Закрытая система водяного отопления. Закрытая система отопления – достоинства и недостатки

Закрытая система водяного отопления. Закрытая система отопления – достоинства и недостатки

Отопительная закрытая схема отличается от предыдущей своей герметичностью и отсутствием воздуха в системе. Сама система может быть любой – одно- или двухтрубной, с вертикальными и/или горизонтальными стояками, так как передвижение жидкости по трубам обеспечивается работой насоса, а расширение воды при нагреве компенсируется смещением мембраны в герметичном расширительном резервуаре. Принудительная циркуляция антифриза или воды делает монтаж схемы простым и быстрым, так как уклон и поворот труб соблюдать не нужно, при этом трубы могут быть разного диаметра и даже меньше расчетного.

Кроме того, различия в этих двух решениях состоят в том, что открытая система отопления бесполезна в многоэтажных домах из-за большой разницы в давлении внизу и вверху разводки – разница значений может достигать 1-2 Атм. В тех же многоэтажках закрытая схема с одним или несколькими насосами, коллектораи и системой автоматики управления и контроля будет работать безотказно.

Но, сделав закрытую схему, не следует забывать и о некоторых ее отрицательных моментах:

1. Энергозависимость работы насоса и автоматики;
2. Сложный монтаж при двух и более этажах дома;

Преимущества

1. В схеме отопления закрытого открытого типа не испаряется теплоноситель, поэтому система может работать на незамерзайке;
2. Всю разводку или бо́льшую ее часть можно скрыть в стенах или в полу;
3. Наклон труб и угол поворота соблюдать не нужно, так как насос протолкнет теплоноситель по любой схеме;
4. Низкая инерционность теплообмена и высокий коэффициент теплоотдачи всех узлов и элементов;
5. Отсутствие воздуха в трубах тормозит появление ржавчины на внутренних стенках изделий.

Закрытая система отопления это. Закрытая

Представленная система получила максимальное распространение в условиях частных домов или многоэтажек с индивидуальными котлами и обогревом. Такая технология заключается в конструкции, где вода, проходящая по трубопроводу, применяется только для отопления или нагрева, а вода из тепловой сети не расходуется на горячее водоснабжение.

Что такое закрытая система отопления, и почему она носит такое название, будет понятно, если рассмотреть ее схему на рисунке.

Все компоненты системы отопления не входят в контакт с окружающей атмосферой и наглухо закрыты. Схема обладает небольшой потерей воды, однако они автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

Закрытая технология обеспечения нагрева теплоносителя для обогрева может быть отрегулирована централизованно. При этом количество воды в системе не меняется. Потребление тепловой энергии зависит от температуры нагрева проходящего по трубам теплового носителя.

Представленные системы с закрытой технологией функционируют с применением тепловых пунктов, в которые нагретая воды проходит от поставщика тепловой энергии. Им может выступать тепловая электрическая централь. После этого, температура воды приводится к необходимым параметрам для обеспечения теплом и транспортируется конечным пользователям.

При работе закрытой системы теплового снабжения технология предоставляет хорошее качество горячей воды и эффективность в направлении энергосбережения. Однако есть и негативный момент, который заключается в высокой сложности подготовки воды, в связи с большой продолжительностью одной тепловой точки от другой.

Открытая и закрытая система отопления. Особенности

Слово «теплоснабжение» говорит само за себя, оно явно подразумевает снабжение теплом любых зданий и сооружений, включая жилые. Причем теплоснабжение делится на местное – его еще называют автономное, и централизованное (центральное). Автономное или индивидуальное отопление изначально необходимо для отдельных жилых домов – к примеру, дач.

Чаще всего встречается водяное отопление. В нем участвуют котел, отопительные элементы (радиаторы), трубы для соединения. Котел греет воду, чтобы по трубам она поступала в радиаторы. В них происходит теплоотдача, а затем снова вода попадает в котел и процесс повторяется заново. Довольно часто в отопительных системах воду называют теплоносителем.

Центральное теплоснабжение необходимо для обслуживания промышленных, а также жилых районов. Устроено такое отопление аналогично местному, различие исключительно в масштабах. Вместо котла в данном случае используются центральные котельные и они могут отапливать сразу большое число строений.

Местное и центральное теплоснабжение может быть представлено открытой или закрытой системой.

Местная система отопления называется открытой в том случае, если она сообщается с атмосферой посредством расширительного бака. Если контакт с атмосферой отсутствует, то она является закрытой.

В централизованной открытой системе отопления вода из нее еще и поступает в краны. В закрытой центральной системе теплоснабжения нагретая вода, приходящая по трубам в здание, нагревает воду в теплообменнике.

Лучше рассмотреть принцип, по которому работает центральная система, немного подробнее. В котельной или ТЭЦ вода нагревается и происходит возмещение расширения воды при изменении температуры. После этого уже горячая вода поступает в отопительную сеть при помощи насоса, который обеспечивает циркуляцию. К тепловой сети подключения домов происходят по прямому и обратному трубопроводам. По прямому трубопроводу вода попадает в дом, а затем часть ее идет на отопление, а часть обеспечивает жителей горячей водой.

Открытая система отопления в частном доме. Открытая система

Движение теплоносителя в такой гидросистеме основано на законах термодинамики: вода движется естественным путем за счет своего расширения при нагревании. Естественная циркуляция подразумевает: вода нагревается и меняет свою плотность, тем самым создается необходимое давление и гидравлический напор, за счет чего происходит движение жидкости в трубах.

К основным элементам данной системы относят отопительный котел , расширительный бак открытого типа (негерметичный), радиаторы отопления и трубы для теплопровода . Теплоносителем выступает обычная вода.

Помимо указанных элементов в частном доме должен быть разгонный стояк, а для обеспечения эффективной циркуляции теплогенератор устанавливается на самом нижнем уровне, а расширительный бачок на самом верхнем по отношению к остальным приборам. Сам трубопровод монтируют под небольшим углом, чтобы предотвратить образование воздушных пробок.

Принцип работы

• Котел нагревает жидкость, циркулирующую по трубам.
• Горячая вода под давлением выталкивается холодной вверх по теплопроводу.
• Излишки горячей воды собираются в расширительном баке для предотвращения скачков давления и безопасной работы отопительных приборов.
• При охлаждении теплоносителя его объем уменьшается и часть воды возвращается из расширителя обратно в магистраль к котлу.

Как правило, такой тип отопления не предполагает установки циркуляционного насоса, однако для лучшей циркуляции теплоносителя открытую систему можно модернизировать электрическим насосом. Важно правильно рассчитать гидравлические показатели отопительного контура и выставить необходимую скорость движения воды.

Преимущества и недостатки

Среди плюсов данной схемы можно выделить:

• Простоту эксплуатации.
• Энергонезависимость.
• Низкую стоимость.
• Низкий уровень шума.

Тем не менее, открытые системы отопления становятся все менее востребованными и популярными ввиду очевидных ограничений и недостатков :

• Невысокая эффективность обогрева. Самотечная схема предполагает медленное движение теплоносителя, а наличие большого количества поворотов трубопровода еще больше замедляет поступление жидкости в отопительные приборы.
• Ограничение по площади отопления. Открытый отопительный контур способен отопить только небольшие по площади частные дома (до 100-120 кв.м.).
• Сложность установки. При монтаже необходимо правильно рассчитать угол наклона теплопровода, а также избегать использование большого количества соединений труб. Для хорошей циркуляции жидкости необходимо правильно рассчитать внутреннее сечение трубы (чем больше площадь, тем больше диаметр трубы).
• Быстрый износ. Коррозия труб и металлических элементов возникает быстрее в негерметичном контуре, т.к. через открытый бак вместе с водой в магистраль поступает кислород.
• Постоянный контроль за уровнем воды в расширительном баке. В открытом бачке вода испаряется, поэтому важно вовремя подливать в него воду.
• Замерзание воды. Негерметичные расширители необходимо устанавливать в теплых помещениях или обеспечить им качественную теплоизоляцию.

Закрытая система отопления с насосом. Циркуляционный насос и схемы замкнутого контура

Система отопления закрытого типа в частном доме используется очень часто, что связано с эффективностью. Системы обогревания с принудительной транспортировкой теплоносителя оснащаются насосами, которые подают и распределяют воду по радиаторам. Применяется насос в таких сетях, как «ленинградка». Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией типа «ленинградка» имеет вид замкнутого кольца, в котором расположен котёл. Это система простого типа применяется в многоквартирных домах старой постройки, а также частных домах. Схема такой сети представлена на фото ниже.

Принцип работы такой схемы заключается в том, что от котла отходит труба, в которую врезано любое количество радиаторов. Эта труба укладывается на уровне пола, и в неё подключается вход и выход из радиатора. Такую систему ещё называют однотрубной, так как радиаторы включаются в контур только одной трубы.

Недостаток однотрубной системы в том, что она не способна равномерно распределять теплоноситель по батареям поэтому, чем дальше установлен радиатор от котла, тем температура в нем будет ниже.

Такая система не способна равномерно прогревать все комнаты, поэтому её применение актуально только в маленьких домах с небольшим количеством комнат. Для разрешения данной проблемы в систему монтируется циркуляционный насос, которым активно перемещается теплоноситель. Чем выше скорость перемещения воды, тем равномернее будут прогреты все комнаты.

Циркуляционный насос состоит из электрической и механической части. Электрическая часть отвечает за вращение крыльчатки насоса, что происходит благодаря маломощному электромотору. Насос же выполняет задачу транспортировки теплоносителя по контуру. Причём для него не важно, какой тип системы сооружён: закрытого или открытого типа.

Двухтрубные системы отопления с газовым котлом популярны, и очень часто сооружаются в частных домах. В такой системе работает самотёчная подача, и происходит самостоятельное перемещение теплоносителя. Однако подать горячую воду по всем радиаторам в одинаковом объёме естественным путём невозможно, поэтому прибегают к монтажу циркуляционных насосов. Ведь при помощи таких устройств возможно не только быстрое прогревание всего дома, но и поднятие горячей воды на второй этаж.

Открытая система отопления с электрокотлом. 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.

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.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/stati/chto-takoe-zakrytaya-sistema-otopleniya-kotel-kakoy-vybrat

Открытая система отопления с насосом. Как выбрать насос для отопления

Лучше всего подходят для установки специальные малошумные циркуляционные насосы центробежного типа с прямыми лопастями. Они не создают избыточно большого давления, а проталкивают теплоноситель, ускоряя его движение (рабочее давление индивидуальной системы отопления с принудительной циркуляцией 1-1,5атм, максимальное – 2атм). Некоторые модели насосов имеют встроенный электропривод. Такие устройства можно устанавливать прямо в трубу, их называют еще «мокрыми», а есть устройства «сухого» типа. Отличаются они только правилами монтажа.

При установке любого типа циркуляционного насоса желательна установка с байпасом и двумя шаровыми кранами, которые позволяют снять насос для ремонта/замены без останова системы.

Подключать насос лучше с байпасом — для возможности его ремонта/замены без разрушения системы

Установка циркуляционного насоса позволяет регулировать скорость продвижения теплоносителя по трубам. Чем активнее движется теплоноситель, тем больше тепла он разносит, а значит, помещение нагревается быстрее. После того, как заданная температура достигнута (отслеживается или степень нагрева теплоносителя или воздуха в помещении в зависимости от возможностей котла и/или настроек), задача меняется – требуется поддерживать заданную температуру и скорость потока уменьшается.

Для системы отопления с принудительной циркуляцией недостаточно определиться с типом насоса

Важно рассчитать его производительность. Для этого, прежде всего, нужно знать теплопотери помещений/зданий, которые будут отапливаться

Они определяются исходя из потерь в самую холодную неделю. В России они нормированы и установлены коммунальными службами. Они рекомендуют использовать следующие величины:

• для одно- и двухэтажных домов потери при самой низкой сезонной температуре -25 о С составляют 173Вт/м 2. при -30 о С потери 177 Вт/м 2 ;
• многоэтажные дома теряют от 97Вт/м 2 до 101Вт/м 2 .

Исходя из определенных теплопотерь (обозначаются Q) можно найти мощность насоса по формуле:

c – удельная теплоемкость теплоносителя (1,16 для воды или другое значение из сопроводительных документов к антифризу);

Dt – разница температур между подачей и обраткой. Этот параметр зависит от типа системы и составляет: 20 о С для обычных систем, 10 о С для низкотемпературных и 5 о С для систем теплого пола.

Полученную величину нужно перевести в производительность, для чего нужно разделить на плотность теплоносителя при рабочей температуре.

В принципе, можно при выборе мощности насоса для принудительной циркуляции отопления руководствоваться усредненными нормами:

• с системах, обогревающих площадь до 250м 2. используют агрегаты производительностью 3,5м 3 /ч и создаваемым напором 0,4атм;
• на площадь от 250м 2 до 350м 2 требуется мощность 4-4,5м 3 /ч и давлением 0,6атм;
• в системы обогрева площади от 350м2 до 800м2 устанавливают насосы производительностью 11м 3 /ч и давлением в 0,8атм.

Но учесть нужно, что чем хуже утеплен дом, тем большие мощности оборудования (котла и насоса) могут потребоваться и наоборот – в хорошо утепленном доме могут потребоваться половинные от указанных величины. Эти данные – средние. То же самое можно сказать относительно создаваемого насосом давления: чем уже трубы и более шероховатая их внутренняя поверхность (выше гидравлическое сопротивление системы), тем выше должно быть давление. Полный расчет – сложный и муторный процесс, в котором учитывается множество параметров:

Мощность котла зависит от площади отапливаемого помещения и потерь тепла

• сопротивление труб и фитингов (о том, как выбрать диаметр труб отопления читайте тут );
• длина трубопровода и плотность теплоносителя;
• количество, площадь и вид окон и дверей;
• материал, из которого сделаны стены, их утепление;
• толщина стен и утепления;
• наличие/отсутствие подвала, цоколя, чердака а также степень их утепления;
• тип кровли, состав кровельного пирога и т.д.

Вообще, теплотехнический расчет – один из самых сложных в области. Так что если хотите знать точно, какой мощности вам нужен насос в системе, закажите расчет у специалиста. Если нет – подбирайте основываясь на усредненных данных, корректируя их в ту или другую сторону в зависимости от вашей ситуации. Только нужно учесть, что при недостаточно высокой скорости движения теплоносителя система сильно шумит. Потому в данном случае лучше взять более мощное устройство — расход электроэнергии небольшой, да и система будет более эффективной.

Закрытая система отопления без насоса. Как заполнить систему теплоносителем?

Когда штуцер подпитки присоединен к водопроводной сети посредством шарового крана, то осуществить заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем достаточно просто. Для этого дела есть смысл привлечь помощника, особенно если дом имеет несколько этажей. Один человек управляет краном подпитки, а второй занимается выпуском воздуха из батарей. Кран открывается примерно на треть, чтобы напор не был сильным.

Человек, находящийся в котельной, следит за показаниями манометра, подпитка закрытой системы отопления закрывается, когда давление достигнет 2 Бар. Теперь помощник посредством кранов Маевского стравливает воздух из радиаторов, после чего давление падает. Цель – выйти на расчетное давление, удалив из трубопроводов весь воздух путем его постепенного вытеснения водопроводной водой.

Сложнее закачать теплоноситель в закрытую систему, когда подпитка из водопровода отсутствует либо нужно залить незамерзающую жидкость. Для этого понадобится специальный ручной или электрический насос и емкость для теплоносителя, из которой он будет перекачиваться в систему. Предварительно надо открыть все воздушные краны на радиаторах, а потом заполнять трубы через сливной штуцер, подключив к нему насос с обратным клапаном.

По мере того как происходит закачка жидкости, надо закрывать краны Маевского, из которых потечет теплоноситель. Накачав систему до 1.5 Бар, надо выполнить удаление воздуха, после чего давление доводится до рабочего. В конце производится пробный запуск котла и корректировка давления, а при необходимости – стравливание воздуха.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/novosti/zakrytaya-sistema-otopleniya-imeet-slozhnuyu-konstrukciyu-preimushchestva-montazha

Открытая система отопления. Что такое открытая система теплоснабжения?

Открытая система теплоснабжения предполагает забор горячей воды из общей теплосети. Для этой цели используются подающий и отводящий теплопроводы, через который теплоноситель проходит через смеситель, доводится до оптимальной температуры (в районе +65°С). Затем вода поступает к водозаборным кранам в квартирах потребителей. Оставшаяся часть поступает в систему отопления.

Открытая система теплоснабжения отличается простой конструкцией, в которую входят элементы:

• задвижки;
• клапаны;
• краны;
• термометры;
• манометры;
• изоляция;
• регуляторы.

Эти компоненты используются в сочетании с трубами различного диаметра. Как правило, в составе гражданских теплопроводов имеются трубные изделия с сечением от 20 до 200 мм включительно.

Виды открытых систем ГВС

По способу подключения к центральной теплосети открытая система теплоснабжения и горячего водоснабжения может быть зависимой либо независимой. Предлагаем рассмотреть оба варианта.

1) Зависимые.

В зависимых системах теплоноситель поступает в отопительный контур конкретного потребителя напрямую без посредников в виде тепловых пунктов и теплообменников. Это самая простая схема с высокой надежностью и минимумом компонентов, следовательно, простая в реализации. Сперва кажется, что такой вариант крайне экономичен, однако это длится до первого сильного потепления.

Дело в том, что зависимые открытые системы ГВС не позволяют отрегулировать теплоснабжение на фоне сезонных факторов, то есть на старте и по окончании отопительного сезона. В результате формируется избыток тепла, из-за чего потребители терпят дискомфорт, а экономичность внезапно оборачивается повышенными расходами. Частичное решение проблемы – независимая система.

2) Независимые.

Независимыми называются открытые системы, в которых нагревательное оборудование в домах и квартирах потребителей отделено от поставщика тепла. Такой формат примечателен тем, что есть возможность регулировать интенсивность нагрева в соответствии с текущим сезоном. Надежность у независимых систем заметно выше, чем у зависимых. В порядке и экономичность – можно беречь до 10-40% энергии.

Достоинства открытых систем:

• простое устройство и связанная с этим высокая надежность;
• легкость в обслуживании за счет неприхотливости системы.

Недостатки открытых систем:

• низкое качество горячей воды – примеси, осадок, неприятные запахи;
• высокий удельный расход топлива, тепла и энергии на работу системы;
• стабильно высокие затраты средств на проведение водоподготовки;
• повышенный расход энергии на подогрев воды в теплое время года;
• быстрое остывание воды в трубах при небольшом уровне водозабора.

Из-за многочисленных недостатков на территории России с 2022 года действует полный запрет на эксплуатацию открытой системы теплоснабжения в многоквартирных домах. Все здания, которые до сих пор продолжают использовать такую систему, должны в обязательном порядке перейти на закрытую систему. Давайте теперь разберемся, что это такое и почему это отличная альтернатива.