Открытая и закрытая система теплоснабжения: особенности и характеристики

Правильный выбор системы отопления обеспечивает комфорт проживания в частном доме, позволяет сэкономить на оплате электроэнергии. Открытые и закрытые системы теплоснабжения обеспечивают эффективное отопление, но отличаются оборудованием, сложностью монтажа и рабочим циклом.

Особенности открытой и закрытой систем

открытая система отопления

Для обогрева дома используется конструкция движения теплоносителя закрытого типа, включающая котел, радиаторы и трубы. Система работает по принципу нагрева воды до определенной температуры в специальном оборудовании, продвижения по трубопроводу к радиаторам и последующей передачи тепла в теплые помещения. После охлаждения жидкость возвращается в нагревательное устройство, образуя повторяющийся цикл.

Открытая система

Чтобы понять, что такое открытая система отопления, стоит на примере типа жилья. Этот вид отопления предполагает использование специального накопительного бака, который активно работает в большинстве многоэтажных домов. На крыше многоэтажки есть расширительный бак для сбора лишней воды. Бак не герметичен, что позволяет парам выходить во внешнюю среду.

Открытый вариант устанавливается без циркуляционного насоса. Теплоноситель выводится по трубам естественным путем. После нагрева в котле до определенной температуры давление повышается, и горячая вода, поднимаясь наверх, вытесняет холодную. Объем воды также увеличивается при нагреве, поэтому излишек уходит в расширительный бачок. Охлажденный хладагент возвращается в систему.

Закрытый тип коммуникаций

Закрытая система

Замкнутая схема теплоснабжения предусматривает насос, провоцирующий движение воды по трубам. Принудительная циркуляция также реализуется с помощью труб, котла, радиаторов и расширительного бачка. Резервуар металлический герметичный, состоит из двух катаных частей, имеет следующее содержимое:

• внутренняя резиновая мембрана – термостойкая мембрана;
• газ в небольшом объеме – заводской азот или воздух, скопившийся в магистрали.

Мембрана делит емкость на два отсека – для сбора излишков нагретой воды и для обустройства воздуха.

Теплоноситель движется по системе, но в момент его нагрева клапан бачка забирает излишки. Они попадают в расширительный бачок, проникают через мембрану и с помощью газа выталкиваются обратно. После охлаждения циркуляционный насос закачивает воду обратно в систему, при этом следя за показаниями давления. Таким образом происходит сброс теплоносителя.

Основные отличия

Отличие открытой и закрытой системы отопления заключается в следующем:

1. Расположение расширительного бачка. На открытом воздухе — верхний этаж частного дома или крыша многоэтажки. В закрытом резервуаре допускается ставить где угодно.
2. Изоляция от доступа воздуха. В отличие от открытой, закрытая линия защищена от воздушных потоков. Дополнительное давление в самых высоких точках исключает вентиляцию батарей.
3. Сложность аранжировки. Открытая система будет отличаться от закрытой системы типом трубопровода. Изделия с большим диаметром монтируются с учетом расположения радиаторов, уклона воздуха, наличия изгибов и подъемов.
4. Расходы на организацию. Замкнутое тепловодоснабжение требует финансовых затрат на покупку толстостенных труб. Вы можете сэкономить на открытой системе с линиями малого диаметра.
5. Уровень шума. Тип принудительной циркуляции в закрытой магистрали предполагает использование насоса. При правильной установке оборудование не будет шуметь.

Создание отопления закрытого дома позволит сэкономить от 10 до 40% энергоресурсов в год.

Варианты подключения систем

Прокладка коммуникаций осуществляется зависимым и независимым способом. Первый вариант отличается простотой и минимальными затратами на комплектующие. Второй метод применяется в новостройках.

Зависимый способ

Спецификации схемы представляют собой внутренний отопительный узел с подъемником. Смесительный змеевик для теплоцентрали смешивает горячую воду из внешней линии с обраткой. При этом охлаждающая жидкость достигает температуры до 100 градусов. К преимуществам зависимых систем относятся:

• подача воды на отопление и подача непосредственно от теплотрассы;
• простота и доступная стоимость входного оборудования для абонента;
• воздействие больших температурных колебаний;
• труба небольшого диаметра;
• снижение расхода охлаждающей жидкости.

К недостаткам центрального отопления можно отнести большой расход воды, трудности с регулированием температуры и чрезмерное потребление энергии.

Внутренняя проводка зависит от внешнего источника тепла.

Независимый способ

Схема предусматривает наличие основного и дополнительного контуров циркуляции, которые разделяет теплообменник. В главном контуре вода подается от котельной или ТЭЦ к центральному теплопункту, направляется из него в теплообменник. Дополнительным контуром будет домашнее отопление, получающее тепло от сети.

Система работает по принципу нагрева воды в двух изолированных контурах. Механизм внешней теплотрассы работает на замкнутую внутреннюю сеть без дополнительного перемешивания жидкости. Среди преимуществ независимой схемы:

• возможность подключения любого количества теплообменников;
• использование воды для отопления и бытовых нужд;
• отсутствие колебаний давления в домашнем контуре;
• контроль температуры в помещениях с помощью термостата;
• наличие питьевой воды в системе горячего водоснабжения;
• фильтрация теплоносителя от солей в малом контуре.

Недостатками коммуникаций являются необходимость периодической промывки теплообменника, затраты на приобретение оборудования и элементов управления.

Особенности разводки труб

Схема расположения элементов в однотрубной и двухтрубной системах

В зависимости от расположения магистральной трубы выбирается технология подключения батарей, стояков подачи, технология разводки.

Однотрубный способ

При одиночных трубопроводах применяют горизонтальную и вертикальную схемы. Горизонтальная прокладка труб исключает регулировку количества воды, поэтому дополнительно используется байпас. Вертикальное расположение магистрали характерно для высотных зданий.

Двухтрубный способ

Двухтрубный линейный ресивер предусматривает подвод к радиатору двух магистралей – для подачи горячей воды и отвода холодной воды. В квартире или доме можно реализовать следующие мероприятия:

• самотеком – циркуляция горячей воды осуществляется естественным путем;
• классическая – тупиковая система;
• кольцо – теплоноситель движется вместе;
• излучение – тепло подается от распределительного коллектора к радиаторам индивидуально.

Для теплых полов подходит двухтрубная система, где отопительным контурам отведена роль батарей, а трубам и гребенке со смесителем – трубопроводы.

Разновидности коммуникаций по типу циркуляции

Виды циркуляции воды в системе отопления

В открытых и закрытых магистралях теплоноситель может двигаться двумя путями.

Естественная циркуляция

Система организована без насоса, работает от разницы плотности жидкости при нагреве и охлаждении. Теплоноситель нагревается в котле, приобретает меньшую плотность и легкость, вследствие чего поднимается вверх. В холодном состоянии вода движется по выдающему стояку – трубе большого диаметра. По магистралям и к нагревательным узлам теплоноситель движется сверху вниз, остывая по мере выделения тепла.

В холодном состоянии плотность воды увеличивается, и она направляется в нагревательный бак. Трубопровод проходит под углом. Система отличается энергонезависимостью – ее можно использовать как в частном доме, так и в загородном доме. Среди недостатков естественной циркуляции:

• сложность монтажа из-за труб большого диаметра;
• неэстетичный внешний вид;
• необходимость периодической доливки охлаждающей жидкости;
• небольшая территория с отапливаемыми помещениями.

В системе используется герметичный контейнер.

Принудительная циркуляция

Для коммуникации используется циркуляционный насос, активизирующий движение воды. Система отличается простотой устройства, расширенными возможностями и малым диаметром труб. Пользователь сам регулирует температуру или устанавливает ее автоматически. Недостатком принудительной циркуляции является энергозависимость.

Правила монтажа

откройте расширительный бачок

Правила подключения оборудования и создания системы зависят от типа.

Требования к монтажу открытой системы

При оформлении следует:

• Выберите самую низкую точку для источника тепла и самую высокую точку для резервуара.
• Используйте трубы большого диаметра для движения теплоносителя.
• Узкий трубопровод необходим для нормализации давления.
• Установите высокий стояк, который равномерно распределяет воду.
• Устранить большое количество изгибов, вилок и муфт.
• Установите систему в ограниченном пространстве – до 159 окон.
• В частных домовладениях лучше установить хорошее циркуляционное давление.

Открытая система подойдет для небольшого загородного дома или коттеджа.

Порядок монтажа закрытой системы

Закрытый расширительный бачок

Если устанавливается закрытая система отопления с насосом и расширительным баком, необходимо:

• Котел поставить в подвал, а расширительный бак на чердак.
• Обеспечить качественную теплоизоляцию помещений с баками и стояками.
• Не используйте большое количество фигурных элементов.
• Не допускайте перегрева воды.
• Слейте охлаждающую жидкость, если система не запускается зимой.
• Создайте уклон трубы 2-3 мм на 1 м контура.

Принципы расчета сечения и уклона закрытого трубопровода отопления прописаны в СНиП 2.04.01-85.

Самостоятельная организация системы отопления

Обустройство котельных

Хороший и качественный вариант отопления можно сделать своими руками, учитывая стоимость проектирования, закупку оборудования и сложность организации. Лучшим вариантом для частного дома будет закрытый тип коммуникаций с циркуляционным насосом и баками. Создание происходит следующим образом:

1. Коммуникационные расчеты. Заказывается в инженерной фирме или производится с помощью онлайн-калькулятора.
2. Согласование проекта, получение разрешений и технических вопросов.
3. Покупка оборудования. Нужен котел, насос, трубы, расширительный бачок, радиаторы (контуры, если планируется теплый пол), вентиляционные клапаны, запорные устройства, автоматические регуляторы.
4. Монтаж котла и оборудования для котельной. В помещении организована качественная вентиляция, оборудован дымоход. Стены, полы и поверхности крыши покрыты огнеупорными материалами.
5. Монтаж циркуляционного насоса, распределительного коллектора и измерительных узлов.
6. Трубы к местам расположения батарей.
7. Установка радиаторов.
8. Опрессовка системы. Первый запуск осуществляется в присутствии специалистов.

Коллекторная схема сложна в монтаже и стоит дорого, но за счет подгонки цепей условия проживания в помещении будут комфортными.

Между открытыми и закрытыми коммуникациями теплоснабжения есть несколько отличий. Выбирать систему отопления стоит в зависимости от условий и места установки. Открытую магистраль легко организовать самостоятельно. Специалисты должны создать замкнутую систему.