Открытая система отопления - это контур, который сообщается с атмосферой через открытый расширительный бак в верхней точке: теплоноситель в нем движется за счет разности плотностей горячей и остывшей воды, а избыточного давления в трубах практически нет. Закрытая система отопления - это герметичный контур под рабочим давлением 1,5-2 бара, где расширение воды при нагреве принимает мембранный расширительный бак, а циркуляцию создает насос. Для нового частного дома с постоянным проживанием проектируется закрытая система: только она совместима с водяным теплым полом, скрытой коллекторной разводкой малым диаметром, внутрипольными конвекторами и зональной автоматикой. Открытая схема в новом строительстве не применяется.
Чем открытая система отопления отличается от закрытой
Различие между схемами определяется по трем позициям: способ компенсации теплового расширения воды, тип циркуляции, рабочее давление в контуре. В открытой системе избыток объема при нагреве уходит в открытый бак на чердаке, вода там постоянно контактирует с воздухом, а давление в любой точке равно высоте столба жидкости над ней. В закрытой системе контур герметичен: расширяющаяся вода сжимает воздушную полость мембранного бака, и давление удерживается в рабочем диапазоне автоматически, без участия владельца.
По таблице видно, что это две разные гидравлические архитектуры с несовместимыми узлами. Перевод одной в другую означает замену разводки, бака и группы безопасности, то есть фактически новый монтаж (проверено на практике).
Недостатки открытой системы: почему ее больше не монтируют
Главный недостаток открытой системы отопления - постоянный контакт теплоносителя с кислородом воздуха в открытом баке. Растворенный кислород запускает коррозию стальных труб и теплообменника котла, продукты коррозии оседают шламом в нижних точках контура, сужают внутренний проход и меняют гидравлическое сопротивление веток. Второй недостаток - испарение: уровень в баке падает, систему приходится доливать, а при пропущенном доливе верхние радиаторы завоздушиваются и перестают греть.
Ограничивает схему и теплоноситель: в открытый контур нельзя заливать антифриз, потому что пары этиленгликоля токсичны, а гликолевый раствор на воздухе окисляется и теряет присадки. Выбор сужается до воды с риском замерзания при простое. Сам бак на неутепленном чердаке в мороз замерзает первым: лед в баке и переливе блокирует компенсацию расширения, и при следующей топке давление растет в самых слабых точках контура. Добавляются конструктивные ограничения: трубы увеличенного диаметра идут открыто по стенам, верхний розлив проходит под потолком верхнего этажа и конфликтует с отделкой, а разгон холодной системы после запуска котла занимает часы.
Открытую схему перестали монтировать из-за суммы ограничений. Новый дом проектируется под теплый пол, скрытые трассы и автоматику, с которыми атмосферный контур несовместим конструктивно, а единственное реальное преимущество, независимость от электричества, закрывается источником бесперебойного питания на насос и котел.
Как устроена закрытая система отопления частного дома
Закрытая система отопления частного дома - это герметичный контур, в котором теплоноситель не контактирует с атмосферой ни на одном участке: от выхода из котла через коллекторы, радиаторы и петли теплого пола до возврата в котел. Циркуляцию создает насос, расширение воды принимает мембранный бак, безопасность обеспечивает группа: предохранительный клапан с давлением срабатывания 3 бара, автоматический воздухоотводчик, манометр. Группа безопасности ставится на подающей линии сразу после котла, где температура и давление максимальны, а заполнение и подпитка контура выполняются через подпиточный кран на обратной линии.
Защита в закрытом контуре эшелонированная. Штатные колебания объема при каждом нагреве и остывании принимает мембранный бак, а предохранительный клапан вступает в работу только при выходе давления к критической отметке 3 бара: при превышении порога мембрана клапана приподнимается, избыток теплоносителя сбрасывается в дренаж, и давление возвращается в рабочий коридор.
Давление в контуре складывается из двух величин. Статическое давление равно высоте столба воды от точки измерения до верхнего прибора: 0,1 бара на каждый метр высоты, для двухэтажного дома с котельной на первом этаже это 0,3-0,5 бара. Давление заполнения делается выше статического с запасом, обычно 1,2-1,5 бара в холодном состоянии, а при нагреве до рабочей температуры контур выходит на 1,5-2 бара, и дальнейший рост гасит мембранный бак.
Избыточное давление меняет всю архитектуру системы. Насос проталкивает теплоноситель через трубы малым диаметром 16-25 мм, поэтому разводка уходит в стяжку, стены и пространство за потолком, коллекторная схема собирает отдельные линии на каждый прибор, а этажность и длина контуров ограничиваются только расчетом насоса. Без воздуха в контуре исключается кислородная коррозия, и срок службы элементов определяется расчетным ресурсом материалов: для труб он составляет до 50 лет.
Расширительный бак закрытого типа: устройство и подбор объема
Расширительный бак закрытого типа представляет собой стальной корпус, разделенный эластичной мембраной на две полости: в водяную подключен контур отопления, в воздушной находится предзаряд, накачанный через ниппель. При нагреве от 20 до 80°C вода увеличивается в объеме примерно на три процента, избыток входит в бак и сжимает воздушную подушку, при остывании подушка выталкивает теплоноситель обратно в контур, и давление в системе удерживается в рабочем коридоре без срабатываний клапана и без подпитки.
Объем бака подбирается расчетом. Логика вычисления прямая: объем теплоносителя в системе умножается на коэффициент теплового расширения, и результат делится на коэффициент заполнения бака. Для воды при нагреве от температуры заполнения до рабочих 75-80°C коэффициент расширения составляет 0,029-0,03, а коэффициент заполнения при давлении заполнения 1,5 бара и предохранительном клапане на 3 бара равен 0,375, поэтому расчетный объем бака получается около 7,7-8 процентов от объема контура.
Объем системы складывается из состава контуров: петля теплого пола из трубы 16 мм длиной 80-100 метров держит 9-11 литров, алюминиевая секция радиатора около 0,3 литра, магистрали и коллекторные линии добавляют десятки литров, еще несколько литров находится в теплообменнике котла и змеевике бойлера косвенного нагрева. Пример: дом 150-200 м2 с радиаторами на втором этаже и теплым полом на первом собирает 150-220 литров теплоносителя, расчетный объем бака выходит 12-17 литров, ближайший стандартный типоразмер с запасом - 18 литров.
Стандартный ряд объемов мембранных баков: 8, 12, 18, 24, 35 и 50 литров. Расчетный объем округляется вверх до ближайшего типоразмера: бак, взятый впритык к расчету, заполнится полностью еще до выхода системы на рабочую температуру, и запас по объему перестанет существовать. Принятый с запасом типоразмер составляет обычно 10-12 процентов от объема теплоносителя в системе.
Устанавливается бак на обратной линии перед циркуляционным насосом, где температура теплоносителя ниже и поток спокойнее: мембрана служит дольше, а насос не создает разрежения в точке подключения при пуске. Баки отопления и горячего водоснабжения не взаимозаменяемы: у бака отопления мембрана рассчитана на теплоноситель и температуру до 120°C, у бака ГВС - на санитарные требования к питьевой воде, корпуса маркируются красным и синим цветом.
Устанавливается бак на обратной линии перед циркуляционным насосом, где температура теплоносителя ниже и поток спокойнее: мембрана служит дольше, а насос не создает разрежения в точке подключения при пуске. Баки отопления и горячего водоснабжения не взаимозаменяемы: у бака отопления мембрана рассчитана на теплоноситель и температуру до 120°C, у бака ГВС - на санитарные требования к питьевой воде, корпуса маркируются красным и синим цветом.
Какая система отопления лучше для частного дома
Для частного дома с постоянным проживанием лучше закрытая система отопления: она дает водяной теплый пол, скрытую коллекторную разводку и зональную автоматику, контур работает без кислородной коррозии, а зависимость от электричества закрывается источником бесперебойного питания на насос и котел. Открытая схема уступает по всем эксплуатационным параметрам, кроме одного: она не требует электричества вообще.
Почему в новых домах ставят закрытую систему
Закрытая схема стала стандартом нового строительства потому, что современный набор контуров частного дома технически несовместим с атмосферной системой. Первая причина - водяной теплый пол. Низкотемпературный контур работает при подаче 35-45°C, и его нельзя врезать в самотечную магистраль: нужен насосно-смесительный узел, который подмешивает обратку и гонит теплоноситель по петлям длиной до 100 метров, а такой узел существует только в закрытой схеме с принудительной циркуляцией и стабильным давлением.
Вторая причина - коллекторная скрытая разводка. Современный монтаж ведется трубами 16-25 мм от коллектора к каждый прибору, трассы уходят в стяжку и стены, а гидравлическое сопротивление таких линий в разы выше, чем у стальных магистралей увеличенного диаметра. Преодолеть это сопротивление без насоса невозможно, поэтому коллекторная архитектура и закрытый контур существуют только вместе.
Замыкает список автоматика. Зональное регулирование с комнатными термостатами, сервоприводы на коллекторах, погодозависимое управление и удаленный контроль с телефона опираются на стабильное давление и управляемый расход по контурам. Атмосферная система с переменным уровнем в открытом баке такой стабильности не дает, поэтому весь слой управления доступен только в закрытой схеме.
Услуги по монтажу отопления и котельных:
Закажите расчет стоимости монтажа
Больше полезной информации:
- на сайте amikta.ru
- по почте info@amikta.ru
- или по телефону: 8 (812) 408 07 36 - для Санкт-Петербурга и области
- 8 (495) 638 09 27 - для Москвы и области
Больше полезной информации:
Часто задаваемые вопросы
Какая система отопления лучше для частного дома, открытая или закрытая?
Для дома с постоянным проживанием - закрытая. Она поддерживает теплый пол, скрытую разводку и зональную автоматику, контур работает без кислородной коррозии.
Чем закрытая система отопления отличается от открытой?
Герметичностью и давлением. Закрытый контур не контактирует с воздухом и работает под давлением 1,5-2 бара с мембранным баком, а открытый сообщается с атмосферой через бак в верхней точке и работает без избыточного давления. Из этого следуют остальные различия: тип циркуляции, диаметры труб, способ разводки.
Как устроен расширительный бак закрытого типа?
Это стальной корпус с эластичной мембраной внутри. По одну сторону мембраны находится теплоноситель из контура, по другую - воздух под предзарядом, накачанным через ниппель. При нагреве вода сжимает воздушную подушку, при остывании подушка выталкивает воду обратно в контур.
Какой объем расширительного бака нужен для дома 150-200 м2?
Объем системы такого дома составляет 150-220 литров, расчетный объем бака выходит 12-17 литров, стандартный выбор с запасом - 18 литров. Точный объем считается от фактического объема теплоносителя в проекте, а не по усредненному правилу из каталога.
Где устанавливают расширительный бак, на подаче или на обратке?
На обратной линии перед циркуляционным насосом. Там ниже температура теплоносителя, мембрана служит дольше, а насос не создает разрежения в точке подключения бака при пуске.
Что будет, если расширительный бак меньше расчетного объема?
Бак заполнится водой полностью еще до выхода системы на рабочую температуру. Дальше давление при каждом нагреве будет расти до 3 бар, предохранительный клапан начнет сбрасывать теплоноситель, а при остывании давление упадет ниже нормы, и систему придется подпитывать.
Работает ли закрытая система отопления при отключении электричества?
Нет: останавливаются циркуляционный насос и автоматика котла. Поэтому в котельную закладывается источник бесперебойного питания, который поддерживает работу насоса и платы котла. Для домов с постоянным проживанием мы не рекомендуем схему без ИБП.
Почему срабатывает предохранительный клапан в закрытой системе?
Дело чаще всего в расширительном баке: упал предзаряд воздушной полости или повреждена мембрана, расширению теплоносителя некуда уходить, и давление при нагреве достигает 3 бар. Реже бак оказывается мал для фактического объема системы. Проверка начинается с манометра на ниппеле бака.
Можно ли сделать водяной теплый пол в открытой системе отопления?
Нет. Петли теплого пола длиной до 100 метров из трубы 16 мм имеют высокое гидравлическое сопротивление, которое преодолевает только насос, а низкая температура подачи 35-45°C требует смесительного узла. И то и другое существует только в закрытой схеме.
Бывает ли открытая система отопления с циркуляционным насосом?
Бывает: насос врезается в обратную линию, а открытый бак в верхней точке сохраняется. Казалось бы, гибридная схема снимает ограничения, но на деле ускоряется только прогрев и выравнивается температура приборов: контакт теплоносителя с воздухом, испарение, долив и запрет на теплый пол никуда не исчезают.
Можно ли перевести открытую систему отопления в закрытую?
Технически по объему работ это новый монтаж: разводка меняется на трубы малого диаметра, устанавливаются мембранный бак, насос и группа безопасности, открытый бак и верхний розлив демонтируются. По трудоемкости это сопоставимо с монтажом системы с нуля.
Нужен ли отдельный расширительный бак на теплый пол?
Нет, петли теплого пола подключены к общему контуру отопления через насосно-смесительный узел, и их объем учитывается в расчете одного общего бака. Отдельный мембранный бак ставится только на горячее водоснабжение, потому что там другая вода и другие требования к мембране.
Замерзает ли открытый расширительный бак на чердаке зимой?
Да, при простое системы на неутепленном чердаке бак и перелив замерзают первыми: это верхняя точка контура с малым объемом воды. Лед в баке блокирует компенсацию расширения, и при следующей топке давление растет в слабых местах контура.
Что входит в группу безопасности закрытой системы отопления?
Предохранительный клапан на 3 бара, автоматический воздухоотводчик и манометр. Клапан сбрасывает избыток давления при выходе к отметке 3 бара, воздухоотводчик удаляет воздух из контура, манометр показывает давление заполнения и рабочее давление.
