Разница между открытой и закрытой системами отопления

Для обогрева жилых помещений нередко применяется открытая система отопления. Она отличается простотой и энергонезависимостью. Циркуляция жидкости основывается на простейших законах термодинамики. Её главное преимущество в том, что вода движется без использования электрических насосов, а только за счёт разницы в давлении разогретой и охлаждённой жидкости.

Два типа отопления

Одно из отличий открытой системы отопления от закрытой — наличие негерметичного расширительного бака. Именно в него поступает лишняя вода при расширении. Жидкость из этого резервуара постоянно испаряется и нуждается в периодическом восполнении.

Конструкция системы отопления открытого типа не отличается сложностью. В неё входят такие элементы, как:

• трубы большого диаметра;
• котёл на твёрдом, жидком или газообразном топливе;
• радиаторы;
• расширительный бак.

Котёл располагается в нижней точке системы и нагревает воду. Нагретая жидкость расширяется, затем под давлением выходит в трубопровод и далее движется к радиаторам, где происходит её частичное охлаждение. Поднимаясь к высшей точке, в которой находится расширительный бак, теплоноситель начинает движение вниз, по направлению к нагревателю. Естественная циркуляция происходит довольно медленно. Иногда открытый тип отопления модернизируется электрическим насосом.

На сегодняшний день большей популярностью пользуется закрытый тип отопления. Такая система полностью герметична. Помимо основных элементов, в ней используются один или несколько электрических насосов.

Расширительный бачок необходимо устанавливать в удобном для обслуживания месте

Для этой системы характерен специальный мембранный расширительный бак. Он представляет собой высокопрочную стальную ёмкость, разделённую изнутри пополам резиновой перегородкой. Одна часть заполнена инертным газом, а в другую попадает избыток воды. Расширяясь, жидкость заполняет бак. Она давит на мембрану и сжимает газ. При уменьшении давления теплоноситель выталкивается обратно в трубу.

Подробнее об открытом и закрытом расширительном бачке:

Какая систем отопления лучше — открытая или закрытая, зависит от того, в каком помещении она будет применяться. У каждого вида есть свои плюсы и минусы. При выборе подходящего типа нужно учитывать место и условие установки, желания и возможности, а также множество других нюансов. Например, при отсутствии электрификации в доме возможен только открытый тип, а при использовании электрического котла — закрытый.

Преимущества и недостатки отопительных систем

Главное достоинство открытой системы — надёжность и простота. Кроме того, она дешевле закрытой.

• лёгкий монтаж;
• простота эксплуатации и обслуживания;
• нет шума;
• не нуждается в энергоснабжении;
• ровное прогревание помещения;
• не нужны насосы;
• установка не требует особых навыков.

Из-за увеличенного диаметра трубопроводов открытое отопление занимает много места и имеет неприглядный вид.

Подробнее о надежной системе отопления:

Минусы:

• маленький КПД;
• медленное движение жидкости по трубам;
• нельзя использовать альтернативные теплоносители, лишь воду;
• из-за негерметичности необходимо доливать жидкость;
• попадание воздуха в систему приводит к помехам в работе и быстрому износу;
• вода в расширительном баке и трубах может замёрзнуть.

Закрытая система используется в большей части частных квартир благодаря своей компактности.

Преимущества:

• благодаря герметичности можно применять антифриз и обезопасить трубы от замерзания;
• маленький диаметр труб;
• эстетичность;
• не нужно учитывать уровень наклона трубопроводов;
• благодаря высокой скорости теплоносителя помещение прогревается очень быстро;
• не подвержена коррозии;
• нет необходимости постоянно следить за уровнем жидкости;
• лёгкая регулировка температуры.

Сравнение закрытой и открытой каменки:

Недостатки:

• для функционирования необходима электроэнергия;
• насосы могут создавать дополнительный шум;
• малейшая разгерметизация влечёт за собой попадание воздуха в теплоноситель, что чревато сбоями работы и поломкой;
• мембранный расширительный бак имеет довольно большие габариты.

