Закрытая и открытая система отопления на примерах схем

Закрытая и открытая система отопления являются основными схемами, используемыми для обогрева жилых зданий. Открытая отопительная система является самой распространенной среди систем с естественной циркуляцией. В основе работы данной системы лежат термодинамические законы. На выходном канале котла образуется зона повышенного давления, под воздействием которого разогретая жидкость двигается по трубопроводу, постепенно отдавая тепловую энергию.

Охладившись, теплоноситель поступает обратно в котел, где опять осуществляется его нагрев. Таким образом работает система с естественной циркуляцией. В такой конструкции можно использовать только воду, поскольку антифризы, используемые для отопления, слишком быстро испаряются.

Открытая система отопления

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 теплоснабжения 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.

Жидкость в открытой системе отопления двигается довольно медленно, поэтому трубы в процессе использования нужно постепенно прогревать, чтобы предотвратить их износ и закипание воды (подробнее: «Как устроена система отопления открытого типа – схема отопительной системы»).

В том случае, если в холодную пору года отопление не функционирует, воду из системы необходимо слить, чтобы избежать замерзания или прорыва труб.

Для обеспечения хорошей циркуляции отопительный котел должен быть установлен на самом низком уровне, а в самой высокой точке системы располагается расширительный бачок. Для использования открытой системы отопления в зимних условиях бачок нужно утеплять. При прокладке трубопровода для такой системы желательно использовать минимум соединительных деталей.

Закрытая система отопления

Если в процессе работы жидкость расширяется выше определенного уровня, то клапан расширительного бачка открывается и устраняет излишки теплоносителя. Когда температура в системе понизится, насос закачает жидкость обратно в систему.

Давление в таких системах всегда находится в определенных пределах, поэтому теплоноситель постоянно подвергается деаэрации.

Бак для закрытой отопительной системы обычно изготавливается из высокопрочного металла. Конструктивно бак состоит из двух частей, которые завальцованы друг к другу. Во внутренней полости бака находится диафрагма из термостойкой резины. Кроме того, внутри постоянно находится небольшое количество газа (как правило, азота или воздуха). Диафрагма делит бака на две части, в одну из которых попадает расширившаяся жидкость, а во второй находится газ. Попадая в бак, вода давит на мембрану, заполняя свободное пространство бака, а при остывании жидкости в системе под воздействием диафрагмы находящаяся в баке вода вытесняется обратно.

Различия открытой и закрытой системы

Что же лучше – открытая или закрытая система отопления?

Существует ряд параметров, существенно различающих открытую и закрытую отопительные системы:

1. Место размещения расширительного бачка. В открытой системе бак необходимо располагать в самой высшей точке, а закрытая система отопления не предъявляет к расположению бака никаких требований.
2. В закрытой системе отопления поддерживается постоянное атмосферное давление, поскольку извне воздух в такую систему не попадает (детальнее: «Замкнутая система отопления — схема на примерах»). За счет этого значительно увеличивается длительность службы отопления. Дополнительное давление в верхней части системы позволяет уменьшить риск возникновения воздушных пробок, закупоривающих расположенные сверху радиаторы.
3. Для открытой отопительной системы необходимы трубы большого диаметра, которые довольно неудобны при монтаже и в процессе эксплуатации. Кроме того, их довольно трудно замаскировать, что негативно сказывается на дизайне помещений. Для работы такой системы необходим постоянный уклон, создание которого требует дополнительных усилий.
4. Закрытая система конструктивно значительно проще и дешевле, поскольку монтаж тонких труб менее трудоемкий, а их стоимость гораздо ниже стоимости толстых труб.
5. При правильной установке циркуляционного насоса можно будет избежать постоянного шума.

Достоинства открытой отопительной системы:

• простота эксплуатации;
• отсутствие необходимости установки насоса;
• равномерное распределение тепла по помещениям;
• легкий пуск и остановка системы;
• независимость от электричества;
• надежность;
• упрощенный монтаж.

Недостатки открытой отопительной системы:

• ухудшение износоустойчивости системы при попадании в нее воздуха;
• плохая сопротивляемость низким температурам окружающей среды при непостоянной работе;
• медленный прогрев после запуска;
• необходимость постоянного наблюдения за уровнем теплоносителя в расширительном бачке;
• несовместимость системы с антифризами;
• большие габариты;
• низкий КПД.

Достоинства закрытой системы отопления:

• простая установка;
• отсутствие необходимости наблюдать за уровнем теплоносителя в бачке;
• хорошая устойчивость перед замерзанием за счет использования антифриза в качестве теплоносителя;
• возможность регулировать температуру системы за счет увеличения или уменьшения количества энергоносителя;
• возможность долгосрочного использования одной партии воды, что происходит за счет герметичности системы;
• контролируемый уровень давления;
• экономичность;
• технологичность, обуславливающая долгий срок эксплуатации;
• возможность работы в связке с дополнительными обогревательными приборами.

Недостатки закрытой отопительной системы:

• зависимость от электроэнергии, которая требуется для функционирования насоса (решить проблему можно, установив компактный генератор);
• любое нарушение герметичности может привести к попаданию воздуха в систему;
• расширительные бачки с диафрагмами имеют довольно большие габариты, что зачастую затрудняет их установку.

Заключение

Выбор подходящей отопительной системы – дело сугубо индивидуальное, и каждый домовладелец может выбрать самый удобный вариант. Закрытая и открытая система отопления имеет самые разные параметры и функционал, различается по большому количеству характеристик и подходит для разных случаев.

Открытая отопительная система гораздо больше подходит для небольших зданий: чаще всего такую систему можно встретить на дачах или в загородных домах. Схема отопления открытого типа выглядит довольно просто, а ее надежность очень высока.

Закрытая система сложнее как в установке, так и в использовании, но она обладает рядом преимуществ. Отопительные системы закрытого типа обычно используют в многоэтажных зданиях или коттеджах.

Как правильно заполнить открытую и закрытую систему отопления в частном доме

От автора: здравствуйте, дорогие читатели! Если вы решили заняться обустройством системы отопления, то уже знаете, что там важен каждый нюанс, от выбора между однотрубным и двухтрубным вариантами до материала, из которого изготовлены фитинги. Вот уже позади все походы по магазинам, сборка трубопровода, монтаж нагревательного оборудования. Но на этом эпопея отнюдь не закончена, ведь перед вами встает новый вопрос: как заполнить систему отопления в частном доме.

От грамотного подхода к этому процессу зависит вся дальнейшая работоспособность отопительной конструкции. При заполнении важно учесть сразу несколько моментов: чем, как и в какой последовательности. Неверный пуск теплоносителя может вызвать, например, гидроудар, который способен негативно повлиять на состояние некоторых участков трубопровода.

В общем, как и на всех предыдущих этапах обустройства отопительной системы, важно запастись терпением и полной информацией. К счастью, это уже последний шаг, после которого вся ваша семья сможет наконец-то насладиться теплом и комфортом. Так что наберитесь сил и сделайте последний рывок.

Виды теплоносителей

Первый вопрос, с которым вам предстоит разобраться на решающем этапе, касается того, чем, собственно, вы собираетесь заполнять систему отопления. Самый очевидный ответ — водой. Но все не так просто. Стоит сперва ознакомиться со свойствами всех доступных теплоносителей, чтобы принять оптимальное решение.

Вода, конечно, является наиболее часто используемым теплоносителем. Такая высокая популярность связана, прежде всего, с доступностью. Вода есть практически везде — по крайней мере, в нашей стране ее дефицит встречается очень редко. Кроме того, она обладает отличными характеристиками, делающими ее прекрасным теплоносителем. Теплоемкость и плотность воды находятся на высоком уровне, в процессе остывания она выделяет большое количество тепла.

Немаловажным фактором является и безопасность. Вода абсолютно экологична. Кроме того, она не подвержена возгоранию, не выделяет в окружающую среду токсичные испарения. Поскольку речь идет об использовании теплоносителя в жилом помещении, все это крайне важно. Если, допустим, произойдет авария, и система отопления даст течь, то проживающим в доме людям не грозит отравление различными химическими веществами.

Причем подобная ситуация вообще не нанесет особого ущерба — если, конечно, речь идет о частном доме, а не о многоквартирном. После устранения протечки и восполнения объема воды до нужного уровня отопительная система спокойно продолжит работать в штатном режиме. С материальной точки зрения все это тоже не страшно, поскольку покупка теплоносителя обойдется вам в очень небольшое количество средств.

Впрочем, по поводу покупки у вас могут возникнуть вопросы. Многие считают, что можно спокойно залить воду из ближайшей речки. Казалось бы — неограниченный ресурс рядом с домом, и совершенно бесплатный. Но на самом деле, это совсем не так. Есть два фактора, неблагоприятно влияющих в данном случае: химический состав воды и количество посторонних примесей в виде песка и тому подобных элементов.

Оба этих нюанса воздействуют на элементы, из которых состоит система отопления. В результате трубы забиваются изнутри накипью, а некоторые еще и ржавеют. Все это значительно снижает как их прочность, так и пропускную способность. Вот почему брать воду из природных источников крайне не рекомендуется.

Существует несколько вариантов того, каким образом вы можете получить воду, соответствующую необходимым параметрам:

• покупка дистиллированной жидкости. Это влечет за собой дополнительные затраты, да и осуществление доставки не всегда возможно. Тем не менее, такая вода идеально подходит для использования в отопительной системе,
• фильтрация и кипячение природной воды. Тут все понятно: с помощью фильтра вы можете очистить жидкость от твердых примесей, а кипячение поможет сделать ее более мягкой и изменить химический состав в более подходящую сторону. Впрочем, соединения кальция и магния все же останутся, что чревато последующим образованием накипи в трубах. Поэтому данный метод нельзя назвать оптимальным. Кроме того, для кипячения вам понадобится нагревательное оборудование с емкостью соответствующего размера, что далеко не всегда легко осуществимо,
• третьим способом является сбор дождевой воды. По своему составу она вполне подходит. Минус лишь в том, что сам процесс не отличается скоростью и удобством. К тому же, бывают регионы, где подолгу не бывает дождей, поэтому данный способ может оказаться неприемлемым. Стоит сразу сказать, что многие пытаются заменить дождевую воду колодезной, считая их практически идентичными. но это довольно серьезная ошибка, поскольку химический состав «подземной» воды не соответствует необходимым требованиям,
• смягчение воды с помощью химических средств. В роли последних успешно выступает гашеная известь, ортофосфат натрия и кальцинированная сода. С их помощью все соли, содержащиеся в воде, переходят в твердое состояние и выпадают на дно емкости в виде осадка. После этого остается лишь провести процедуру фильтрации. Получившийся результат прекрасно справится с ролью теплоносителя, не нанося никакого ущерба элементам отопительной системы.

Как видите, получить подходящую воду и несложно, и недорого. Тем не менее, у этого теплоносителя есть один недостаток, который часто является решающим — это способность замерзать. В случае длительной остановки системы отопления при окружающей температуре ниже нуля вода превратится в лед. Как всем известно, она при этом расширяется. Следствием этого может стать деформация и последующий прорыв труб или мест их соединения.

Антифриз

Если возможная проблема промерзания системы отопления характерна для вашего региона, то стоит обратить внимание на другую разновидность теплоносителя — антифриз. Он прекрасно переносит как очень низкие, так и очень высокие температуры. Даже в случае экстремального похолодания «незамерзайка» просто превратится в густой гель, не нанеся никакого ущерба трубопроводу. После согревания антифриз вновь начнет циркуляцию в отопительной системе, совершенно не потеряв своих качеств.

С точки зрения воздействия на трубы и прочие элементы этот теплоноситель тоже хорош. В антифриз добавляются различные присадки, которые предотвращают появление ржавчины, накипи и тому подобных неприятностей. Но при покупке следует обратить внимание на то, какие именно добавки присутствуют в той или иной «незамерзайке». Некоторые из них подходят строго для определенного вида труб, оказывая на другие разрушительно воздействие.

Также при выборе стоит учесть и еще один фактор — возможную токсичность. Антифриз выпускается в трех вариантах, он может быть сделан на основе этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина. Второй и третий вариант обладают более высокой стоимостью, но при этом безопасны для человека и окружающей среды.

А вот этиленгликоль весьма токсичен. При этом стоит учесть, что антифриз вообще чрезвычайно текуч, он может «сбежать» из системы отопления даже при микроскопическом шансе. В случае использования этиленгликолевой «незамерзайки» последствия могут быть весьма печальными, поскольку токсичные пары основного вещества способны очень негативно повлиять на состояние здоровья проживающих в доме людей.

Прочистка системы

Перед тем как приступать к заполнению системы, необходимо ее прочистить. Это нужно делать в том случае, если она уже довольно долго эксплуатируется, или же в качестве предыдущего теплоносителя использовалась обычная водопроводная вода.

Для этой процедуры необходимо приобрести специальное средство, предназначенное именно для удаления отложений. Его нужно развести, ориентируясь на прилагаемую инструкцию, а затем заполнить контур раствором.

Разведенное средство следует оставить в трубах на несколько часов. В течение этого времени под воздействием химических веществ все отложения, скопившиеся на внутренних стенках труб, будут растворены. После процедуры необходимо слить весь раствор.

Заполнение системы

После того как вы определились, чем лучше отапливать дом, и закупили необходимое количество теплоносителя, можно приступать к заполнению и запуску отопительной системы. Процедура зависит от того, какой именно тип циркуляции будет использоваться. Существует два варианта:

• открытая система — теплоноситель циркулирует естественным образом за счет разницы в плотности горячей и холодной жидкости. Встречается она редко, поскольку отопить таким способом можно только небольшое жилище, да и то — не всегда эффективно,
• система закрытого типа — циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно, для этого устанавливается специальный насос. Такой подход гораздо более популярен, поскольку благодаря ему можно не ограничивать количество контуров и радиаторов.

Первоначальная заливка или добавление теплоносителя в систему открытого типа осуществляется довольно просто — жидкость заливается через расширительный бак с помощью обычного ведра или любой другой емкости. Затем следует запустить котел — и все готово.

С закрытой системой дело обстоит немного сложнее. Залить воду можно несколькими способами, но проще всего сделать это, подсоединив котел прямо к трубе холодного водоснабжения. Если в качестве теплоносителя будет использоваться дистиллированная жидкость, то нужно подсоединить ко входному патрубку котла насос, шланг которого следует опустить в емкость с подготовленной водой. Далее необходимо по порядку осуществить несколько действий.

1. Слейте старый теплоноситель из системы отопления. Для этого нужно открыть сливной кран, который располагается в нижней части контура. Предварительно убедитесь, что температура теплоносителя не превышает 30 градусов, в противном случае есть риск получить ожоги. Перед тем как начать слив, поставьте под кран большую емкость с отметками об объеме. Это поможет точно узнать, сколько новой жидкости необходимо будет залить.
2. После того как весь теплоноситель слит, необходимо наполнить контур воздухом. Для этого используется специальный элемент — кран Маевского. Его нужно открыть.
3. Следующий шаг — опрессовка. Этот этап очень важен для проверки общего состояния отопительной системы. Для проведения опрессовки необходимо запустить подачу жидкости в контур с помощью насоса, при этом установить давление, превышающее стандартный показатель в полтора раза. Не забывайте при этом ориентироваться и на то, какое давление может быть максимальным для используемого котла. Перед подачей воды оставьте клапан в верхней части контура открытым — это необходимо для выхода излишнего воздуха. Закрыть его необходимо после того, как из клапана потечет вода. В процессе опрессовки необходимо тщательно осматривать элементы отопительной системы, обращая особое внимание на все места соединения труб друг с другом, с котлом и радиаторами. Малейшая течь является поводом разобрать и заново собрать соответствующий участок. Опрессовка длится несколько часов. Если по истечении этого времени вы не обнаружили протечек — прекрасно. Это значит, что система готова к использованию.
4. Последним этапом является окончательное заполнение контура. Если вы планируете отапливать дом водой, то просто уменьшите давление в системе до нормального уровня. Если же в качестве теплоносителя будет использоваться антифриз, то слейте жидкость, использованную в процессе опрессовки, и запустите вместо нее «незамерзайку».

После заполнения системы необходимо стравить воздух, оставшийся в радиаторах. Для этого необходимо на каждом из них открыть кран Маевского и подождать, пока выйдут излишки.

Собственно, это все действия, которые вам необходимо предпринять для того, чтобы правильно заполнить систему отопления. Сам процесс не вызывает особых сложностей. Главное — правильно выбрать теплоноситель, а также тщательно и внимательно произвести опрессовку. Эти два этапа будут гарантией того, что отопительная система будет служить вам наилучшим образом, не требуя постоянного ремонта. Успехов!