Menu Close

Разница между открытой системой отопления и закрытой: Закрытая и открытая системы отопления

принцип действия, варианты монтажа своими руками, достоинства и недостатки

Открытая система отопления самая простая схема системы отопления дачи или частного дома. Такая схема отопления сильно распространена в деревенских домах. Несмотря на то, что прогресс не стоит на месте, и сегодня чаще всего применяется закрытая система отопления, открытая система по-прежнему с успехом применяется по сей день иногда в несколько модифицированном виде.

Принцип действия

Часто открытая система отопления называется гравитационной, благодаря тому, что прокачка теплоносителя осуществляется благодаря силе тяжести или гравитации.

Принцип работы открытой системы отопления очень прост. Котел нагревает теплоноситель. Обычно в качестве теплоносителя используют воду, горячая вода по стояку поднимается вверх, толкая по системе холодную.

Работоспособность такой схемы отопления обеспечивает разность плотностей горячей и холодной воды. Горячая вода имеет меньшую плотность, чем холодная, в результате чего возникает циркуляция. Горячая вода стремиться подняться вверх, в то время как холодная опуститься вниз. Естественно, что под холодной водой подразумевается вода, которая проходя через отопительные приборы отдает тепло, в результате чего ее температура ниже, чем вода, нагретая котлом.

При эксплуатации такой системы отопления следует учитывать, что чем выше разность температуры подачи (горячей воды), и обратки (холодной воды), тем больше скорость циркуляции, соответственно, чем разница меньше, тем скорость меньше. Отсюда вытекает одна неприятная особенность работы такой системы. Если нагреть теплоноситель до такой степени, что разница температур будет очень маленькой, то циркуляция остановится, как следствие может произойти перегрев воды до состояния пара с последующей аварией.

Варианты монтажа открытой системы отопления

Существует два варианта конструкции системы или схемы открытой системы отопления: однотрубная в качестве радиаторов использующая стальную трубу, двух трубная схема с традиционными радиаторами.

Каждая из этих схем системы отопления имеет свои особенности и возможные варианты исполнения.

Простейшая однотрубная схема отопления из труб

Условно однотрубную систему отопления, использующую в качестве радиаторов стальную трубу, можно представить следующим образом.


Рис.1. Схема открытой системы

Вода, нагреваемая котлом, поднимается по стояку, а далее под силой тяжести проходит по трубе постепенно остывая возвращается обратно в котел.

В качестве радиаторов в этой схеме применяют стальную трубу диаметром 80-100 мм, которую пропускают по периметру всего дома или нескольких стен, за исключением входной двери. Для лучшей циркуляции теплоносителя трубу устанавливают под углом к горизонтальной плоскости. Размер угла зависит от длины трубы отопления, обычно составляет порядка 1,5 -3 градуса.

Для того чтобы обеспечить максимальный обогрев дома стараются провести трубу отопления по самой большой траектории. Для этого устанавливают котел отопления с одной стороны входной двери, а трубу пропускают вдоль стен по дому, постепенно уменьшая расстояние между ними, тем самым образуя необходимый угол наклона. Таким образом получается, что вода, обходя весь дом остывает, нагревая воздух в помещении.

Это самая простая и доступная схема системы отопления для загородного дома или дачи, главным образом благодаря своей простоте. Легкости монтажа и безотказности. Особенно она хороша в небольших одноэтажных домах, особенно с холодным, не утепленным чердаком.

Дело в том, что особенностью открытой системы отопления является наличие расширительного бака, который должен быть установлен выше всей схемы отопления. Естественно. Что он не должен замерзнуть, поэтому выносить его на неотапливаемый чердак не допустимо. Кроме того, так как бак открытого типа, то подразумевает возможность испарения теплоносителя, а, следовательно, требует периодической проверки. В рассмотренной схеме, благодаря ее компактности расширительный бак можно установить внутри помещения рядом с котлом, тем самым решив все описанные проблемы.

Двухтрубная схема открытой системы отопления

Если для Вас важны не только технические качества системы отопления, но и эстетические, то целесообразно рассмотреть двухтрубную схему открытой системы отопления. Схематично она представлена на рисунке ниже.


Рис.2. Модифицированная схема

Эта схема работает по такому же принципу, как и предыдущая, разница лишь в разводке труб отопления. Двухтрубная схема может быть использована как для одноэтажного, так и для двухэтажного дома.

Для сохранения эстетических качеств системы расширительный бак и трубу подачи обычно располагают на чердаке. При этом следует, во-первых, обеспечить легкий доступ к расширительному баку, для контроля количества воды, во-вторых, обеспечить должный уровень теплоизоляции чердака и подачи.

От трубы подачи разводят стояки по комнатам к ним подсоединяются батареи отопления. Трубу обратки можно установить по полу помещения.

Для снижения количества стояков можно подключать радиаторы по однотрубной схеме. Это справедливо для двух и более этажного дома.


Рис.3. Схема для многоэтажного дома

Модифицированный вариант открытой системы отопления

В последнее время получил популярность модифицированный вариант открытой системы отопления. Модификация схемы заключена в том, что в схему дополнительно устанавливают циркуляционный насос, который позволяет производить принудительную прокачку теплоносителя.

К установке циркуляционного насоса прибегают тогда, когда мощности системы отопления недостаточно. Насос же позволяет поднять КПД системы.

Достоинства открытой системы отопления

  • Основное достоинство системы отопления открытого типа заключено в простоте и не прихотливости. По большому счету для ее работы необходим только источник тепла — котел.
  • В открытой схеме (в традиционном варианте) нет дополнительных элементов, таких как например насос, следовательно, она не зависит от электричества.
  • Простое управление открытой системой. Управление мощностью системы отопления осуществляется по средства управлением мощности нагрева воды, т.е. фактически только управление котлом.
  • Открытая система отопления, имеется ввиду простейший вариант, не требует балансировки и прочей настройке. Как следствие нет необходимости приобретать специальные балансные вентили и прочую арматуру.

Недостатки открытой системы отопления

  • Открытый расширительный бак, за которым постоянно нужно следить, чтобы в нем уровень теплоносителя не опускался до минимума, в противном случае может быть авария. Кроме того, к расширительному баку предъявляются особые требования по объему и установке.
  • Не возможность регулировки системы. Нельзя в каком-то месте убавить отопление, а в другом прибавить. Поэтому либо всем холодно, либо всем жарко.
  • Применяя гравитационную схему системы отопления невозможно сделать теплые полы, что очень актуально для отопления загородного дома.
  • Так же благодаря специфичности открытой системы, невозможно сделать срытую прокладку стояков.

Все описанные недостатки легко решаются в закрытой системе отопления. Естественно, что она более сложная и дорогостоящая, но если речь идет о жилом загородном доме, то целесообразнее обратить внимание именно на закрытую систему, так она позволит создать идеальный микроклимат в доме.

Открытая система отопления хороша для дачного не большого домика или домика в деревне, где нет больших требований по отоплению, а на первое место ставится надежность, неприхотливость и простота.

Разбираем плюсы и минусы открытой и закрытой системы отопления — выбор подходящей : tvin270584 — LiveJournal

Перед началом установки отопительной системы перед каждым человеком встаёт вопрос: закрытую или открытую систему теплоснабжения выбрать для частного дома. В статье мастер сантехник разберёт плюсы и минусы открытой и закрытой системы отопления.


