Открытая и закрытая системы отопления

Существуют различные способы переноса тепла, вырабатываемого котлом, в помещения, которые необходимо обогреть. Физически такой перенос выполняется с помощью различных сред, называемых теплоносителями. Они могут быть как газообразными, так и жидкими. Здесь мы предлагаем вам краткий обзор отопительных систем, разработанных для передачи тепла посредством жидких теплоносителей (к ним относятся всем известные вода и антифриз). Обе системы располагают ценными качествами и особенностями, которые обусловливают выбор одной из них в каждом конкретном случае.

Открытая система отопления

Самая первая открытая водяная система была изобретена французским инженером М.Боннеманом ещё в 1777 году. Конечно, за два с лишним века она претерпела множество изменений, но основной принцип её устройства и работы сохраняется по сей день. Открытые отопительные системы получили широкое распространение для снабжения теплом небольших частных жилых домов и общественных зданий.

Что касается многоквартирных домов, то в них этот способ поначалу применялся только для отопления отдельных квартир. Вода, используемая в качестве теплоносителя, подогревалась до желаемой температуры в теплообменнике, который устанавливали в кухонном очаге. Но уже в начале ХХ века появились доходные дома с общими котельными, расположенными в подвалах или в пристройках.

Что представляет собой открытая система отопления с естественной циркуляцией? Её устройство несложно, а принцип работы основан на известных всем со школьных лет законах термодинамики. Котел, установленный в нижней точке отопительной системы, нагревает воду. Тепловое расширение воды сопровождается уменьшением её плотности, поэтому, нагревшись, она поднимается вверх. При остывании наблюдается обратный процесс: плотность воды увеличивается и она опускается вниз, где попадает в котел и вновь подвергается нагреванию. В верхней точке такой системы (например, на чердаке) устанавливается открытый расширительный бак – в него отводятся излишки воды, образующиеся при её расширении.

Если зимой хозяева не проживают в доме и отопление не используется, то всю воду из системы необходимо слить, чтобы избежать её замерзания и разрывов трубопроводов.

Какие достоинства есть у этого способа отопления?

• простота конструкции и обслуживания, несложный монтаж;
• небольшая стоимость, поскольку отсутствуют технически сложные элементы;
• высокая надежность;
• независимость от дополнительных источников энергии, например, от электричества;
• при работе системы не возникает шум.

Наряду с достоинствами, у этого вида отопления имеются и недостатки:

• поскольку система открыта для доступа воздуха, происходит постоянное испарение воды. Поэтому приходится отслеживать её уровень в расширительном баке и добавлять воду по мере необходимости. А подпитка закрытой системы отопления потребуется только в тех случаях, когда имеется утечка жидкости из системы;
• невозможно использовать в качестве теплоносителя антифриз, так как он легко испаряется;
• воздух, проникающий в трубы, создает условия для коррозии металлических элементов. Кроме того, если при монтаже не был выдержан необходимый для естественного оттока воды наклон труб, то возможно образование воздушных пробок;
• для предотвращения потерь тепла расширительный бак должен быть снабжен качественной теплоизоляцией;
• коэффициент полезного действия у этого вида отопления невысок;
• способ подходит только для обогрева небольших зданий.

Закрытая система отопления

Бурное развитие многоэтажного строительства потребовало организации центрального отопления. При этом довольно скоро стало очевидным, что экономически целесообразно строить крупные котельные, способные обеспечить теплом целый район. Нередко такие котельные совмещают теплоснабжение промышленных предприятий, общественных зданий и жилых домов.

Понятно, что для реализации столь масштабной цели потребовалась иная, закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема которой включала циркуляционные насосы. Они необходимы, чтобы создать достаточное давление для движения теплоносителя по трубам большой протяженности и его подачи на высоту многоэтажных зданий. В наши дни такие системы, благодаря своим преимуществам, получили очень широкое распространение и используются также для отопления частных домов и малоэтажных зданий.

Как устроена и как работает закрытая система отопления частного дома и зданий иного назначения?

В отличие от предыдущего варианта, она герметична. Расширительные баки, выпускаемые промышленностью для таких систем, разделены эластичной мембраной на два отсека. В один из них закачивается азот или воздух под определенным давлением, а через другой отсек проходит поток теплоносителя. При его расширении мембрана растягивается. Образуется выпуклость, направленная в сторону воздушного отсека, в результате чего в нем возрастает давление. При остывании теплоносителя происходит обратный процесс. Мембранный расширительный бак может быть установлен в любом месте системы, в том числе рядом с котлом.

Циркуляционный насос монтируется на выходе из системы труб и радиаторов, неподалеку от котла. Он включается автоматически в момент получения сигнала о возрастании давления (это происходит при повышении температуры).

Достоинства закрытых систем:

• поскольку они герметичны, то появляется возможность вместо воды использовать антифриз. Сливать этот теплоноситель из труб на зиму не требуется;
• воздух не поступает в систему, поэтому максимально снижена вероятность возникновения коррозии и воздушных пробок;
• систему можно применять для устройства «теплых полов»
• открытая и закрытая система отопления различаются диаметром применяемых в них трубопроводов. Для закрытых можно использовать трубы меньшего диаметра, чем для первого типа. Такие трубопроводы стоят дешевле, кроме того, их легче скрыть за декоративной отделкой стен. Необходимый диаметр трубы рассчитывается исходя из нормативов теплопередачи с учетом скорости потока теплоносителя и его расхода.

Конечно, у этого способа, при всех его неоспоримых преимуществах, имеются и недостатки:

комплект необходимого оборудования для такой системы обходится дороже, чем для первого типа;
циркуляционный насос работает на электрической энергии, поэтому на случай перебоев в её подаче придется купить источник бесперебойного питания с аккумулятором достаточной емкости. Другой вариант – установить в доме небольшой электрогенератор, работающий на дизельном или газовом топливе;
монтажные работы, как и в первом случае, не представляют чрезмерной сложности, но к герметичности соединений предъявляются повышенные требования, ведь система находится под давлением.

Промежуточные варианты и их возможности

Случается, что в доме уже есть отопительная система открытого типа, вполне пригодная к эксплуатации, но по каким-либо причинам возникает желание её изменить. Покупка и установка в систему мембранного бака позволяют в результате получить некий гибрид – в вашем доме появится закрытая система отопления с естественной циркуляцией.

Достоинством этой системы является её полная независимость от снабжения электроэнергией. Однако в ней сохраняются все перечисленные выше особенности (в том числе недостатки) водяного отопления с естественной циркуляцией. Тем не менее, для обогрева небольшого дома или дачи такой вариант вполне подходит.

Есть и другое интересное решение – открытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема которой повторяет обычную, но дополнена циркуляционным насосом. За счет его работы удается повысить эффективность системы. При необходимости её можно переключать на работу без насоса, поэтому отсутствие электроэнергии не создаст хозяевам дома проблем с теплоснабжением.

Если вы затрудняетесь в выборе вида отопительной системы для своего дома, наши специалисты предоставят вам исчерпывающую информацию и помогут остановиться на наиболее выгодном варианте. Компания «Мой котел» предлагает монтаж любых отопительных систем «под ключ» с гарантией на выполненную нами работу.