Практически все современные загородные дома обогреваются при помощи водяного отопления. При этом источником энергии могут быть котлы, работающие на природном газе, электричестве, жидком или твердом топливе. И в большинстве домов используется схема с естественным движением теплоносителя, что подразумевает устройство открытой системы отопления.
Наряду с ней существует и закрытая схема движения теплоносителя. Чем они отличаются, и какая из них лучше?
Виды систем отопления
Принцип работы систем водяного отопления основан на замкнутом цикле движения воды. При этом сама система состоит из отопительного устройства, трубопровода и источников тепла, которыми являются радиаторы. Вода нагревается в отопительном котле до нужной температуры, поступает в прямую трубу и далее к радиаторам, которые, отдавая тепло, обогревают помещения. Остывшая вода по обратке возвращается снова в котел для повторного нагревания, и цикл повторяется.
Движение теплоносителя в системе водяного отопления для частного дома может быть естественным или принудительным.
В качестве нагревательного устройства используют напольные или настенные котлы с двумя или одним контурами и с теплоносителем в виде воды, антифриза или пара. Все зависит от желания домовладельца получать только тепло в дом или еще и горячую воду для бытовых нужд. Кроме того, котлы подразделяют еще по многим функциональным параметрам.
Открытая система отопления
В этой схеме теплоноситель, которым чаще всего бывает простая вода, движется по законам физики естественным путем за счет разности в плотности холодной и горячей воды. Этому также способствует уклон проложенных труб.
Плотность нагретой воды значительно меньше плотности холодной. Разность в этих значениях ведет к тому, что создается гидростатический напор, «продвигающий» горячую воду к радиаторам.
В состав открытой системы входят:
- отопительный котел
- расширительный бак
- трубы прямые и обратные
- радиаторы
Важно! В открытой системе отопления использование антифириза проблематично из-за того, что в расширительном баке теплоноситель находится в открытом состоянии. А антифриз быстро испаряется. Поэтому используется только вода.
Некоторые особенности открытой системы
Теплоноситель, нагретый до высокой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый более холодной водой, поступающей из обратки снизу. Так происходит естественная циркуляция, в результате которой и нагреваются радиаторы.
Как известно из школьного курса физики, при нагревании тела расширяются, что происходит и с горячей водой. Её излишки должны куда-то деться. Трубы и радиаторы не вмещают их, поэтому для таких целей существует расширительный бак. Именно в него поступают излишки горячей воды. Остыв, они возвращаются в систему отопления.
При таком устройстве расширительный бак должен располагаться как можно выше. Обычно его устанавливают на неотапливаемом чердаке. Расширительный бак не закрыт крышкой, так что вода вбирает в себя кислород из окружающего воздуха. Отсюда и название системы отопления — «открытая». Уровень воды в расширительном бачке должен постоянно контролироваться, чтобы в трубопроводе не возникало воздушных пробок, приводящих к неэффективной работе радиаторов.
Естественная циркуляция теплоносителя происходит достаточно медленно. Поэтому нужно следить за тем, чтобы и вода нагревалась так же медленно. Нельзя доводить температуру теплоносителя до точки закипания, поскольку это ведет к преждевременному износу всех составляющих отопительной системы.
В зимний период, если отопление не используется, следует в обязательном порядке сливать теплоноситель, чтобы сохранить в целости трубы, радиаторы и сам котел.
При монтаже открытой системы отопления следует соблюдать некоторые рекомендации:
- Устанавливать отопительный котел как можно ниже по отношению к трубам и приборам отопления.
- Расширительный бак при установке на чердаке должен быть утеплен, чтобы исключить замерзание воды в сильные морозы.
- Трубопровод необходимо монтировать с соблюдением рекомендованного уклона.
- Прокладывая трубопровод и устанавливая радиаторы, следует избегать большого количества изгибов, колен и отводов.
- Использовать минимум соединительных элементов и фасонных деталей.
- На выходе из котла устанавливать трубу с максимальным диаметром.
Подбор сечения труб
При площади дома 50-100 кв. м рекомендуется использовать выходящую и входящую в котел трубу диаметром 40 мм. И чем больше площадь, тем большим должен быть диаметр трубопровода.
Трубы, идущие к радиаторам, должны иметь такой же диаметр, как у стояка, а подводящие непосредственно к радиаторам могут быть и меньшего сечения.
Уклон горизонтальных труб находится в пределах от 0,005 до 0,01%. При этом его нужно выполнять по направлению от котла к радиаторам.
Плюсы открытой системы
К достоинствам открытой системы отопления следует отнести:
Равномерность прогрева отапливаемых помещений, что создает комфортную обстановку в доме.
- Простое устройство и легкость обслуживания системы.
- Отсутствие циркуляционного насоса, что позволяет отоплению работать без шума и вибрации, не нарушая комфорт жильцов.
- Длительную эксплуатацию благодаря отсутствию насоса, который может часто выходить из строя, как любой рабочий механизм.
- Независимость отопительной системы от электричества, которое имеет свойство пропадать в самый неподходящий момент.
- Однако, несмотря на массу преимуществ, открытые системы пользуются все меньшим спросом из-за своих недостатков.
Минусы системы
Недостатки открытой схемы заключаются в следующем:
- Повышенная стоимость, обусловленная использованием труб большого диаметра.
- Сложность монтажа из-за необходимости рассчитывать уклон горизонтальных участков труб.
- Риск перемерзания воды в расширительном баке открытого типа.
- Отсутствие насоса, что ограничивает общую длину трубопровода тридцатью метрами.
- Открытый расширительный бак создает условия для проникновения кислорода в систему. А это повышает риск коррозии труб и радиаторов.
- Требуется постоянный контроль над уровнем теплоносителя в расширительном бачке.
- Невозможность использовать в качестве теплоносителя антифриз.
- Много времени уходит на нагрев труб и радиаторов.
Как видите, недостатков все-таки больше, чем достоинств. Поэтому для современных загородных домов, которые нередко имею 2 или более этажей, лучше выбирать водяное отопление с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Закрытая система
В подобной схеме движение теплоносителя осуществляется под действием циркуляционного насоса. Принцип работы отопления такой же, как и в открытой системе. Но здесь все трубы и радиаторы нагреваются значительно быстрее.
Расширительный бачок устанавливают непосредственно в помещении. А это сокращает расходы на трубы и устраняет риск перемерзания воды в бачке. Кроме того, бак мембранного типа герметичен, что исключает испарение теплоносителя, так что в качестве последнего можно использовать антифриз.
Применение антифриза имеет свои положительные стороны, поскольку позволяет хозяевам спокойно покидать свое жилье на продолжительное время. Ведь риск разморозить систему отопления практически равен нулю.
Включение же циркуляционного насоса в отопительную схему дает следующие преимущества:
- Простой монтаж.
- Возможность использовать трубы меньшего диаметра, что ведет к удешевлению всей отопительной конструкции.
- Теплоноситель не испаряется благодаря герметичности расширительного бачка, поэтому отпадает необходимость постоянного контроля над его уровнем.
- Возможность регулировать температуру в помещении путем увеличения или уменьшения количества подаваемого в трубы и радиаторы теплоносителя.
- Возможность подключения к отопительной системе дополнительного элемента обогрева «теплый пол».
Некоторые особенности устройства закрытой системы
Такое преимущество, как использование труб меньшего диаметра, не следует доводить до абсурда и устанавливать трубы минимального сечения в надежде сэкономить средства. Ведь это чревато увеличением давления в трубопроводе, с чем может не справиться циркуляционный насос недостаточной мощности.
Обратите внимание! Еще одно предупреждение. При монтаже отопительной системы следует особое внимание обратить на правильность установки насоса. Ротор механизма должен располагаться горизонтально относительно своей оси. Это позволит устройству работать без шума и испытывать меньшее трение с теплоносителем.
Циркуляционный насос и расширительный бак должны устанавливаться на обратке перед входом в котел.
Недостатком принудительной циркуляции с использованием насоса является то, что вся система зависит от наличия постоянного электроснабжения. Поэтому для бесперебойного обеспечения дома теплом рекомендуется дополнительно приобретать электростанции, работающие на жидком топливе, на случай аварийных ситуаций.
Виды разводок водяного отопления
Независимо от того, закрытая или открытая система отопления выбрана для загородного дома, следует знать, что существуют различные способы разводки:
- двухтрубная
- однотрубная
- лучевая
Применение каждой из них зависит от:
- места прохождения подающей трубы
- методов подсоединения радиаторов и стояков подающей функции
- мест установки стояков
Двухтрубная система разводки является самой распространенной. При этом способе к каждому радиатору подходят две трубы — подающая горячий теплоноситель и обратная, по которой отводится охлажденная вода. При этом трубопровод можно делать:
- в форме звезды
- шлейфа
- лучевой формы
Каждая из них имеет достоинства и недостатки. Например, лучевая разводка. Несмотря на то, что она позволяет регулировать нагревание каждого радиатора отдельно, она требует сложного монтажа с устройством нескольких распределительных коллекторов и большого расхода труб.
Однотрубная разводка может быть горизонтальной и вертикальной. Горизонтальная разводка при однотрубной системе не позволяет регулировать величину теплоносителя. Поэтому, чтобы исправить такой недочет, следует устанавливать специальные перемычки — байпасы.
Однотрубная вертикальная разводка преимущественно используется для отопления домов в несколько этажей.
Заключение
Как видите, видов отопления существует достаточно, чтобы выбрать для своего дома оптимальный вариант. Но независимо от способа подачи теплоносителя к радиаторам отопления, расчет и монтаж следует поручать только специализированным организациям. Они должны иметь опыт подобного строительства и лицензию, разрешающую производство такого вида работ.