Какое давление в автономной системе отопления. Закрытая система отопления – удобный вариант для частного дома. С естественной циркуляцией

Система водяного отопления, в которой используется мембранный расширительный бак и теплоноситель никоим образом не контактирует с атмосферным воздухом, считается закрытой и работает под давлением. Эта схема - наиболее распространенная на данный момент, поскольку обладает множеством преимуществ. В данной статье мы разберем, что такое закрытая система отопления частного дома, ее плюсы и минусы, а также особенности обслуживания.

Если он установлен после насоса, в обоих случаях он должен быть как можно ближе к насосу. Физика может заставить нас думать, что при нагреве котла установка деаэратора в линию перед насосом позволит нам удалить больше воздуха. Но следует проявлять осторожность, поскольку, если деаэратор не заполнен водой до перепускного клапана, мы вводим воздух в систему, а не выталкиваем ее наружу. Удаленное отопление: исключение. Если мы находимся в конфигурации на рисунке 4, но тепло вводится в систему путем дистанционного нагрева, возможно, не имеет перегретой воды.

Что представляет собой закрытая система отопления?

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Влияние высоты водяного столба на автоматический деаэратор. Спиротех на практике обнаружил, что наличие приблизительной высоты более 15 м водного столба над точкой установки деаэратора в режиме реального времени практически исключает возможность удаления воздуха из установки. Это связано с тем, что из-за низких давлений в высоких зонах установки устанавливаются состояния растворенного воздуха в воде, меньшей, чем у деаэратора, причина, по которой вода выделяет воздух в этих зонах. Работая со значениями, которые не являются точными, на данном этапе мы рассмотрим пример установки, в которой мы увидим причину, по которой существует такое физическое ограничение в среде 15 м в поточных деаэраторах.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

Рассуждение. Возьмем в качестве примера установку рисунка. На рисунках 9 и 10 показана эволюция давления и температуры для исследуемых точек. Из комбинации давления и температуры в каждой точке мы получаем равновесные состояния растворенного воздуха. Это единственное место на объекте, где выброс воздуха происходит резко, по количеству и сосредоточен в одной точке, и поэтому является идеальным местом для его устранения с помощью одного оборудования.

Рисунок 11 - Эволюция растворенных состояний воздуха вдоль исследуемых пунктов. Когда вода удаляется от бойлера в направлении концевых элементов, его содержание воздуха ниже точки равновесия, установленной Генри для посещенных мест, и поэтому вода становится жадной воздухом, поглощая любой пузырь, который находит ваш шаг. По мере того как вода достигает всех углов установки, при поиске воздуха становится отличной «подметальной машиной» и собирает весь воздух, чтобы доставить его в деаэратор, где он вытесняется в атмосферу.

теплоноситель, находящийся под давлением, нагревается быстрее;
вероятность завоздушивания сети трубопроводов и радиаторов очень низка;
теплоноситель не насыщается кислородом и не испаряется в атмосферу, что очень важно при заполнении системы антифризом;
установка расширительного бака в закрытой системе отопления производится на обратном трубопроводе возле котла, что очень удобно в плане обслуживания;
нет нужды использовать трубопроводы больших диаметров и прокладывать их на виду, в этом отношении закрытая система с принудительной циркуляцией – оптимальный выбор для частного дома.

Существенный недостаток лишь один - зависимость от надежности электроснабжения, закрытая система отопления без насоса, питающегося от электросети, работать не будет. К счастью, циркуляционные агрегаты для индивидуальных систем имеют небольшую потребляемую мощность, а потому на время отключения электричества смогут функционировать от блока бесперебойного питания достаточно долгое время.

Однако этот процесс имеет свои ограничения. Влияние больших расстояний в линейном автоматическом деаэраторе. Рассуждение Давайте рассмотрим установку дистанционного нагрева, показанную на рисунке 12, в которой рассматриваются возможности подачи первичного насоса или его возврата. В отдаленных зданиях отопления обычно не превышает 4 этажа, поэтому их высота обычно не превышает 15 м от места расположения котельной. Особенность этих схем заключается в том, что они распределены по очень длинным горизонтальным расстояниям с большими потерями нагрузки, что вынуждает использовать насосы с высоким перепадом давления.

Некоторые специалисты утверждают, что решить проблему отключения электроэнергии поможет закрытая система с естественной циркуляцией. Напомним, что в этом случае движение теплоносителя происходит за счет разницы плотности и массы горячей и охлажденной воды. Первая, нагреваясь в котле, как более легкая вытесняется вверх идущим от радиаторов остывшим теплоносителем, имеющим большую массу.

В установках с котельной в подвале и распределенной по высоте самая высокая точка температуры находится в котле, а самое низкое давление - на верхнем этаже здания. Однако важно различать это в отдаленных отопительных установках. более низкого давления находится в аспирации насоса.

Поэтому, с точки зрения удаления воздуха, идеальным в дистанционном отоплении является установка насоса в привод и деаэратор в линию между котлом и насосом. Таким образом, как показано на фиг. 15, вода на установке всегда будет оставаться в воздухе, независимо от перепада давления в контуре или, другими словами, перепада давления насоса. С другой стороны, если насос установлен при возврате котла, деаэратор находится под давлением и, в зависимости от перепада давления насоса, он не сможет устранить воздух из системы, поскольку в зонах вблизи отсасывание насоса может привести к равновесным состояниям растворенного воздуха в воде ниже установившегося состояния деаэратором, и в результате вода будет выделять воздух, а не поглощать его!

Несмотря на то что давление в закрытой системе отопления (1.5-2 Бар) не препятствует гравитационному движению потоков горячей и холодной воды, эффективность ее работы весьма сомнительна. Дело в том, что разница конвективных сил и так невелика, а тут еще нужно преодолевать сопротивление мембраны бака, растягивающейся при расширении воды. Чтобы не связываться с этими скользкими моментами, на закрытую систему лучше всегда ставить насос. Если есть необходимость смонтировать самотечную схему, то надо ее делать открытой.

Понятие оперативного ограничения линейного автоматического деаэратора. Когда вода проходит через установку, ее давление увеличивается или уменьшается в зависимости от. высота столба воды, потери нагрузки и наличие насосов. Автоматический деаэратор депрессии: работа и влияние на. давление в цепи.

Детали подключения схемы указывают, что соединение никогда не будет выполнено в нижней части трубы, но сбоку. Рабочие фазы следующие. Клапан открывается и начинается насос. Часть воды из установки протекает через верхнюю часть, приводимую в движение насосом. Управление отключает клапан, который полностью водонепроницаем. По мере того как насос продолжает откачивать, он создает постепенное падение давления в баке до достижения минимального установленного давления. В результате снижения давления из воды выделяется значительный объем воздуха.

Схема закрытой системы отопления

В частном домостроительстве традиционно применяется 2 вида схем:

однотрубная;
двухтрубная.

Однотрубная, больше известная как «ленинградка», удовлетворительно работает в одно – и двухэтажных домах небольшой площади, когда на каждом этаже установлено не более 5 радиаторов. Реализация схемы требует точного расчета диаметров труб и количества секций батарей, так как теплоноситель значительно остывает после прохождения каждого последующего радиатора. В соблюдении этих требований нуждается и однотрубная схема системы отопления закрытого типа с верхней разводкой, что изображена ниже на рисунке:

Однако вытеснение воздуха наружу происходит в 2 разных момента. Входящая вода выталкивает воду из бака, которая вводится обратно в установку через насос. Входящая вода «толкает» воздух, содержащийся в баке, снаружи через ловушку. Через несколько секунд и после того, как резервуар был заполнен водой, «подлежащей обработке» после установки, процесс начинается снова. Влияние автоматического деаэратора на депрессию на давление установки. Из-за принципа работы этого деаэратора установка несколько. внезапные падения давления, совпадающие с открытием деаэраторного клапана.

Примечание. Независимо от выбранного типа схемы закрытая система должна содержать в своем составе группу безопасности, иногда она идет в комплекте с котлом. Группа состоит из манометра для контроля давления, воздухоотводчика и предохранительного клапана для аварийного сброса воды. Узел устанавливается на подающем трубопроводе, выходящем из котла, причем без всякой запорной арматуры.
Чтобы уменьшить эту проблему в установках, где установлен автоматический деаэратор. необходимо сделать два шага: сделать трубку расширения диаметром в один заказ. превышающей норму, и поместите деаэратор на депрессию в обратной линии, насколько это возможно, от соединения расширительного сосуда.

