Открытая система отопления с циркуляционным насосом: схема, монтаж, котлы

Изучаем особенности открытых систем отопления: схемы, комплектация системы, подбор котлов и расширительных баков, монтаж своими руками.

Комплектация и принцип работы системы

В водяной системе отопления посредником при передаче тепловой энергии от котельной установки к радиаторам выступает жидкость. Циркуляция теплоносителя может выполняться на большие расстояния, обеспечивая нагрев домов и помещений разной площади. Это объясняет повсеместное внедрение водяного теплоснабжения.

Работоспособность системы отопления открытого типа возможна без использования насоса. Циркуляция теплоносителя основывается на принципах термодинамики. Движение воды по трубам происходит за счет разности в плотности горячей и холодной жидкости, а также благодаря уклону проложенных труб.

Галерея изображений

Фото из

Отличительная особенность системы

Специфика работы открытого контура

Варианты самодельных открытых бачков

Однотрубный способ соединения приборов

Двухтрубная система отопления

Циркуляционный насос в системе

Методы отвода воздуха из системы

Рекомендуемые типы приборов отопления

Незаменимый элемент системы – открытый расширительный бак, в который поступают излишки разогретого теплоносителя. Благодаря резервуару происходит автоматическая стабилизация давления жидкости. Емкость устанавливается над всеми компонентами системы.

Весь процесс функционирования «открытого теплоснабжения» условно делится на два этапа:

  1. Подача. Разогретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
  2. Обратка. Излишек теплой воды поступает в расширительный резервуар, остывает и возвращается в котел.

В однотрубных системах функцию подачи и обратки выполняет одна магистраль, в двухтрубных схемах подающая и обратная трубы независимы друг от друга.

Открытая система теплоснабжения

Плотность теплой воды ниже плотности холодной, поэтому в системе образуется гидростатический напор. Под давлением горячая вода продвигается к радиаторам

Самой простой и доступной для самостоятельного монтажа считается однотрубная система. Конструкция системы элементарна.

Базовая комплектация однотрубного теплоснабжения включает:

  • отопительный котел;
  • радиаторы;
  • расширительный бак;
  • трубы.

Некоторые отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубу диаметром 8-10 см. Однако специалисты отмечают, что эффективность системы и удобство эксплуатации при таком решении снижается.

Комплектация системы отопления

Схема гравитационной однотрубной системы открытого типа энергонезависима. Затраты на приобретение труб, арматуры и оборудование относительно невысоки. Возможна работа с котлами разных типов

Сложнее в устройстве и дороже в исполнении двухтрубный отопительный вариант. Однако расходы и сложность сооружения полностью компенсируются устранением стандартных недостатков однотрубных систем.

Теплоноситель с равной температурой поставляется практически одновременно во все приборы, остывшая вода собирается обратной магистралью, а не перетекает в следующую батарею.

Двухтрубная система отопления открытого типа

Для обслуживания каждого прибора в двухтрубном отопительном контуре устраиваются подающая и обратная магистраль, благодаря чему температура система поставляет теплоноситель равной температуры во все точки, а остывшую воду собирает и направляет к котлу обратка – независимая от подачи магистраль

Нормы и ограничения

Тёплый водяной пол — низкотемпературная система отопления. По существующим нормам, максимальный температурный уровень теплоносителя должен составлять +55 градусов. При эксплуатации, стандартный нагрев обычно колеблется в диапазоне от  +35 до +45, причём пол нагревается до +26 — +31. Нормы для разных помещений отличаются:

  • для спальни, кухни, гостиной — +26;
  • для ванны, туалета, прихожей— +31.

По магистралям пола жидкость циркулирует при помощи насоса. Кроме того, он позволяет регулировать уровень отопления в помещении. Подбирать его нужно отталкиваясь от скорости движения воды. Максимум, который допустим для гидрополов — 0,6 м/с.

Разница между нагревом воды на подаче и выходе не должна быть в приделах 10 градусов.

Устройство и особенности системы

«Ленинградку» можно определить, как замкнутую систему отопления, в которой нагревательные приборы соединены в один контур. В качестве генератора тепла используется газовый котел. А в качестве теплоносителя чаще всего вода.

Требования к обустройству и эксплуатации

При устройстве теплоснабжения дома важно учитывать ряд особенностей открытой отопительной системы:

  1. Для обеспечения нормальной циркуляции монтаж котла выполняется в самом низком месте магистрали, а расширительного бачка – в наивысшей точке.
  2. Оптимальное место для размещения расширительного бачка – чердачное помещение. В холодное период года емкость и подающий стояк в пределах неотапливаемого чердака надо утеплять.
  3. Прокладка магистрали выполняется с минимальным числом поворотов, соединительных и фасонных деталей.
  4. В гравитационной отопительной системе вода циркулирует медленно (0,1-0,3 м/с), поэтому и нагрев должен происходить постепенно. Нельзя допускать кипения – это ускоряет износ радиаторов и труб.
  5. Если зимой отопительная система не используется, то жидкость необходимо слить – эта мера сохранит целыми трубы, радиаторы и котел.
  6. Уровень теплоносителя в расширительном баке необходимо контролировать и периодически восполнять. В противном случае в магистрали возникнуть воздушные пробки, снижающие эффективность работы радиаторов.
  7. Вода – оптимальный теплоноситель. Антифриз токсичен, его не рекомендуется использовать в системах, имеющих свободный контакт с атмосферой. Его использование целесообразно, если нет возможности сливать теплоноситель в неотапливаемый период.

Особое внимание уделяется расчету сечения и уклону трубопровода. Нормы проектирования регламентированы СНиП за номером 2.04.01-85.

В контурах с гравитационным движением теплоносителя размер сечения трубы больше, чем в насосных схемах, но общая протяженность трубопровода меньше почти в два раза. Уклон горизонтальных участков системы, равный 2 – 3 мм на погонный метр, устраивают только при монтаже теплоснабжения с естественным движением теплоносителя.

Схема открытой системы отопления гравитационного типа

Несоблюдение уклона при устройстве систем с естественным перемещением теплоносителя приводит к завоздушиванию труб и недостаточному прогреву радиаторов, отдаленных от котла. В результате теплоэффективнось снижается

Расширительный бак для открытой системы

расширительный бак открытого типа

Незаменимый элемент, обеспечивающий перемещение теплового носителя, отвечающий за предупреждение его утечек и разрыва трубной системы в результате быстрого роста давления, представлен расширительным баком. В открытой системе отопления отсутствует герметичность, а основными требованиями, предъявляемыми к таким резервуарам, является их достаточный объём и наличие патрубка-подводки.

Самая главная функция — это конечно компенсация теплового расширения теплоносителя вашей системы отопления открытого типа. Тепловое расширение происходит при нагреве теплоносителя. Объем увеличивается и его надо куда-то девать.  Вот в расширительном баке есть для этого место.

Если даже бак оказался полный, то в него врезают сливную трубку для того, чтобы теплоноситель при расширении не полился через верх и не залил ваш потолок. В этом случае излишки теплоносителя сливаются через аварийную сливную трубку.

Так же расширительный бак в открытой системе отопления дома служит для отвода воздуха при заполнении и работе системы отопления.

Для защиты воды от попадания мусора устанавливается специальная решётка. К форме такого расширительного бака не предъявляются какие-либо повышенные требования, но чаще всего используются круглые, цилиндрические и прямоугольные резервуары. В качестве материала изготовления целесообразно отдавать предпочтение максимально устойчивым к коррозийным изменениям металлам (нержавейка и листовая сталь) или термостойким прочным пластикам.

Монтировать расширительный бачок нужно в самой высокой точке отопительной системы. При выборе способа установки выбирается оптимальный вариант:

  • на подаче – резервуар располагается над котлом;
  • на «обратке» – предупреждает закипание воды;
  • комбинированный способ – установка пары резервуаров (на подаче и «обратке»).

В процессе монтажа следует врезать аварийную сливную трубу, утеплять корпус резервуара и патрубки, что позволит предотвратить замерзание системы отопления и выход её из строя.

Особенности монтажа

Не последнюю роль в эффективной работе открытой системы отопления играет правильное взаимное расположение её основных элементов: котла, труб, радиаторов, расширительного бака. В частности, существуют следующие простые правила:

  • котёл лучше установить как можно ниже относительно отопительных приборов;
  • подающая труба (на выходе из котла) должна иметь возможно больший диаметр;
  • трубопровод укладывается с соблюдением рекомендуемого уклона (для принудительной циркуляции это не принципиально), обычно порядка 1%;
  • расширительный бак устанавливается в наивысшей точке системы (чем выше, тем лучше);
  • количество фитингов и запорной арматуры должно быть минимальным.

Соблюдение этих требований и рекомендаций обеспечит надёжную циркуляцию воды, и как следствие – более интенсивный теплообмен и максимально возможный КПД системы.

Плюсы и минусы системы

К достоинствам «ленинградки» можно отнести:

  • Простоту. Несмотря на некоторые усложнения по сравнению с традиционной однотрубной системой, «ленинградка» очень проста. Ее монтаж под силу даже тому, кто не обладает специфическими знаниями и навыками в соответствующей области.
  • Экономность. На «ленинградку» тратится на 20 % — 30 % материала меньше. Но тут сразу нужно оговориться – преимущество актуально только в сравнении с двухтрубной системой. Если брать однотрубную, то она окажется даже несколько экономичнее (из-за того, что батареи подключаются последовательно и к ним не делают отводы).
  • Возможность тонкой настройки. Если установить на каждый байпас по игольчатому регулятору, появляется возможность регулировать температуру отдельно взятой батареи.
  • Простота обслуживания. Если речь идет о традиционной однотрубной системе, для замены батареи ее придется полностью освобождать от воды. В случае с «ленинградкой» это не нужно – достаточно перекрыть байпас. Вода продолжит циркулировать по нижнему контуру. Правда, чтобы появилась такая возможность, нужно оборудовать байпасы кранами.

Ленинградка - одна из более универсальных систем

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

Еще один плюс – универсальность. «Ленинградку» можно реализовать где угодно: в дачном домике, одно- или двухэтажном коттедже. И даже в городской квартире.

Впрочем, у системы есть и недостатки. Вот основные:

  • Неравномерность нагрева радиаторов. Проблему не решает даже игольчатый кран в байпасе. Правда, возникает она не при всех видах подключения. Но об этом – чуть позже.
  • Невозможность подключения дополнительного нагревательного оборудования. Например, теплого пола. Но это не недостаток исключительно «ленинградки» — минус характерен для любого однотрубного отопления.
  • Необходимость применения труб большого диаметра. Минимальный должен составлять не меньше 2,5 см. Если взять меньше, будет сложно подобрать подходящие байпасы для радиаторов. Из-за этого нередко происходит падение давление в системе. В результате вода не может нормально циркулировать. Проблему решают установкой патрубков меньшего диаметра, которые создают нужный напор.

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.

Естественная циркуляция

Если пренебречь установкой вертикального транзитного стояка, то высока вероятность, что теплоноситель, поступающий от котла, не будет развивать достаточную скорость

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.

Циркуляционный насос в системе

Насосные схемы сооружают как открытого, так и закрытого типа. В открытых контурах расширительный бачок устанавливается в наивысшей точке системы. Присутствие насоса позволяет увеличить трубопровод между отопительным котлом и батареями, как по высоте, так и по протяженности

Важные моменты организации принудительной системы:

  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.

Установка насоса

На подающем трубопроводе надо установить обратный клапан. Элемент размещается сразу после котла и предотвращает рециркуляцию теплоносителя при работе насоса

Давление в закрытой системе

Нормы отопления, зависят непосредственно от типа здания, для которого подведено отопление. Именно поэтому каждый конкретный случай нужно рассматривать отдельно:

  • Для частного дома нормальным будет давление в 1,5-2 бара. Если манометр показывает большую цифру, то это состояние считается критическим. Если счетчик доходит до 3 бар, то это может привести к аварии в системе: герметичность не выдержит этого давления, а вся конструкция сломается.
  • Для многоэтажек внешние факторы не оказывают влияние на подобную конструкцию, то нормы давления в ней колеблются от 8 до 9 бар. Однако это характерно для новых домов. Более старые здания могут обогреваться при давлении до 5 бар.
Давление в закрытой системе

Давление в закрытой системе

Применение насоса в открытой системе

циркуляционный насос

Установка насосного оборудования обеспечивает равномерное распределение тепла по всем радиаторам, минимизирует проблемы при недостаточном диаметре труб и несоблюдении уклонов. Особенно востребовано дополнение насосом в условиях чрезмерной протяжённости трубопроводов. Монтировать циркуляционный насос желательно между водонагревательным котлом и расширительным резервуаром.

