В чем преимущества открытой системы отопления? Схема установки и принцип работы

фото 1

Основное отличие открытых или гравитационных систем (ОС) от закрытых состоит в том, что в ОС теплоноситель сообщается с окружающим воздухом в открытом расширительном баке.

Теплоноситель находится в системе под атмосферным давлением, избыточное давление отсутствует.

Описание системы отопления открытого типа: что это такое

фото 2

Отопительный контур ОС состоит из котла, расположенного в самой нижней точке здания – подвале или приямке.

От котла отходит вертикальный стояк подачи теплоносителя в верхнюю точку здания (чердак или мансарду), где расположен расширительный бак (РБ).

От РБ по верху здания отходят горизонтальные трубы с небольшим уклоном к вертикальным стоякам, по которым теплоноситель доставляется к радиаторам.

От приборов отопления по низу помещения отходит магистраль обратки также с небольшим уклоном в сторону котла.

Принцип работы

Схематично отопительный контур ОС можно представить в виде длинного вертикального кольца. Одна сторона кольца – с горячей водой (стояк подачи от котла к РБ), другая сторона – с холодной (стояк с обраткой от радиаторов). Плотность горячего теплоносителя меньше, чем холодного – от нагревания вода расширяется.

фото 3

Следовательно, вес воды и давление водяного столба в холодной части контура будет выше, чем вес воды и давление столба в горячей ветке.

По закону сообщающихся сосудов жидкость будет стремиться к уравновешиванию давлений – к переходу из холодной ветки в горячую.

Так как контур - это такое замкнутое кольцо, происходит циркуляция или самотёк теплоносителя.

В ОС из физического принципа циркуляции следуют три конструктивные особенности системы:

  • Стояк подачи максимально утепляется по всей высоте.
  • Котёл находится как можно ниже последнего радиатора.
  • В контуре имеется ёмкость для выхода избыточного объёма нагретого теплоносителя – расширительный бак (для обеспечения пониженной плотности и низкого давления водяного столба в нагретой ветке).

С естественной циркуляцией

фото 4

Теплоноситель при естественной циркуляции движется под действием циркуляционного напора Pн (в мм. водного столба):

Pн=H x (pхол - pгор).

  • Н – перепад высот между котлом и последним радиатором, м;
  • pхол — плотность воды в холодном стояке обратки, кг/м³;
  • pгор — плотность воды в горячем стояке подачи, кг/м³.

Во время циркуляции по контуру теплоноситель тратит часть давления на преодоление гидравлического сопротивления труб, радиаторов, запорной арматуры. Поэтому при проектировании ОС выбирают материалы с низким гидравлическим сопротивлением, чтобы они в сумме не превышали расчётный напор (не запирали систему).

Важно! В теплоносителе ОС присутствует воздух, который подмешивается в расширительном бачке. Для удаления воздуха трубы делают с наклоном не менее 3–5 мм на п. м. трубы.

С циркуляцией от насоса

Для увеличения естественного напора в контур ОС включают циркуляционный насос.

фото 5

Существует два места врезки насоса в существующую ОС:

  1. На трубе обратки перед котлом. Расширительный бачок при этом переподключают к трубе обратки перед насосом (в зоне всасывания).
  2. На верхней подающей трубе сразу после точки подключения расширительного бачка.

Справка! Место врезки насоса оборудуют байпасом с лепестковым обратным клапаном.

Однотрубная

Однотрубная система с естественной циркуляцией делается только с верхней раздачей теплоносителя.

фото 6

Все радиаторы в стояке однотрубной ОС соединяются последовательно – выход одной батареи подключается ко входу другой.

Плюсы:

  • Малое количество труб.
  • Простота монтажа.

Минусы:

  • Несбалансированность системы – верхние батареи горячие, нижние – холодные. Для выравнивания температурного режима нижние радиаторы устанавливают с большим количеством секций.
  • Невозможность проведения терморегуляции из-за высокого сопротивления регулирующих кранов.
Вам также будет интересно:

Двухтрубная

Двухтрубная система характеризуется тем, что к каждому радиатору подходят две трубы: одна доставляет горячий теплоноситель от стояка подачи, другая отводит охлаждённую воду в стояк обратки.

фото 7

Плюсы двухтрубной системы:

  • Сбалансированность всех батарей по температуре.
  • Радиатор можно заменить без отключения котла.

Минусы:

  • Увеличенный расход труб.
  • Трудоёмкость монтажа.

С верхней подачей

Горячая вода подаётся от котла вверх по вертикальному стояку на чердак или под крышу, откуда разводится по лежакам к вертикальным радиаторным веткам (как однотрубным, так и двухтрубным). Пройдя радиаторы, охлаждённый теплоноситель собирается в обратку и поступает в котёл.

С нижней подачей

При нижней подаче нагретый теплоноситель поступает в радиаторные ветки снизу вверх. Трубопроводы подачи и обратки прокладываются рядом друг с другом на уровне пола.

Внимание! Такая система не загромождает помещение обилием труб, но требует установки кранов Маевского на каждый радиатор для выпуска воздуха.

Достоинства:

  • Простота монтажа.
  • Долговечность.
  • Для циркуляции не требуется электроэнергия.
  • Система саморегулирующаяся – скорость теплоносителя зависит от температуры в комнатах.

