Открытая и закрытая система отопления – что лучше и какую выбрать? Обсуждаем плюсы и минусы открытых и закрытых систем отопления

Открытая и закрытая система отопления – что лучше и какую выбрать? Обсуждаем плюсы и минусы открытых и закрытых систем отопления.

Закрытая и открытая системы отопления

Открытая система отопления – самая простая и энергонезависимая система с естественной циркуляцией. Такая система основана на законах термодинамики. На выходе из котла создается высокое давление, а затем горячая вода течет по трубам в области более низкого давления, по пути теряя температуру.

Затем охлажденная вода возвращается в котел, где снова нагревается. Происходит естественная циркуляция теплоносителя. Система работает исключительно с водой, так как использование незамерзающих жидкостей для нагрева приводит к их быстрому испарению.

Открытая система отопления

В открытой системе отопления необходимо использовать расширительный бак, так как нагретая вода расширяется. Расширительный бак используется для впуска избыточной воды во время расширения и возврата ее в систему после охлаждения, а также для удаления воды, когда ее слишком много. Бак не совсем герметичный, поэтому вода испаряется, а значит, уровень воды необходимо постоянно пополнять. Насос в открытой системе отопления не используется. Система относительно проста. Состоит из труб, стального расширительного бака, радиаторов и бойлера. Есть дизельные, газовые и твердотопливные котлы, кроме электрокотлов.

В открытой системе отопления вода циркулирует медленно. Поэтому в процессе эксплуатации трубы нужно нагревать постепенно, чтобы не было повреждений и закипания теплоносителя. Это может привести к преждевременному износу оборудования. Если система отопления не используется зимой, воду необходимо слить из системы, чтобы избежать замерзания труб.

Чтобы циркуляция теплоносителя происходила на соответствующем уровне, необходимо установить котел в самой нижней точке системы и в самой высокой точке, например, на чердаке, расширительного бака. Зимой расширительный бачок необходимо утеплить. При прокладке трубопроводов в открытой системе отопления используйте минимальное количество колен, фитингов и муфт.

Закрытая система отопления

В закрытой системе отопления все элементы системы герметично закрыты, испарения воды нет. Циркуляция осуществляется насосом. Так называемые В систему с принудительной циркуляцией хладагента входят трубы, бойлер, охладители, расширительный бак, циркуляционный насос.

В закрытой системе отопления при повышении температуры открывается клапан расширительного бака и забирает излишек хладагента. Когда температура охлаждающей жидкости падает, циркуляционный насос закачивает ее обратно в систему. В этой системе отопления давление поддерживается в определенных пределах. Таким образом происходит деаэрация охлаждающей жидкости.

Для стабильной работы замкнутой системы отопления также использовался расширительный бак из высокопрочного металла. Это закрытый контейнер, состоящий из двух скрученных вместе половинок.

Внутри находится диафрагма (диафрагма) из высокопрочной термостойкой резины. Внутри также есть небольшой объем газа (это может быть азот, который закачивается на заводе, или воздух, который собирается в системе по мере необходимости). Мембрана разделяет бак на части: одна часть – туда, где течет лишняя вода при нагреве системы отопления, другая часть содержит азот или воздух, не контактирующий напрямую с водой. Таким образом, хладагент при нагревании попадает в расширительный бак и проникает через мембрану. Когда охлаждающая жидкость остывает, газ за диафрагмой начинает выталкивать ее обратно в систему.

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Между открытыми и закрытыми системами отопления есть следующие отличия:

В открытой системе отопления этот бак расположен в самой высокой точке установки, в то время как в закрытой системе расширительный бак можно установить где угодно, даже рядом с котлом. Замкнутая система отопления изолирована от атмосферных токов, что предотвращает попадание воздуха. Это увеличивает срок службы устройства. За счет создания дополнительного давления в верхних агрегатах снижается вероятность образования воздушных карманов в радиаторах, расположенных выше. В открытых системах отопления используются трубы большого диаметра, что создает неудобства, кроме того, трубы монтируются под углом для обеспечения циркуляции. Не всегда удается скрыть толстостенные трубы. Чтобы обеспечить соблюдение всех правил сантехники, необходимо учитывать уклон разводки потока, высоту подъема, изгибы, перетяжки, подключение к радиаторам. В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что снижает затраты на строительство. Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления

    простота обслуживания системы; отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу; равномерный обогрев отапливаемого помещения; быстрый запуск и остановка системы; независимость от электроснабжения, если в доме нет электричества, система заработает; высокая надежность; не требует особых навыков для установки системы, котел устанавливается в первую очередь, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

    возможность сокращения срока службы системы при попадании в нее воздуха, так как уменьшается теплоотдача, что вызывает коррозию, нарушает циркуляцию воды, образуются воздушные карманы; Воздух в открытой системе отопления может вызвать кавитацию, которая разрушает компоненты системы в зоне кавитации, такие как клапаны, поверхности труб; Возможность замерзания охлаждающей жидкости в расширительном бачке; медленный нагрев системы при включении; Уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке необходимо постоянно контролировать, чтобы не допустить ее испарения; невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя; относительно обременительный; низкая эффективность.

Преимущества закрытой системы отопления

    простой монтаж; нет необходимости проверять уровень охлаждающей жидкости; Возможность использования антифриза, не опасаясь обморожения системы отопления; Увеличивая или уменьшая количество хладагента, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении; Из-за отсутствия испарения воды снижается потребность в ее питании от внешнего источника; независимое регулирование давления; система экономична и технологична, имеет более длительный срок службы; возможность подключения дополнительных источников тепла к закрытой системе отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

    Главный недостаток – зависимость системы от наличия постоянной подачи электроэнергии; для работы насоса требуется электричество; для аварийного питания рекомендуется приобрести небольшой генератор; при нарушении герметичности соединений возможно попадание воздуха в систему; размер расширительных мембранных баков в замкнутых пространствах с большой площадью; резервуар заполняется жидкостью на 60-30%, наименьший процент заполнения у больших резервуаров, в крупных объектах используются резервуары с расчетным объемом в несколько тысяч литров. Есть проблема с расположением таких резервуаров, используются специальные установки для поддержания определенного давления.

Каждый, кто собирается установить систему отопления, выбирает систему, которая для него проще и надежнее.

Открытая система отопления, благодаря простоте в эксплуатации, надежности, применяется для оптимального обогрева небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачи, а также загородные дома.

Закрытая система отопления более современная и сложная. Применяется в многоэтажных домах и дачных участках.

Отопление закрытого типа в частном доме

В последние годы все большую популярность приобретает закрытая система отопления. Отопительные приборы становятся все дороже и дороже, а вы хотите, чтобы они служили дольше. В закрытых системах практически исключается возможность попадания свободного кислорода, что продлевает срок службы устройств.

Закрытая система теплоснабжения — что это такое

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это резервуар, содержащий определенное количество охлаждающей жидкости. Этот бак нужен для компенсации теплового расширения в разных режимах работы. Конструктивно расширительные баки бывают открытого и закрытого типа соответственно, а системы отопления называются открытыми и закрытыми.

Двухтрубная закрытая система отопления

В последнее время все большую популярность приобретает закрытая система отопления. Во-первых, он автоматизирован и долго работает без вмешательства человека. Во-вторых, он может использовать любой тип охлаждающей жидкости, в том числе и антифриз (испаряется из открытых баков). В-третьих, давление поддерживается постоянным, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Когда дело доходит до прокладки кабелей и эксплуатации, есть еще несколько преимуществ:

    Прямого контакта теплоносителя с воздухом нет, поэтому нет (или почти нет) свободного кислорода, который является сильным окислителем. Это означает, что нагревательные элементы не окисляются, что увеличивает срок их службы. Расширительный бак закрытого типа должен располагаться где угодно, чаще всего возле котла (настенные газовые котлы поставляются с расширительными баками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это – дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «текло» через крышу. В системе закрытого типа есть автоматические дефлекторы, поэтому обдувки нет.

В целом закрытая система отопления удобнее. Его главный недостаток – энергетическая зависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция) и он не работает без электричества. Естественная циркуляция в закрытых системах может быть организована, но это сложно – требуется регулирование расхода по толщине труб. Это довольно сложный расчет, поэтому часто считается, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Чтобы уменьшить зависимость от энергии и повысить надежность нагрева, следует разместить источники бесперебойного питания с батареями и / или небольшие генераторы, обеспечивающие резервное питание.

Составляющие и их назначение

В целом закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

    Котел с группой безопасности. Есть два варианта. Первая – в котел встроена группа безопасности (настенные газовые котлы, пеллетные котлы и некоторые твердотопливные газогенераторные котлы). Второй – в котле отсутствует группа безопасности, тогда она устанавливается на выходе в подающем трубопроводе. Трубы, радиаторы, теплый пол, конвекторы. Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. В основном он устанавливается в обратном трубопроводе (здесь более низкие температуры и меньше вероятность перегрева). Расширительный бак. Он компенсирует изменения объема хладагента, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.

Котел — какой выбрать

Поскольку закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В этом случае при настройке параметров возвращаться к нему не нужно. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Наиболее удобны в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Температура поддерживается с точностью до одного градуса. Если ее понизить на один градус, включится котел, отапливающий дом. Как только срабатывает термостат (достигается температура), работа прекращается. Это удобное и экономичное решение.

В некоторых моделях возможно подключение погодозависимой автоматики – это внешние датчики. По их показаниям котел корректирует КПД горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопления – хорошие устройства, способные обеспечить комфорт. Жалко, что газ есть не везде.

Двухтрубная закрытая система отопления в двухэтажном доме (схема)

Электрокотлы могут обеспечить не меньшую автоматизацию. Помимо традиционных устройств, в последнее время на нагревательных элементах появились индукционные и электродные устройства. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они экономичнее котлов на ТЭНах. Но этот вид обогревателей можно использовать не везде, ведь отключение электричества зимой – обычное дело во многих регионах нашей страны. И обеспечить мощность электрического котла. 8-12 кВт от генератора – вещь очень сложная.

Котлы на твердом или жидком топливе в этом плане более универсальны и независимы. Важное примечание: для установки котла на жидком топливе необходимо выделить отдельное помещение – это требование пожарной части. Твердотопливные котлы могут стоять в доме, но это неудобно, так как при горении падает много мусора от топлива.

Хотя современные твердотопливные котлы остаются устройствами периодического действия (нагреваются при розжиге, остывают после сжигания заряда), в них также есть автоматика, позволяющая поддерживать заданную температуру в системе, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации не такая высокая, как в случае с газовыми или электрическими котлами, она есть.

Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

Котлы на пеллетах в нашей стране не очень распространены. По сути, это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают непрерывно. Пеллеты автоматически подаются в печь (до тех пор, пока запас в бункере не пополняется). При хорошем качестве топлива очистка от золы требуется раз в несколько недель, а все рабочие параметры контролируются автоматикой. Единственным ограничением распространения этого оборудования является его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответствующие.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Он определяется по общему правилу: на 10 квадратных метров с нормальной изоляцией уходит 1 кВт мощности котла. Не рекомендуется принимать только «лишнее». Во-первых, бывают аномально холодные периоды, когда вычислительной мощности может не хватать. Во-вторых, работа на пределе производительности приводит к быстрому износу оборудования. Поэтому мощность котла для системы желательно брать с запасом 30-50%.

Группа безопасности

На подводящей трубе на выходе из котла должна быть группа безопасности. Он контролирует его работу и параметры системы. Он состоит из манометра, автоматического вентиляционного отверстия и предохранительного клапана.

Группа безопасности котла размещается на подводящем трубопроводе до первого ответвления.

Манометр позволяет контролировать давление в системе. По рекомендациям она должна быть в пределах 1,5–3 балок (в одноэтажных домах – 1,5–2 балки, в двухэтажных – до 3 балок). В случае отклонений от этих параметров необходимо принять соответствующие меры. Если давление ниже нормального диапазона, проверьте герметичность и затем долейте охлаждающую жидкость в систему. С повышенным давлением все немного сложнее: необходимо проверить, в каком режиме работает котел и не перегревается ли теплоноситель. Также следует проверить работу циркуляционного насоса, исправность манометра и предохранительного клапана. Если порог давления будет превышен, он будет сливать излишки охлаждающей жидкости. Подсоедините к свободному ответвлению трубы / шланга, подключенному к предохранительному клапану, который выводится в канализацию или дренажную систему. Лучше иметь возможность проверить, исправен ли клапан – при частых утечках воды следует искать и устранять причины.

Состав безопасность

Третий элемент группы – автоматический воздухоотводчик. Через него выходит воздух, который попал в систему. Это очень удобное устройство, позволяющее избавиться от проблемы воздушных карманов в системе.

Группы безопасности продаются в собранном виде (на фото выше), или вы можете купить все устройства по отдельности и соединить их с теми же трубами, которые использовались для распределения системы.

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бачок предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичный резервуар, разделенный на две части эластичной мембраной. В верхней части находится воздух или инертный газ (в более дорогих моделях). Пока температура теплоносителя низкая, бак остается пустым, а давление в диафрагме сброшено (на фото справа).

Принцип работы мембранного расширительного бака

Во время нагрева теплоноситель расширяется, и его избыток поднимается в резервуар, толкая диафрагму назад и сжимая перекачиваемый газ вверх (рисунок слева). Это отображается на манометре как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. Некоторые модели имеют предохранительный клапан, который выпускает избыточный воздух / газ при достижении порога давления.

Когда охлаждающая жидкость охлаждается, давление в верхней части резервуара заставляет охлаждающую жидкость из резервуара в систему, и манометры возвращаются в нормальное состояние. В этом весь принцип мембранного расширительного бачка. Кстати, мембраны бывают двух видов – дискообразные и грушевидные. Форма диафрагмы никоим образом не влияет на принцип работы.

Типы мембран для расширительных баков в закрытых системах

Расчет объема

По общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10% от общего объема теплоносителя. Это означает, что вам нужно рассчитать, сколько воды поместится в трубы и радиаторы вашей установки (это есть в технических характеристиках радиаторов, и можно рассчитать объем труб). 1/10 этого числа и будет объемом необходимого вам расширительного бачка. Но это значение верно только тогда, когда охлаждающей жидкостью является вода. При использовании антифриза размер бака увеличивается на 50% от расчетного.

Вот пример расчета объема расширительного бака для закрытой системы отопления:

    Емкость системы отопления 28 литров; размер расширительного бака для системы, заполненной водой, составляет 2,8 литра; размер диафрагменного бачка для системы с антифризом составляет 2,8 + 0,5 * 2,8 = 4,2 литра.

При покупке выберите следующий больший том. Не покупайте более мелкие – лучше иметь небольшой запас.

На что обратить внимание при покупке

Красные и синие танки доступны в магазинах. Красные емкости подходят для обогрева. Синие такие же, но рассчитаны на холодную воду и не выдерживают высоких температур.

На что еще стоит обратить внимание? Бачки бывают двух типов – со съемной диафрагмой (также называемой фланцевой) и с несъемной диафрагмой. Второй вариант дешевле, намного меньше, но если диафрагма сломается, придется покупать целиком. В моделях с фланцем приобретается только диафрагма.

Место для установки расширительного бака мембранного типа

Обычно расширительный бачок ставится на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть в сторону охлаждающей жидкости). В трубопровод устанавливается тройник, к одной из его частей присоединяется небольшой участок трубы, а к нему при помощи фитингов присоединяется расширитель. Лучше разместить его на некотором расстоянии от насоса, чтобы не было перепадов давления. Важное примечание – трубопровод расширительного бачка должен быть прямым.

Схема установки расширительного бака для нагревательных мембран типа

Установите шаровой кран за тройником. Необходимо снять бачок, не снимая охлаждающую жидкость. Бачок удобнее соединять с помощью американской трубы (накидной гайки). Это также облегчает сборку / разборку.

Обратите внимание, что некоторые котлы имеют компенсирующий танк. Если его объем достаточен, нет необходимости устанавливать секунду.

Пустое устройство не весит много, но заполнено водой, имеет твердый вес. Следовательно, необходимо обеспечить способ прикрепления к стене или дополнительных опорах.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает правильную работу замкнутой системы отопления. Его производительность зависит от многих факторов: материала и диаметра труб, чисел и типов радиаторов, доступность отключенных и термостатических клапанов, длина трубы, режима работы и т. Д. Для того, чтобы не углубить в тонкость расчета мощности, циркуляции Насос может быть выбран из таблицы. В зависимости от нагретой поверхности или запланированной тепловой мощности системы, в соответствующей линии в первых столбцах вы выбираете ближайшее значение.

Параметры циркуляционного насоса могут быть выбраны в соответствии с таблицей.

Во второй мощности столбца (сколько объемов теплоносителя способна накачать в течение часа), в третью голову (сопротивление системы), которая может преодолевать.

Выбирая циркуляционный насос в магазине, желательно не сохранить. Его производительность зависит от всей системы. Поэтому лучше не сохранять и выбирать проверенного производителя. Если вы решите купить неизвестное оборудование, у вас должен быть какой-то способ проверить уровень шума. Это значение особенно важно, когда нагревательное устройство установлено в жилой зоне.

Схема обвязки

Как мы уже упоминали, циркуляционные насосы чаще всего устанавливаются в обратных трубопроводах. Ранее это требование было обязательным, сегодня это только желание. Материалы, которые используются для производства, могут выдерживать температуру до 90 ° C, но тем не менее не рискуют.

В системах, которые также могут работать с естественным цепью, установка должна обеспечить возможность разбираться или замены насоса без необходимости слить охлаждающий агент, а также способность работать без насоса. Для этого следует установить байпас – путь, через который может течь фактор нагрева. Схема установки циркуляционного насоса в этом случае на рисунке ниже.

Циркуляционный насос с байпасом

В закрытых системах с принудительным оборотным циркуляциям не требуется – без насоса не работает. Тем не менее, есть два шаровых клапана с обеих сторон и фильтр на входе. Шариковые клапаны позволяют вам разобрать устройство для обслуживания, ремонта или обмена при необходимости. Фильтр загрязнения предотвращает засорение. Иногда, в качестве дополнительного элемента надежности, между фильтром и шаровым клапаном размещается дополнительный элемент надежности, дополнительный невоспитный клапан, который предотвращает перемещение охлаждающей жидкости в противоположном направлении.

Диаграмма подключения (монтаж) циркуляционного насоса в системе нагрева закрытого типа

Как заполнить систему отопления закрытого типа

В нижней точке установки, как правило, на линии возврата для заполнения / опорожнения установки установлен дополнительный клапан. В самым простым случаю это тройник, установленный в конвейере, к которому шаровой клапан подключен через небольшой секции трубы.

Самый простой элемент для опорожнения или заполнения установки

В этом случае необходимо будет разместить контейнер или подключить шланг при опорожке системы. При заполнении нагревательной среды подключите шланг от ручного насоса до шарового клапана. Это простое устройство может быть арендовано в магазинах с гидравлическими изделиями.

Есть еще второй вариант – когда теплоноситель просто коснитесь воды. В этом случае вода питания подключена или к специальному входу котла (в обоях газовых котлов) или к шаровому клапану, аналогично установленному на возврат. Однако в этом случае необходимо еще один момент. В двухколесной системе это может быть одним из последних радиаторов в ветке с шаровым клапаном в нижнее свободное потребление. Другой вариант показан на диаграмме ниже. Представляет одну систему отопления.

Схема замкнутой однотрубной системы отопления с установочным узлом зарядки

Оцените статью
Добавить комментарий