No Image

Что такое открытая и закрытая система отопления

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

Закрытая и открытая система отопления являются основными схемами, используемыми для обогрева жилых зданий. Открытая отопительная система является самой распространенной среди систем с естественной циркуляцией. В основе работы данной системы лежат термодинамические законы. На выходном канале котла образуется зона повышенного давления, под воздействием которого разогретая жидкость двигается по трубопроводу, постепенно отдавая тепловую энергию.

Охладившись, теплоноситель поступает обратно в котел, где опять осуществляется его нагрев. Таким образом работает система с естественной циркуляцией. В такой конструкции можно использовать только воду, поскольку антифризы, используемые для отопления, слишком быстро испаряются.

Открытая система отопления

Открытая система отопления схема которой предполагает наличие расширительного бачка, используется во многих домах. При расширении излишки жидкости попадают именно в расширительный бак. Кроме того, при избытке воды в системе она также поступает в бачок.

Расширительный бак не герметичен, что обуславливает постоянное испарение воды, поэтому ее необходимо периодически доливать. Схема открытой системы отопления довольно проста, но при этом отличается надежностью. Открытая система теплоснабжения не предусматривает наличие насоса. Количество входящих в систему элементов довольно невелико: трубопровод, расширительный бачок, отопительные приборы и котел. В такой конструкции можно устанавливать любые котлы, кроме электрических.

Жидкость в открытой системе отопления двигается довольно медленно, поэтому трубы в процессе использования нужно постепенно прогревать, чтобы предотвратить их износ и закипание воды (подробнее: "Как устроена система отопления открытого типа – схема отопительной системы").

В том случае, если в холодную пору года отопление не функционирует, воду из системы необходимо слить, чтобы избежать замерзания или прорыва труб.

Для обеспечения хорошей циркуляции отопительный котел должен быть установлен на самом низком уровне, а в самой высокой точке системы располагается расширительный бачок. Для использования открытой системы отопления в зимних условиях бачок нужно утеплять. При прокладке трубопровода для такой системы желательно использовать минимум соединительных деталей.

Закрытая система отопления

Если в процессе работы жидкость расширяется выше определенного уровня, то клапан расширительного бачка открывается и устраняет излишки теплоносителя. Когда температура в системе понизится, насос закачает жидкость обратно в систему.

Давление в таких системах всегда находится в определенных пределах, поэтому теплоноситель постоянно подвергается деаэрации.

Бак для закрытой отопительной системы обычно изготавливается из высокопрочного металла. Конструктивно бак состоит из двух частей, которые завальцованы друг к другу. Во внутренней полости бака находится диафрагма из термостойкой резины. Кроме того, внутри постоянно находится небольшое количество газа (как правило, азота или воздуха). Диафрагма делит бака на две части, в одну из которых попадает расширившаяся жидкость, а во второй находится газ. Попадая в бак, вода давит на мембрану, заполняя свободное пространство бака, а при остывании жидкости в системе под воздействием диафрагмы находящаяся в баке вода вытесняется обратно.

Различия открытой и закрытой системы

Что же лучше – открытая или закрытая система отопления?

Существует ряд параметров, существенно различающих открытую и закрытую отопительные системы:

  1. Место размещения расширительного бачка. В открытой системе бак необходимо располагать в самой высшей точке, а закрытая система отопления не предъявляет к расположению бака никаких требований.
  2. В закрытой системе отопления поддерживается постоянное атмосферное давление, поскольку извне воздух в такую систему не попадает (детальнее: "Замкнутая система отопления — схема на примерах"). За счет этого значительно увеличивается длительность службы отопления. Дополнительное давление в верхней части системы позволяет уменьшить риск возникновения воздушных пробок, закупоривающих расположенные сверху радиаторы.
  3. Для открытой отопительной системы необходимы трубы большого диаметра, которые довольно неудобны при монтаже и в процессе эксплуатации. Кроме того, их довольно трудно замаскировать, что негативно сказывается на дизайне помещений. Для работы такой системы необходим постоянный уклон, создание которого требует дополнительных усилий.
  4. Закрытая система конструктивно значительно проще и дешевле, поскольку монтаж тонких труб менее трудоемкий, а их стоимость гораздо ниже стоимости толстых труб.
  5. При правильной установке циркуляционного насоса можно будет избежать постоянного шума.

Достоинства открытой отопительной системы:

  • простота эксплуатации;
  • отсутствие необходимости установки насоса;
  • равномерное распределение тепла по помещениям;
  • легкий пуск и остановка системы;
  • независимость от электричества;
  • надежность;
  • упрощенный монтаж.