Недостатки:

  • Подходит не для всех помещений – нужен чердак, где ставится расширительный бак и прокладываются горизонтальные трубы.
  • Требует как можно более низкого расположения котла – в приямке или подвале.
  • Медленный нагрев при запуске.
  • Непрезентабельный внешний вид (железные трубы большого диаметра, чугунные радиаторы).
  • Малый радиус действия – не более 30 метров от котла.
  • Невозможность использования антифриза из-за ядовитости испаряемых паров.

Монтаж открытой системы отопления: фото

Перед монтажом необходимо выполнить расчёт радиаторов, гидравлический расчёт циркуляционного напора, разработать монтажную схему, составить перечень материалов и комплектующих.

фото 8

Фото 1. Отопительный газовый котел стального цвета напольного типа, установленный в помещении со всем оборудованием.

ОС состоит из следующих элементов:

  • Отопительный котёл – газовый или твердотопливный.
  • Трубы.
  • Расширительный бак.
  • Радиаторы.
  • Арматура (краны, обвязка котла, клапаны).
  • Циркуляционный насос (опционально).

фото 10

Фото 2. Циркуляционный насос, врезанный в трубы, повышает эффективность работы всей отопительной системы.

Особенности монтажа:

  • Уклон труб горизонтальных лежаков подачи и обратки — не менее 3–5 мм на погонный метр.
  • Используют трубы диаметром не менее 30 мм.
  • Объем расширительного бака 15% от общего объёма теплоносителя.

фото 9

Фото 3. Расширительный бачок, выполненный из металла, монтированный под потолком чердачного помещения частного дома.

Схема

На схеме, выполненной в удобном масштабе на листе миллиметровой бумаги, должны быть указаны:

  • Габариты помещений, где проходят трубы ОС.
  • Схема расположения труб.
  • Места размещения радиаторов, котла (с обеспечением необходимого перепада высоты между котлом и радиаторами), расширительного бачка, трубной арматуры.
  • Размеры заготовок труб.
  • Элементы крепежа труб к элементам здания.

Этапы монтажа:

  1. Подготовить комплект необходимого инструмента (в зависимости от выбранного материала труб).
  2. Выполнить монтаж котла и котельного оборудования согласно руководству по эксплуатации котла.
  3. Изготовить расширительный бак, установить его на чердаке.
  4. Выполнить монтаж вертикального стояка.
  5. Установить радиаторы в комнатах.
  6. Произвести окончательный монтаж труб, соединяющих все элементы системы.
  7. Выполнить теплоизоляцию расширительного бака.
  8. Заполнить систему.
  9. Проверить систему на герметичность.
  10. Произвести пробный запуск.

Расширительный бачок для ОС

фото 11

В качестве расширительного бака (РБ) может служить любая открытая самодельная металлическая ёмкость или фляга с требуемым объёмом не менее 15% от общего объёма теплоносителя в системе.

РБ выполняет следующие функции:

  • Служит буферной ёмкостью для размещения излишков теплоносителя, которые возникают из-за расширения жидкости при нагреве в котле.
  • Обеспечивает атмосферное давление в системе.
  • Является элементом, через который систему покидают пузырьки воздуха. Всплытие пузырьков воздуха обеспечивается уклоном труб.

Рекомендации по монтажу:

  • Монтаж вертикального стояка от котла следует выполнять из стальной трубы диаметром 40–50 мм.
  • Размер остальных труб – чем больше, тем лучше (меньше гидравлическое сопротивление).
  • Лучше всего использовать чугунные радиаторы.
  • Стараться минимизировать количество поворотов труб и запорно-регулирующей арматуры.
  • Применять только полнопроходные шаровые краны.

Особенности установки в частном доме

Перед работой следует убедиться в том, что конструкция дома отвечает требованиям самотечной системы:

  • Небольшая площадь (не более 150 м²).
  • Наличие чердака.
  • Возможность низкой установки котла по отношению к последнему радиатору.

Что делать, если в баке быстро закипает вода?

фото 12

Если обнаружено, что вода закипает быстро, нужно как можно быстрее выполнить весь комплекс действий по аварийной остановке котла (перечисленных в инструкции по эксплуатации), чтобы избежать разрушения оборудования.

Затем надо разобраться с причинами.

Если вода закипела при первом запуске котла, то необходимо проверить гидравлический расчёт и правильность выбора и монтажа всех элементов.

Если вода закипает спустя какое-то время после нормальной работы, то нужно проверить следующие параметры:

  • уровень теплоносителя в системе (необходимость подпитки);
  • работоспособность котла;
  • нормальную работу обратного клапана (при наличии насоса с байпасом);
  • нормальную работу расширительного бака.

Полезное видео

В видео представлено, как работает обычная однотрубная отопительная система с естественной циркуляцией.

Дёшево, надёжно и практично

ОС проста в эксплуатации и дешева в монтаже.

Для осуществления циркуляции в самотечной системе нужно знать принцип её действия и иметь точный гидравлический расчёт всех элементов, для чего рекомендуется обратиться к специалистам.

Оцени статью:
  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
Будь первым!
Поделись с друзьями!
Ознакомьтесь с товарами по теме
Читайте также
Добавить комментарий
VK OD FB G+ Tw
Отопление