Открытая система отопления
Систему отопления открытого типа изобрели давно и пользуются ей по сей день. Исходя из названия, можно уловить ее основную особенность – в данной системе используется открытый расширительный бак. Структура ее включает:
- котел отопления (газовый, твердотопливный, дизельный),
- радиаторы (стальные, чугунные),
- расширительный бачок (обычно он квадратной формы и выполнен из стали),
- трубы.
1. Котел отопления;
2. Циркуляционный насос;
3. Приборы отопления;
4. Дифференциальный клапан;
5. Запорные задвижки;
6. Расширительный бак.
Принцип действия открытой системы отопления таков: нагретая котлом вода устремляется вверх по трубам. Давление на выходе из котла выше, чем на входе. И вода самостоятельно циркулирует, устремляясь от повышенного давления в область более низкого. Следуя через радиаторы, она остывает и снова течет к котлу. Так как при нагреве вода имеет свойство расширяться, то поэтому на ее пути обязательно должен стоять расширительный бак. К слову, он не герметичен, то есть попросту открыт, и взаимодействует с атмосферой. В открытой системе вода циркулирует естественно, самотеком, повинуясь законам физики. Поэтому данная система не требует насоса. Хотя не исключает его наличие. Вообще, систему отопления можно условно разделить на две части, в которых протекают разные процессы. Первая часть – теплоноситель нагревается котлом, давление увеличивается, теплоноситель (в данном случае - вода) движется к приборам отопления. Это так называемая «подача». Вторая часть наоборот – давление здесь снижается, температура тоже, вода охлаждается и бежит по контуру в обратную сторону. Это «обратка».
Открытая система обладает рядом важных особенностей. Во-первых, расширительный бак должен устанавливаться в наивысшей точке системы (то есть выше любого прибора отопления в системе). Он в данном случае выполняет функцию сброса воздуха. Во-вторых, диаметр труб должен быть большим (подробнее о диаметре в разделе «Требования» ), чтобы было много воды (больше воды - больше давление, что способствует естественной циркуляции жидкости). В-третьих, теплоносителем в данной системе желательно использовать воду, потому что антифриз быстро испарится, он более вязкий, а ещё он весьма токсичен (кроме пищевого антифриза). В-четвертых, нагретая жидкость понемногу испаряется из расширительного бака, поэтому нужно следить за ее уровнем. В случае с водой делать это достаточно один-два раза в год.
При монтаже открытой системы отопления нужно помнить о специальных требованиях, выдвинутых к ней.
- Котел должен находиться в самом низком месте системы, расширительный бак – в самом высоком.
- На выходе из котла диаметр труб должен быть самым большим (например, для площади помещения в пределах 100 м2 диаметр должен быть не менее 40 мм, если же площадь больше, то диаметр может быть увеличен до 52 мм и более). В конце же трубы подачи диаметр должен быть уже, для создания разницы давления.
- По диаметру горизонтально уложенные трубы должны быть равны диаметру стояка.
- Монтировать трубы нужно под наклоном (что способствует циркуляции). Уклон горизонтальных труб должен быть 0,005 % - 0,01 % от высшей точки системы к радиаторам, а потом к котлу.
- Стояк должен быть высоким – чтобы было высоким давление.
- Система должна по минимуму содержать повороты и соединительные детали.
Открытую систему отопления можно с успехом использовать на небольших площадях и преимущественно в одноэтажных частных домах и коттеджах площадью до 150 м2. Применение данной системы на больших площадях нецелесообразно и невыгодно. Также такая система удобна, если в доме используется котел, независящий от электроэнергии. В этом случае, даже если отключили электричество – циркуляция теплоносителя в системе отопления не прекратится.
Выбирая открытую систему для отопления дома нужно знать ее преимущества и недостатки.
Достоинства | Недостатки |
Простота системы и независимость от электричества. | Система громоздкая, так как трубы имеют большой диаметр. |
Стальные трубы и радиаторы могут подвергаться коррозии из-за открытого расширительного бака. | |
Простота в обслуживании. | Жидкость в баке испаряется, вследствие чего воздух может попасть в систему и трубы могут перегреться (это можно устранить, промаслив поверхность воды – налить масла на 1-2 см). |
Система быстро запускается и быстро останавливается. | Система медленно прогревается после включения (это можно исправить, установив в систему насос). |
По сравнению с закрытой системой отопления более низкий коэффициент полезного действия. |
Рассмотрим схему монтажа открытой системы отопления и его примерную стоимость (с учетом стоимости оборудования) на примере среднеутепленного одноэтажного дома площадью 125 м2 и высотой потолков 2,8 м. Котел будет располагаться в прилегающем котельном помещении на уровне пола первого этажа. Примерная схема дома:

Начинать монтаж системы отопления следует с установки котла. Лучше, если для него предусмотрено отдельное помещение. В нем должно быть достаточно места, чтобы было удобно обслуживать котел. Обязательно предусмотреть приток свежего воздуха. Пол в помещении должен быть из негорючего материала. Мощность котла рассчитывается исходя из площади отапливаемого помещения. В нашем случае поставим автоматический угольный котел мощностью 15 кВт.
Для того чтобы в доме было тепло, нужно помнить правило – для каждого квадратного метра должно быть 100 Ватт тепловой мощности. Ну и конечно, нужно учитывать утепленность дома, количество окон и прочие факторы. Эти пункты нужны для выбора радиатора. Потому что это – следующий этап монтажа. Не забываем, что расстояние от радиатора до стены должны быть не менее 30-50 мм. Размещать же его нужно на стене под окном. Потому что в этом случае теплый воздух от батареи не даст проникнуть в комнату холодному воздуху от окна. Радиаторы бывают чугунные, биметаллические, алюминиевые и стальные. Остановимся на стальных, так как они оптимальны по цене и хорошо отдают тепло. Для создания комфортной температуры в комнате требуется примерно 1-1,2 кВт тепловой мощности на 10 м2. Исходя из этого, рассчитываем необходимое количество тепла для всех комнат.
Кухня – 18 м2 - 2340 кВт
Зал – 38 м2 - 4940 кВт
Спальня – 15 м2 - 1800 кВт
Детская – 15 м2 - 1800 кВт
Прихожая – 18 м2 - 1800 кВт
Ванная – 14 м2 - 1680 кВт
Далее выбираем размеры радиатора. Высота радиаторов бывает 30 см, 40 см, 50 см и 60 см. Наиболее приемлемая высота – 50 см, так как между подоконником и радиатором должно быть расстояние не менее 10 см, а между полом и радиатором - не менее 15 см. Соблюдать данные условия нужно для свободной циркуляции воздуха. Длина радиаторов для комнат будет разной: кухня – 1400 мм, зал – 1200+1400 мм, спальня – 1000 мм, детская – 800 мм, прихожая – 1000 мм, ванная – 1000 мм. В котельной радиатор устанавливать не будем, так как котельную трудно назвать жилым помещением и для периодического обслуживания котла тепла, исходящего от дымохода и шибера котла, должно быть достаточно. В зале из-за большого помещения логично использовать два радиатора для равномерного прогрева. Монтируем радиаторы, в комплекте к которым обычно идет воздухоотводный кран и настенные крепления. В тех местах, где соединяются трубы с радиаторами, нужно установить краны, позволяющие при необходимости перекрыть поступающую в радиатор воду. Далее по плану прокладка труб.
Трубы для систем могут быть пластиковыми, стальными и медными. Самый оптимальный вариант – пластиковые. Они недорогие в отличие от медных, не подвержены коррозии в отличие от стальных. Трубы должны подводиться к каждому радиатору. Для этого нужно выбрать способ разводки – однотрубная или двухтрубная. Для комфортного отопления выберем двухтрубную систему, где одна труба будет «подачей», другая – «обраткой». В этой системе есть два способа разводки труб – «звезда» (к каждому радиатору от общей «гребенки» протянуты две трубы) и «шлейф» (две трубы последовательно обходят все радиаторы). Последний наиболее удобен. Трубы будем разводить открытым способом – прокладывать их вдоль стен над полом. Нам понадобятся трубы диаметром 32 мм и 25 мм. Измеряем рулеткой метраж всей системы отопления и умножаем все на два, так как разводка двухтрубная. Обязательно добавим запас, который составит около 30 % от полученного метража . Теперь осталось нарезать трубы и соединить их при помощи отводов с радиаторами, котлом и расширительным баком.
Еще одна важная деталь открытой отопительной системы – расширительный бак. Устанавливать его будем на чердаке. Бак имеет четыре патрубка. Расширительный – расположен в низшей точке бака, по нему избыток перемещается в бак и обратно. Сигнальный – расположен на расстоянии 20 см от дна бака вверх и нужен для контроля уровня воды. Переливной – расположен в верхней части бака, по нему сливается вода при переполнении. Циркуляционный – подводит горячу воду для обогрева бака (это нужно, когда бак находится на неотапливаемом чердаке, как в нашем случае). Объем бака должен быть равен не менее пяти процентам от общего объема системы. Вычислить его можно по формуле:
Vрб=0,05хVсист,
Vрб – объем расширительного бака
Vсист – объем всей системы
Объем теплоносителя во всей системе приближенно вычисляем из расчета, что 1 кВт мощности котла равны 15 л теплоносителя* (грубый подсчет, для более точного расчета необходимо суммировать объем всех труб системы, радиаторов, а также емкость котла по теплоносителю).
Таким образом, Vсист=150 л.
Для нашего примера потребуется бак объемом не менее 8 л. Поэтому с запасом приобретаем открытый расширительный бак из нержавеющей стали объемом 15 л. После установки желательно утеплить его, так как чердак не отапливается.
Соединив все элементы в единый механизм, можно заполнять систему водой и тестировать ее.
Описав примерную схему монтажа системы открытого отопления, можно подсчитать все затраты.
Твердотопливный котел 15 кВт | от 60000 рублей |
Стальные панельные радиаторы | 800 мм (один) – 4600 р., 1000 мм (три) – 5500 р., 1200 мм (один) – 6300 р., 1400 мм (два) – 8200 р. Итого – 43800 руб. |
Трубы из полипропилена (обвязанные стекловолокном) | 80 м на 32 мм (95 р. за 1м) – 7600 р. и 80 м на 25 мм (60 р. за 1 м) – 4800 р. Итого – 12400 руб. |
Расширительный бак из нержавеющей стали | 3000р. |
Дополнительные фитинги, краны, отводки, тройники | 5000 р. |
Монтаж системы и ее проект | от 40000 рублей (своими руками – бесплатно). |
Итого | 164200 р. |
Если в доме имеется цокольный этаж, то котел лучше разместить там. Это сделает работу системы отопления эффективнее. Дело в том, что вода движется быстрее, если между котлом и нагревательными приборами перепад высоты равен 2,5 – 3 м. Также в этом случае улучшится тяга, так как стояк будет выше. А жилые помещения не будут загрязняться топливом и его отходами. Но располагать котел в цокольном этаже или подвале можно, только если он твердотопливный или дизельный. Газовый котел размещать там запрещено!
При желании, владелец дома с открытой системой отопления может реализовать в одной или нескольких комнатах теплые (водяные) полы. Устанавливая таким образом дополнительный источник тепла в комнате. Для их организации под полом укладывается дополнительная труба, по которой движется нагретая вода. Чтобы устроить этот процесс, нужно лишь сделать приток горячей воды к трубе в полу и установить насосную группу.
Выбирать систему отопления для дома, нужно учитывая все факторы. И, кончено же, нужно делать это в сравнении с другими системами, чтобы понять все преимущества и свою выгоду. В нашем случае открытую систему отопления можно сравнить с закрытой. Принципиальная разница этих систем в том, что последняя работает только при помощи циркуляционного насоса и оснащена закрытым расширительным баком (мембранным), который можно расположить там же, где и котел. Тогда как открытая система включает открытый бак, который должен быть расположен выше котла и всех отопительных приборов. С этой точки зрения может показаться, что закрытая система должна быть выгоднее. Но разница познается в более детальном сравнении.
Смотрите также: "Закрытая система отопления"