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.

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.

1. Котел должен находиться в самом низком месте системы, расширительный бак – в самом высоком.
2. 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.
3. По диаметру горизонтально уложенные трубы должны быть равны диаметру стояка.
4. 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.
5. Стояк должен быть высоким – чтобы было высоким давление.
6. 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.

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.

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"