Система отопления открытого и закрытого типа: Закрытая система отопления и открытая, схема, плюсы и минусы

Открытая и закрытая система теплоснабжения

Теплоснабжением называют снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений для обеспечения как коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), так и технологических нужд потребителей.

Теплоснабжение бывает местным и централизованным. Система централизованного теплоснабжения обслуживает жилые или промышленные районы, а местного — одно или несколько зданий. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение.

В зависимости от способа присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения, последнее делится на открытое и закрытое.

Открытые системы теплоснабжения

Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.

Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.

В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме — через теплообменники. Остановимся на этом подробней.

Зависимые системы теплоснабжения

Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.

Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.

Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.

Независимые системы теплоснабжения

Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.

Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:

• возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
• ее более высокая надежность;
• энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
• появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.

Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.

В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система — дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.

Закрытые системы теплоснабжения

Закрытые системы теплоснабжения – это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосистемы для нужд обеспечения горячего водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от окружающей среды.

Конечно же, утечки теплоносителя возможны и при такой системе, однако, они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без проблем автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованным способом, при этом количество теплоносителя, т.е. воды, остается в системе неизменным. Расход тепла в системе зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.

Как правило, в закрытых системах теплоснабжения используются возможности тепловых пунктов. На них, от поставщика теплоэнергии, например, ТЭЦ, поступает теплоноситель, а его температура регулируется до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения районными центральными тепловыми пунктами, которые и распределяют ее по потребителям.

Приемущества и недостатки закрытой системы теплоснабжения

Преимущества закрытой системы теплоснабжения заключаются в высоком качестве горячего водоснабжения. Кроме того, она дает энергосберегающий эффект.

Ее, практически, единственный недостаток в сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.

Система отопления закрытого типа для частного дома: устройство, схема, давление

Содержание:

1. Главные плюсы закрытой системы отопления
2. Схема устройства закрытой системы отопления
3. Принцип работы закрытой отопительной системы
4. Важные условия монтажа
5. Видео о системе отопления дома

Любая система отопления представляет собой котёл, в котором прогревается теплоноситель, и радиаторы, соединённые с котлом трубами. В зависимости от того, соединяется ли теплоноситель с атмосферным воздухом через расширительный бак или нет, системы принято делить на открытую и закрытую.

Второй вариант сейчас становится всё более распространённым благодаря целому ряду выгодных преимуществ. Как обустраивается закрытая система отопления, и в чём её преимущества?

Главные плюсы закрытой системы отопления

Система отопления закрытого типа предполагает принудительную циркуляцию теплоносителя с помощью установки циркуляционного насоса. Он помогает повысить общую энергоэффективность: вода циркулирует быстрее, поэтому разница между температурой теплоносителя, попадающего в котёл и выходящего из него, будет не слишком большой. Это позволит уменьшить потери энергии на обогрев и увеличит срок использования котла.

Закрытая система отопления дома имеет и ещё несколько преимуществ перед открытой, что сделало её максимально распространённой:

• Её намного проще монтировать, чем систему с естественной циркуляцией: не нужно продумывать уклон расположения труб, не приходится специально утеплять трубы, нет необходимости ставить трубы большого диаметра. Насос позволяет обеспечивать равномерную циркуляцию теплоносителя при любых условиях.
• Закрытая система отопления частного дома позволяет намного быстрее прогревать здание. Это касается и небольшого дачного домика, и полноценного коттеджа со всеми удобствами. При запуске системы в работу прогретый в котле теплоноситель быстро поступит во все помещения дома, и температура поднимется до нужного значения.
• Сам котёл, радиаторы и трубы прослужат дольше, закрытая система работает более стабильно. Можно будет ежегодно экономить на топливе за счёт существенного увеличения энергоэффективности.
• Она даёт возможность поддерживать нужный уровень нагрева в автоматическом режиме. Современные циркуляционные насосы комплектуются электронными платами, которые позволяют выбирать несколько режимов работы. С помощью термостата можно будет поддерживать постоянную температуру, при необходимости повышая или понижая её.
• Поскольку закрытый герметичный расширительный бак не допускает испарения теплоносителя, не придётся постоянно контролировать его уровень и доливать при уменьшении. Количество воды будет постоянным, и это гарантирует стабильную работу системы.

Ещё одно преимущество – возможность поставить трубы меньшего диаметра, что позволит реализовать различные дизайнерские решения.

Однако у неё есть и несколько минусов. Прежде всего, это зависимость от наличия электричества в доме. При его отключении циркуляционный насос выключится, и движение теплоносителя в системе остановится, что полностью парализует работу отопления.

Чтобы избежать этого, в загородных домах часто монтируют параллельные варианты: насос устанавливается так, чтобы его при необходимости можно было обойти и запустить естественную циркуляцию воды в системе за счёт разницы давления. Кроме того, оборудование для установки закрытой системы будет стоить несколько дороже.

Схема устройства закрытой системы отопления

Закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией состоят из следующих элементов:

1. Котёл отопления. Он может быть газовым, твердотопливным, электрическим и т. д., но сама система всё равно работает по одному и тому же принципу. В современных двухконтурных котлах обычно уже монтируются расширительные баки и циркуляционные насосы, поэтому их частично можно сравнить с готовой мини-котельной.
2. Циркуляционный насос – устройство, которое обеспечивает движение воды в системе. Он устанавливается в трубе, по которой остывший теплоноситель возвращается к котлу – это позволяет продлить срок его работы, так как он будет взаимодействовать с не слишком горячей водой.
3. Мембранный расширительный бак. В процессе нагревания вода по законам физики начинает расширяться, и из-за повышения давления в системе возникает угроза гидроудара.

Расширительный бак, как ясно из его названия, компенсирует расширение воды, и позволяет убрать лишнее давление. Его объём зависит от количества теплоносителя в системе, обычно он составляет 10% от него.

4. Радиаторы отопления. Выбор радиаторов сегодня широк: это привычные стальные и чугунные приборы, а также современные лёгкие радиаторы из алюминия или биметаллические аналоги Выбор их зависит от требований к обогреву помещения: чем оно больше, тем большую площадь должен будет иметь радиатор.
5. Трубы и фитинги, а также краны, крепежи, предохранительный клапан и другие вспомогательные элементы, позволяющие собрать систему в единое целое и обеспечить стабильность её работы.

Схема закрытой системы отопления может быть расширена дополнительными элементами: вместо радиаторов отопления или в дополнение к ним в некоторых комнатах может быть установлен тёплый пол, котельная может дополнительно оборудоваться бойлером горячего водоснабжения, иногда в домашнюю схему приходится включать оборудование для теплиц и прочее. Итоговая конструкция зависит от конкретного проекта дома и особенностей расположения комнат и дополнительных помещений, при этом важно, чтобы мощности оборудования был достаточно для полноценного обогрева.

Принцип работы закрытой отопительной системы

• Теплоноситель прогревается в теплообменнике отопительного котла. При этом может использоваться тепло от сгорания топлива или от работы электрических нагревательных элементов. От мощности нагрева зависит количество теплоты, которое получит теплоноситель.
• Излишки прогретого теплоносителя попадают в мембранный расширительный бак. Это герметичная ёмкость, разделённая мембраной на две камеры: в первую попадает вода, во второй находится воздух.

Вода расширяется и сжимает воздух, при этом мембрана не даёт кислороду проникать в воду и повышать её коррозионные свойства. Давление в закрытой системе отопления должно контролироваться манометром, и при его избытке оно стравливается через предохранительный клапан. Это позволяет обеспечить стабильность системы даже при самой интенсивной работе.

• Теплоноситель перемещается по трубам и попадает в радиаторы отопления. Там он передаёт тепло металлическим стенкам, от которых прогревается воздух в комнате. Остывшая вода по обратному трубопроводу возвращается к котлу, проходит через циркуляционный насос и вновь нагревается при сгорании топлива.
• Насос, основными элементами которого являются электродвигатель и крыльчатка, обеспечивает продвижение теплоносителя по трубам: вода вновь попадает в котёл, и цикл начинается заново.

В процессе теплообмена вода не контактирует с окружающим воздухом и не испаряется, поэтому систему и называют закрытой. Как заполнять закрытую систему отопления?

Вода в неё подается через сливной патрубок: для этого используется насос и водопроводные трубы, подающие воду из скважины или централизованной системы. Во время заполнения отопительной системы теплоносителем необходимо полностью открыть все краны, чтобы максимально выпустить наружу воздух и не допустить превышения допустимого уровня давления.

Важные условия монтажа

Монтаж отопительной системы закрытого типа требует точного расчёта количества теплоносителя, размеров расширительного бака, мощности насоса и многих других параметров. При разработке проекта нужно учитывать, что количество теплоносителя зависит от мощности котла. Обычно на 1 кВт энергии требуется 14 литров воды, соответственно можно рассчитать её количество для любого дома.

Объём расширительного бака должен составить не меньше 1/10 от общего количества теплоносителя, причём лучше выбирать бачок с запасом. Вода имеет относительно небольшое температурное расширение, а если в качестве теплоносителя используется антифриз, для него потребуется больший по размеру бак.

Его устанавливают на обратной трубе, как и циркуляционный насос. При этом высота размещения, в отличие от открытой системы, значения не имеет: воздушные пробки из закрытой системы удаляются не через бак, а через клапаны.

Перед циркуляционным насосом рекомендуется установить фильтр грубой очистки воды. Распространённая неисправность – засорение крыльчатки солями жёсткости, ржавчиной и другими примесями, которые можно убрать, установив качественные фильтры.

Перед насосом и после него устанавливаются шаровые краны, дающие возможность остановить подачу воды в насос для его очистки или ремонта. И насос, и расширительный бак, и манометр нужно устанавливать в тех местах, где к ним легко может быть обеспечен доступ.

Если отопительная система имеет сложное устройство с несколькими контурами или обогревом теплого пола, потребуется установка нескольких коллекторов и циркуляционных насосов. Чем сложнее конструкция, тем более затратным окажется приобретение материалов для её монтажа.

Правильно смонтировать отопительную систему не так сложно, как может показаться. Важно не ошибиться в проектировочных работах, поэтому готовый проект отопления лучше согласовать со специалистами. Ошибки в монтаже в дальнейшем стоят дорого, поэтому лучше не пожалеть денег на консультацию профессионала.

Герметичные системы центрального отопления и открытые вентилируемые системы отопления

Открытые или закрытые системы центрального отопления?

Как правило, в старых системах отопления, скорее всего, используется открытый котел с питательным и расширительным баком. При реконструкции машинного зала следует ли сохранить это или выбрать герметичную систему?

Мы рассмотрим основные различия между системами с открытой вентиляцией и системами с закрытой вентиляцией, чтобы помочь вам решить, что лучше всего подходит для вашего проекта реконструкции коммерческого отопления. Если вам нужен дополнительный совет или вы хотите, чтобы кто-то посмотрел вашу систему отопления, запросите бесплатный обзор объекта у нашей команды инженеров по продажам, которые могут посоветовать лучшее решение.

Что такое открытая вентилируемая система?

Система отопления, открытая для атмосферы и имеющая питательный и расширительный баки.

Как работает открытая вентилируемая система отопления?

Для покрытия потерь воды в результате испарения или утечек в системе уровень воды в баке поддерживается и доливается автоматически с помощью поплавкового клапана в баке, подключенного к сети. Расширенная вода также размещается в открытом расширительном баке. Давление в системе или напор достигается за счет высоты расположения резервуара над машинным помещением.

Питательные и расширительные баки обычно устанавливаются в подкровельных пространствах, и высота бака над котлами должна удовлетворять минимальному рабочему давлению для установленного котла и иметь достаточную высоту над самой высокой точкой циркуляционной системы, чтобы удовлетворять требованиям прежнего Санитарно-эпидемиологического надзора. Руководство по технике безопасности PM5 (Обратите внимание: Hamworthy по-прежнему рекомендует соблюдать этот стандарт, несмотря на то, что PM5 больше не существует).

Каковы недостатки открытой вентилируемой системы для современных котлов?

Открытая вентилируемая система обычно используется в старых системах отопления и не может работать при высоком давлении. Это может привести к попаданию загрязняющих веществ в воду системы. Питательный и расширительный баки требуют периодической очистки и позволяют кислороду попадать в систему, что может способствовать коррозии. Прокладка трубопровода от резервуара до машинного зала иногда может быть трудной и требует изоляции для защиты от замерзания.

Схема открытой вентилируемой системы отопления

Что такое герметичная система?

Система отопления, закрытая от атмосферы и не имеющая питательного и расширительного бака.

Как работает герметичная система?

В герметичных системах будет использоваться блок повышения давления для автоматического возмещения потерь воды и поддержания минимального напора. Также необходимо будет установить специальный расширительный бак , чтобы справиться с эффектами расширения и сжатия теплоносителя, которые будут происходить при изменении температуры теплоносителя во всем диапазоне рабочих температур герметичной системы отопления.

Размер обоих блоков должен точно соответствовать системе, в которой они используются (см. брошюру Hamworthy для получения информации о размерах блока наддува и размерах расширительного бака).

Каковы преимущества герметичной системы?

Компания Hamworthy рекомендует использовать герметичную систему. Герметичные системы занимают меньше места, способствуют чистоте системы, улучшают качество воды и снижают проникновение кислорода.

Преимущество герметичных систем заключается в том, что все оборудование — блоки наддува и расширительные баки — расположено в котельной, что упрощает обслуживание и ремонт.

Блоки повышения давления обеспечивают дополнительное преимущество контроля давления в системе, так что устройства могут быть заблокированы для предотвращения работы в случае слишком высокого или слишком низкого рабочего давления.

Некоторые блоки повышения давления контролируют объемы воды, подаваемой в систему, что может помочь выявить утечки, а также помочь решить, когда может потребоваться повторная дозировка ингибиторов коррозии.

Схема герметичной системы отопления

 

Что лучше всего подходит для вашей коммерческой системы отопления?

Это будет зависеть от многих факторов, включая возраст и состояние существующего отопительного контура, расположение и пространство в техническом помещении, а также тип устанавливаемого котла.

Многие производители в настоящее время предусматривают использование герметичных систем для обеспечения чистоты системы и защиты котлов. Конденсационные котлы Hamworthy Upton и настенные котлы Stratton mk2 подходят для установки только в герметичных системах отопления . Однако наш чугунный конденсационный котел Purewell Variheat может быть установлен в открытой системе отопления.

Чтобы получить дополнительную консультацию, позвоните в нашу техническую команду или запросите выезд на место, чтобы проверить вашу текущую коммерческую систему отопления.

 

Системы теплопередачи с открытым и замкнутым контуром

Солнечные системы предлагают различные варианты теплопередачи и циркуляции теплоносителей.

На этой странице:

• Системы теплопередачи
• Системы циркуляции воды или теплоносителя

Системы теплопередачи

Теплопередача в системе солнечного водонагрева может быть:

• системой с открытым контуром
• системой с замкнутым контуром.

Вода циркулирует с помощью термосифона или насосной системы.

Система солнечного водонагрева с открытым контуром

В открытой (прямой) системе вода, нагретая в коллекторных панелях, возвращается в цилиндр, а затем в краны и бытовые приборы. В контур должна быть встроена такая система, как насос с регулируемой температурой, обеспечивающий циркуляцию горячей воды через панель в холодные ночи для предотвращения замерзания.

 

Солнечная система нагрева воды с открытым контуром

 

 

Замкнутая солнечная система нагрева воды

поглощая тепло. Он переносит это тепло в теплообменник в бойлере с горячей водой, где тепло передается воде.

 

Замкнутая солнечная система нагрева воды

 

 

Системы с замкнутым контуром несколько менее эффективны, чем системы с разомкнутым контуром, поскольку через теплообменник происходят некоторые потери тепла. Их преимущество в том, что они могут использовать морозостойкую жидкость, поэтому они больше подходят для регионов, подверженных заморозкам.

Для систем с открытым и замкнутым контуром уменьшите потери тепла между солнечными панелями и накопителем:

• сделайте расстояние между ними как можно короче
• изоляция всех труб
• прокладка труб через теплые помещения дома.

Системы циркуляции воды или теплоносителя

Насосная система

Насосные системы чаще всего устанавливаются в Новой Зеландии. Для оптимизации производительности можно использовать насос, управляемый температурой воды, для циркуляции воды/теплообменной жидкости.