Как сделать закрытого типа отопление: Закрытая система отопления: особенности, оборудование, схемы, видео

Открытая и закрытая системы отопления — Дом тепла

Зачастаую наши клиенты интересуются, какую систему отопления им необходимо устанавливать, открытую или закрытую

Сегодня хотелось бы объяснить разницу между ними, и немного разъяснить, какую систему отопления в каких случаях лучше использовать

Давайте начнём с открытой системы отопления

Открытая система отопления — это система отопления не под давлением. То есть, у Вас есть расширительный бак открытого типа. При использовании закрытой системы отопления у Вас используется вакуумный расширительный бак, именуемый экспанзомат, аварийная сборка и обязательно циркуляционный насос.

Давайте рассмотрим особенности открытой системы отопления

Открытая система, в основном, применяется на одноэтажных домах небольшой квадратуры, так как рсширительнвй бак лучше устанавливать сверху на подаче котла.

Открытую систему отопления можно, но нежелательно, использовать без применения циркуляционного насоса. То есть, можно сделать систему отопления, которая будет работать под уклоном (самотёк)

Рассмотрим плюсы и минусы открытой системы отопления

Плюсы:

1. Дешевизна. Вам не надо тратиться на вакуумный расширительный бак, аварийную сборку и может быть циркуляионный насос. Также, Вы можете особо не переживать за качество применяемых при монтаже материалов.

2. Безопасность. Единственное, что может произойти с Вашей системой отопления — это закипание. Но даже в случае закипания, ничего страшщного не прозойдёт. Если у Вас правильно сделана система отопления, в с лучае закипания, котёл просто покипит и остынет. У Вас не произойдёт прорыва в истеме отопления, взрыва котла и прочих неприятных моментов. По нашему опыту, закипание котла приводит максимум к замене термометра и регулятора тяги.

3. Любой котё может быть использован при открытой системе отопления, так как не создаётся большого давления, не столь важно качество и марка используемой при изготовлении стали.

Минусы открытой системы отопления:

1. Неприятный внешний вид. Зачастую расширительный бак открытого типа представялет собой сваренную из металла бочку, что выглядит не очень эстетично.

2. В том случае, если система делается под уклоном, трубы, радиаторы и прочие компоненты системы отопления будут на виду, что выглядит не очень по-современному.

3. Давайте представим, что котёл и расширительный бак расположен вблизи кухни или жилой комнаты. В момент закипания проливается большое количество горячей воды, которая наносит невозвратимый урон сделанному ранее ремонту, а также может нанести вред находящимся вблизи людям.

Закрытая система отопления.

Закрытая система отопления — система, использующаяся под давлением с применением расширительного бака закрытого типа.

Плюсы закрытой системы отопления

1. Коечно же, эстетический вид. Расиширтельный бак может быть установлен в любой точке системы отопления, где это будет уместно по Вашему проекту.

2. Закрытая система отопления может быть использована для любой квадратуры и этажности Вашего дома.

3. Не требуется Вашего постоянного вмшеательства для поддержания расботоспобоности системы отопления.

Минусы закрытой системы:

1. Дороговизна. Во-первых, Вам придётся потратиться на расширительный бак закрытого типа, аварийную сборку, циркуляционный насос и инвертор; во-вторых, необходимо использовать только высококачественные материалы, способные выдерживать большое давление.

2. Очень рекомендуется использовать только заводские котлы, прошедшие все необходимые испытания. Важно также обращать ванимание на максимальное давление.

3. При монтаже закрытой системы отопления лучше привлекать квалифицированные кадры, так как неверный монтаж может сулить Вам крупные проблемы.

4. Безопасность. В том случае, если у Вас не установлен инвертор, либо другой источник бесперебойного питания, Вы не защищены от закипания и, как следствие, прорыва в системе отопления. Нередки случаи взрывов самодельных котлов при использовании закрытой системы отопления.

Подведём итог

Если у Вас небольшой одноэтажный дом до 150-200 квадратных метров, проще всего Вам будет использовать открытую систему отолпения, так как это проще, дешевле и безопаснее.

Если же у Вас дом большой квадртуры и Вы привыкли к эстетическому внешнему виду и комфорту, лучше установить закрытую систему отопления, но соблюсти при этом некоторые правила: установить все требуемые компоненты, использовать высококачественный материал и доверять работу квалифицированным специалистам.

Как залить воду в систему отопления закрытого типа: три возможных способа

Порядок действий

Прежде чем разбираться, как можно залить воду в систему отопления закрытого типа, необходимо определиться с самой системой и выяснить, из каких элементов она состоит и почему так называется.

Начнем с того, что существует два ее типа:

  • Открытая.
  • Закрытая.

В первом случае теплоноситель соприкасается с наружным воздухом через расширительный бачок, который устанавливается в самой верхней точке отопительной сети. Сам же расширительный бак выполняет функцию сбора теплоносителя, который расширяется при повышении температуры. Тут действует один из физических законов. Обычно открытая система отопления используется, если применяется принцип естественной циркуляции теплоносителя.

Мы же будем говорить об отоплении закрытого типа. Из самого названия понятно, что эта система герметична, и в ней теплоноситель не соприкасается с наружным воздухом. Отличительной чертой этого вида является наличие двух элементов — циркуляционного насоса и мембранного расширительного бачка. Получается, что в системе отопления закрытого типа используется принцип принудительной циркуляции теплоносителя.

И буквально несколько слов о мембранном расширительном баке, потому что он играет одну из самых важных ролей. Это герметичная конструкция, разделенная внутри резиновой мембраной. Нижнюю часть обычно заполняет теплоноситель, а верхнюю — воздух, закачанный внутрь на заводе под давлением 1,5 кг/см² (атм.). При расширении теплоноситель давит на мембрану, приподнимая ее до определенного уровня. Воздух под давлением этому сопротивляется. Получается, что внутри отопительной сети давление теплоносителя всегда будет 1,5 атм.

Схема отопления закрытого типа

Теперь о самом отоплении. Если в доме есть централизованная водопроводная сеть, то проблем с заполнением не будет. В водопроводе вода всегда находится под давлением 3–4 атм., и этого достаточно, чтобы заполнить отопительную сеть. Для этого котел соединяется с водопроводом, а между ними устанавливается отсекающий вентиль. При его открытии происходит заполнение, а воздух внутри системы стравливается через краны Маевского, установленные на радиаторах.

Для слива теплоносителя в самой низкой точке монтируется сливной патрубок с вентилем. Это важный элемент отопительного контура, когда дело касается заливки в него воды при отсутствии в загородном поселке водопровода.

Схема отопительной системы

Варианты заполнения отопления закрытого типа следующие:

  1. Вам потребуется насос, с помощью которого можно забирать воду из колодца, скважины или любого открытого водоема. Нагнетательный шланг насоса подсоединяется к сливному патрубку, на котором открывается вентиль. Получается прямой доступ к отоплению. Именно таким способом можно заполнить отопление закрытого типа. При этом все доступные краны открываются полностью. Особенно это касается кранов Маевского, через которые воздух изнутри вытравливается наружу.

  2. Обратите внимание, что подающий насос может обладать давлением большим, чем необходимо для отопления. Поэтому обязательно следите за этим показателем по манометру, установленному в трубопровод или в котел.

  3. Что такое 1,5 атм.? Это водяное давление, равное 15 метрам водяного столба. То есть, подняв резервуар с водой на высоту 15 м, можно добиться внутри системы необходимого давления. Если насоса у вас под рукой нет, и вы пользуетесь водой из колодца, то заполнить отопительный контур можно, подняв шланг на высоту 15 м, после чего ведрами заливать в него воду. Шланг, как и в случае с насосом, подключается к сливному патрубку. Скажем прямо — вариант не самый лучший, но в качестве альтернативы его использовать можно.
  4. А теперь, что касается расширительного бачка. Обычно он крепится к трубопроводу резьбовым соединением. Снять его будет очень просто. Открытый трубопровод — это отличное место, куда можно залить воду. Для этого необходимо подготовить воронку, чтобы было легче проводить процесс заполнения. Как только вода покажется в трубе, можно считать, что система заполнена полностью. Ведь место установки бака — самая верхняя точка в отоплении. Хотя в закрытых системах это не всегда так. После этого можно бак установить на место.

Устройство бака

При использовании последнего варианта заполнения появляется вопрос, как будет создаваться необходимое давление? Здесь все просто. В верхней части расширительного бачка расположен ниппель, с помощью которого стравливается воздух, если возникает ситуация с избыточным давлением внутри бака. Так вот ниппель легко снимается. К отверстию от ниппеля прикладывается шланг от обычного велосипедного насоса, и последним производится закачка. Обращайте внимание на манометр — как только показатель достигнет уровня 1,5 атм., перестаньте качать.

Вот как можно заполнить закрытую систему отопления. Конечно, оптимальный вариант — использовать насос для закачки воды. Кстати, можно взять маломощный агрегат. Для этого установите около дома металлическую бочку или другой резервуар, наполните его водой из открытого водоема ведрами (можно использовать собранную дождевую воду), подключите насос к отоплению, а другой шланг (всасывающий) опустите в бочку. Если объем резервуара меньше необходимого объема теплоносителя, при работе качающего прибора носите воду ведрами и заливайте ее в бочку.

И последнее, что касается стравливания воздуха. Дело это серьезное и непростое. Вам придется стравливать его с каждого отопительного прибора. На это уйдет какое-то время, но пренебрегать этой процедурой нельзя. Внутри системы не должно оставаться ни одного пузырька, поскольку это влияет на эффективность работы.

Заключение по теме

Закрытый тип контура самый эффективный. Дело в том, что теплоноситель при высоких температурах начинает испаряться. И если для паров найдется выход, то объем теплоносителя будет уменьшаться. За этим придется постоянно следить и заполнять сеть водой через водопровод или ведрами. В случаях с ведрами это доставляет много хлопот. Но всего это можно избежать.

Читайте далее:

Методы нагрева с разомкнутым и замкнутым контуром

Резюме

Джейсон Сандерс и Коннор Вегнер

Производители сегодня сталкиваются со многими препятствиями в своих производственных приложениях. Параметры процесса могут варьироваться от одного приложения к другому. В то время как некоторые приложения требуют очень небольшой точности и манипуляций с системой управления, другие могут быть более сложными и требовать дополнительной обратной связи для более точного и воспроизводимого процесса. В ситуациях, когда требуется регулирование температуры, потребности в промышленном отоплении следуют тому же пути, что и другие элементы управления технологическими процессами. В регулировании температуры есть два типа систем: разомкнутый контур и замкнутый контур. Решение о том, какую методологию выбрать, зависит от требований процесса.

Отопление без обратной связи

Отопление без обратной связи использует ручное управление для регулирования температуры. Существует очень ограниченная обратная связь или функции управления для контроля температуры. Регулирование нагрева без обратной связи достигается либо изменением напряжения на нагревателе, увеличением или уменьшением количества воздушного потока, либо использованием встроенного потенциометра, если он доступен. Этот метод основан на ручном вмешательстве оператора для управления системой в любой момент процесса.

Открытая система отопления имеет ряд преимуществ, среди которых простота конструкции и простота обслуживания. Поскольку к источнику тепла подается только напряжение, этот метод не требует сложной системы управления для управления температурой, что упрощает пользователю внедрение необходимых компонентов в систему. Это также упрощает поиск и устранение неисправностей в целях обслуживания, когда это необходимо. У этого метода есть и недостатки. К недостаткам можно отнести неточность самой системы и отсутствие возможности автоматической настройки. Поскольку средства обратной связи с регулятором температуры или программируемым логическим контроллером (ПЛК) отсутствуют, система не имеет возможности внести необходимые корректировки для оптимизации процесса.

Нагрев с обратной связью

Нагрев с обратной связью — это метод точного контроля и поддержания температуры во время процесса. Этот метод содержит петлю обратной связи, в которой система управления получает обратную связь от процесса и вырабатывает реакцию для достижения стабильности. Его можно использовать для многих приложений нагрева, и он является эффективным методом управления технологическим нагревом благодаря его способности обеспечивать стабильную и точную температуру. Замкнутая система отопления включает в себя источник тепла, средства обратной связи по температуре (например, термопару) и контроллер. В замкнутой системе отопления контроллер — обычно ПЛК или регулятор температуры — получает сигнал от датчика температуры, термопары или инфракрасного термометра. Этот сигнал представляет собой измерение температуры в определенном месте системы. Затем этот сигнал возвращается на контроллер, где он регулирует мощность, подаваемую на нагреватель, для поддержания заданной температуры.

Замкнутая система отопления имеет некоторые преимущества, такие как общая точность системы и простота интеграции. Поскольку этот метод может учитывать непредвиденные изменения в процессе, такие как колебания температуры или давления окружающей среды, сдвиги в подаваемом напряжении или сдвиги ветра и воздушного потока, он дает системе возможность автоматически управлять процессом с внешнего контроллера.

Несмотря на то, что замкнутые системы отопления могут быть эффективным методом для различных промышленных процессов, они имеют некоторые недостатки. Этот метод требует более сложной схемы управления и является более дорогостоящим в реализации и обслуживании. Поскольку обогрев с обратной связью зависит от различных компонентов для точной обратной связи и оптимизированного управления, система может понести дополнительные затраты на аппаратное / программное обеспечение по сравнению с системой без обратной связи, которые могут варьироваться в зависимости от сложности управления. В дополнение к увеличению стоимости оборудования могут увеличиться более частые операции по техническому обслуживанию, такие как плановые проверки правильной работы системы.

Многие переменные

Существует множество переменных, которые следует учитывать при выборе системы управления отоплением с разомкнутым или замкнутым контуром для промышленного применения. Оба метода предлагают большие преимущества, но выбор того, который лучше подходит для процесса, будет зависеть от требований конечного пользователя и приложения. Хорошее понимание требований может помочь компаниям спроектировать и внедрить систему отопления, которая будет надежной и безопасной для конечных пользователей. Чтобы помочь сориентироваться в системных требованиях и вариантах оборудования, конечные пользователи должны полагаться на опытных консультантов в поиске подходящих решений для своих приложений.

Отзывы читателей

Мы хотим услышать от вас! Пожалуйста, присылайте нам свои комментарии и вопросы по этой теме на [email protected].

Понравилась эта статья?

Подпишитесь прямо сейчас!

Об авторах

Джейсон Сандерс является специалистом по продуктам и менеджером подразделения Industrial Heat в компании Leister Technologies LLC, специализирующейся на сварке пластмасс и технологиях горячего воздуха. -автоматизированный дизайн, степень бакалавра в области управления бизнесом и лидерства, а также степень магистра делового администрирования.

Коннор Вегнер  — технический специалист по продажам и поддержке подразделения технологического нагрева в Leister Technologies. Получив степень бакалавра в области химического машиностроения в 2017 году в Иллинойском технологическом институте, он присоединился к Leister Technologies в качестве младшего специалиста по продуктам для технологического нагрева.

Leister Technologies является членом Ассоциации интеграторов систем управления (CSIA), основанной в 1994 году как некоммерческая профессиональная ассоциация, состоящая из более чем 500 компаний-членов в 40 странах, занимающихся развитием отрасли интеграции систем управления (www.controlsys.org). ).

Система водяного отопления – Процедура проектирования

Расчет системы водяного отопления может осуществляться в соответствии с приведенной ниже процедурой:

  1. Расчет теплопотерь из помещений
  2. Расчет мощности котла
  3. Выбор нагревательных агрегатов
  4. Выберите тип, размер и режим работы циркуляционного насоса
  5. Составьте схему трубопровода и рассчитайте размеры трубопровода
  6. Рассчитайте расширительный бак
  7. Рассчитайте предохранительные клапаны

1. Расчет тепловых потерь

Рассчитать тепловые потери через стены, окна, двери, потолки, полы и т. д. Кроме того, необходимо рассчитать тепловые потери, вызванные вентиляцией и инфильтрацией наружного воздуха.

2. Оценка котла

Рейтинг котла может быть выражен как

B = H (1 + X) (1)

, где

B

0084 = мощность котла (кВт)

H = общие потери тепла (кВт)

x = запас на нагрев – обычно используются значения в диапазоне от 0,1 до 0,4 9000 Подходящий котел необходимо выбрать из производственной документации.

3. Выбор комнатных обогревателей

Рейтинг радиаторов и комнатных обогревателей можно рассчитать как0084

, где

R = рейтинг обогревателей в комнате (W)

H = Потеря тепла (W)

x = MARIN HATT помещение – общие значения в диапазоне от 0,1 до 0,2

Нагреватели с правильными параметрами необходимо выбирать из производственной документации.

4. Калибровка насосов

Производительность циркуляционных насосов можно рассчитать как

Q = H / (H 1 — H 2 ) ρ (3)

, где

Q = объем из воды (M

3

Q = объем из воды (M

3 3 Q = объем из воды (M

3 3 Q ).

H = Потеря тепла (KW)

H 1 = Вода с энтелпией (кДж/кг) (4,204 кДж/кг. , 4,219 кДж/кг o C AT 100 O C )

H 2 = энтуальная вода (KJ/KG) 9008 . /M 3 ) (1000 кг/м 3 на 5 O C, 958 кг/м 3 при 100 O C)

для Low Date System 3) можно округлить до

Q = H / 4,185 (t 1 -t 2 )                                               (3b)

where

t 1 = flow temperature ( o C)

t 2 = return температура ( o C)

Для насосных циркуляционных систем низкого давления — LPHW a напор от 10 до 60 кН/м 2 и сопротивление трению основной трубы от 80 до 250 Н/м 2 на метр трубы обычная.

Для насосных циркуляционных систем высокого давления — HPHW напор от 60 до 250 кН/м 2 и сопротивление трению основной трубы от 100 до 300 Н/м 2 на метр трубы обычно.

Сила циркуляции в гравитационной системе может быть рассчитана как

P = H G (ρ 1 — ρ 2 ) (4)

) (4)

где

p = доступное давление циркуляции (Н/м 2 )

h = высота между центром котла и центром радиатора (м) M/S 2 )

ρ 1 = плотность воды при температуре потока (кг/м 3 )

ρ

ρ 2

ρ 2

ρ 2

ρ 2

. температура (кг/м 3 )

5. Sizing Pipes

The total pressure loss in a hot water piping system can bed expressed as

p t = p 1 + p 2                                                   (5 )

, где

P T = Потратная потеря давления в системе (N/M 2 )

P 1

P 1

. /м 2 )

P 2 = незначительная потеря давления из -за фитингов (N/M 2 )

. P 1 = I L (6)

, где

I = Основное сопротивление трению на трубу на длину трубы (N/M 2 на метр трубы)

l = длина трубы (м)

Значения сопротивления трения для фактических труб и объемных расходов можно получить из специальных таблиц, составленных для труб или трубок.

Незначительные потери давления из -за фитингов в виде изгибов, локтей, клапанов и аналогичных могут быть рассчитаны как:

P 2 = ξ 1/2 ρ v 2 (7) 9 2 (7) 9 2 (7) 9 (7) 9 (7)

или как выраженные как «голова»

H Потеря = ξ v 2 /2 G (7B)

, где

, где

.

p loss = pressure loss (Pa (N/m 2 ), psi (lb/ft 2 ))

ρ = density (kg/m 3 , slugs /фут 3 )

V = скорость потока (м/с, FT/S)

H Потеря = Потеря головы (M, FT)

G 49 3333333333333 годы = Acdcel (9,81 м/с 2 , 32.17 футов/с 2 )

6. Экспансионный бак

, когда выпускные театр. Расширение воды, нагретой с 7 o С до 100 o C приблизительно равно 4% . Чтобы расширение не создавало давление в системе, превышающее расчетное, обычно расширяющуюся жидкость отводят в резервуар — открытый или закрытый.

Открытый расширительный бак

Открытый расширительный бак подходит только для систем с подогревом воды низкого давления (LPHW). Давление ограничивается самым высоким расположением бака.

Объем открытого расширительного бака должен быть в два раза больше предполагаемого объема расширения в системе. Приведенную ниже формулу можно использовать для системы горячего водоснабжения, нагретой от 7 o C to 100 o C (4%):

V t = 2 0.04 V w                                              (8)

where

V t = volume of expansion tank (m 3 )

V w = volume of water in the system (m 3 )

Closed expansion tank

В закрытом расширительном баке давление в системе частично поддерживается сжатым воздухом. The expansion tank volume can be expressed as:

V t = V e p w / (p w — p i )                                        (8b)

where

V t = объем расширительного бака (м 3 )

V E = объем, по которому расширяется содержимое воды (M 3 )

P W = Абсолютно . 2 )

p i = абсолютное давление холодного резервуара при заполнении — нерабочая система (кН/м 2 )

Объем расширения 9 может быть выражен как0007

V e = V w (ρ i — ρ w ) / ρ w                                        (8c)

where

V w = объем воды в системе (м 3 )

ρ i = плотность холодной воды при температуре заполнения (кг/м 7 903 0 8 30004 ρ w = density of water at working temperature (kg/m 3 )

The working pressure of the system — p w — should be so that the рабочее давление в высшей точке системы соответствует температуре кипения на 10 o С выше рабочей температуры.