Открытая система отопления с циркуляционным насосом: устройство и принцип работы

Открытая система отопления с циркуляционным насосом пользуется популярностью, благодаря простоте монтажа, невысокой стоимости и эффективности работы. Такой тип обогрева помещений появился достаточно давно, когда впервые использовали передачу тепла через воду. Каждый человек, который разобрался с особенностями установки системы и ее принципом работы, может смонтировать ее у себя дома. Для этого необходимо ознакомиться с нюансами установки, основными схемами и расчётами.

В данной системе основным посредником между передачей тепловой энергии от котла к радиаторам является жидкость. Она циркулирует по трубам и обогревает комнаты в доме. В отличие от обычных печек, вода способна перенести тепло на большое расстояние. Протекать жидкость по трубам может без применения насоса. Это объясняется принципами термодинамики. Вода движется по трубам, благодаря разнице в ее плотности и уклону проложенного трубопровода. Жидкость расширяется в процессе ее нагревания. В итоге образуется ее излишек, который попадает в расширительную емкость. Особенностью данной конструкции является то, что емкость должна быть установлена на самой высокой точке. Этот резервуар помогает стабилизировать давление.

Весь механизм работы такой конструкции можно разделить на два этапа:

• когда разогретая жидкостью течет от котла к батарее;
• когда излишек теплоносителя попадает обратно в резервуар, в нем остывает и возвращается в котел.

В зависимости от варианта передвижения жидкости по конструкции, она разделяется на следующие виды:

• с естественной циркуляцией;
• с установленным оборудованием для ускорения перемещения жидкости.

Стоить отметить, что в системе нет избыточного давления. В самой высокой точке оно будет равно атмосферному, а в нижней может повышаться под влиянием столба воды. благодаря таким перепадам, вода сама течет по трубам. Такая схема называется самотечной.

Однако, если пользователь хочет повысить скорость передвижения воды по трубам, он устанавливает насос. После его установки вода быстрее возвращается в котел, в результате чего теплоотдача происходит быстрее. Комфортный микроклимат в помещении можно создать быстрее и значительно снизить потребление энергии. Это происходит из-за того, что жидкость, которая возвращается в котел, не сильно остывает и на ее подогрев необходимо затратить меньше энергии.

В открытой системе вода перемещается по кругу. Она нагревается в котле и снова попадает в батареи. Затем по контуру она опускается вниз и по трубе, с горизонтальным уклоном, возвращается в емкость с тэном. Основным недостатком самотечной модели является возможность установки небольшой трассы и расход большего количества энергии на нагрев теплоносителя. Поэтому большинство потребителей устанавливают прибор, который способен за короткий промежуток времени прогнать воду по всей системе.

Устройство с помощью лопаток на колесе выталкивает жидкость. Это позволяет быстро создать комфортный микроклимат в помещении и затратить меньшее количество энергии на подогрев воды. регулировать температуру в радиаторах можно за счет изменения нагрева жидкости в котле или с помощью замедления скорости циркуляции потока в трубах. Во многих конструкциях установлено несколько режимов работы.

Бывают ситуации, когда потребители не хотят устанавливать насос. Однако, он помогает сэкономить около 20-30% потребления энергии или газа. Установка дополнительного устройства необходима в следующих случаях:

• если есть разводка из двух и больше контуров;
• длина трассы превышает 50 метров;
• при наличии перепадов в уровнях;
• если необходимо обогреть здание, в котором больше двух этажей;
• котел находится в подвале;
• присутствует разница в температурах;
• есть разница температуры в радиаторах;
• присутствует сложный контур.

Оборудование за короткое время способно создать необходимую скорость для передвижения теплоносителя по трубопроводу. При этом разница между температурой на выходе и входе не должна превышать десяти градусов. Этого удается достичь, если установка всех составляющих осуществлялась по правилам.

Насос устанавливают в конструкцию, чтобы горячая жидкость быстрее перемещалась по системе. В циркулярнике входная и выходная шланга устанавливается на одной линии. Выделяют различные типы конструкций: с сухим и мокрым ротором.

В первом варианте внутренние элементы трутся, а сам ротор расположен в герметичном корпусе. С жидкостью соприкасаются только лопасти, которые создают поток. Основным отличием такой модели является хорошая мощность, продуктивность. Однако, они более чувствительны к наличию загрязнений в жидкости. В связи с этим, пользователю нужно периодически проводить профилактику. Это поможет продлить период использования прибора. Устанавливать конструкцию лучше вдали от жилых помещений, так как во время работы создается сильный шум. Мощность такой конструкции не больше полутора киловатт, а КПД составляет около шестидесяти пяти процентов. Устройство оснащено двигателем, который имеет воздушное охлаждение.

Второй тип конструкции является более распространенной. Такая модель является неприхотливой в обслуживании, небольшой по стоимости и модельный ряд довольно разнообразный. Вода для такого механизма одновременно играет роль смазки и охлаждения. Все детали состоят из нержавеющего материала, а прокладки являются водоустойчивыми. Конструкция является устойчивой к твердым частицам. Она не создает шум во время работы.

Перед приобретением всех составляющих системы, необходимо определиться с их параметрами. Они будут зависеть от характеристик дома, необходимого уровня тепла и бюджета семьи. Выделяют следующие параметры, которые будут влиять на выбор типа теплоснабжения:

• Площадь помещений, которые необходимо обогреть. Если эта величина меньше шестидесяти метров квадратных, то можно установить самотечную конструкцию.

• Количество этажей в постройке и высота потолка. Чтобы установить открытый тип, нужно чтобы был разгонный сток. Если его не будет, в радиаторах будут образовываться пробки из воздуха и работоспособность устройства уменьшится.
• Температура в комнатах. с помощью автоматики можно отрегулировать температурный режим в помещениях.

После анализа требуемых характеристик и проведения необходимых расчетов, можно приступать к установке всех составляющих и самого оборудования. Однако, если вы не уверенны в правильности монтажа, лучше обратиться к опытным мастерам. Если будут допущены ошибки, их последствия будут очень серьезными.

Теплоноситель, который нагревается, можно вернуть обратно в радиаторы разными методами. По способам подачи выделяют следующие виды схем отопления:

• однотрубная;
• двухтрубная.

В однотрубной конструкции жидкость подается и возвращается обратно в котел по одной магистрали, в двухтрубной – такая схема имеет две трубы, которая не зависят друг от друга.

Самой простой считается система с одной трубой. В ее комплектацию сходят такие элементы: котле, радиатор, расширительная емкость и труба. Некоторые люди не устанавливают батареи, а просто монтируют по периметру комнаты одну трубу с сечением около десяти сантиметров. Но большинство специалистов полагают, что такой конструкцией пользоваться неудобно и эффективность ее работы значительно ниже.

Каждый радиатор в системе соединяется патрубками и забирает воду с магистрали и возвращает ее обратно. Такая конструкция может иметь вертикальный стояк, к которому монтируют батареи. Чтобы вода быстрее перемещалась, устанавливают циркулярник.

Существенным недостатком такой схемы является то, что в каждый последующий радиатор попадает остывшая вода. Поэтому в такой конструкции не может быть больше пяти радиаторов.

Двухтрубная конструкция предусматривает наличие двух магистралей. По одной вода течет в радиаторы, а по другой возвращается обратно в котел. В таком случае, количество батарей и протяженность трассы может быть значительно больше. Помимо этого, движение жидкости может осуществляться в одном направлении. Теплоноситель попадает во все радиаторы с одинаковой температурой. Такую конструкцию сложнее устанавливать, и она стоит дороже, но она является более надежной и удобной в использовании.

Отопление открытого типа с насосом пользуется популярностью и обладает следующими достоинствами:

• заполнять теплоносителем такую конструкцию достаточно просто и спускать из нее воздух, чем с закрытой;
• нет нужды следить за максимальной отметкой давления, так как воздух быстро уходит из системы через открытую расширительную ёмкость, остается спустить воздух с радиатора;
• система может работать без протечек, так как давление создаётся небольшое и вода будет сама циркулировать по системе.

Однако, в каждой системе есть свои недостатки. В виду того, что вода контактирует с воздухом извне, в емкости происходят два процесса – испарение жидкости и насыщение кислородом. Из-за этого необходимо следить за уровнем воды в баке и нельзя заливать в конструкцию жидкость, которая может выделять вредные вещества. В виду того, что вода насыщается кислородом, период использования труб уменьшен. Также нужно следить, чтобы жидкость в системе не закипала. Расширительная емкость не должна закрываться, а максимальная длина трассы может составлять не больше тридцати метров.

По своему механизму работы открытая система отопления с насосом похожа на закрытую. Если в зимнее время оборудование не используется, то необходимо слить всю воду. Емкость не является герметичной и необходимо следить за уровнем воды.

В жидкость добавляют антифриз для разморозки системы, но такое вещество необходимо слить, потому что оно выделяет вредные вещества. Однако, в открытой модели вода может течь самотеком, а с помощью установки автоматики на насос, можно регулировать температуру в комнатах и сделать теплый пол. Помимо этого, монтировать открытый тип легче, и основные составляющие стоят дешевле.

Во время монтажа отопления в доме, необходимо учитывать некоторые особенности открытой модели теплоснабжения:

• Чтобы обеспечить нормальное перемещение жидкости, необходимо монтировать котел в низкой точке, а расширительную емкость – в наивысшей.
• Оптимальным местом для установки расширительной емкости является чердак. В зимнее время бак и магистраль следует утеплить, чтобы вода в нем не замерзла.

• Перед укладкой труб, необходимо заранее рассчитать количество поворотов и изгибов, соединительных элементов.
• Самотеком жидкость по трубам течет медленно, поэтому ее нужно нагревать постепенно. Нельзя допустить, чтобы вода в системе закипела.
• Если в зимнее время оборудование не используется, пользователю нужно слить всю воду. Иначе в трубопроводе может образоваться пробка из воздуха, которая снизить эффективность работы батарей.
• Жидкость является оптимальной для наполнения конструкции. Антифриз относится к токсичным веществам, его нельзя заливать в систему. Его можно залить, если воду зимой не получается слить.

Если во время монтажа устройства и его составляющих были допущены ошибки, это приводит к образованию пробок из воздуха и недостаточному прогреву батарей.

Независимо от того, как будут размещаться магистрали, можно выделить подводку сверху и снизу. Если используется верхняя разводка, то жидкость поднимается по главной трубе и через отводящие трубы попадает в батареи. Такую систему устанавливают в зданиях в два этажа. В такой разводке нет нужды стравливать воздух, все излишки сбрасываются в расширительную емкость, которая не закрывается.

Если жидкость подается через низ, то основная труба находится внизу рядом с обраткой. При этом теплоноситель перемещается снизу-вверх. Вода, которая прошла через радиатор, по обратной трубе возвращается обратно в котел. При этом на батареях должны быть установлены краны, чтобы удалить воздух.

По типу монтажа магистралей выделяют вертикальные и горизонтальные методы разводки труб. Вертикальный тип применяют в зданиях больше двух этажей, в которых есть чердак. Трубы утепляют в зимнее время, чтобы вода в них не замерзла. Особенностью такой конструкции является то, что не образуются пробки из воздуха, можно устанавливать в высотках, каждый этаж отдельно подключается к стояку. Однако, довольно затруднительно установить в каждой квартире счетчик, который фиксирует потребление ресурса.

В горизонтальной модели батареи подключаются на одном этаже к одной трубе. Достоинством такой схемы является отсутствие большого количества труб и стоимость монтажа ниже. Такая конструкция монтируется в зданиях не больше двух этажей.

Чтобы в дальнейшем оборудование работало без сбоев, необходимо знать, каким должен быть диаметр труб. Для расчета величины напора в кране, нужно учитывать следующие значения: расстояние от центра котла до батареи, а также давление холодной и горячей жидкости. Давление для перемещения воды будет зависеть от разницы между входной и выходной трубой.

Ширина диаметра трубы зависит еще от материала. Изделия из стали должны обладать сечением не менее пятидесяти миллиметров. После ответвлений, магистраль сужается, а обратка наоборот расширяется. Расширительная емкость должна быть из стали. Изделия из полимера устанавливать нежелательно. Чтобы отопить постройку с одним этажом, хватит бака на пятнадцать литров. Мощность котла нужно выбирать из расчета, что для обогрева десяти квадратных метров нужно затратить около одного киловатта энергии и еще 30% в зависимости от теплоизоляционных свойств дома.

При выборе труб, которые можно установить в системы, нужно обратить внимание на такие виды:

• Изделия из стали. Они обладают высокой теплопроводностью и устойчивостью к давлению. Установка такого трубопровода без сварочного устройства затруднительна.
• Труба из полипропилена отличается простатой монтажа, обладает отличной прочностью и герметичностью. Она может выдержать любое изменение температуры. Использовать их можно на протяжении двадцати пяти лет.
• Изделия из металлопластика являются устойчивыми к образованию ржавчины. Однако, на внутренние стенки трубы могут откладываться отложения из соли, которые являются препятствием для движения жидкости. Эксплуатационный срок такого материала составляет около пятнадцати лет, а стоимость достаточно высокая.
• трубы из меди считаются наиболее дорогими. Однако, они могут выдерживать температуру свыше 500 градусов и обладают хорошей теплоотдачей.

Батареи из стали являются очень популярными среди жителей частного дома. Они выглядят достаточно привлекательно, обладают хорошей тепловой мощностью и стоят недорого.

Система отопления с открытым расширительным баком и насосом, а также с котлом обладает своими нюансами, которых необходимо придерживаться во время установки всех элементов:

• фиксация оборудования котла на напольной поверхности или стене;
• устанавливать трубы нужно согласно определенной схеме и проекту;
• во время монтажа необходимо установить уклон труб;
• установка батарей и подключение их к системе;
• монтаж расширительной емкости и его утепление;
• необходимо соединить все элементы, проверить герметичность стыков и запустить оборудование.

После котла специалисты рекомендуют установить датчик для контроля температурного режима. Установкой всех элементов и устройств лучше заниматься летом. В общей сложности установка всех деталей и их ввод в использование отнимет у пользователя около недели.

Чтобы система работала исправно, необходимо правильно подобрать оборудование и врезать его. Основными параметрами для выбора циркулярника является его мощность и величина требуемого напора в кране. В домах, размер которых не превышает 250-350 м2, оборудование должно быть 4,5 м2/ч при напоре 0,6 атм. Если площадь здания до 800 м2, то необходимо установить мощное оборудование 11 м2/ч, при напоре 0,8 атм.

Размещать устройство необходимо на обратной магистрали, чтобы через него не проходила слишком горячая вода. В месте, где насос врезан, циркуляция не должна быть нарушена.

Выделяют четыре вида схем отопления, которые используются в открытых конструкциях:

• Расширительная емкость должна быть закреплена вверху. Таким образом, жидкость может течь по трубам самотеком. Желательно устанавливать такой резервуар на чердаке.
• Закрепить бак на дальнем стояке. Этот процесс является достаточно трудоемким.
• Трубу, ведущую от расширительной емкости, необходимо закреплять около патрубка прибора. Чтобы изменить тип циркуляции теплоносителя, нужно отрезать емкость от подачи, а затем подсоединить ее к обратке за насосом.
• Насос подключен к подающей трубе. Недостатком такого монтажа является неприемлемая температура использования оборудования. Не каждое устройство способно выдержат высокую температуру.

Стоит отметить, что в открытых конструкциях ни в коем случае нельзя устанавливать газовый и электрокотел. В виду того, что в системе могут образоваться пробки, которые негативно отражаются на работе всей системы в целом, могут появится аварии. Поэтому единственно правильным решением является установка твердотопливного оборудования или работающего на дизеле.

Монтировать оборудование лучше согласно определенным правилам. Прибор должен быть расположен в отдельной комнате, где не должно быть рядом топлива. Комната должна быть оборудована отдельной вытяжкой. Рекомендуется устанавливать сэндвич-дымоход.

Кроме вышеуказанных нюансов, необходимо еще учитывать следующие:

• Не рекомендуется монтировать котел, обладающий длительным горением. Они предназначены для работы с низкими температурами. В такой ситуации вода недостаточно прогреется, чтобы самотеком передвигаться по трубам.
• Если в системе нет обратного клапана на насосе, нужно его установить.
• Котел должен быть расположен в самой низкой точке системы.

В комплекте к прибору должен быть датчик для измерения температуры. Если его нет, следует купить отдельно. Чтобы сведения с него были точными, его устанавливают на подающей трубе возле котла. Чтобы удалить воздух системы, недостаточно будет установить кран. Воздушная пробка исчезнет, если давление в контуре будет больше атмосферного.

Чтобы компенсировать расширение воды и следить за необходимым уровнем в системе, нужно установить расширительную емкость. Такой резервуар должен быть расположен в самой высокой точке системы и может выполнять сразу несколько функций.

Для начала необходимо рассчитать оптимальный объем резервуара для данной системы. Он должен быть как минимум на 5% больше, чем общее количество воды в контурах.

Стандартное устройство включает в себя три патрубка, которые направлены на выполнение следующих функций:

• Входящая труба соединяет расширительную емкость с другими элементами системы. Зачастую сечение трубы меньше, чем стояк для разгона, к которому подсоединяются все элементы. Поэтому пользователь использует специальный переходник.
• Труба для перемещения жидкости.
• Патрубок, который может сигнализировать о критическом уровне снижения воды. Если при открытии крана из него не течет жидкость, значит в систему нужно долить теплоноситель.

Некоторые потребители стараются модернизировать расширительную емкость и использовать его в качества узла для подпитки. Для этого присоединяют дополнительную трубку, которая подключается к водопроводу. Если уровень жидкости сильно снизился, нужно срочно долить ее.

Открытая конструкция может работать со следующими типами оборудования:

• Батареями из чугуна, которые отлично подходят для открытых конструкций, благодаря тому, что обладают большой инертностью. Поэтому расход топлива осуществляется экономно.
• Радиатор из стали должен быть покрыт антикоррозийным веществом. Такие изделия достаточно легкие и стоят недорого. Оборудование достаточно быстро остывает. Это приводит к большему расходу энергии.
• Во время покупки изделий из алюминия, нужно обратить внимание на покрытые антикоррозийным веществом. Такие батареи обладают длительным сроком эксплуатации, хорошей теплоотдачей, малым весом и привлекательностью.

• Наиболее дорогими являются изделия из биметалла. В таких радиаторах выгодно соединяются преимущества стали и алюминия. Как правило, их устанавливают в системах, где давление высокое.

Чтобы собрать весь контур, пользователю необходимо иметь при себе не только котел и трубы с насосом, но и расширительную емкость, вентиль для слива и кран для заполнения системы водой. Если вы не уверены, что сможете правильно установить оборудование и соединить все элементы, лучше обратиться к опытным мастерам.

Чтобы в процессе использования системы у потребителя не возникало непредвиденных трудностей, необходимо периодически проводить профилактику, которая включает в себя:

• Проверка на сколько все соединения герметичны. Для этого пользователь осматривает все фитинги и переходники. С течением время они могут ослабеть, потому их нужно подтягивать. Кроме этого, может разрушится резьба или уплотнитель. В такой ситуации необходимо раскрыть устройство и поменять сломанные элементы.

• Смазка. Внутри механизма находятся элементы, которые трутся между собой. поэтому необходимо проверять наличие смазки, иначе прибор может перегреться.
• Фильтр, который устанавливают в системе, может забиться грязью. Поэтому раз в полгода его следует демонтировать и удалить все следы накипи и ржавчины.

• Устройство не может работать без жидкости. Подключать механизм необходимо только, когда в системе находится достаточный объем воды.
• Система не должна долго стоять. Как правило, человек включает отопление только в зимнее время. Если оборудование будет долго простаивать, некоторые элементы конструкции могут сломаться. Поэтому многие мастера советуют включать устройство раз в месяц на полчаса.

• Перед приобретением устройства, необходимо внимательно изучить требуемые параметры системы. Чтобы сэкономить средства, многие пользователи покупают оборудование небольшой мощности. С течением времени большинство деталей прибора быстро изнашиваются.
• Необходимо следить за датчиками перегрева и работой «в холостую». Данные элементы помогут избежать возникновения недостаточного уровня воды в системе.

Если во время проведения профилактики потребитель заметил, что конструкция стала работать со сбоями, необходимо устранить неисправность. Провести ремонт самостоятельно достаточно затруднительно, поэтому большинство людей обращаются к опытным специалистам.

Если человек заметил, что некоторые детали конструкции стали работать неправильно, необходимо сделать углубленную проверку всех узлов с использованием специализированного устройства. Наиболее часто пользователи могут столкнуться с отсутствием вращения ротора, перегревом оборудования, плохим током.

Зачастую возникают такие поломки насоса:

• Ротор не вращается при подключении оборудования к сети. Для начала осматривают каждую деталь – кабель и выключатели. Если присутствуют какие-либо нарушения в обмотке прибора, от них необходимо избавится. Также осматривают предохранитель. Во время возникновения перепадов напряжения, он может перегореть. Проверять обмотку конструкции следует мультиметром. Он покажет уровень сопротивления. Если на приборе высвечивается знак бесконечности или значение приближается к нулю, необходимо заменить обмотку.
• Устройство может перегреться. Зачастую это может возникнуть, когда в системе маленький объем жидкости или установка проведена с ошибками. Если потребитель заметил какие-либо отклонения от нормы, нужно в срочном порядке от них избавиться. Поэтому каждую деталь необходимо периодически очищать. Если на подшипниках находится недостаточное количество смазки, это может спровоцировать, перегрев прибора. Если в сети часто скачет напряжение, внутри механизма температура повышается.

• Скорость перемещения жидкости по системе низкая. Если элементы конструкции неправильно подключены, это приводит к недостаточному питанию деталей.

Если в систему попал мусор, это влияет на работоспособность насоса и циркуляции теплоносителя.

Зачастую потребитель может столкнутся с ситуацией, когда насос не работает, а вода перемещается по трубам самотеком. В такой ситуации крыльчатка может быть неподвижна. Можно попытаться отключить питание, слить всю воду из системы, открутить винты и демонтировать старый мотор. Помимо этого, человеку нужно проверить элемент на наличие твердых частиц, которые застряли в механизме. Для этого необходимо разобрать всю конструкцию и почистить загрязненные детали.

Если прибор не включается, то возможно к нему не поступает питание. Для этого тестером проверяют все клеммы на оборудовании. Если конструкция правильно подключена к сети, то необходимо проверить предохранитель. Если он сгорел, его нужно заменить.

Когда устройство проработало недолго, но потом сразу отключилось, это свидетельствует о наличии отложений. Пользователю следует разобрать весь механизм и очистить его от загрязнений. Бывает, что во время работы, прибор издает посторонний шум или вибрацию. В такой ситуации нужно проверить, нет ли воздуха в системе, а также подшипник на крыльчатке. Когда он выходит из строя, создается сильная вибрация.

Если из крана вода не течет под необходимым напором, человеку нужно проверить правильность работы крыльчатки, а также наличие твердых частиц в воде. Помимо этого, если провода к конструкции были подключены неверно, прибор может неожиданно выключатся.

Открытая отопительная конструкция является простой в установке и достаточно эффективной. Можно установить в конструкцию насос, чтобы жидкость быстрее возвращалась в котел. Это поможет сэкономить потребление энергии. Основные компонентами системы являются котел, насос, расширительная емкость, трубы и радиаторы. При этом резервуар необходимо не закрывать и устанавливать в наивысшей точке. Это позволяет сбросить давление в системе. Большинство владельцев устанавливают двухтрубную систему, которая имеет две магистрали. По одной из них течет горячая вода в радиаторы, а по другой – она возвращается обратно в котел. Недостатком открытой конструкции является контроль за уровнем жидкости в системе. Если у пользователя нет специализированных навыков, лучше монтаж системы доверить опытным специалистам.