Схемы открытой системы отопления с циркуляционным насосом и баком

При возведении частного дома сложнее всего самостоятельно запроектировать и сделать отопительную систему. Чтобы уменьшить сложность работ, рекомендуется использовать ее открытую разновидность. Открытая система отопления отличается от закрытой показателем давления. Оно такое же, как и атмосферное. Именно поэтому для устройства отопительного контура не понадобится выполнять сложные расчеты и покупать много комплектующих.

Что такое открытая система отопления?

Система отопления открытого типа отличается тем, что в контуре нет избыточного давления, которое создается искусственно. Как правило, там используется расширительный бак открытой разновидности. Он располагается в наивысшей точки разводки и компенсирует расширение жидкости при ее нагреве. Такой бачок одновременно выполняет функции воздухоотводчика, удаляя скопившиеся в жидкости газы. Кроме этого, вода, постоянно присутствующая в баке, защищает контур от попадания воздуха.

Стоит знать! При этом циркуляция теплоносителя может быть естественной и принудительной. Одна система может объединять в себе обе разновидности и легко переключаться между режимами работы.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Если решено делать отопление открытого типа, то в качестве теплоносителя может использоваться только вода. Если в контурах с принудительной циркуляцией за движение жидкости отвечает насос, то при естественной циркуляции используются принципы термодинамики. Вода по трубам движется за счет разной плотности холодной и горячей среды, а также за счет уклона труб.

Излишки разогретого теплоносителя попадают в открытый расширительный бак. Благодаря ему автоматически стабилизируется давление.

Работа всей системы подразделяется на два этапа:

• подача жидкости от котла к батареям;
• обратная подача теплой жидкости в расширительную емкость, где она остывает и после этого попадает в котел.

Преимущества отопления открытого типа:

1. Основное достоинство – надежность. Кроме котла, в таком контуре просто нечему выходить из строя. Срок службы такого отопления растягивается на десятилетия.
2. Схема открытой системы отопления достаточно простая. Она легко монтируется благодаря отсутствию сложных узлов.
3. Контур не нуждается в предварительной настройке и отладке. После заполнения водой труб просто включают котел. Пока он работает, жидкость циркулирует, если котел выключили, ток жидкости останавливается.
4. При работе с естественным движением воды нет никаких вибраций и шумов.
5. Открытая система отопления с циркуляционным насосом считается универсальной. Ничто не мешает дополнить обычную разводку насосом. При перебоях с подачей электроэнергии перевод системы в энергонезависимый режим происходит переключением кранов.
6. Благодаря саморегулирующемуся отоплению в помещении постоянно поддерживается оптимальная комфортная температура.

Среди недостатков стоит назвать следующее:

• Отопление открытого типа не подходит для использования в большом доме, потому что при удалении от котла на 30 м в контуре создается статическое равновесие, что недопустимо.
• Инертность системы – еще один недостаток. Она очень долго запускается в работу из-за необходимости создания природного тока жидкости, что сложно при значительном объеме воды в отопительном контуре.
• Для сборки понадобятся трубы разного диаметра, в том числе и большого, а также всевозможные переходники и другие дополнительные материалы.
• Необходимость создания определенного уклона трубопровода. В некоторых домах это просто невозможно сделать.
• Расширительный резервуар нужно устанавливать только на чердаке, поэтому это помещение приходится хорошо утеплять, чтобы защититься от замерзания воды.
• В ходе работы открытого отопления теплоноситель постоянно испаряется, поэтому нужно следить за его уровнем. Для решения этой проблемы используют слой масла на поверхности воды в расширительной емкости или устанавливают поплавковый клапан.
• Открытая система отопления с насосом во время работы издает шум и вибрации.
• Из-за контакта теплоносителя с воздушной средой он насыщается кислородом, что приводит к коррозии труб, радиаторов и фитингов.

Комплектация открытой системы

Отопление открытой разновидности выполняется с использованием следующих комплектующих элементов:

• котел;
• расширительный бак (атмосферная разновидность);
• водопроводные трубы;
• радиаторы отопления;
• обратный трубопровод;
• циркуляционный насос (если используется водяное отопление открытого типа с насосом);
• кран первичного заполнения;
• вентиль для слива воды.

Рассмотрим подробно особенности и характеристики основных составляющих элементов.

Котел

При устройстве отопления открытого типа можно использовать следующие разновидности котлов:

1. Агрегаты, работающие на газовом топливе, применяют там, где к дому можно проложить газовую магистраль. Этот вариант самый выгодный по причине доступной цены энергоресурсов. Однако предварительно придется делать проект и согласовывать его в соответствующих службах.
2. Твердотопливные котлы можно использовать в регионах, где легко можно купить уголь или заготовить дрова. Современные приборы довольно экономичные, имеют высокий КПД и не нуждаются в постоянном контроле.
3. Электрические бойлеры применяют реже, потому что они проигрывают в экономичности другим разновидностям.

Важно! В открытых контурах запрещено использовать электродные котлы, которые работают с жидкостью, имеющей постоянный химический состав. Негерметичный контур не может этого обеспечить.

4. Комбинированные многофункциональные котлы являются оптимальным решением, потому что могут работать в нескольких режимах с использованием разных энергоносителей.

Циркуляционный насос

Хоть открытый контур и может работать на естественной циркуляции, если есть возможность, то лучше установить насос. Так удастся увеличить эффективность отопления. Хоть прибор и потребляет электроэнергию, он дает существенную экономию основного энергоносителя, который использует котел.

При выборе подходящего насоса учитывают диаметр трубы, куда он будет врезаться, производительность агрегата и напор жидкости. Выбор насоса осуществляется с учетом его технических характеристик под конкретную отопительную систему.

Расширительный бак

Бачок можно сделать самостоятельно или купить готовый. Лучше применять емкости из нержавеющего металла. Бак должен иметь съемную или откидную крышку для контроля уровня жидкости. Сверху устанавливается патрубок для стока лишней воды.

На заметку! Объем расширительного резервуара должен составлять 10% от общей емкости отопительного контура.

Существует несколько вариантов установки расширительной емкости:

• в наивысшей точке;
• на обратке;
• на дальнем стояке;
• с насосом, который установлен на подаче.

Радиаторы отопления

Вы можете использовать следующие виды радиаторов:

1. Чугунные батареи идеально подходят для открытого отопления. За счет высокой инертности чугунных радиаторов достигается внушительная экономия на энергоносителе.
2. Стальные батареи легкие и недорогие. Если они имеют антикоррозионное покрытие, то прослужат довольно долго. Однако в открытых контурах их лучше не применять из-за быстрого остывания, что приведет к частой работе котла и значительным расходам энергоресурсов.
3. Алюминиевые радиаторы легко и быстро устанавливаются и отличаются долговечностью. Они обладают высокой теплоотдачей и хорошей тепловой емкостью. Однако алюминий подвержен кислородной коррозии, поэтому выбирайте приборы с антикоррозионным покрытием.
4. Биметаллические радиаторы хоть и дорогие, но объединяют в себе достоинства всех вышеперечисленных батарей. Они подходят для отопительных систем с высоким давлением. Однако монтировать их в частных домах с открытым контуром, в котором поддерживается атмосферное давление, нецелесообразно.

Трубы открытой системы отопления

Для устройства отопительного контура важно выбрать трубы из подходящего материала, а также определиться с их диаметром.

Для устройства открытого отопления можно выбрать следующие варианты:

• стальные и металлические трубы почти не используются сегодня, потому что очень тяжеловесные и сложно монтируются;
• медные трубопроводы качественные, надежные, но дорогостоящие;
• металлопластиковые трубы довольно качественные, но надежность фитинговых соединений оставляет желать лучшего и нуждается в постоянном контроле протечек;
• самым лучшим вариантом считаются трубопроводы из сшитого полиэтилена с армированием и защитой от кислородного окисления (они очень надежные и легко монтируются);
• самый недорогой вариант – это использование полипропиленовых труб с армированием стекловолокном (для монтажа понадобится сварочный аппарат, который можно взять в аренду).

Схемы разводки открытой системы

Если используется контур с естественным током жидкости или открытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема разводки может быть следующей:

1. Однотрубная схема самая простая в монтаже. Для ее устройства требуется минимальное количество труб. Для открытых контуров с естественным током это отличный вариант. Но поскольку в контуре приборы располагаются последовательно, температура носителя снижается в каждом последующем приборе, что приводит к неравномерному прогреву дома. То есть комнаты, которые наиболее удалены от котла, будут отапливаться хуже. Этот вариант подходит для компактного небольшого дома.
2. Двухтрубная разводка нуждается в предварительной разработке схемы. Такие контуры требуют намного больше труб для их устройства, зато все помещения дома обогреваются равномерно. Кроме этого, при необходимости можно отключать от контура отдельные помещения, которые в данный момент отапливать не планируется. В таких разводках важно правильно подбирать диаметр труб.
3. Коллекторная разводка самая сложная, но и наиболее удобная. При этом к каждому радиатору идет собственная подача теплоносителя от общего коллектора. Из-за больших затрат на материалы такие разводки почти не применяются в контурах открытого типа.

Внимание! Для правильной циркуляции жидкости уклон трубопроводов на горизонтальных участках должен составлять 1(3) к 100, то есть на каждый погонный метр трубы делают перепад по высоте в 1-3 см.

Особенности монтажа системы

Чтобы принять решение об использовании открытого отопления с насосом или без него, нужно учесть общую отапливаемую площадь, этажность постройки и высоту помещений, а также определить тепловой рабочий режим.

Принудительная циркуляция

Для лучшей циркуляции теплоносителя в открытые контуры устанавливают насос. Прибор закрепляется на обратном трубопроводе перед входом в бойлер. Агрегат лучше монтировать на расстоянии 1,5 м от котла.

Также обратите внимание на следующие важные моменты:

• Насосное оборудование обязательно крепится на байпасе. Это позволит обеспечить естественную циркуляцию воды при отключении насоса или его поломке.
• Обязательно производится установка обратного клапана. Это нужно для защиты от обратной циркуляции жидкости.
• При установке насоса учитывайте направление тока теплоносителя.

Важно! Системы открытого типа с насосом имеют меньшую инертность, что способствует более быстрому прогреванию радиаторов.

Гравитационная схема

В таких контурах полностью отсутствуют какие-либо приборы, которые способствуют принудительному току жидкости. Движение теплоносителя происходит за счет расширения нагреваемой воды. Для правильной работы такого контура нужен разгонный стояк. Он устанавливается вертикально после котла. Высота этого стояка должна быть не ниже 350 см.

Кроме этого при устройстве контуров с естественной циркуляцией учитывают и другие важные факторы:

1. Подающая магистраль должна обязательно иметь уклон в сторону радиаторов отопления, а отводящая магистраль – уклон к котлу.
2. Котел устанавливается в низшей точке.
3. Обязательно монтируют расширительный бак на чердаке.

Не рекомендуется эксплуатировать контуры с естественной циркуляцией в комплексе с электрическими или газовыми бойлерами. Это связано с высоким риском образования воздушных пробок, приводящих к перегреву теплообменника прибора.