Какие бывают системы отопления?


Чтобы построить правильную систему отопления, которая в полной мере будет использовать мощность котла, необходимо понимать основные принципы и термины – неважно, будете ли вы сами монтировать трубы и радиаторы или воспользуетесь услугами приглашённых рабочих-слесарей.
Отопительные системы делят на два класса – c естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя.

Системы с естественной циркуляцией

Горячее поднимается вверх, холодное опускается вниз – на этом принципе построена система с естественной циркуляцией. Нагретая в котле вода поднимается до высшей точки в трубопроводе и из-за незначительного уклона труб самотёком попадает в радиаторы, где и отдаёт тепло в помещение. Остывшая вода вновь попадает в котёл.

Открытая система отопления с естественной циркуляцией

Плюсы такой системы:

  • энергонезависимость – практически никакой автоматики, насосов и контроллеров, которые питаются от электросети, соответственно, внезапное отключение света никак не повлияет на отопление;
  • бесшумность работы;
  • простота обслуживания.

Минусы:

  • для лучшей циркуляции приходится использовать трубы диаметром 40-50 мм, которые дороже;
  • необходимо рассчитывать уклон горизонтальных участков (понижение от 1 см на 1 метр длины) и придерживаться его при монтаже;
  • медленный прогрев труб и радиаторов до рабочей температуры;
  • ограничение по общей длине системы – до 30 м;
  • особенности расположения элементов: котёл в самой нижней точке, расширительный бак (о нём чуть ниже) – в высшей, разводка — по верху.

Отопление с естественной циркуляцией чаще применяется для небольших помещений, типа дачных домиков, где возможны перебои с электричеством или оно не подведено, а обогреваемая площадь – комната или пара комнат на одном этаже.

Системы с принудительной циркуляцией

В этих системах горячий теплоноситель перекачивается циркуляционным насосом, который потребляет электроэнергию и управляется вручную или контроллером. Для такого отопления уже нет необходимости соблюдать уклон или верхнюю разводку, а общая длина системы ограничивается только мощностью насоса. циркуляционный насос

 

Преимущества систем с принудительной циркуляцией:

  • автоматика и насос поддерживают постоянные давление и температуру в системе;
  • возможность подключения нескольких контуров (радиаторы, водяной тёплый пол, накопительные баки);
  • быстрый прогрев.

Минусы:

  • зависимость от электроэнергии (могут понадобиться источники бесперебойного питания);
  • удорожание всей системы из-за дополнительного оборудования – насоса, фильтров, запорной и предохранительной арматуры и клапанов, закрытых расширительных баков;
  • сравнительно сложный монтаж, необходимость байпасов на аппаратуре для ремонта, замены или обслуживания.

Открытые и закрытые системы отопления

Вода при нагревании расширяется. Если наглухо замкнуть контур котёл-трубы-радиаторы, горячий теплоноситель попросту «порвёт» какой-либо из участков системы, либо продавит уплотнения резьбовых соединений. Для компенсации расширения теплоносителя применяют специальные ёмкости, так называемые расширительные баки.

Что такое открытая система отопления?

В открытой системе расширительный бак сообщается с атмосферным воздухом, т. е. это обычная бочка с подводом и отводом теплоносителя и открытой крышкой. Обычно циркуляция в открытой системе естественная, поэтому чаще всего эти понятия взаимозаменяют. Хотя и в открытой системе можно поставить насос (о расположении насоса далее).

самодельный расширительный бак

Расширительный бак

Особенности открытой системы отопления

Плюсы:

  • простота: расширительный бак можно сделать из подручных материалов;
  • возможность долива или отбора теплоносителя из открытого бака (горячей воды для технических нужд).

Минусы:

  • так как вода напрямую сообщается с атмосферой, в систему попадает кислород, который вызывает коррозию труб и теплообменников. Воздух создаёт пробки в радиаторах и коленах трубопровода, для устранения которых необходимо устанавливать краны Маевского и стравливающие клапаны;
  • открытый бак нужно устанавливать в самой высшей точке здания (на чердаке, который обычно не отапливается), а это дополнительные расходы по увеличению длины стояка и теплоизоляции самой ёмкости;
  • нельзя использовать антифризы, так как они испаряются;
  • необходимо контролировать уровень воды в системе.

Закрытая система отопления

В закрытой системе расширительный бак разделён надвое упругой мембраной. В одной части накапливается расширяющаяся вода, которая выпячивает мембрану, вытесняющую воздух из второй части через клапан. Такой расширительный бак уже не сварганишь в гараже, это покупное изделие.

Плюсы закрытых систем:

  • исключён прямой контакт с атмосферой, поэтому количество теплоносителя не убывает, допускается использование антифризов, меньше воздушных пробок;
  • бак можно устанавливать, в принципе, в любом месте системы (рекомендуется на обратке перед насосом);
  • в системе достигается более высокое давление, а значит, возможны сложные конфигурации контуров и применение обратных и многоходовых клапанов для регулировки и повышения экономичности.

Минус в целом только один – удорожание системы и более сложный расчёт и монтаж.

мембранный расширительный бак

Расширительный бак мембранного типа

Особенности закрытых систем отопления

Объём закрытого бака должен быть не менее 10% от всего объёма теплоносителя (включая котёл и батареи с трубами). Насос желательно устанавливать на обратке, непосредственно перед котлом: хотя современные аппараты не так чувствительны к температуре перекачиваемой жидкости, в случае приближения к точке кипения будет образовываться паро-водяная смесь и насос остановится (перестанет гонять воздух с паром).

Однотрубные и двухтрубные системы

Помимо открытых естественных и закрытых принудительных, существует ещё различие по трубной разводке на однотрубные и двухтрубные отопительные системы.

В однотрубной системе теплоноситель приходит в радиатор и уходит по одной трубе, то есть все батареи в доме соединены последовательно. Это простое и дешёвое решение с существенным недостатком: после каждого радиатора вода остывает, поэтому самые удалённые от котла помещения получат меньше всего тепла, в то время как первые батареи будут жарить во всю. Для компенсации этого применяют байпасы (проходные отрезки  в обход радиатора) и терморегулирующие головки.

однотрубная система отопления

Горизонтальная однотрубная система

В зависимости от этажности здания бывают:

  • однотрубные системы с горизонтальной разводкой – подвод по стояку на этаж и затем последовательное подключение радиаторов;
  • с вертикальной разводкой – одинаково расположенные радиаторы на разных этажах подключаются к одному стояку.

Примеры вертикальных однотрубных систем – устройство отопления в многоквартирных домах советской постройки: стояк идёт до верхнего этажа, а на обратном пути «нанизаны» батареи. Так как термостаты не установлены, на 9 этаже людям жарко, на 1 – мёрзнут.

Двухтрубная система предполагает подвод теплоносителя параллельно к каждому радиатору, а выход остывшей воды в отдельную трубу обратки. Возможна организация одного контура или двух для прохода теплоносителя.

Двухтрубная система – оптимальная по распределению нагретого теплоносителя и регулировке температуры в каждой комнате и радиаторе. Однако многих останавливает её стоимость – по сути, прокладывается двойное количество труб.

двухтрубная система отопления

Двухтрубная система отопления

Какую систему отопления выбрать?

Подведём итоги:

  1. Простое недорогое решение для дачи, одноэтажного небольшого дома или подсобки, гаража – однотрубная открытая система с естественной циркуляцией. Необходимо только регулярно следить за количеством воды в системе, не допускать замерзания и стравливать воздух из горизонтальных участков.
  2. Оптимальный вариант – закрытая система с принудительной циркуляцией и наличием обратных клапанов, групп безопасности, фильтров и термоголовок на радиаторах. Подбор и расчёт по месту, характеру помещения, площади и возможным теплопотерям, и, конечно, по бюджету – однотрубные, двухтрубные.
  3. Продвинутые варианты – двухтрубные закрытые системы с несколькими контурами потребления и обратки, управляющей электроникой и аккумуляторами тепла.