Недостатки открытой отопительной системы:

  • ухудшение износоустойчивости системы при попадании в нее воздуха;
  • плохая сопротивляемость низким температурам окружающей среды при непостоянной работе;
  • медленный прогрев после запуска;
  • необходимость постоянного наблюдения за уровнем теплоносителя в расширительном бачке;
  • несовместимость системы с антифризами;
  • большие габариты;
  • низкий КПД.
Читайте также:  Порядок проведения проверок и осмотров устройств молниезащиты

Достоинства закрытой системы отопления:

  • простая установка;
  • отсутствие необходимости наблюдать за уровнем теплоносителя в бачке;
  • хорошая устойчивость перед замерзанием за счет использования антифриза в качестве теплоносителя;
  • возможность регулировать температуру системы за счет увеличения или уменьшения количества энергоносителя;
  • возможность долгосрочного использования одной партии воды, что происходит за счет герметичности системы;
  • контролируемый уровень давления;
  • экономичность;
  • технологичность, обуславливающая долгий срок эксплуатации;
  • возможность работы в связке с дополнительными обогревательными приборами.

Недостатки закрытой отопительной системы:

  • зависимость от электроэнергии, которая требуется для функционирования насоса (решить проблему можно, установив компактный генератор);
  • любое нарушение герметичности может привести к попаданию воздуха в систему;
  • расширительные бачки с диафрагмами имеют довольно большие габариты, что зачастую затрудняет их установку.

Заключение

Выбор подходящей отопительной системы – дело сугубо индивидуальное, и каждый домовладелец может выбрать самый удобный вариант. Закрытая и открытая система отопления имеет самые разные параметры и функционал, различается по большому количеству характеристик и подходит для разных случаев.

Открытая отопительная система гораздо больше подходит для небольших зданий: чаще всего такую систему можно встретить на дачах или в загородных домах. Схема отопления открытого типа выглядит довольно просто, а ее надежность очень высока.

Закрытая система сложнее как в установке, так и в использовании, но она обладает рядом преимуществ. Отопительные системы закрытого типа обычно используют в многоэтажных зданиях или коттеджах.

Вопрос тут прозвучал в моей почте: "Какую систему выбрать для своего дома, открытую или закрытую?" Прежде всего, полагаю, надо бы разобраться, что из себя представляет та и другая, какие отличия, какие плюсы-минусы.

Я свое мнение, конечно, имею на этот счет, но все же походил по рунету, почитал. В мире сколько людей, столько и мнений. Нередко при обсуждении этого вопроса приводятся аргументы, касающиеся естественной и принудительной циркуляции в системе, и никоим образом не относящиеся к выбору ее типа — открытая или закрытая.

Кроме того, во главу угла ставятся отличия в стоимости комплектующих, а также расходов на монтаж системы. Мне удивительно слышать такое. Тут отличий мало, но все же: ты для кого систему собрался монтировать? Дяде или себе? Полагаю, разумнее было бы говорить об эксплуатации, о различиях систем в процессе их работы.

А комплектующие — это разовые расходы, совершенно малозначимые в сравнении с возможными расходами и неудобствами в процессе эксплуатации, возможно, десятки лет. Удобство монтажа выгодно кому? Только тем, кто на этом деньги делает. А мы себе делаем, и нам надо систему удобную в эксплуатации, а не в монтаже.

Однако, поговорим все же обо всех возможных отличиях между этими вариантами систем отопления. Они существуют, как и везде в подобных случаях, в следующем перечне:

  • Отличия в устройстве и принципах работы.
  • Отличия в монтаже и наладке.
  • Отличия в эксплуатации.

Отличия в устройстве и принципах работы.

Устройство. Открытая система отопления сообщается с атмосферой посредством открытого расширительного бака. Это главное и, пожалуй, единственное отличие открытой системы от закрытой в части ее устройства. Закрытая система и называется закрытой потому, что сообщения с атмосферой не имеет — ее расширительный мембранный бак герметизирован.

Принцип работы. При нагреве теплоносителя последний расширяется в любой системе. Из-за увеличения объема излишки теплоносителя уходят в расширитель. В открытой системе увеличивается уровень теплоносителя в ее открытом расширительном баке. В закрытой системе теплоноситель, поступая в расширитель, просто сжимает находящийся там газ.

Отличия в монтаже и наладке.

Расход материалов. Существуют утверждения, что в случае с открытой системой увеличиваются затраты на комплектующие (трубы). Это неправда. Как открытая, так и закрытая системы могут быть смонтированы совершенно одинаково. Разница лишь в том, что как раз в закрытой системе будут несколько увеличены расходы на такие комплектующие, как мембранный бак (расширитель) и группа безопасности (воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан). В открытой системе эта группа безопасности — собаке пятая нога. Бегать не помогает, только болтается и мешает.

