Открытая и закрытая система отопления

Открытая и закрытая система отопления

Содержание статьи

Существует несколько основных типов систем отопления — открытого и закрытого действия. Поэтому перед монтажом отопления в доме, важно узнать преимущества и той и другой системы, а также особенности их работы и нюансы которые могут возникнуть со временем эксплуатации.

Сказать какой лучше тип из представленных отопительных систем на сегодняшнее время трудно, ведь как открытая, так и закрытая система отопления имеет определённые преимущества и недостатки. Тем не менее, стоит всё-таки подробней разобраться с этим вопросом и выяснить, что к чему.

Открытая и закрытая система отопления

Итак, в частном доме наиболее всего прижилась система отопления закрытого и открытого типа. У этих двух систем имеются серьёзные отличия, которые связаны как со способами монтажа, так и с процессом обслуживания.

Кроме того, закрытая система отопления может доставить массу неудобств, если например, в загородном доме часто пропадает электричество.

Закрытая система отопления

Более современной на сегодняшнее время считается система отопления закрытого типа, теплоноситель в которой движется по трубам посредством усилий циркуляционного насоса. Преимуществ у систем закрытого отопления много, как в принципе и недостатков тоже.

Самый главный плюс в том, что теплоноситель не испаряется как это происходит в открытой системе, и при отсутствии течей, может использоваться по нескольку лет без подпитки. Это очень важный нюанс, ведь если в качестве теплоносителя применяется антифриз, то его частая растрата может влететь в копейку владельцу дома.

Кстати о том какой выбрать теплоноситель для отопления рассказывалось ещё раньше в строительном журнале.

Также, преимуществом закрытых отопительных систем является достаточно быстрый нагрев отопительных приборов, буквально за считанные минуты. Кроме того, использование подобной системы отопления позволяет произвести монтаж водяного теплого пола.

Разводку труб отопления можно выполнить так как хочется, например скрыв их в штробы или в другие места где их полностью не будет видно. Это также немаловажный плюс в копилку отопительных систем закрытого типа, ведь в открытых системах отопления такого сделать к сожалению нельзя.

Однако не всё так радужно как может показаться на первый взгляд и для работы циркуляционного насоса нужна, прежде всего, электроэнергия. Это главный минус закрытой системы отопления, ведь без электричества, она попросту не будет работать.

Можно конечно установить байпас на отопление или на крайний случай воспользоваться бесперебойником для котла. Тем не менее, этот факт, скорее минус, чем плюс.

Открытая система отопления

Работает без насосов, а теплоноситель в открытой системе отопления движется за счёт нагрева и расширения. Нагреваясь, вода поднимается вверх и выталкивает собой холодную воду, таким образом, происходит её круговорот. Плюс очевиден, всё работает без электроэнергии, вода нагревается, батареи отопления тоже.

Тем не менее, сразу же вытекает один из главных минусов, всё это действо происходит не за считанные минуты как в закрытой системе отопления, а за пару часов и даже больше (зависит от объёма воды и мощности котла).

Кроме того, как было сказано выше, теплоноситель в открытой системе отопления очень быстро улетучивается через установленный на чердаке расширительный бак. Таким образом, всё время нужно контролировать его объем и доливать по мере необходимости.

Минусом является и невозможность установить теплый пол, а если она и имеется, то придётся предусматривать углы уклона для трубок или наматывать небольшую площадь, поскольку слишком большая, попросту не будет прогрета.

В общем, какую из вышепредставленных систем отопления выбрать — закрытого или открытого типа, решать каждому владельцу загородного дома индивидуально. Можно лишь сказать о том, что и та и другая, имеет свои конструктивные особенности и определённые требования в монтаже.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

схема c насосом и без, чем отличается от системы закрытого типа

Сегодня почти все загородное жилье оснащено водяными отопительными механизмами. Чаще всего источником энергии выступают котлы, которые функционируют на жидком, твердом топливе, на электроэнергии или газе.

При этом нередко применяется схема, где движение носителя тепла естественное, что требует открытой системы отопления.

Но одновременно с ней существует система закрытого типа. Чем они отличаются и какая лучше?

Принцип работы

Схема отопления водяного типа подразумевает как естественное, так и принудительное движение носителя тепла. В роли нагревательного устройства выступают напольные или настенные модели котлов: один или два контура, носитель тепла в виде пара, воды или антифриза. Система отопления открытого типа чаще всего в виде теплоносителя имеет простую воду.

При этом ее движение осуществляется естественным путем из-за разной плотности холодной и горячей воды и уклону, под которым проложен трубопровод. Дело в том, что нагретая вода имеет намного меньшую плотность, нежели холодная. В результате создается гидростатический напор, благодаря которому горячая вода движется к радиаторам.

Строение и нюансы

В общем виде открытая система отопления состоит из котла, расширительного бака, радиаторов и труб прямого и обратного видов. Разогретый до значительной температуры теплоноситель стремится вверх при выходе из котла, поскольку снизу на него давит холодная вода, подающаяся из обратки.

