Рассматривая систему отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком, потребитель, как правило, обращает внимание на очевидные достоинства этого типа теплоснабжения частного дома. За счет исключения попадания кислорода внутрь системы продлевается срок службы всего оборудования. Такой тип обогрева помещения более автономный и не требует постоянного участия человека. Выбор наиболее оптимального варианта реализации данного типа отопления на практике является ключевым.

Простая схема отопления закрытого типа
Простая схема отопления закрытого типа
https://stroychik.ru

Закрытая система отопления: схемы и особенности монтажа системы закрытого типа

В системах отопления и охлаждения для передачи тепловой энергии используется вода, поскольку это наиболее эффективный носитель и наиболее доступный стабильный ресурс. Вода имеет свойство расширяться при нагревании и уменьшаться в объеме при охлаждении. Для возмещения расширения и сжатия требуется специальная емкость.

Обычно существует два типа систем в которых предусмотрено уравновешивание расширения теплоносителя: герметичные системы (закрытые) и открытые вентилируемые системы.

  • В открытой вентилируемой системе открытая емкость в самой высокой точке установки используется для хранения расширенной жидкости.
  • В закрытом контуре отопления с насосом (находящейся под давлением / герметичной) специальная емкость используется для уравновешивания расширенной жидкости. При этом, за счет своей конструкции и габаритов, этот бак может быть размещен в любом удобном месте.

Схема отопления закрытого типа с расширительным баком
Схема отопления закрытого типа с расширительным баком
http://landshaftadvice.ru

Система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком- это герметичная система, в которой устранено большинство ограничивающих факторов открытых вентилируемых систем. Это создает следующие преимущества:

  • общее время установки сокращается;
  • отсутствие потери воды в системе из-за испарения. Утечки напрямую влияют на давление в системе, и их легче идентифицировать;
  • сниженный риск замерзания благодаря отсутствию открытых трубопроводов над изоляционным слоем;
  • гибкие возможности установки, устраняющие необходимость в расширительных баках высокого уровня;
  • использование циркуляционных насосов с большим напором, это позволяет использовать меньшие диаметры трубопроводов;
  • превышение давления предотвращает появление звуков кипения в системе при более высоких температурах;
  • предотвращается повторное попадание воздуха в воду, что снижает коррозию и улучшает теплообмен;

Главным и серьезным минусом данной системы обогрева помещения является полная зависимость от работы гидронасоса и других компонентов, которые питаются от электричества.

Циркуляционный насос отопления
Циркуляционный насос отопления
http://landshaftadvice.ru

Схема закрытой системы отопления с насосом в частном доме. Обвязка котла отопления

Обвязкой котла отопления называют перечень работ по подсоединению специального оснащения к системе обогрева дома, то есть, соединяются в одно целое основные составляющие конструкции обогрева помещения.

Практически в каждой схеме обогрева должны быть учтены:

  • наличие манометра для учета давления в трубах;
  • автоматический спуск воздуха из батарей с целью недопущения образования пробок и стопора движения теплоносителя;
  • предохранительный клапан (либо аналогичный по своему функционалу прибор) для выброса чрезмерного давления воды в трубах и предупреждения взрыва ТТКО;
  • трехходовой клапан для равномерного распределения тепловых потоков;
  • расширительный бак для покрытия объема теплоносителя, который поменял свои свойства вследствие нагревания.
  • центробежный гидронасос, приспосабливается на входе или выходе в систему для циркуляции воды.

Видео: Закрытая система отопления и группа безопасности

Кроме этого в обогревательном комплексе должна быть предусмотрена возможность спуска теплоносителя, специальный кран правильнее всего разместить в нижней точке радиаторов.

