Варианты системы отопления частного дома

Перед началом установки отопительной системы перед каждым человеком встаёт вопрос: закрытую или открытую систему теплоснабжения выбрать для частного дома. Для выявления разницы необходимо ознакомиться с принципом действия и устройством каждой из представленных схем.

Системы закрытого типа

Нужно сразу сказать, чтобы было понятно, что закрытая система отопления обязательно будет иметь в своем составе циркуляционный насос, поэтому они являются схемами с принудительной циркуляцией. А вот открытая система отопления имеет лишь расширительный бачок, который создает некоторое давление, поэтому они являются схемами с естественной циркуляцией.

Теперь перейдем непосредственно к конструкциям закрытого типа. Итак, закрытая система отопления, или автономная, является такой системой, в которой теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом, при этом исключено испарение теплоносителя, так как она является полностью герметичной, то есть контакт теплоносителя с окружающей средой исключен.

Что входит в состав конструкций закрытого типа

Как правило, конструкция включает в себя следующие составляющие элементы:

  • Котел для обогрева частного дома (работающий на твердом топливе или газовый);
  • Расширительный бачок мембранного типа;
  • Некоторое количество радиаторов;
  • Трубопровод;
  • Фасонные элементы (фитинги, запорная арматура, тройники и другие);
  • Фильтры;
  • Некоторые крепежные приспособления для труб, газового котла, батарей.

Устройство закрытой системы отопления

Надо сказать, что некоторые элементы могут не присутствовать, или же наоборот, встречаются такие, которых в данном списке нет. К примеру, может стоять манометр, а отсутствовать может фильтр или бачок.

Принцип функционирования

Не стоит лишний раз упоминать про общий принцип работы отопительной системы с принудительной циркуляцией. А вот про необходимость расширительного бачка сказать надо. Итак, вода, нагреваясь, становится немного больше в объеме. Данный излишек попадает в расширительный бачок. Он состоит из двух камер, которые разделены мембраной. Первая камера служит для накопления водяного резерва, то есть этого излишка воды. Вторая же камера служит для содержания азота под некоторым давлением.

В бачок вода попадает через клапан, который настроен на гидравлическое давление системы. То есть, как только оно превышается, так клапан открывается.

Становится понятным, что такой бачок служит для выравнивания давления в системе, то есть поддержания его на одном и том же уровне. Это происходит за счет того, что при попадании воды в бачок, объем его газовой камеры уменьшается, а давление в ней увеличивается.

Простая схема закрытой системы отопления

Обратно в систему вода возвращается циркуляционным насосом.

Некоторые конструктивные особенности

Система отопления загородного дома с принудительной циркуляцией водяного потока имеет свои особенности подключения отдельных элементов:

  • Насос и расширительный бачок лучше устанавливать в частном доме в одном помещении с газовым котлом или с котлом на твердом топливе. Это позволит сэкономить на трубах;
  • Бачок и насос врезаются в «обратную трубу». Это связано с тем, что работа насоса с холодной водой бережет его от перегрева, а значит, продлевает срок службы в частном доме;
  • Вся конструкция с принудительной циркуляцией – это уже особенность, которая отлично применяется и для очень больших производственных помещений, и для загородного домика, и для частного коттеджа.

Некоторые преимущества и недостатки

Система с принудительной циркуляцией имеет больше достоинств, нежели недостатков. И речь идет не только о частном доме, но и о больших производственных помещениях.

Действительно, открытая система отопления имеет ограничения на свои размеры и на размеры отапливаемого частного дома, а вот закрытые конструкции такого ограничения не имеют.

Читайте также:  Делаем правильное отверстие в кровле под дымоход в бане

Система отопления дома закрытого типа

Кроме всего прочего, к положительным моментам можно отнести следующие качества схем с принудительной циркуляцией:

  • Благодаря наличию газового котла и высокой теплоотдаче, все схемы с принудительной циркуляцией водяного потока имеют высокий КПД;
  • Нет необходимости контроля водяного уровня, так как теплоноситель не испаряется;
  • Есть возможность подключения труб меньшего диаметра;
  • Срок службы газового котла выше, так как температура водяного потока на входе и выходе примерно одинакова;
  • Уменьшение коррозии радиаторов и других элементов, за счет герметичности подключения и их, и всех остальных элементов;
  • Есть возможность в качестве теплоносителя использовать не воду, а более стабильный антифриз.

