Menu Close

Разница между открытой системой отопления и закрытой: Открытая и закрытая система отопления: в чем разница

«Плюсы и минусы «открытой» и закрытой» системы отопления?» – Яндекс.Кью

Добрый день!

Возможно с нами кто-то не согласится, но плюсов у открытой системы, пожалуй, нет.

Поэтому отразим минусы открытой системы отопления:

  • размещение расширительного бака только в верхней точке для развоздушивания и необходимость его утепления, если помещение не отапливаемое;
  • необходимость контролировать уровень и подливать испарившейся теплоноситель;
  • коррозия металлических элементов системы отопления из-за кислорода;
  • невозможность держать более высокое давление теплоносителя, например, для котлов оборудованных датчиком минимального давления теплоносителя.

Теперь попробуем осветить основные особенности и плюсы закрытой системы отопления — наиболее распространенной и современной на текущий момент.

  • В этих системах теплоноситель не контактирует с окружающим воздухом. Из этого следует основной и огромный плюс — в данных системах (при исправных элементах воздухоудаления) коррозия металлических элементов сведена к минимуму по сравнению с открытыми. Коррозия не только разрушает элементы системы, но и может приводить к блокировке элементов системы (вентили, насосы) и всей системы шламом. Также шлам способствует разрушению труб и фитингов (подшламовая коррозия и т.д.).
  • В закрытых системах отопления, в основном, применяются мембранные расширительные баки, которые компенсируют температурное расширение теплоносителя. Данные баки нет необходимости размещать в верхней точке системы и их можно размещать практически в любой месте, в основном в котельной в непосредственной близости к котлу. Это позволяет легко обслуживать баки и не волноваться о его защите от замерзания.
  • За счет того, что теплоноситель не контактирует с воздухом помещения можно использовать различные химические растворы, например, с низкой температурой замерзания (антифризы).
  • В закрытых системах отопления можно поддерживать давление превышающее статическую высоту здания.
  • В закрытых системах отопления за счет более высокого давления можно нагревать теплоноситель свыше 100 градусов — с повышением давления растет и точка кипения. И температура теплоносителя может быть, например, 120 градусов и выше.
  • Более высокое давление в системе отопления снижает кавитацию и тем самым защищает насосное оборудование от повреждения.

С уважением, ООО «Бош Термотехника».

открытая или закрытая, что это такое, разница

При помощи теплоснабжения отапливаются практически все частные дома и квартиры. Возникает принцип естественной циркуляции тепла, благодаря чему в помещениях создается теплая и комфортная атмосфера. Как и отопление, все промышленные и жилые сооружения имеют подключение к горячему водоснабжению — специальной системе подачи нагретой воды.

Согласно методу транзита теплового носителя в помещение, имеет место деление на открытые системы отопления и закрытые аналоги теплоснабжения. Каждая со своими принципами работы и способами циркуляции. От пользователя требуется знать основные отличия систем, плюсы и минусы каждой из них, а также важные характеристики и качества для оптимального выбора, например, в частный дом.

Содержание статьи:

Что это такое?

Тепловое обеспечение домов и квартир делятся на два типа:

  • местные системы обеспечения, которые подразумевают поставку тепла в одно сооружение или небольшую группу;
  • централизованная поставка теплового снабжения, которая применяется для целых поселков, районов.

Важно! Для обогрева квартир применяется отопление открытого или закрытого типов.

Каждый из них обладает некоторыми отличиями. Например, открытый тип заключается в подаче нагретого теплоносителя для пользователей непосредственно из тепловой сети. Каждый из пользователей забирает часть теплового носителя или его целиком. Закрытый тип подразумевает замкнутый контур, где нагрев теплоносителя и его потребление проходит в пределах одной системы.

Открытая

В представленной схеме теплоноситель (вода) регулярно подается из тепловой централи, что компенсирует ее потребление и расход даже в случае полного разбора. В отечественных советских условиях согласно такой схемы работало около 50 процентов тепловых сетей, что предоставляло наибольшую экономию и снижение расходов на обогрев и горячее водоснабжение.

Однако, несмотря на экономические преимущества и другие сильные стороны, открытая схема обладает некоторыми существенными недостатками. Чистота теплоносителя в трубах не проходит согласно санитарно-гигиенических показателей. Вода проходит в системе с довольно большой продолжительностью, в связи с чем сильно меняет цвет и приобретает неприятный запах. Во время тестирования качества воды сотрудники санитарно-эпидемиологической станции находят вредные бактерии в трубопроводах.

Обратите внимание! Чтобы прочистить транспортируемую воду в открытой системе, необходимо снизить эффективность и экономичность снабжения тепловой энергией.

Несмотря на обилие наиболее технологичных методов очистки теплоносителя, представленный минус системы устранить практически невозможно. В связи с большой длиной сети отопления, растет стоимость, однако качество очистки не меняется.

Открытая технология работает на основе классических термодинамических законов. Нагретый теплоноситель поднимается вверх, в связи с чем на выходе нагревателя появляется высокое давление. При этом на входе в тепловой генератор образуется невысокое разряжение. Последовательно вода перемещается из зоны с увеличенным давлением в участок с пониженным. Это обеспечивает естественную циркуляцию воды, в отличие от закрытой системы, где циркуляция зачастую принудительная.

