Для організації системи теплопостачання приватного будинку або квартири найбільш прийнятним варіантом є закрита схема опалення. Вона характеризується високим ступенем надійності, ефективністю і можливістю регулювання основних параметрів. Однак для створення професійної схеми необхідно знати з чого складається закрита система опалення: розширювальні баки, схеми і необхідна комплектація.
Особливості проектування закритої системи опалення
Принцип роботи теплопостачання закритого типу полягає в створенні підвищеного тиску. Це відбувається за рахунок теплового розширення гарячої води або іншого теплоносія. При цьому тиск в закритій системі опалення приватного будинку сприяє кращій циркуляції і як наслідок - рівномірному тепловому розподілу.
Закрита система опалення
На відміну від гравітаційних схем перед установкою необхідно дізнатися детально, як працює закрита система опалення. При нагріванні теплоносія відбувається його розширення і підвищення тиску, які провокують початок циркуляції.
Але цього може бути недостатньо. І тому в систему додають насос. Він дозволяє збільшити швидкість руху гарячої води і тим самим знизити ступінь охолодження теплоносія в зворотній трубі. Це призводить до зменшення витрати енергоносія.
Для проектування необхідно знати пристрій водяного опалення закритого типу, його мінімальну комплектацію. Він повинен складатися з таких компонентів:
- Нагрівальний елемент. Це може бути котел різного типу - газовий, електричний, твердопаливний. Головною умовою є безпека роботи і належний показник потужності. У його конструкції повинен бути встановлений теплообмінник для підключення до схеми системи опалення закритого типу;
- Трубопроводи. Вони забезпечують доставку гарячої води до радіаторів і батарей. Визначальним вимогою є можливість витримувати максимальне і робочий тиск в системі опалення закритого типу і температурний вплив;
- Радіатори і батареї. З їх допомогою відбувається передача тепла від гарячої води повітрю в приміщенні;
- Розширювальний бак. Ключовий елемент у схемі, так як він призначений для стабілізації роботи теплопостачання. При перевищенні критичного значення тиску розширювальний бак для опалення закритого типу компенсує його, тим самим дозволить уникнути появу аварійних ситуацій;
- Група безпеки. Виконує ті ж функції, що і розширювальний бак, але в більш повному обсязі. Правильна установка групи безпеки в закриту систему опалення полягає в монтажі повітрявідводчика і спускного клапана. Важливо заздалегідь визначити місце розташування цих елементів.
Для забезпечення контролю роботи і можливості регулювання параметрів теплопостачання необхідний монтаж датчиків температури і тиску. Додатково схема опалення з розширювальним баком закритого типу повинна передбачати установку датчика тиску на повітряну камеру пристрою.
Для великих площ рекомендується двухтрубная закрита система опалення. Незважаючи на відносно великі початкові витрати в подальшому вона зможе забезпечити ефективну роботу теплопостачання.
Схеми опалення закритого типу
Першочерговим завданням при проектуванні теплопостачання закритого типу є вибір оптимальної схеми. Перш за все це стосується розведення трубопроводів і установки необхідних компонентів.
Також необхідно, щоб заливка теплоносія в закриту систему опалення працювала в автоматичному режимі для забезпечення безпеки і стабільності.
Загальна схема опалення закритого типу
Для теплопостачання невеликих площ найчастіше встановлюється закрита однотрубна система опалення. Її схема включає в себе один трубопровід, до якого послідовно підключаються радіатори.
При цьому істотно економиться місце для установки приладів, знижуються первинні витрати на придбання компонентів.
Однак суттєвим недоліком закритою однотрубної системи опалення є невелика площа нагріву. Максимальна протяжність магістралі може становити лише 30 м. При збільшенні цього параметра буде спостерігатися температурна розбалансування системи.
Для збільшення ефективності і надійності монтують двотрубну закриту систему опалення. У ній крім основної магістралі передбачена зворотна труба. При цьому радіатори підключаються паралельно. Тобто основою потік гарячої води протікає по прямому трубопроводі і надходить в опалювальні прилади через з'єднання з трійниками.
Види двухтрубной закритої системи опалення
Визначальним перевагою цієї схеми системи опалення закритого типу є збільшення площі теплопостачання.
Одночасно з цим не погіршуються показники теплового розподілу по кімнатах в будинку. Але для більшої ефективності роботи теплопостачання рекомендується встановити на батареї терморегулятори, а також підключити до котла програматор.
Переваги двотрубного пристрій водяного опалення закритого типу полягають в наступному:
- Високий показник ремонтопридатності. У разі виходу з ладу одного з елементів досить перекрити доступ теплоносія на цій ділянці. Завдяки цьому установка групи безпеки в закриту систему опалення може виконуватися навіть при активному теплопостачання;
- Регулювання температури в кожному приміщенні. Для цього необхідний монтаж терморегуляторів в обв'язку радіаторів опалення;
- Можливість автоматичного поповнення води. Для цього необхідний блок заливки теплоносія в закриту систему опалення, який встановлюється на зворотний трубу. У закритій однотрубної системі теплопостачання це може привести до термічного удару.
Для компактності опалення рекомендується вибирати схеми двотрубної закритою системи теплопостачання з горизонтальною розводкою труб. Але в такому випадку монтаж циркуляційного насоса є обов'язковим.
Розширювальний бак в закритій системі опалення
Для контролю роботи опалювальної системи необхідні пристрої, що забезпечують його безпеку. Одним з них є розширювальний бак. Він компенсує надлишковий тиск, що виникає через перегрів теплоносія. Але перед його монтажем необхідний розрахунок розширювального бака для закритої системи опалення.
Конструкція розширювального бака
Нормальний показник тиску в закритій системі опалення приватного будинку не повинен перевищувати 4-5 атм. В іншому випадку зростає ймовірність розгерметизації труб і батарей. Для стабілізації робочого тиск в системі опалення закритого в обов'язковому порядку встановлюють розширювальний бак. Конструктивно він складається з двох камер - повітряної і водяник. Перша призначена для компенсації розширення теплоносія, а друга підключається до опалення. У схемах опалення з розширювальним баком закритого типу передбачений його монтаж на зворотній магістралі перед циркуляційним насосом. Це обумовлено тим, що на еластичну мембрану не повинні впливати постійні гідравлічні коливання, що виникають в результаті роботи насоса.
Схема установки розширювального бака
Одним з переваг роботи закритої системи опалення є відсутність прямого контакту з повітрям. Але для компенсації розширення води необхідно резервне простір. Саме для виконання цього завдання роблять монтаж розширювального бака для опалення закритого типу. Перед цим слід правильно розрахувати його характеристики.
Для розрахунку розширювального бака для закритої системи опалення необхідно знати такі параметри системи:
- Коефіцієнт теплового розширення теплоносія - Е. Для води це значення дорівнює 0,034 при температурі + 85 ° С;
- Загальний обсяг води в системі - С;
- Початкове тиск - Рнач;
- Максимальний тиск - Рмакс;
- Коефіцієнт заповнення - Кзап.
Останній параметр можна дізнатися з даних таблиці. Нерідко питання, чому падає тиск в закритій системі опалення, виникає через неправильне вибору розширювального бака.
Таблиця для вибору коефіцієнта заповнення
Припустимо, що за попередніми розрахунками схеми теплопостачання з розширювальним баком закритого типу значення цих параметрів відповідають даним з таблиці.
Виходячи з цього знаходимо оптимальний коефіцієнт заповнення. У нашому випадку він буде дорівнює 0,5. Подальший розрахунок розширювального бака для теплопостачання закритого типу виконується за формулою:
Після розрахунків знаходимо оптимальний обсяг розширювального бака. Для стабілізації тиску в закритій системі теплопостачання приватного будинку буде потрібно модель з об'ємом 40 л.
Більшість розширювальних баків мають нерозбірними корпус. Але для великих конструкцій передбачають можливість заміни еластичної мембрани. Такі моделі мають спеціальний фланець.
Огляд груп безпеки для закритого опалення
Підбір елементів безпеки є ключовим моментом при проектуванні схеми системи теплопостачання закритого типу. Вони повинні забезпечувати безперебійне функціонування опалення, а також перешкоджати виникненню небезпечних ситуацій.
Група безпеки для опалення
Знаючи принцип роботи як закритої системи опалення можна визначити, що найбільшу небезпеку становить перевищення робочого тиску. При високих показниках цього параметра роботи розширювального бака буде недостатньо. Тому єдиним виходом є видалення надлишку теплоносія з системи.
Цю функцію виконується спускний клапан. При досягненні критичного показника тиску в ньому відкривається шток, і частина теплоносія зливається в каналізацію. При неправильному налаштуванні пристрою його робота може стати причиною падіння тиск в закритій системі опалення
Наступним елементом теплопостачання є відведення повітря. Здавалося б, звідки може братися повітря в закритій системі опалення? Якщо рівень нагріву теплоносія перевищить критичний - вода може перейти з рідкого в газоподібний стан. При цьому формуються повітряні пробки, які негативно впливають на працездатність системи. Для їх своєчасного видалення з двухтрубной закритої системи теплопостачання необхідний монтаж повітрявідводчика.
Для стабілізації робочого тиску в системі теплопостачання закритого типу необхідний монтаж елементів груп безпеки в наступних частинах схеми:
- Відведення повітря. Встановлюється в стандартному наборі групи безпеки відразу після котла, в найвищій частині системи і на всіх стояках;
- Спускний клапан. Також входить до складу груп безпеки. Додатково монтується в розподільних колекторах і розгалуженнях системи.
Коректна установка групи безпеки в закриту систему теплопостачання виконується на завершальному етапі монтажу. Тільки після цього можна проводити випробування системи.
Характеристики групи безпеки повинні відповідати розрахунковим показникам опалення. Також необхідно перед кожним опалювальним сезоном перевіряти працездатність компонентів групи.
Проблеми при роботі опалення закритого типу
Знання пристрою водяного теплопостачання закритого типу і правильний вибір його компонентів дозволить уникнути багатьох проблем при роботі системи. Але деяка частина з них виникне в любо випадку. Розглянемо найбільш часто зустрічаються відхилення в роботі опалення.
Прорив труби в опаленні
Найчастіше причиною виникнення аварійних ситуацій є перевищення розрахункових характеристик системи. Причин цьому може бути декілька - невстановлена група безпеки, порушення режиму роботи котла.
Тому перед кожним опалювальним сезоном слід перевіряти елементи системи, а також поводити її промивку. В іншому випадку засмічення в трубах і радіаторах призведе до штучного зменшення обсягу теплоносія, знизить тепловіддачу.
Відхилення в роботі системи опалення та можливі методи усунення:
- З'явився повітря в закритій системі опалення. Це може бути пов'язано з неправильним складом теплоносія. Під час заливки теплоносія в закриту систему теплопостачання рекомендується використовувати дистильовану воду, так як вона не містить лугів і металів;
- Постійне падіння тиску в системі. Це може бути обумовлено наявністю мікротріщини в трубах або радіаторах. Поступове витікання теплоносія провокує зниження тиску, а також може стати причиною формування повітряних пробок;
- Розширювальний бак не працює. Причина - знос мембрани в результаті сильного тиску на неї. Це відбувається в тому випадку, якщо в конструкції бака не передбачений запобіжний спускний клапан для повітря. Для нерозбірними конструкції єдиний вихід - придбати нову. У баку з монтажним фланцем можна самостійно виконати заміну мембрани.
Для швидкої ліквідації аварійних ситуацій рекомендується придбати ремонтні набори. З їх допомогою можна перекрити з'явилася в трубі або радіаторі щілину, і тим самим стабілізувати роботу всієї системи. Надалі можна виконати заміну пошкодженого опалювального елементу.