Типы бойлеров и заполнение закрытой системы отопления

Обустройство отопления в частном доме требует предварительных расчетов, подбора оборудования, прочих составных элементов конструкции. Рассмотрим, что представляет собой закрытая система отопления, почему магистраль пользуется популярностью и насколько сложна в монтаже собственными руками. Также хозяину пригодится обзор комплектующих, из которых состоит тепловая магистраль.

Что такое закрытая система отопления

Закрытой системой отопления называют конструкцию, оснащенную герметичным расширительным баком. Этот элемент необходим для компенсации увеличения объема при нагревании теплоносителя, устанавливается в определенную точку магистрали и может быть открытым, закрытым. По конструкции расширительного бака определяется название системы.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Конструкционно магистраль представляет собой схему из котла отопления, трубопроводов, радиаторов, расширительного бака и запорной арматуры. При нагревании теплоноситель поступает по магистрали, прогревая батареи, затем возвращается по трубам обратно в нагревательный элемент (котел).

Циркуляция носителя по системе обеспечивается гравитационным (самотечным) способом или посредством циркуляционного насоса. В первом варианте задействован принцип расширения теплоносителя при нагревании, во втором – принудительная циркуляция. Но есть особенность – внедрение в систему циркуляционного насоса делает тепловую магистраль энергозависимой.

Важно! Температурные расширения в системе компенсируются расширительным баком, который наполняется водой. При охлаждении жидкость вытекает из бака, поддерживая тем самым постоянное давление во всех элементах конструкции.

По оценкам специалистов система отопления закрытого типа обладает массой преимуществ:

1. Возможность использовать теплоноситель любого типа. В открытой схеме категорически запрещено применять антифриз – негерметичный бак позволяет жидкости испаряться, а пары антифриза ядовиты.
2. Поддерживается постоянное давление. Данное свойство позволяет применять в доме любую бытовую технику.
3. Отсутствие риска попадания в воду кислорода снижает вероятность завоздушивания радиаторов, труб, минимизирует процессы коррозии. Это значит, что вся система прослужит намного дольше.
4. Герметичный расширительный бак можно ставить в любой точке, можно рядом с отопительным котлом. А вот открытый бак монтируется только в самой верхней точке системы, а значит, для установки нужны дополнительные материалы, трубы.

Закрытая система считается одной из самых удобных и доступных для обустройства своими руками. Минус только в энергозависимости, однако системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией можно делать в домах площадью от 100 м2 без опасения, что теплоноситель не дойдет до крайних радиаторов или не поднимется на 2 этаж.

Совет! Чтобы обезопасить себя и не остаться без тепла при отключении электричества, разумно поставить блоки бесперебойного питания с аккумуляторами или малоформатные генераторы для поддержания электроснабжения при аварийном отключении электричества.

Основные элементы закрытой системы

Замкнутая система отопления состоит из отопительного котла (бойлера), труб, расширительного бака, циркуляционного насоса, радиаторов отопления и системы безопасности. Рассмотрим все элементы более подробно.

Бойлер

Котел для системы отопления может быть проточным или нагревательным. Первый совмещают функцию нагрева теплоносителя и подачу горячей воды в систему водоснабжения, второй отвечает только за прогрев теплоносителя для магистрали отопления. Отопление с помощью водонагревателя ничуть не уступает по эффективности получению тепла от стандартного бойлера, важно только обеспечить постоянную подачу воды в бак для поддержания объема теплоносителя в системе.

Различаются бойлеры по типу топлива – газовые, электрические, со сжиганием твердого/жидкого топлива. Все агрегаты в обязательном порядке оснащены системой сброса воздуха, аварийного перекрытия поступления энергии. В продаже встречаются комбинированные котлы отопления – эти агрегаты сочетают возможность отопления несколькими видами топлива, например, газовый котел с топкой для угля, дров. Такая система актуальна при наличии перебоев с подачей централизованного газа, электричества.

На заметку! Самыми экономичными считаются газовые агрегаты. Электрические бойлеры проще в обслуживании, а твердотопливные котлы новейших систем функционируют с высоким КПД.

Выбирается котел по мощности, которая рассчитывается с учетом площади дома, разветвленности системы отопления и желательных температурных показателей теплоносителя.

Циркуляционный насос

Назначение прибора – обеспечение равномерной и постоянной циркуляции теплоносителя в системе. Насос следует выбирать по мощности, чтобы он справлялся с задачей доставки воды в контур, включая отдаленные и тупиковые участки магистрали. При выборе агрегата в расчет принимается не диаметр трубы, под которую он сделан, а показатели производительности, напора водяной струи.

Расширительный бак

Герметичный сосуд компенсирует расширение воды при нагревании. Бак состоит из 2-х камер, разделенных гибкой мембраной. В одной части бака воздух, в другой – вода. Когда вода расширяется, воздух сжимается, мембрана вдавливается в отделение со сжатым воздухом. Как только теплоноситель остывает, мембрана возвращается на место, тем самым вытесняя жидкость в трубы. Таким образом поддерживается постоянный уровень давления, необходимый для равномерного прогрева носителя и циркуляции жидкости по тепловой системе.

Радиаторы отопления

Батареи отвечают за передачу тепла от воды в помещение, поэтому важно подобрать размеры, мощность радиаторов и установить их с соблюдением всех требований технологии.

Различается несколько типов радиаторов по материалу изготовления:

• Чугун. Прочные и практичные приборы с высокой теплоотдачей, но медленным прогревом. Плюс в неограниченном сроке эксплуатации, минус в массивности приборов.
• Сталь. Облегченные конструкции с минимальной инертностью и высокой теплоотдачей. Минус – малая теплоемкость, из-за чего придется тратить больше энергии на поддержание комфортной температуры, к тому же сталь подвергается коррозии, что уменьшает срок эксплуатации всей системы. Плюсы в эстетичности приборов, их невысокой стоимости.
• Алюминий. Высокая теплоотдача, небольшой вес, малая инертность – плюсы, подверженность коррозии – минус.
• Биметаллические конструкции. Являются самыми востребованными, сочетают характеристики стали и алюминия – сверху алюминиевый кожух и стальной сердечник внутри. Облегченные по весу радиаторы хорошо и быстро прогревают помещение, обладают высокой теплоотдачей, но не противостоят коррозии.

Важно! Биметаллические радиаторы рассчитаны на постоянное высокое давление в тепловой системе, поэтому рекомендованы для применения в случае централизованной подачи теплоносителя. В условиях автономной закрытой системы отопления использование нецелесообразно.

Трубы закрытой системы отопления

Трубопровод магистрали – элементы, транспортирующие теплоноситель по всему контуру. Если выбирается схема закрытой системы отопления, трубы нужно подбирать с учетом всех особенностей конструкции.

Элементы различаются по материалу изготовления:

1. Сталь. Трубы могут быть обычными, оцинкованными или нержавеющими. Это тяжелые элементы, соединение которых требует сварки и нарезки резьбы – без специалиста при монтаже не обойтись.
2. Медь. Прочный материал, не подверженный коррозии. Цена труб высокая, сложность при монтаже большая, применяются нечасто.
3. Металлопластик. Трубы не отличаются сложностью в монтаже, но обилие металлических соединений, которые нужно периодически проверять на протечку и подтягивать, может доставить неудобства. К тому же металлопластик податлив на линейные расширения, что также не является плюсом применения.
4. Полипропилен. Много плюсов, минус один – для системы отопления подходят металлопластиковые армированные трубы, которые выдерживают линейное расширение, минимизируют риск протечки. Стоит материал дороже, но повышенная прочность нивелирует этот недостаток.

На заметку! Полипропиленовые трубы со стекловолоконным армированием можно погружать в стяжку, замуровывать в стены. Такая схема отопления закрытого типа будет абсолютно невидна и защищена от воздействия ультрафиолета.

Система безопасности и автоматики

Системой безопасности называется группа предохранительных устройств и приборов визуального контроля.

В группу входят:

• клапан предохранительный, реагирующий на изменение давления в системе – при повышении показателя клапан сбросит избыток жидкости, обычно монтируется через патрубок к стояку отопления;
• воздухоотводчик – обеспечивает автоматический сброс скопившихся газов для предупреждения завоздушивания системы, монтируется на самой высокой точке конструкции (на расширительном баке);
• манометр, термометр (помогают визуально определить работоспособность системы, часто встраиваются в один корпус).

Иногда вся группа безопасности заключается в один корпус и устанавливается строго по рекомендации производителя. Бывает, что котел или расширительный бак уже оснащены воздухоотводчиком, предохранительным клапаном. В этом случае манометр и термометр устанавливаются на выходном патрубке из бойлера.

В качестве дополнительного элемента монтируются терморегуляторы. Приборы предназначены для регулировки температуры носителя. Некоторые производители сразу оснащают батареи электронными термостатами, хозяину нужно лишь отрегулировать подачу теплоносителя, чтобы обеспечить бесперебойность работы системы.

Также важно поставить краны регулировочные – это запорные устройства, перекрывающие подачу носителя к участку контура, что дает возможность провести ремонт или профилактику без нарушения работы магистрали отопления.

Еще одно защитное устройство – источники бесперебойного питания – генераторы или аккумуляторы. Приборы нужны для поддержания работоспособности системы (циркуляционного насоса) при отключениях электричества.

Как самому сделать закрытую систему отопления в частном доме?

Схема сборки несложная – установить котел, навесить на стену радиаторы, протянуть трубопровод, установить расширительный бак и циркуляционный насос.

Крайне важно обращать внимание на все этапы:

1. Бойлеры для отопления напольного типа ставятся на пьедестал, покрытый металлическим листом; навесные размещаются на стене, фиксация кронштейнами. Газовые котлы к магистрали подключают только специалисты.
2. Трубопровод протягивается в зависимости от выбранной системы – одно-, двухтрубной или коллекторной. Для малоэтажных строений чаще всего применяются двухтрубные схемы, коллекторные подходят для коттеджей площадью от 200-250 м2.
3. Батареи подвешиваются в зонах расположения окон, фиксация настенная или напольная. Врезка труб может быть боковой, диагональной, нижней. Проще всего диагональная схема, нижняя пригодна для простых однотрубных схем, боковая – при размещении батарей рядом со стояком отопления.
4. Расширительный бак устанавливается на трубе обратного тока рядом с котлом перед циркуляционным насосом. На выбранном участке магистрали встраивается тройник, на патрубок бака устанавливается шаровой кран, который затем соединяется с тройником.
5. Циркуляционный насос чаще всего ставится также в трубу обратной подачи, врезка посредством гаек-американок, чтобы при необходимости быстро демонтировать насос.

Важно! Лучше выбирать насосную группу, которая продается сразу в виде байпаса, где есть сам насос, грязевой фильтр, два отсекающих крана. Краны в группе нужно располагать по краям. Врезка байпаса через тройник.

Остается проверить конструкцию. Для этого нужна опрессовка, то есть заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем. Перекрывается запорный кран котла, бака и насоса, подключается опрессовщик, в емкость которого заливается теплоноситель. Затем вода нагнетается в систему, давление повышается до уровня проверочного и некоторое время выдерживается, чтобы протестировать систему на целостность.

Если давление не падает, конструкция герметична, можно отключать опрессовщик, открывать краны и запускать схему в работу. При снижении показателя давления исправляются дефекты, затем снова опрессовка. Если нарушений нет, тепловая магистраль готова к работе.

Выбор схемы отопления: двухтрубная и однотрубная

Основные различия в схемах – в количестве материала, сложности монтажа, эффективности применения.

В частности:

• Однотрубная схема – это отопление через бойлер с выкладкой одной магистрали, все приборы подключаются последовательно, монтируются на одном контуре. Это герметичная схема, начинающаяся и заканчивающаяся в котле. Минус – неравномерность прогрева – в крайние радиаторы теплоноситель доходит холодным. Обустройство показано в домах площадью до 100 м2.
• Двухтрубные закрытые системы отопления частного дома обеспечивают высокую равномерность прогрева всех элементов и представляют собой схему, при которой от котла ответвляются 2 трубы – одна на подачу теплоносителя, вторая – на обратный ток воды. Минус – потребуется в 2 раза больше труб, плюсы в возможности отопления большого дома, прогревании всех участков контура, в том числе тупиковых.

На заметку! При выборе двухтрубной схемы можно делать несколько ответвлений, например, для отдаленных радиаторов, подключая к приборам трубу подачи и обратки.

Как подобрать бойлер для закрытой системы?

Чтобы система работала в автономном режиме, проще подобрать котел с автоматикой. Один раз настроив параметры, можно больше не касаться конструкции, режимы будут поддерживаться без вмешательства человека. Оптимальный вариант – газовый котел с термостатом, но при отсутствии газовой магистрали подойдет и бойлер электрический, твердотопливный.

Основное правило выбора – мощность. Чтобы не считать параметр по сложным формулам, подойдет простой расчет – на 10 м2 площади нужно 1 кВт мощности бойлера. Таким образом, на помещение в 50 м2 потребуется котел с мощностью в 5 кВт. Но специалисты рекомендуют брать оборудование с запасом в 35-50%, то есть для дома в 50 м2 оптимальным выбором будет котел в 6,5-7,5 кВт.