К недостаткам можно отнести следующие моменты:

  • Энергозависимость. Действительно, для водяного отопления с насосом требуется постоянное снабжение электричеством. И даже если учесть, что котел на твердом топливе работает без электричества, то насос без него обойтись не может;
  • Система требует подключения водяного бака большого объема, а такие элементы стоят не малых средств.

Организация автономного местного отопления с привлечением солнечной энергии

Из альтернативных вариантов организации местного отопления зданий использование солнечной энергии является наиболее доступным. Она привлекает к себе все больше внимания владельцев загородного жилья, частных домов, поскольку предполагает отсутствие дальнейших затрат на оплату ресурсов.

  1. Грамотно выбранные гелиопанели способны служить более 25 лет, а средний срок их окупаемости при постоянной эксплуатации составляет около 3 лет. Существует два основных варианта оборудования для подобной системы обогрева: солнечные батареи и воздушные коллекторы.
  2. В солнечных батареях свет солнца преобразуется в электрический ток напрямую. Такой вариант наиболее востребован для обеспечения дома электроэнергией, которая затем уже может расходоваться по усмотрению хозяев, в том числе, для работы электрической системы местного отопления.

Местное воздушное отопление на базе солнечного коллектора не требует использования дополнительных приборов: энергия солнца напрямую преобразуется в нем в тепловую. Накопление электроэнергии для использования в пасмурные дни, когда эффективность выработки тепла оборудованием снижается, производится с помощью специальных аккумуляторов. Приборы не требуют постоянного контроля своей работы, могут использоваться в отсутствие хозяев и не нуждаются в оформлении разрешительной документации для монтажа и ввода в эксплуатацию.

Видео описание

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме

Главные критерии при выборе систем отопления:

Видео описание
  • Минимум расходов при высокой теплоотдаче. Обеспечение жилья нужным количеством тепла и небольшие затраты на монтаж, эксплуатацию и обслуживание.

  • Максимальная автоматизация. Системы отопления в целях обеспечения безопасности необходимо эксплуатировать при наименьшем вмешательстве человека в их работу.

  • Высокая износостойкость всех элементов. Выбирать необходимое оборудование нужно с учетом его эксплуатационной надежности.

В некоторых случаях можно воспользоваться формулой: «чем проще, тем надежнее»Источник

В чем же плюсы и минусы открытой системы отопления?

Плюсы, которые предоставляет открытая схема отопления:

  1. Довольно просто смонтировать отопление по несложной схеме. Простота в обслуживании и замене вышедших из строя деталей;
  2. Для того чтобы запустить систему, важно иметь доступ к газовой системе;
  3. Монтаж системы осуществляется за считанные часы;
  4. Легко включается в работу и отключается от нее. Чтобы запустить отопление открытого типа, достаточно включить газ;
  5. Доступность по цене запасных частей.

Однако есть и недостатки в открытой системе отопления. Не все оценивают ее по достоинству. Есть потребители, которые не довольны размерами котла и полной системы. Открытая система отопления с насосом не всегда может быть установлена в небольшом помещении, чтобы она не загромождала свободное пространство. При открытом расширительном баке высока вероятность ржавчины на радиаторах и трубах.

Запомните, чтобы испаряющаяся жидкость в баке не портила окружающее оборудование, налейте на поверхность воды масло. Его слой не менее 2 см. Есть мнение, что открытая система отопления не очень эффективна для обогрева жилого помещения, поскольку ее КПД невысок.

Читайте также:  Соус барбекю — рецепт в домашних условиях

Открытые системы теплоснабжения

В открытой системе вода подается постоянно из теплоцентрали и это компенсирует ее расход даже при условии полного разбора. В советское время по такому принципу функционировало примерно 50% теплосетей, что объяснялось экономичностью и минимизацией затрат на обогрев и ГВС. 

Но открытая система теплоснабжения имеет ряд недостатков. Чистота воды в трубопроводах не соответствует требованиям санитарно-гигиенических норм. Поскольку жидкость перемещается по трубам значительной протяженности, она становится другого цвета и приобретает неприятные запахи. Часто при взятии проб воды работниками санэпидемстанций из таких трубопроводов в ней обнаруживают вредоносные бактерии.