Принцип действия системы отопления

Система отопления является одной из основных инженерных коммуникаций в доме. Принцип действия отопительных конструкций достаточно прост: сначала теплоноситель (обычно это вода) нагревается в котле до нужной температуры. Потом он поступает по трубам в радиаторы, которые установлены по всему дому.
Таким образом, разогретый теплоноситель отдаёт тепло помещению, после чего остывшая вода возвращается обратно в котёл, после чего цикл повторяется. В зависимости от метода подачи теплоносителя различают открытые и закрытые системы отопления.
Открытая система отопления
В открытой системе теплоснабжения обязательно наличие расширительного бака, так как нагретая вода расширяется. Расширительный бак служит для приёма излишков воды при расширении и возврата её в систему при остывании, а также для удаления воды при чрезмерном её объёме. Бак герметичен не полностью, поэтому вода испаряется, вследствие чего необходимо постоянно возобновлять её уровень. В открытой системе отопления не используется насос. Система достаточно проста. Состоит из труб, стального расширительного бачка, радиаторов и котла. Применяются

дизельные, газовые котлы и котлы на твёрдом топливе, кроме электрических.

В открытой системе отопления вода циркулирует медленно. Поэтому трубы при эксплуатации должны разогреваться постепенно, чтобы избежать их повреждения и закипания теплоносителя. Это может привести к преждевременному износу оборудования. Если в зимний период отопление не используется, то вода из системы обязательно сливается, во избежание замерзания трубопровода.

Чтобы циркуляция теплоносителя осуществлялась на необходимом уровне, необходимо производить монтаж отопительного котла в более низком месте системы, а в самом высоком устанавливать расширительный бак, например, на чердаке. Зимой расширительный бак необходимо утеплить. При установке трубопровода в открытой системе отопления требуется использовать минимальное количество поворотов, фасонных и соединительных деталей.
Закрытая система отопления
В закрытой системе отопления все элементы системы герметичны, отсутствует испарение воды. Циркуляция осуществляется при помощи насоса. Так называемая система с принудительной циркуляцией теплоносителя включает в себя трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак,
циркуляционный насос
.

В закрытой системе отопления при повышении температуры клапан расширительного бака открывается и забирает излишки теплоносителя. При понижении температуры теплоносителя циркуляционный насос закачивает его обратно в систему. В данной системе отопления поддерживается давление в заранее установленных пределах. Благодаря этому, осуществляется функция деаэрации теплоносителя.
Для стабильной работы системы закрытого отопления также используется расширительный бак из высокопрочного металла. Это закрытый бак, состоящий из двух половин, завальцованных друг к другу.

Внутри располагается мембрана (диафрагма) из высокопрочной жаростойкой резины. Также внутри имеется небольшой объём газа (может быть азот, который закачивается на заводе-производителе, или воздух, накапливающийся в системе по необходимости). Мембрана разделяет бак на части: одна часть — куда поступают излишки воды при нагреве системы отопления, в другой части находится азот или воздух, не вступающие в прямое соприкосновение с водой. Таким образом, теплоноситель при нагреве поступает в расширительный бак и проникает в мембрану. При остывании теплоносителя газ, находящийся за мембраной, начинает выталкивать его обратно в систему.

Отличия открытой и закрытой системы отопления
Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:

  • По месту размещения расширительного бака. В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом;
  • Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху;
  • В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам;
  • В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию;
  • Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления:

  • Простое обслуживание системы;
  • Отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
  • Равномерный прогрев отапливаемого помещения;
  • Быстрый пуск и остановка системы;
  • Независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
  • Высокая надёжность;
  • Не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

  • Возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
  • Воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
  • Возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
  • Медленный нагрев системы после включения;
  • Необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
  • Невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
  • Достаточна громоздка;
  • Низкий коэффициент полезного действия.

Преимущества закрытой системы отопления:

  • Простой монтаж;
  • Нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
  • Возможность применения антифриза, не боясь размораживания системы отопления;
  • Путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
  • Из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
  • Самостоятельное регулирование давления;
  • Система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
  • Возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

  • Самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения;
  • При работе насоса требуется электричество;
  • Для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор;
  • При нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
  • Размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
  • Бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
  • Возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.

Видео
В сюжете — Открытый и закрытый расширительный бак принцип установки и действия

В сюжете — Условия возможности применения самотечной, безнасосной, гравитационной системы отопления

Итоговый выбор закрытой или открытой системы теплоснабжения зависит от условий и места её установки. Но нужно помнить, что для монтажа любой из систем необходимо обладать определёнными навыками, либо обратиться за консультацией к профессионалам.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Современные дровяные печи для отопления дачи: выбор, установка, эксплуатация

Источник

https://santekhnik-moskva. blogspot.ru/2020/09/Razbirayem-plyusy-i-minusy-otkrytoy-i-zakrytoy-sistemy-otopleniya.html

отличия, переход, достоинства и недостатки

Особенности закрытой и открытой систем теплоснабжения

В целях отопления помещений обычно применяется 2 типа систем теплоснабжения: закрытый и открытый. Отличаются они друг от друга тем, что открытая система теплоснабжения подает горячую воду потребителю прямо из теплосети. Потребитель разбирает горячую воду частично или полностью.

Схема теплопотерь дома.

В закрытой системе отопления теплоноситель циркулирует за счет работы насоса.

В открытой системе вода в систему постоянно подается из теплоцентрали, что компенсирует ее расход даже в случае полного разбора. В СССР по данному принципу функционировало более 50% всех систем теплоснабжения. Такое широкое распространение объяснялось их экономичностью.

Однако открытая схема теплоснабжения имеет свои недостатки. Вода в ней не соответствует санитарно-гигиеническим стандартам и не отличается чистотой. Так как она проходит через трубопроводные сети, которые имеют большую протяженность, она приобретает неприятные запахи и цвета. В этой воде не редко можно обнаружить вредоносные бактерии.

Попытки очистки такой воды заметно снижают экономичность открытой системы теплоснабжения. И даже современные способы очистки не могут преодолеть этот недостаток. Так как протяженность трубопроводных сетей не малая, увеличивается затратность, а эффективность очистки не увеличивается.

Принцип действия схемы открытого типа основан на законах термодинамики: нагретая вода направляется вверх, создавая высокое давление на выходе из котла и небольшое разряжение на его входе. Она устремляется из зоны высокого давления к низкому и за счет этого происходит самостоятельная циркуляция теплоносителя. Вода в нагретом состоянии увеличивается в объеме, поэтому подобная система требует наличия специального расширительного бака, который не является абсолютно герметичным и соединяется с атмосферой. От этого она и берет свое название – открытая.

Читайте также: Расчет теплопотерь
Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой 
Отопление нового поколения – читайте здесь.

Вернуться к оглавлению

Принципы работы открытой схемы теплоснабжения

Таблица расчета тепловых потерь.

Открытая схема отопления способна работать только на воде, так как применение иных антифризов приводит к их скорому испарению. Помимо этого, нагретая вода в расширительном баке подвержена постоянному испарению, что требует постоянного возобновления ее уровня, а это может вызвать завоздушивание полностью всей системы.

Открытая схема теплоснабжения зачастую подсоединяется к централизованным сетям теплоснабжения 2-мя способами: независимым и зависимым. В независимом виде подключения горячая вода поступает через теплообменник. В зависимом подключение происходит через насосы и элеваторы. Независимая система, в отличие от зависимой, более дорогая, зато качество воды в ней намного выше.

Вода в ней нагревается до 65 °C и поступает к водоразборным кранам, откуда подается потребителям. Данный вид теплоснабжения позволяет применять недорогие смесители вместо дорогого теплообменного оборудования.

В теплоприготовительной установке теплоэлектроцентрали происходит нагрев воды. В этих целях применяют оставшийся в турбине пар, который подают в подогреватели, там он передает свое тепло воде, которая находится в системе. Если при водоразборе горячая вода была использована не полностью, то в открытой системе теплоснабжения она возвращается в теплообменник.

Схема разводки отопления частного дома.

Для того чтобы получить первоначальный объем, в теплоцентраль из городского водопровода добавляется новый объем воды. Подогревается она в теплофикационном трубном пучке до температуры воды в конденсаторе. Затем с помощью насосов она поступает на химводоочистку.Температура при этом поддерживается при помощи добавления горячей воды или пара. Зимой большую температуру воды получают с помощью пикового котла. При этом в открытой теплосистеме поддерживается постоянный уровень температуры смешиваемой воды. Это достигается при помощи автоматического регулятора температуры. В разные времена года в открытой системе необходимо задавать разный температурный режим. В весенне-осенний период она должна превышать температуру отопления. Так как разбор горячей воды происходит неравномерно, линии подачи горячей воды потребителю рассчитывают на максимальное потребление.

В системе теплоснабжения закрытого типа горячую воду применяют только как теплоноситель. Она остается в замкнутой сети, а не забирается для подачи потребителю в виде горячей воды. При проектировке подобных схем теплоснабжения учитывается возможность минимальной потери теплоносителя. Чтобы восстановить необходимый объем, устанавливается автоматическая подпитка.

Вернуться к оглавлению

Закрытая схема теплоснабжения

Схема водяного отопления частного дома.

Закрытая система теплоснабжения типа имеет неизменный постоянный объем воды, от ее температуры зависит общий расход тепла в системе. Теплоноситель с заданной температурой в закрытой системе поступает от поставщика тепла в тепловые пункты. В тепловых пунктах, которые расположены на местах водоразбора конечными потребителями, температура доводится до требуемого состояния автоматически и зависимости от того, куда именно подается теплоноситель. Для отопительной системы тепловые пункты поддерживают один температурный режим, а для горячего водопровода – другой.

Такая система тоже имеет свои достоинства и недостатки. Закрытые системы теплоснабжения подают горячую воду очень высокого качества и позволяют сберегать энергию, которая необходима для нагревания воды. К недостаткам закрытых систем теплоснабжения можно отнести технологическую сложность работ по водоподготовке. Тепловые пункты находятся далеко друг от друга, поэтому доставка воды обходится довольно дорого.

В закрытой системе теплоснабжения подсоединение, как и в открытой, происходит 2-мя способами: это независимое и зависимое подсоединение. При зависимом виде теплоноситель (в данном случае вода) подается напрямую к потребителю, избегая тепловые пункты или теплообменники. Это является наиболее простой в обслуживании системой закрытого теплоснабжения, так как не приходится применять циркуляционные насосы, автоматические приборы контроля и регулировку теплообмена.

К минусам относится отсутствие возможности регулировать температурный режим. Это доставляет особенное неудобство во время окончания отопительного сезона, когда в помещении может стать жарко от высокой температуры в системе отопления. В итоге в осенне-весенний период поставщики несут существенные убытки на избыточном нагреве теплоносителя.

Наиболее экономными на таком фоне являются независимые системы теплоснабжения, позволяющие экономить до 40% тепла ежегодно. К тому же такая система имеет возможность регулировки температуры теплоносителя, количество поставляемого тепла, что позволяет избежать поломки нагревательного оборудования и котлов.

В настоящее время независимые системы теплоснабжения получили широкое распространение в крупных городах, где особенно важную роль играет сбережение тепла как для потребителей, так и для поставщиков. Первые в этом случае не переплачивают за ненужную услугу, а вторые не несут убытков при поставке тепла за счет его экономии.

Благодаря таким достоинствам, автономные системы теплоснабжения предприимчиво применяются в крупных мегаполисах, в которых сами тепловые сети достаточно протяженные и существует колоссальный разброс тепловых нагрузок. Современные технологии разработаны для реконструкции зависимых систем в автономные, и, несмотря на большие капиталовложения, они понемногу внедряются.

Информация — Protherm

Система отопления

На сегодняшний день наиболее распространенной и эффективной во всем мире является водяная система отопления. Теплоносителем в этой системе является вода или антифризы на водяной основе. В качестве нагревающего прибора выступает нагревательный котел (на различных видах топлива, но об этом далее), а в качестве отопительных приборов выступают радиаторы (стальные, алюминиевые или чугунные). Циркуляция теплоносителя в водяной системе отопления обеспечивается циркуляционным водяным насосом, а регуляция температуры осуществляется или комнатными регуляторами или термостатическими вентилями на радиаторах или регулятором на приборной панели котла.

Водяные системы отопления подразделяются на 2 основных типа: открытые и закрытые.

Открытая система отопления

Одна из наиболее упрощенных и наиболее распространенных в жилых помещениях небольших, например, деревянных дачных домов с индивидуальным отоплением. Система весьма долговечна и в ее основе лежат только физические законы природы.

Принципиальная схема системы отопления с естественной циркуляцией состоит из нагревательного прибора (котла), подающего и обратного трубопроводов, нагревательных приборов (радиаторов) и расширительного бака. Принцип ее работы довольно прост, нагретая в водонагревателе (котле) вода поступает по подающему трубопроводу и стоякам в нагревательные приборы (радиаторы), отдает им часть своего тепла, затем по обратному трубопроводу возвращается обратно в водонагреватель (котел), где вновь подогревается до необходимой температуры, и далее цикл повторяется.

Все горизонтальные трубопроводы системы делаются с наклоном в сторону движения воды: нагретая вода, поднявшись по стояку вследствие температурного расширения и выдавливания более холодной водой обратки, растекается по горизонтальным отводам самотеком, охлажденная вода так же самотеком поступает обратно в котел. Уклоны трубопроводов способствуют и отводу пузырьков воздуха к расширительному баку: газ легче воды, поэтому он стремится вверх, а наклонные участки трубопроводов помогают ему нигде не задерживаться и поступать в расширительный бак, а затем в атмосферу. Расширительный бак создает постоянное давление в системе, принимает увеличивающийся при нагревании объем воды, а при охлаждении отдает воду обратно в трубопровод.

Вода в открытой системе отопления поднимается за счет расширения при нагревании и под действием гравитационного давления, движение (циркуляция) возникает вследствие разности плотностей нагретой (поднимающейся по подающему стояку) и охлаждённой воды (спускающейся по обратному).

Недостатком таких отопительных систем являются:

  • ограниченный радиус действия (до 30 м по горизонтали), обусловленный небольшой скоростью циркуляции теплоносителя;
  • замедленное включение в действие из-за большой теплоемкости воды и низкого циркуляционного давления;
  • повышенная опасность замерзания воды в расширительном баке, который часто монтируется в неотапливаемом чердачном помещении;
  • контакт теплоносителя с атмосферой и как следствие этого, большое содержание растворенного воздуха в теплоносителе, что является причиной корродирования трубопроводов, радиаторов и водонагревателя системы отопления.

Закрытая система отопления

Закрытые системы отопления в нашей стране применяются не так давно и получили широкое распространение в последнее время в строительстве новых домов и коттеджей, а так же в строительстве многоквартирных домов с поквартирным отоплением и модернизации старого жилого фонда. Система обеспечивает более комфортные условия для обогрева дома и расширяет возможности установки дополнительных элементов,

Закрытая система отопления полностью изолирована от проникновения воздуха в теплоноситель, поскольку полностью герметична и теплоноситель находится в под давлением (1-3 атмосферы). Это позволило исключить недостатки открытых систем отопления, которые мы отметили выше.

Схема закрытой системы отопления довольна проста. Находящийся под давлением теплоноситель нагревается в водонагревателе (котле) и посредством циркуляционного насоса поступает к отопительным приборам (радиаторам), отдавая часть тепла радиаторам, теплоноситель поступает обратно в водонагреватель, где подогревается вновь и цикл повторяется снова. Для компенсации температурных расширений при нагревании теплоносителя в закрытой системе отопления используется герметичный расширительный бак.

Основные отличия закрытой системы отопления перед открытой:

  • установка дополнительных элементов в систему отопления: теплые полы, полотенцесушитель, дополнительный водонагреватель косвенного нагрева горячей воды;
  • нет необходимости установки труб увеличенного диаметра;
  • установка циркуляционного насоса и расширительного бака в одно помещение с водонагревателем (котлом), что существенно упрощает монтаж системы отопления дома и не требует дополнительного утепления чердачного помещения;
  • не происходит испарения теплоносителя;
  • нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя в открытом расширительном баке;
  • циркуляционный насос системы отопления позволяет контролировать скорость циркуляции теплоносителя, что обеспечивает более комфортные условия обогрева помещений дома;

Закрытые системы отопления наиболее популярны в Европе.

Тем не менее, несмотря на растущую в последнее время популярность в нашей стране закрытых систем отопления, наша компания производит котлы как для открытых систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, так и для закрытых.

С перечнем производимых нами отопительных котлов вы можете ознакомиться в разделе «Продукция»

В следующем разделе мы более подробно расскажем о составляющих системы отопления, а также системах горячего водоснабжения.

Закрытая автономная система отопления — схема и принцип работы

Что называют закрытой отопительной системой?

Автономная система отопления, в которой теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом, называется закрытой или системой отопления закрытого типа. Ее характерной особенностью является абсолютная герметичность и отсутствие контакта теплоносителя с окружающей средой.

Расширительный бак в ней также закрытый, мембранного типа, исключающий контакт теплоносителя с атмосферным воздухом. Бак получил свое название благодаря наличию мембраны, разделяющей его на две части, одна из которых предназначена для теплоносителя, а вторая наполнена азотом, давление которого выравнивает давление отопительной системы.

Основные принципы работы

Отопительная система закрытого типа состоит из следующих элементов:

  • Котла отопления
  • Расширительного бака мембранного типа
  • Циркуляционного насоса
  • Группы безопасности
  • Манометра
  • Сбросного клапана
  • Отопительных приборов
  • Труб

При запуске системы отопления в расширительном баке устанавливается давление, равное статическому давлению всей отопительной системы. При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме и создает избыточное давление в системе, открывающее клапан в расширительном баке и выталкивающее в него часть жидкости, что приводит к выравниванию уровня давления в системе в целом и в расширительном баке в частности. Обратно жидкость уходит благодаря циркуляционному насосу.

Следует отметить, что в отопительной системе закрытого типа нет возможности для сброса «лишней» жидкости в атмосферу, как это происходит в открытых самотечных системах. В случае перегрева или чрезмерного увеличения объема теплоносителя давление в системе может превысить критическое значение (обычно 2-2,5 атм), что может стать причиной разгерметизации системы и выхода ее из строя.

Для исключения аварийных ситуаций закрытые системы отопления в обязательном порядке комплектуются группами безопасности и манометрами, а объем расширительных баков подбирается из расчета не менее 60% общего объема отопительной системы, что не совсем удобно при обогреве объектов большой площади

Преимущества закрытой отопительной системы

Закрытые системы отопления по сравнению с открытыми системами имеют ряд неоспоримых преимуществ:

  • Скорость движения теплоносителя намного выше, чем в открытой отопительной системе, благодаря чему выше теплоотдача отопительных приборов и ниже разница температур теплоносителя в обратном и подающем трубопроводе (теплоноситель просто не успевает остыть). В закрытых системах она составляет 18-22 градуса, что более приемлемо для котла. В результате теплотехническое оборудование, эксплуатируемое в более щадящем режиме, работает дольше.
  • Скорость движения теплоносителя обусловлена лишь техническими характеристиками циркуляционного насоса и уровнем гидравлического сопротивления системы, что позволяет использовать при монтаже трубы меньшего диаметра и устанавливать отопительные приборы меньшего внутреннего объема. Это значит, что закрытая система имеет меньшую инерцию и позволяет регулировать уровень температуры в помещении
  • Могут работать на любом теплоносителе: воде или антифризе, что особенно важно для дач и загородных домов, где высок риск перебоев в работе котла или отопительные системы работают периодически.   При этом следует помнить, что антифриз обладает большей текучестью и способен «уйти» из системы там, где вода течи не образует. Его выбор возможен только в том случае, если обеспечена качественная герметизация системы.
  • Закрытые отопительные системы монтируются без углов наклона и работают даже при наличии небольших «погрешностей» в системе, что делает доступной их самостоятельную установку.
  • Закрытые системы исключают контакт теплоносителя с воздухом, благодаря чему внутри системы нет кислорода, а, значит, нет и коррозии. Правда, полностью исключить кислород из теплоносителя не удается и процессы окисления оборудования и труб изнутри все же идут, но они незначительны и несопоставимы с процессами коррозии в открытых отопительных системах.
  • В закрытых отопительных системах нет воздушных пробок
  • В них нет необходимости выносить расширительный бак за пределы отапливаемого помещения и устанавливать его на чердаке.  Бак может быть смонтирован практически в любом месте, но обычно его устанавливают на обратке вместе с циркуляционным насосом.  Ранее выбор места для монтажа был продиктован ограничением уровня температуры жидкости, перекачиваемой насосом. Нагретая вода для этого была слишком горячей. Современные циркуляционные насосы не столь чувствительны к температуре теплоносителя и могут устанавливаться непосредственно на подающем трубопроводе. Это значит, что монтаж расширительного бака и циркуляционного насоса на обратка всего лишь дань традиции, а не необходимость.
  • Отопительные системы закрытого типа подходят для объектов любой площади и этажности

Недостатки закрытой системы отопления

  • Система зависит от электрической энергии и в случае его аварийного отключения также выходит из строя. В этом случае необходимо предусматривать наличие резервного источника электроэнергии
  • Система должна иметь правильно смонтированную группу безопасности
  • Расширительный бак должен иметь достаточный объем для вмещения не менее 30% теплоносителя, а лучше 60% теплоносителя.

Читают также: Наиболее популярные схемы отопления дома

Особенности монтажа

Монтаж закрытой системы отопления выполняется так, чтобы имелась возможность отключения любого ее элемента без остановки работы оставшейся части системы и слива воды из нее. Для этого используются отсекающие краны, лучше шаровые. Они устанавливаются на  входе и выходе в приборы отопления. При этом предусматривается запасная (байпасная) линия.  С помощью кранов можно регулировать уровень температуры в помещении и отсекать радиаторы в случае их течи или при необходимости замены.
Запорная арматура также устанавливается до и после циркуляционного насоса и расширительного бака.
 

  • группа безопасности
  • отопительный котел
  • запорная арматура
  • приборы отопления
  • циркуляционный насос
  • расширительный бак
  • обратка
  • подача

Еще одной особенностью монтажа закрытой системы отопления является установка группы безопасности, монтировать которую необходимо на выходе из котла. Основной задачей группы безопасности является сброс давления в случае его чрезмерного повышения.

Группа безопасности состоит из следующих элементов:

  • манометра, предназначенного для контроля над уровнем давления в системе
  • предохранительного клапана, сбрасывающего давление при достижении его максимального значения
  • воздухоотводчика, предназначенного для сбрасывания воздуха при завоздушивании системы отопления

Между котлом и группой безопасности запорная арматура никогда не устанавливается!
 

Пять вопросов об открытых и закрытых системах теплоснабжения


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.

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 принудительной циркуляции


Создание в системе отопления повышенного давления вызывает необходимость превратить ее из открытой в закрытую — в противном случае весь теплоноситель попросту выплеснется.

Но и просто закупорить ее, сделав объем фиксированным, нельзя: расширяющаяся при нагреве среда разорвет трубы или приборы.

Выход состоит в применении особого герметичного расширительного бачка для системы отопления закрытого типа, разделенного на две части эластичной мембраной.

Одной частью бачок подключается к отопительному контуру, во вторую — закачивается воздух. Растягиваясь, мембрана компенсирует изменение объема теплоносителя, при этом давление воздуха во второй части бачка не дает ее разорвать.

Такие же мембранные баки выпускаются и для питьевых водопроводов, только стоят они дороже — из-за применения пищевых материалов. Чтобы покупатели не путались, у производителей принято отопительные баки окрашивать в красный, а водопроводные — в синий цвет.

Для чего же, собственно, нужно ускорять теплоноситель? Вот какие выгоды дает такое усовершенствование:

  1. Рабочая среда после обхода контура не успевает сильно остыть, поэтому котел работает в щадящем режиме.
  2. Отпадает необходимость сильно греть теплоноситель, следовательно, систему можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме (актуально для межсезонья).
  3. Можно уменьшить диаметр труб — возросшее гидравлическое сопротивление насос преодолеет с легкостью.
  4. Уменьшая диаметр труб, мы уменьшаем требуемый объем теплоносителя, а соответственно и расширительного бака (обычно 10% от объема теплоносителя).
  5. Сокращая объем теплоносителя и ускоряя его движение по трубам, мы уменьшаем тепловую инерционность системы, вследствие чего она становится более экономичной.
  6. Отопительный контур может теперь иметь любую длину — нужно только установить насос с достаточной мощностью.

Переход к закрытой системе также дает несколько улучшений:

  1. Теплоноситель не испаряется (особенно важно, если используется подготовленная вода, подвергнутая обессоливанию).
  2. Нет испарения — нет и теплопотерь.
  3. Теплоноситель не насыщается воздухом, следовательно, и воздушные пробки появляться не будут.


Система отопления с расширительным баком и циркуляционным насосом

Как видно, достоинств у принудительной циркуляции предостаточно. Единственный недостаток — энергозависимость (насос нуждается в электроснабжении).

В регионах, где электросеть работает с частыми перебоями, рекомендуется устраивать систему отопления в расчете на естественную циркуляцию:

  • применять трубы большого диаметра;
  • укладывать их с как можно большим уклоном;
  • разбивать систему на контуры, длина которых не превышает 30 м;
  • устанавливать сразу за котлом разгонный коллектор (вертикальный участок трубопровода).

В таком случае система при отключении электричества сохранит частичную работоспособность.

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.

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией


Применение циркуляционного насоса в система закрытого типа дает еще одно важное преимущество: появляется возможность строить систему отопления по любой схеме независимо от величины гидравлического сопротивления.

Если естественная циркуляция способна обеспечить работу лишь короткого (до 30 м длиной) двухтрубного контура, то с принудительной пользователю доступен целый набор вариантов:

  1. Радиаторы можно расположить последовательно (однотрубная система или ленинградка), что дает возможность сэкономить на материалах и проложить трубы скрытым способом.
  2. Можно применить коллекторную схему (раздача теплоносителя каждому прибору по «выделенной линии» из единого распределителя), которая также позволяет спрятать трубы, а кроме того является весьма удобной в управлении.
  3. Можно превратить в радиатор всю свободную поверхность пола, реализовав т.н. систему «теплый пол» (внутрипольный подогрев). Продавить теплоноситель через длинную, тонкую и извилистую трубку без циркуляционного насоса было бы невозможно.

В двухтрубной системе отопления закрытого типа циркуляционный насос также придется весьма кстати, поскольку вдобавок ко всем вышеперечисленным преимуществам он обеспечивает более равномерное распределение тепла по радиаторам.

Только следует учитывать, что чем большим является гидравлическое сопротивление контура, тем более мощным должен быть нагнетатель.


Схема котельной с закрытой системой

Так, например, в случае с двухтрубной системой циркуляционному насосу требуется мощность примерно в 20 – 25 Вт на каждые 10 кВт мощности котла. Для однотрубной же системы этот показатель составляет уже 40 – 50 Вт/10 кВт.

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.

Температура транспортируемой жидкости может достигать 140°С.

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

Установка котла

Использование в качестве генератора тепла котла привлекательно в плане удобства регулировки поступления теплообменника. Установка твердотопливных печей, тем более сделанных своими руками, может быть чревата недостаточным либо чрезмерным тепловым выделением. Но их применение зачастую оправдано с точки зрения доступности и недорогой стоимости топлива.

На сегодняшний день доступно большое количество различных вариантов котлов со встроенным насосом. С одной стороны, интегрированный насос в замкнутой системе отопления с принудительной циркуляцией уже правильно подобран по мощности котельного оборудования и позволяет не заниматься его отдельным приобретением. Но в то же время при выходе из строя встроенного оборудования его сложней отремонтировать, в отличие от отдельного.

Требования к котлу во время схемы принудительного отопления для частного дома такие же, как и во время естественной циркуляции системы:

  1. Требуется обеспечить проход теплового носителя без закипания. Это условие во время установки системы «печь-насос» выполнить намного проще, в отличие от гравитационной модели передвижения теплоносителя.
  2. Мощность котельного оборудования обязана отвечать потребностям отопительной системы дома. При этом необходимо иметь определенный запас (15-25%) из-за вероятных непредвиденных обстоятельств.

Чтобы не допустить закипания воды, необходимо отрегулировать мощность с учетом температуры выходящего теплоносителя.

Подробнее об принудительной системе отопления:

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.

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.

Особенности монтажного процесса

Насос следует устанавливать на участке с самой низкой температурой, то есть на «обратке» поблизости от котла.
В случае установки на линии «подачи» полимерные детали нагнетателя быстро выйдут из строя из-за перегрева.

А в случае закипания теплоносителя циркуляция вообще остановится (что еще больше усугубит перегрев), так как насос неспособен перекачивать пар.

Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки (грязевик), а после него — манометр. Еще один манометр обычно устанавливается после котла в составе группы безопасности.

Поскольку расширительный бачок в системе с принудительной циркуляцией является закрытым, его не обязательно устанавливать в наивысшей точке контура. Обычно его тоже подключают к «обратке» где-нибудь возле котла.

Отопительную систему в частном доме домовладелец обслуживает сам. Чтобы понять, почему падает давление в системе отопления, необходимо суметь продиагностировать возможные неисправности.

Нормы давления в отопительной системе частного дома приведены по ссылке.

На случай образования в контуре засора необходимо предусмотреть байпас с перепускным клапаном, по которому насос будет перекачивать теплоноситель «через себя», то есть по малому кругу, в обход контура. Если этого не сделать, перед засором образуется зона повышенного давления, что существенно ускорит износ насоса.

Чтобы не возиться с байпасом, можно установить насос с возможностью плавной регулировки скорости вращения двигателя и автоматическим регулятором.

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.

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.

Отличие открытых от закрытых (замкнутых) схем отопления: однотрубные и двухтрубные системы

Отопительная система представляет собой сложную конструкцию, включающую в себя радиаторы отопления, котел, нагревающий теплоноситель, и трубы, объединяющие все элементы схемы воедино. Отопительные контуры оснащают расширительными бачками, манометрами, измеряющими давление в трубах, и иными устройствами, обеспечивающими бесперебойную автономную работу отопления.

Каждый отопительный контур снабжается расширительным баком, который нейтрализует излишки объема расширяющегося при нагреве теплоносителя. Если такой бак контактирует с внешней средой, то систему, в которой он установлен, — это открытая система отопления. В такой системе вода испаряется через бачок, поэтому периодически ее доливают, если в этом возникает потребность. Конструкция бачка предусматривает три входа для подсоединения труб: первая труба наполняет бак водой из системы, поставляя в него излишки расширившейся от нагрева воды. Второе отверстие предназначено для подсоединения трубы перелива, которая имеет выход в атмосферу. Третье отверстие – для сигнальной трубы, которая оснащена краном. Если при открытии этого крана льется вода, расширительный бачок переполнен.

  • Facebook
  • LiveJournal
  • Blogger

Закрытая система очень популярна в народе

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.

Монтаж водного контура

При закрытой системе отопления частного дома с принудительной циркуляцией будет более высокая скорость передвижения теплоносителя, в отличие от естественной схемы. Потому, можно устанавливать меньшее сечение трубопровода при одинаковых показателях обогрева помещения. Это удешевляет монтаж в части затрат на запорную арматуру, коллекторы и трубы. Помимо этого, меньшие по размеру трубы проще установить в технологические ниши.


Схема установки котла

В отличие от гравитационной циркуляции, к системе водяного отопления с принудительной циркуляцией добавится повышенное гидродинамическое давление потока. Поэтому, чтобы не допустить появления протечек, надо соблюдать определенные правила.

Во время перехода от естественной циркуляции к замкнутой необходимо удалить все, даже небольшие протечки в системе. При повышении давления скорость протечек увеличится, что вызовет снижение объема теплоносителя и его чрезмерную аэрацию (обогащение кислородом).

Перед началом отопления нужно произвести гидравлические испытания. Это даст возможность определить проблемы и исправить их до наступления морозов, когда нежелательна продолжительная остановка котельного оборудования.

Поскольку скорость передвижения теплоносителя около 0,3 м/сек., то с учетом СНиП 42−02−2004 не нужно выдерживать уклон трубопровода для удаления воздушной пробки из системы. Потому во время закрытой циркуляции монтаж трубопровода и батарей отопления является более простым, в отличие от естественной системы.

Подробнее об естественной и принудительной циркуляции:

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.

Объекты теплоснабжения размещаются в границах поселения согласно утвержденной схеме.

Закрытая система отопления частного дома, ее схема, как заполнить водой оборудование закрытого типа

Для обогрева частного дома все чаще монтируется закрытая система отопления. В такой сети давление поддерживается на одном и том же или близком уровне, отсутствует необходимость постоянного контроля количества теплоносителя. Правильно разработанная схема позволяет обогревать дом любой площади, а при выборе двухконтурного котла, обеспечивать его горячей водой.

Что происходит внутри?

В закрытой системе используется замкнутый цикл движения теплоносителя. Стоит лишь однажды заполнить трубы водой, чтобы потом не волноваться о ее количестве. В качестве оборудования применяются: отопительный котел, трубопроводы и источники обогрева.

Нагревшись в котле до требуемого уровня, теплоноситель начинает заполнять трубопроводную магистраль. По мере прохождения нагретой воды по трубам и радиаторам происходит нагрев последних. Остывая, они отдают свое тепло воздуху. Остывшая вода возвращается обратно в котел. Цикл повторяется: в отопительной системе закрытого типа жидкость постоянно циркулирует по трубам.

Из чего состоит?

Закрытая система теплоснабжения состоит из следующих составляющих:

  • котла отопления;
  • мембранного расширительного герметичного бака;
  • циркуляционного насоса;
  • радиаторов и батарей отопления;
  • труб, используемых для монтажа магистралей, стояков, перемычек и подводки;
  • фитингов;
  • кранов (пробковых и шаровых) и клапанов Маевского;
  • фильтров, позволяющих удалить из циркулирующего теплоносителя различные загрязнения, а также предотвратить образование засоров;
  • крепежных элементов (хомутов и пр.).

Принцип работы

Нагрев теплоносителя (воды или антифриза) производится в отопительном котле. По мере повышения температуры происходит увеличение объема жидкости. Появившийся излишек теплоносителя через специальный клапан поступает в расширительный бак, состоящий из двух отделений: гидравлической и газовой камеры. Первая предназначена для приема избытка нагретой жидкости. Во второй находится азот под давлением, равным давлению гидростатического контура.

По мере поступления теплоносителя объем газовой камеры начинает уменьшается, что соответственно приводит к увеличению давления газа. Как только температура теплоносителя начинает уменьшаться, он возвращается обратно с помощью специального насоса. В итоге удается удерживать давление в строго заданном диапазоне.

При использовании безнапорного бака допустимо его 100% заполнение теплоносителем. Такая система по сравнению с вариантом с мембранным баком отличается более компактными размерами.

Открытая или закрытая?

В отличие от открытой в закрытой системе все элементы герметичны. Как следствие, отсутствует испарение жидкости и повышается теплоотдача, приходится меньше тратить средств на обслуживание отопления. В открытой приходится постоянно контролировать уровень воды. Антифриз в таких системах не используется.
Благодаря принудительной циркуляции удается увеличить скорость прохождения теплоносителя по трубам.

Это уменьшает разницу между температурой на входе и выходе отопительного котла, что в свою очередь, ведет к повышению срока службы последнего. При этом сокращается время, затрачиваемое на обогрев всех комнат: заполнение системы горячим теплоносителем происходит быстрее. В открытой системе трубы и радиаторы прогреваются медленней.

Отсутствие контакта между теплоносителем и окружающей средой способствует снижению концентрации кислорода в жидкости. Давление в закрытой системе колеблется в узком диапазоне, способствуя деаэрации теплоносителя. Как следствие, за счет герметичности значительно замедляются коррозионные процессы внутри отопительных приборов.

 

Между тем закрытая система с принудительной циркуляцией является энергозависимой, что не всегда удобно в случае расположения частного дома в районе с частыми перебоями в подаче электроэнергии. Кроме того, ее монтаж обходится значительно дороже, так как приходится приобретать расширительный бак большего объема, чем для открытой системы.

При выборе подходящего типа стоит учесть, что открытая система идеальна для небольших помещений. Ее часто монтируют на дачах. Для частного дома большой площади лучше выбрать более современный закрытый тип отопления.

Монтаж

Монтажные работы включают несколько этапов. Последовательность следует соблюдать для обеспечения надлежащего качества.

Готовим площадку

Монтажные работы начинаются с подготовки места или отдельного помещения, предназначенного для установки отопительного котла.

Предпочтительно, чтобы данную работу выполнили представители сервисного центра. Делая все собственными силами, необходимо обеспечить правильное пространственное расположение оборудования.

Монтируем трубы

От места установки котла проводится укладка трубопровода к местам, где запланировано размещение радиаторов. При выполнении монтажа обязательно учитывается утвержденная схема. Если предстоит прокладка труб через стены, просверливается отверстие достаточного диаметра. После завершения работ отверстие замазывается раствором цемента.

При соединении труб следует учитывать состав материала, из которого они изготовлены. Медные необходимо спаивать, стальные – сваривать. Для соединения металлопластиковых труб используются специальные фитинги. Полипропиленовые изделия соединяются на установке, предназначенной для их сварки.

Установка оборудования и радиаторов

На обратной трубе производится установка циркуляционного насоса и фильтра грубой очистки. Монтируется расширительный бак. Производится установка радиаторов. Утвержденная схема позволит узнать точное месторасположение каждого. При этом следует обязательно выдержать расстояние 10 – 12 см до пола, 2 – 5 см до стен и 10 см до подоконников. Выполняется монтаж кранов Маевского.

Если система двухтрубная, перед каждым радиатором устанавливается кран для его включения/отключения и регулировки степени нагрева. У однотрубной кроме перекрывающих кранов стоит предусмотреть байпас. Эта обводная труба в будущем позволит выполнить ремонт одного радиатора без отключения системы отопления.

Регулировка

Проверив герметичность всех соединений, можно заполнить ее водой или антифризом. При отсутствии течи приступают к регулировке оборудования. Для этого запускают котел и, используя компрессор, регулируют давление в газовой камере мембранного расширительного бака.

Посредством кранов Маевского удаляется лишний воздух из труб и выполняется регулировка температурного режима во всех комнатах частного строения: увеличивается или уменьшается количество поступающего в радиаторы теплоносителя.

После включения отопления можно будет услышать характерное бурление или похожий шум, создаваемый водой, который вскоре прекратится. Растворенный кислород прореагирует с железом и останется на фильтре, став нерастворимым осадком.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Разница между системами лучистого отопления открытого и закрытого контура

Несколько десятилетий назад PEX заменил полибутилен (ПБ) в установках лучистого отопления открытого и закрытого типа, и ландшафт геотермальных систем отопления изменился навсегда. Этому развитию способствовали многие причины, но изменение было неизбежным.
Трубка PEX является гибкой, простой в установке и обладает всеми характеристиками, необходимыми для создания успешной системы лучистого отопления с открытым или закрытым контуром.То, что они менее жесткие, чем металлические трубы, дает им огромное преимущество. Он намного лучше, чем его конкуренты, справляется с колебаниями температуры в системах лучистого отопления. Он невосприимчив к коррозии и не требует дополнительных химикатов, так как установщики PEX могут использовать PEX в очень длительных пробегах. Вместо методов цементации с использованием растворителя или термоплавления, стыки формируются с помощью различных методов механического сжатия. Он устойчив к замерзанию и разрушению, что является еще одним огромным преимуществом при работе с трубопроводами из полиэтиленгликоля, которые могут быть закопаны глубоко под землей или помещены в бетонные массы, называемые гипсобетоном или гипсокартоном.

Системы геотермального отопления могут быть вырыты из траншей, вырыты в глубоких руслах или пробурены. Например, в системах с открытым контуром обычно используется колодец для перекачки воды с использованием водоносного горизонта, который проходит через теплообменник насоса, а затем сбрасывает воду в другой колодец или близлежащую реку. Теоретически он намного более эффективен, чем системы с замкнутым контуром, потому что он отводит тепло от постоянного потока воды из глубины земли. Однако в настоящее время во многих частях страны системы с открытым контуром запрещены из-за проблем с качеством воды.

Трубки

PEX одобрены для систем водяного отопления (открытого или закрытого типа) во всех моделях сантехнических и механических норм в США. В системе с замкнутым контуром в качестве теплообменника используется непрерывный контур из трубок из полиэтиленгликоля. Трубка подсоединяется к тепловому насосу, и с подходящим раствором антифриза он циркулирует повсюду. В отличие от разомкнутой системы, которая потребляет воду из колодца, замкнутая система пересчитывает свой теплопередающий раствор в трубе; работа в закрытой системе управления.Приблизительно для эффективного теплообмена необходимо от двух до трех галлонов в минуту на тонну мощности.

В закрытой системе вероятность появления вредных бактерий намного меньше. На веб-сайтах федеральных Центров по контролю за заболеваниями (www.cdc.gov) сообщается, что ежегодно от 8000 до 18000 человек заболевают болезнью легионеров, причем болезнь приводит к летальному исходу в 5-30 процентах случаев.

Системные компоненты в замкнутой системе дешевле, чем в разомкнутой системе, поскольку для нее требуются фитинги из бронзы или нержавеющей стали вместо чугуна.Системы с замкнутым контуром стали наиболее распространенными видами геотермального отопления. При правильной установке замкнутая система экономична и надежна.

Связанные документы:
Проектирование эффективной системы лучистого теплого пола
Описание системы лучистого отопления: нагреватели и циркуляторы
Описание системы лучистого отопления: инжекционное смешивание
Описание лучистого отопления: методы теплопередачи
Наружные деревянные печи с изоляцией из PEX
Использование геотермальной энергии тепловой насос для системы лучистого отопления пола
Зональные клапаны в системе лучистого отопления

Солнечный водонагреватель — Системы для солнечных водонагревателей

Это не гламурно. Принципы просты. Он проверен временем и может работать практически где угодно. Это может сэкономить Соединенным Штатам миллионы баррелей нефти каждый год, и это не требует больших вложений для каждого домашнего хозяйства — обычно от 3000 до 6000 долларов. Эта технология может сократить расходы средней семьи на нагрев воды на 20-40 процентов (до 90 процентов в некоторых юго-западных регионах).

Так почему же солнечное водяное отопление медленно распространялось в течение примерно 30 лет с тех пор, как оно впервые заинтересовало общественность?

Один ответ: неопытные подрядчики и плохо спроектированные системы наносят ущерб отрасли.«Многие люди вбежали», — говорит Том Лейн, который устанавливал эти системы с 1977 года, когда он стал первым лицензированным подрядчиком по солнечному отоплению во Флориде. Когда в конце 70-х цены на топливо резко подскочили и была предоставлена ​​первая налоговая скидка на солнечную энергию, быстро воцарилась атмосфера золотой лихорадки. «Были и хорошие вещи, и какие-то паршивые, — говорит Лейн, автор книги« Солнечные системы горячего водоснабжения: уроки, извлеченные с 1977 года по сегодняшний день ». «Заказчиками были подопытные кролики. Фактически, подрядчики тоже были — мы все были.«

Стремительно растущие цены на топливо и налоговая льгота в размере почти 30 процентов, установленная в Законе об энергетической политике 2005 г. (EPAct 2005), могут спровоцировать новый всплеск использования солнечной энергии. К счастью, с 1970-х годов стандарты производства и монтажа повысились. Тем не менее, домовладельцам следует проявлять бдительность.

Используйте систему солнечного отопления, которая имеет рейтинг OG300 от Solar Rating and Certification Corp. (solar-rating.org), советует Аллен Холл, президент и владелец The Energy Service Co., компания по солнечному отоплению в Юджине, штат Орегон. Это необходимо, чтобы воспользоваться налоговой льготой EPAct. По его словам, подрядчик по солнечной энергии также должен быть членом Ассоциации производителей солнечной энергии (seia.org). Наконец, домовладельцы должны понимать различные типы систем солнечного отопления, которые можно использовать в любой конкретной ситуации. Квалифицированный подрядчик будет готов предложить различные системные проекты. «Не существует универсального решения», — говорит Холл. «Если подрядчик говорит:« Это то, что я делаю для всех », вы можете подумать о другом.«

Можете ли вы установить базовую систему самостоятельно? Да, если вы разбираетесь в сантехнике и делаете уроки.

Насколько большим должен быть ваш коллектор, зависит от того, где вы живете и сколько горячей воды вам нужно. Обратитесь к опытному установщику или поставщику системы в вашем регионе, чтобы произвести расчет. Некоторые подрядчики рекомендуют 20 кв. Футов коллекторной площади для каждого из первых двух членов домохозяйства. Если вы живете в Солнечном поясе, добавьте 8 кв. Футов за каждого дополнительного члена семьи; добавить 12 к 14 кв.футов на человека, если вы живете на Севере. Размер накопительного бака зависит от использования и размера коллектора. Северные районы могут обойтись примерно с 1,5 галлона. емкости для хранения на каждый квадратный фут коллектора, в то время как в регионах с поясом Солнца потребуется около 2 галлонов. В более солнечном и жарком климате требуется немного большая емкость для хранения, потому что там системы способны производить больше горячей воды. Лучше убрать горячую воду из коллектора, чем рисковать перегревом.

Образцы использования также могут повлиять на то, какой размер системы вам понадобится.Если вы можете переключить интенсивное использование на середину дня, когда производство горячей воды достигает пика, вы максимально эффективно используете свою систему. Точно так же лучше распределять использование горячей воды, например стирку, в течение недели, а не концентрироваться на один или два дня.

ВЫБОР СИСТЕМЫ

Все солнечные водонагреватели делятся на две категории: с открытым или закрытым контуром. Отличие простое. Системы с открытым контуром нагревают воду, которую вы фактически используете, в то время как системы с обратной связью нагревают водный раствор антифриза (вода и гликоль), который передает тепло горячей воде для бытового потребления.

Если вы живете в регионе, где температура остается выше нуля, вы можете обойтись более простым типом с открытым контуром. Если вы живете в районе, где большую часть года наблюдаются отрицательные температуры, вам понадобится система с обратной связью.

Самый простой тип разомкнутого цикла называется пакетным коллектором или системой хранения со встроенным коллектором. Трубы большого диаметра или один или несколько резервуаров монтируются в изолированном боксе с двойным или тройным остеклением. Коллекторы периодического действия подключаются к бытовой системе водоснабжения и подают горячую воду в бытовой водонагреватель или обходят его, когда много солнечного света.Недостатком коллектора периодического действия является то, что он также является резервуаром для хранения. Это означает, что если вы не используете горячую воду быстро, вы потеряете тепло, которое в ней содержится.