Принцип работы открытой отопительной системы.

Особенности эксплуатации

Так как нагретые тела расширяются, излишки горячей воды должны куда-то «уйти». Радиаторы и трубы не в состоянии вместить этот объем: для данных целей открытая отопительная система имеет расширительный бак, куда и стекаются все остатки воды. Остыв, они отправляются обратно в систему. При таком механизме отопления бак должен располагаться максимально высоко — например, на чердаке.

Бак не закрывают крышкой – вода должна насыщаться кислородом. Из-за этого нюанса механизм был назван открытым.

Кроме того, во избежание появления воздушных пробок, препятствующих нормальной работе, схема предусматривает обязательный контроль воды в баке. Другая особенность открытой системы – это медленная циркуляция воды, соответственно, и нагрев ее должен быть постепенным.

Расположение бака в системе.

Нельзя допускать кипения — от этого изнашиваются все составляющие элементы (трубы, радиаторы). Если зимой обогрева по каким-либо причинам не требуется, воду нужно слить, чтобы она не замерзла.

Достоинства и недостатки

Отопление открытого типа имеет ряд преимуществ:

• все помещения равномерно прогреваются;
• открытая система не нуждается в циркулярном насосе, который часто выходит из строя;
• отсутствие шума и вибрации;
• не зависит от электропитания.

Минусы

Есть и ряд недостатков. Во-первых, высокая цена, которая обусловлена необходимостью покупки труб большого диаметра. Во-вторых, необходимо просчитывать уклон на участках горизонтальных труб, что усложняет монтаж системы. В-третьих, есть риск того, что вода в расширительном баке замерзнет – именно от этого открытая система часто повреждается.

Открытая система отопления предусматривает и неудобные для пользователя ограничения: максимальная длина трубопровода – 30 метров, в качестве теплоносителя нельзя использовать антифриз. Расширительный бак не закрывается, и попадание кислорода в систему снижает срок службы радиаторов и труб из-за возможной коррозии.

Отличие от закрытой

В своем принципе работы открытая конструкция очень схожа с закрытой, однако закрытая система основана на принудительной циркуляции, из-за чего радиаторы и трубы нагреваются быстрее.

Схема закрытой системы отопления.

Плюсы и неожиданные минусы альтернативы

В сравнении с открытой системой, механизм закрытого типа, оснащенный циркулярным насосом, имеет следующие преимущества:

• ниже затраты на трубы и минимизирован риск замерзания из-за монтажа в помещении;
• бак герметичен и теплоноситель не испаряется, потому можно использовать как воду, так и антифриз;
• антифриз в качестве теплоносителя дает возможность разморозить систему, вернуть ее в работу, чего не произойдет в случае с водой.

Кроме того, механизм с циркулярным насосом позволяет подключать «теплые полы» и регулировать температуру в помещении. Однако закрытая система проигрывает открытому механизму в своей зависимости от электроснабжения. Поэтому последние по-прежнему популярны.

Открытая система отопления и закрытая

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.

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.

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.

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.

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.

одно- или двухтрубная, открытая или закрытая

Строительство всегда сопровождается выбором, как обустроить отопление нового дома. Однотрубная или двухтрубная система отопления используются в зависимости от поставленных задач и особенностей строения. Решение требует подробно разобраться, какая система отопления лучше подходит.

Преимущества и недостатки однотрубного контура

В такой системе используется одна труба для курсирования теплоносителя. Несколько плюсов этого вида:

• Меньшие расходы на используемый материал;
• Упрощенный и быстрый монтаж;
• Гидравлическая стабильность;
• Простая монтажная схема;
• Меньшее количество используемого теплоносителя, облегчающий слив системы.

Одноконтурная конструкция теплоснабжения дает первичную экономию средств. Количество труб, разводок, стояков и перемычек значительно меньше, чем при обустройстве двухтрубного отопления.

Недостатки однотрубной системы отопления:

• Большая потеря тепла по пути к дальним радиаторам. Последние, как следствие, требуют объемного увеличения для достижения комфортной температуры помещений. Причина уменьшения их нагрева кроется в обмене горячей воды с холодной в каждом, стоящем на пути отопительном приборе;
• Отсутствие возможности регулировать температуру отдельных батарей. Убавление подачи в одной приводит к остыванию всех последующих;
• Потребность большого напора воды. Увеличивается нагрузка на насосы и всю систему в целом. Появление протечек учащается, контур требует постоянного пополнения теплоносителя.

Важно! Одноконтурная схема крайне чувствительна к низким температурам. При замерзании малейшего участка на пути теплоносителя блокируется все теплоснабжение целиком. При этом обнаружение замерзшего элемента крайне затруднительно, а промедление в устранении проблемы приводит к замерзанию всего контура.

Преимущества и недостатки двухтрубной системы

h3_2

Сравнение систем отопления невозможно без обзора двухтрубной системы. Конструктивная особенность заключается в использовании двух различных труб для подачи горячей воды и слива холодной из радиаторов.

Тепловые потери по пути следования теплоносителя незначительны, благодаря чему экономятся топливные средства. Двухконтурная схема позволяет свободно регулировать нагрев каждой отдельной батареи или отключать их.

Недостатки двухтрубной системы отопления незначительны. Схема контура сложнее, требует больше затрат на монтаж и больше времени. Однако это окупается благодаря хорошим практическим качествам.

Факт! Двухконтурная конструкция не боится замораживания отдельных участков, и они не блокируют остальные отопительные приборы, участвующие в теплообмене. Пострадавшие места легко обнаружить тактильным методом.

Другие виды отопительных контуров

Трехтрубная система представляет собой две подающие трубы и одну общую для сбора обратной воды. Ее преимущества заключаются в отсутствии необходимости применения обратных клапанов, циркуляцию обеспечивает только один насос. В результате трехтрубная конструкция проста в работе, поскольку теплоноситель расходуется автоматически между приборами. Виды таких контуров более гибки по сравнению с двухтрубными, их достоинства заключаются в удобном регулировании и автоматизированном обогреве отдельных частей здания. При выборе двухконтурного отопления и наличии достаточного бюджета имеет смысл обратить внимание на функциональность трехтрубной системы.

Бифилярная система отопления – это нечто среднее между одно- и двухтрубной схемами. Весь контур разделен на две одинаковые части со своими радиаторами, стояками и ответвлениями. Оба конца соединяются по порядку одной трубой, вначале все приборы первого, а потом второго конца. Вода в отделениях радиаторов перемещается в противоположных направлениях с разным нагревом, тем самым поддерживая одинаковую температуру на всем протяжении системы. По этому признаку бифилярная схема относится к двухконтурному отоплению, а по последовательному соединению одной трубой – к одноконтурному, что также удобно в использовании.

Работа открытой системы отопления

Выбор системы отопления зависит и от других качеств контура. Когда ставится вопрос, какую систему отопления выбрать, нужно учитывать отличия открытой и закрытой схемы теплоснабжения.

Конструкция открытой системы:

1. Котел. Используются твердотопливные и газовые котлы;
2. Трубопроводы;
3. Батареи;
4. Расширительный бачок.

Теплоноситель получает тепловую энергию при нагревании котла. Начинается процесс циркуляции под действием зональной разности давления. Конечной и отправной точкой является топливный котел. В связи с температурным расширением воды, схема требует включения расширительного бачка, в который будут попадать излишки воды.

К существенным недостаткам открытой конструкции относится потеря энергии и попадание кислорода в контур. Эти факторы снижают теплоотдачу системы. Имеется риск образования воздушных пробок и коррозии на металлических деталях.

Совет! В открытой сантехсистеме не стоит использовать в качестве теплоносителя никакие виды антифризов. Их свойство испаряться приведет к быстрой количественной потере через расширительный бачок. Кроме того, их испарения негативно влияют на здоровье жильцов.

Работа закрытой системы отопления

Замкнутая конструкция во время эксплуатации не имеет прямого доступа к открытому воздуху. Роль расширительного бачка исполняет мембранный бак. Излишки горячей воды попадают в него, продавливая резиновую мембрану. При этом находящийся в воздушной камере азот сжимается. Удаляется теплоноситель из бака специальным насосом.

Отсутствие кислородного контакта с элементами контура продлевает срок их службы. Теплоноситель не испаряется и не требует частой подпитки. Закрытая схема позволяет подключение добавочных источников теплоснабжения с их интеграцией в общую систему. Температура регулируется с помощью убавления или добавки теплоносителя.

Закрытая система требует постоянного доступа к электричеству для бесперебойной работы насосов. Несмотря на это отличие, ее работа эффективнее в небольших домах. Многоэтажные здания требуют большого количества мембранных баков и сложных расчетов.

Важно! Закрытая конструкция теплоснабжения допускает несанкционированное проникание воздуха через деформацию стыков. Их герметичность и наличие завоздушивания нужно регулярно проверять.

Выбор системы отопления

Если провести сравнение систем отопления для конкретного объекта, то их достоинства определяются масштабами здания. Открытая схема приводит к значительной потере тепла и риску насыщения теплоносителя кислородом, поэтому неудобна для небольших частных домов. Закрытая структура оптимальна в таких жилищах и нашла широкое применение. Однако в случае длительных перебоев в электроснабжении ее установка приведет к вымораживанию помещений.

В высотных постройках преимущества замкнутого теплоснабжения нивелируются необходимостью размещения очень больших мембранных баков. Чтобы закрытая схема была функциональна, их заменяют на специальные безнапорные установки, работающие в тандеме с насосами – регуляторами давления. Открытая конструкция отличается более простым процессом установки в многоэтажных зданиях. Проблема завоздушивания решается путем применения воздухоотводчиков.