В чем отличия и преимущества систем открытого и закрытого типа

В чем отличия и преимущества систем открытого и закрытого типа

Для отопления домов используются системы отопления закрытого и открытого типа. Многие специалисты считают, что закрытая система отопления имеет больше преимуществ, чем открытая отопительная система. Действительно ли это так? Попробуем разобраться.

У системы отопления открытого типа есть много недостатков, о которых мы поговорим позже, но также есть и неоспоримое достоинство — она не зависит от электричества. Если учесть, что стоимость электроэнергии повышается каждый год, а проблемы с подачей электричества в наши дома – далеко не редкость, то это единственное преимущество открытой отопительной системы может нивелировать все ее недостатки.

Поэтому нет ничего удивительного, что, несмотря на достоинства закрытых систем, во многих домах все еще устанавливаются простые и не затратные открытые системы отопления. Но, конечно, минусов у данного способа обогрева помещения очень много.

Отопление в доме

Выбор схемы открытого теплоснабжения

На первом этапе проектирования важно правильно подобрать схему открытой системы отопления с насосом. Она зависит от параметров дома, требуемого теплового режима работы теплоснабжения и финансовых возможностей.

Рассмотрим основные параметры, которые напрямую будут влиять на выбор и дальнейший расчет открытой системы отопления:

• Общая площадь отапливаемых помещений. Если эта характеристика меньше 60 м² – можно устанавливать гравитационную систему;
• Этажность дома и высота потолков. Для гравитационной системы обязательным условием является наличие разгонного стока. Без него может появиться воздух в открытой системе отопления и ухудшится циркуляция;
• Расчетный тепловой режим работы. Для низкотемпературного применяется открытая система отопления с циркуляционным насосом. В противном случае небольшое расширение воды не создаст необходимую циркуляцию.

Только после тщательного анализа этих показателей, а также расчета тепловых потерь в доме можно решить – поставить отопление открытого типа с насосом или без него.

Лучше всего вычислять тепловые потери здания с помощью специализированных программ. Их демо-версии распространяются бесплатно.

Гравитационная отопительная система

Главным отличием гравитационной от остальных является полное отсутствие каких-либо механизмов для принудительного движения жидкости по трубам. Т.е. это процесс осуществляется только за счет температурного расширения горячей воды.

Для корректной работы теплоснабжения в обязательном порядке устанавливается разгонный стояк. Он монтируется непосредственно после котла и располагается вертикально. Его высота должна быть не менее 3,5 м. Если это условие не выполнить – то нагретая жидкость, идущая от котла для открытой системы отопления, не будет иметь достаточной скорости.

Помимо этого фактора необходимо учитывать такую специфику организации открытой системы отопления с естественной циркуляцией:

• Обязательный уклон труб. Подающая магистраль от стояка должна быть наклонена в сторону отопительных приборов. Обратная – к котлу. Уровень наклона – 1 см на каждый метр;
• Котел располагается в самой низкой точке схемы;
• Для нормальной работы нужны расширительные баки открытого типа для систем отопления. Они также монтируются для схем с принудительной циркуляцией.

Устанавливать электрокотел для открытой системы отопления гравитационного типа не рекомендуется. Так же, как и газовый аналог. Это объясняется высокой вероятностью появления воздушных пробок, которые могут привести к перегреву теплообменника.

Для увеличения эффективности работы в открытой схеме отопления с естественной циркуляцией диаметр трубы разгонного стояка должен быть на 1 размер меньше, чем сечение основной магистрали.

Принудительная циркуляция в отоплении

В последнее время владельцы частных домов и дач модернизируют отопительную систему, устанавливая всего лишь один компонент – насос. Он предназначен для улучшения циркуляции теплоносителя.

В целом обустройство открытой системы отопления с циркуляционным насосом ничем не отличается от вышеописанного. Важно правильно выбрать место установки насоса. Он монтируется на обратной трубе перед ее входом в котел отопления. Оптимальное расстояние должно составлять 1,5 м.

Для этой схемы открытого отопления необходимо учитывать следующие моменты:

• Насос устанавливается на байпасе. Это необходимо для обеспечения циркуляции воды в случае его поломки или отключения электричества;
• Обязательно монтируется обратный клапан. Он предотвратит появление эффекта обратной циркуляции;
• Во время монтажа учитывается направление движения теплоносителя.

Преимущество использования схемы отопления открытого типа с насосом заключается в уменьшении инертности системы. Из-за увеличения циркуляции батареи и радиаторы будут нагреваться быстрее.

Для открытой схемы отопления с циркуляционным насосом следует рассчитать его параметры – напор и производительность.

Как работает однотрубная система отопления

Сердцем одноконтурной системы отопления является нагревательный котел, работающий на любом виде топлива. Он греет воду, которая поступает в отопительные радиаторы. Теплоноситель двигается по системе, отдавая тепло. Пройдя весь контур однотрубной системы, он вновь возвращается в котел, где подвергается повторному нагреву.

Одно из преимуществ, которым обладает одноконтурная система отопления, есть то, что к ней может подключаться несколько котлов на разных видах топлива. При правильно спроектированной однотрубной системе отопления переключение котлов можно производить очень быстро.

Температура теплоносителя понижается с поступлением его в каждый последующий радиатор. При большой протяженности однотрубной системы (более 30 метров) температура в последних радиаторах не превышает 40-50 градусов по Цельсию, что не позволяет качественно прогревать помещение. Подобная проблема в одноконтурной системе отопления устраняется несколькими способами:

1. Увеличение теплоемкости последних радиаторов в контуре.
2. Повышение температуры теплоносителя, поступающего из котла.
3. Установка циркуляционного насоса, повышающего скорость прокачки теплоносителя по трубам.
4. Установка разгонного коллектора.

Первые два способа делают однотрубное отопление более затратным и нивелируют всю экономию от установки. Циркуляционный насос значительно повышает эффективность работы, но при отсутствии электроэнергии он бесполезен. Хорошим решением при высоте стен более 2,2 метра может стать разгонный коллектор.

Преимущества и недостатки закрытой системы

Преимуществ у закрытой системы отопления много, вот некоторые из них:

• не происходит испарения теплоносителя – при условии, что правильно выполнена герметизация;
• большая теплоотдача;
• отсутствие воздуха в трубах исключает коррозию;
• диаметр труб меньше, чем в системе отопления открытого типа;
• срок службы котла увеличивается за счет небольшой разницы температуры теплоносителя на входе и на выходе (при условии правильной установки всех элементов системы);
• можно применять антифриз, который не замерзнет при остановке оборудования в холодное время года. Кроме того, он не образует накипи и не вызывает коррозию.

Недостатков меньше, но их следует учитывать при монтаже. Главное условие эксплуатации оборудования – наличие электроэнергии. Если ее отключат, теплоноситель перестанет циркулировать. Также следует обратить внимание на объем расширительного бака. Он заполнен теплоносителем на 30-60%, и чем меньше процентный показатель, тем больше по объему бак. Если сама система большая, то и бак следует устанавливать достаточно объемный.

В холодных климатических условиях вместо воды в системы отопления заливают антифриз

Если для отопительной системы закрытого типа важным условием является наличие электричества, для для открытой — постоянное газоснабжение. Более подробно об читайте в нашей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/otkrytaya-sistema-otopleniya.html.

Особенности монтажа и эксплуатации открытой отопительной системы

Как залить воду в открытую систему отопления? Пополнение количества теплоносителя осуществляется через расширительный бак: воду можно просто залить ведром в нужном количестве, а можно подключить бак к трубопроводной системе, чтобы ускорить и упростить подачу воды. Количество теплоносителя рассчитывается по мощности отопительного котла: на 1 кВт его мощности потребуется приблизительно 10-40 литров воды.

Если будет монтироваться открытая система отопления, схема должна учитывать правильное расположение котла. Его желательно разместить в самой нижней части дома, поэтому очень часто для него выбирается цокольный этаж или подвал.

Оборудование котельной в подвале позволит решить сразу несколько вопросов: это освободит место в жилых комнатах и обеспечит максимальную естественную циркуляцию за счёт разницы в высоте. Однако так можно поступить только с электрическим или твердотопливным котлом: газовое оборудование запрещено помещать в подвал по технике безопасности.

Система отопления открытого типа с насосом допускает установку дополнительных элементов: к ним можно отнести бойлер для обеспечения горячего водоснабжения, тёплого пола, отопления теплиц и т. д. Если предполагается установка радиаторов и тёплых полов, то в каждом случае желательно устанавливать отдельный насос, что обеспечит хорошую циркуляцию теплоносителя. Но если начнутся серьёзные перебои с энергоснабжением, теплоноситель может просто закипеть в трубах, что приведёт к очень быстрому износу всей системы.

Монтаж системы с естественной циркуляцией воды

Открытая отопительная система монтируется следующим образом:

1. На полу или стене устанавливают котел.
2. На основании проектной документации монтируют трубопровод, соблюдая вид схемы, уклон контура.
3. Монтируют батареи, подключают к магистрали.
4. Устанавливают расширительный бачок, выполняют теплоизоляцию, если установлен в неотапливаемом помещении.
5. Соединяют составляющие системы.
6. Проводят тестирование для выявления негерметичных участков соединения. Исправляют неполадки.
7. Запускают систему.

Чтобы контролировать эффективность работы открытой системы отопления, на выходе от котла устанавливают температурный датчик.

Необходимые инструменты и материалы

Как известно, для того чтобы правильно выполнить работу, нужно перед этим подготовить все необходимое. Для монтажа потребуется:

1. Перфоратор.
2. Отвертки разного калибра.
3. Строительный уровень.
4. Пакля.
5. Разводные ключи.
6. Дрель.
7. Карандаш.
8. Гидроизоляционный материал.
9. Сварочное оборудование.
10. Уголки.
11. Бечева.

Схема системы отопления закрытого типа

Принцип действия: котёл нагревает теплоноситель (воду или антифриз), увеличивая его объем; появившийся излишек жидкости перемещается в расширительный бачок, который напоминает капсулу – резиновая мембрана делит его на две части: первая часть – водяная камера, вторая – воздушная газовая камера, заполненная азотом, находящимся под давлением. Нагретая жидкость, попадая в бачок через открывающийся клапан, выравнивает давление во всей системе в целом (уменьшается объем воздуха, поэтому давление увеличивается). Обратно воду выдавливает насос. А его работа в паре с термостатом позволит обогревать помещение, если температура опустится ниже заданной.

Ограничений к применению данной схемы по площади отапливаемого дома и количеству его этажей нет. Эксплуатировать ее можно как в частных домах, так и на производствах.

Главное отличие – движение теплоносителя происходит принудительно, т.е. при помощи насоса. Еще одна отличительная черта – наличие закрытого расширительного бака (мембранного).

Особенности монтажа закрытой системы отопления:

• Бак и насос устанавливают в одном помещении с котлом;
• Трубы можно покупать практически любого диаметра, не нужно утеплять и прокладывать под определенным уклоном;
• Мембранный бак герметичен, жидкость не испаряется, поэтому не нужен контроль ее уровня. По этой же причине исключен контакт антифриза с воздухом, что замедляет окислительные процессы во всех сегментах;
• В закрытой двухтрубной системе отопления насос ставится на «обратке», а в холодной воде срок его службы увеличивается.

Преимущества закрытой системы отопления

• Неподверженность коррозии труб и радиаторов;
• Долгий срок службы котла за счет незначительной разницы температур жидкости на входе и выходе;
• Возможность использования антифриза (а он не вызывает отложение накипи и коррозийные процессы, не замерзает в случае выключения в холодный сезон);
• Быстрый нагрев;
• Большая теплоотдача, т.е. высокая эффективность.

Повышенное давление в закрытой системе отопления есть даже в самых верхних точках, что сводит вероятность образования воздушных пробок практически к нулю.

К недостаткам можно отнести только зависимость от электроэнергии.

Как можно модернизировать открытую систему отопления?

Мы с коллегами часто модернизируем открытые системы отопления. И первое, что мы делаем — это срезаем расширительный бак на крыше. Вместо него на кусочке трубы нарезаем резьбу и монтируем автомат воздухосброса и хорошенько его утепляем.

Возле котла в обратный трубопровод врезаем циркуляционный насос через байпас и мембранный расширительный бак закрытого типа с группой безопасности.

Таким образом, мы убираем лишний объем теплоносителя. А это от 50-ти до 200-от литров. Мы исключаем теплопотери из-за бака и мы исключаем замерзание соединительных трубок бака, и исключаем разрыв системы и выход ее из строя.

Здесь надо понимать, что если система у вас старая, то она может не выдержать давление. Вот почему предохранительный клапан на группе безопасности должен быть на 1,5 бара. Иначе при поднятии давления в системе она может дать течь. И чтобы подлатать, ее надо будет сливать, вызывать сварщика и так далее.

Открытая система отопления дома часто монтируется, как самотечная система, для того, чтобы не зависеть от электричества для работы насоса. В открытую систему отопления можно врезать энергонезависимые напольные газовые котлы. Есть так же специальные электрические котлы с увеличенными выводами подачи и обратки.

Если у вас смонтирована такая система отопления и нет перебоя с подачей электричества, то можно врезать любые энергозависимые котлы. При этом необходимо помнить, что часто открытые системы отопления сделаны стальными трубами. Поэтому при врезке в них новых котлов пред котлами необходимо врезать сетчатые фильтры. Дабы исключить попадание в них окалины и ржавчины.