Закрытая и открытая система отопления отличия

Содержание

Закрытая и открытая система отопления отличия

Закрытая и открытая система отопления на примерах схем

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.

Закрытая и открытая система отопления отличия

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 отопления 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.

Закрытая и открытая система отопления отличия

Жидкость в открытой системе отопления двигается довольно медленно, поэтому трубы в процессе использования нужно постепенно прогревать, чтобы предотвратить их износ и закипание воды.

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

Испарение жидкости в закрытой системе отопления исключено, поскольку такая конструкция герметична, а циркуляция теплоносителя обеспечивается насосом. В систему с принудительной циркуляцией входят те же элементы, что и в открытую систему отопления, но список дополняется циркуляционным насосом.

Закрытая и открытая система отопления отличия

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.

Закрытая и открытая система отопления отличия

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.

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.

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.

Закрытая и открытая системы отопления

Закрытая и открытая система отопления отличия

Открытая система отопления является самой простой и энергонезависимой системой с естественной циркуляцией. Основана такая система на законах термодинамики. На выходе из котла создаётся повышенное давление, далее горячая вода проходит по трубам в область с более низким давлением, при прохождении теряя температуру.

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.

Закрытая и открытая система отопления отличия

В открытой системе отопления вода циркулирует медленно. Поэтому трубы при эксплуатации должны разогреваться постепенно, чтобы избежать их повреждения и закипания теплоносителя. Это может привести к преждевременному износу оборудования. Если в зимний период отопление не используется, то вода из системы обязательно сливается, во избежание замерзания трубопровода.

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 .

Закрытая и открытая система отопления отличия

В закрытой системе отопления при повышении температуры клапан расширительного бака открывается и забирает излишки теплоносителя. При понижении температуры теплоносителя циркуляционный насос закачивает его обратно в систему. В данной системе отопления поддерживается давление в заранее установленных пределах. Благодаря этому, осуществляется функция деаэрации теплоносителя.

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.
Вам будет интересно  Элеваторный узел системы отопления; назначение, виды, монтаж

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.

Закрытая и открытая система отопления отличия

Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжней для него.

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.

Закрытая или открытая система отопления — чему отдать предпочтение?

Закрытая и открытая система отопления отличия

Практически все современные загородные дома обогреваются при помощи водяного отопления. При этом источником энергии могут быть котлы, работающие на природном газе, электричестве, жидком или твердом топливе. И в большинстве домов используется схема с естественным движением теплоносителя, что подразумевает устройство открытой системы отопления.

Наряду с ней существует и закрытая схема движения теплоносителя. Чем они отличаются, и какая из них лучше?

Виды систем отопления

Принцип работы систем водяного отопления основан на замкнутом цикле движения воды. При этом сама система состоит из отопительного устройства, трубопровода и источников тепла, которыми являются радиаторы. Вода нагревается в отопительном котле до нужной температуры, поступает в прямую трубу и далее к радиаторам, которые, отдавая тепло, обогревают помещения. Остывшая вода по обратке возвращается снова в котел для повторного нагревания, и цикл повторяется.

Движение теплоносителя в системе водяного отопления для частного дома может быть естественным или принудительным.

В качестве нагревательного устройства используют напольные или настенные котлы с двумя или одним контурами и с теплоносителем в виде воды, антифриза или пара. Все зависит от желания домовладельца получать только тепло в дом или еще и горячую воду для бытовых нужд. Кроме того, котлы подразделяют еще по многим функциональным параметрам.

Открытая система отопления

В этой схеме теплоноситель, которым чаще всего бывает простая вода, движется по законам физики естественным путем за счет разности в плотности холодной и горячей воды. Этому также способствует уклон проложенных труб.

Плотность нагретой воды значительно меньше плотности холодной. Разность в этих значениях ведет к тому, что создается гидростатический напор, «продвигающий» горячую воду к радиаторам.

