Система отопления с насосом открытого типа: Открытая система отопления: схема с циркуляционным насосом

Открытая система отопления: схема с циркуляционным насосом

Возможность использования воды в качестве теплоносителя позволило человечеству изобрести эффективный обогрев своих жилищ. Открытая система отопления — классический вариант, который до сих пор пользуется популярностью, благодаря простому принципу функционирования и минимальному количеству необходимых устройств.

Принцип действия

В водяной отопительной системе жидкость является средством транспортировки тепловой энергии к передающим тепло воздуху приборам. Этими приборами могут быть радиаторы либо сам трубопроводный контур внутри пола или вдоль стен (в последнем случае используют трубы большого сечения: 8-10 см).

Благодаря этому, тепла котла (является единственным источником тепла) хватает даже для теплоснабжения нескольких находящихся на удалении от теплогенератора помещений. Кроме того, за счет изменения количества радиаторов, можно равномерно прогревать комнаты разной площади. В этом и заключается преимущество водяного отопления перед установкой обычной печи, способной обогревать только прилегающие к ней помещения.

Перемещение жидкости по контуру в силу физических законов может осуществляться самотеком: плотность нагретого теплоносителя ниже, чем остывшего. Помимо принципа термодинамики функционирование обеспечивается за счет монтажа труб под некоторым уклоном. Для повышения эффективности можно также задействовать циркуляционный насос. Многие ошибочно полагают, что насос — атрибут только закрытой системы: в открытых контурах также допустима принудительная циркуляция теплоносителя.

Открытая система теплоснабжения характеризуется в первую очередь расширительным баком открытого типа. Он представляет собой емкость без крышки для образовавшихся в результате теплового расширения воды излишков теплоносителя. Резервуар позволяет автоматически стабилизировать давление в системе. А для того, чтобы жидкость не выливалась по принципу сообщающихся сосудов, расширительный бак крепят в самой верхней точке контура. Резервуар одновременно выполняет функцию воздушного клапана: через него в атмосферу выходит воздух из системы (при ее наполнении и работе).

Отопление дома обеспечивается по следующему принципу:

• подача — теплоноситель нагревается в котле и перемещается к радиаторам;
• обратка — остывшая в расширительном баке и радиаторах жидкость стремится «уйти» в нижнюю точку и за счет наклона труб попадает в котел.

Установка циркуляционного насоса делает процесс более интенсивным, но принцип работы от этого не меняется.

Разновидности открытых систем

Система отопления открытого типа бывает:

• Однотрубной, которая в базовом варианте включает в себя котел отопления, расширительный бак, батареи + трубы стандартного сечения либо просто трубы увеличенного сечения без радиаторов. Особенность: для подачи и обратки прокладывается одна магистраль, из-за чего по мере удаления от котла ухудшается прогрев помещений. Однотрубная открытая система отопления пригодна лишь для небольших одноэтажных домов, в остальных случаях для качественного теплоснабжения ее эффективности недостаточно.
• Двухтрубной, которая является более сложной и дорогой в монтаже разновидностью системы. Однако, она позволяет равномерно прогревать весь дом.

Особенность: магистраль подачи поставляет нагретый теплоноситель сразу во все приборы отопления, обеспечивая их одинаковую температуру. Обратка же в данном случае идет по отдельному трубопроводу, к которому подсоединен каждый из радиаторов.

Схемы

Схема системы отопления открытого типа подбирается в зависимости от параметров дома, требований к эффективности системы, планируемого объема финансовых вложений в ее проектирование и монтаж. Открытая система теплоснабжения может быть гравитационной или с принудительной циркуляцией, что во втором случае требует установки специального оборудования.

Выбирая схему, нужно учитывать:

• Общую площадь помещений, где должно быть проведено водяное отопление. Если значение меньше 60 кв. м., достаточно системы с естественным движением теплоносителя (гравитационной).
• Этажность постройки, высоту потолков. Для гравитационной системы потребуется разгонный сток от котла, чтобы исключить образование воздушных пузырей в контуре – они помешают нормальному движению жидкости и эффективность теплоснабжения.
• Расчетный тепловой режим функционирования системы. Если предполагается использование низкотемпературного отопления, то в открытую систему обязательно ставят циркуляционный насос. Без него не будет движения теплоносителя, так как одного лишь теплового расширения воды в 45-60 градусов будет недостаточно для естественной циркуляции.

Проанализировав показатели и рассчитав тепловые потери, можно сделать вывод относительно более удобной и выгодной для использования схемы теплоснабжения.

Более подробно рассмотрим каждую из систем теплоснабжения.

Естественная циркуляция

В открытой системе отопления гравитационного типа не предусмотрено механизма, заставляющего теплоноситель перемещаться по контуру. Движение обеспечивается за счет теплового расширения жидкости. Чтобы сделать систему работоспособной, в контур включен разгонный стояк высотой от 3,5 м. – по нему нагретый теплоноситель поднимается вверх, и далее движется по наклонным трубам к радиаторам отопления, заставляя остывшую воду вернуться в котел по трубе обратки.

При расчете гравитационной системы важно учесть не только высоту разгонного стояка, но и расположение расширительного бака, который должен находиться в самой высокой точке контура. Таким образом, разгонный стояк должен быть подсоединен к расширительному баку снизу (в идеале) или сбоку, если высота потолков или крыши не позволяет иначе установить резервуар.

Самотечная система позволяет использовать для отопления дома водяной теплый пол, но на его контур придется установить отдельный циркуляционный насос. При отсутствии электроснабжения теплый пол будет отключаться, но работоспособность радиаторной системы сохранится.

Если открытая система теплоснабжения с естественной циркуляцией предполагает одновременную подготовку воды для ГВС, то бойлер косвенного нагрева монтируют ниже расширительного бака.

Принудительная циркуляция

Открытая система отопления с циркуляционным насосом отличается более быстрым прогревом помещений за счет интенсивного движения теплоносителя – скорость возрастает до 0,3-0,7 м/с. За счет ускоренного перемещения нагретой жидкости равномернее прогреваются все ветви отопительной магистрали.

Система отопления с принудительной циркуляцией – энергозависимый вариант, поскольку встроенный насосный агрегат требует энергоснабжения. Избежать проблем, связанных с перебоями в электроснабжении поможет устройство байпаса – перемычки, на которую и монтируется насос с сопутствующим оборудованием. В этом случае при отключении электроэнергии теплоноситель продолжит свободно перемещаться по отопительному контуру естественным путем, и дом не останется без тепла.

Циркуляционный насос ставят на обратную трубу недалеко от ее входа в котел (до теплоагрегата должно оставаться около 1,5 м). По обеим сторонам от байпаса с насосом устанавливают два отсекающих крана, с помощью которых перекрывается поток жидкости по основной трубе, если насос работает. При отключении электроэнергии краны открывают, восстанавливая естественную циркуляцию.

Если вы задумались, можно ли поставить насосный агрегат для принудительного движения жидкости в контуре открытой системы теплоснабжения, важно знать, что не стоит забывать о разгонном стояке и правильном уклоне труб – без этого при отключении электроэнергии система работать не сможет. Учтите, что насос в открытой системе высокотемпературного отопления – дополнительный элемент, призванный повысить эффективность, а в низкотемпературной – базовый компонент, обеспечивающий функциональность.

Требования к монтажу и эксплуатации

Обустраивая теплоснабжение дома, требуется принять во внимание, что открытая отопительная система имеет ряд особенностей:

• Котел (твердотопливный, газовый, жидкотопливный) должен располагаться в нижней точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней.
• Удобнее всего разместить расширительный резервуар на утепленном чердаке, если крыша холодная – теплоизолируют саму емкость и магистрали.
• Чем меньше поворотов и соединительных элементов в магистрали – тем эффективнее движется теплоноситель при естественной циркуляции.
• Скорость движения теплоносителя в гравитационной системе не превышает 0,3 м/с, поэтому важно следить за температурой жидкости в котле, не допускать ее перегрева и кипения – это повредит трубам магистрали и приборам отопления.
• Перед наступлением холодов воду из неиспользуемой отопительной системы сливают, чтобы трубы и рубашка котла не лопнули при перемерзании жидкости.
• В расширительный бак регулярно требуется добавлять воду, так как она со временем испаряется, а недостаток теплоносителя приведет к формированию воздушных пробок и остановке системы. Можно организовать узел подпитки или заливать вручную из ведра – это проще в небольшом индивидуальном доме.
• Открытая система отопления диктует использования воды в качестве теплоносителя. Это связано с тем, что антифриз относится к токсичным веществам, и его испарения из открытого бака вредны для человека. Кроме того, его придется регулярно подливать, увеличивая затраты на отопление. Если отоплением предполагается пользоваться нерегулярно, но хочется избежать хлопот с постоянным сливом жидкости из контура, допускается залить антифриз, но в этом случае расширительный бак снабжают крышкой с небольшим отверстием, чтобы снизить скорость испарения незамерзайки.
• Ключевой этап обустройства отопления гравитационного типа – проектирование, поскольку важно правильно выполнить расчет сечения труб и уклон трубопровода. Соответствующие нормы указаны в СНиП 2.04.01-85. Протяженность контура должна составлять не более 30 метров, на горизонтальных участках магистрали трубы монтируют с уклоном не менее 2-3 мм на метр длины.