Монтаж «ленинградки»: выбор типа системы, порядок работы, нюансы

Далее – подробная инструкция по монтажу «ленинградки».

Материалы

При выборе труб вадно знать кол-во радиаторов

При выборе труб вадно знать кол-во радиаторов

Выбор труб для создания системы зависит от:

Диаметр трубы должен быть таким, чтобы обеспечить теплоносителем нужное количество батарей. Чем их больше, тем шире должен быть просвет. На 4 радиатора нужно минимум 2,5 см. На 5 – 6 – примерно 2,7 – 2,8 см.

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

Если в систему не планируется включать насос, то диаметр трубы должен составлять минимум 40 мм.

В зависимости от прогрева выбирают материал трубы. Если вода в системе будет достигать температуры свыше 90о С, лучше использовать сталь. Дело в том, что полипропилен плавится уже при 95о С.

Радиаторы подбирают исходя из эффективности их работы. Они должны обладать максимальной теплоотдачей. Это особенно важно потому, что в последние батареи контура попадает уже слегка остывшая вода. Так что для полной теплоотдачи они должны иметь высокий КПД.

Открытая или закрытая система. Что лучше?

Закрытый и открытый тип обогрева отличаются параметрами и функционалом, а также другими характеристиками. В каждом конкретном случае схема выбирается строго индивидуально. Открытый вариант системы больше подходит для организации отопления в небольших зданиях, включая загородные дачи или частные домовладения. При простоте схемы такая система имеет высокий уровень надёжности и не требует постоянного использования дорогостоящей электроэнергии.

Схему системы обогрева закрытого типа характеризует сложность монтажа, а также особенности эксплуатации, включая необходимость обеспечить электрическое питание. Тем не менее, именно этот вариант становится самым оптимальным для организации круглогодичного и максимально надёжного отопления в многоэтажных зданиях или загородных коттеджах большой площади с высокомощной выделенной линией электропитания.

Важно видеть следующее: открытые системы отопления не способны грамотно регулировать температуру в помещениях в виду своей ограниченности. С закрытыми насосными системами все это можно реализовать.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает работоспособность закрытой системы отопления. Его мощность зависит от многих факторов: материала и диаметра труб, количества и типа радиаторов, наличия запорной и терморегулирующей арматуры, протяженности труб, режима работы оборудования и т.д. Чтобы не вдаваться в тонкости расчета мощности, циркуляционный насос можно выбрать по таблице. Выбираете ближайшее большее значение по отапливаемой площади или планируемой тепловой мощности системы, в соответствующей строке в первых колонках находите требуемые характеристики.

Можно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблицеМожно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблице

Во второй колонке находим мощность (какой объем теплоносителя он способен прокачать за час), в третьей — напор (сопротивление системы), который он в состоянии преодолеть.

Выбирая циркуляционный насос в магазине, желательно не экономить. От его работоспособности зависит вся система. Потому, лучше не экономить и выбрать проверенного производителя. Если же решите покупать неизвестное оборудование, надо каким-то образом проверить его на уровень шумов. Этот показатель особенно критичен если отопительный узел устанавливается в жилом помещении.

Схема обвязки

Как уже говорили раньше, циркуляционные насосы ставятся в основном на обратном трубопроводе. Раньше это требование было обязательным, сегодня — это только пожелание. Материалы, которые используются при производстве выдерживают нагрев до 90°C, но все же лучше не рисковать.

В системах, которые могут работать и с естественной циркуляцией, при установке необходимо предусмотреть возможность снять или заменить насос без необходимости слива теплоносителя, а также для возможности работы без насоса. Для этого устанавливается байпас — обходной путь, по которому может протекать теплоноситель при необходимости. Схема установки циркуляционного насоса в таком случае на фото ниже.

Установка циркуляционного насоса с байпасомУстановка циркуляционного насоса с байпасом

В закрытых системах с принудительной циркуляцией байпас не нужен — без насоса она неработоспособна. Но вот два шаровых крана с обоих сторон и фильтр на входе нужны. Шаровые краны дают возможность, при необходимости, снять устройство для техобслуживания, ремонта или замены. Фильтр-грязевик предотвращает засорение. Иногда, как дополнительный элемент надежности, между фильтром и шаровым краном ставят еще обратный клапан, который предотвратит движение теплоносителя в обратном направлении.

Схема подключения циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типаСхема подключения (обвязки) циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа

Монтаж системы теплоснабжения с естественной циркуляцией

Обустройство отопительной системы всегда начинается с разработки проекта, в случае с самотечной системой проектированием должен заниматься специалист-теплотехник.  В документах подобного типа необходимо указать вид отопительной системы, способ подключения приборов отопления и их количество, вид циркуляции жидкости, параметры оборудования и протяженность магистрали.

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. 

Нюансы проведения работ

Если в системе отсутствует насос, верхний контур должен располагаться с небольшим наклоном

Если в системе отсутствует насос, верхний контур должен располагаться с небольшим наклоном

В ходе работы нужно помнить о следующих особенностях:

  • Если используются металлические трубы, при сварке необходим избегать внутренних наплывов. Они уменьшают внутренний просвет и препятствуют нормальному движению теплоносителя. При наличии наплывов система не будет нормально работать.
  • После заполнения системы не стоит сразу проводить тестовый запуск. Перед ним нужно подождать 3 – 4 часа и проверить все участки трубы, места ее соединения с радиаторами, котлом, баком. Это позволит своевременно выявить и устранить утечку.
  • Перед пробным запуском нужно обязательно устранить из системы воздух с помощью кранов Маевского, расположенных в радиаторах. В противном случае она прогреется только частично (на участке до воздушного пузыря).

Если в системе отсутствует насос, верхний контур должен располагаться с небольшим наклоном (примерно 5 – 10о). Это облегчит ток теплоносителя и предотвратит проблему застоя воды на определенном участке трубы.

Последовательность действий при самостоятельном монтаже системы

Обустройство отопительной системы открытого типа подразумевает последовательное выполнение следующих работ:

  • Установка отопительного котла. В зависимости от габаритов, оборудование надежно и прочно фиксируют на полу или закрепляют на стене.
  • Разводка труб. Трубопровод монтируется в соответствии с ранее составленным проектом и выбранной схемой. На этом этапе нельзя забывать о рекомендованном уклоне по всему контуру.
  • Монтаж приборов отопления и их подключение к общему трубопроводу.
  • Установка расширительного бачка и его теплоизоляция (при необходимости).
  • Соединение элементов системы.
  • Тестовый запуск, в процессе которого выявляются места не плотного соединения.
  • Начало работы отопительной системы.

система отопления с циркуляционным насосом схема

На выходе из котла рекомендуется установить температурный датчик, с помощью которого контролируется эффективность работы системы теплоснабжения открытого типа.

Особенности систем с принудительной циркуляцией теплоносителя

Для качественной и эффективной работы принудительной схемы системы отопления открытого типа с насосом требуется монтаж соответствующего оборудования. При этом необходимо правильно выбрать насос и место для его установки.

Отзывы

  • Константин, Тульская области

«У меня небольшой дачный домик. Зимой часто там бываю, поэтому провел газ и решил делать отопление. Выбор остановил на «ленинградке». Двухтрубная система для меня слишком дорого, а однотрубная неудобная – сложно обслуживать радиаторы, нельзя отключить отдельно взятую батарею. Насос брать не стал, подключил радиаторы по диагонали. Вот уже почти целую зиму пользуюсь, пока не было никаких нареканий – всем доволен. Могу сказать одно: «ленинградка» полностью оправдала мои ожидания».

  • Иван, Новгородская область

«Провели родителям газ в деревенский дом. Встал вопрос об обустройстве системы отопления. Решили делать «ленинградку». Площадь дома небольшая – там всего 6 радиаторов. В двухтрубной системе смысла нет. Пока всем довольны. Греет достаточно хорошо (батареи я подключил вертикально). Работает прекрасно и без насоса, хотя многие говорят, что он необходим. Отдельно хочу сказать об экономии – траты оказались очень небольшими».

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...