Под заказ
-9%
Насос ин-лайн с сухим ротором DL 65/160-1,1/4 PN16 сдвоенный 3х400В/50 Гц Wilo Цена 165643 руб 151305 руб
Под заказ
Уточнить по наличию
-21%
Насос многоступенчатый вертикальный HELIX V 1012-1/16/E/S/400-50 PN16 3х400В/50 Гц Wilo Цена 208765 руб 164033 руб
Нет в наличии
Установка пожаротушения Hydro MX 2/1 CR 15-06 Grundfos Цена 2062742 руб
Уточнить по наличию
Насос многоступенчатый вертикальный CR15-02 A-F-A-E-HQQE PN16 3х380-415В/50 Гц Grundfos Цена 102847 руб
Под заказ
Насос ин-лайн с сухим ротором TP 200-160/4-A-F-B-BAQE PN16 3х380-415/660-690В/50 Гц Grundfos Цена 571812 руб
Элементы безопасности системы отопления
Элементы безопасности системы отопления
https://montagtrub.ru

Понимание компонентов отопительной системы и принципов ее работы поможет потребителю при необходимости обратиться за помощью и советом. Система обогрева состоит из таких основных компонентов:

Котел является основным компонентом СЦО. Они бывают разных размеров и обеспечивают различное количество тепла, видов топлива и энергетических характеристик. Количество тепловой энергии, которое котел должен передать через дом, основано на серии расчетов, выполненных техническими специалистами в отрасли систем отопления.

Существует широкий ассортимент котлов, которые могут работать на разных видах топлива.

  • природный газ — сжигает метан из газовых магистралей;
  • жидкое топливо — сжигает дизельное топливо, мазут, жидкое биотопливо;
  • твердотопливный котел — сжигает древесные бревна, гранулы или щепу;
  • электрический — работает по принципу кухонного чайника, но в гораздо большем масштабе.

Элементы системы отопления
Элементы системы отопления
https://www.central-heating.co.nz

Батареи отопления. Большинство из них стальные, но есть из меди и алюминия. Радиатор передает тепло воздуху в комнате, когда он проходит через панель радиатора. Теплый воздух поднимается вверх и выталкивает более холодный воздух обратно вниз и снова на поверхность радиатора. Отдельно к этой категории можно добавить пол с подогревом.

Трубы для систем центрального отопления могут быть стальными, медными или пластиковыми и бывают разных размеров от 8 мм до 35 мм в диаметре.

Расширительный бачок используется в системе отопления для контроля расширения труб и радиаторов. По мере нагрева воды ее объем увеличивается примерно на 4%, расширительный бак предназначен для предотвращения повреждения системы. Может быть не герметичным если применяется в «открытой» системе отопления.

Расширительный клапан также является частью «закрытой» системы отопления. Он предназначен для работы в случае неисправности расширительного бака или избыточного давления в системе и срабатывает для сброса давления в системе.

Циркуляционный насос проталкивает нагретую воду. Он находится либо внутри котла, либо монтируется отдельно.

Сборка системы отопления
Сборка системы отопления
https://www.airfresh.ru

Закрытая система отопления с циркуляционным насосом подразделяется на однотрубную и двухтрубную. СЦО с одной трубой работает через главный трубопровод подачи горячей воды, который идет от котла, который подает теплоноситель к каждой батарее, которые подключены последовательно. В указанном типе обогрева помещения задействуется только одна магистраль, условно говоря, деление происходит только на подачу и обратку.

Каждая батарея имеет сужение трубы для подачи горячего теплоносителя, который ответвляется от основной магистрали для подачи в батарею. Вода проходит через радиатор, выходя с другой стороны немного более прохладной, а затем смешивается с горячей водой в основной трубе подачи горячей воды. После прохождения крайнего радиатора цикл повторяется.

СЦО с одной трубой требует точных расчетов и внимания, а также правильной балансировки в конце установки, неверная балансировка СЦО такого типа чревато неравномерным распределением тепла и, соответственно, холодом в отдельных комнатах. Потеря тепла — это основной минус этой схемы.

СЦО с одной трубой
СЦО с одной трубой
https://strojdvor.ru

Система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком, в которой реализуется   двухтрубное подключение имеет две отдельные трубы, которые подключены к каждому теплообменнику, одна питает батарею (подача), а другая отводит воду от теплообменника назад в котел (обратка). В радиаторах используются клапаны для их балансировки в зависимости от положения потока, что обеспечивает нагрев радиаторов. Размеры основных подающей и обратной труб подбираются в зависимости от протяженности магистралей. Все радиаторы отходят от основных труб трубопроводами одинакового размера. Дополнительные функции, такие как термостаты зонального нагрева и возможность усовершенствовать ее, повышают эффективность системы.

Двухтрубная схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом является более популярной при организации обогрева дома. Основное ее преимущество заключается в том, что вода из подачи после прогрева одного радиатора возвращается в котел для повторного нагрева, а не идет дальше по контуру. То есть, можно достичь одинаковой температуры во всех радиаторах, в отличие от однотрубной системы.

Двухтрубная система отопления
Двухтрубная система отопления
https://cheremo.ru

СЦО с двумя трубами, в которой одна отвечает за подачу теплоносителя, а другая- за возврат его в котел, каждая батарея имеет канал подачи и возврата, поэтому вода будет в основном нагревать теплообменники в начале контура, если система не сбалансирована. Настройка системы заключается в регулировке запорных клапанов на радиаторах в начале контура и в конце контура, первые будут почти закрыты, а вторые полностью открыты. Плюсы- быстрое нагревание и лучший баланс тепла.

Двухтрубная система более эффективна, чем однотрубная, но по-прежнему требует правильной балансировки после установки.

По способу подключения элементов эта система делится на вертикальную и горизонтальную. В первой все радиаторы запитываются к вертикальному стояку, во второй — к горизонтальному. Также, двухтрубная схема закрытой системы отопления с насосом подразделяется на «тупиковую»- горячая жидкость в трубах движется по одной магистрали, а по второй возвращается в котел и «попутную» (Петля Тихельмана), когда вода горячая и охлажденная движутся в попутном направлении.

К минусам двухтрубной системы относят сложность подключения и дороговизну.

Разновидности двухтрубной системы
Разновидности двухтрубной системы
https://teplowood.ru

Схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом имеет свои особенности и преимущества в сравнении с негерметичной системой обогрева. Как уже упоминалось выше, главное отличие в них- это герметичность за счет конструкции емкости для компенсации жидкости. В открытой системе расширительный бак открыт и, чтобы компенсировать потери воды из-за испарения или утечки в системе, уровень воды в баке поддерживается и пополняется автоматически с помощью поплавкового клапана, подключенном к водопроводу. Давление в системе достигается за счет высоты расположения резервуара над помещением с оборудованием.

Герметичные системы предусматривают автоматическое восполнение потерь воды и обеспечивают соблюдение требований к минимальному напору.  Для этого используется резервуар, который крепится к патрубку системы. Емкость рассчитана на тепловое расширение воды при нагревании, предотвращая чрезмерное давление воды. Повышение давления воды может привести к повреждению элементов системы обогрева. Расширяющаяся вода из водонагревателя поступает в расширительный бак, сбрасывая давление воды в системе.

Устройство герметичного расширительного бачка
Устройство герметичного расширительного бачка
https://pechiexpert.ru

Выбор котла для закрытой системы отопления

Котлы — это специальные приборы для нагрева теплоносителя.  Как упоминалось выше, в зависимости от типа сжигаемого топлива различают такие основные разновидности котлов для обогрева помещений:

  • газовый котел;
  • твердотопливный котел;
  • жидкотопливный котел;
  • электрический котел.

Рассмотрим плюсы и минусы каждого типа.

Газовый котел

Преимущества:

  • природный газ является самым чистым из ископаемых видов топлива, так как выделяет более низкие уровни парниковых газов;
  • это топливо совершенно без запаха;
  • нет необходимости в резервуаре для хранения, потому что газ поступает из сети.

Недостатки:

  • необходимость быть подключенным к газовой магистрали, а это не всегда доступно в местностях где не проложены магистрали;
  • цены на газ постоянно растут;
  • ежегодное обслуживание и ремонт необходимы по соображениям безопасности, так как самостоятельное обслуживание может быть опасным.

Газовый одноконтурный котел
Газовый одноконтурный котел
https://tehnika-dnr.ru

Жидкотопливный котел

Преимущества:

  • не нужно подключаться к газу или электросети;
  • жидкотопливные котлы дешевле в эксплуатации по сравнению с электрическими;
  • цены на нефть более стабильны, чем на природный газ.

Недостатки:

  • нефть не так доступна по цене, как природный газ, она производит больше выбросов парниковых газов, чем газ и пропан, и имеет сильный запах;
  • необходимо следить за уровнем топлива и пополнять запасы;
  • для масляных баков требуется больше места, чем для газа.

Твердотопливный котел

Преимущества:

  • при правильном сжигании дрова не требуют выбросов углерода;
  • древесина горючая, но не взрывоопасная;
  • древесина не протекает;
  • не нужно подключаться к газу или электросети;
  • древесина и уголь дешевле других источников топлива.

Недостатки:

  • необходимо бороться с дымом и опасаться выбросов угарного газа;
  • уголь — не экологически чистое топливо;
  • древесину и уголь нужно забрать или доставить домой, также нужно место для их безопасного хранения;
  • вы должны контролировать уровни и пополнять запасы топлива по мере необходимости;
  • техническое обслуживание требуется гораздо чаще (иногда ежедневно).

Твердотопливный и жидкотопливный котел
Твердотопливный и жидкотопливный котел
https://www.evan.ru

Электрический котел

Преимущества электрокотлов:

  • рейтинг эффективности достигает 99 процентов;
  • они компактны и просты в установке;
  • отсутствуют парниковые газы или другие опасные выбросы;
  • этим агрегатам не требуется система дымохода или воздухозаборника;
  • нет необходимости подключаться к газовой сети или хранить топливо;
  • нет риска возгорания, утечек или взрывов.

Недостатки электрокотлов:

  • электричество обычно стоит дороже чем горючего;
  • необходимость подключения к электросети;
  • в доме не будет тепла в случае отключения электроэнергии;
  • электрические агрегаты не могут нагреть воду до такой высокой температуры, как котлы внутреннего сгорания;
  • эти устройства могут нагревать только небольшое количество воды за один раз, поэтому они не подходят для больших домов.

Окончательная стоимость котла будет зависеть от многих факторов, таких как марка, бренд, тип топлива, мощность котла, енергоэффективность, дополнительные функции и технологии, затраты на установку и т.д. В любом случае сначала проводится изучение потребностей дома и семьи, а потом покупается котел.

Электрический котел
Электрический котел
https://thermics.ru

Выбор теплоносителя. Существует четыре наиболее распространенных вида жидкостей, которыми заполняются системы закрытого контура отопления с насосом — это вода, смеси гликоля и воды, гликоль в чистом виде и масла. Каждый из них лучше подходит для определенных условий. Эти жидкости должны быть вязкими, чтобы легко перемещаться по системе, и должны иметь достаточно высокую теплоемкость для этого процесса.

Заполнение системы отопления закрытого типа с помощью опрессовочного насоса

Основное преимущество воды как теплоносителя — невысокая стоимость. Вода не используется на объектах, где режим работы отопления не постоянен. Замерзание воды в системе отопления грозит их разрушением.

Смесь гликоля и воды можно использовать для ускорения процесса нагрева и обеспечения более высокой точки кипения, чем сама вода. Это дешевле, чем использование чистых гликолевых жидкостей, и может работать при более высоких температурах.

Гликолевые теплоносители могут работать при более высоких температурах, чем другие смеси.

Термальные масла имеют самую высокую точку кипения, они универсальны.

В большинстве систем обогрева помещений используется вода в качестве теплоносителя.

Варианты наполнения ЗСО
Варианты наполнения ЗСО
https://montagtrub.ru

Со временем, открытая система отопления, если она установлена в старом доме, требует модернизации или переоборудования в закрытую, которая, как упоминалась выше, является более выгодной и функциональной. К тому же, если затеян капитальный ремонт дома, затраты на ее переоборудование сопоставимы с выгодой, которую получит домовладелец в дальнейшем.

При переоборудовании следует помнить, что схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом обязательно должна включать элементы, отвечающие за безопасность во время процесса горения, а также бак, компенсирующий расширение жидкости в магистралях и гидронасос, обеспечивающий циркуляцию воды по магистралям. Основное их назначение- обеспечение безопасности в ходе эксплуатации котла. Нагревательный элемент не должен ощущать на себе большие перепады температуры, что продлит срок его службы и не допустит появление сажи в котле.

Для защиты теплообменника от перепада температур устанавливают клапан от перегрева, который представляет собой специальное устройство в виде клапана с термостатом. В обогревательном комплексе предусматривается возможность спуска воды.

Схема переоборудования системы отопления в закрытую
Схема переоборудования системы отопления в закрытую
https://small-house.ru

Котел должен иметь определенное рабочее давление для правильной работы отопления. Если котел теряет давление или если давление слишком высокое, это может привести к отключению или блокировке котла.

При включении отопления вода в трубах и радиаторах нагревается и расширяется. Это расширение воды приводит к увеличению давления во всей системе.

Когда отопление включено, давление в котле должно быть от 1,5 до 2 бар.

Большинство котлов выделяют эту область на манометре зеленым цветом, чтобы вы могли видеть, указывает ли стрелка на правильное значение давления.

Некоторые котлы также имеют критические зоны ниже 1 и выше 2, отмеченные красным, чтобы помочь определить любые проблемы.

Если система центрального отопления отключена, давление в котле должно быть от 1 до 1,5 бар. Это означает, что стрелка должна оставаться в зеленой зоне манометра.

В зависимости от марки котла, рекомендуемое оптимальное рабочее давление большинством производителей составляет 1,3 бар.

В любом случае необходимо проверить руководство по эксплуатации котла, чтобы убедиться, что котел работает при оптимальном рабочем давлении.

Давление в системе отопления
Давление в системе отопления
https://montagtrub.ru

Если система отопления закрытого типа с насосом находится под давлением, необходимо регулярно проверять манометр и при необходимости добавлять в систему воду. Давление повышается за счет добавления воды из магистрали холодной воды.

Чтобы котел работал эффективно, кроме давления, также важно, чтобы весь воздух, попавший в систему, был спущен из радиаторов. Общие показатели воздушных пробок:

  • радиаторы отопления неравномерно греются вверху или внизу;
  • шум от котла, насоса или системы.

Для удаления воздуха из радиаторов понадобится спускной ключ и впитывающая ткань. Система центрального отопления заполнена горячей и иногда очень грязной водой, поэтому следует принять меры для защиты напольных покрытий и мебели.

Процесс начинается с самого низко расположенного радиатора в системе. Удерживая ткань, чтобы уловить пролившуюся воду, медленно ослабляйте спускной винт на радиаторе, пока воздух не начнет выходить с шипением. Когда весь воздух будет удален из системы, вода начнет выходить. После этого закройте спускной винт.

Наконец, убедитесь, что показания давления верны и что клапаны контура наполнения закрыты.

Схема возникновения циркуляционного напора
Схема возникновения циркуляционного напора
http://otoplenie-gid.ru

Принцип функционирования такой схемы как закрытая система отопления с циркуляционным насосом, как уже упоминалось, сводится к герметичности системы и ее циркуляции по системе отопления с помощью гидронасоса. То есть, система с замкнутым контуром — это любой контур циркуляции, в котором определенная среда (вода, гликоль и т.д.) непрерывно циркулирует по системе трубопроводов. Среда обычно используется для отопления и нагревается и охлаждается с помощью механического оборудования (например, бойлеров, нагревательных баков, радиаторов). В этих системах подающий клапан используется для заполнения и повышения давления в контуре, а также для замены воды, потерянной из-за неисправных прокладок, незакрепленных фитингов или других утечек.

Подающий клапан (редукционный клапан), изначально настроен так, чтобы поступающая вода могла преодолевать статическое давление напора в контуре. Например, когда вода заполняет систему, охватывающую пятиэтажное здание, через подающий клапан, расположенный на первом этаже, давление воды на первом этаже будет увеличиваться по мере повышения уровня воды в системе.

Насос в системе отопления
Насос в системе отопления
https://utepleniedoma.com

Когда закрытый контур отопления с насосом заполнен водой, должно быть средство для циркуляции воды по контуру- циркуляционный насос. Первый параметр, используемый для выбора подходящего насоса, скорость потока, которая определяется рядом факторов. Следующей важной характеристикой насоса является напор нагнетания и увеличение давления, которое может произвести насос. Цикл уже заполнен и теперь его нужно обойти. Напор на нагнетании насоса должен быть равен или превышать общую потерю давления из-за воды, протекающей по контуру. Насос выбирается таким образом, чтобы преодолевать эти потери при требуемой скорости потока.

Когда применяется закрытая система отопления с циркуляционным насосом, напор не выбирается на основе высоты здания, а на основе общей потери давления в системе. Необходимая чистая положительная высота всасывания, также является важной характеристикой насоса, которая учитывается при выборе и размещении насоса. Чтобы избежать поломок на рабочем колесе насоса, на подводящем патрубке должно быть достаточное давление. Из-за этого циркуляционные насосы находятся на нижнем этаже с другим оборудованием.

Гидронасос для СЦО
Гидронасос для СЦО
https://gdr.com.ua

Также, отдельно следует рассмотреть вопрос балансировки системы отопления. В любом доме, где есть система отопления, обычно рекомендуется сбалансировать систему. Причина, по которой системы отопления необходимо сбалансировать, состоит в том, чтобы обеспечить равный поток для каждого радиатора или змеевика горячей воды по всему дому. Часто в помещениях с большими участками труб радиатор на конце не получает очень хорошего потока. Точно так же в некоторых домах есть радиаторы, которые горят наверху, а внизу — теплые радиаторы из-за конвекции. Все это можно решить путем балансировки системы.
Балансировка системы отопления может выявить проблемы с радиаторными клапанами и другими компонентами отопления.

Как сбалансировать закрытую систему отопления с циркуляционным насосом?

  • Убедитесь, что система отопления включена и теплоноситель прогрет до температуры 70-80 градусов Цельсия.
  • Закройте каждый радиатор на обоих концах.
  • Методично начинайте открывать каждый радиатор с целью добиться чтобы последние были полностью открыты, первые почти закрыты, а средние — промежуточно открыты. Все достигается методом проб и регулировок.

Ручная балансировка
Ручная балансировка
https://cf2.ppt-online.org

Разница между первым и последним радиатором в температуре не должна быть больше 3-х градусов Цельсия;

Подождите 30 минут и посмотрите, все ли радиаторы внизу горячие. Если вы обнаружите, что один из них немного прохладнее или холоднее, соответственно сбалансируйте оставшиеся радиаторы внизу, пока не будет достигнут хороший поток.

Коротко о главном

Не обращая внимания на то, какой тип системы отопления подключен в доме, можно сэкономить средства, не теряя при этом комфортность проживания, правильно модернизируя и совершенствуя свою систему. Помните, что самая высокоэффективная и экономная система отопления не сможет дать нужное количество тепла, экономя при этом средства, если не обеспечивать всего комплекса подготовительных работ. Только в сочетании комплекса работ по модернизации теплового оборудования и работ по утеплению и изоляции помещений можно добиться по — настоящему хорошего результата.

Как вы считаете – какая схема закрытой системы отопления с насосом является наиболее оптимальной для применения в двухэтажном частном доме, исходя из вашего опыта?