Автоматические деаэраторы: другие аспекты, которые необходимо учитывать. Холодные установки с гликолевой водой. В холодильных установках устанавливаются многие встроенные деаэраторы. Хотя в охлаждающую жидкость обычно можно добавлять широкий спектр ингибиторов, использование деаэратора в линии не вызовет никаких проблем и даст два преимущества. Меньше пены будет формироваться, так как деаэратор в режиме реального времени немедленно удалит большие пузырьки воздуха.

Двухтрубная схема закрытой системы проще в расчете и монтаже, славится популярностью благодаря хорошим рабочим показателям. Ведь теплоноситель ко всем радиаторам доставляется с одинаковой температурой, а при реализации попутной схемы еще и проходит одинаковое расстояние. Пример двухтрубной системы показан на рисунке:

Способы отделения воздуха от отопительных установок. Что зависит от формирования подушек безопасности. Определенное количество растворенного воздуха содержится в воде, которая заполняет установку. Как правило, в одной тонне воды содержится более 30 граммов воздуха. Процесс, в котором воздух, растворенный в хладагенте, переходит в свободное состояние, зависит от двух измерений - температуры и давления воды в системе. Они оказывают неблагоприятное воздействие на образование пузырьков воздуха в воде.

Чем выше температура воды, тем интенсивнее образование воды. И наоборот, при увеличении давления в установке скорость, с которой растворенный воздух переходит в свободное состояние, уменьшается. Поскольку нарушения циркуляции воды в установке и шум, связанные с ее эксплуатацией при образовании подушек безопасности, легко объясняются, мы обратим внимание на более высокую степень коррозии труб, в которых количество растворенного кислорода велико. По этой причине заполнение водонагревательных систем хладагентом, содержащим высокий уровень растворенного кислорода, отрицательно сказывается на степени коррозии металлических труб.

Некоторые дополнения имеет закрытая система отопления с твердотопливным котлом. Во избежание образования конденсата в топке теплогенератора схема дополняется смесительным узлом с трехходовым клапаном и байпасной линией. Клапан заставляет оборачиваться воду по байпасу до тех пор, пока она не нагреется до установленной температуры, и только потом запускает в котел теплоноситель из магистрали.
Расположение и скорость воздушных пузырьков. Определяется в значительной степени наклоном труб в установке. В горизонтальных и наклонных трубах пузырьки расположены в верхней части трубы. В вертикальных трубах водяных установок газовые пузырьки могут захватываться потоком воды, плавающим или стоящим. Скорость воды в системе также имеет решающее значение для размеров пузырьков воздуха. В свою очередь, скорость перемещения пузырьков в воде зависит от сил подъема и сопротивлений при движении воды и воздуха в установке.

Аспирация воздуха во время работы системы предотвращается за счет создания избыточного давления в ее элементах. Существует несколько различных вариантов вентиляции - центральный, групповой и индивидуальный. Осуществляется через открытый расширительный сосуд системы или специальные воздушные компрессоры. В верхних распределительных системах воздух направляется по распределительной сети в открытый расширительный сосуд или в воздуховод потока. Поскольку направления воды и воздуха в системе совпадают, облегчается процесс разделения воздуха.

Как заполнить систему теплоносителем?

Когда штуцер подпитки присоединен к водопроводной сети посредством шарового крана, то осуществить заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем достаточно просто. Для этого дела есть смысл привлечь помощника, особенно если дом имеет несколько этажей. Один человек управляет краном подпитки, а второй занимается выпуском воздуха из батарей. Кран открывается примерно на треть, чтобы напор не был сильным.
Для сбора воздуха выбираются самые высокие положения системы. Когда воздух выпускается в открытом расширительном баке, процесс является непрерывным, а воздух выделяется в течение определенного периода времени при использовании ловушки для потока воздуха. Типичным для ловушек воздушного потока является то, что охлаждающая жидкость через них должна быть достаточно низкой и достаточно длинной, чтобы пузырьки воздуха плавали на поверхности воды и, соответственно, выпускались в атмосферный воздух. Диаметр ловушки потока воздуха зависит от скорости потока поступающей воды и диаметра впускного канала.

Человек, находящийся в котельной, следит за показаниями манометра, подпитка закрытой системы отопления закрывается, когда давление достигнет 2 Бар. Теперь помощник посредством кранов Маевского стравливает воздух из радиаторов, после чего давление падает. Цель – выйти на расчетное давление, удалив из трубопроводов весь воздух путем его постепенного вытеснения водопроводной водой.
Предполагается, что диаметр воздухозаборника должен быть не менее двух диаметров входной трубы. Длина утечки воздушного потока обычно в 2-5 раз превышает его диаметр. В отличие от верхних систем распределения, создается специальная система сбора воздуха с дном, деаэрация. Он монтируется над нагревателями и работает с определенным уклоном в местах, где собирается воздух. По аналогии с верхними распределительными системами воздух собирается в открытом расширительном сосуде, из которого он непрерывно просачивается, или в вертикальном воздушном вылете, из которого он периодически разряжается.

Сложнее закачать теплоноситель в закрытую систему, когда подпитка из водопровода отсутствует либо нужно залить незамерзающую жидкость. Для этого понадобится специальный ручной или электрический насос и емкость для теплоносителя, из которой он будет перекачиваться в систему. Предварительно надо открыть все воздушные краны на радиаторах, а потом заполнять трубы через сливной штуцер, подключив к нему насос с обратным клапаном.
Сеть сбора воздуха соединяет подающие трубки с стояками. Используется для выпуска свободного воздуха из группы тел, установленных на горизонтальном или вертикальном стояке. Он реализуется простым автоматическим деаэратором с плавающей точкой, который размещается в самой высокой точке части системы, для деаэрации которой используется. Такие деаэраторы также установлены на лобовых стеклах, что решает проблему наличия воздушных пузырьков в хладагенте посредством центральной деаэрации.

Особенности конструкции бака закрытого типа
Индивидуальное разделение воздуха. Предназначен для осушения нагревателя. Для этого в верхней части корпуса установлен вентилятор, который может быть как автоматическим, так и ручным. Принципиальная схема автоматического деаэратора показана на фиг. Водопоглощающие пластины 4 набухают в результате их контакта с водой, в результате чего их толщина увеличивается. Сферические пластины соединены с магнитом 3, при передаче которого сфера 2 закрывает отверстие в корпусе. После высыхания пластин их толщина уменьшается, сила пружин возвращается в исходное положение, перемещая затвор назад и открывая канал, через который проходит воздух выходит из нагревателя.

По мере того как происходит закачка жидкости, надо закрывать краны Маевского, из которых потечет теплоноситель. Накачав систему до 1.5 Бар, надо выполнить удаление воздуха, после чего давление доводится до рабочего. В конце производится пробный запуск котла и корректировка давления, а при необходимости – стравливание воздуха.

Почему падает давление в закрытой системе отопления?

Причина, по которой падает давление, существует одна – отсутствие герметичности, то бишь, протечка. Вопрос в том, чтобы ее найти. Характерным признаком протечки служит лужица в определенном месте либо бурое пятно, когда вода успевает высохнуть. В процессе поиска следует осмотреть следующие узлы и элементы:

соединения труб и фитинги: бывает, что в последних возникают трещины;

автоматические воздухоотводчики: неисправный элемент с застрявшим поплавком будет пропускать воду;

запорно - регулирующая арматура, предохранительный клапан;

расширительный бак: трещина в мембране вызовет падение давления, появление воздуха в системе и частое отключение котла.

Для устранения протечки не обойтись без частичного или полного опорожнения трубопроводов. По окончании работ придется снова залить воду в систему, создать необходимое давление и проследить за манометром в течении нескольких дней.

Заключение

Закрытая отопительная система обладает массой достоинств, отсюда ее популярность. Если монтаж и пуск в эксплуатацию произведен правильно, то она долгое время не требует вмешательства в свою работу. Большинство возникающих неисправностей можно спокойно устранить своими руками, как и обслуживание системы. Желательно ежегодно проверять работоспособность таких элементов, как воздухоотводчики, клапаны и расширительный бак.

1.
2.
3.

Открытая отопительная система на сегодняшний день пользуется устойчивым спросом, но при этом она обладает рядом недостатков, которые крайне негативно влияют на эффективность такой конструкции (прочитайте: " "). Самым главным недостатком является контакт с атмосферой: находящийся в системе воздух способствует быстрому износу трубопровода и ухудшает производительность системы. Именно для избегания этого процесса была разработана схема системы отопления закрытого типа, которая не подвержена влиянию атмосферы.