Желание очистить поступающую по открытой системе жидкость приводит к снижению экономичности теплоснабжения. Даже самые современные способы устранения загрязнений воды не способны преодолеть этот значительный недостаток. Поскольку протяженность сетей немалая, возрастают расходы, а эффективность очистки остается прежней. 

Открытая схема теплоснабжения функционирует на основе законов термодинамики: горячая вода поднимается вверх, благодаря чему на выходе котла создается высокое давление, а на входе в теплогенератор — небольшое разряжение. Далее жидкость направляется из зоны повышенного давления в зону более низкого и в результате осуществляется естественная циркуляция теплоносителя. 

Открытые системы теплоснабжения

В открытом типе вода нагревается до 65 градусов и потом подается к кранам водоразбора, откуда поступает к потребителям. Подобный вариант теплоснабжения позволяет пользоваться дешевыми смесителями вместо дорого теплообменного оборудования. Так как разбор подогретой воды неравномерен, по этой причине линии подачи конечному потребителю рассчитывают с учетом максимального потребления.

отопление

Популярность электрического отопления снизилась в сравнении с другими системами. Причина того заключается в дороговизне оборудования и энергоносителей. Электрическое отопление дома своими руками несмотря на сложность процесса относится к экологичному, не требует постоянного контроля со стороны сервисных служб. Монтаж электрического отопления возможен при соблюдении техники безопасности в плане разводки электрической проводки. Установкой оборудования должен заниматься специалист с опытом работы электрика.

Если нет возможности или достаточной мощности для подключения дома к электросетям используют альтернативные способы получения электроэнергии. К ним относятся солнечные батареи и ветрогенераторы.

Ветрогенератор

Ветрогенератор бесшумен и экологичен. Однако, для отопления необходима большая мощность, поэтому и ветрогенератор будет внушительных размеров. Устанавливают ветрогенераторы на мачте более 8м. высотой. Кроме самого ветрогенератора необходимо еще подключить контроллер для равномерного заряда аккумуляторных батарей, аккумуляторы для накопления энергии, переключатели, предохранители и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный с изменением напряжения с 12V на 220V.

Солнечные батареи

Принцип работы солнечных батарей в том, что они аккумулируют солнечную энергию. А, представляют собой панели с фотоэлементами. Так же, как и для ветрогенератора, с электропанелями придется приобрести и установить контроллер, аккумуляторные батареи, предохранитель, реле и инвертор. Если учесть, что для отопления дома в 100кв.м. потребуется примерно 10 000Вт тепловой энергии, то необходимо установить более 30 больших батарей на крыше с мощностью выше 300Вт каждая. Это сделать если и возможно, то крайне проблематично.

Альтернативные способы отопления в виде ветрогенераторов и солнечных батарей привлекают своей экологичностью и независимостью, но имеют очень большой недостаток. А именно, очень дорогое оборудование, которое окупит себя только через много лет.

Элементы в системе ГВС

При кажущейся простоте внутридомовые сети — достаточно сложное инженерное сооружение. Диаметры труб внутренней разводки, количество и мощность подкачивающих насосов рассчитываются таким образом, чтобы давление воды было одинаковым на всех этажах.

Универсальная схема открытой системы водоснабжения выглядит следующим образом:

Элементы в системе ГВС

Вода из тепломагистрали проходит через водомерный узел, элеватор и поступает в нагревательные приборы. Дополнительные врезки перед элеваторным узлом обеспечивают подачу горячей воды для гигиенических и бытовых нужд.

К элементам системы также относятся:

Элементы в системе ГВС
  • дополнительные насосы;
  • задвижки,
  • вентили;
  • клапаны;
  • трубопроводы.
Читайте также:  Дверца для камина со стеклом своими руками, алгоритм изготовления

Наиболее сложным является элеваторный узел.

Функции узла:

Элементы в системе ГВС
  • регулировка параметров отопительной системы;
  • при сильных морозах, когда температура магистрального теплоносителя превышает 100⁰ С, обеспечивает возможность переключения подпитки горячей водой между подачей и обраткой;
  • экономит магистральный теплоноситель, поэтому водомер устанавливается на обратном трубопроводе.

Элементы в системе ГВС

Достоинства и недостатки

Отопление открытого типа имеет ряд преимуществ:

  • все помещения равномерно прогреваются;
  • открытая система не нуждается в циркулярном насосе, который часто выходит из строя;
  • отсутствие шума и вибрации;
  • не зависит от электропитания.

Есть и ряд недостатков. Во-первых, высокая цена, которая обусловлена необходимостью покупки труб большого диаметра. Во-вторых, необходимо просчитывать уклон на участках горизонтальных труб, что усложняет монтаж системы. В-третьих, есть риск того, что вода в расширительном баке замерзнет – именно от этого открытая система часто повреждается.

Открытая система отопления предусматривает и неудобные для пользователя ограничения: максимальная длина трубопровода – 30 метров, в качестве теплоносителя нельзя использовать антифриз. Расширительный бак не закрывается, и попадание кислорода в систему снижает срок службы радиаторов и труб из-за возможной коррозии.

Как работает водяное отопление закрытого типа

Основная особенность подобных систем (и чего не имеет открытая схема) – полная изоляция от влияния окружающей среды. В закрытую отопительную систему, сделать которую можно и своими руками, входят следующие элементы:

  • котел;
  • автоматический воздушный клапан;
  • термостатический клапан;
  • радиаторы отопления;
  • расширительный бак;
  • балансировочный клапан;
  • вентиль шаровой;
  • насос и фильтр;
  • манометр;
  • предохранительный клапан.

Для эффективной циркуляции теплоносителя используется насос (открытая система может иметь естественную циркуляцию). Правда здесь тоже есть свой минус – при отсутствии подачи электроэнергии закрытая система нормально функционировать не сможет (0тсутствие электричества для загородного частного дома — весьма актуальная проблема). Зато достоинства использования «помпы» с лихвой возмещают недостатки — и для квартиры и для частного дома возможен монтаж дополнительных обогревательных систем. В частности можно сделать теплый пол.

Циркуляционный насос устанавливается на обратной трубе («обратке») перед нагревательным котлом отопления. Тут же монтируется расширительный бак. Такое расположение этих важных элементов позволяет некритично относиться к диаметру используемых при монтаже труб и соблюдению уклона, который обязательно должно иметь открытое водяное отопление.

Как работает водяное отопление закрытого типа

В результате на монтаж такой системы отопления меньше тратиться времени, материалов (к примеру, утеплять трубопровод уже не потребуется, так как расширительный бак устанавливается рядом с котлом). Однако «злоупотреблять» подобными преимуществами не стоит. Особенно это касается уклона (лучше его всё же сделать) — при его соблюдении система в случае отключения электричества худо-бедно, но работать всё же будет, т.е. размораживание ей не грозит.

На видео ниже вы можете посмотреть подробный пример организации отопления закрытого типа с использованием твердотопливного и электрического котлов.

Закрытая система отопления изолирована от проникновения воздуха. Однако, её эксплуатация не обеспечивают 100% герметичности: воздух может заполнить трубы, например, при доливании в систему теплоносителя. В этом случае он будет скапливаться в верхних точках. Избавиться от него можно посредством крана Маевского или поплавковых отводчиков, работающих на «автомате». Уже растворенный в воде воздух удаляется с помощью специальных сепараторов, устанавливаемых прямо в трубопроводе.

Закрытая система отопления: различия от открытой.

Схема закрытой системы отопления

Закрытая система отопления: различия от открытой.

Данная сеть включает в себя следующие элементы:

Закрытая система отопления: различия от открытой.
  • Котёл для нагрева теплоносителя
  • Воздухоотводный клапан
Закрытая система отопления: различия от открытой.

Схема работы воздухоотводчика

Закрытая система отопления: различия от открытой.
  • Термостатический клапан
  • Отопительные приборы (батареи, тёплый пол и т.д.)
  • Трубы
  • Расширительный резервуар закрытого типа, то есть герметичный от окружающей среды

    Расширительный бачок закрытой системы отопления

  • Балансировочный клапан
  • Вентиль шаровой
  • Манометр
  • Соединительные элементы
  • Главное отличие закрытой и открытой системы теплоснабжения состоит в том, что при закрытом типе теплоноситель полностью изолирован от окружающей среды.

    Циркуляционный насос в закрытой системе отопления

    В данной системе вмонтирован насос, для облегчения циркуляции жидкости. Подобная схема исключает большое количество минусов, которые присутствуют в открытом теплоснабжении.