В состав открытой системы входят:

  • отопительный котел
  • расширительный бак
  • трубы прямые и обратные
  • радиаторы

Важно! В открытой системе отопления использование антифириза проблематично из-за того, что в расширительном баке теплоноситель находится в открытом состоянии. А антифриз быстро испаряется. Поэтому используется только вода.

Некоторые особенности открытой системы

Закрытая и открытая система отопления отличия

Устройство схемы отопления

Теплоноситель, нагретый до высокой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый более холодной водой, поступающей из обратки снизу. Так происходит естественная циркуляция, в результате которой и нагреваются радиаторы.

Как известно из школьного курса физики, при нагревании тела расширяются, что происходит и с горячей водой. Её излишки должны куда-то деться. Трубы и радиаторы не вмещают их, поэтому для таких целей существует расширительный бак. Именно в него поступают излишки горячей воды. Остыв, они возвращаются в систему отопления.

При таком устройстве расширительный бак должен располагаться как можно выше. Обычно его устанавливают на неотапливаемом чердаке. Расширительный бак не закрыт крышкой, так что вода вбирает в себя кислород из окружающего воздуха. Отсюда и название системы отопления — «открытая». Уровень воды в расширительном бачке должен постоянно контролироваться, чтобы в трубопроводе не возникало воздушных пробок, приводящих к неэффективной работе радиаторов.

Естественная циркуляция теплоносителя происходит достаточно медленно. Поэтому нужно следить за тем, чтобы и вода нагревалась так же медленно. Нельзя доводить температуру теплоносителя до точки закипания, поскольку это ведет к преждевременному износу всех составляющих отопительной системы .

В зимний период, если отопление не используется, следует в обязательном порядке сливать теплоноситель, чтобы сохранить в целости трубы, радиаторы и сам котел.

При монтаже открытой системы отопления следует соблюдать некоторые рекомендации:

  1. Устанавливать отопительный котел как можно ниже по отношению к трубам и приборам отопления.
  2. Расширительный бак при установке на чердаке должен быть утеплен, чтобы исключить замерзание воды в сильные морозы.
  3. Трубопровод необходимо монтировать с соблюдением рекомендованного уклона.
  4. Прокладывая трубопровод и устанавливая радиаторы, следует избегать большого количества изгибов, колен и отводов.
  5. Использовать минимум соединительных элементов и фасонных деталей.
  6. На выходе из котла устанавливать трубу с максимальным диаметром.

Подбор сечения труб

Закрытая и открытая система отопления отличия

Трубы в системах отопления

При площади дома 50-100 кв. м рекомендуется использовать выходящую и входящую в котел трубу диаметром 40 мм. И чем больше площадь, тем большим должен быть диаметр трубопровода.

Трубы, идущие к радиаторам, должны иметь такой же диаметр, как у стояка, а подводящие непосредственно к радиаторам могут быть и меньшего сечения.

Уклон горизонтальных труб находится в пределах от 0,005 до 0,01%. При этом его нужно выполнять по направлению от котла к радиаторам.

Плюсы открытой системы

К достоинствам открытой системы отопления следует отнести:

Равномерность прогрева отапливаемых помещений, что создает комфортную обстановку в доме.

  • Простое устройство и легкость обслуживания системы.
  • Отсутствие циркуляционного насоса, что позволяет отоплению работать без шума и вибрации, не нарушая комфорт жильцов.
  • Длительную эксплуатацию благодаря отсутствию насоса, который может часто выходить из строя, как любой рабочий механизм.
  • Независимость отопительной системы от электричества, которое имеет свойство пропадать в самый неподходящий момент.
  • Однако, несмотря на массу преимуществ, открытые системы пользуются все меньшим спросом из-за своих недостатков.

Минусы системы

Закрытая и открытая система отопления отличия

Открытая система отопления с естественной циркуляцией.

Недостатки открытой схемы заключаются в следующем:

  • Повышенная стоимость, обусловленная использованием труб большого диаметра.
  • Сложность монтажа из-за необходимости рассчитывать уклон горизонтальных участков труб.
  • Риск перемерзания воды в расширительном баке открытого типа .
  • Отсутствие насоса, что ограничивает общую длину трубопровода тридцатью метрами.
  • Открытый расширительный бак создает условия для проникновения кислорода в систему. А это повышает риск коррозии труб и радиаторов.
  • Требуется постоянный контроль над уровнем теплоносителя в расширительном бачке.
  • Невозможность использовать в качестве теплоносителя антифриз.
  • Много времени уходит на нагрев труб и радиаторов.

Как видите, недостатков все-таки больше, чем достоинств. Поэтому для современных загородных домов, которые нередко имею 2 или более этажей, лучше выбирать водяное отопление с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Закрытая система

Схема однотрубной закрытой системы отопления

В подобной схеме движение теплоносителя осуществляется под действием циркуляционного насоса. Принцип работы отопления такой же, как и в открытой системе. Но здесь все трубы и радиаторы нагреваются значительно быстрее.

Расширительный бачок устанавливают непосредственно в помещении. А это сокращает расходы на трубы и устраняет риск перемерзания воды в бачке. Кроме того, бак мембранного типа герметичен, что исключает испарение теплоносителя, так что в качестве последнего можно использовать антифриз.

Применение антифриза имеет свои положительные стороны, поскольку позволяет хозяевам спокойно покидать свое жилье на продолжительное время. Ведь риск разморозить систему отопления практически равен нулю.

Включение же циркуляционного насоса в отопительную схему дает следующие преимущества:

  1. Простой монтаж.
  2. Возможность использовать трубы меньшего диаметра, что ведет к удешевлению всей отопительной конструкции.
  3. Теплоноситель не испаряется благодаря герметичности расширительного бачка, поэтому отпадает необходимость постоянного контроля над его уровнем.
  4. Возможность регулировать температуру в помещении путем увеличения или уменьшения количества подаваемого в трубы и радиаторы теплоносителя.
  5. Возможность подключения к отопительной системе дополнительного элемента обогрева «теплый пол».

Некоторые особенности устройства закрытой системы

Закрытая и открытая система отопления отличия

Котел «Куппер» с закрытой принудительной циркуляцией системой

Вам будет интересно  Отопление кондиционирование и вентиляция – комплекс мер

Такое преимущество, как использование труб меньшего диаметра, не следует доводить до абсурда и устанавливать трубы минимального сечения в надежде сэкономить средства. Ведь это чревато увеличением давления в трубопроводе, с чем может не справиться циркуляционный насос недостаточной мощности.

Обратите внимание! Еще одно предупреждение. При монтаже отопительной системы следует особое внимание обратить на правильность установки насоса. Ротор механизма должен располагаться горизонтально относительно своей оси. Это позволит устройству работать без шума и испытывать меньшее трение с теплоносителем.

Циркуляционный насос и расширительный бак должны устанавливаться на обратке перед входом в котел.

Недостатком принудительной циркуляции с использованием насоса является то, что вся система зависит от наличия постоянного электроснабжения. Поэтому для бесперебойного обеспечения дома теплом рекомендуется дополнительно приобретать электростанции, работающие на жидком топливе, на случай аварийных ситуаций.

Виды разводок водяного отопления

Независимо от того, закрытая или открытая система отопления выбрана для загородного дома, следует знать, что существуют различные способы разводки:

Применение каждой из них зависит от:

  • места прохождения подающей трубы
  • методов подсоединения радиаторов и стояков подающей функции
  • мест установки стояков

Закрытая и открытая система отопления отличия

Двухтрубная система отопления

Двухтрубная система разводки является самой распространенной. При этом способе к каждому радиатору подходят две трубы — подающая горячий теплоноситель и обратная, по которой отводится охлажденная вода. При этом трубопровод можно делать:

Каждая из них имеет достоинства и недостатки. Например, лучевая разводка. Несмотря на то, что она позволяет регулировать нагревание каждого радиатора отдельно, она требует сложного монтажа с устройством нескольких распределительных коллекторов и большого расхода труб.

Однотрубная разводка может быть горизонтальной и вертикальной. Горизонтальная разводка при однотрубной системе не позволяет регулировать величину теплоносителя. Поэтому, чтобы исправить такой недочет, следует устанавливать специальные перемычки — байпасы.

Однотрубная вертикальная разводка преимущественно используется для отопления домов в несколько этажей.

Заключение

Как видите, видов отопления существует достаточно, чтобы выбрать для своего дома оптимальный вариант. Но независимо от способа подачи теплоносителя к радиаторам отопления, расчет и монтаж следует поручать только специализированным организациям. Они должны иметь опыт подобного строительства и лицензию, разрешающую производство такого вида работ.

Открытая отопительная система

Общеизвестно, что между котельной установкой и приборами отопления по трубам циркулирует жидкий теплоноситель, работающий в качестве посредника для передачи тепловой энергии. В отличие от печей, нагревающих воздух вокруг себя напрямую, водяная система способна переносить теплоту на большие расстояния. Это и привело к ее повсеместному внедрению. Простейшая схема открытой системы отопления для одноэтажного дома представлена на рисунке:

dvuhtrubnaja-gravitacionnaja-sistema.jpg

Вода, протекающая по трубопроводам, расширяется вследствие нагревания. Образующийся излишек вытесняется в специальную емкость – расширительный бак. Особенность открытой схемы, отличающая ее от других систем – установленный в самой высокой точке бак открытого типа. Простыми словами, емкость, куда вытесняется излишек горячего теплоносителя, напрямую сообщается с атмосферой.

Функционирует схема следующим образом. При повышении температуры объем воды в сети возрастает, соответственно, поднимается ее уровень в расширительном баке. При этом часть воздуха из емкости просто вытесняется в атмосферу через патрубок. Когда в силу разных причин температура падает, снижается и уровень теплоносителя в резервуаре, а воздух извне занимает его место, свободно входя через открытый патрубок.

Примечание. Нельзя путать рассматриваемую схему с таким понятием, как открытая система теплоснабжения. Понятие касается централизованных сетей, из которых теплоноситель безвозвратно отбирается на нужды горячего водоснабжения. При индивидуальном отоплении частных домов и других зданий подобные схемы не применяются.

Виды открытых систем

Подобные схемы водяного отопления делятся на виды в зависимости от способа циркуляции и доставки теплоносителя к радиаторам с последующим его возвратом обратно в котел. Нагретая вода может двигаться по магистралям двумя способами:

  • с помощью естественной циркуляции;
  • искусственным побуждением от насоса.

В силу особенностей конструкции избыточное давление в открытой системе отопления практически отсутствует. В высшей точке оно равняется атмосферному, а в низшей несколько повышается из-за гидростатического воздействия столба воды. Значение этого напора невелико, что дает возможность организовать естественную циркуляцию теплоносителя. Принцип основан на том, что теплоноситель с разной температурой имеет различную плотность, а значит, и массу. Пример: 1м3 воды при t = 40 °С весит 992 кг, после возрастания температуры до 60 °С масса 1м3 падает до 983 кг.

Казалось бы, разница незначительна. Тем не менее она позволяет остывшему теплоносителю с низкой температурой вытеснять из котла более легкую горячую воду. В трубопроводах возникает естественная (конвективная) циркуляция, а подобные системы называют самотечными либо гравитационными, ведь движение в них происходит за счет силы тяжести. Поэтому скорость течения теплоносителя в магистралях и радиаторах невелика, всего 0.1—0.3 м/с. Зато такие схемы полностью энергонезависимы, при условии, что совместно с ними работают котлы для открытой системы отопления, нетребующие электричества.

Примечание. В гравитационных системах магистрали делаются с увеличенными уклонами и диаметрами труб.

shema-tupikovoj-sistemy-otoplenija.jpg

С целью повысить скорость протекания воды по трубам и уменьшения времени прогрева помещений в магистраль, идущую от котла, встраивается насос. Он принуждает теплоноситель двигаться со скоростью 0.3—0.7 м/с, из-за чего теплоотдача происходит интенсивнее, а все ветви прогреваются равномернее. Благодаря присутствию насоса расстояние между источником тепла и батареями может быть увеличено как по протяженности, так и по высоте.

Установка насосного агрегата позволяет создать небольшое избыточное давление в системе отопления, позволяющее теплоносителю хорошо затекать в радиаторы. Это однозначно повышает эффективность работы системы в целом, хотя и делает ее зависимой от наличия электроэнергии.

Примечание. Чтобы обогрев частного дома не прекращался вместе с отключением электричества, циркуляционный насос принято устанавливать на параллельной байпасной линии.

Из чего состоит система и как она работает

Чтобы тепло поступало от котельной к приборам отопления, в водяной системе используется посредник – жидкость. Теплоноситель такого типа перемещается по трубопроводу и нагревает помещения в доме, причем все они могут иметь разную площадь. Этот фактор делает популярной подобную систему отопления.

Движение теплоносителя может осуществляться естественным путем, в основе циркуляции лежат принципы термодинамики. Благодаря разной плотности холодной и нагретой воды и уклону трубопровода вода движется по системе.

Одним из важных элементов системы отопления является открытый расширительный бачок, сюда поступает лишняя нагретая жидкость. Именно этот элемент стабилизирует давление теплоносителя. Главное условие – бак следует располагать в самой верхней точке отопительной системы.

Открытое теплоснабжение функционирует по следующей схеме:

  • В котле нагревается вода и подается к приборам отопления в каждое помещение дома.
  • На обратном пути лишняя жидкость уходит в расширительный бак открытого типа, ее температура понижается, и вода обратно возвращается в котел.

05fcedc9774dedc904d7568ea50a12ce.jpg

Системы отопления однотрубного типа подразумевает использование одной магистрали для подачи и обратки. Двухтрубные системы имеют независимую подающую и обратную трубу. При решении самостоятельно монтировать зависимую систему отопления лучше выбрать однотрубную схему, она более проста, доступна и имеет элементарную конструкцию.

Однотрубное теплоснабжение состоит из следующих элементов:

  • Котел отопления.
  • Батареи или радиаторы.
  • Расширительный бачок.
  • Трубы.

Упрощенная схема подразумевает использование вместо радиаторов трубы сечением 80-100 мм, но следует учитывать, что такая система менее эффективна в эксплуатации.

Двухтрубная открытая система отопления с насосом более затратная в материальном плане и характеризуется сложным монтажом. Однако в этом случае практически устраняются все недостатки однотрубной системы, что позволяет компенсировать расходы и сложность устройства. Все приборы отопления получают теплоноситель с одинаковой температурой, при этом остывшая жидкость направляется в обратку.

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.
Вам будет интересно  Какое лучше использовать отопление в частном доме

shema-otopleniya-kotedzha.jpg

Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжнее для него.

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.

Требования к обустройству и эксплуатации

При устройстве теплоснабжения дома важно учитывать ряд особенностей открытой отопительной системы:

  1. Для обеспечения нормальной циркуляции монтаж котла выполняется в самом низком месте магистрали, а расширительного бачка – в наивысшей точке.
  2. Оптимальное место для размещения расширительного бачка – чердачное помещение. В холодное период года емкость и подающий стояк в пределах неотапливаемого чердака надо утеплять.
  3. Прокладка магистрали выполняется с минимальным числом поворотов, соединительных и фасонных деталей.
  4. В гравитационной отопительной системе вода циркулирует медленно (0,1-0,3 м/с), поэтому и нагрев должен происходить постепенно. Нельзя допускать кипения – это ускоряет износ радиаторов и труб.
  5. Если зимой отопительная система не используется, то жидкость необходимо слить – эта мера сохранит целыми трубы, радиаторы и котел.
  6. Уровень теплоносителя в расширительном баке необходимо контролировать и периодически восполнять. В противном случае в магистрали возникнуть воздушные пробки, снижающие эффективность работы радиаторов.
  7. Вода – оптимальный теплоноситель. Антифриз токсичен, его не рекомендуется использовать в системах, имеющих свободный контакт с атмосферой. Его использование целесообразно, если нет возможности сливать теплоноситель в неотапливаемый период.

Особое внимание уделяется расчету сечения и уклону трубопровода. Нормы проектирования регламентированы СНиП за номером 2.04.01-85.

В контурах с гравитационным движением теплоносителя размер сечения трубы больше, чем в насосных схемах, но общая протяженность трубопровода меньше почти в два раза. Уклон горизонтальных участков системы, равный 2 – 3 мм на погонный метр, устраивают только при монтаже теплоснабжения с естественным движением теплоносителя.

otkrutaya-sistema-3-2.jpg

Несоблюдение уклона при устройстве систем с естественным перемещением теплоносителя приводит к завоздушиванию труб и недостаточному прогреву радиаторов, отдаленных от котла. В результате теплоэффективнось снижается

Схемы открытой системы

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

– нет механизма для передвижения теплового носителя

– есть «разгонный» стояк высотой 330 см или более

– возможно дополнение конструкции бойлером

– максимальная протяжённость контура не более 30 м.

– наличие в схеме организации насосного оборудования

– максимально высокий уровень тепловой отдачи

– равномерный прогрев всех магистральных ветвей

– наличие в схеме специальных отсекающих кранов

Оптимальный вариант для малогабаритных помещений с высокими потолками

Лучший вариант для обогрева больших площадей при наличии электропитания

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

odnotrubnaya-sistema-otopleniya.jpg

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

razvodka-trub-dlya-otopleniya-doma.png

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.

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.

Самостотельный монтаж открытой системы отопления

С монтажом открытой системы отопления не нужно обладать сверхспособностями, важно внимательно изучить такой вопрос, как схема работ. Первым делом, установите котел. Разместить его можно на полу или же подвесить для экономии места. Мощность котла выбирайте в зависимости от того, какую площадь помещения планируете отопить.

Вторым этапом станет распределение и установка радиаторов. Рассчитайте их количество, исходя из площади комнаты. Один радиатор способен отопить до 1 кв.м. жилой площади. Не хотите радиатор, закрепите трубу диаметром 10 см. Ее можно пустить по всему дому и вернуть обратно к котлу. Для более лучшей циркуляции воды, закрепите трубу под наклоном. Что касается бака, его можно установить на обратке недалеко от котла.

0_724f2_3e2e9e0_xl-500x390.png

Установка радиаторов отопления

Есть еще один вариант монтажа открытого отопления. Открытое отопление можно разместить вертикально, при этом бак устанавливают на чердаке. Чтобы бак не пострадал от перепада температур, позаботьтесь о его утеплении.

Однотрубная система отопления

Особое внимание уделите расчетам объемов расширительного бака. При неправильном расчете вы рискуете взрывом. Бак разорвет от действия повышенного давления.

Поговорим о подборе частей для открытого отопления:

  • Котел лучше разместить в отдельной постройке. При этом к нему в свободном доступе должен поступать воздух. На полу постелите материал, который не вспыхнет при пожаре. Для этого лучше полы просто забетонировать. Измерьте площадь помещения. Исходя из этих расчетов, вы сможете рассчитать необходимую мощность котла. Котел сможет работать как на газу, так и на дровах.
  • Радиаторы лучше выбрать стальные. Монтаж их осуществляется таким образом, чтобы они были размещены от стены на расстоянии 5 см. Радиаторы можно монтировать под подоконниками. В таком случае они защитят комнату от внешнего холода, играя роль завесы. От пола отступите не менее 40 см. Чтобы обогреть комнату площадью в 15 кв.м. вам нужно установить радиатор не менее 100 см.

stalnye-batarei-otopleniya-700x471.jpg

Металлические радиаторы

  • Трубы. По старинке использовали медные трубы. Однако они себя не оправдали. Медные трубы дорогостоящие и быстро ржавеют. Оптимальным вариантом станет выбор в пользу пластиковых труб. Их диаметр не менее 32 мм. Рассчитывайте длину труб, учитывая, что они выходят из верхней части радиатора и замыкают ее с нижней частью. Монтаж труб производят по наружной части стены. Нет необходимости монтировать их в стену. Соединить трубы между собой можно при помощи отводов. Также трубами не забудьте соединить воедино котел, расширительный бак и радиаторы.
  • Расширительный бак. Расширительный бак разместите на чердаке помещения или недалеко от котла. Расширительный бак не должен превышать 5% от объема всей системы отопления в целом. Чтобы отопить дом в один этаж, вам лучше выбрать бак на 8 литров. Для того чтобы не ошибиться, купите бак на 15 литров.

rash_bak-533x400.jpg

Расширительный бак

Рекомендации по установке

Монтаж открытой системы отопления должен быть выполнен строго по инструкции, иначе появится риск утечек и замерзания воды в зимний период. Представляем следующие рекомендации:

  • Нужно установить котел максимально низко по отношению к трубам, приборам отопления;
  • Необходимо утепление расширительного бака при установке на чердаке. Это предотвращает замерзание воды;
  • Должное внимание уделяется уклону при монтаже трубопровода;
  • Рекомендуется избегать многочисленных изгибов, колен и отводов;
  • Важно использовать наименьшее количество соединительных элементов;
  • Устанавливается труба с наибольшим диаметром на выходе из котла.

Важно правильно подобрать сечение труб:

  • Если площадь дома составляет 50-100 кв. м – нужно использовать трубы с диаметром 40 мм. Чем больше общая площадь отапливаемого помещения – тем больше диаметр.
  • Трубы, которые идут к радиаторам, имеют сходный диаметр со стояком. Трубы, которые подводят к радиаторам, могут иметь меньшее сечение.
  • Рекомендуемый уклон горизонтальных труб составляет 0,005-0,01%. Он выполняется от котла в направлении радиаторов.

Правила выбора насоса

Прибор выбирают по двум основным характеристикам: мощность и напор. Эти параметры напрямую зависят от площади отапливаемого строения. В большинстве случаев для ориентира берут следующие значения:

  • Для системы, обогревающей площадь 250 м2, требуется насос мощностью 3,5 м3/ч и напором в 0,4 атмосферы.
  • Для площади до 350 м2 лучше выбрать оборудование, мощность которого составляет 4,5 м3/ч и напор 0,6 атм.
  • Если строение имеет большую площадь, до 800 м2, то рекомендуется использовать насос мощностью 11 м3/ч с напором более 0,8 атмосфер.

e6704a874e584d9c7a7603a0f01e850e.jpg

Если более тщательно подходить к выбору насосного оборудования, то во внимание принимаются дополнительные параметры:

  • Длина трубопровода.
  • Тип отопительных приборов и их количество.
  • Диаметр труб и материал, из которого они изготовлены.
  • Тип котла отопления.

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.

Источник https://msklimat.ru/zakrytaya-i-otkrytaya-sistema-otopleniya-otlichiya.html

Источник https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/otkrytaya-otopitelnaya-sistema

Источник

Источник

Author: mag

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.