Читайте также:  Технология дренажа вокруг дома

А вот необходимость в мембранном баке и группе безопасности для закрытой системы очевидна. В открытой же системе расширитель может быть выполнен более просто, вплоть до полиэтиленовой канистры. Он не испытывает повышенных давлений, а в случае правильного, грамотного построения системы теплоноситель в нем всегда остается холодным.

Монтаж и наладка. Грамотное построение системы необходимо и в том и в другом случае. Это также очевидно. Как очевидно и то, что в обоих вариантах требуются одинаковые тщательность и аккуратность. Разница лишь в том, что при монтаже закрытой системы необходимо после монтажа обязательно проводить опрессовку (испытание системы повышенным давлением).

Отличия в эксплуатации.

Расширитель. Этот элемент в системе обусловливает отличия в ее эксплуатации. В открытой системе отопления расширитель сообщается с воздухом. В результате происходит медленное испарение теплоносителя. Приходится следить и по необходимости добавлять.

И если в качестве теплоносителя используются незамерзающие жидкости, содержащие в своем химическом составе легко-испаряющиеся ингредиенты, этот процесс неизбежно отравляет окружающий воздух.

Кроме того, непосредственный контакт воздуха с теплоносителем приводит к обогащению последнего кислородом, что может отрицательно сказаться на состоянии внутренних поверхностей стальных элементов системы (трубы и т.п.), ибо это способствует ржавлению.

Да. Испарение и ржавление — это недостаток, присущий открытой системе отопления с открытым расширителем. Лично я прошел такое, столкнулся вплотную, когда сделал расширитель стальным и открытым полностью.

Приобретя такой опыт, я вместо стальной коробки пристроил полиэтиленовую канистру и теперь могу вполне уверенно говорить, что холодный расширитель, имеющий лишь небольшое отверстие для сообщения с атмосферой и тончайшую масляную пленку на поверхности теплоносителя, практически предотвращает его испарение. А в устоявшейся автономной системе, в которой годами не сливается (не меняется) вода, внутренние поверхности остаются невредимыми.

Что же касается различных незамерзаек, то их поведение в этом смысле мне неизвестно, потому говорить и утверждать что либо не буду.

Теперь о закрытой системе. Поскольку расширительный бак герметично закрыт, вся система во все время эксплуатации испытывает постоянную смену внутреннего давления. Понятно, что последнее целиком и полностью зависит от температуры теплоносителя и его коэффициента расширения. Нагрели — давление повысилось. Остудили — давление снизилось.

При такой "игре" происходит постепенное "расшатывание" соединений и всех слабых мест в конструкции. Способствует этому также и постоянно меняющееся тепловое расширение конструктивных элементов, которое присутствует в обоих вариантах.

Лично я по жизни человек осторожный, не привыкший доверять "профессионализму" какого-то слесаря, нанятого фирмой-подрядчиком с дороги. Но и сам, конечно же, не крутой профи. И потому, когда встаю перед подобным выбором, больше склоняюсь к более безопасному варианту. Тем более, что был очевидцем не одного случая гибели людей от ожогов, полученных в результате аварии системы отопления под давлением. Один из таких погибших — мой родной дядька.

Так вот, вариант закрытой системы — это более опасный вариант. По изложенной причине рано или поздно в процессе эксплуатации (может быть, даже через много лет) произойдет где-то прорыв, и прорыв этот будет обязательно с горячей водой (теплоносителем).

Даже хорошо рассчитанная система, профессионально собранная, не исключает таких явлений. В случае же открытой системы любое ее повреждение может привести лишь к течи без фонтанирующего потока кипятка.

Лично для меня это обстоятельство является практически решающим при самостоятельной сборке системы отопления для частного дома. Только открытая! Дешевле, проще, безопаснее и надежнее. По крайней мер, расширительный бак менять в случае разрыва мембраны никогда не придется.

PS. О варианте системы отопления с тепловым аккумулятором. При открытой системе вполне возможно сварить на месте прямоугольный кубовый бак, и он будет работать долгие годы. Но если систему закрыть, "игра" давления (и стенок) неизбежно приведет к тому, что сварные швы бака быстро дадут течь.

Водяное отопление в индивидуальном жилом доме состоит из котла и радиаторов, соединенных трубами. Вода нагревается в котле, по трубам перемещается в радиаторы, в радиаторах отдает тепло и снова поступает в котел.

Центральное отопление устроено, как и автономное. Разница в том, что центральная котельная или ТЭЦ отапливает много домов.

