Открытая система отопления

При планировании строительства частного загородного дома одним из главных вопросов, который приходится решать ещё на стадии проектирования, является организация системы отопления. От того, насколько продуманным и грамотным будет принятое решение, зависит не только уровень комфорта, но и начальные капвложения, и последующие эксплуатационные расходы.

Открытая система отопления.

Альтернатив отопления существует довольно много, поэтому чтобы сократить их число, есть смысл заранее отсечь заведомо неприемлемые варианты. Например, если вы собираетесь проводить в своей резиденции только бархатный сезон, можно вполне ограничиться воздушным отоплением. Оно на порядок дешевле водяного: не потребуется ни котёл, ни трубы, ни трубопроводная арматура, а среднегодовые затраты на электроэнергию не будут чрезмерно большими.

Однако в случае круглогодичного проживания в холодном или умеренном климате воздушный вариант, скорее всего, окажется разорительным, и первоначальная экономия будет быстро «съедена» электросчётчиком. Так что отметаем этот вариант и останавливаемся на водяном отоплении. Но и здесь предстоит выбирать из двух его основных разновидностей, а конкретно, будет ли оно открытого или закрытого типа. В данном контексте будут рассмотрены характерные особенности системы отопления открытого типа, а также её плюсы и минусы по сравнению с закрытой схемой.

Принцип действия открытой отопительной системы

Первой отличительной особенностью данной схемы является то, что вода (другой теплоноситель в данном случае не подходит) движется по отопительному контуру благодаря способности менять плотность в зависимости от температуры. Нагретая источником тепла, она становится менее плотной и распространяется вверх по стояку и далее в радиаторы. Её место занимает более плотная холодная вода, остывшая после передачи тепла радиаторам. То есть происходит круговорот потоков горячей и холодной воды, иными словами, конвективное движение жидкости.

Второй характерной чертой является контакт циркулирующей по трубам воды с атмосферой. Этот контакт происходит в расширительном открытом баке, устанавливаемом в верхней точке системы (поэтому схема и называется открытой). Это нехитрое устройство выполняет очень важную функцию: принимает избыточный объём воды, образующийся в процессе нагрева, а потом возвращает его обратно в систему, когда температура воды понижается. Таким образом, в системе поддерживается постоянное давление.

Естественная циркуляция жидкости происходит довольно медленно, в этой связи нужно избегать резкого нагрева теплоносителя, тем более доводить его до кипения. В этой связи прогрев помещений занимает немало времени, что, конечно же, огорчает. Однако этот недостаток можно минимизировать двумя способами: а) путём придания уклона трубопроводам и б) путём установки циркуляционного насоса. Последний вариант более эффективен с точки зрения ускорения движения воды, однако лишает систему такого важного преимущества, как энергонезависимость. Однозначной рекомендации здесь быть не может: выбор того или иного решения зависит от множества факторов, учесть которые должен специалист – профессионал своего дела. И всё же если встал вопрос о принудительной циркуляции, стоит задуматься о переходе на закрытую систему – она обойдётся не намного дороже, но хлопот с её обслуживанием и эксплуатацией будет гораздо меньше.

Особенности монтажа

Не последнюю роль в эффективной работе открытой системы отопления играет правильное взаимное расположение её основных элементов: котла, труб, радиаторов, расширительного бака. В частности, существуют следующие простые правила:

• котёл лучше установить как можно ниже относительно отопительных приборов;
• подающая труба (на выходе из котла) должна иметь возможно больший диаметр;
• трубопровод укладывается с соблюдением рекомендуемого уклона (для принудительной циркуляции это не принципиально), обычно порядка 1%;
• расширительный бак устанавливается в наивысшей точке системы (чем выше, тем лучше);
• количество фитингов и запорной арматуры должно быть минимальным.

Соблюдение этих требований и рекомендаций обеспечит надёжную циркуляцию воды, и как следствие – более интенсивный теплообмен и максимально возможный КПД системы.

Плюсы и минусы

Безусловным преимуществом системы отопления открытого типа (без принудительной циркуляции) является её дешевизна (по отношению к закрытой системе) и независимость от электроснабжения, особенно если речь идёт о её простейшей однотрубной модификации (так называемой «ленинградке»). Открытое отопление не требует наличия таких дорогостоящих элементов, как циркуляционный насос и герметичный расширительный бачок. Однако на этом привлекательные стороны, пожалуй, заканчиваются, и на первый план выступают факторы, делающие открытую отопительную систему всё менее популярной. К таковым относятся:

• ограниченная длина отопительного контура (обычно не более 30 м) ввиду невозможности преодоления большого гидравлического сопротивления;
• открытый расширительный бак, требующий постоянного контроля и создающий угрозу засасывания воздуха в систему;
• медленный прогрев труб и радиаторов.

И всё же открытая система отопления остаётся востребованной, особенно для одноэтажных домов небольшой площади и в местах с нестабильным электроснабжением.

Открытая система отопления: что нужно знать застройщику

Монтаж и схемы систем отопления

При планировании отопления собственного жилища практически каждый застройщик сталкивается с понятиями, требующими разъяснения, одним из которых является «открытая система отопления». О конструктивных особенностях и признаках, схемах и основных элементах данной системы обогрева (СО) и пойдет речь в этой публикации.

Определение открытой системы обогрева и ее элементы

По статистике, около 70% владельцев частных домов используют различные схемы водяного отопления, которые могут быть открытые и закрытые. Основным признаком открытой СО является отсутствие принудительного давления в контуре благодаря применению атмосферного расширительного бака. В высшей точке контура давление будет равно атмосферному, а в нижней, равняться давлению водяного столба.

Состав оборудования следующий:

1. Теплогенератор, который нагревает теплоноситель.
2. Стояк, который в верхней своей точке оканчивается открытым расширительным бачком.
3. Непосредственно сама емкость, связанная с атмосферой, которая служит для компенсации расширения теплоносителя при нагреве и предотвращения образования воздушных пробок в системе.
4. Дренажный трубопровод, который отводит излишек теплоносителя из контура.
5. Магистральная подающая труба, по которой перемещается нагретая вода в радиаторы.
6. Батареи (радиаторы, регистры и пр.).
7. Обратный магистральный трубопровод, по которому теплоноситель поступает в котлоагрегат для дальнейшего нагрева.
8. Циркуляционный насос. В принципе, правильно рассчитанная и смонтированная СО может обойтись и без данного элемента, но с насосом некоторые ограничения (длина контура до 30 м.) снимаются и циркуляция воды по контуру происходит более эффективно.
9. Запорный кран, устанавливаемый в СО для пополнения объема теплоносителя из водопровода (10). Данный элемент необязателен, так как заполнение системы водой может осуществляться непосредственно через расширительный бак.

Последний (11) элемент, обозначенный на схеме – это кран, который предназначен для слива воды из СО.

Важно! При функционировании системы обогрева в штатном режиме, запорная арматура 9 и 11 должна находиться в закрытом положении.

Разновидности систем обогрева открытого типа

Данные СО различаются по способу перемещения теплоносителя в контуре. Он может быть:

• Естественным. Данный тип водяных СО называют гравитационными или самотечными.
• Принудительным. В данном способе главной движущей силой для теплоносителя является насос.

Система отопления открытого типа с естественным побуждением работает благодаря разнице в плотности и массе горячего и охлажденного теплоносителя. Более «тяжелая» охлажденная вода выдавливает «легкую» нагретую, из теплогенератора в трубопровод. При соблюдении необходимого диаметра и уклонов подающей и обратной магистральной трубы, в контуре возникает естественная циркуляция теплоносителя.

Основной проблемой данной СО является достаточно небольшая скорость естественного перемещения воды по контуру (0,1 – 0,3 м/с). При такой скорости, вода теряет большую часть тепловой энергии не доходя до последнего радиатора. Для увеличения скорости движения воды в контуре применяется насос.

В открытых СО с принудительным побуждением, скорость перемещения теплоносителя варьируется от 0,3 до 0,7 м/с, что значительно увеличивает его теплоотдачу, и соответственно эффективность работы отопления.

Совет! Проблема СО с насосом в том, что они энергозависимы. Чтобы при отключении электроэнергии отопительная система продолжала функционировать, необходима байпасная линия, на которой и монтируется циркуляционный насос.

Открытые СО различаются схемой разводки трубопровода. В однотрубной системе отопления все радиаторы включаются в подающую магистраль последовательно. Возврат охлажденной воды осуществляется по тому же трубопроводу.

В двухтрубных, подача теплоносителя на радиаторы осуществляется по одной подающей трубе, а отвод охлажденного – по другой.

Чаще всего, открытая СО используется без насоса, с перемещением воды по трубам самотеком. Низкое давление не дает возможности делать многоконтурные варианты с достаточной эффективностью обогрева, использовать систему «теплый пол» или организовать открытый способ присоединения системы горячего водоснабжения. Чтобы поднять давление в контуре необходимо использовать мембранный расширительный бак закрытого типа.

Достоинства и недостатки

Использование для обогрева небольших дачных и загородных домов открытой СО, актуально и в XXI веке. Главным ее достоинством считается возможность создания энергонезависимого отопления, что для многих домовладельцев является решающим фактором. Кроме этого, у данной СО есть и другие плюсы:

• Благодаря конструкции расширительного бака достаточно просто организовать подпитку напрямую из водопровода.
• Данная СО практически лишена такой проблемы, как воздушные пробки, опять же из-за конструкции емкости для компенсации теплового расширения воды.

Недостатками можно считать:

• Достаточно высокая стоимость материалов, из-за использования труб большого диаметра.
• Возможные проблемы при монтаже необходимого уклона магистрального трубопровода.
• Необходимость контроля за уровнем жидкости.
• Высокая инерционность из-за низкой скорости движения теплоносителя.

Многие застройщики спрашивают, какая разница между открытой и закрытой системой отопления, кроме особенностей конструкции расширительного бака?

Как уже говорилось выше, определяющим фактором закрытой СО является мембранный расширительный бак, который поддерживает повышенное давление в контуре. Благодаря этому, можно использовать трубы меньшего (чем в открытой) диаметра, что резко сокращает затраты на создание закрытой системы отопления, а герметичность расширительной емкости не допускает испарения теплоносителя из контура и дает возможность применять не только воду, но и различные типы антифризов.

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

Недостатки систем отопления открытого типа

Говоря о недостатках открытой системы, следует сказать в первую очередь о ее непрезентабельном внешнем виде. Выполняется она из толстостенных громоздких труб большого диаметра. Скрыть такую коммуникацию за декоративными панелями очень сложно.

Кроме низких эстетических качеств открытая система отопления имеет целый ряд других недостатков, среди которых нужно отметить:

• Низкий коэффициент полезного действия.
• Медленная циркуляция теплоносителя.
• В системе можно использовать в качестве теплоносителя только воду, так как другие антифризы быстро испаряются.
• Расширительный бак не герметичный.
• Необходимость постоянно возобновлять уровень воды в расширительном баке, из-за ее постоянного испарения, что вызывает завоздушивание системы и приводит к негативным последствиям.
• Наличие в системе пузырьков воздуха приводит к уменьшению теплопередачи, нарушению циркуляции жидкости, к созданию воздушных пробок, появлению шума, вызывает коррозию внутренних поверхностей элементов системы, снижает срок эксплуатации.

Принцип работы отопительной системы открытого типа

Принцип действия системы открытого типа основан на основных законах термодинамики. Горячая вода поднимается по системе вверх, тем самым создает более высокое давление на выходе из нагревательного котла. Из места высокого давления вода устремляется в область с более низким давлением и происходит циркуляция теплоносителя по системе. Нагреваясь, вода увеличивает объем, поэтому для такой системы необходим расширительный бак. В открытой системе используется негерметичный бак, который сообщается с атмосферой, именно поэтому система называется открытой.

Так как в открытой системе вода циркулирует довольно медленно, разогрев трубы должен проходить постепенно, чтобы предупредить закипание воды и повреждение труб. Если отопление не используется зимой, воду из системы необходимо слить, чтобы трубопроводы не замерзли.

Необходимый уровень циркуляции теплоносителя обеспечивается монтировкой отопительного котла в самом низком месте отопительной системы (в подвале, цокольном этаже), а расширительный бак устанавливается на самом высоком месте (на чердаке). Чтобы расширительный бак не замерз зимой, необходимо его качественно утеплить.

Схема открытой системы отопления

Открытая система отопления может работать без циркуляционного насоса, но в трубопроводе необходимо делать как можно меньше поворотов и использовать минимальное количество фасонных деталей и фитингов. На выходе из котла используется труба с большим диаметром. Если необходимо обогреть площадь помещения 50 – 100 м2, то диаметр трубы должен быть около 40 мм, а при большей площади, диаметр трубы требуется увеличить до 52 мм и больше.

Диаметр горизонтальных труб должен быть равен диаметру стояка, для системы разборных труб можно использовать трубы с меньшим сечением.

При обустройстве системы отопления открытого типа необходимо делать прокладку горизонтальных труб с уклоном по направлению от самой высокой точки системы к радиатором, а потом к нагревательному котлу (уклон должен быть в пределах 0,005-0,01 %).

Системы отопления закрытого типа: характеристики и преимущества

Отличительной особенностью системы отопления закрытого типа является ее полная изолированность от атмосферы. Поэтому проникновение воздуха сведено к минимуму. Чтобы компенсировать температурные расширения в закрытых системах используются расширительные баки мембранные, которые наполняются водой при нагревании, а при охлаждении отдают ее в систему.

Схема отопления закрытого типа

Расширительный бак представляет собой стальной резервуар, разделенный резиновой мембраной на две части. Одна часть бака предназначена для газа (чаще всего заполнена азотом), вторая часть – для воды теплоносителя. Когда вода из системы попадает в бак, она сжимает газ в воздушной камере.

Расширительные баки бывают разных объемов. Подбирают объем бака так, чтобы при нагревании давление в баке не превышало допустимый уровень. Для защиты расширительного бака от превышения допустимых параметров устанавливается предохранительный клапан.

Мембранные баки заполняются на 60 – 30 %. Для отопительных систем на крупных объектах, проблемой становятся большие размеры мембранного бака. Например, если объем бака исчисляется тысячами литров, то вопрос с размещением такого большого резервуара стоит довольно остро. Для решения этого непростого вопроса используют установки, которые поддерживают определенное давление в баке и позволяют уменьшить его объем. Такие установки состоят из расширительного бака безнапорного и системы регулировки давления, основанной на работе насосов.

Принцип работы системы отопления закрытого типа

При повышении температуры в системе отопления закрытого типа, специальный клапан обеспечивает в бак доступ теплоносителю, при понижении температуры, насосы закачивают теплоноситель снова в систему.

Установки, регулирующие давление, поддерживают в системе давление в установленных пределах. Расширительные баки с такими установками компактнее обычных мембранных баков. Кроме своих основных функций, установки для поддержания давления могут выполнять автоматическую подпитку системы, деаэрацию теплоносителя и др.

Закрытая система отопления нуждается в удалении воздуха, проникающего при пополнении системы или при нарушении герметичности стыков. В этих целях используются краны Маевского или автоматические воздухоотводчики. Для выведения воздуха, растворившегося в теплоносителе, применяют сепараторы, которые размещают в трубопроводе.

Циркуляция теплоносителя в закрытой системе отопления происходит благодаря насосу.

Работа насоса повышает эффективность отопительной системы, которая лучше обогревает помещение, а также позволяет подсоединять к системе дополнительные элементы обогрева (например, систему теплый пол, которая не работает с естественной циркуляцией теплоносителя).

Недостатком отопительных систем с насосом является их зависимость от электроэнергии.

Схема отопления закрытого типа предусматривает впереди котла на обратной трубе монтаж циркуляционного насоса и мембранного расширительного бака.

Такое размещение бака и насоса намного упрощает монтаж отопительной системы. Во-первых, не требуется утепления труб, не нужно размещать на чердаке расширительный бак, а во-вторых, не нужно соблюдать уклон труб при монтаже и можно устанавливать трубы любого сечения.

Но не стоит значительно уменьшать диаметр труб подающих теплоноситель. Сильно уменьшая диаметр труб, вы повысите сопротивление воды и уменьшите количество теплоносителя, циркулирующего за единицу времени через радиатор.

В закрытой системе нет испарения воды, поэтому не требуется часто контролировать уровень теплоносителя. С применением принудительной циркуляции теплоносителя закрытая система отопления прогревается быстрее. Использование насоса позволяет в каждом помещении регулировать температуру, а если насос работает с комнатным термостатом, то обогревать помещение можно только при понижении температуры ниже заданной.

6 Комментариев для В чем отличия и преимущества систем открытого и закрытого типа

Долго думал какой тип выбрать закрытый или открытый. В итоге остановился открытом. Для моей отопительной системы подходит в самый раз!

Долго думал какой тип выбрать, закрытый или открытый. В итоге остановился на открытом. Для моей отопительной системы подходит в самый раз!

Выбрал открытый с насосом) На сайтах пытаются ввести в заблуждение !(
Типа открытая это трубы под градусом и т д ., про насос мало где пишут так сказать альтернатива)) для дачи лучше не найти )

Самый оптимальный вариант открытая система с насосом на подаче и с вакуумным бачком(самовсасывающим) где нибудь на полу рядышком возле котла. подходит даже 5пи литровая буттылка из под воды. За последние лет 10 наилучше себя зарекомендовала.

на обоих рисунках грамматическая ошибка — правильно не «разширительный бак», а «РОЗЖЕРИТЕЛЬНЫЙ» -шутка . Обе системы, показанные здесь- закрытые…

Источник https://otoplenie-guide.ru/raboti/raschet-i-proektirovanie/otkritaya-systema-otopleniya

Источник http://ventilationpro.ru/sistemy-otopleniya/montazh-i-skhemy-sistem-otopleniya/otkrytaya-sistema-otopleniya-chto-nuzhno-znat-zastrojjshhiku.html

Источник https://79w.ru/otoplenie/sistemy-otopleniya/otlichiya-preimushhestva-sistem-otkrytogo-zakrytogo-tipa

Источник