Как устроена закрытая система отопления – монтаж в частном доме своими руками

Обогрев частного дома обеспечивается автономными устройствами, работающими на доступном владельцу топливе. Все большую популярность набирает закрытая система отопления, которая оснащается специальной емкостью, не имеющей сообщения с воздухом. Схема несколько отличается от традиционной открытой, но не настолько сложная, чтобы не сделать самому. С автоматизированным котлом монтаж сводится к подключению.

Особенности устройства закрытой системы – достоинства и недостатки

Любое водяное отопление, кроме многоквартирных домов, включает расширительный бак. Он служит для компенсации теплового расширения, значение которого меняется в зависимости от режима работы. Это резервуар с небольшим количеством воды, соединенный с трубами. Конструкция возможна в двух видах: обычная открытая емкость и закрытая от контакта с воздухом. В зависимости от применяемого типа этого устройства схемы получили свое название.

Замкнутая система теплоснабжения считается более удобной из-за ряда преимуществ:

1. Внутренние поверхности оборудования практически не контактируют с несвязным кислородом. Он провоцирует коррозию, сокращая срок службы дорогостоящего современного оборудования.
2. Бачок устанавливается в помещении, обычно рядом с котлом. В открытой системе его выносят на чердак – неудобен сам монтаж, к тому же требуется утеплить, чтобы вода не замерзла зимой.
3. Возможность заливки антифриза. В герметичной схеме он не испаряется.

В закрытой системе устанавливают насос, который активно перемещает теплоноситель, отчего приборы набирают максимальную температуру. Схема с принудительной циркуляцией обладает преимуществами:

• жидкость прогревается быстрее;
• воздушные пробки наблюдаются крайне редко;
• расширительный бак устанавливают на обратной подаче рядом с теплогенератором – проще монтаж и обслуживание;
• нет необходимости в расчетах диаметра и уклона труб, есть возможность использования пластиковых одинакового сечения;
• применяется монтаж магистралей скрытым способом – не требуется доступ для устранения завоздушивания.

Отопительная система с мембранным баком и циркуляционным насосом выигрывает по сравнению с открытой – качество и эффективность обогрева значительно выше. Распространение сдерживает энергозависимость схемы. При отключении электричества принудительное перемещение теплоносителя прекращается. Если трубы проложены без учета уклона, система бездействует. В этом случае требуется автономный источник питания.

Использование гравитационной схемы отопления не зависит от электроэнергии, это ее преимущество. Однако монтаж сложнее – требуются трубы различного диаметра, правильное расположение с уклоном в сторону движения теплоносителя. Это способствует эффективному обогреву помещения, предотвращает образование воздушных пробок. Она работает с естественной циркуляцией за счет земного притяжения без насоса, но при необходимости его легко вмонтировать.

Закрытый резервуар для самотечной системы нежелателен. Имеющаяся в нем мембрана создает значительное сопротивление, которое трудно преодолевать. Правда, если отключат электричество, теплоноситель в гравитационной системе, сделанной с полным соблюдением технологии, все равно будет перемещаться, хотя и не с такой интенсивностью. Классическая схема закрытой системы – мембранный бак плюс циркуляционный насос, самотечной – уклон труб и открытый бачок.

Составные элементы замкнутой схемы отопления

Отличие от гравитационной системы заключается в необходимости монтажа специфических узлов. Отдельные из них обязательно используются в закрытой системе, но иногда применяются и при естественной циркуляции. Источник тепловой энергии – котлы. Некоторые из моделей настенных газовых и пеллетных, твердотопливных сразу оснащаются необходимой группой безопасности. Если она отсутствует, приобретается отдельно, устанавливается на трубе с горячей водой.

Герметичный бачок поддерживает давление, компенсирует объем теплоносителя. Его эффективное перемещение обеспечивает циркуляционный насос, который рекомендуется устанавливать на обратной магистрали у самого котла. Такое расположение продиктовано тем, что вода в этом месте довольно прохладная, устройство меньше подвержено перегреву. Остальные элементы те же, что в гравитационной системе: трубопроводы, радиаторы или регистры.

Выбор котла – какой лучше?

Работать по закрытой схеме может любой теплогенератор, но способность функционировать автономно без человека предполагает установку агрегата, оснащенного автоматикой. После одноразовой настройки параметров к ним незачем возвращаться – все поддерживается контрольными приборами.

Самые большие удобства у газовых котлов, в которых подключается термостат. Установленная температура соблюдается с большой точностью, вплоть до градуса. Когда она падает, автоматика подает команду на включение горелки. При достижении необходимого параметра работа прекращается. Такой режим постоянный, обеспечиваются введенные человеком настройки. Некоторые модели предусматривают наружные датчики – происходит корректировка мощности в зависимости от погодных условий.

Не меньшие возможности автоматизации процесса у электрических котлов. Кроме работающих на ТЭНах, потребителям предлагаются индукционные и с электродами. У них меньше габариты и малая инерционность. Считается, что они работают более экономно, возможно, это просто маркетинговый ход, чтобы продвинуть на рынке новый продукт. Используют их в основном как резервный источник тепла, потому что при отключении электроэнергии запитать устройство мощностью до 10 и больше киловатт от генератора накладно.

Универсальностью и независимостью обладают котлы твердотопливные, на мазуте, солярке. Последние требуют строгого соблюдения пожарной безопасности, но их можно полностью автоматизировать. Потребляющие уголь и дрова относятся к оборудованию периодической работы, требуют присмотра за топливом, очистки и закладки. Несложная автоматика на современных агрегатах регулирует процесс горения, поддерживая температуру, но не так точно, как на газовых и электрических аппаратах.

Пеллеты распространены еще мало, хотя относятся к твердому топливу, а котлы на них работают безостановочно. Брикеты подаются в топливник из бункера автоматически, пока не закончится запас. Золы образуется немного, чистить нужно раза два в месяц. Работа полностью контролируется автоматикой, поддерживаются заданные параметры. Агрегаты привлекательные по экономическим и экологическим показателям, но распространение ограничивает высокая стоимость. Производятся преимущественно в Европе, продаются по их ценам.

Важно правильно рассчитать мощность котла. Применяется простая формула для домов со средним утеплением, которая не отличается от используемой для систем с естественной циркуляцией. Считается, что 1 кВт хватает для обогрева 10 м2 помещения. Приобретают с запасом от 30 до 50%. Причины две: аномально холодные зимы, а также износ оборудования. Агрегаты, работающие на пределе, быстрее ломаются.

Группа безопасности – состав и назначение

Устанавливают ее на трубе с горячей водой непосредственно у самого котла. Приборы контролируют рабочие параметры. Поставляются встроенными в теплогенераторы, а также продаются собранными или по отдельности. В последнем случае подключают самостоятельно трубами, что используются для разводки.

В составе есть манометр, показатели которого позволяют визуально оценить работу системы. Нормальное давление для одноэтажных домов составляет от 1,5 до 2 атмосфер, для двухэтажных выше – до 3 атм. Отклонение от параметров требует вмешательства человека. Причина заниженного давления одна – протечка. Проблема, как ее найти – лужица или пятно после высохшей воды указывают на разгерметизированное место. Осматривают:

• соединения – нет ли трещин;
• автоматический воздухоотводчик – при неисправности пропускает воду;
• краны и предохранительный клапан;
• расширительный бак – от испорченной мембраны понижается давление, появляется воздух, котел чаще отключается.

Устраняя протечку, приходится сливать воду, затем опять наполнять. После запуска системы несколько дней следят за манометром.

Повышенное давление чаще не имеет внешних признаков, поэтому обнаружить причину сложнее. Убеждаются в корректности показателей манометра – другого способа, как снять и поставить заведомо исправный в домашних условиях, нет. Проверяют температуру теплоносителя, возможно, котел перегревается. Осматривают предохранительный клапан, который отвечает за сброс повышенного давления. Для постоянного контроля подсоединяют патрубок, который выводят в раковину. Частое срабатывание указывает на неисправность в других местах.