Принцип работы отопления закрытого типа

Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность. Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:

отопительный котел;
воздушный клапан;
термостат;
отопительные приборы;
расширительный бачок;
балансировочный клапан;
шаровой вентиль;
насос и фильтр;
манометр;
предохранительный клапан.

Вот как выглядит отопление закрытого типа, схема и принцип работы которого довольно прост: циркулирующая в системе жидкость нагревается в котле и поступает в трубопровод. При расширении излишки жидкости попадают в бак, а при падении температуры возвращаются обратно, что позволяет поддерживать внутреннее давление в системе на заданном уровне.

Система отопления закрытого типа защищена от попадания воздуха, но ликвидировать этот процесс невозможно. Например, при доливании жидкости в систему какое-то количество воздуха все же сможет просочиться в трубопровод. Попавший в трубы воздух будет скапливаться в верхней части системы и образовывать воздушные пробки, которые ухудшат работу системы и увеличат риск возникновения неполадок.

Чтобы спустить попавший в систему воздух, можно использовать кран Маевского или поплавковые отводчики, которые работают автоматически. Если воздух растворился в воде, то удалить его можно при помощи сепараторов, которые устанавливаются прямо в трубопроводе.

Для экономии тепла отопительная система закрытого типа использует термостат, который автоматически включает и отключает насос при изменении температуры воздуха в помещении.

Выбор котла для закрытой системы отопления

Закрытая система отопления в частном доме способна работать с любым видом топлива: можно использовать и газовые устройства, и электричество, и твердое топливо. На выбор подходящего котла должны в первую очередь повлиять результаты расчетов необходимой тепловой мощности. Выполнение расчетов можно поручить специалисту, а можно заняться этим самостоятельно – но в таком случае полученный результат будет приблизительным.

Существуют разные виды отопительных котлов: одноконтурные, двухконтурные или с бойлером. В загородных домах зачастую устанавливаются двухконтурные котлы, поскольку их эффективность на маленьких площадях вполне достаточна. Котел, оборудованный бойлером, немного удобнее: в нем постоянно есть горячая вода, и его не нужно постоянно наполнять.

Выбор расширительного бака для закрытого отопления

Теплоносителем в отопительных системах частных домов обычно является обычная вода. При нагреве вода имеет свойство расширяться, тем самым увеличивая давление в системе. Если давление в герметичной системе превысит критическую точку, то может произойти прорыв трубопровода. Как сделать закрытую систему отопления, которая не будет повреждать трубы?

Для решения этой проблемы были созданы расширительные бачки, которые позволяют устранить излишки жидкости, тем самым предотвращая повышение давления.

Расширительный бак состоит из двух частей: металлического корпуса и эластичной диафрагмы, которая находится внутри и разделяет корпус на две половинки. «Задняя» часть бака заполняется воздухом или газом, а в нижнюю часть попадает расширившаяся жидкость. Когда температура повышается, вода продолжает увеличиваться в объеме, воздействуя на мембрану, которая начинает сжиматься.

На тот случай, если давление в системе все же окажется критически высоким, существуют предохранительные клапаны (прочитайте также: " "). При остывании жидкости диафрагма начинает разжиматься, осуществляя заполнение системы отопления закрытого типа водой за счет вытеснения ее из бака.

Расширительный бачок обычно устанавливается недалеко от котла.

Мембраны в баках могут быть двух типов:

Фиксированная . Такая мембрана закрепляется по периметру расширителя и обеспечивает стабильную работу, но в случае ее повреждения необходимо будет менять весь бак.
Сменная . Мембраны данного типа обычно производятся в виде объемных резиновых изделий, которые заполняются водой. Сменные мембраны устанавливаются на фланце бака, а в случае их разрыва замену можно произвести самостоятельно.

Заключение

Система отопления является важным элементом дома, и ее расчет необходимо выполнять в соответствии со всеми правилами. Вопрос, что лучше: закрытая система отопления своими руками или же построенная профессионалами – остается открытым, но он не является самым важным.

Очень важно выбрать правильные элементы системы, которые обеспечат максимальную эффективность и экономичность, будут надежными и качественными. Закрытая система отопления, схема которой изображена на фото, может стать отличным выбором, обеспечивающим выполнение всех требований.

Если все было выполнено верно, то закрытая отопительная система будет обогревать здание на протяжении многих лет, создавая уютную и комфортную обстановку.