Закрытое отопление

Обеспечить тепло в доме, не подключенном к центральной теплосети, поможет обустройство автономной системы с теплогенератором, работающим на любом виде топлива. Сегодня популярностью пользуется закрытая система отопления, оснащенная циркуляционным насосом для принудительного движения теплоносителя.

Закрытая система отопления в частном доме

Выбор котла для закрытой системы отопления

Закрытая система отопления в частном доме способна работать с любым видом топлива: можно использовать и газовые устройства, и электричество, и твердое топливо. На выбор подходящего котла должны в первую очередь повлиять результаты расчетов необходимой тепловой мощности. Выполнение расчетов можно поручить специалисту, а можно заняться этим самостоятельно – но в таком случае полученный результат будет приблизительным.

Существуют разные виды отопительных котлов: одноконтурные, двухконтурные или с бойлером. В загородных домах зачастую устанавливаются двухконтурные котлы, поскольку их эффективность на маленьких площадях вполне достаточна. Котел, оборудованный бойлером, немного удобнее: в нем постоянно есть горячая вода, и его не нужно постоянно наполнять.

Особенности и преимущества

Отопительные системы различаются по конфигурации расширительного бака — специальное емкости, компенсирующей тепловое расширение теплоносителя. Открытый бак устанавливается в гравитационной системе — жидкость по трубам движется без установки циркуляционного насоса на отопление. Перемещение теплоносителя происходит за счет естественной циркуляции среды, меняющей плотность при нагреве и под воздействием силы тяжести.

Особенность закрытой системы — использование расширительного бака закрытого типа, который представляет собой герметичную емкость, оснащенную эластичной мембраной внутри. За счет этого обеспечивается эффективная работа под давлением и исключается контакт жидкости с воздухом.

Внутреннее устройство расширительных баков закрытого типа

С принудительной циркуляцией

Система отопления закрытого типа в частном доме может иметь в составе циркуляционный насос, заставляющий теплоноситель активно перемещаться, максимально прогревая все приборы отопления или контур теплого пола.

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией имеет ряд преимуществ:

• нагрев жидкости, находящейся под давлением, происходит быстрее;
• снижается риск завоздушивания трубопровода и радиаторов;
• предотвращается испарение теплоносителя (что особенно важно при использовании антифриза), проникновения в жидкость кислорода, провоцирующего коррозию металлических элементов системы;
• за счет монтажа мембранного бака внизу рядом с котлом, а не в верхней точке контура, как в открытых системах, упрощается монтаж и обслуживание;
• движение жидкости под небольшим давлением упрощает расчет и монтаж трубопровода — в отличие от гравитационной системы, в данном варианте нет жестких требований к углу наклона труб и можно использовать трубы меньшего диаметра;
• отсутствует необходимость использовать трубы большого диаметра и монтировать их открытым способом, чтобы иметь доступ к любому участку системы для ликвидации воздушных пробок.

Пример с индукционным котлом

Система отопления частного дома с циркуляционным насосом и мембранным расширительным баком обеспечивает более качественный обогрев помещений по сравнению с гравитационной. Но при этом имеет один существенный недостаток — энергозависимость. Работа насоса требует электричества, поэтому данный вариант не подходит для построек в удаленной местности с недостаточно качественным электроснабжением или полным его отсутствием.

С естественной циркуляцией

Гравитационная система отопления энергонезависима, и в этом ее преимущество. Обычно это система отопления с твердотопливным котлом или печью, реже используются жидкотопливные агрегаты.

Отопление без насоса подходит для жилища относительно небольшой площади, при этом важно правильно рассчитать диаметр труб для каждой части системы и спроектировать схему их монтажа, соблюдая оптимальный угол наклона звеньев трубопровода. Необходимо снизить риск завоздушивания и обеспечить эффективное продвижение теплоносителя.

В закрытую систему отопления с естественной циркуляцией можно в любой момент добавить циркуляционный насос, повысив ее эффективность. Это оптимальный вариант для местности, где есть проблемы с электроснабжением. В этом случае при временном отсутствии электричества дом не останется без тепла — система закрытого типа в частном доме будет работать как гравитационная.

Естественная циркуляцияОбратите внимание! Использование мембранного бака в самотечной системе негативно сказывается на ее функционировании, поскольку жидкости в замкнутой системе отопления требуется преодолевать сопротивление мембраны в герметичной емкости. Для гравитационных систем предпочтителен открытый бак, а в контур с мембранным расширительным баком обычно добавляют циркуляционный насос.

Схема

Схема закрытой системы отопления бывает однотрубной и двухтрубной. Выбор зависит от условий использования и требований к эффективности.

Однотрубная схема замкнутой отопительной системы подходит для построек небольших размеров. Допускается ее монтаж в двухэтажном доме, причем на каждый этаж должно приходиться не более 5 радиаторов. Однотрубная схема (ленинградка) имеет существенный недостаток — радиаторы подключены последовательно, и чем дальше от котла расположен прибор отопления, тем ниже температура теплоносителя, который проходит через него. Замыкающими цепочку радиаторами должны служить приборы отопления с увеличенной площадью теплоотдачи по сравнению с первыми.

Схема двухтрубной системы обогрева

Двухтрубная схема закрытой системы отопления более эффективна, поскольку позволяет доставлять во все радиаторы теплоноситель одной температуры. Данный вариант подходит для домов большой площади, в том числе в несколько этажей.

Особенности монтажа

Твердотопливные агрегаты, двухконтурные и одноконтурные, склонны к образованию конденсата в топочной камере, что вызывает коррозию и повреждает металл. С целью избежать этого эффекта в схему обвязки добавляется смесительный узел, в состав которого входит трехходовой клапан и байпас. Благодаря клапану теплоноситель циркулирует по малому контуру, пока не нагреется до требуемой температуры, после чего открывается доступ в котел для теплоносителя из отопительного контура. Твердотопливные котлы с обвязкой данного типа безопасны в эксплуатации и служат максимально длительный срок.

Обвязка трубами отопительного агрегата

Система отопления закрытого типа рассчитана на работу в автономном режиме и использование температурных датчиков для поддержания комфортного микроклимата. Это учитывается при выборе разновидности котла — рекомендуется использовать автоматизированный агрегат. Газовые и электрические котлы снабжены автоматикой, если в систему отопления подключается твердотопливный котел, лучше выбрать агрегат длительного горения, пиролизный или пеллетный.

Группа безопасности

Подающий теплоноситель трубопровод на выходе из котла оснащается группой безопасности, которая отвечает за контроль работы теплогенератора. В ее состав входит манометр (измеряет давление), автоматический воздухоотводчик (для стравливания газов), предохранительный клапан (сбрасывает излишки теплоносителя при повышенном давлении). Группу безопасности (ГБ) можно приобрести в готовом виде либо установить на коллектор соответствующие устройства, купленные по отдельности.

Внимание! Между группой безопасности и патрубком котла запрещается монтировать отсечную арматуру.

Расширительный бак

Отопление закрытого типа предусматривает установку устройства для компенсации увеличения объема нагревающегося теплоносителя. Мембранный расширительный бак — это герметичная емкость с эластичной внутренней перегородкой грушевидной или тарельчатой формы. Нагретый теплоноситель, увеличившись в объеме, растягивает мембрану и заполняет часть резервуара. По мере остывания объем жидкости уменьшается, и мембрана стремится принять прежнюю форму, вытесняя теплоноситель из емкости. За счет этого в системе поддерживается определенный уровень давления.

Принцип работы мембранного расширительного бачка

Объем мембранного бака рассчитывается конкретно для каждой системы. Он должен составлять не менее 10% от общего объема теплоносителя в контуре (емкость котла, всех приборов отопления и труб), если речь идет о воде, либо от 15%, если в качестве теплоносителя выбран антифриз.

Циркуляционный насос

Циркуляция воды обеспечивается специальным насосом, при выборе которого учитывается тепловая мощность, отапливаемая площадь, протяженность трубопровода, схема автономной системы, диаметр труб и ряд других факторов.

Рекомендуется выбрать циркуляционный насос мокрого типа, где теплоноситель проходит через ротор — с таким устройством отопительная система значительно меньше шумит во время работы. Монтаж системы предусматривает установку насоса на обратном трубопроводе.

Правильно смонтированный циркуляционный насос

Если система рассчитана на эксплуатацию с естественной и принудительной циркуляцией в зависимости от наличия электроснабжения, требуется предусмотреть байпас, по которому теплоноситель будет проходить в обход насоса.

Заливка системы

Домашним мастерам, обустраивающим автономное отопление своими руками, важно заранее разобраться, как правильно заполнить систему отопления в частном доме, чтобы не допустить образования воздушных пробок.

Для первого запуска отопления в частном доме желательно пригласить специалиста, который проверит правильность схемы и качество монтажа элементов, проконтролирует работу котла. Но в дальнейшем, после профилактических работ, вновь потребуется заполнение системы отопления теплоносителем, поэтому необходимо знать, как это сделать без ошибок.

Насос для заполнения системы отопленияОбратите внимание! Заполнение системы отопления закрытого типа рекомендуется выполнять с помощником. Один человек будет заполнять водой или антифризом контур, а второй — отслеживать спуск воздуха из труб.

Заполнение водой

В верхней точке правильно смонтированной отопительной системы располагается автоматический воздухоотводчик. Перед тем, как заполнить водой контур, клапан требуется полностью открыть, чтобы через него выходил вытесняемый воздух.

Обратный трубопровод монтируется под уклоном и в нижней точке устанавливается сливной кран, который позволяет удалять теплоноситель из системы. Рядом, чуть ниже котельного агрегата, должен иметься патрубок с обратным клапаном, который служит для заполнения системы отопления.

К патрубку может быть подключена труба водопровода, в этом случае, чтобы заполнить систему отопления водой, достаточно повернуть вентиль. При отсутствии стационарной трубы патрубок соединяют с водопроводом при помощи гибкого шланга. Заполнение водой закрытой системы отопления требует, чтобы вода подавалась под давлением, немного превышающим расчетное рабочее давление.

Проверка батареи после заполнения водой

Подача воды в систему завершается, когда все приборы отопления и трубы заполнились — из верхнего воздушного клапана начинает стекать теплоноситель. На завершающем этапе заливки закрывают верхний воздушный клапан и открывают краны Маевского на всех батареях поочередно, чтобы ликвидировать воздушные пузыри. Закачка воды прекращается, когда устранен весь воздух из системы и манометр на группе безопасности показывает расчетное давление (1,5 атм или более, в зависимости от характеристик котла).

Если в закрытой системе отопления используется двухконтурный котел с модулем подпитки водой, порядок действий предусматривает подключение заливочного шланга к специальному крану для закачки теплоносителя, который входит в состав модуля.

Если речь идет о системе с газовым котлом и водяным контуром, важно знать, как запустить агрегат. С котла снимается лицевая крышка, чтобы обеспечить доступ к циркуляционному насосу подкачки. После заполнения системы своими руками и ее проверки на герметичность включают агрегат, установив рабочий режим. С циркуляционного насоса подкачки, который начнет булькать, отверткой слегка отвинчивают крышку, чтобы вышел воздух и начала капать вода. Затем крышка завинчивается обратно и через 3-4 минуты операция повторяется два-три раза с небольшими интервалами. Агрегат станет работать тише и включится розжиг горелки. Проверьте показания манометра и ненадолго откройте подпитывающий кран, чтобы создать давление, соответствующее расчетному.

Заполнение антифризом

Применение незамерзающей жидкости в качестве теплоносителя имеет свои особенности. Разберемся, как заполнить систему отопления закрытого типа антифризом, учитывая, что его нельзя залить через расширительный бак или подать из водопровода.

Заполнение антифризом

Система заполняется следующим образом:

• Вариант 1. Незамерзающая жидкость закачивается ручным опрессовочным насосом, который позволит обеспечить необходимое давление.
• Вариант 2. Используется электрический насос, способный перекачивать жидкости с различной плотностью.
• Вариант 3. Заливка выполняется через шланг, нижний конец которого подсоединен к патрубку обратного клапана, а верхний поднят выше верхней точки системы (на чердак, крышу, второй этаж). По завершении работ остатки теплоносителя из шланга сливают в подставленную емкость.

Заправка незамерзающим теплоносителем

Прежде чем выяснять, как нужно заполнять различные системы отопления незамерзающими жидкостями или антифризом, следует разобраться в их разновидностях.

Для нормальной работы отопительных систем антифризы (anti – против, freeze – мёрзнуть) должны быть:

• нетоксичными, исключающими возможность малейшей угрозы для людей;
• негорючими, и их пары взрывобезопасными;
• инертными к материалам, из которых выполнена отопительная система;
• обладать теплоемкостью не менее расчетного ее значения;
• отличаться текучестью.

В «чистом” виде антифризы агрессивны, способны разрушать трубопроводы, котлы и приборы отопления. Для снижения или вовсе исключения негативных свойств незамерзающих жидкостей их разбавляют водой в пропорциях, указанных производителем составов.

Антифризы выпускают в двух вариантах, различаемых по температуре замерзания. Это концентрированное средство -65°С и разбавленное – 30°С

Используют и добавки: антикоррозионные, стабилизирующие, очистительные, антипенные и другие. Чем меньше воды, тем ниже температура замерзания и выше стоимость. При разбавлении антифризов обычно нужно добавлять и присадки, которые идут в комплекте. Присадки работают при определенной концентрации.

Без комплекса добавок, составы использовать нельзя, так как они обеспечивают заданные параметры. По этой же причине не рекомендуется смешивать разные теплоносители особенно с разной основой. Резко уменьшается их срок эксплуатации. Антифризы имеют повышенную вязкость, их нельзя использовать в отоплении с естественной циркуляцией.

Средний срок годности органических теплоносителей 3 – 5 лет, через которые присадки теряют свойства и жидкость становится агрессивной. При замене старый антифриз нужно откачивать и отвозить на утилизацию, что дополнительно увеличивает затраты.

Когда-то и автомобили использовали воду для охлаждения, но сейчас это редкость. Сейчас в мире более 70 процентов отопительных систем работают на воде, но процент все время уменьшается. Причиной сдерживающей широкое распространение антифризов является как их высокая стоимость, так и повышенные требования к оборудованию, токсичность и необходимость их утилизации.

Отработавшие свой срок антифризы, для более полного удаления сливается в подогретом до 45 градусов состоянии.

Сейчас основное оборудование рассчитано на воду и производители дорожащие репутацией, часто указывают, что они не гарантируют работу на антифризах. Или указывают разрешенный тип антифриза при определенных условиях. Самому экспериментировать опасно.

Незамерзающие составы критичны к перегреву. В них начинается распад и образование газов, твердых отложений. Образуются воздушные пробки, пригары в котлах и отказ оборудования.

При температурах 80 градусов и выше начинается парообразование, поэтому современные котлы имеют нагрев до 75 градусов, поддерживаемых автоматикой. При превышении происходит аварийное отключение котла. С органическими теплоносителями температуру снижают до 70 градусов.

В гравитационных системах отопления нежелательно использовать антифризы. У них слишком большая вязкость для самопроизвольного движения по трубам. Из открытого расширительного бачка жидкость будет свободно испаряться, заставляя регулярно пополнять объем и выделять едкие летучие вещества

Для безопасной работы контура отопления с антифризом нужна автоматика, отключающая нагревательный агрегат при превышении температуры. Если в схеме системы отопления нет подобного устройства, антифризы в качестве теплоносителя не стоит использовать.

Обычно в технической документации на котлы и оборудование указывается вид теплоносителя. Применение другого теплоносителя снимает ответственность с производителя и прекращает гарантийное его обслуживание.

Для заправки систем отопления выпускают теплоносители на основе – этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина.

Самый дешевый этиленгликоль

Недостатком является токсичность, доза 100 – 250 грамм смертельна для человека. Имеет третий класс опасности по ГОСТ. Токсичны так же и пары. Допустимая норма ПДК – 5 миллиграмм/куб. метр. Поэтому в открытых отопительных системах использовать нельзя. Запрещен и для двухконтурных котлов, ведь возможна протечка средства в магистраль горячего водоснабжения.

Для исключения этого, умельцы делают давление водопровода выше, чем отопления. Но и это не даёт полной гарантии и может вызвать, при повреждениях, отказ котла. Использовать этиленгликоль разрешено только для закрытых систем отопления.

Заполнять отопительный контур незамерзайкой на основе этиленгликоля следует в перчатках и в респираторе. Жидкость токсична, при попадании на кожу может вызвать ожог

Утечки и прорывы отопления весьма вероятны. Если система заполнена недорогим, но токсичным средством на основе этиленгликоля, протечки могут создать опасность для здоровья владельцев дома. Относительно низкая цена является причиной применения. Здоровье же не купишь, как антифриз. Поэтому выбор за вами.

Этиленгликоль имеет в 1,5 -3 раза большую проникающую способность и агрессивность к уплотнениям.

Повышенная текучесть антифриза требует использования паронитовых или тефлоновых уплотнений и специальных герметизирующих паст и уплотнителей в разъемных соединения. Стандартные варианты для водяных контуров не подходят

Автомобильные антифризы, тосолы, использовать категорически нельзя, как содержащие более токсичные присадки.

У гликолевых теплоносителей:

1. Максимальная температура должна быть не более 70 градусов, что ещё больше увеличивает размер батарей.
2. Вязкость на 40- 60% выше и для прокачки требуется в 1,5 – 2 раз большая мощность мотора и минимизация изгибов, отводов и увеличенный размер труб.
3. Объёмное расширение при нагреве на 140- 150% больше, требуется на такую же величину, увеличенный объём расширительного бака.
4. Плотность на 15 – 20% выше, увеличиваются прочностные характеристики.

Строительство новой системы, рассчитанной на применение синтетических теплоносителей, соответственно обходится в 1,3 – 1,5 раза дороже, чем сооружение водяного аналога. О немалой стоимости самой незамерзающей жидкости тоже не стоит забывать.

Переделка водяной жидкости так же не используется, так как сокращаются сроки эксплуатации и в результате обходится дороже. Так же гликолевые смеси агрессивны к цинку, взывая отслоение и шлам, полностью забивающей трубы. В старых конструкциях оцинкованные трубы распространены.

Тем не мене, при учете вышеуказанных недостатков этиленгликоль еще применяется. Заполнять системы необходимо, только после того как всё оборудование теплосистемы будет приспособлено для заправки антифризами.

Особенностью является необходимость расположения оборудования для заправки, на непроницаемых покрытиях, для недопущения попадания гликоля в жилые помещения и тщательный контроль соединений переходных шлангов. Хотя это, аккуратные мастера, делают при заправке любыми антифризами.

Специфика применения пропиленгликоля

В последнее время активно вытесняет другие виды теплоносителей, хотя по своим физико-техническим параметрам почти не отличается от этиленгликоля и требует почти такого же изменения оборудования теплосистем.
Относится по ГОСТ ко второму классу опасности и также требует утилизации. Пары ПДК – 7 миллиграмм/ куб. метр.

Антифризы этой группы выпускаются на базе фармакологического пропиленгликоля, не оказывающего столь вредного влияния на организмы как предыдущий вариант

Преимущества этого незамерзающего теплоносителя:

• относительно экологически чист и безвреден для людей. Это основная причина, почему сейчас многие производители его рекомендуют для одноконтурных и двухконтурных котлов;
• обладает смазывающими свойствами, что облегчает работу насосов;
• при полном испарении воды не замерзает, сохраняя текучесть;
• коррозионная активность очень низкая, а с добавками ещё улучшается;
• при проливе достаточно смыть водой и протереть.

Есть у жидкости на полипропиленгликоле недостатки. Это
стоимость его, которая в 1.5 – 2 раза выше этиленгликоля, ведь производится он в основном за границей. Жидкость агрессивна к металлическим трубам, не совместима с трубопроводами, сооруженными из оцинкованных труб, т.к. при контакте с цинком присадки состава теряют свои свойства.

При температуре выше допустимой начинается разложение с образованием газов, пены и твердого нерастворимого осадка.

Несмотря на все эти недостатки, считается одним из лучших теплоносителей.

Особенность глицериновых теплоносителей

Такие же безвредные, как и пропиленгликолевые, при допустимых температурах. Их исторически раньше всех стали использовать для этих целей, получая глицерин из жира. Пролив не опасен. Достоинством является цена, которая ниже чем у пропилена, оставаясь выше этиленгликоля. Поэтому используется фальсификаторами для разбавления полипропиленгликоля.

Незамерзающая жидкость на основе глицерина относится к разряду элитных. Она безопасна для окружающих и среды. Заливку такого антифриза можно проводить так же, как и заправку системы водой

Даже некоторые европейские производители добавляют его около до 10%, поэтому нужно быть внимательным и читать состав. С другой стороны, в Европейском союзе, как основной компонент теплоносителя, глицерин не применяется.

Глицерин обладает более широкими – до 105 градусов, предельными температурами. Класс опасности два.

Недостатки:

1. При превышении максимальных температур при разложении выделяется ядовитый газ, обладающий неприятным запахом.
2. При выпаривании, становится гелеобразным, начинаются пригары и разложение, нужно регулярно компенсировать выпаривание, добавляя дистиллят.
3. Обладают повышенной вязкостью и требуются трубы большего диаметра.
4. Легко вспенивается, что частично убирается присадками.
5. Обладает повышенной проникающей способностью и требует применения паронитовых и тефлоновых прокладок.

Обладает значительной коррозионной активностью, и давно отвергнут автомобилестроителями. За счёт современных присадок, это уменьшается и сводится на нет. Да ещё при правильной эксплуатации.

Глицериновые теплоносители, тем не менее, рекомендуют в большей степени, чем этиленгликолевые за их безвредность и с комплексом присадок удовлетворительно работают в тепловых сетях. Беда в том, что в погоне за деньгами, выпускают продукцию без полного комплекса добавок или совсем без них. Нужно быть внимательным при покупке.

В особый вид можно отнести системы отопления с электродными котлами, в которых теплоноситель является и нагревательным элементом. Нагрев происходит при протекании тока через раствор при его ионизации.

Раствор вдобавок к вышеперечисленным, должен иметь расчётное электрическое удельное сопротивление порядка 3,5 – 4 КОм×см. Для этого применяют водный раствор или раствор пропиленгликоля с добавками, которые и создают необходимые электрические характеристики.

Этот вариант дороже, найти в продаже сложнее, канистры не всегда маркированы. Производители с безупречной репутацией в маркировке указывают «элитный”

Давление в системе и подпитка

Стабильное рабочее давление — залог эффективной работы отопительной системы. Разберемся, почему падает давление в системе отопления. Это происходит из-за уменьшения объема теплоносителя, причиной которому служат неизбежные утечки в узлах и местах соединения, выброс жидкости из воздухоотводчиков в процессе ручного развоздушивания радиаторов и т.д.

От падения давления ниже требуемых значений убережет автоматический клапан подпитки, соединенный с водопроводом. В небольших системах монтируют механический клапан, но в этом случае потребителю требуется регулярно проверять показания манометра и добавлять необходимый объем теплоносителя вручную.

Заключение. Умение правильно выполнять заливку отопительной системы закрытого типа позволит правильно готовить ее к отопительному сезону и выполнять запуск после проведения ремонтных или профилактических работ.

Видео по теме:

Время сбрасывать и время заполнять

Когда приходится заполнять отопительный контур?

Всего в трех случаях:

1. При первом запуске;
2. После ремонта запорно-регулирующей арматуры, котла, розлива, замены отопительных приборов и т.д.;
3. После сброса отопительной системы на время длительного зимнего простоя. Он практикуется, если контур заполнен водой и дом надолго остается без отопления.

Для полного осушения контура сбросники должны стоять на всех скобах ниже уровня розлива. При сбросе нужно открыть хотя бы один воздушник в верхней точке контура, чтобы он засосал воздух.

На фото — выведенный на улицу сброс, расположенный в нижней точке отопительного розлива моего дома.