Mailtrain.ru

Журнал Mailtrain.ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Открытая система отопления: принцип действия такой схемы обзор сильных/слабых сторон

Открытая система отопления: принцип действия такой схемы + обзор сильных/слабых сторон

Благодаря простоте установки и обслуживания, а также невысокой цене до сих пор пользуется популярностью открытая система отопления. С годами она претерпела некоторые изменения и уже в обновленном виде успешно применяется в селах, деревнях, коттеджных поселках, которые обеспечены газоснабжением. Она является отличным вариантом для отопления помещения небольшой площади, например, одноэтажного дачного домика. Недорогое обслуживание плюс достаточная эффективность – по этим критериям многие дачники выбирают данную схему.

Принцип работы

Схема отопления водяного типа подразумевает как естественное, так и принудительное движение носителя тепла. В роли нагревательного устройства выступают напольные или настенные модели котлов: один или два контура, носитель тепла в виде пара, воды или антифриза. Система отопления открытого типа чаще всего в виде теплоносителя имеет простую воду.

При этом ее движение осуществляется естественным путем из-за разной плотности холодной и горячей воды и уклону, под которым проложен трубопровод. Дело в том, что нагретая вода имеет намного меньшую плотность, нежели холодная. В результате создается гидростатический напор, благодаря которому горячая вода движется к радиаторам.

Система отопления открытого типа — как это работает?

Отличительной особенностью открытой системы отопления, помимо отсутствия насоса, является наличие негерметичного расширительного бака (демпфера), который необходим для нивелирования увеличения объема воды при нагревании. Нагретая вода, выходя из котла, устремляется вверх, при этом на входе в котел создается область пониженного давления. В открытой системе отопления в качестве теплоносителя всегда используется вода, так как иные продукты быстро испарятся при прохождении через расширительный бак.

Запасы воды в системе требуется периодически восполнять, так как снижение количества теплоносителя приводит к образованию в системе воздушных пробок, что пагубно сказывается на циркуляции теплоносителя, резко снижая эффективность нагрева. К счастью, это мероприятие довольно необременительно, ведь достаточно проверять уровень жидкости следует всего пару раз за отопительный сезон. Для ликвидации завоздушивания системы, предусмотрена врезка специальных кранов, через которые спускается воздух.

Открытая система отопления включает в себя следующие конструктивные элементы:

Открытая схема отопления дома

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

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

Расчет системы отопления открытого типа

Перед монтажом всей системы просчитывают необходимое количество радиаторов и их размеры, объем расширительного бака и мощность котла. Чтобы обеспечить комфортную комнатную температуру при расчетах необходимо учитывать температурный диапазон воздуха в вашей местности, наличие и качество теплоизоляции в доме, количество окон, общую площадь обогреваемого помещения, наличие дополнительных источников тепла и другие факторы. При этом оптимальным вариантом будет обеспечение тепловой мощность в размере 1÷1,2 кВт на 10 м2.

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

Достоинства и недостатки открытой системы отопления

Проста открытого типа отопления

Читать еще:  Чем лучше накрыть батарею, если в доме слишком жарко?

Система отопления открытого типа довольно проста в исполнении и не зависит от наличия электроэнергии. Включение всей системы в работу происходит достаточно быстро, а отключение котла не вызывает никаких сложностей. Из-за отсутствия насоса, такая систем долгое время сохраняет свою жизнеспособность, да и стоимость всех составляющих частей достаточно умеренна. Не удивительно, что именно открытая система предпочтительнее для установки в дачном домике.

Из недостатков нужно непременно отметить более низкую эффективность работы и повышенную потребность в топливе. Монтаж открытой системы довольно сложен, из-за необходимости строгого соблюдения уклонов. Кроме того, из-за отсутствия насоса общая длина труб должна быть ограничена лишь тридцатью метрами, поэтому для домов большой площади она не подходит. ПА еще, по отзывам, нагревание батарей и труб при запуске открытой системы занимает достаточно длительное время.

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

Типы схем открытого теплоснабжения

В открытой схеме системы отопления движение теплоносителя осуществляется двумя различными способами. Первый вариант – естественная или гравитационная циркуляция, второй – принудительное или искусственное побуждение от насоса.

Выбор схемы зависит от этажности и площади постройки, а также от предполагаемого теплового режима.

Естественная циркуляция в отоплении

В гравитационной системе отсутствует какой-либо механизм для обеспечения движения теплоносителя. Процесс осуществляется исключительно за счет расширения горячей воды. Для работоспособности схемы предусматривается разгонный стояк, высота которого – не менее 3,5 м.

Система теплоснабжения естественного циркуляционного типа оптимально подходит для построек площадью до 60 кв. м. Максимальной протяженностью контура, способного обеспечить теплом, считается магистраль 30 м. Немаловажный фактор – высота строения и этажность дома, позволяющая монтировать разгонный стояк.

Схема естественной циркуляции не подойдет для низкотемпературного режима применения. Недостаточное расширение теплоносителя не создаст должного давления в системе.

Возможности самотечной схемы:

  1. Подключение к теплым полам. На водяной контур, ведущий к полу, монтируется циркуляционный насос. Остальная система функционирует в обычном режиме. При отключении электричества дом продолжит отапливаться.
  2. Работа с бойлером. Нагревательный прибор монтируется вверху системы – немного ниже расширительного бака.

Для обеспечения бесперебойной работы на бойлер можно установить насос. Тогда схема теплоснабжения и производства ГВС автоматически переходит в разряд принудительных вариантов. Дополнительно монтируется обратный клапан, предотвращающий рециркуляцию теплоносителя.

Принудительная система с насосом

С целью повышения скорости теплоносителя и сокращения времени на обогрев помещения, встраивается насос. Движение потока воды увеличивается до 0,3-0,7 м/с. Интенсивность теплоотдачи возрастает, и ветви магистрали прогреваются равномерно.

  1. Схема со встроенным насосом энергозависима. Чтобы обогрев помещения не прекращался при отключении электричества, насосное оборудование размещается на байпасе.
  2. Насос устанавливается перед входом в котел на обратной трубе. Расстояние до котла – 1,5 м.
  3. При установке насоса учитывается направление движения воды.

На обратке монтируются два отсекающих крана и обводное колено с циркуляционным насосом. При наличии тока в сети краны закрываются – движение теплоносителя осуществляется через насос. Если напряжение отсутствует, то вентили надо открыть – система перестроится на естественную циркуляцию.

Открытая отопительная система: конструктивные особенности и рабочие характеристики

Схема открытой системы отопления разработана была довольно давно и эффективно применялась (да и сейчас используется) для обеспечения качественного и недорогого отопления любых домов. Подобная система еще носит название самосплавной или самотечной – эти качества обеспечиваются особенностями конструкции и применяемым оборудованием.

Читать еще:  Показатели давления в системе отопления

Следует отметить, что открытая и закрытая система отопления несколько похожи, но открытая имеет довольно оригинальный принцип работы. Заключается суть функционирования такой системы отопления в том, что вода, нагретая котлом, буквально самотеком движется вверх по трубопроводам. По сути, вода стремится от области повышенного давления к пониженному, тем самым, обеспечивая нагрев радиаторов отопления.

Так как система отопления открытого типа, то инструкция по ее установке предполагает использование специального расширительного бака. Кстати говоря, он не герметичен, открыт, а потому без проблем взаимодействует с атмосферой, обеспечивая естественную и качественную циркуляцию теплоносителя.

Кинематическая схема движения теплоносителя в системе отопления

Открытая система отопления.

Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

  1. Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
  2. «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.

Схема открытой системы теплоснабжения

В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.

В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:

  • Котёл для нагревания теплоносителя.
  • Приборы отопления (батареи)
  • Расширительный резервуар открытого типа
  • Трубопровод

В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.

Но в то же время к каждой батарее поступает жидкость примерно одинаковой температуры, и тем самым устраняется главный недостаток однотрубной схемы.

Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.

Циркуляционный насос в системе отопления

Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:

  • При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
  • Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.

При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:

  • Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
  • Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
  • Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
  • Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
  • В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.
Читать еще:  Как покрасить батареи отопления?

Схема принудительного типа – монтаж

Чтобы открытая система работала качественно, подключают оборудование. Важный этап – выбор насоса, точки врезки.

Выбираем насос

Характеристики мощности, напора при выборе насоса — определяющие, связаны с габаритами дома. Чем больше площадь, тем мощнее насос. Нужно учесть:

  1. Длину магистрали.
  2. Вид, количество батарей.
  3. Сечение, материал труб.
  4. Вид котла.

Насос для принудительной циркуляции

Выбор точки врезки насоса

Оптимальное место для врезки циркуляционного насоса — труба-обратка. Исключение — термостойкие модели, которые можно устанавливать на выходе из котла.

Способы врезки

Существует два способа врезки, принципиальной разницы между ними нет. Насос можно установить на обратку, подающую трубу. Но во втором случае насосы чаще выходят из строя из-за длительного закипания воды в твердотопливном котле.

Если шаровый кран на байпасе заменить на шариковый, переключение принудительной и естественной циркуляции происходит в автоматическом режиме.

Эффективность, безопасность, корректная работа открытой системы отопления зависят от расчетов, оборудования.

Как сделать из открытой закрытую систему

Открытая расширительная ёмкость способствует естественному испарению теплоносителя и насыщению его кислородом из воздушных масс. Чтобы избавиться от этих проблем и продлить срок эксплуатации системы достаточно выполнить несложную переделку открытой схемы отопления в закрытую. При этом принцип циркуляции вполне можно сохранить, и вода будет перемещаться благодаря своим физическим свойствам, но оптимальным вариантом станет приобретение и монтаж циркуляционного насоса.

Основные этапы модернизации следующие:

  • демонтаж и замена открытого расширительного бака;
  • установка группы безопасности;
  • монтаж экспанзомата.

Стандартная группа безопасности представлена манометром, предохранительной арматурой, а также автоматическим воздухоотводчиком. После переделки появляется возможность увеличить протяжённость магистрали и изменить схему подключения, повысить теплоотдачу и регулировать уровень нагрева радиаторных батарей в индивидуальном режиме.

Особенности монтажа системы

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

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

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

Принудительная циркуляция

Открытая система отопления с насосом – энергозависимая схема, в которой теплоноситель циркулирует более равномерно и быстро. Важно выбрать точку монтажа оборудования, как правило, это труба обратного тока перед входом в бойлер. Оптимальное расстояние – 1,5 метра до бойлера. Лучше всего купить не насос, а комплект – байпас, где есть уже сам насос, фильтр и отсекающие краны – это упростит монтаж оборудования.

Важно! Монтаж насоса производится с учетом движения теплоносителя.

Гравитационная схема

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

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

Также учитываются следующие нюансы:

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

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

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector