Закрытая (иначе – замкнутая) система отопления — это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:
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 .
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.
Простейший вариант наполнения системы реализован в 90% двухконтурных настенных котлов, куда априори подведена труба холодного водоснабжения. Внутри корпуса установлен ручной вентиль, соединяющий эту магистраль с обратной линией отопления. Нередко кран подпитки котла встречается на твердотопливных теплогенераторах с водяным контуром и без такового (пример — отопительные агрегаты чешского бренда Viadrus).
В настенных двухконтурных теплогенераторах подпиточный вентиль расположен снизу, где подключаются трубопроводы
Для сборки классического подпиточного узла, подходящего к любому типу системы, понадобятся такие детали:
В открытой схеме системы отопления движение теплоносителя осуществляется двумя различными способами. Первый вариант – естественная или гравитационная циркуляция, второй – принудительное или искусственное побуждение от насоса.
Выбор схемы зависит от этажности и площади постройки, а также от предполагаемого теплового режима.
Естественная циркуляция в отопленииВ гравитационной системе отсутствует какой-либо механизм для обеспечения движения теплоносителя. Процесс осуществляется исключительно за счет расширения горячей воды. Для работоспособности схемы предусматривается разгонный стояк, высота которого – не менее 3,5 м.
Открытой магистраль называется по типу расширительного бака – это емкость без крышки, которая монтируется в самой верхней точке конструкции. Классическая схема открытой системы отопления отличается от герметичной параметрами давления в магистрали. Давление всегда равно тому, которое поддерживается атмосферой.
Поэтому для обустройства конструкции нужно намного меньше комплектующих, расчеты проще. Движение теплоносителя может быть гравитационным самотечным и принудительным. Первое обеспечивается физическими свойствами расширения воды при нагревании, второе – насосным оборудованием.
Если решено делать отопление открытого типа, то в качестве теплоносителя может использоваться только вода. Если в контурах с принудительной циркуляцией за движение жидкости отвечает насос, то при естественной циркуляции используются принципы термодинамики. Вода по трубам движется за счет разной плотности холодной и горячей среды, а также за счет уклона труб.
Излишки разогретого теплоносителя попадают в открытый расширительный бак. Благодаря ему автоматически стабилизируется давление.
Работа всей системы подразделяется на два этапа:
подача жидкости от котла к батареям;обратная подача теплой жидкости в расширительную емкость, где она остывает и после этого попадает в котел.Преимущества отопления открытого типа:
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:
Проектируя водяное отопление с принудительной циркуляцией для частного дома, выбирают, исходя из материальных возможностей владельца, однотрубную или двух трубную схему. Однотрубная система дешевле, проще в монтаже, а двухтрубная система – эффективнее в работе. При монтаже горизонтальной двухтрубной системы отопления возможны три схемы прокладки трубопровода: тупиковая, попутная и коллекторная.
Три схемы устройства горизонтальной двутрубной системы отопления в частном доме: А) тупиковая; Б) попутная; В) коллекторная (лучевая)
Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность.
Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:
Двухтрубная система отопления представляет собой самую распространенную схему прокладки отопительных труб и подключения радиаторов. Она предусматривает использование двух труб – по одной осуществляется подача горячего теплоносителя, а по второй он отводится к отопительному котлу. Данная схема отличается высокой эффективностью и обеспечивает равномерное распределение тепла по всем обогреваемым помещениям.
Однотрубные системы отопления, в отличие от двухтрубных, обладают целым рядом недостатков:
Различие в работе однотрубных и двухтрубных систем отопления хорошо иллюстрирует данная картинка.
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.
Особенность открытой системы отопления заключается в том, что теплоноситель движется по трубам естественным путем. Это происходит из-за разности в плотности у холодной и горячей воды (у последней она больше). Поэтому создается гидростатический напор который направляет теплоноситель в радиаторы. В качестве теплоносителя чаще всего используется обычная вода. В состав открытой отопительной системы входит отопительный котел, расширительный бак, прямые и обратные трубы и радиаторы. Естественная циркуляция, при которой нагреваются радиаторы, происходит следующим образом. Вода достигает высокой температуры, стремится вверх на выходе из котла, выталкивается холодной водой. При нагревании структура воды расширяется, появляются её излишки.
Суть работы обогревающего контура закрытого типа несложен: жидкость нагревается, расширяется и поступает в магистраль. Излишки воды уходят в отдельную емкость, с понижением температуры, они возвращаются назад в систему. Внутри теплового блока существует константное давление, что позволяет рационально управлять всем процессом
Отопительные системы закрытого типа пользуются большой популярностью, самое главное ее достоинство – это отсутствие открытого взаимодействия с внешней средой. Воздух способствует быстрой амортизации трубопроводных элементов, снижает КПД системы, что происходит в тепловых системах открытого вида.
В наше время замкнутый контур отопления, в котором работает принудительная циркуляция , работает успешно в большинстве частных домовладений.
Основная особенность подобных систем (и чего не имеет открытая схема) – полная изоляция от влияния окружающей среды. В закрытую отопительную систему, сделать которую можно и своими руками, входят следующие элементы:
Каждая система отопления характеризуется наличием такого элемента, как расширительный бачок, который необходим для того, чтобы поддерживать необходимый уровень теплоносителя в системе, независимо от температуры теплоносителя. Как известно, теплоноситель при повышении температуры расширяется, а при понижении температуры его объем уменьшается. Расширительные баки могут быть, как закрытого типа, так и открытого. В зависимости от этого, системы отопления могут быть, как открытыми, так и закрытыми.
Двухтрубная система отопления закрытого типа
Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность.
Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:
Описанная технология применима в частных домах с автоматической подпиткой отопления от водопровода. Только перед промывкой лучше перекрыть вентили у котла и расширительного бачка.
Как правило, закрытая система отопления функционирует в автоматическом режиме. Из этого следует, что лучше отдавать предпочтение котлам с встроенной автоматикой. Такая система, после установки всех необходимых режимов работы, работает без вмешательства человека.
Наиболее оптимальный вариант, это использование газовых котлов. Подключив комнатный регулятор температуры, допустимо поддерживать температурный режим с точностью до одного градуса. Это удобно, а для человека это комфортно.
Для того, чтобы ответить на вопрос «какая система отопления лучше – открытая или закрытая?», прежде всего, необходимо разобраться с терминологией. Именно такая формулировка ( открытая и закрытая системы отопления ) является ошибочной.
На самом деле, в научной литературе действительно классифицируют системы на открытые и закрытые, но речь идет о системах теплоснабжения , а не отопления. Так в чем же разница между этими понятиями?
Рабочее тело любой водяной системы — теплоноситель — это жидкость, отбирающая определенное количество энергии котла и переносящая ее по трубам к отопительным приборам – батареям либо контурам теплых полов . Вывод: эффективность работы отопления зависит от физических свойств жидкого посредника – теплоемкости, плотности, текучести и так далее.
В 95% частных домов используется обычная или подготовленная вода теплоемкостью 4.18 кДж/кг•°С (в других единицах — 1.16 Вт/кг•°С, 1 ккал/кг•°С), замерзающая при температуре около нуля градусов. Достоинства традиционного теплоносителя для отопления – доступность и низкая цена, главный недостаток – увеличение в объеме при замерзании.