Основные различия и правила монтажа

Открытая система отопления отличается от закрытой назначением и требованиями к монтажу, а также другими нюансами:

1. Требования к месту расположения расширительного бака: открытом варианте он должен находится в наивысшей точке, в закрытом это не имеет значения.
2. Диаметр трубопровода в открытой системе должен быть большим, около 40 мм. В закрытой благодаря насосу можно использовать тонкие трубы.
3. В открытой нельзя использовать электрический котёл и устроить обогрев пола.
4. Закрытая возможна только в электрифицированных зданиях.
5. Для нормальной циркуляции теплоносителя трубопроводы открытого отопления монтируются под небольшим углом.
6. Закрытый тип меньше подвержен коррозии благодаря тому, что попадание кислорода исключено.

В этом видео вы узнаете как сделать двухтрубную систему отопления своими руками:

Тем, кто решил самостоятельно смонтировать открытую систему у себя дома, нелишним будет узнать некоторые нюансы:

• котёл по возможности размещается как можно ниже уровня остального оборудования;
• если планируется разместить расширительный бак в неотапливаемом чердачном помещении, его обязательно нужно покрыть теплоизоляцией;
• все трубы прокладываются под уклоном;
• нужно постараться минимизировать количество изгибов труб и соединительных элементов;
• диаметр выходной трубы должен быть максимальным.

Соблюдение этих основных правил монтажа поможет правильно собрать надёжную систему отопления.

Виды разводки труб

При монтаже отопления не последнюю роль играет разводка трубопроводов. Она зависит от того, где установлены стояки и как они подключаются к радиаторам, а также от расположения падающей трубы.

Монтаж нужно доверить профессионалам

Применяются несколько видов разводки:

1. Однотрубная схема отопления — простая и дешёвая. Её монтаж лёгок и не потребует больших затрат. Все радиаторы подключены последовательно к одной трубе, проходящей на уровне пола. Проходя весь круг, жидкость постепенно отдаёт тепло, а затем возвращается в котёл. Недостатки такой разводки заключаются в невозможности регулировки температуры на каждой батарее по отдельности и в неравномерности нагрева.
2. Двухтрубная используется чаще всего. Суть её в том, что радиаторы соединяются параллельно. По одной трубе, расположенной сверху, поступает теплоноситель из котла, а обратная нижняя труба забирает его назад. Такая разводка позволяет изменять температуру батареи, но расход материалов увеличивается в два раза.
3. Ленинградка — это модернизированная однотрубная разводка. Все радиаторы подсоединяются параллельно к одной магистральной трубе. Такая схема позволяет регулировать нагревание отдельных батарей или совсем отключать их от системы. Расход материала лишь немного выше, чем у классической однотрубной.

В этом видео вы узнаете о самой безопасной и экономичной системе отопления:

Чем отличается открытая система отопления от закрытой

Водяное отопление в индивидуальном жилом доме состоит из котла и радиаторов, соединенных трубами. Вода нагревается в котле, по трубам перемещается в радиаторы, в радиаторах отдает тепло и снова поступает в котел.

Центральное отопление устроено, как и автономное. Разница в том, что центральная котельная или ТЭЦ отапливает много домов.

Термины «закрытая система» и «открытая система» применяются для характеристики автономного отопления и центрального отопления, но отличаются по смыслу:

• В автономных отопительных системах открытыми называют системы, которые через расширительный сосуд, сообщается с атмосферой. Системы, у которых сообщения с атмосферой нет, называют закрытыми.
• В домах, с центральным отоплением, открытой называют систему, где горячая вода к кранам поступает непосредственно из отопительной системы. А закрытой, когда поступившая в дом горячая вода нагревает в теплообменнике водопроводную воду.

Автономные системы отопления

Вода, которой заполнены котел, трубы и радиаторы, при нагревании расширяется. Давление внутри резко повышается. Если не предусмотреть возможность удаления добавочного объема воды, то произойдет разрыв системы. Компенсация изменений объемов воды при изменении температуры происходит в расширительных сосудах. С ростом температуры, избыток воды, перемещается в расширительный сосуд. С уменьшением температуры система дополняется водой из расширительного сосуда.

• Открытая система постоянно соединена с атмосферой через открытый расширительный сосуд. Сосуд выполняется в виде прямоугольного или круглого бака. Форма значения не имеет. Важно чтобы он имел достаточную емкость, чтобы вместить дополнительный объем воды, образующийся от температурного расширения циркуляционной воды. Расширительный сосуд размещается в самой высокой части системы отопления. С системой отопления сосуд соединен трубой, которую называют стояк. Стояк присоединяется в нижней части бака – к днищу или боковой стенке. В верхней части расширительного бака присоединяется сливная труба. Она выводится в канализацию или на улицу за пределы здания. Сливная труба нужна на случай переполнения бака. Она же и обеспечивает постоянное соединение бака и системы отопления с атмосферой. Если система заполняется водой вручную ведрами, бак дополнительно оборудуется крышкой или люком. Если емкость бака выбрана правильно, то уровень воды в баке проверяется перед включением отопления. Давление воды в «открытой системе» равно атмосферному давлению, и не меняется при изменении температуры воды, которая циркулирует в системе. Устройство безопасности от повышения давления не требуется.
• Закрытая система изолирована от атмосферы. Расширительный сосуд герметичный. Форма сосуда выбрана так, чтобы он выдерживал наибольшее давление при минимальной толщине стенок. Внутри сосуда находится резиновая мембрана, которая разделяет его на две части. Одна часть заполнена воздухом, другая часть присоединяется к системе отопления. Расширительный сосуд может быть установлен в любой точке системы. При увеличении температуры воды избыток поступает в расширительный сосуд. Воздух или газ в другой половине мембраны сжимается. При снижении температуры, давление в системе уменьшается, вода из расширительного сосуда под действием сжатого воздуха вытесняется из расширительного сосуда в систему. В закрытой системе давление выше, чем в открытой системе и постоянно меняется в зависимости от температуры циркулирующей воды. Кроме того закрытая система обязательно оборудуется предохранительным клапаном на случай опасного повышения давления и устройством для выпуска воздуха.

Открытая система отопления

Централизованное теплоснабжение

Вода при центральном отоплении нагревается в центральной котельной или ТЭЦ. Здесь же и происходит компенсация расширения воды с изменением температуры. Далее горячая вода нагнетается циркуляционным насосом в тепловую сеть. Дома подключаются к тепловой сети двумя трубопроводами – прямым и обратным. Войдя в дом по прямому трубопроводу, вода разделяется по двум направлениям – на отопление и на горячее водоснабжение.

• Открытая система. Вода идет непосредственно к кранам горячей воды, и сбрасывается в канализацию после использования. «Открытая система» проще закрытой, но в центральных котельных и ТЭЦ приходится выполнять дополнительную обработку воды – очистку и удаление воздуха. Для жильцов эта вода стоит дороже водопроводной, а качество ее ниже.
• Закрытая система. Вода проходит через бойлер, отдавая тепло на нагрев водопроводной воды, соединяется с обратной водой отопления и возвращается в тепловую сеть. Нагретая водопроводная вода поступает в краны горячей воды. Закрытая система из-за применения теплообменников сложнее открытой, но зато водопроводная вода не подвергается дополнительной обработке, а только нагревается.

Закрытая система отопления

Термины «открытая система» или «закрытая система» применяются не ко всей системе центрального отопления города или поселка, а к каждому дому в отдельности. В одной системе центрального отопления возможно подключение домов и с «открытой системой» и с «закрытой системой». Постепенно открытые системы должны дополняться теплообменниками и превращаться в закрытые системы.

Открытая и закрытая система отопления: основные различия, все достоинства и недостатки

Перед началом установки отопительной системы перед каждым человеком встаёт вопрос: закрытую или открытую систему теплоснабжения выбрать для частного дома. Для выявления разницы необходимо ознакомиться с принципом действия и устройством каждой из представленных схем.

Открытая система отопления.

Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

1. Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
2. «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.

Схема открытой системы теплоснабжения

В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.

В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:

• Котёл для нагревания теплоносителя.
• Приборы отопления (батареи)
• Расширительный резервуар открытого типа
• Трубопровод

В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.

Но в то же время к каждой батарее поступает жидкость примерно одинаковой температуры, и тем самым устраняется главный недостаток однотрубной схемы.

Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.

Циркуляционный насос в системе отопления

Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:

• При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
• Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.

При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:

• Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
• Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
• Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
• Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
• В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.

Закрытая система отопления: различия от открытой.

Данная сеть включает в себя следующие элементы:

• Котёл для нагрева теплоносителя
• Воздухоотводный клапан

Схема работы воздухоотводчика

Термостатический клапан

Отопительные приборы (батареи, тёплый пол и т.д.)