Термины «закрытая система» и «открытая система» применяются для характеристики автономного отопления и центрального отопления, но отличаются по смыслу:

  • В автономных отопительных системах открытыми называют системы, которые через расширительный сосуд, сообщается с атмосферой. Системы, у которых сообщения с атмосферой нет, называют закрытыми.
  • В домах, с центральным отоплением, открытой называют систему, где горячая вода к кранам поступает непосредственно из отопительной системы. А закрытой, когда поступившая в дом горячая вода нагревает в теплообменнике водопроводную воду.
Читайте также:  Виды коптилен горячего копчения

Автономные системы отопления

Вода, которой заполнены котел, трубы и радиаторы, при нагревании расширяется. Давление внутри резко повышается. Если не предусмотреть возможность удаления добавочного объема воды, то произойдет разрыв системы. Компенсация изменений объемов воды при изменении температуры происходит в расширительных сосудах. С ростом температуры, избыток воды, перемещается в расширительный сосуд. С уменьшением температуры система дополняется водой из расширительного сосуда.

  • Открытая система постоянно соединена с атмосферой через открытый расширительный сосуд. Сосуд выполняется в виде прямоугольного или круглого бака. Форма значения не имеет. Важно чтобы он имел достаточную емкость, чтобы вместить дополнительный объем воды, образующийся от температурного расширения циркуляционной воды. Расширительный сосуд размещается в самой высокой части системы отопления. С системой отопления сосуд соединен трубой, которую называют стояк. Стояк присоединяется в нижней части бака – к днищу или боковой стенке. В верхней части расширительного бака присоединяется сливная труба. Она выводится в канализацию или на улицу за пределы здания. Сливная труба нужна на случай переполнения бака. Она же и обеспечивает постоянное соединение бака и системы отопления с атмосферой. Если система заполняется водой вручную ведрами, бак дополнительно оборудуется крышкой или люком. Если емкость бака выбрана правильно, то уровень воды в баке проверяется перед включением отопления. Давление воды в «открытой системе» равно атмосферному давлению, и не меняется при изменении температуры воды, которая циркулирует в системе. Устройство безопасности от повышения давления не требуется.
  • Закрытая система изолирована от атмосферы. Расширительный сосуд герметичный. Форма сосуда выбрана так, чтобы он выдерживал наибольшее давление при минимальной толщине стенок. Внутри сосуда находится резиновая мембрана, которая разделяет его на две части. Одна часть заполнена воздухом, другая часть присоединяется к системе отопления. Расширительный сосуд может быть установлен в любой точке системы. При увеличении температуры воды избыток поступает в расширительный сосуд. Воздух или газ в другой половине мембраны сжимается. При снижении температуры, давление в системе уменьшается, вода из расширительного сосуда под действием сжатого воздуха вытесняется из расширительного сосуда в систему. В закрытой системе давление выше, чем в открытой системе и постоянно меняется в зависимости от температуры циркулирующей воды. Кроме того закрытая система обязательно оборудуется предохранительным клапаном на случай опасного повышения давления и устройством для выпуска воздуха.

Открытая система отопления

Централизованное теплоснабжение

Вода при центральном отоплении нагревается в центральной котельной или ТЭЦ. Здесь же и происходит компенсация расширения воды с изменением температуры. Далее горячая вода нагнетается циркуляционным насосом в тепловую сеть. Дома подключаются к тепловой сети двумя трубопроводами – прямым и обратным. Войдя в дом по прямому трубопроводу, вода разделяется по двум направлениям – на отопление и на горячее водоснабжение.

  • Открытая система. Вода идет непосредственно к кранам горячей воды, и сбрасывается в канализацию после использования. «Открытая система» проще закрытой, но в центральных котельных и ТЭЦ приходится выполнять дополнительную обработку воды – очистку и удаление воздуха. Для жильцов эта вода стоит дороже водопроводной, а качество ее ниже.
  • Закрытая система. Вода проходит через бойлер, отдавая тепло на нагрев водопроводной воды, соединяется с обратной водой отопления и возвращается в тепловую сеть. Нагретая водопроводная вода поступает в краны горячей воды. Закрытая система из-за применения теплообменников сложнее открытой, но зато водопроводная вода не подвергается дополнительной обработке, а только нагревается.

Закрытая система отопления

Термины «открытая система» или «закрытая система» применяются не ко всей системе центрального отопления города или поселка, а к каждому дому в отдельности. В одной системе центрального отопления возможно подключение домов и с «открытой системой» и с «закрытой системой». Постепенно открытые системы должны дополняться теплообменниками и превращаться в закрытые системы.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector