Відкрита система опалення: розрахунки, принцип роботи, будова, переваги та недоліки


З усіх способів обігріву, водяне опалення застосовується найбільш широко. У свою чергу, відкрита система опалення для будинку найдешевша як в монтажі, так і в експлуатації. Зручна для обігріву невеликих дач, особливо, якщо вибрати нагрівальний котел газовий (якщо є газ) або на твердому паливі.

Складові елементи

У відкритій опалювальної ланцюга немає електроприладів, зокрема не потрібен циркуляційний насос для рівномірної подачі теплоносія. Немає втрат теплоносія, так як система замкнута. Пристрій конструкції не вимагає навичок виконання монтажних робіт.

До складу відкритої системи опалення входять такі складові елементи:

  • Нагрівальний котел твердопаливний або газовий, за наявності палива і бажанням господарів;
  • Радіатори опалення чавунні або сталеві;
  • Розширювальний бак, сталевий, покритий стійкою до корозії фарбою;
  • Труби мідні, сталеві або полімерні, які пов'язують всі елементи конструкції;
  • Кран для стравлювання із магістралі надлишків повітря.
Складові елементи

Складові елементи

Принцип роботи і пристрій

Необхідно знати принцип роботи відкритої системи опалення та влаштування опалення схеми, щоб зробити конструкція якісної і надалі здійснювати дрібний ремонт і профілактичні роботи.

В нагрівальному котлі холодна вода нагрівається, розширюється і по трубах через розширювальний бак надходить у радіатори. По мірі руху, вода остигає, віддаючи тепло, і холодна повертається в котел. Негерметичний розширювальний бак служить для компенсації збільшення об'єму нагрітої води і виведення з батарей опалення надлишків повітря.

Робота відкритої системи опалення відбувається в два етапи:

  1. Подача. На цьому етапі вода нагрівається в казані, надходить через бак в теплові радіатори.
  2. Обробка. Віддала тепло вода повертається для нагрівання в котельний агрегат.

При облаштуванні контуру відкритого типу, потрібно дотримуватися певні моменти:

  • Розширювальний бак – сама верхня точка обігрівальної ланцюга. Чим вище він розташовується, тим більше швидкість руху теплоносія;
  • Труби опалення повинні бути великого діаметру. Чим більше внутрішній діаметр виробу, тим менше опір в магістралі і більше швидкість руху теплоносія;
  • Вибір теплоносія обігріву. Щоб уникнути розморожування опалювальної ланцюга взимку, використовують антифриз, а не воду. Але швидкість руху антифризу з-за великої в'язкості низька, і у відкритому розведенні без циркуляційного насоса його використовувати не можна. Вода – найбільш доступний і дешевий теплоносій з великою тепловіддачею, її потрібно пом'якшувати реагентами або використовувати дощову, щоб знизити корозію матеріалів;
  • Рівень води в котлі необхідно контролювати і підтримувати постійним, так як рідина при нагріванні випаровується.

Попередні розрахунки

Прийнявши рішення зробити відкриту систему опалення своїми руками, необхідно спочатку зробити попередні розрахунки та скласти проект системи. Для цього, виходячи з площі приміщення, що обігрівається, підбирають потужність і тип котла, і визначають місце установки (можна зміцнити на стіні, якщо є підвісні моделі для обраної потужності).

Попередні розрахунки

Схема проекту

Потім, як і раніше, виходячи з площі приміщення, потрібно розрахувати необхідну кількість секцій опалювальних радіаторів (одна секція на один квадратний метр опалюваного приміщення), і визначити місця їх установки. Замість батарей можна використовувати трубу діаметром 100 мм, розташувавши її по всьому периметру будівлі під нахилом, для збільшення швидкості потоку води.

І ще один розрахунок для відкритої системи опалення це – визначення обсягу розширювального бачка. Завищити його можна, а от при недостатньому обсязі для розширення води, пристрій може розірватися, якщо тиск у ньому буде вище його запасу міцності. Зазвичай його обсяг становить приблизно 5 % всього обсягу опалювальної системи.

Попередні розрахунки

Обсяг розширювального бачка

На одноповерховий будинок вистачає агрегату об'ємом вісім літрів, але для більшої надійності безпечніше встановити розширювальний бачок на п'ятнадцять літрів.

Монтаж обладнання

Розрахунки для відкритої системи опалення закінчені, можна скласти схему розміщення і монтажу обладнання в обігрівальної конструкції, вибрати матеріал радіаторів опалення і труб.

  • Розміщення котла.

Котел опалення прийнято встановлювати в окремому приміщенні бетонною підлогою. Якщо підлога дерев'яна, його потрібно в місці установки агрегату закрити аркушем негорючого матеріалу, в цілях пожежної безпеки. Приміщення повинно бути провітрюване.

Монтаж устаткування

Приміщення для котла

  • Радіатори опалення.

Радіатори опалення можуть бути чавунними, абсолютно надійними, але громіздкими, або сталевими, менш корозійностійкими, але більш компактними.

Радіатори прийнято монтувати під вікнами, щоб створити теплову завісу потоку холодного повітря від вікна.

Батареї зазвичай встановлюють на відстані 50 мм від стіни і 400 мм від підлоги. Щоб обігріти приміщення приблизно п'ятнадцять квадратних метрів, сталевий радіатор повинен бути шириною не менше метра.

  • Труби.

Для відкритої системи опалення підійдуть пластикові вироби з внутрішнім діаметром від 32 мм. В цьому ланцюзі немає надлишкового тиску і високих температур, які небезпечні для пластику. Поєднавши на схемі нагрівальний котел, радіатори опалення і розширювальний бак, можна підрахувати необхідну кількість труб та з'єднувальних елементів, яких на ринку сьогодні досить для будь-яких типів з'єднань.

Монтаж устаткування

Пластикові труби

  • Розширювальний бак.

Розширювальний бак розміщують найчастіше на горищі, закривши теплоізоляцією. Пристрої відкритого типу прості в обслуговуванні і надійні в експлуатації. Розширювальний бак закритого виду складніше і дорожче, але вони більш компактні, їх допустимо розміщувати поблизу основних елементів опалювальної ланцюга, при цьому скоротивши довжину труб.

Переваги та недоліки

Переваги відкритої системи опалення:

  • простота схеми і власне монтажу обігрівальної магістралі, обслуговуванні, ремонті і заміні вузлів, деталей і елементів;
  • монтаж контурів виконується швидко без спеціального обладнання;
  • надійність і довговічність в експлуатації;
  • легко запускається і відключається;
  • дешевизна матеріалів і запасних вузлів і деталей.

Недоліки відкритої системи опалення:

  • довгий розігрів;
  • іржа на поверхні батарей і труб з-за випаровується рідини у відкритому розширювальному баку. Якщо дзеркало рідини в ньому залити шаром масла у два сантиметри, то цього недоліку можна уникнути.
  • низький ККД розводки, тому і рекомендують її встановлювати на невеликих дачах, а не в житлових будинках.