Трубы

Расширительный резервуар закрытого типа, то есть герметичный от окружающей среды

Расширительный бачок закрытой системы отопления

Балансировочный клапан

Вентиль шаровой

Манометр

Соединительные элементы

Главное отличие закрытой и открытой системы теплоснабжения состоит в том, что при закрытом типе теплоноситель полностью изолирован от окружающей среды.

В данной системе вмонтирован насос, для облегчения циркуляции жидкости. Подобная схема исключает большое количество минусов, которые присутствуют в открытом теплоснабжении.

Особенности разницы функционирования закрытой схемы от открытой состоят в следующем:

• Расширение жидкости, происходящее в результате её нагревания в котле, компенсируется в мембранном расширительном резервуаре. После того как поступивший в бак теплоноситель охладился, он снова возвращается в систему. Таким образом в ней поддерживается постоянное давление.
• Создание необходимого давления происходит ещё на стадии установки контура отопления.
• Циркуляция жидкости осуществляется только при помощи насоса. В следствие этого закрытая схема целиком зависит от наличия электричества (помимо случаев подключения автономного генератора).
• Наличие циркуляционного насоса не налагает строгих рамок на диаметр используемых труб. Помимо этого трубопровод не обязательно должен быть расположен с уклоном. Главное условие — это расположение насоса на «обратке», для того чтобы в него поступал охлаждённый теплоноситель.
• Отсутствие уклона труб может сыграть отрицательную роль. Ведь даже при небольшом уклоне система будет функционировать и без электричества. А при горизонтальном расположении труб данная система не работает. Данный минус закрытой схемы перекрывает его высокий коэффициент полезного действия и иные плюсы.
• Установка данной сети проста и может быть применена для любых помещений, независимо от их площади. Помимо этого не требуется утепление магистрали, так как трубы нагреваются очень быстро.
• В закрытом типе существует возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя, вместо воды. Так же данная схема меньше подвергается коррозии, вследствие её герметичности.
• Несмотря на закрытость системы от окружающей среды, её герметичность может быть нарушена. Это может произойти в местах стыков схемы, либо на стадии заполнения её теплоносителем. Так же особо критичными являются места перегибов труб и верхние точки. Для того, чтобы избавиться от воздушных пробок, сеть оборудуется спец. клапанами и кранами Маевского. При наличие в схеме алюминиевых приборов отопления, отводчики воздуха обязательны (при контакте алюминия и теплоносителя выделяется кислород).

Воздухоотводчик в закрытой и открытой системе отопления

Помимо этого стоит придерживаться ряда правил монтажа и запуска закрытой системы:

• Теплоноситель должен двигаться в том же направлении, что и воздух. То есть снизу вверх.
• После включения системы открыть краны, отводящие воздух, и закрыть краны, спускающие воду.
• Как только из крана отвода воздуха пойдёт вода — перекрыть его.
• Только после всего вышеперечисленного запускать циркуляционный насос.

Открытая и закрытая система теплоснабжения, разница в работе и конструкции.

Основываясь на вышесказанное, закрытая и открытая системы отличаются:

1. Стоимость открытого теплоснабжения ниже, особенности при самотёчной циркуляции, в отсутствие насоса и запорной арматуры. Но при этом её монтаж в частном доме затронет весь объём помещений, от подвала до чердака. К тому же необходимо соблюдение уклонов магистрали и диаметров труб.
2. Монтаж закрытой схемы, помимо прокладки трубопровода, предполагает установку большого количества дополнительных элементов.
3. КПД закрытой схемы будет выше в любом случае.
4. В закрытой схеме возможно применение не замерзающего теплоносителя — антифриза (оптимальный вариант для частных домов, не отапливаемых зимой)
5. В открытой системе необходим постоянный контроль уровня теплоносителя, из за его испарения в окружающую среду.
6. Закрытый тип энергозависим, за счёт постоянной работы циркуляционного насоса (проблема решается установкой автономного электрогенератора, но в то же время стоит учитывать затраты при его отсутствии)
7. Установка открытого вида теплоснабжения ограничена общей площадью помещений, в отличие от закрытого.
8. Срок службы закрытой системы более продолжителен за счёт почти полного отсутствия воздействия коррозии.

Итоговый выбор закрытой или открытой системы теплоснабжения зависит от условий и места её установки. Но нужно помнить, что для монтажа закрытой системы необходимо обладать определёнными навыками, либо обратиться за консультацией к профессионалам.