Находясь в нагретом состоянии, вода постоянно увеличивает собственный объем. Для указанной системы необходима обязательная установка расширительного бака. Такое изделие не обладает полной герметичностью и контактирует с окружающей атмосферой. Именно по этой причине теплообеспечение такого типа носит название открытой системы водяного теплового снабжения.

При указанной технологии, вода проходит нагрев до 65 градусов по Цельсию и транзитом поступает в водоразборные краны. В дальнейшем она перемещается непосредственно к потребителям. Такая технологическая особенность позволяет применять стандартные недорогие смесители и обойтись без дорогостоящих изделий теплового обмена. Поскольку разбор нагретого теплоносителя происходит неравномерно, то линии транзита для конечных пользователей рассчитывают всегда с наиболее возможным потреблением.

Закрытая

Представленная система получила максимальное распространение в условиях частных домов или многоэтажек с индивидуальными котлами и обогревом. Такая технология заключается в конструкции, где вода, проходящая по трубопроводу, применяется только для отопления или нагрева, а вода из тепловой сети не расходуется на горячее водоснабжение.

Что такое закрытая система отопления, и почему она носит такое название, будет понятно, если рассмотреть ее схему на рисунке.

Все компоненты системы отопления не входят в контакт с окружающей атмосферой и наглухо закрыты. Схема обладает небольшой потерей воды, однако они автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

Закрытая технология обеспечения нагрева теплоносителя для обогрева может быть отрегулирована централизованно. При этом количество воды в системе не меняется. Потребление тепловой энергии зависит от температуры нагрева проходящего по трубам теплового носителя.

Представленные системы с закрытой технологией функционируют с применением тепловых пунктов, в которые нагретая воды проходит от поставщика тепловой энергии. Им может выступать тепловая электрическая централь. После этого, температура воды приводится к необходимым параметрам для обеспечения теплом и транспортируется конечным пользователям.

При работе закрытой системы теплового снабжения технология предоставляет хорошее качество горячей воды и эффективность в направлении энергосбережения. Однако есть и негативный момент, который заключается в высокой сложности подготовки воды, в связи с большой продолжительностью одной тепловой точки от другой.

Плюсы и минусы

Открытая система поставки тепла по достоинствам и недостаткам отличается только чистотой воды. Первая имеет достаточно загрязненную воду и теплоноситель, в которых могут даже образовываться вредные бактерии. Поэтому, плюсы и минусы необходимо рассмотреть конкретно для централизованной системы или децентрализованной.

Автономная

Положительные качества систем в автономном отоплении:

  • возможность включения и отключения отопления в любое удобное время;
  • регулировка температуры лично пользователем на основании личных предпочтений;
  • хорошая экономия средств на коммунальных платежах;
  • при помощи котла подается отопление и горячая вода;

Недостатки:

  • необходимо приобрести квартиру или дом, подключенные к автономной системе, или получать специальное разрешение, что займет много времени и сил;
  • ответственность за безопасное функционирование котла лежит только на пользователе;
  • оборудование имеет высокую цену. Кроме этого, потребуется провести небольшой ремонт и монтаж оборудования, что тоже имеет довольно высокую стоимость;
  • чтобы котел работал качественно и эффективно, следует соблюдать множество параметров, например: давление газа, напряжение в сети, чистота воды. Очень часто необходимо будет наличие источника бесперебойного питания, когда имеют место проблемы с электроэнергией.

Для централизованной системы характерны такие положительные качества:

  • этот вид поставки тепла обходится дешевле на начальном этапе, поскольку не требуется покупка и монтаж специального оборудования;
  • нет необходимости в выполнении регулярных настроек и регулировок;
  • пользователь не несет ответственности за функционирование приборов, что обеспечивает полную безопасность;
  • при отопительном сезоне обеспечивается непрерывность подачи тепла.

Негативные свойства:

  • требуется сооружение тепловых сетей;
  • присутствуют лишние тепловые потери в сетях, которые достигают 20 процентов;
  • стоимость подачи тепла повышенная, что сказывается на коммунальных услугах;
  • отопительный сезон длится определенное время, у пользователя нет возможности включить систему ранее или выключить позже. В межсезонье некоторые могут испытывать дискомфорт.

Экономная система для частного дома

При наличии собственного дома нет смысла пользоваться централизованной системой отопления. В доме требуется возможность создания комфортной и энергосберегающей атмосферы в любое время года. Поэтому, лучше всего подойдет автономная открытая система отопления и подачи горячей воды. Источником для создания такого варианта может служить тепловой котел в газовом или электрическом исполнении.

Создание собственными руками

Выполнение системы закрытого типа является очень трудоемким и сложным процессом с множеством тонкостей. Требуется наличие практических знаний и достаточного опыта, чтобы система эффективно функционировала. Желательно доверить выполнение процедуры профессионалам. При любительском способе монтажа постоянно возникают проблемы и трудности, которые впоследствии скажутся на работе схемы.

Советы и рекомендации

Выбирать определенную систему требуется только в зависимости от личных предпочтений. Открытая отопительная технология подойдет для небольших зданий, дач и частных домов. Закрытая более сложна в монтаже, поэтому чаще применима для многоквартирных домов, коттеджей.

Закрытая и открытые системы отопления имеют небольшое количество отличий. Однако каждая обладает определенными преимуществами и недостатками. Выбор конкретной системы зависит только от предпочтений домовладельца.

Закрытая и открытая система теплоснабжения: особенности, недостатки и преимущества

Для отопления помещений применяется закрытая и открытая система теплоснабжения. Последний вариант дополнительно обеспечивает потребителя горячей водой. При этом необходимо контролировать постоянное пополнение системы.

Закрытая система применяет воду только как теплоноситель. Она постоянно циркулирует по замкнутому циклу, где потери минимальны.

закрытая и открытая система теплоснабжения

Любая система состоит из трех главных частей:

  • источник тепла: котельная, ТЭЦ и др.;
  • тепловые сети, по которым транспортируется теплоноситель;
  • потребители тепла: калориферы, радиаторы.

Особенности открытой системы

Достоинством открытой системы является ее экономичность. Из-за большой протяженности трубопроводов качество воды ухудшается: она становится мутной, приобретает цветность, имеет неприятный запах. Попытки очистить ее делают способ применения дорогим.

Трубы теплосети можно увидеть в больших городах. Они имеют большой диаметр и укутаны в теплоизолятор. От них делаются отводы к отдельным домам через тепловую подстанцию. Горячая вода поступает для использования и к радиаторам отопления из общего источника. Ее температура колеблется в пределах 50-75°С.

Подключение теплоснабжения к сети производится зависимым и независимым способами, реализующими закрытую и открытую системы теплоснабжения. Первый заключается в подаче воды напрямую – с помощью насосов и элеваторных узлов, где она доводится до требуемой температуры путем смешивания с холодной водой. Независимый способ заключается в подаче горячей воды через теплообменник. Он более затратный, но качество воды у потребителя выше.

Особенности закрытой системы

Тепловая магистраль выполнена в виде отдельного замкнутого контура. Вода в ней подогревается через теплообменники от магистрали ТЭЦ. Здесь требуются дополнительные насосы. Температурный режим получается более стабильный, а вода – лучше. Она остается в системе и не забирается потребителем. Минимальные потери воды восстанавливаются автоматической подпиткой.

Закрытая автономная система получает энергию от теплоносителя, поступающего на тепловые пункты. Там вода доводится до необходимых параметров. Для систем отопления и горячего водопровода поддерживаются разные температурные режимы.

Недостатком системы является сложность процесса водоподготовки. Также дорого обходится доставка воды в тепловые пункты, расположенные далеко друг от друга.

Трубы тепловых сетей

В настоящее время отечественные тепловые сети находятся в аварийном состоянии. В связи с большим износом коммуникаций дешевле заменить трубы для теплотрассы на новые, чем заниматься постоянным ремонтом.

Сразу обновить все старые коммуникации в стране невозможно. При строительстве или капитальном ремонте домов устанавливают новые трубы в пенополиуретановой изоляции (ППУ), в несколько раз сокращающие потери тепла. Трубы для теплотрассы изготавливают по специальной технологии, заливая пеной зазор между расположенной внутри стальной трубой и оболочкой.

трубы для теплотрассы

Температура транспортируемой жидкости может достигать 140°С.

Использование ППУ в качестве теплоизоляции позволяет сохранять тепло значительно лучше традиционных защитных материалов.

Теплоснабжение многоквартирных жилых домов

В отличие от дачи или коттеджа, теплоснабжение многоквартирного дома содержит сложную схему разводки труб и нагревателей. Кроме того, в систему входят средства контроля и обеспечения безопасности.

Для жилых помещений существуют нормативы отопления, где указываются критические уровни температуры и допустимые погрешности, зависящие от сезона, погоды и времени суток. Если сравнить закрытую и открытую системы теплоснабжения, первая лучше поддерживает необходимые параметры.

Коммунальное теплоснабжение должно обеспечивать поддерживание основных параметров в соответствии с ГОСТ 30494-96.

коммунальное теплоснабжение

Наибольшие потери тепла происходят на лестничных клетках жилых домов.

Снабжение теплом большей частью производится по старым технологиям. По существу системы отопления и охлаждения должны объединяться в общий комплекс.

Недостатки централизованного отопления жилых домов приводят к необходимости создания индивидуальных систем. Сделать это сложно из-за проблем на законодательном уровне.

Автономное теплоснабжение жилого дома

В зданиях старого типа по проекту предусмотрена централизованная система. Индивидуальные схемы позволяют выбрать типы систем теплоснабжения в плане снижения расходов на энергоноситель. Здесь имеется возможность их мобильного отключения при отсутствии необходимости.

типы систем теплоснабжения

Проектирование автономных систем производится с учетом нормативов отопления. Без этого дом сдать в эксплуатацию невозможно. Следование нормам гарантирует комфорт для проживания жильцов дома.

Источником нагрева воды обычно служит газовый или электрический котел. Необходимо выбрать способ промывки системы. В централизованных системах применяется гидродинамический способ. Для автономной можно использовать химический. При этом необходимо учитывать безопасность влияния реагентов на радиаторы и трубы.

Правовые основы отношений в области теплоснабжения

Отношения энергетических компаний и потребителей регламентирует ФЗ о теплоснабжении № 190, вступивший в силу с 2010 г.

  1. В главе 1 излагаются основные понятия и общие положения, определяющие сферу правовых основ экономических отношений в теплоснабжении. В нее также входит обеспечение горячей водой. Утверждаются общие принципы организации поставки тепла, заключающиеся в создании надежных, эффективных и развивающихся систем, что очень важно для проживания в сложном российском климате.
  2. Главы 2 и 3 отражают обширную область полномочий местных органов власти, которые управляют ценообразованием в сфере теплоснабжения, утверждают правила его организации, учет расхода тепловой энергии и нормативы ее потерь при передаче. Полнота власти в этих вопросах позволяет контролировать организации теплоснабжения, относящиеся к монополистам.
  3. В главе 4 отражаются отношения между поставщиком тепловой энергии и потребителем на основании договора. Рассматриваются все правовые аспекты подключения к тепловым сетям.
  4. Глава 5 отражает правила подготовки к сезону отопления и ремонта тепловых сетей и источников. В ней описывается, что делать при неплатежах по договору и несанкционированных подключениях к тепловым сетям.
  5. В главе 6 определяются условия перехода организации в статус саморегулируемой в области теплоснабжения, организации передачи прав на владение и пользование объектом теплоснабжения.

Пользователи тепловой энергии должны знать положения ФЗ о теплоснабжении, чтобы отстаивать свои законные права.

фз о теплоснабжении

Составление схемы теплоснабжения

Схема теплоснабжения представляет собой предпроектный документ, в котором отражены правовые отношения, условия функционирования и развития системы обеспечения теплом городского округа, поселения. По отношению к ней в федеральный закон входят определенные нормы.

  1. Схемы теплоснабжения для поселений утверждаются органами исполнительной власти или местного самоуправления, в зависимости от численности населения.
  2. Для соответствующей территории должна быть единая теплоснабжающая организация.
  3. В схеме указываются энергетические источники с указанием их основных параметров (загрузка, графики работы и др.) и радиусом действия.
  4. Указываются мероприятия по развитию системы обеспечения теплом, консервации избыточных мощностей, созданию условий ее бесперебойной работы.
схема теплоснабжения

Объекты теплоснабжения размещаются в границах поселения согласно утвержденной схеме.

Цели применения схемы теплоснабжения

  • определение единой теплоснабжающей организации;
  • определение возможности подключения к тепловым сетям объектов капитального строительства;
  • включение мероприятий по развитию систем подачи тепла в инвестиционную программу организации теплоснабжения.
организация теплоснабжения

Заключение

Если сравнить закрытую и открытую системы теплоснабжения, в настоящее время перспективной является внедрение первой. Горячее водоснабжение позволяет повысить качество подаваемой воды до уровня питьевой.

Несмотря на то что новые технологии являются ресурсосберегающими и сокращают выбросы в атмосферу, они требуют значительных инвестиций. При этом не хватает квалифицированных специалистов в связи с отсутствием специальной кадровой подготовки и низким уровнем заработной платы.

Способы внедрения находятся за счет коммерческого и бюджетного финансирования, конкурсов на инвестиционные проекты и др. мероприятий.

схема c насосом и без, чем отличается от системы закрытого типа

Сегодня почти все загородное жилье оснащено водяными отопительными механизмами. Чаще всего источником энергии выступают котлы, которые функционируют на жидком, твердом топливе, на электроэнергии или газе.

При этом нередко применяется схема, где движение носителя тепла естественное, что требует открытой системы отопления.

Открытая система

Но одновременно с ней существует система закрытого типа. Чем они отличаются и какая лучше?

Принцип работы

Схема отопления водяного типа подразумевает как естественное, так и принудительное движение носителя тепла. В роли нагревательного устройства выступают напольные или настенные модели котлов: один или два контура, носитель тепла в виде пара, воды или антифриза. Система отопления открытого типа чаще всего в виде теплоносителя имеет простую воду.

Расширительный бак и котельная

При этом ее движение осуществляется естественным путем из-за разной плотности холодной и горячей воды и уклону, под которым проложен трубопровод. Дело в том, что нагретая вода имеет намного меньшую плотность, нежели холодная. В результате создается гидростатический напор, благодаря которому горячая вода движется к радиаторам.

Строение и нюансы

В общем виде открытая система отопления состоит из котла, расширительного бака, радиаторов и труб прямого и обратного видов. Разогретый до значительной температуры теплоноситель стремится вверх при выходе из котла, поскольку снизу на него давит холодная вода, подающаяся из обратки.

Циркуляция теплоносителя открытой схемы

Принцип работы открытой отопительной системы.

Особенности эксплуатации

Так как нагретые тела расширяются, излишки горячей воды должны куда-то «уйти». Радиаторы и трубы не в состоянии вместить этот объем: для данных целей открытая отопительная система имеет расширительный бак, куда и стекаются все остатки воды. Остыв, они отправляются обратно в систему. При таком механизме отопления бак должен располагаться максимально высоко — например, на чердаке.

Бак не закрывают крышкой – вода должна насыщаться кислородом. Из-за этого нюанса механизм был назван открытым.

Кроме того, во избежание появления воздушных пробок, препятствующих нормальной работе, схема предусматривает обязательный контроль воды в баке. Другая особенность открытой системы – это медленная циркуляция воды, соответственно, и нагрев ее должен быть постепенным.

Расширительный бак в системе отопления

Расположение бака в системе.

Нельзя допускать кипения — от этого изнашиваются все составляющие элементы (трубы, радиаторы). Если зимой обогрева по каким-либо причинам не требуется, воду нужно слить, чтобы она не замерзла.

Достоинства и недостатки

Отопление открытого типа имеет ряд преимуществ:

  • все помещения равномерно прогреваются;
  • открытая система не нуждается в циркулярном насосе, который часто выходит из строя;
  • отсутствие шума и вибрации;
  • не зависит от электропитания.

Минусы

Есть и ряд недостатков. Во-первых, высокая цена, которая обусловлена необходимостью покупки труб большого диаметра. Во-вторых, необходимо просчитывать уклон на участках горизонтальных труб, что усложняет монтаж системы. В-третьих, есть риск того, что вода в расширительном баке замерзнет – именно от этого открытая система часто повреждается.

Открытая система отопления предусматривает и неудобные для пользователя ограничения: максимальная длина трубопровода – 30 метров, в качестве теплоносителя нельзя использовать антифриз. Расширительный бак не закрывается, и попадание кислорода в систему снижает срок службы радиаторов и труб из-за возможной коррозии.

Отличие от закрытой

В своем принципе работы открытая конструкция очень схожа с закрытой, однако закрытая система основана на принудительной циркуляции, из-за чего радиаторы и трубы нагреваются быстрее.

закрытая отопительная система

Схема закрытой системы отопления.

Плюсы и неожиданные минусы альтернативы

В сравнении с открытой системой, механизм закрытого типа, оснащенный циркулярным насосом, имеет следующие преимущества:

  • ниже затраты на трубы и минимизирован риск замерзания из-за монтажа в помещении;
  • бак герметичен и теплоноситель не испаряется, потому можно использовать как воду, так и антифриз;
  • антифриз в качестве теплоносителя дает возможность разморозить систему, вернуть ее в работу, чего не произойдет в случае с водой.

Кроме того, механизм с циркулярным насосом позволяет подключать «теплые полы» и регулировать температуру в помещении. Однако закрытая система проигрывает открытому механизму в своей зависимости от электроснабжения. Поэтому последние по-прежнему популярны.

Открытая и закрытая система отопления: что нужно знать застройщику

Автор Евгений Апрелев На чтение 4 мин. Просмотров 1.1k.

При планировании отопления собственного жилища практически каждый застройщик сталкивается с понятиями, требующими разъяснения, одним из которых является «открытая система отопления». О конструктивных особенностях и признаках, схемах и основных элементах данной системы обогрева (СО) и пойдет речь в этой публикации.

Определение открытой системы обогрева и ее элементы

По статистике, около 70% владельцев частных домов используют различные схемы водяного отопления, которые могут быть открытые и закрытые. Основным признаком открытой СО является отсутствие принудительного давления в контуре благодаря применению атмосферного расширительного бака. В высшей точке контура давление будет равно атмосферному, а в нижней, равняться давлению водяного столба.

Состав оборудования следующий:

  1. Теплогенератор, который нагревает теплоноситель.
  2. Стояк, который в верхней своей точке оканчивается открытым расширительным бачком.
  3. Непосредственно сама емкость, связанная с атмосферой, которая служит для компенсации расширения теплоносителя при нагреве и предотвращения образования воздушных пробок в системе.
  4. Дренажный трубопровод, который отводит излишек теплоносителя из контура.
  5. Магистральная подающая труба, по которой перемещается нагретая вода в радиаторы.
  6. Батареи (радиаторы, регистры и пр.).
  7. Обратный магистральный трубопровод, по которому теплоноситель поступает в котлоагрегат для дальнейшего нагрева.
  8. Циркуляционный насос. В принципе, правильно рассчитанная и смонтированная СО может обойтись и без данного элемента, но с насосом некоторые ограничения (длина контура до 30 м.) снимаются и циркуляция воды по контуру происходит более эффективно.
  9. Запорный кран, устанавливаемый в СО для пополнения объема теплоносителя из водопровода (10). Данный элемент необязателен, так как заполнение системы водой может осуществляться непосредственно через расширительный бак.

Последний (11) элемент, обозначенный на схеме – это кран, который предназначен для слива воды из СО.

Важно! При функционировании системы обогрева в штатном режиме, запорная арматура 9 и 11 должна находиться в закрытом положении.

Разновидности систем обогрева открытого типа

Данные СО различаются по способу перемещения теплоносителя в контуре. Он может быть:

  • Естественным. Данный тип водяных СО называют гравитационными или самотечными.
  • Принудительным. В данном способе главной движущей силой для теплоносителя является насос.

Система отопления открытого типа с естественным побуждением работает благодаря разнице в плотности и массе горячего и охлажденного теплоносителя. Более «тяжелая» охлажденная вода выдавливает «легкую» нагретую, из теплогенератора в трубопровод. При соблюдении необходимого диаметра и уклонов подающей и обратной магистральной трубы, в контуре возникает естественная циркуляция теплоносителя.

Основной проблемой данной СО является достаточно небольшая скорость естественного перемещения воды по контуру (0,1 – 0,3 м/с). При такой скорости, вода теряет большую часть тепловой энергии не доходя до последнего радиатора. Для увеличения скорости движения воды в контуре применяется насос.

В открытых СО с принудительным побуждением, скорость перемещения теплоносителя варьируется от 0,3 до 0,7 м/с, что значительно увеличивает его теплоотдачу, и соответственно эффективность работы отопления.

Совет! Проблема СО с насосом в том, что они энергозависимы. Чтобы при отключении электроэнергии отопительная система продолжала функционировать, необходима байпасная линия, на которой и монтируется циркуляционный насос.

Открытые СО различаются схемой разводки трубопровода. В однотрубной системе отопления все радиаторы включаются в подающую магистраль последовательно. Возврат охлажденной воды осуществляется по тому же трубопроводу.

В двухтрубных, подача теплоносителя на радиаторы осуществляется по одной подающей трубе, а отвод охлажденного – по другой.

Чаще всего, открытая СО используется без насоса, с перемещением воды по трубам самотеком. Низкое давление не дает возможности делать многоконтурные варианты с достаточной эффективностью обогрева, использовать систему «теплый пол» или организовать открытый способ присоединения системы горячего водоснабжения. Чтобы поднять давление в контуре необходимо использовать мембранный расширительный бак закрытого типа.

Достоинства и недостатки

Использование для обогрева небольших дачных и загородных домов открытой СО, актуально и в XXI веке. Главным ее достоинством считается возможность создания энергонезависимого отопления, что для многих домовладельцев является решающим фактором. Кроме этого, у данной СО есть и другие плюсы:

  • Благодаря конструкции расширительного бака достаточно просто организовать подпитку напрямую из водопровода.
  • Данная СО практически лишена такой проблемы, как воздушные пробки, опять же из-за конструкции емкости для компенсации теплового расширения воды.

Недостатками можно считать:

  • Достаточно высокая стоимость материалов, из-за использования труб большого диаметра.
  • Возможные проблемы при монтаже необходимого уклона магистрального трубопровода.
  • Необходимость контроля за уровнем жидкости.
  • Высокая инерционность из-за низкой скорости движения теплоносителя.

Многие застройщики спрашивают, какая разница между открытой и закрытой системой отопления, кроме особенностей конструкции расширительного бака?

Как уже говорилось выше, определяющим фактором закрытой СО является мембранный расширительный бак, который поддерживает повышенное давление в контуре. Благодаря этому, можно использовать трубы меньшего (чем в открытой) диаметра, что резко сокращает затраты на создание закрытой системы отопления, а герметичность расширительной емкости не допускает испарения теплоносителя из контура и дает возможность применять не только воду, но и различные типы антифризов.

Разница между открытой системой, закрытой системой и изолированной системой

Термодинамическая система определяется как определенное количество вещества или области в пространстве, на которой сосредоточено внимание для анализа проблемы. Все в этой вселенной вне системы называется окружением. Система отделена от окружающей среды границей системы. Каждое взаимодействие между системой и окружением происходит через границу. Существует два различных способа взаимодействия между системой и окружением, перечисленные ниже.

  1. Массовое взаимодействие
  2. Энергетическое взаимодействие (например, тепло, работа и т. Д.)

Стоит отметить, что энергетическое взаимодействие может быть в различных формах, таких как теплопередача, передача работы, передача электрической энергии и т. Д. Граница системы иногда допускает либо оба типа взаимодействия, либо только один тип взаимодействия, либо никакого взаимодействия. Основываясь на сценарии взаимодействия между системой и окружающей средой, термодинамические системы можно разделить на три категории, перечисленные ниже.

  1. Открытая система
  2. Закрытая система
  3. Изолированная система

Все такие термодинамические системы, в которых происходит взаимодействие массы и энергии между рассматриваемой системой и ее окружением, называются открытыми системами.

Примеры открытой системы: Котел, Ядерный реактор, Камера сгорания, Турбина, Конденсатор, Насос, Теплообменник и т. Д.

Все такие термодинамические системы, в которых между рассматриваемой системой и ее средой происходит только энергетическое взаимодействие, называются закрытыми системами.Таким образом, не происходит массового взаимодействия между замкнутой системой и ее окружением.

Примеры закрытой системы: Хладагент или рабочая жидкость холодильного агрегата, Охлаждающая жидкость ядерного PWR или PHWR, Горячая вода, хранящаяся внутри бутылки из ПЭТФ и т. Д., Может рассматриваться как закрытая система для практических случаев.

Все такие термодинамические системы, в которых между рассматриваемой системой и ее средой не происходит ни массового, ни энергетического взаимодействия, называются изолированными системами.

Примеры изолированной системы: Идеальной изолированной системы не существует, поскольку взаимодействие энергии в форме теплового излучения всегда будет происходить, пока существует разность температур между системой и окружающей средой. Практически вещество внутри колбы со встроенными радиационными экранами можно рассматривать как изолированную систему.

,
В операционной системе, в чем разница между системным вызовом и прерыванием?
Переполнение стека
  1. Товары
  2. Клиенты
  3. Случаи использования
  1. Переполнение стека Публичные вопросы и ответы
  2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
  3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
  4. работы Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  5. Талант Нанимать технический талант
  6. реклама Связаться с разработчиками по всему миру
,

Глава 3а — Первый Закон — Закрытые системы

Глава 3а — Первый Закон — Закрытые системы — Энергия (обновлено 17.01.11)

Глава 3: Первый закон термодинамики для Закрытые системы

а) Уравнение энергии для закрытых систем

Мы считаем, что первый закон термодинамики применяется в стационарные замкнутые системы как принцип сохранения энергии. Таким образом, энергия передается между системой и окружающей средой в форма тепла и работы, что приводит к изменению внутренней энергии системы.Внутреннее изменение энергии можно рассматривать как меру молекулярной активности, связанной с изменением фазы или температуры системы и уравнения энергии представлены следующим образом:

Heat (Q)

Энергия, переданная через границу системы в форма тепла всегда является результатом разницы температур между системой и ее непосредственным окружением. Мы не будем рассмотрим режим теплопередачи, будь то проводимость, конвекция или излучение, таким образом количество тепла, передаваемого в течение любого Процесс будет либо указан, либо оценен как неизвестный из уравнение энергии.По соглашению положительное тепло передается из окружающей среды в систему, что приводит к увеличению внутренняя энергия системы

Работа (Вт)

В этом курсе мы рассмотрим три режима работы передача через границу системы, как показано в следующем диаграмма:

В этом курсе нас больше всего интересует Пограничная работа из-за сжатия или расширения системы в поршневой цилиндр, как показано выше. Во всех случаях мы предполагаем идеальное уплотнение (нет массового потока в систему или из нее), нет потерь из-за трения и квазиравновесные процессы в том, что для каждого Пошаговое движение поршня в равновесных условиях поддерживается.По соглашению, положительная работа — это работа системы окружение, и отрицательная работа — то, что сделано окружением в системе, так как отрицательная работа приводит к увеличению внутренняя энергия системы, это объясняет отрицательный знак в выше уравнение энергии.

Граничная работа оценивается путем интегрирования силы F умножается на расстояние приращения d x между исходное состояние (1) до конечного состояния (2). Мы обычно имеем дело с поршневое устройство, таким образом, сила может быть заменена поршнем Площадь А умножается на давление Р, что позволяет нам заменить А. д х по изменению объема д В, следующим образом:

Это показано на следующей принципиальной схеме, где мы помним, что интеграция может быть представлена ​​областью под Кривая.

Обратите внимание, что проделанная работа — это путь Функция , а не свойство, таким образом, это зависит от пути процесса между начальным и конечным состояния. Напомним, в главе 1 , что мы представили некоторые типичные процессы Интересующие пути:

  • Изотермический (постоянная температура процесса)

  • Isochoric или Изометрические (процесс постоянного объема)

  • Изобарический (процесс постоянного давления)

  • Адиабатический (нет теплового потока в систему или из системы во время процесса)

Иногда удобно оценить конкретные выполненная работа, которая может быть представлена ​​диаграммой P-v , таким образом, если масса системы м [кг] у нас окончательно:

Мы отмечаем, что работа, проделанная системой на окружение (процесс расширения) является положительным, и это сделано на Система по окружению (процесс сжатия) отрицательна.

Наконец, для закрытой системы Вал Работа (из-за гребного колеса) и Электромонтажные работы (из-за напряжения, приложенного к электрическому резистору или мотор, ведущий на гребное колесо) всегда будет отрицательным (работа сделана на система). Положительные формы работы вала, например, из-за турбина, будет рассмотрено в главе 4, когда мы обсудим открытый системы.

Внутренняя энергия (и)

Третий компонент нашей закрытой системы энергии Уравнение — это изменение внутренней энергии в результате передачи тепла или работы.Поскольку удельная внутренняя энергия является свойством система, она обычно представлена ​​в таблицах свойств, таких как Steam Столы . Рассмотрим, например, Следующая решенная проблема.

Решена задача 3.1 — Напомним Решенная проблема 2.2 в главе 2a , в котором мы представили постоянную процесс давления. Мы хотим расширить проблему, чтобы включить энергию взаимодействия процесса, поэтому мы повторяем это следующим образом:

Два килограмма воды при 25 ° C помещаются в поршневое цилиндровое устройство под 3.Давление 2 МПа, как показано на схеме (Штат (1)). Тепло добавляется в воду при постоянном давлении до температура пара достигает 350 ° C (состояние (2)). определить работа, выполняемая жидкостью (W) и теплом, переданным жидкости (Q) во время этого процесса.

Подход к решению:

Сначала нарисуем схему процесса, включающую все соответствующие данные следующим образом:

Обратите внимание на четыре вопроса справа от диаграмма, которую мы всегда должны спрашивать, прежде чем пытаться решить любую термодинамическая проблема.С чем мы имеем дело — жидкость? чистая жидкость, такой как пар или хладагент? идеальный газ? В этом случае это пара, таким образом, мы будем использовать паровые столы для определения различных свойств в различных штатах. Масса или объем даны? Если так, мы будем указать и оценить уравнение энергии в килоджоулях, а не удельные количества (кДж / кг). Как насчет энтропии? Не так быстро — мы еще не учли энтальпию (ниже) — терпеливо ждать Глава 6 .

Так как работа включает в себя интеграл П. д В мы посчитайте удобным набросок схемы проблемы P-v как следует:

Обратите внимание на диаграмму P-v , как мы определяем конкретная работа выполняется как область под кривой процесса. Мы тоже обратите внимание, что в области сжатой жидкости постоянная температура линия по существу вертикальная. Таким образом, все значения имущества в государстве (1) (сжатая жидкость при 25 ° C) может быть определена по насыщенному Табличные значения жидкости при 25 ° C.

Энтальпия (ч) — новый объект

В последующих примерах мы находим, что один из основные приложения уравнения энергии замкнутой системы находятся в процессы теплового двигателя, в которых система аппроксимируется идеальной газ, таким образом, мы будем развивать отношения для определения внутренней энергии за идеальный газ.Мы также обнаружим, что новое свойство называется Энтальпия будет полезен как для закрытых систем, так и в частности для открытых систем, таких как компоненты паровых электростанций или холодильные системы. Энтальпия не является фундаментальным свойством, однако является комбинацией свойств и определяется следующим образом:

В качестве примера его использования в закрытых системах, рассмотрим следующий процесс постоянного давления:

Применяя уравнение энергии, получаем:

Однако, поскольку давление постоянно на протяжении процесс:

Подставляя в уравнение энергии и упрощая:

Значения для удельной внутренней энергии (u) и удельной энтальпия (ч) доступна в Steam Таблицы , однако для идеальных газов это необходимо разработать уравнения для Δu и Δh с точки зрения удельного Тепловые мощности.Мы разрабатываем эти уравнения в терминах дифференциальная форма уравнения энергии на следующей веб-странице:

Конкретный Тепловые мощности идеального газа

Мы предоставили значения свойств для различных идеальных газы, включая газовую постоянную и удельную теплоемкость в следующая веб-страница:

Недвижимость различных идеальных газов (при 300 К)

__________________________________________________________________

к части б) Первый Закон — Двигатели Стирлинга Цикла

к части с) Первый Закон — Дизельные Велосипедные Двигатели

к части d) Первый Закон — Велосипеды Отто

______________________________________________________________________________________


Инженерная термодинамика, Израиль Уриэли лицензирован под Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 США Лицензия

,Система

и окружающая среда — Energy Education

Система , как она определена в физике или химии, представляет собой не что иное, как совокупность объектов (или более мелких систем), которые можно идентифицировать. Обычно слово «система» относится к совокупности, которая делает мышление о проблеме более удобным. , окружающий — это все, что не определено системой. Например, если исследуемая система представляет собой дом, то окружением будет все, что не является домом (другие дома, окрестности, общая среда вокруг дома и т. Д.).). Системы могут быть описаны тремя различными способами: [1] :

  1. Изолированный: это система, в которой независимо от того, происходит ли обмен энергией с окружающей средой.
  2. Закрыто: Это система, в которой только энергия обменивается с окружающей средой.
  3. Open: — это система, в которой и материя, и энергия обмениваются с окружающей средой.


Часто наиболее удобной системой является изолированная система , в которой внешние воздействия можно игнорировать (либо потому, что они нейтрализуются, либо внешние воздействия незначительны).Например, два шарика, катящиеся по гладкой поверхности для удара друг о друга, могут рассматриваться как изолированная система, в то время как два шарика, катящиеся по гравийной дорожке или толстому ковру, подвержены влиянию трения, возникающего снаружи системы, и, следовательно, не являются изолированной системой.

Хотя система может быть чем угодно, большая часть изучения физики и химии посвящена выяснению того, какие системы полезно учитывать при изучении конкретного свойства или взаимосвязи элементов внутри системы.

Чтобы узнать больше о системах, посетите гиперфизику.

Рисунок 1. Это показывает разницу между изолированными, закрытыми и открытыми системами. [2] Примеры систем
  • Рисунок 2. Это открытая система. Система — это кастрюля, а окружающая — это кухня. [2]
  • Рисунок 4. Это закрытая система. Система — кастрюля / крышка, и окружающая среда — кухня. [2]
Рисунок 4.Это изолированная система. Система — это термос, а окружающая — кухня. [2]

для дальнейшего чтения

Рекомендации

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *