнивание давления на измерительном приборе.

Мембраны для таких устройств подразделяют на два типа в зависимости от их формы:

• тарельчатые;
• грушевидные.

Как заполнить систему теплоносителем?

В случае если отопительная конструкция состыкована с водопроводной системой с помощью шарового крана, то тогда её заполнение не составляет никакого труда: один человек должен открывать попеременно кран, а другой — выпускать лишний воздух из батарей. Рекомендуется открывать кран не больше, чем на треть, чтобы напор был не очень сильным.

Человек, который находится в помещении котельной, должен следить за показателями давления на измерительном приборе. Когда этот показатель достигнет 2 Бар, необходимо прекратить заполнение отопительной коммуникации водой, после чего второй человек, используя специальные краны, удаляет лишний воздух из батареи. После этого процедура повторяется до тех пор, пока показатель давления в системе не достигнет расчётного.

Заполнение системы теплоносителем производится при помощи насоса, который перекачивает жидкость из емкости в трубы

Чтобы заполнить теплоносителем систему, которая не подключена к водопроводу, необходим насос (ручной или электрический), и емкость, из которой теплоноситель будет перекачиваться в отопительную коммуникацию. Перед тем как приступить к заполнению отопительной системы, нужно открыть воздушные краны на батареях. Заполнение труб выполняется с помощью насоса после подключения сливного штуцера к трубопроводу. Важно помнить, что нужно вовремя закрывать краны на батареях, чтобы избежать утечки теплоносителя.

После заполнения системы обязательно нужно провести её запуск и проверить всё оборудование. Если отопительная система работает нормально, нигде не подтекает и выдаёт нужное давление на манометре, то тогда закачка прошла успешно.

Почему падает давление в закрытой системе отопления?

Закрытая отопительная конструкция должна быть герметичной. При снижении давления в этой системе может быть только одна причина — протечка. Для того чтобы обнаружить протечку необходимо провести осмотр следующих конструктивных элементов в системе:

• места стыковки труб и сами соединительные элементы — фитинги;
• автоматические элементы, осуществляющие удаление воздуха (воздухоотводчики);
• всю запорно-регулирующую арматуру;
• предохранительный клапан;
• расширительную ёмкость. В этом случае, скорее всего, можно обнаружить трещину в разграничительной мембране.

Важно! Для того чтобы провести устранение течи, в любом случае понадобится удалить теплоноситель из всей системы или из отдельного её участка.

После ремонта придётся выполнить повторную закачку рабочей среды в отопительную систему. Специалисты рекомендуют понаблюдать несколько суток за показателями манометра.