Третье устройство – автомат для отвода воздуха, попавшего в систему. Избавляет от необходимости слежения и ручной процедуры через откручивание вентиля.

Расширительный бак – устройство и работа

Это герметичное изделие из стали с мембраной внутри, разделяющей пространство на два отсека. Верхняя часть с воздухом, в некоторых моделях инертный газ. Бачок почти пустой, пока вода холодная. Повышение температуры расширяет теплоноситель, он поднимается в резервуар, но занять весь объем не может – мешает газ. Мембрана сжимается до определенного момента. Давление отображается на манометре, если он установлен (практически всегда).

Для защиты бака от переполнения предусмотрен предохранительный клапан, который сбрасывает лишний воздух. При его отсутствии ориентируются по манометру – повышенное давление возможно при слишком интенсивном горении, требуется понизить. Охлаждаясь, теплоноситель частично уходит в магистраль, показания уменьшаются.

Резервуар должен вмещать 10% воды или 15% антифриза. Подсчитывают, сколько жидкости в системе. Вместимость радиаторов указана в техпаспорте, а если его нет, узнают очень просто. Закрывают одно отверстие, а через другое заливают жидкость, измеряя количество. На котел документация обязательно есть. Сложнее с трубами, но таблица внизу показывает вместимость одного погонного метра при указанном диаметре.

Покупают бачок несколько большего объема, меньший не берут. Для отопления годятся изделия только красного цвета, синие такие же, но не выдерживают высокой температуры. Существуют фланцевые конструкции, у которых можно заменить мембрану. Другой тип неразборный, стоит дешевле, но при поломке придется покупать новый агрегат.

Как выбирать циркуляционный насос

Небольшое устройство, работающее от сети 220 В, перегоняет жидкость, благодаря чему система прогревается быстро и равномерно. Основной параметр, по которому выбирают – мощность. Она зависит от нескольких факторов, среди которых один из главных – объем жидкости в системе. Значение имеет высота, на которую ее придется поднимать. Влияют также материал и сечение трубопроводов, их протяженность, количество кранов и различных приборов.

Обычно продавцы владеют информацией по подбору агрегата, но для перестраховки пользуются таблицей. Выбирают подходящее несколько большее значение, ориентируясь на площадь или мощность котла. Напротив смотрят характеристики насоса: объем прокачиваемого за час теплоносителя и напор жидкости, который ему по силам преодолеть.

При покупке не стоит экономить на приобретении дешевых изделий неизвестных производителей. Самая малая неприятность, которая грозит, – повышенная шумность, что при установке в жилом помещении оборачивается дискомфортом. Указанные характеристики могут не отвечать реальным, или устройство вообще скоро поломается.

Схемы закрытой системы отопления – преимущества и недостатки, монтаж

Однотрубная система с подключенными последовательно радиаторами применяется в небольших домах. Теплоноситель проходит через батарею, нагревает ее, возвращается в магистраль и двигается дальше. К последнему отопительному прибору доходит вода самой низкой температуры. Используют такую преимущественно по соображениям экономии: для монтажа требуется вдвое меньше материалов и времени. При выходе радиатора из строя циркуляция продолжается по установленному рядом байпасу.

Возможности подобной системы ограничены конструктивными особенностями. Из-за неодинакового прогрева количество секций увеличивают по мере удаления от котла. Приходится использовать трубы большого диаметра, чтобы вода не так быстро остывала. Подключают не более 5 батарей. Магистраль в одноэтажном здании прокладывают под уклоном, а радиаторы размещают горизонтально. Для двухэтажного дома делают центральный стояк, расположенный вертикально.

Разводка двухтрубной системы имеет подающую и обратную магистраль с одинаковым нагревом радиаторов вне зависимости ее удаленности от котла. Есть возможность подключить отопительные приборы по разным схемам. Одна из них коллекторная – сложная для монтажа, расходуется больше материалов, но позволяет регулировать температуру в каждой комнате. Вторая – с параллельным подсоединением батарей по всему периметру.

Монтаж своими руками выполняют последовательно:

1. Начинают с установки котла. Удобное место – небольшое отдельное помещение в цокольном этаже.
2. По всем комнатам разводят трубы. Соединяют способом, наиболее приемлемым для материала.
3. Монтируют мембранный бак и насос. Если на теплогенераторе отсутствует группа безопасности, устанавливают ее самостоятельно.
4. Навешивают радиаторы. Обеспечивают расстояние от пола 10 см, от стен – 5.

В твердотопливных агрегатах перед разогревом в топливнике образуется конденсат, приводящий к возникновению коррозии и повреждению металла. Чтобы избежать нежелательных последствий, в обвязку добавляют узел из трехходового клапана и байпаса. Циркуляция сначала идет по малому кругу, пока теплоноситель не нагреется, затем включается большой контур. Котлы с таким устройством безопасны в эксплуатации и служат длительное время.

Расширитель с мембраной любого типа – грушевидной или тарельчатой – ставят на некотором удалении перед насосом по направлению циркуляции теплоносителя. На прямолинейном участке устанавливают тройник, к нему присоединяют отрезок трубы, дальше через американку (накидную гайку) – бачок. Вместе с водой резервуар довольно тяжелый, поэтому для крепления используют кронштейны, опоры. После тройника требуется шаровый кран. Он вместе с американкой облегчает процесс демонтажа при необходимости.

Циркуляционный насос старых моделей ставили только на обратке, сейчас это необязательное требование – современные материалы способны выдержать 90°, но лучше использовать проверенную схему. Для систем, способных работать по гравитационному принципу, предусматривают, что устройство можно снять или функционирование происходит вовсе без него.

Закрытая система не нуждается в байпасе – работоспособность поддерживается насосом, при отключении прекращается функционирование. В любом варианте устанавливают на магистрали с обеих сторон шаровые краны, для быстрого демонтажа и замены. Необходимый элемент – фильтр для предотвращения засорения. Иногда дополнительно используют обратный клапан, чтобы вода не перемещалась в неправильном направлении, но это необязательно.

Заливка теплоносителя и запуск системы

Перед началом работы полностью открывают автоматический воздухоотводчик. В обратном трубопроводе у котла имеется сливной кран, через который можно заполнить систему. Иногда предусматривают рядом специальный узел с обратным клапаном. Подключают водопровод, открывают вентиль. Если постоянная труба отсутствует, пользуются гибким шлангом. Требуется хороший напор, чтобы он превышал рабочее давление системы.

Завершают закачку, когда через воздушный клапан потечет жидкость. Его закрывают и приступают к удалению пробок, которые могли образоваться. Поочередно на батареях открывают краны Маевского. Возобновляют закачку и прекращают, когда ушел воздух, а стрелка манометра показывает 1,5 атмосферы или больше, что зависит от характеристик котла. В двухконтурном агрегате имеется кран, к которому подключают шланг водопровода.

Закрытую систему можно заполнить антифризом. Он не будет испаряться, а при отсутствии утечек способен служить длительное время. Закачать его подобно воде невозможно, применяют иные доступные способы: используют опрессовочный или электрический насос. Второй вариант – через гибкий шланг. Один конец подключают к обратному клапану, а другой поднимают выше верхней точки системы.

Незамерзающая жидкость применяется в домах с непостоянным проживанием. Цена довольно высокая, поэтому требуется точно знать вместимость системы. О том, как рассчитать, было рассказано выше. Определяют крайнюю минусовую температуру и по графику находят, сколько антифриза добавить к воде. Важное предостережение: если трубы оцинкованные, подобная незамерзайка не применяется.

Автоматический газовый котел со встроенным модулем водяного контура запускается по особой схеме. С агрегата снимают крышку, чтобы получить доступ к насосу. Устанавливают переключатель в рабочий режим, отверткой откручивают винт в корпусе для выхода воздуха. Когда закапает вода, заворачивают. Через несколько минут процедуру повторяют, пока устройство не перестанет булькать и не заработает тише. Включится горелка. Проверяют показания манометра, ненадолго открывают кран, чтобы показатели давления пришли в состояние, соответствующее рабочему.