Что такое открытая и закрытая система ГВС. Открытая система теплоснабжения что это такое

Открытые системы проще и дешевле, но к ним предъявляется много требований в отношении качества горячей воды. С другой стороны, закрытые системы дороже и требуют больше внимания, но имеют лучшее качество воды.

Открытая система отопления: принципиальные схемы и особенности обустройства

Благодаря простоте монтажа, низкой стоимости и удовлетворительной эффективности открытые системы отопления продолжают пользоваться спросом. Если вы понимаете принципы работы, оборудование и правила монтажа, вы можете самостоятельно организовать отопление своего дома.

Узнайте, как построить эффективную систему отопления открытого типа. Мы объясняем, как собрать систему, четко следуя техническим требованиям и правилам при выборе и соединении компонентов. Используя наши рекомендации, вы сможете построить эффективную и безотказную схему.

Для совершенствующихся также предлагаются практичные и проверенные варианты сборки. Представленная информация дополнена удобными формами, фотоподборками и видеоописаниями.

Комплектация и принцип работы системы

В системах горячего водоснабжения промежуточным элементом для передачи тепловой энергии от котельной системы к радиаторам является жидкость. Теплоноситель перемещается на большие расстояния и может обогревать дома и помещения различных размеров. Этим объясняется широкое распространение водонагревателей.

Открытые системы отопления могут работать без насосов. Циркуляция теплоносителя основана на законах термодинамики. Разница в плотности горячей и холодной воды и наклон проложенных труб вызывают затекание воды в трубы.

В открытых контурах отопления объем расширения теплоносителя обеспечивается герметичным баком (стальной или пластиковый бак с крышкой) и выходным патрубком для сброса излишков в канализацию.

Открытый отопительный контур напрямую взаимодействует с атмосферой. Из резервуара выходит воздух, но наблюдается и испарение, поэтому теплоноситель в системе необходимо регулярно пополнять.

Расширительные баки в бытовых системах отопления могут быть изготовлены из пластиковых емкостей, старых металлических контейнеров и подобных приспособлений.

В двухтрубной системе отопления теплоноситель подается к прибору по одной трубе и отводится по другой трубе. В однотрубных системах теплоноситель перетекает из одного холодильника в другой и обратно в котел по главной трубе.

Большинство открытых систем отопления работают под действием силы тяжести. Однако существуют варианты, в которых используются циркуляционные насосы, отобранные для нагрузок, превышающих критерии замкнутого контура.

Основной объем воздуха в открытом контуре выводится из резервуара. Исключение составляют контуры с устройствами, подключенными снизу и требующими вентиляции отдельных радиаторов.

Все типы приборов, используемых в конструкции систем отопления, применяются в открытых контурах. Однако рекомендуется использовать чугунные модели, поскольку они способны сохранять тепло в течение более длительного времени.

Это важный элемент системы — открытый расширительный сосуд, в который поступает чрезмерно нагретый теплоноситель. Резервуар обеспечивает автоматическую стабилизацию давления жидкости. Резервуар устанавливается над всеми компонентами системы.

Весь процесс создания «открытой системы отопления» делится на два этапа

1. Подача. Разогретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
2. Обратка. Излишек теплой воды поступает в расширительный резервуар, остывает и возвращается в котел.

В однотрубных системах подача и возврат осуществляются по одной трубе; в двухтрубных системах подача и возврат независимы друг от друга.

Горячая вода имеет меньшую плотность, чем холодная, поэтому система имеет высоту гидростриса. Давление заставляет горячую воду двигаться к радиаторам.

Трубчатые системы считаются самыми простыми и удобными в эксплуатации. Система очень проста.

Основные системы отопления с трубами включают следующее

Некоторые люди отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубы диаметром 8-10 см. Однако эксперты отмечают, что эффективность системы и удобство работы при принятии таких решений снижается.

Требования к обустройству и эксплуатации

При создании системы отопления дома важно учитывать особенности открытой системы отопления.

1. Для обеспечения нормальной циркуляции монтаж котла выполняется в самом низком месте магистрали, а расширительного бачка – в наивысшей точке.
2. Оптимальное место для размещения расширительного бачка – чердачное помещение. В холодное период года емкость и подающий стояк в пределах неотапливаемого чердака надо утеплять.
3. Прокладка магистрали выполняется с минимальным числом поворотов, соединительных и фасонных деталей.
4. В гравитационной отопительной системе вода циркулирует медленно (0,1-0,3 м/с), поэтому и нагрев должен происходить постепенно. Нельзя допускать кипения – это ускоряет износ радиаторов и труб.
5. Если зимой отопительная система не используется, то жидкость необходимо слить – эта мера сохранит целыми трубы, радиаторы и котел.
6. Уровень теплоносителя в расширительном баке необходимо контролировать и периодически восполнять. В противном случае в магистрали возникнуть воздушные пробки, снижающие эффективность работы радиаторов.
7. Вода – оптимальный теплоноситель. Антифриз токсичен, его не рекомендуется использовать в системах, имеющих свободный контакт с атмосферой. Его использование целесообразно, если нет возможности сливать теплоноситель в неотапливаемый период.

Особое внимание уделяется расчету участков пересечения трубопроводов и уклонов. Правила проектирования регламентируются СНиП 2.04.01-85.

В самотечных контурах сечения переходов больше, чем в насосных контурах, но общая длина труб сокращается почти вдвое. Уклон в 2-3 мм на метр тока в горизонтальной части системы может быть установлен только для систем отопления с естественным потоком.

Несоблюдение уклона в системах с естественным движением теплоносителя приведет к закупорке труб и недостаточному нагреву радиаторов от котла. Это приводит к снижению тепловой эффективности.

Двухтрубные системы отопления постоянно набирают обороты. Радиаторы подключаются к обратным и подающим трубам. Между радиаторами и источником тепла образуется локальное кольцо.

Открытая система теплоснабжения

Главное, что вам нужно знать об открытых водяных системах, это то, что с 1 января 2022 года они будут запрещены на всей территории Российской Федерации в соответствии с Федеральным законом «О теплоснабжении». До этого времени все высотные жилые здания и организмы должны перейти на закрытые системы.

Структура открытой схемы

Проектирование открытых систем очень просто. Для их изготовления используются следующие предметы:.

• Трубопровод;
• запорная арматура (шаровые краны, задвижки и пр.);
• приборы для измерения температуры и давления в системе (манометры и термометры);
• регуляторы температуры.

Трубы должны быть изолированы во избежание потери тепла. Термостаты могут быть установлены с клапанами или без них.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Принципы работы открытых систем горячего водоснабжения следующие

• Источник тепла подогревает теплоноситель и по трубопроводу передает его потребителям.
• Из магистрального трубопровода часть теплоносителя (в данном случае – воды) поступает в отопительный контур (в отопительные приборы потребителей), оставшаяся подается в систему ГВС, из которой отбирается потребителями из точек забора (кранов).
• Вода в контуре отопления и ГВС циркулирует, возвращаясь по обратке к источнику тепловой энергии.
• Использованная потребителями вода поступает в канализационную систему, за счет этого система постоянно, в автоматическом режиме, подпитывается водой.

Открытые системы горячего водоснабжения имеют свои преимущества и недостатки. Явные преимущества: система может быть установлена как с клапаном, так и без него.

• Доступность данной системы.
• Простота ее монтажа и обслуживания.
• Возможность быстрого монтажа.
• Отсутствие необходимости приобретать дополнительное оборудования для нагрева воды.
• Длительная служба отопительных приборов и труб за счет высокого качества теплоносителя.

Однако есть и другие недостатки.

• Высокая стоимость централизованной подготовки горячей воды.
• По качеству теплоноситель должен соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. На практике часто оказывается, что вода в кранах потребителей не соответствует этим требованиям. За счет наличия следов ГСМ, ржавчины и химических примесей она может быть вредна и иметь неприятный запах.
• В качестве теплоносителя нельзя использовать вещества с низкой температурой кристаллизации.
• Запрещено добавлять в СТ химические реактивы.
• Существует необходимость автоматической и непрерывной подпитки теплоносителя за счет его отбора потребителями горячей воды.
• За счет единого контура во время сервисного обслуживания либо ремонта потребители лишаются не только отопления, но и ГВС (системы закрытого типа без труда ремонтируют летом).
• В теплое время года для обеспечения функционирования системы ГВС задействуется больше ресурсов, чем нужно.

В связи с наличием этих существенных недостатков в России было принято решение отказаться от открытых систем ЦТ.

Закрытая система теплоснабжения

Закрытые системы отопления изготавливаются с использованием теплообменника или котла, специальной системы водяного отопления. Таким образом, отопительный контур отделен от контура горячего водоснабжения и может снабжаться разнообразной водой высокого качества. Контур горячей воды имеет высокое качество, а контур отопления — техническую воду.

Именно закрытая система ЦТ полностью отвечает требованиям санитарных норм и в то же время обеспечивает комфорт потребителю, поэтому она считается более современной и широко используется при проектировании новых зданий и реконструкции старых домов.

Ниже показана схема закрытого ST.

Преимущества закрытой системы ГВС

Как и открытые системы ЦТ, закрытые системы ЦТ имеют свои преимущества.

• Обеспечивается надлежащее качество горячей воды.
• Для подачи горячей воды не нужно задействовать всю инфраструктуру СТ, используется только малый контур.
• Обеспечивается экономия топлива за счет отсутствия необходимости централизованного нагрева воды для ГВС.
• Для отопительной системы можно использовать теплоноситель с низкой t кристаллизации.
• В системе ГВС течет вода с температурой не выше 60 градусов, что гарантирует безопасность потребителям.

Минусы закольцованной сети

Основным недостатком закрытых систем водяного отопления являются их значительные капитальные затраты на строительство и ремонт. Использование специального водонагревательного оборудования делает систему депонирования таких систем технически более сложной и предполагает использование большего количества коммунальных услуг.

Кроме того, к недостаткам петлевых систем относятся.

• Увеличенные расходы на прокладку труб за счет фактического дублирования трубопроводов.
• Необходимость использовать дополнительное оснащение для температурного контроля подачи воды.
• Необходимость выделения места под установку водонагревательного оборудования, например, пластинчатого теплообменника.
• На крупных тепловых пунктах по СанПиН 2.1.4.2496 возникает необходимость выполнения вакуумной деаэрации при t воды от 100°С и больше.
• Необходимость регулярного сервисного обслуживания оборудования для нагрева воды и сопутствующих коммуникаций.
• Необходимость постоянной подпитки контура ГВС.
• Использование электроэнергии для подключения необходимого оборудования и связанные с этим трудности при ее отсутствии.

Отличия закрытой и открытой систем ГВС

В целом, основное и фундаментальное различие между этими системами КУ заключается в цене горячей воды для конечного потребителя. В открытой системе оплачивается общая стоимость горячей воды, в то время как в закрытой системе стоимость холодной воды и нагревательного элемента оплачивается отдельно. Если установлен счетчик, коммунальные расходы при закрытой системе ЦТ значительно ниже, чем при открытой, что дает людям возможность экономить деньги.

Также важно оценить уровень комфорта и удобства. Эти параметры значительно выше в закрытых системах ЦТ. В частности, автономные системы горячего водоснабжения позволяют потребителям гибко регулировать воздух в помещении и горячую воду в доме.

Основным недостатком закрытых систем водяного отопления являются их значительные капитальные затраты на строительство и ремонт. Использование специального водонагревательного оборудования делает систему депонирования таких систем технически более сложной и предполагает использование большего количества коммунальных услуг.

Закрытые системы теплоснабжения

Это закрытая система проектирования теплоснабжения, в которой теплоноситель, циркулирующий в воздуховодах, используется только для отопления, и вода не отбирается из тепловой сети для подачи горячей воды.

В этом случае все элементы отопительной сети герметично изолированы от окружающей среды. Закрытые системы отопления также имеют небольшую утечку теплоносителя, но эти потери компенсируются автоматическими клапанами пополнения (подробнее: «Автоматическое пополнение системы отопления — геометрия и узлы клапана наполнения»).

В варианте теплоснабжения закрытого помещения подача тепла регулируется централизованно, а количество жидкости в системе поддерживается постоянным. Потребление тепла зависит от температуры теплоносителя, циркулирующего по трубам и радиаторам.

В системах отопления с замкнутым циклом обычно используется теплообменник, в который поступает горячая вода от поставщика тепла, например, когенерационной установки. Затем температура теплоносителя повышается до параметров, необходимых для подачи тепла и горячей воды потребителю.

При эксплуатации закрытой системы отопления система теплоснабжения обеспечивает качественную бытовую горячую воду и экономию энергии. Его основной недостаток заключается в том, что одна тепловая точка находится дальше от другой, что усложняет водоподготовку.

Зависимая и независимая системы теплоснабжения

Как открытые, так и закрытые системы отопления могут быть подключены двумя способами: зависимым и независимым.

Зависимый метод подключения для открытых систем означает подключение через лифты и насосы. В автономном типе горячая вода подается через теплообменник.

Автономное подключение стоит дороже, но качество воды в трубах выше (подробнее: «Автономные и зависимые системы отопления — различия систем, преимущества и недостатки»).

Зависимые закрытые системы означают, что вода обходит тепловой пункт и течет к потребителю. В этом случае нет необходимости в установке циркуляционных насосов, регуляторов теплообмена или автоматических регуляторов. Однако есть и недостатки. Невозможно регулировать температурный режим внутри системы.

Независимые закрытые системы отопления экономят энергию на 10-40% в год. Они позволяют регулировать количество подаваемого тепла, температуру теплоносителя и улучшать его качественные характеристики, что приводит к надежной работе системы отопления.

Открытые и закрытые системы отопления — сравнительные преимущества и недостатки