Открытая система: достоинства и недостатки

При обустройстве отопления в частном доме немало людей отдает предпочтение классическому варианту системы, в которой используется открытый расширительный бак, несмотря на растущую популярность более передовых систем закрытого типа. Этот выбор обусловлен достоинствами, которыми обладают открытые системы обогрева дома, в их число входит:

1. Энергонезависимость. Для местности с нестабильным электроснабжением актуален вопрос отопления без использования оборудования, потребляющего электричество. Помимо обустройства открытой системы важно использовать энергонезависимый котельный агрегат.
2. Надежность. Это основной плюс – данный вариант теплоснабжения доказал свою функциональность десятилетиями эксплуатации в самых разных условиях, в том числе в регионах с суровым климатом. По сути, надежность открытых систем сводится к надежности котлов, поскольку в ней больше нет элементов, которые могут выйти из строя. Важно лишь внимательно подойти к выбору приборов отопления и элементов для прокладки трубопровода – от их срока эксплуатации зависит продолжительность функционирования системы.
3. Простая схема. Отсутствуют сложные узлы, монтаж можно осуществить самостоятельно.
4. Не требуется отладка и настройка — после завершения монтажа, контур заполняют водой. Если нагретый теплоноситель начал циркулировать, все сделано правильно.
5. Бесшумная работа, отсутствие вибраций (если не используется циркуляционный насос).
6. Возможность дополнить энергонезависимое отопление циркуляционным насосом, сделав универсальную систему и повысив ее эффективность.

К недостаткам эксплуатации отопительного контура открытого типа относят:

• Ограничение в применении. Для больших домов такая система не подходит – если длина горизонтальной магистрали превышает 30 метров, величина гидравлического сопротивления в трубах превышает уровень напора потока нагретого теплоносителя, то есть, естественная циркуляция невозможна, наступит статическое равновесие.
• Инертность. Без установки циркуляционного насоса прогрев системы (выход в рабочий режим) будет занимать немало времени, поскольку скорость перемещения нагретой жидкости чрезвычайно низка. По этой же причине невозможно организовать оперативное управление микроклиматом в помещении.
• Конструкционные нюансы. Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление в трубопроводе, его монтируют из труб разного диаметра (по мере удаления от котла диаметр должен уменьшаться, чтобы поддерживалась нормальная скорость перемещения жидкости), а это усложняет монтаж и требует дополнительных расходов – трубы большого диметра дороже, нужны переходники и т.д.
• Особенности монтажа. Обязательно следует соблюдать расчетный уклон труб на каждом участке магистрали – даже единственная ошибка способна сделать систему неработоспособной или снизить ее эффективность. В последнем случае для преодоления гидравлического сопротивления придется повысить рабочую температуру теплоносителя, что ведет к перерасходу топлива и увеличению финансовых затрат на теплоснабжение.
• Обслуживание. Из-за интенсивного испарения горячей жидкости из открытого расширительного бака, требуется постоянно следить за уровнем воды и вовремя ее подливать.
• Активная коррозия металла. Через бак в теплоноситель постоянно поступает кислород, что ускоряет коррозионные процессы. Это снижает долговечность металлических элементов системы, в том числе стального теплообменника котельного агрегата.

Заключение

Открытые системы для отопления дома – незаменимый вариант для местности, расположенной вдали от центральных коммуникаций. При наличии стабильного электроснабжения данный вид отопления выбирают при желании максимально снизить сезонные финансовые затраты на теплоснабжение небольшого по площади дома.

Видео по теме:

Открытая система отопления частного дома.

Система отопления открытого типа довольно широко применяется для создания комфортных условий проживания в частных домовладениях. Простой для самостоятельного монтажа и обладающий достойной эффективностью вариант теплоснабжения зданий обладает большим количеством достоинств, среди которых не только приемлемая стоимость обустройства, но и простота монтажа.

Что это такое?

Благодаря искусственному обогреву помещений разного назначения удаётся возмещать тепловые потери и поддерживать заданные температурные показатели. Условия теплового комфорта для проживания предполагают эксплуатацию открытой или закрытой отопительной системы. Любой тип сети теплового снабжения обладает неоспоримыми преимуществами и определёнными минусами, которые нужно учитывать при выборе схемы.  

Достоинства и недостатки

Открытая система основана на термодинамических законах. К её основным достоинствам можно отнести:

• энергонезависимость;
• естественную циркуляцию теплового носителя;
• простоту обслуживания;
• бесшумную работу;
• минимум оборудования;
• высокий уровень надёжности;
• лёгкость самостоятельного монтажа.

Значимые недостатки представлены громоздкостью, риском появления кавитации, разрушающей элементы системы и низким КПД. Кроме прочего, эксплуатация открытой теплосети предполагает строгий контроль уровня теплоносителя, а также невозможность применения антифриза.

Отличия от закрытой системы

Автономные отопительные системы имеют ряд существенных отличий от теплосети закрытого типа. Особенности и основные различия в обязательном порядке учитываются при выборе оптимального варианта теплоснабжения помещения.

В условиях централизованного отопления (квартиры) открытая система основана на подведении непосредственно к кранам горячего водоснабжения. Носитель тепла предварительно проходит дополнительное обезвоздушивание и обязательную очистку, а после использования сливается в канализационный коллектор.

Схемы открытой системы

На практике применяется несколько схем обустройства: естественный тип циркуляции воды, а также с принудительным побуждением движения посредством насосного оборудования.

Выбор схем напрямую зависит от количества отапливаемых этажей и общей площади строения. Немаловажное значение имеет желаемый тепловой режим, а также возможность обеспечить бесперебойное электроснабжение системы.

Однотрубная

Однотрубная открытая система характеризуется подачей теплоносителя посредством одной магистрали, собранной из больших по диаметру труб, проходящих через все радиаторные батареи. Благодаря такой особенности обеспечивается:

• минимальное количество расходных материалов;
• лёгкость самостоятельного монтажа;
• незначительное количество труб в жилом пространстве.

Недостатком такой схемы является не слишком равномерный прогрев радиаторов. Менее интенсивно нагреваются и отдают тепло батареи, значительно удалённые от водогрейного оборудования.

Двухтрубная

Популярную двухтрубную схему подключения отличает соединение отопительных батарей трубопроводом подающего типа и «обраткой». Наличие локальных колец обогрева между радиаторами и котлом обуславливает достоинства системы:

• равномерный разогрев всех радиаторных батарей;
• индивидуальная регулировка всех радиаторов;
• долговечность и удобство эксплуатации.

При этом система двухтрубного открытого типа является более дорогостоящей и довольно трудозатратной в плане монтажа. Две коммуникационные ветки должны располагаться правильно, в соответствии с проектной документацией.

«Ленинградка»

Современное обогревательное оборудование и новые технологии способствовали заметному усовершенствованию «Ленинградки». Такая система приобрела улучшенную управляемость и увеличенную функциональность. Основные отличия «Ленинградки»:

• свободная циркуляция теплоносителя;
• наличие источника нагрева;
• монтаж радиаторов по периметру.

Трубопровод может быть горизонтальным или вертикальным, с верхним или нижним типом подключения. Первый вариант принято считать более эффективным с точки зрения тепловой отдачи, а систему нижнего подключения отличает простота монтажа.

«Паук»

Конструктивная особенность открытой системы отопления «паук» представлена не только самотёчным подъёмом нагретой при помощи котла воды внутрь утеплённого расширительного резервуара. Важно отметить, что бак располагается в чердачном помещении, строго по центру дома. Достоинства системы:

• оптимальный способ гидравлического распределения теплового носителя;
• сбор остывшей воды из радиаторных батарей в горизонтальный трубопровод;
• отсутствие необходимости выполнять верхнюю разводку горизонтального типа.

Данный способ теплоснабжения востребован как в одноэтажных, так и в двухэтажных строениях. На подачу носителя устанавливается один довольно большой стояк, от которого протягивается необходимое количество ответвлений.

Расширительный бак для открытой системы

Незаменимый элемент, обеспечивающий перемещение теплового носителя, отвечающий за предупреждение его утечек и разрыва трубной системы в результате быстрого роста давления, представлен расширительным баком. В открытой системе отопления отсутствует герметичность, а основными требованиями, предъявляемыми к таким резервуарам, является их достаточный объём и наличие патрубка-подводки.

Самая главная функция — это конечно компенсация теплового расширения теплоносителя вашей системы отопления открытого типа. Тепловое расширение происходит при нагреве теплоносителя. Объем увеличивается и его надо куда-то девать.  Вот в расширительном баке есть для этого место.

Если даже бак оказался полный, то в него врезают сливную трубку для того, чтобы теплоноситель при расширении не полился через верх и не залил ваш потолок. В этом случае излишки теплоносителя сливаются через аварийную сливную трубку.

Так же расширительный бак в открытой системе отопления дома служит для отвода воздуха при заполнении и работе системы отопления.

Для защиты воды от попадания мусора устанавливается специальная решётка. К форме такого расширительного бака не предъявляются какие-либо повышенные требования, но чаще всего используются круглые, цилиндрические и прямоугольные резервуары. В качестве материала изготовления целесообразно отдавать предпочтение максимально устойчивым к коррозийным изменениям металлам (нержавейка и листовая сталь) или термостойким прочным пластикам.

Монтировать расширительный бачок нужно в самой высокой точке отопительной системы. При выборе способа установки выбирается оптимальный вариант:

• на подаче – резервуар располагается над котлом;
• на «обратке» – предупреждает закипание воды;
• комбинированный способ – установка пары резервуаров (на подаче и «обратке»).

В процессе монтажа следует врезать аварийную сливную трубу, утеплять корпус резервуара и патрубки, что позволит предотвратить замерзание системы отопления и выход её из строя.

Применение насоса в открытой системе

Установка насосного оборудования обеспечивает равномерное распределение тепла по всем радиаторам, минимизирует проблемы при недостаточном диаметре труб и несоблюдении уклонов. Особенно востребовано дополнение насосом в условиях чрезмерной протяжённости трубопроводов. Монтировать циркуляционный насос желательно между водонагревательным котлом и расширительным резервуаром.

Можно ли делать открытые системы из полипропилена?

Самотёчная отопительная система отопления из полипропиленовых труб – один из доступных по цене и простых для самостоятельного монтажа вариантов. Армированные трубы из полипропилена имеют рабочую температуру в пределах 70^оС и пиковые показатели на уровне 95^оС. Аналог стальных и чугунных конструкций отличается возможностью выдерживать давление 20 Бар и выше, а также обладает высокой термоизоляцией, антикоррозийной стойкостью и гигиеничностью. При соблюдении правил монтажа система способна прослужить 50 лет.

Как вы поняли, ппр трубами можно делать открытые системы отопления, но с эстетической точки зрения стальные трубы будут смотреться в доме лучше. Их всегда можно привести в цивильный вид, в то время как полипропиленовые трубы с годами будут становиться менее презентабельными.

Открытая система с теплоаккумулятором

Схема многоконтурного отопления с теплоаккумуляторами включает в себя специальные ёмкости квадратной или цилиндрической формы, которые оснащены разными по уровню расположения патрубками. Объём такого резервуара чаще всего варьирует в пределах 0,3-2,0 м³. Монтировать любой аккумулятор тепла нужно с учётом гидростатического давления теплоносителя на стенки. При расчётах следует прибавлять высоту водяного столба от резервуара до расширительного бака, установленного в самой высокой точке схемы.

Открытая или закрытая система. Что лучше?

Закрытый и открытый тип обогрева отличаются параметрами и функционалом, а также другими характеристиками. В каждом конкретном случае схема выбирается строго индивидуально. Открытый вариант системы больше подходит для организации отопления в небольших зданиях, включая загородные дачи или частные домовладения. При простоте схемы такая система имеет высокий уровень надёжности и не требует постоянного использования дорогостоящей электроэнергии.

Схему системы обогрева закрытого типа характеризует сложность монтажа, а также особенности эксплуатации, включая необходимость обеспечить электрическое питание. Тем не менее, именно этот вариант становится самым оптимальным для организации круглогодичного и максимально надёжного отопления в многоэтажных зданиях или загородных коттеджах большой площади с высокомощной выделенной линией электропитания.

Важно видеть следующее: открытые системы отопления не способны грамотно регулировать температуру в помещениях в виду своей ограниченности. С закрытыми насосными системами все это можно реализовать.

Как сделать из открытой закрытую систему

Открытая расширительная ёмкость способствует естественному испарению теплоносителя и насыщению его кислородом из воздушных масс. Чтобы избавиться от этих проблем и продлить срок эксплуатации системы достаточно выполнить несложную переделку открытой схемы отопления в закрытую. При этом принцип циркуляции вполне можно сохранить, и вода будет перемещаться благодаря своим физическим свойствам, но оптимальным вариантом станет приобретение и монтаж циркуляционного насоса.

Основные этапы модернизации следующие:                                      

• демонтаж и замена открытого расширительного бака;
• установка группы безопасности;
• монтаж экспанзомата.

Стандартная группа безопасности представлена манометром, предохранительной арматурой, а также автоматическим воздухоотводчиком. После переделки появляется возможность увеличить протяжённость магистрали и изменить схему подключения, повысить теплоотдачу и регулировать уровень нагрева радиаторных батарей в индивидуальном режиме. 

Как можно модернизировать открытую систему отопления?

Мы с коллегами часто модернизируем открытые системы отопления. И первое, что мы делаем — это срезаем расширительный бак на крыше. Вместо него на кусочке трубы нарезаем резьбу и монтируем автомат воздухосброса и хорошенько его утепляем.

Возле котла в обратный трубопровод врезаем циркуляционный насос через байпас и мембранный расширительный бак закрытого типа с группой безопасности.

Таким образом, мы убираем лишний объем теплоносителя. А это от 50-ти до 200-от литров.  Мы исключаем теплопотери из-за бака и мы исключаем замерзание соединительных трубок бака, и исключаем разрыв системы и выход ее из строя.

Здесь надо понимать, что если система у вас старая, то она может не выдержать давление. Вот почему предохранительный клапан на группе безопасности должен быть на 1,5 бара. Иначе при поднятии давления в системе она может дать течь. И чтобы подлатать, ее надо будет сливать, вызывать сварщика и так далее.

Открытая система отопления дома часто монтируется, как самотечная система, для того, чтобы не зависеть от электричества для работы насоса. В открытую систему отопления можно врезать энергонезависимые напольные газовые котлы. Есть так же специальные электрические котлы с увеличенными выводами подачи и обратки.

Если у вас смонтирована такая система отопления  и нет перебоя с подачей электричества, то можно врезать любые энергозависимые котлы. При этом необходимо помнить, что часто открытые системы отопления сделаны стальными трубами. Поэтому при врезке в них новых котлов пред котлами необходимо врезать сетчатые фильтры. Дабы исключить попадание в них окалины и ржавчины.

Открытая система отопления — преимущества и недостатки, радиаторы и оборудование для организации

При реализации автономного отопления дома может монтироваться открытая и закрытая система отопления. Чтобы определиться с тем, какая система отопления лучше подходит для каждого конкретного случая, необходимо оценить особенности, преимущества каждой из них. Рассмотрим систему отопления открытого типа.

Состав системы отопления открытого типа

Открытая система отопления состоит из следующих основных компонентов:

• котел — могут использоваться газовые, жидкотопливные и твердотопливные приборы. Не применяется при открытой системе только электрокотел. Наиболее распространенным вариантом сегодня является настенный газовый котел;
• система трубопровода;
• радиаторы — подходят радиаторы Ogint любого типа;
• открытый расширительный бачок.

Основные особенности отопительных систем открытого типа

Принцип работы открытой системы состоит в естественной циркуляции теплоносителя, чем отличается от принципа действия закрытой системы, в которой осуществляется принудительная циркуляция при помощи циркуляционного насоса.

В открытой системе теплоноситель циркулирует за счет разницы в давлении горячей и холодной воды, а также за счет монтажа труб с определенным уклоном.

При нагреве в котле теплоносителя он расширяется. В результате этого на выходе из котла создается более высокое давление, чем на входе. Эта разница давлений и обеспечивает циркуляцию воды. Нагретый теплоноситель проходит по трубопроводу и поступает в радиаторы. Здесь он отдает тепло воздуху в помещении, остывает и возвращается в котел по обратной магистрали. При монтаже системы этого типа может использоваться как однотрубная, так и двухтрубная схема трубопровода.

Сам принцип действия системы предусматривает значительное расширение теплоносителя. Трубопровод и радиаторы не могут вмещать такой увеличенный объем воды. Поэтому предусматривается использование расширительного бака, который рекомендуется устанавливать в верхней точке системы (обычно в домах его монтируют на неотапливаемом чердаке). Функция бачка заключается в приеме излишков теплоносителя, что позволяет предотвратить чрезмерное повышение давления в системе.

Расширительный бак является открытым. Это — главное отличие данной системы. С чем и связано ее название. В связи с этим возникает необходимость регулярного контроля уровня воды в расширительном баке, поскольку она постоянно испаряется. Если уровень недостаточный, в трубопровод поступает воздух, что приводит к образованию пробок.

Еще одна особенность открытой системы — медленная циркуляция. Это накладывает определенные требования на режим работы котла. Нельзя допускать слишком быстрого нагрева теплоносителя. Это может приводить к его закипанию, в результате чего из строя могут выходить все элементы системы.

Учитывая постоянное обогащение теплоносителя кислородом через открытый расширительный бачок, для комплектации системы рекомендуется использовать радиаторы с повышенной устойчивостью к коррозии и надежностью. Лучше всего для этой цели купить биметаллические или чугунные радиаторы Ogint, которые проработают много лет. К тому же они характеризуются высокой теплоотдачей, что позволяет компенсировать медленный нагрев.

Преимущества и недостатки открытой системы отопления

Открытая система отопления обладает рядом достоинств и недостатков.

• простое устройство системы и легкость в ее обслуживании;
• бесшумная работа отопления за счет отсутствия циркуляционного насоса;
• повышенная надежность системы — также за счет отсутствия циркуляционного насоса, который может довольно часто выходить из строя;
• равномерный прогрев помещений отапливаемого дома;
• энергонезависимость — система может работать без подключения к электричеству при использовании котлов соответствующего типа;
• меньшая стоимость за счет использования более простого оборудования.

Можно говорить, что главным достоинством открытых систем является их простота и сравнительно небольшой уровень затрат.

Однако имеют они и ряд недостатков. К основным минусам относятся:

• необходимость применения труб большего диаметра по сравнению с закрытыми системами;
• сложность монтажных работ. При монтаже горизонтальных участков трубопровода требуется точный расчет уклона трубы, иначе не добиться эффективной циркуляции теплоносителя;
• необходимость постоянного контроля уровня воды в расширительном баке. Возможность завоздушивания системы и поступление кислорода в теплоноситель;
• возможность замерзания воды в расширительном баке даже при краткосрочных перерывах в работе системы;
• ограничение общей длины трубопровода за счет отсутствия циркуляционного насоса;
• не допускается применение антифриза в качестве теплоносителя.

В связи с этими недостатками открытые системы сегодня проигрывают закрытым по популярности.

Кроме того, особенности их конструкции не позволяют использовать их для индивидуального отопления в квартире многоквартирного дома.

Открытая система подходит только для частного дома. В то же время для большого дома с двумя и более этажами она также не подойдет, поскольку не получится обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя при такой длине трубопровода.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом в частном доме: схема, фото, видео, заполнение

Обустройство частного дома отопительной системой – важный и достаточно серьезный процесс, от которого зависит комфорт проживания в нем. Среди всего многообразия тепловых обвязок, люди все чаще отдают свое предпочтение недорогим блокам, к которым и относится открытая система отопления с циркуляционным насосом.

Принцип работы

Чтобы запустить блок вовсе не нужно оснащать ее насосной установкой. Теплоноситель всегда пребывает в замкнутом контуре, что позволяет исключить какие-либо теплопотери. Монтаж системы отопления открытого типа настолько прост, что не требует особых умений и знаний. Поэтому с устройством подобного теплового блока сможет справиться даже неопытный домовладелец.

Схемы систем отопления с насосной циркуляцией

В обвязку отопительной системы открытого типа входят следующие функционирующие элементы:

1. Нагревательный котел (газовый, электрический, твердо- или жидкотопливный)

Тип котла во многом зависит от дешевизны топлива (кому-то выгодно отапливать свое жилье газовым нагревателем, а у кого-то огромные запасы угля или дров, поэтому для них идеальным вариантом станет твердотопливный агрегат).

2. Обогревательные приборы

Радиаторы, представленные сегодня на рынке в большом разнообразии. Это могут быть как современные биметаллические, алюминиевые и стальные радиаторы, так традиционные чугунные батареи.

3. Металлический расширительный бак

Экспанзомат сантехнический – емкость с резиновой мембраной внутри, которая необходима для обеспечения нужного напора во всех трубах системы. Также требуется для гашения силы гидроудара.

4. Трубы

Для обвязки котла – полипропиленовые, металлопластиковые, нержавеющие и т.п.

С этой статьей читают: Обвязка радиаторов отопления полипропиленом

Как функционирует система

Схема обвязки котла

В первую очередь нагревательный котел осуществляет прогрев теплоносителя, то есть воды. Далее подогретая вода под давлением поступает в трубы, достигая при этом зоны низкого давления. Затем она заполняет собой батареи, и, после того, как теплоноситель совершит полный круговорот и отдаст тепловую энергию всем функционирующим элементам, он возвращается в котел для дальнейшего прогрева. В силу того, что вода при нагреве расширяется (0,3% на 1 литр воды), то открытая система отопления должна обязательно включать в себя экспанзомат (расширительный бак).

За счет этого конструктивного элемента будет осуществляться компенсация лишнего объема воды и, при необходимости, пополнение необходимым количеством теплоносителя при его испарении. Чтобы облегчить запуск системы отопления следует выполнить установку врезного крана. При помощи последнего появляется возможность спуска воздуха из тепловой магистрали.

Принцип работы разделяется на несколько этапов:

• цикл подачи, который включает в себя прогрев теплоносителя, переход его в систему и обогрев помещения;
• цикл возврата, характеризующийся возвращением «отработанной», то есть остывшей воды.

С этой статьей читают: Мембранный расширительный бак для отопления

Тонкости устройства системы с насосом и без него

1. Расширительный бак открытого типа располагается в самой высокой точке тепловой магистрали. Если этого не сделать, то эффективность работы всей отопительной системы будет крайне низкой.
2. Для устройства подобных узлов желательно использовать трубы большого диаметра. Благодаря такому подходу удастся увеличить пропускную способность теплового контура, а значит, теплоноситель будет быстрее циркулировать по нему.
3. Некоторые предпочитают заполнять трубопровод специальными незамерзающими растворами – антифризами. Однако, если в этом нет необходимости (магистраль не проходит через улицу и т.п.), то лучше всего использовать простую воду. Во-первых – это экономически выгодно, а во-вторых – вода имеет самую высокую теплоотдачу.
4. В силу того, что вода во время нагрева способна испаряться, необходимо постоянно контролировать ее количество в нагревателе и своевременно пополнять запасы.

ВИДЕО: Хорошее и не очень о насосах для систем отопления

Преимущества и недостатки

Такие блоки характеризуются следующими достоинствами:

• простота в устройстве и эксплуатации;
• экономическая выгода по сравнению с другими вариантами обвязки;
• на монтаж узла вы затратите минимум времени и усилий;
• легко включается в работу и отключается от нее – достаточно лишь включить газ.

Справедливости ради стоит отметить и недостатки этого отопительного узла. Так, при отсутствии подключения к централизованной газопроводной магистрали он не сможет работать. Кроме этого, открытые экспанзоматы повышают вероятность возникновения ржавчины на батареях и трубопроводе.

Устройство открытого отопления своими руками

Даже если вы никогда не занимались подобными работами, то, придерживаясь рекомендаций и советов специалистов, вы сможете своими силами выполнить обвязку открытой системы отопления.

Этап №1

В первую очередь осуществляется установка котла. Его можно разместить как на напольной поверхности (желательно на противовозгораемом материале или на бетонной стяжке), так и подвесить на стене, что позволит сэкономить место. А вот что касается мощности нагревателя, то она выбирается в зависимости от площади прогреваемого помещения.

Универсальной формулой подсчета является 1 киловатт тепловой энергии на 10 квадратных метров помещения при стандартной высоте потолков. В зависимости от качества теплоизоляции дома добавляется от 10 до 30% к расчетной мощности.

Этап №2

Следующим шагом станет разводка и фиксация приборов обогрева. Их количество рассчитывается исходя из площади одной комнаты. Также следует определить количество секций радиатора из расчета 100 ватт тепловой мощности на 1 квадратный метр жилья.

Если нет желания оснащать свое жилье батареями, можно просто увеличить диаметр тепловой магистрали до 100 мм. Этот вариант является самым простым. Труба отводится от котла, проходит по всему периметру дома и возвращается назад к нагревателю.

Чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя, специалисты рекомендуют выполнять разводку трубопровода под определенным уклоном: 5 мм на 1 метр трубного контура.

Установка расширительного бачка в открытой системе отопления осуществляется на обратке как можно ближе к нагревательному элементу.

Вот, собственно, и все тонкости устройства такого узла.

Можно еще выполнить вертикальную разводку, устанавливая расширительный бачок открытого типа на чердаке. А с целью его эффективной работы необходимо позаботиться о его утепление.

При устройстве отопительного блока необходимо уделить особое внимание расчету объема экспанзомата. В противном случае ошибки могут закончиться крайне плохо (взрыв бачка, повреждение приборов, находящихся рядом, деформация магистрали и т. п.).

Несколько советов

Чтобы улучшить работу узла, специалисты рекомендуют придерживаться следующих рекомендаций:

1. Нагреватель размещается в отдельном помещении. Важно также учесть и то, что к нему должен поступать воздух. Напольную поверхность, где будет устанавливаться нагреватель, лучше устелить материалом, который не воспламеняется. А лучше всего, просто забетонировать участок помещения.

2. Предпочтение стоит отдавать биметаллическим радиаторам. Во-первых, они легкие, что играет немаловажную роль при монтаже, а во-вторых – их показатели теплоотдачи значительно выше, чем у чугунных батарей. Так, чтобы исключить вероятность попадания холодного воздуха из окон, радиаторы лучше размещать под подоконниками. Кроме этого, такие обогревательные приборы располагаются от стенового перекрытия на расстоянии 50 мм. Отступ от пола – не менее 40 см.
3. Наилучшим вариантом для обвязки теплового узла станут металлопластиковые трубы. Они имеют большой эксплуатационный срок (при правильной разводке и креплении такая магистраль прослужит как минимум полвека). И да, старайтесь как можно меньше использовать соединительные резьбовые элементы. Рано или поздно такие соединения могут дать течь.
4. Что касается объема экспанзомата сантехнического (гидробака), то он не должен превышать 5% от объема всего отопительного узла. Для обогрева одноэтажного дома будет достаточно 8-литрового бака.

Зная тонкости устройства подобных обвязок, вы сможете самостоятельно создать в своем доме комфортные температурные условия для проживания.

ВИДЕО: Как циркулирует теплоноситель

Открытая система отопления — схема работы системы открытого типа

Благодаря простоте установки и обслуживания, а также невысокой цене до сих пор пользуется популярностью открытая система отопления. С годами она претерпела некоторые изменения и уже в обновленном виде успешно применяется в селах, деревнях, коттеджных поселках, которые обеспечены газоснабжением. Она является отличным вариантом для отопления помещения небольшой площади, например, одноэтажного дачного домика. Недорогое обслуживание плюс достаточная эффективность – по этим критериям многие дачники выбирают данную схему.

Принцип действия открытой системы

Для полноценной работы система отопления открытого типа не нуждается в дополнительном использовании насоса. Теплоноситель циркулирует по трубам благодаря разности в плотности – речь идет о холодной и горячей воде.

На схеме хорошо видны основные части открытой системы отопления: котел, расширительный бак, радиаторы и трубы

Конструкция системы элементарна и состоит из нескольких основных частей:

• твердотопливный, газовый, дизельный котел отопления – следует выбрать оптимальный вариант;
• чугунные или стальные радиаторы;
• стальной расширительный бачок;
• трубы.

В основе принципа действия – общеизвестные законы физики. Вода нагревается в котле и под действием высокого давления устремляется по трубам, в зону более низкого давления. Пройдя через все радиаторы и остыв, она возвращается обратно в котел. Не секрет, что при нагревании вещества расширяются, это происходит и с водой. По этой причине обязательная часть системы открытого типа – расширительный бак, который компенсирует излишки теплоносителя. Он не должен быть герметичным. Насос не требуется, но существуют варианты его использования. Врезной кран необходим для удаления воздуха.

Условно всю схему можно разделить на 2 части. Первая – «подача»: нагревание теплоносителя и движение его по трубам и радиаторам; вторая – «обратка»: охлаждение и возвращение ее в котел.

Особенности открытой схемы:

• расширительный бак должен находиться выше остальных частей системы;
• чем больше диаметр труб, тем лучше циркуляция;
• вода более желательный теплоноситель, чем антифриз;
• вода испаряется, поэтому следует наблюдать за ее уровнем.

Чтобы такая система отопления правильно функционировала, важно соблюдать рекомендованное давление. Для этого устанавливается специальный узел, называемый подпидкой. Более подробно об этом вы можете прочитать в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/podpitka-sistemy-otopleniya.html.

Будет ли по зубам самостоятельный монтаж?

Для того чтобы справиться с монтажом отопительной системы открытого типа, не нужно обладать особыми знаниями или большим опытом. В первую очередь устанавливают котел, который может быть или навесным, или напольным. Вид котла зависит от удобства размещения, а его мощность – от площади отапливаемого помещения.

Мощность и размеры составных частей системы отопления зависят от общей площади дома

Далее рассчитывают и устанавливают радиаторы. Их можно заменить совсем простым вариантом – трубой диаметром 8-10 см, которая проходит по периметру всего дома и возвращается к котлу. Небольшой наклон трубы увеличит циркуляцию теплоносителя. При элементарной схеме бак устанавливают на обратке, рядом с котлом, но обязательно выше остального оборудования.

Другой вариант – однотрубная схема вертикального расположения, требующая монтажа расширительного бака на чердаке. Соответственно, чердак предварительно следует утеплить, чтобы бак не замерз в зимнее время.

Важно! Следует обратить внимание на правильный расчет величины расширительного бака. Недостаточный объем не выдержит высокого давления, в результате трубы просто разорвет.

Обратите также внимание на материал о том, как правильно сделать расчёт количества секций радиаторов отопления: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-kolichestva-sektsiy-radiatorov-otopleniya.html

Подбор составных частей

Котел. Идеальное место для установки котла – отдельное помещение, достаточно просторное (для удобства обслуживания) и имеющее доступ к свежему воздуху. Напольное покрытие должно быть сделано из противопожарного материала, например, бетона. Высчитав площадь дома, можно определить необходимую мощность котла. Он может работать на угле, газе, дровах, дизельном топливе.

Котел должен располагаться в отдельном просторном помещении

• Радиаторы. Виды радиаторов: стальные, биметаллические, чугунные, алюминиевые. Наиболее популярными являются стальные. Их следует монтировать на расстоянии 3-5 см от стены, не меньше. Традиционное место установки – под окном, чтобы они служили барьером для холодного воздуха с улицы. Наиболее удобная высота – 40-60 см, чтобы оставались зазоры: сверху – до окна, снизу – до пола. Длина может быть любой, в зависимости от площади комнаты. Например, для спальни 15м² достаточно радиатора длиной 100 см.
• Трубы. Медные трубы относительно дороги, стальные со времен покрываются ржавчиной, поэтому практически все выбирают пластиковые. Диаметр – 25 мм, 32 мм. Количество труб зависит от типа системы – однотрубной или двухтрубной. Как правило, их не встраивают в стену, а проводят открытым способом – прямо над полом. Трубы нарезают на удобные для монтажа отрезки и с помощью отводов соединяют с котлом, расширительным баком и радиаторами.
• Расширительный бак. Его место расположения – на чердаке или возле котла. Следует запомнить, как соотносится объем бака с размерами системы в целом: он не должен быть менее 5% от объема всей системы. Для одноэтажного частного дома необходим бак не менее 8 литров, но лучше приобрести с запасом – 15 л.

О выборе труб для монтажа системы отопления, их видах и характеристиках вы можете прочитать в нашей следующей статье: https://aqua-rmnt.com/uchebnik/truby/kakie-truby-dlya-otopleniya-luchshe-vybrat.html.

Достоинства и недостатки системы

Для начала рассмотрим положительные стороны – не зря данную систему до сих пор активно используют.

1. Простота схемы. Давно известно: чем проще устройство, тем безотказнее оно действует и тем быстрее можно справиться с поломкой.
2. Функционирование оборудования, несмотря на отсутствие электроснабжения. Тепло в доме зависит только от наличия газа.
3. Простота установки. Подготовленные части можно собрать в течение одного дня.
4. Быстрое вхождение в рабочий режим, не менее быстрая остановка. Начало и конец работы системы зависят от включения/выключения котла.
5. Невысокая стоимость составных частей.

Безусловно, схема открытой системы отопления обладает своими недостатками. Всегда найдется пользователь, которому не понравятся те или другие свойства оборудования или эксплуатации.

Например, многих не устраивают большие размеры деталей и всей системы в целом. Если строение не очень большое, бывает сложно расположить оборудование так, чтобы оно не мешало комфортному проживанию.

Объем открытого расширительного бака зависит от объема отопительной системы в целом

В некоторых случаях открытый расширительный бак отрицательно влияет на радиаторы и трубы: они подвержены коррозии.

 Важно! Особое внимание следует уделить испарению жидкости в баке. Воздух, попадая в трубы, вызывает их перегрев. Один из способов решения данной проблемы – слой масла на воде толщиной 1-2 см.

Приверженцы закрытой системы утверждают, что открытый тип менее эффективен, его КПД намного ниже.

Открытая система отопления и закрытая

Далее охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в отопительный котёл, где снова нагревается. Происходит естественная циркуляция теплоносителя. Система функционирует исключительно на воде, так как использование антифризов для отопления приводит к их быстрому испарению.

Открытая система отопления

В открытой системе теплоснабжения обязательно наличие расширительного бака, так как нагретая вода расширяется. Расширительный бак служит для приёма излишков воды при расширении и возврата её в систему при остывании, а также для удаления воды при чрезмерном её объёме. Бак герметичен не полностью, поэтому вода испаряется, вследствие чего необходимо постоянно возобновлять её уровень. В открытой системе отопления не используется насос. Система достаточно проста. Состоит из труб, стального расширительного бачка, радиаторов и котла. Применяются дизельные, газовые котлы и котлы на твёрдом топливе, кроме электрических.

Чтобы циркуляция теплоносителя осуществлялась на необходимом уровне, необходимо производить монтаж отопительного котла в более низком месте системы, а в самом высоком устанавливать расширительный бак, например, на чердаке. Зимой расширительный бак необходимо утеплить. При установке трубопровода в открытой системе отопления требуется использовать минимальное количество поворотов, фасонных и соединительных деталей.

Закрытая система отопления

В закрытой системе отопления все элементы системы герметичны, отсутствует испарение воды. Циркуляция осуществляется при помощи насоса. Так называемая система с принудительной циркуляцией теплоносителя включает в себя трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос.

Для стабильной работы системы закрытого отопления также используется расширительный бак из высокопрочного металла. Это закрытый бак, состоящий из двух половин, завальцованных друг к другу.

Внутри располагается мембрана (диафрагма) из высокопрочной жаростойкой резины. Также внутри имеется небольшой объём газа (может быть азот, который закачивается на заводе-производителе, или воздух, накапливающийся в системе по необходимости). Мембрана разделяет бак на части: одна часть — куда поступают излишки воды при нагреве системы отопления, в другой части находится азот или воздух, не вступающие в прямое соприкосновение с водой. Таким образом, теплоноситель при нагреве поступает в расширительный бак и проникает в мембрану. При остывании теплоносителя газ, находящийся за мембраной, начинает выталкивать его обратно в систему.

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:

1. По месту размещения расширительного бака.В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом.
2. Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
3. В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
4. В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию.
5. Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления

• простое обслуживание системы;
• отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
• равномерный прогрев отапливаемого помещения;
• быстрый пуск и остановка системы;
• независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
• высокая надёжность;
• не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

• возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
• воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
• возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
• медленный нагрев системы после включения;
• необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
• невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
• достаточна громоздка;
• низкий коэффициент полезного действия.

Преимущества закрытой системы отопления

• простой монтаж;
• нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
• возможность применения антифриза, не боясь размораживания системы отопления;
• путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
• из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
• самостоятельное регулирование давления;
• система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
• возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

• самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения;
• при работе насоса требуется электричество;
• для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор;
• при нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
• размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
• бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
• возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.

Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, используют для оптимального отапливания небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачные дома, а также загородные дома.

Закрытая система отопления является более современной и более сложной. Её применяют в многоэтажных домах и коттеджах.

Антифриз для открытой и закрытой систем отопления дома: свойства, как закачать насосом

В домах за городом, где обогревательный контур включается не всегда, а только в определённые периоды, обычную воду заливать не рекомендуется. Она легко замерзает из-за чего может произойти разрыв труб и батарей, может впоследствии выйти из строя котёл. Поэтому в таких случаях в батареи заливают составы, не поддающиеся замерзанию.

Антифриз (незамерзайка) часто используется в автомобилях. Пользуется популярностью благодаря своим антизамерзающим свойствам. Замёрзнуть антифриз может только при очень низкой температуре. Определённые качественные марки производителей этой жидкости выдерживают температуру до минус 55 °С, а кристаллы в нём появляются только при минус 68 °С. Такие свойства делают незамерзайку для системы отопления загородного дома, дачи наиболее подходящей.

Антифриз для системы отопления

Вода или антифриз в системе отопления?

Часто задаваемый вопрос, что лучше: вода или антифриз в системе отопления. Две жидкости имеют свои характеристики, достоинства и недостатки. Стоит сказать, что антифриз применяется реже, чем вода. И это обусловлено тем, что жидкости различны по физико-химическим характеристикам. Как следствие, отопительная система с незамерзайкой должна быть смонтирована не так, как с водой.

Попробуем провести сравнительный анализ этих двух теплоносителей.

Безусловное, достоинство воды в доступности, невысокой цене и высокой удельной тепловой ёмкости. Недостаток заключается в замерзании её и увеличении при 0 °С и меньше. Вода расширяется, давит тем самым на элементы системы отопления и разрывает их. В то же время антифризы поддаются замерзанию при температуре намного ниже, но у них есть свои минусы:

1. Удельная тепловая ёмкость антифриза ниже в среднем на 13 %. То есть он нагревается медленно, поэтому требует установки котла большей мощности.
2. Антифриз более плотный, чем вода, в среднем на 15 %, и более вязкий, примерно на 40 %. Как следствие, приобретать придётся более мощный насос для циркуляции теплоносителя, трубы диаметра побольше.
3. С нагреванием антифриз становится больше на 35 %. Поэтому приобретать нужно будет расширительный бак в пару раз больше по объёму.
4. Незамерзающая жидкость не имеет поверхностного натяжения. Она более текуча. В даже небольших неточностях в герметичности стыков незамерзайка может начать протекать. Особенно в тех случаях, когда система уже остывает и диаметры трубопроводных элементов становятся меньше. Поэтому в отопительной системе необходимо минимальное количество стыков. Кроме того, они всегда должны быть на виду.

Теперь вам должно быть понятно, почему система отопления, выполненная под воду, не может подойти под антифриз. Если в планах применять незамерзайку для системы отопления, необходимые корректировки нужно проводить заранее.

Виды незамерзающей жидкости

Антифриз в системе отопления частного загородного дома может быть изготовлен на основе одной из двух видов жидкостей:

• этиленгликоля;
• пропиленгликоля.

Антифриз на основе этиленгликоля можно описать как токсичный, но в то же время дешёвый, в то время как антифриз пропиленгликоль не несёт вреда для здоровья человека, но отличается дороговизной.

Антифриз для системы отопления

Продавцы делают упор на продажу второго вида теплоносителя, основываясь на его нетоксичности. Ходят даже такие слухи, будто небольшое количество вредной жидкости может попасть в питьевую воду через систему горячего водоснабжения и отравить проживающих, если в произойдёт протечка.

Не стоит беспокоиться, ведь правильно проведённый монтаж отопительной системы ни за что не пропустит антифриз в воду. В то время как протечки бывают настолько малы, что не могут быть столь опасны. К тому же антифриз на этиленгликоле производители окрашивают в красный цвет, а на основе пропиленгликоля – в зелёный, поэтому если вдруг и случится протечка, то её с лёгкостью можно будет заметить.

Если вы полностью уверены в качественной сборке отопительной системы и не имеете больших средств, чтобы тратиться на дорогую жидкость, то не бойтесь и заливайте этиленгликолевую незамерзайку, внимательно следя за процессом и не отходя от инструкции. Если же вы хотите лишний раз подстраховаться и не волноваться, то просто заплатите необходимую сумму и купите антифриз на основе пропиленгликоля.

Часто антифриз можно приобрести как концентрат. Его требуется разбавлять строго, как гласит инструкция. Не стоит делать «антизамерзайку» очень концентрированной, так как из-за этого в теплообменнике могут возникнуть отложения. Менять антифриз лучше каждые пять лет.

Как залить незамерзайку в открытую и закрытую системы отопления

Есть некоторые различия заливки незамерзайки в закрытую либо открытую систему отопления.

Для начала разберёмся, как заливать антифриз в систему отопления открытого типа. Это будет именно тот случай, когда стоит приобрести безвредный пропиленгликоль. Расширительный бак в такой системе открытый, и так как обычно он располагается на чердаке дома, то в жилое помещение может, пусть и не в значительных количествах, но попадать испарение. Да и вообще пользоваться незамерзайкой в системе открытого типа немного нелогично. Хорошо будет переделать систему в закрытую, откуда не будут выходить пары.

Заполняем систему отопления антифризом

Концентрат нужно разбавить и понемногу при помощи насоса заливать в расширительный бак либо подпиточный вентиль. Все воздушные краны Маевского на батареях должны быть открыты, а по мере заполнения закрываться. Степень заполнения должна быть до 1/3 расширительного бака.

Помните, что перед закачкой антифриза нужно проверить систему отопления на открытие всех запорно-регулирующих элементов.

Уже после включения котла и его прогрева, стоит ещё раз развоздушить батареи. В случае падения уровня нагретого теплоносителя в расширительном бачке, антифриз нужно долить где-то до его половины.

Теперь перейдём к вопросу, как заполнить систему отопления закрытого типа антифризом. Скорее всего, что удобнее, вам потребуется использовать насос для закачки антифриза в систему отопления. Его нужно присоединить к штуцеру.

Если же насос для подпитки системы отопления незамерзайкой отсутствует, то вас ждёт нелёгкая работа по заливу жидкости через самую высокую точку, открыв автоматический воздуховой отводчик. Лучше, чтобы у вас был напарник, в задачи которого будет входить выпускание воздуха из батарей во время вашей закачки антифриза в котёл.

Перед тем, как начать работу, стоит убедиться в следующем:

• что все запорные элементы находятся в открытом положении;
• что краны, перекрывающие котёл, закрыты;
• что вы разбавили концентрат незамерзайки в правильном соотношении согласно инструкции;
• что краны Маевского перекрыты;
• что вентили, которые перекрывают мембранный расширительный бак, в открытом положении.

Работа начинается с закачивания незамерзающей жидкости до уровня, пока манометр не укажет значение давления 1,4-1,5 Бар. После сигнала нужно сказать напарнику, чтобы он плавно стал выпускать воздух из батарей, сначала с самых нижних. Вам же требуется следить за тем, чтобы показатель давления на приборе не падал и, если что, подкачивать теплоноситель.

Хорошо, если в системах закрытого типа на подпиточной врезке стоит обратный пружинистый клапан. В случае его отсутствия закачать туда «незамерзайку» или воду было бы очень сложно.

Воздух весь спущен. Теперь пора снова закачать антифриз до давления 1,5 Бар. Затем по очереди нужно открывать краны, которые отсекают котёл, – изначально на обратной, а потом на подающей сети. Второй кран стоит открывать не спеша. Так, чтобы воздух успевал уйти через автоматический воздуховой отводчик, что стоит на группе безопасности котла. Давление опять начнёт падать и придётся быстро подкачивать незамерзающую жидкость.

В момент запуска котла и прогрева теплоносителя необходимо внимательно следить за цифрами манометра, которые не должны быть больше 1,8 Бар в работе. Последним этапом будет сброс воздуха из приборов отопления и настройка давления.

Будьте предельно внимательны при работе с кранами Маевского, не обожгитесь и не пролейте антифриз.

Теперь вы знаете, зачем нужен антифриз в системе отопления, плюсы и минусы этой жидкости по сравнению с водой. Знаете, как провести заливку незамерзающей жидкости и что это будет намного легче сделать, если иметь помощника. Наполнить отопительную систему можно при помощи любого насоса, который есть в хозяйстве.

Геотермальные тепловые насосы | Министерство энергетики

Геотермальные тепловые насосы (GHP), иногда называемые GeoExchange, земные, наземные или водные тепловые насосы, используются с конца 1940-х годов. В качестве обменной среды они используют постоянную температуру земли, а не температуру наружного воздуха.

Хотя во многих частях страны наблюдаются сезонные экстремальные температуры — от палящей жары летом до минусовых морозов зимой — в нескольких футах ниже поверхности земли температура земли остается относительно постоянной.В зависимости от широты температура земли колеблется от 45 ° F (7 ° C) до 75 ° F (21 ° C). Как и в пещере, эта температура земли теплее воздуха над ней зимой и прохладнее воздуха летом. GHP использует это преимущество, обмениваясь теплом с землей через наземный теплообменник.

Как и любой тепловой насос, геотермальные тепловые насосы и тепловые насосы на основе воды могут нагревать, охлаждать и, если таковые имеются, снабжать дом горячей водой. Некоторые модели геотермальных систем доступны с двухскоростными компрессорами и регулируемыми вентиляторами для большего комфорта и экономии энергии.По сравнению с воздушными тепловыми насосами они тише, служат дольше, не требуют особого обслуживания и не зависят от температуры наружного воздуха.

Тепловой насос с двумя источниками энергии объединяет тепловой насос с воздушным источником и геотермальный тепловой насос. Эти устройства сочетают в себе лучшее из обеих систем. Тепловые насосы с двойным источником имеют более высокие показатели эффективности, чем агрегаты с воздушным источником, но не так эффективны, как геотермальные агрегаты. Основное преимущество систем с двумя источниками энергии состоит в том, что они стоят намного дешевле в установке, чем одиночная геотермальная установка, и работают почти так же хорошо.

Несмотря на то, что стоимость установки геотермальной системы может в несколько раз превышать стоимость установки воздушной системы с той же мощностью нагрева и охлаждения, дополнительные затраты окупаются за счет экономии энергии через 5–10 лет. Срок службы системы оценивается до 24 лет для внутренних компонентов и 50+ лет для контура заземления. Ежегодно в США устанавливается около 50 000 геотермальных тепловых насосов. Для получения дополнительной информации посетите Международную ассоциацию наземных тепловых насосов.

Геотермальные системы с открытым контуром и замкнутые геотермальные системы

Во всех геотермальных системах используются контуры заземления, чтобы фиксировать постоянную температуру земли для обеспечения обогрева и охлаждения. Существует несколько различных подходов к проектированию контура заземления, но все они делятся на две основные категории: замкнутый контур и разомкнутый контур.

Хотя каждый контур заземления выполняет одну и ту же функцию, у каждой конструкции есть свои плюсы и минусы. В этом посте мы рассмотрим ваши варианты, чтобы вы могли найти подходящее решение для геотермального отопления и охлаждения для своего дома.

В геотермальной системе с замкнутым контуром теплоноситель непрерывно циркулирует по заглубленным или погруженным в воду пластиковым трубам. Петля заполняется только один раз и требует умеренного количества раствора. То же самое решение используется снова и снова в замкнутом контуре ! Эти подземные трубы подключаются к внутреннему тепловому насосу для обеспечения отопления и охлаждения.

Для получения дополнительной информации о различных способах проектирования систем с замкнутым контуром ознакомьтесь с нашим подробным руководством по геотермальным системам заземления.

Геотермальная система с открытым контуром направляет чистую грунтовую воду непосредственно из ближайшего водоносного горизонта к внутреннему геотермальному тепловому насосу. После того, как вода покидает дом, она выбрасывается обратно через сливной колодец, расположенный на подходящем расстоянии от первого. Воду также можно направлять в местный пруд или в утвержденную дренажную канаву, в зависимости от местных норм.

Поскольку в системах с разомкнутым контуром вода используется «за один проход», их часто называют системами «с насосом и сбросом».

Поскольку системы с разомкнутым контуром не требуют рытья траншей, бурения или закапывания сотен футов пластиковых труб, системы с разомкнутым контуром являются самым простым и часто дешевым типом геотермальных источников для установки.

Эти затраты неизбежны при установке любой геотермальной системы с замкнутым контуром.

Геотермальные системы с открытым контуром подходят только в том случае, если на объекте имеется достаточное количество чистой пресной воды.Этот источник воды также должен соответствовать требованиям геотермальной системы в галлонах на расход, даже при сезонных изменениях.

Геотермальные системы с замкнутым контуром практичны как для небольших, так и для просторных домов и не полагаются на какой-либо близлежащий источник воды для обогрева и охлаждения.

Производительность системы с разомкнутым контуром может со временем ухудшиться, если присутствуют проблемы с качеством воды, такие как ил, отложения или высокое содержание минералов, или если подача воды снижается по какой-либо причине.

Замкнутые геотермальные контуры заземления могут прослужить 50+ лет — даже до 100 лет при минимальном техническом обслуживании или его отсутствии. После установки заглубленный контур заземления будет постоянным приспособлением на участке до тех пор, пока есть здание, которое нужно обогревать и охлаждать.

Системы с открытым контуром могут поднимать ил и отложения, которые могут повлиять на водоносные горизонты бытовой воды для домовладельцев, которые зависят от колодезной воды. Кроме того, из-за опасений загрязнения или нарушения окружающей среды некоторые муниципалитеты вообще не разрешают использовать системы с открытым контуром.

В геотермальных системах с замкнутым контуром циркулирует смесь воды и небольшого количества антифриза. Смесь одуванчика состоит всего из 22% пропиленгликоля, нетоксичного пищевого антифриза. После установки системы с замкнутым контуром обмениваются теплом с землей, ничего не вкладывая в землю и не извлекая из нее.

Геотермальные системы с открытым контуром и замкнутым контуром

Геотермальные тепловые насосы с геотермальным источником тепла в последние годы стали очень популярными благодаря домашнему комфорту и другим преимуществам.Фактически, каждый год все больше домов в США переключаются со стандартных тепловых насосов с воздушным источником тепла на геотермальные системы с геотермальным источником тепла. В Haley Mechanical мы понимаем, почему так много домовладельцев делают переход, и понимаем исключительные преимущества геотермальных систем — сокращение вредных выбросов, долгий срок службы, выдающуюся производительность и экономию энергии, а также эффективное отопление даже во время самых холодных зимних температур в Мичигане.

В чем разница между геотермальными системами с открытым и закрытым контуром?

Система с разомкнутым контуром состоит из трубы, заглубленной под землю, с использованием близлежащих грунтовых вод для процесса теплообмена.В отличие от системы с замкнутым контуром, в которой циркулирует смесь антифриза и воды, вода не циркулирует, а вместо этого направляется в дренаж после использования.

В системе с замкнутым контуром труба также закапывается под землей. Однако смесь воды и антифриза циркулирует для охлаждения и обогрева вашего дома. По сути, вода / раствор антифриза либо откладывает, либо поглощает тепло от земли, в зависимости от сезона. Раствор поступает в теплообменник, расположенный внутри вашего дома, который передает тепло через хладагент в тепловом насосе.В системе с замкнутым контуром петли размещаются в соответствии с имеющимся пространством и, в зависимости от вашей ситуации, будут проложены либо в виде вертикальных петель после сверления, либо в горизонтальной конфигурации.

Хотя тип геотермальной системы, которая подходит вам, зависит от некоторых факторов, включая доступность грунтовых вод, системы с обратной связью являются наиболее распространенными. Для системы разомкнутого контура важен не только источник воды, в этих контурах может накапливаться мусор внутри системы трубопроводов, что может привести к проблемам с ремонтом и затратам.Ваш специалист по установке может рассказать вам о различиях между геотермальной системой теплового насоса с открытым или закрытым контуром и о том, что лучше всего подходит для вашей ситуации.

В Haley Mechanical мы понимаем, что геотермальные системы отопления и охлаждения — это все еще относительно новое явление для домовладельцев на юго-востоке Мичигана. Есть вопросы относительно домашнего комфорта, экономии энергии и преимуществ этого типа системы для окружающей среды? Позвоните нам сегодня!

Открытые и закрытые системы теплопередачи

Солнечные системы предлагают различные варианты передачи тепла и циркуляции жидких теплоносителей.

На этой странице:

• Системы теплопередачи
• Системы циркуляции воды или теплоносителя

Системы теплопередачи

Теплопередача в солнечной водонагревательной системе может быть:

• разомкнутой системой
• замкнутой системой.

Вода циркулирует с помощью термосифонной или насосной системы.

Солнечная система нагрева воды с открытым контуром

В разомкнутой (прямой) системе вода, нагретая в коллекторах, возвращается в цилиндр, а затем в краны и бытовые приборы.В контур необходимо включить такую ​​систему, как насос с регулируемой температурой, чтобы горячая вода могла циркулировать через панель в холодные ночи для предотвращения замерзания.

Солнечная система нагрева воды с открытым контуром

Солнечная система водяного отопления с замкнутым циклом

В системе с замкнутым контуром (непрямым) теплоноситель, такой как гликоль, циркулирует через панели коллектора, поглощая тепло.Он передает это тепло к теплообменнику в накопителе с горячей водой, где оно передается воде.

Солнечная система водяного отопления замкнутого цикла

Системы с замкнутым контуром немного менее эффективны, чем системы с открытым контуром, так как через теплообменник происходит некоторая потеря тепла. Их преимущество в том, что они могут использовать морозостойкую жидкость, поэтому они больше подходят для участков, подверженных морозам.

Для систем с открытым и закрытым контуром уменьшите потери тепла между солнечными панелями и накопительным цилиндром:

• сохраняя расстояние между ними как можно короче
• изоляция всех труб
• прокладка труб через теплые области дома .

Системы циркуляции воды или теплоносителя

Насосная система

Насосные системы чаще всего устанавливаются в Новой Зеландии. Для оптимизации производительности можно использовать насос, регулируемый температурой воды, для циркуляции воды / теплоносителя.Это может:

• обеспечить гибкость в расположении панели и цилиндра.
• увеличить форму части системы защиты от замерзания за счет активации обратного потока через систему разомкнутого контура, когда существует риск замерзания.

Термосифонная система

В термосифонной (или пассивной) системе, когда вода нагревается в солнечной панели, она поднимается конвекцией в резервуар для хранения, расположенный выше. Затем в панель втягивается холодная вода для обогрева.

Этот тип системы прост, не требует обслуживания и не требует энергии, но цилиндр должен располагаться над солнечными коллекторами, а трубы должны иметь непрерывный подъем.Течение воды с помощью термосифонной системы относительно медленное. Это может значительно увеличить тепловые потери из труб. См. Установку для более подробной информации.

^{Обновлено: 22 октября 2019}

Узнайте о тепловом насосе | Trane

Тепловой насос, как часть системы центрального отопления и охлаждения, использует наружный воздух как для обогрева дома зимой, так и для его охлаждения летом.

Технически тепловой насос — это холодильная система с механическим компрессионным циклом, которая может быть обращена либо для нагрева, либо для охлаждения контролируемого помещения.Подумайте о тепловом насосе как о теплоносителе, постоянно перемещающем теплый воздух из одного места в другое, туда, где он нужен или не нужен, в зависимости от сезона. Даже в слишком холодном воздухе присутствует тепловая энергия. Когда на улице холодно, тепловой насос отбирает имеющееся снаружи тепло и передает его внутрь. Когда на улице тепло, он меняет направление и действует как кондиционер, отводя тепло из вашего дома.

Обратите внимание, что тепловые насосы лучше всего подходят для умеренного климата, а для более низких температур может потребоваться дополнительный источник тепла.В качестве круглогодичного решения для домашнего комфорта тепловые насосы Trane могут стать ключевой частью вашей согласованной системы. Независимый дилер Trane может помочь вам решить, подходит ли вам система с тепловым насосом.

Тепловой насос состоит из двух основных компонентов: внутреннего блока обработки воздуха и наружного блока, аналогичного центральному кондиционеру, но называемого тепловым насосом. Наружный блок содержит компрессор, который циркулирует хладагент, который поглощает и отдает тепло при перемещении между внутренним и наружным блоками.

Тепловые насосы и кондиционеры используют ту же технологию для охлаждения вашего дома. Они обладают одинаковыми энергосберегающими характеристиками. За исключением нескольких небольших технических отличий, тепловые насосы и кондиционеры охлаждают ваш дом одинаково, без реальной разницы в качестве комфорта, энергоэффективности или затратах на электроэнергию.

Основное различие между тепловыми насосами и кондиционерами заключается в том, что тепловой насос также может обогревать ваш дом, а кондиционер — нет.Кондиционер должен быть соединен с печью, чтобы в доме было полноценное центральное отопление и охлаждение.

Основное различие между ними заключается в том, как они создают тепло. Тепловой насос использует электричество для перемещения тепла из одного места в другое. Печь сжигает топливо, чтобы создать тепло. Благодаря этому тепловой насос будет более энергоэффективным. Например, тепловой насос Trane XV20i является одним из самых эффективных в отрасли HVAC с рейтингом до 20,00 SEER и 10,00 HSPF

Еще одно различие между тепловыми насосами и печами — это энергоэффективность и воздействие на окружающую среду.Поскольку тепловые насосы работают на электричестве, они не выделяют никаких вредных выбросов, которые, как было доказано, способствуют изменению климата.

Plus, тепловой насос также охладит ваш дом летом, избавляя от необходимости покупать отдельный кондиционер.

Узнайте, подходит ли тепловой насос для вашего дома. (Где вы живете, имеет значение).

— Рекомендации по замене

Фото: supplyhouse.com

Более низкие температуры означают одно: зима уже не за горами, поэтому пришло время убедиться, что ваша система отопления остается в хорошем рабочем состоянии.Для гидравлической системы обслуживание должно включать циркуляционный насос, поскольку он, по сути, является «двигателем» всего этого и, возможно, самым важным компонентом.

Хотя другие детали более уязвимы к поломке, циркуляционные насосы ни в коем случае не непобедимы. «Некоторые вещи могут пойти не так, — объясняет Дэниел О’Брайан, технический эксперт интернет-магазина SupplyHouse.com. На какие типы проблем следует обращать внимание? Это зависит от конструкции насоса.

Основными типами насосов являются трехкомпонентные циркуляционные насосы и картриджные циркуляторы.Из двух, трехкомпонентные циркуляторы проблематичнее. О’Брайан говорит: «Трехкомпонентные циркуляционные насосы больше напоминают стиль« старой школы »и имеют больше заменяемых деталей, которые необходимо регулярно смазывать, особенно в начале каждого отопительного сезона». Домовладельцы должны выслушать для выявления проблем. «Если он внезапно начнет издавать странные или раздражающие звуки, возможно, что-то не так, — говорит О’Брайан.

Сменный картридж для насосов серии Taco 1600. Фото: дом снабжения.com

Циркуляционные насосы с картриджами имеют водяную смазку. «Они не требуют масла и имеют очень мало заменяемых частей», — говорит О’Брайан. «Картриджным циркуляционным насосам время от времени может потребоваться новый картридж», но не часто возникает причина для замены самого насоса. По этой причине циркуляционные насосы картриджного типа стали стандартом.

Если домовладелец видит день, когда его циркуляционный насос, наконец, нужно будет заменить, это может быть простой DIY. Но выбор подходящего насоса для замены требует понимания нескольких факторов:

• Различные насосы имеют разную производительность.Скорость потока насоса, измеряемая в галлонах в минуту (GPM), относится к максимальному объему воды, который он может циркулировать при заданном диапазоне напора.

• Диапазон напора — это количество футов, на которое насос может поднять или опустить столб воды при атмосферном давлении.

• В гидравлической системе с замкнутым контуром циркуляционный насос может быть чугунным, поскольку используемая вода обезврежена кислородом для предотвращения ржавчины. Напротив, в гидравлической системе с открытым контуром, где имеется постоянный поток насыщенной кислородом воды, циркуляционный насос должен быть изготовлен из бронзы или нержавеющей стали для предотвращения коррозии.

• Некоторые насосы предлагают функции переменной скорости, которые учитывают изменения тепловой нагрузки дома в течение дня. Используйте насосы с регулируемой скоростью в системе зонных клапанов или с лучистым теплом, которое зависит от одного коллектора для нескольких зон.

Интернет-магазин SupplyHouse.com предлагает большой выбор циркуляционных насосов от лидеров отрасли Taco, Bell & Gossett, Grundfos, Wilo и Armstrong, а также предлагает множество информационных инструментов на своем веб-сайте, в том числе это полезное видео:

Это сообщение доставлено вам компанией SupplyHouse.com. Его факты и мнения принадлежат BobVila. ком.

Плюсы и минусы геотермальных тепловых насосов

Последнее обновление 21.01.2020

Земляные тепловые насосы (GSHP) — это инновационная технология обогрева и охлаждения, но они могут подходить не для всех домов. Важно понимать плюсы и минусы геотермальных тепловых насосов, а также то, как уникальные характеристики вашей собственности могут помочь определить, подходит ли вам установка геотермального теплового насоса.

Факторы, которые следует учитывать перед установкой теплового насоса с грунтовым источником

Большинство владельцев недвижимости могут извлечь выгоду из геотермальных тепловых насосов, но важно понять, что делает недвижимость более или менее подходящей для установки, до подписания контракта. Географические и экологические факторы, наличие скидок и льгот, а также ваша нынешняя система отопления и охлаждения — все это может помочь определить, стоит ли устанавливать GSHP на вашем участке.

Географические факторы и факторы окружающей среды

Многие объекты имеют достаточно физического пространства для установки геотермального теплового насоса. Прежде чем предлагать систему, установщик геотермального теплового насоса осмотрит вашу собственность, чтобы определить, подходит ли она для горизонтального или вертикального контура заземления. Хотя обе конструкции системы обеспечивают преимущества в области энергоэффективности и экономии, установка системы с вертикальным контуром обычно требует больше времени и денег, поскольку вам нужно будет поставить буровую установку на свой участок и, возможно, пробурить твердые породы.

Тип почвы вашей собственности также влияет на затраты и время на установку геотермального теплового насоса. Например, если почва на вашем участке мягкая и ее легко выкопать, установка займет меньше времени и денег, чем установка в более плотных грунтах на глинистой основе или в скальных образованиях. Кроме того, рассмотрите надземные особенности вашей собственности, которые влияют на доступное пространство. Вам потребуется место для установки тяжелой техники, и вам, возможно, придется физически изменить ландшафт вашей собственности во время процесса установки (особенно для установки с горизонтальным контуром).

Если на участке есть водоем, вы можете даже подумать об установке геотермальной системы пруд / озеро. Хотя установка геотермальной петли между прудом и озером встречается реже, чем установка подземных петель, она требует гораздо меньше тяжелого оборудования и времени, что сокращает расходы. Чаще всего водоемы / озера лучше всего подходят для больших коммерческих или промышленных зданий.

Скидки и поощрения

В большинстве случаев система теплового насоса с грунтовым источником сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе, но первоначальные затраты на установку могут показаться немного устрашающими.Если вас беспокоит цена на геотермальную энергию, понимание преимуществ доступных скидок и льгот может помочь вам определить, имеет ли это вложение смысл для вас.

Некоторые штаты и коммунальные службы предлагают финансовые стимулы для геотермальных установок. Часто эти стимулы попадают в категорию «Энергоэффективность». Кроме того, налоговый кредит на возобновляемые источники энергии для жилищного строительства (также известный как инвестиционный налоговый кредит или ITC) дает домовладельцам повсюду налоговый кредит, равный 30 процентам от общей установленной стоимости системы теплового насоса с грунтовым источником.

Для получения дополнительной информации о том, какие скидки и льготы доступны рядом с вами для геотермальных тепловых насосов, посетите Базу данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE).

Существующая система центрального отопления / охлаждения

Земной тепловой насос почти всегда экономит деньги на ежемесячных расходах на отопление и охлаждение по сравнению с газовой или масляной печью, но уровень экономии и срок окупаемости могут варьироваться в зависимости от вашего существующие системы отопления и охлаждения.Например, если вы хотите модернизировать свою собственность геотермальной системой и уже имеете соответствующие воздуховоды, вам не придется платить за дополнительные компоненты или рабочую силу, чтобы установить новые воздуховоды или обновить существующую систему, что может повлиять на общую сумму авансовых затрат. новой системы.

Плюсы и минусы грунтовых тепловых насосов

Как и в случае любого другого важного энергетического решения, существует ряд плюсов и минусов, которые следует учитывать при рассмотрении вариантов геотермального теплового насоса. Вот несколько главных, о которых следует помнить:

Преимущества технологии GSHP

Вот некоторые из основных преимуществ установки геотермального теплового насоса:

Значительная экономия затрат на отопление и охлаждение

По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), владельцы недвижимости, устанавливающие геотермальные тепловые насосы, могут сэкономить до 70 процентов на расходах на отопление и до 50 процентов на затратах на охлаждение, что может привести к увеличению ежегодно экономить более 1000 долларов.При таком уровне экономии энергии геотермальные системы обычно имеют период окупаемости от 5 до 7 лет, что делает GSPH отличным долгосрочным финансовым вложением.

Экологичность

По сравнению с традиционными технологиями домашнего отопления и охлаждения на основе ископаемого топлива, геотермальные тепловые насосы являются более экологически безопасным вариантом. В отличие от котлов или печей, геотермальные тепловые насосы не требуют сжигания ископаемого топлива для производства тепла. Однако GSHP для работы полагаются на электричество, и если вы не генерируете собственную возобновляемую электроэнергию, вы, скорее всего, будете использовать свой тепловой насос с электросетью, которая часто поступает из ископаемого топлива и возобновляемых источников.

Даже если вы используете свой тепловой насос на невозобновляемой электроэнергии, высокая эффективность наземных тепловых насосов означает, что вы все равно будете использовать меньше энергии, произведенной из ископаемого топлива, чем при использовании печи или котла. Тепловые насосы, работающие на земле, могут иметь КПД более 400 процентов, то есть они могут преобразовывать одну единицу электроэнергии в 4 или более эквивалентных единиц отопления или охлаждения для вашей собственности. Для справки, традиционные печи, работающие на ископаемом топливе, имеют КПД от 70 до 90 процентов.

GSHP хорошо работают почти во всех климатических условиях

Хотя на эффективность систем тепловых насосов с воздушным источником влияет температура наружного воздуха (поскольку они используют температуру воздуха для сбора и рассеивания тепла), тепловые насосы с наземным источником почти полностью не подвержены влиянию холодным или теплым климатом.Это потому, что земля существует под землей с почти постоянной температурой повсюду, независимо от температуры воздуха над землей. Экстремальный климат или районы с особенно влажной почвой могут повлиять на тип теплового насоса, который вы хотите установить, но в целом геотермальные тепловые насосы хорошо работают независимо от климата благодаря постоянному нагреву земли.

Недостатки технологии GSHP

Вот некоторые недостатки установки геотермального теплового насоса, о которых следует помнить при оценке вариантов отопления и охлаждения:

Высокие предварительные затраты на установку

Геотермальные тепловые насосы могут потребовать значительных предварительных затрат, особенно если вам необходимо установить или модернизировать воздуховоды на вашем участке.Вы можете рассчитывать заплатить от 10 000 до 30 000 долларов за полную установку GSHP без учета любых местных или федеральных налоговых льгот и скидок. Тепловые насосы с воздушным источником (ASHP) обычно имеют более низкую стоимость и также предлагают преимущества по сравнению с традиционными системами отопления и охлаждения, но не так эффективны и долговечны, как системы GSHP

Возможные изменения ландшафта

Установка геотермального теплового насоса включает установку системы контура заземления, что может привести к значительным изменениям надземной части.В частности, при установке горизонтальных петель вашему установщику потребуется выкопать траншею на большой площади вашего участка, что может изменить настройку и внешний вид вашего участка. Вертикальные контуры заземления занимают меньше места, но по-прежнему требуют установки тяжелой техники на вашу территорию.

Системы с разомкнутым контуром могут загрязнять грунтовые воды

Геотермальные системы с разомкнутым контуром гораздо реже, чем установки с замкнутым контуром, но в случае, если вы выберете систему с разомкнутым контуром, имейте в виду, что загрязнение грунтовых вод возможно.Поскольку в системах с разомкнутым контуром природные грунтовые воды циркулируют напрямую, есть вероятность, что вода, проходящая через тепловой насос и теплообменник, загрязнит источник воды, из которого вы забираете воду.

GSHP против ASHP: что лучше?

Существуют два основных типа тепловых насосов: земляные и воздушные — как они сравниваются? На высоком уровне технология GSHP почти всегда более эффективна, чем ASHP, но технология ASHP дешевле в установке.