Замкнутые системы отопления: принцип работы, особенности

Отопительные системы представляют собой целый комплекс оборудования, объединённого в общий контур трубопроводами с жидким теплоносителем. Жидкость, циркулирующая по трубам, при нагревании увеличивается в объёме. А для компенсации этого процесса и предотвращения разрыва труб в системах предусматривается установка расширительных баков, открытых или закрытых, то есть сообщающихся с окружающей средой или нет.

По типу ёмкости, компенсирующей расширение теплоносителя, подбирается и вариант теплоснабжения. Самой популярной являются замкнутая система. Из-за минимальной вероятности попадания в неё кислорода трубы и оборудование в процессе эксплуатации не подвергаются коррозии. Поэтому в процессе строительства частного дома чаще всего предусматриваются закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией.

Схема системы отопления
Схема системы отопления

Принципы работы

Главными особенностями замкнутых систем являются полное отсутствие контакта жидкости в трубах  с наружным воздухом и избыточное давление. Для создания такого напора схема отопления обычно включает циркуляционный насос, благодаря которому обеспечивается движение жидкости в трубах, диаметры которых могут быть меньшими, чем при выборе естественной циркуляции. Результатом использования насосного оборудования становится экономия материалов и повышение эффективности работы системы.

Особенности замкнутого теплоснабжения обеспечивают такие преимущества:

  • более эффективный обогрев – по сравнению с открытыми системами в закрытых теплоноситель распространяется быстрее, а КПД растёт;
  • минимальная вероятность попадания воздуха в трубы и радиаторы;
  • отсутствие испарения теплоносителя в окружающую среду;
  • повышенное удобство обслуживания оборудования за счёт монтажа расширительных баков на обратных линиях котлов.


Практически единственным минусом закрытой системы отопления является зависимость от электросети. И насосы, и большая часть котлов не будут работать при отсутствии электричества. Однако и из этой ситуации можно найти выход – благодаря невысокой мощности оборудования оно может некоторое время поработать от блоков бесперебойного питания. А иногда, в районах с нестабильным энергоснабжением, вопрос решается устройством замкнутой системы отопления с естественной циркуляцией. Хотя её работа менее эффективна по сравнению с напорными вариантами, а одной из главных проблем является преодоление безнапорным потоком мембраны закрытого расширительного бака. И самотёчная схема применяется только для открытых систем.

Выбор подходящей схемы

Для сооружения частных домов применяют два варианта отопления:

  • однотрубное;
  • двухтрубное.


Первая схема, называемая иногда «ленинградкой», подходит для небольших одно- и двухэтажных зданий, на каждом этаже которых установлено от 1 до 5 радиаторов. Создание такой системы требует точного расчёта и установки различного количества секций отопительных приборов для компенсации остывания теплоносителя. Одним из вариантов таких схем является однотрубная система с безнапорным движением теплоносителя и замыкающими участками, предполагающая подъём нагретой воды из котла по главному стояку к магистралям верхнего этажа и поступает в отопительные приборы. Охлаждённый теплоноситель из радиаторов смешивается с нагретым и постепенно спускается к нижним этажам.

Взаимосвязь элементов системы
Взаимосвязь элементов системы

Ещё одна схема, двухтрубная, является оптимальным вариантом для закрытой системы. Её намного проще рассчитывать и монтировать, так как температура теплоносителя перед каждым отопительным прибором практически одинакова. Принцип распределения жидкости по системе сравнительно простой – единственным исключением является вариант с твердотопливным котельным оборудованием. Для того чтобы внутри котла не образовался конденсат, схему дополняют смесительным узлом с байпасом и трёхходовым клапаном. Жидкость проходит по байпасной линии до тех пор, пока не нагреется до температуры, исключающей конденсацию паров, после чего попадает внутрь оборудования.

Каждый элемент системы выполняет важную функцию
Каждый элемент системы выполняет важную функцию

Основные элементы и правила их подбора

Все закрытые системы отопления состоят из следующих элементов:

  • котла, который должен обязательно комплектоваться группой безопасности – иногда её устанавливают прямо внутри оборудования, в остальных случаях – на подающей магистрали;
  • циркуляционного насоса, обеспечивающего достаточны напор для движения теплоносителя по трубам системы;
  • расширительного бачка. Назначением этого устройства является компенсация расширения жидкости в трубах и поддерживание постоянного давления в системе;
  • труб, радиаторов, конвекторов и отопительных контуров «системы тёплого пола».
Важно правильно подобрать элементы для конструкции
Важно правильно подобрать элементы для конструкции

Выбор котла проводится только после соответствующего расчёта, результатом которого является требуемая для поддерживания оптимальных микроклиматических условий мощность прибора. Рассчитывать её можно и своими силами, но для учёта всех коэффициентов и нюансов стоит обратиться к специалистам. Насосы выбирают по получившемуся расходу жидкости и напору, а устанавливают чаще всего на обратных магистралях.

Схема циркуляции теплоносителя
Схема циркуляции теплоносителя

Ещё один важный элемент, параметры которого определяются расчётом, – расширительный бак. Его ёмкость зависит от объёма всего теплоносителя в системе и вида жидкости. Так, например, для воды требуется компенсировать расширение на 5–10%, для антифриза – не менее чем на 10–15%. Ориентировочно принимается объём расширительного бака равный 1/10 от общего количества жидкости в трубах. Так, например, для 250-литровой системы отопления потребуется 25-литровый (или 30-литровый, если подходящего не найдётся в продаже) бачок.

В зависимости от масштабов системы нужно подбирать соответствующий расширительный бак
В зависимости от масштабов системы нужно подбирать соответствующий расширительный бак

Трубы для закрытой системы отопления желательно выбирать металлопластиковые – диаметром в 1 дюйм (25 мм) и 3/4’’ (20 мм). Для батарей чаще всего выбирается сталь и чугун. А при выполнении монтажных работ своими руками стоит предпочесть алюминий. Радиаторы из этого материала проще транспортировать и устанавливать.

Радиатор может быть не только производительным, но и стильным
Радиатор может быть не только производительным, но и стильным

Основные нюансы монтажа

Монтаж закрытой системы отопления не представляет собой слишком сложную задачу и состоит из таких этапов:

  1. Первым устанавливается отопительный агрегат;
  2. Потом, в соответствии с заранее разработанными чертежами, монтируются трубопроводы и радиаторы;
  3. Следующей устанавливается запорная арматура.
  4. Последним монтируется расширительный бак.

Система должна быть максимально эффективной
Система должна быть максимально эффективной

Для слива воды из отопительных приборов схема предусматривает установку на их выходе отсекающих кранов. Обязательным элементом в этом случае является байпас, обеспечивающий нагрев теплоносителя до нужной температуры. Кроме того, система требует ещё и установки группы безопасности, защищающей трубопроводы и оборудование, а также заделки стыков с помощью специального сантехнического льна или герметика.

Замкнутые системы отопления: принцип работы, особенности обновлено: Июль 2, 2017 автором: Lesy

Читайте по теме