Более эффективная система с открытым контуром представляет собой коллектор с плоской пластиной, который передает воду в изолированный резервуар для хранения. Эти изолированные и застекленные панели содержат воду в виде рядов медных трубок, установленных на теплопоглощающей черной пластине. В большинстве систем используется электрический циркуляционный насос, но также доступны фотоэлектрические насосы.

Термосифонная система, показанная справа, представляет собой систему с открытым контуром, которая использует коллектор и накопительный бак, но использует конвекцию для перемещения нагретой воды через систему.В большинстве случаев утепленный бак располагается на чердаке. Из чердака вода подается в систему горячего водоснабжения.

Если вы живете в районе, который периодически замерзает, любой тип системы с открытым контуром может быть настроен для циркуляции теплой воды из накопительного бака в коллектор при понижении температуры во избежание замерзания. Однако это рискованно, поскольку может нанести ущерб датчикам температуры системы. Кроме того, он расходует тепло и использует электричество; следовательно, эти системы не подходят для многих районов США.

Системы с обратной связью по своей природе более сложны, чем типы с обратной связью. В системе, показанной на главной странице, нагретый водный раствор антифриза течет из коллектора в змеевик в баке. Бытовая вода в баке нагревается змеевиком. В системе обратного слива, показанной справа, происходит прямо противоположное. В нем нагретая вода поступает прямо в резервуар, передавая свое тепло домашней воде в змеевике. Система, в которой используется дистиллированная вода или смесь воды и гликоля, спроектирована таким образом, чтобы в коллекторе была вода только при работающем циркуляционном насосе.Когда циркуляционный насос отключается, вода стекает в резервуар для хранения. Такая конструкция популярна в холодных регионах, поскольку предотвращает повреждение системы от замерзания.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Система с замкнутым и открытым контуром с трубкой PEX

Сообщение от блогер 20.06.2016 0 комментариев

При установке системы лучистого отопления первый вопрос, который задают потребителю, — какой тип контура им потребуется для этой системы.На этот вопрос можно ответить только двумя способами: в системе с открытым или замкнутым циклом. У каждого типа системы есть свои преимущества, позволяющие подключать множество приложений. Эти системы обычно устанавливаются с использованием трубок PEX , оборудованных радиантным коллектором PEX , что позволяет пользователю полностью контролировать процесс.

Установка петли с трубкой PEX означает, что для правильно функционирующей системы необходимо использовать правильный тип. Например, при установке системы с замкнутым контуром установщик должен использовать трубки PEX с кислородным барьером.Это гарантирует, что железосодержащие компоненты системы не будут подвержены коррозии из-за проникновения кислорода. При установке системы с разомкнутым контуром нет необходимости использовать кислородный барьер , и для работы будет достаточно трубки без барьера PEX. Это связано с тем, что в систему поступает постоянное количество пресной воды, что делает проникновение кислорода неизбежным.

Система разомкнутого цикла с трубкой из полиэтиленгликоля

Система лучистого отопления разомкнутого цикла настроена в формате, при котором питьевая вода, которая используется для купания и питья в доме, также используется для обогрева полов.Эта операция запускает подачу воды из точки подачи по полному циклу, идущую от системы теплого пола к водонагревателю, а затем направляется либо в компонент системы питьевой воды, либо для продолжения подогрева пола. Этот метод не одобряется большинством сантехников из-за того, что для обогрева полов используется та же вода; также используется для питьевой воды, например, для приготовления пищи и купания. Основное беспокойство водопроводчиков вызывает болезнь легионеров , которая вызывается бактериями Legionella Pneumophila, которые растут только в теплой стоячей воде.Угроза этого заболевания из-за системы разомкнутого контура остается минимальной, на сегодняшний день сообщений нет. Чтобы снизить потенциальный риск попадания легионеров, просто увеличьте температуру до 115 градусов по Фаренгейту, что является температурой, которую они не могут выдержать.

Система с замкнутым контуром с трубкой PEX

Системы лучистого отопления с замкнутым контуром являются более предпочтительным вариантом для большинства сантехников, но они также более дороги из-за необходимости установки вторичного нагревательного элемента для оптимального обогрева.Эти системы обычно подключаются к источнику, который нагревает воду, такому как бойлер или водонагреватель без резервуара, в котором теплоноситель постоянно циркулирует по системе без необходимости удаления, кроме планового технического обслуживания. Эта операция очень проста в отличие от системы без обратной связи; полный цикл для воды состоит из выхода из источника питания, прохождения через трубопровод для нагрева необходимой зоны и возврата обратно к источнику. Система с замкнутым контуром не подключена к системе питьевой воды в доме, и поэтому система питьевой воды постоянно обеспечивает свежую воду.

Какая система лучистого отопления вам подходит?

Системы с замкнутым и разомкнутым контуром останутся в основе любой системы лучистого отопления. Решение остается за потребителем, которому он отдает предпочтение. Если они решат, что одна система должна быть настроена для обеспечения отопления полов в домах и коммунальных услуг, тогда потребуется система с открытым контуром. Если домовладелец чувствует необходимость разделить аспекты отопления и питьевой воды в доме и решает установить вторичный блок для лучистого отопления, то это система с замкнутым контуром.Каждая система по-своему эффективна, и от домовладельца зависит, какая система подходит его дому и образу жизни.

Типы солнечных систем горячего водоснабжения

Солнечные системы горячего водоснабжения предназначены для передачи солнечной энергии солнца воде. На этой странице описаны различные системы, которые используются для нагрева воды солнцем. Для более общего описания солнечной горячей воды посетите страницу Солнечная горячая вода. Поиск наиболее эффективной и действенной солнечной системы горячего водоснабжения для данной ситуации может оказаться сложной задачей.При выборе наиболее подходящей конфигурации системы необходимо учитывать ряд ключевых факторов. Эти факторы включают, в значительной степени, количество солнечной инсоляции, климат, затраты на строительство, установку и материалы, местоположение и доступность системы, количество воды, требующей нагрева, частоту использования горячей воды, доступность электричества, доступность материалов, и уровень квалификации в строительстве.

Пассивная система с замкнутым контуром в Паррас-де-ла-Фуэнте, Коауила, Мексика Вакуумный трубчатый коллектор на жестяном домике

Типы / характеристики систем [править | править источник]

Следующие классификации систем разделены на три группы по два и одну группу из одной уникальной системы.Этими четырьмя основными группами являются:

  1. Разомкнутый цикл против замкнутого контура
  2. Активное против пассивного
  3. использует теплообменник вместо теплообменника не использует.
  4. Пакетная система

Любая заданная система использует по одному признаку из каждой группы. Например, система может быть активной системой с открытым контуром, в которой не используется теплообменник. Или другой пример, система может быть пассивной системой с замкнутым контуром, в которой действительно используется теплообменник. Некоторые системы сделать намного проще, чем другие, и люди с базовыми знаниями об инструментах и ​​конструкции могут легко создать функциональную систему.Если кто-то желает создать свою собственную систему, эта вариативность сложности будет влиять на выбор типа системы. Стоимость — еще один фактор, и каждая конфигурация системы имеет множество различных затрат и преимуществ. Стоимость любой конкретной системы может сильно варьироваться от страны к стране и от региона к региону. Определенные конфигурации, использующие определенные типы оборудования, более эффективны, чем другие, в определенных ситуациях. Следующая информация дает подробный обзор этих различных способов строительства солнечных коллекторов для горячей воды.

Открытый цикл [править | править источник]

Открытый контур означает, что вода, требующая нагрева, течет непосредственно через сам солнечный коллектор горячей воды. Промежуточной жидкости нет. См. Ниже заголовок «Замкнутый контур» для единственного исключения из этого определения, когда вода в системе с замкнутым контуром протекает непосредственно через солнечный коллектор. В системах с открытым контуром теплообменники не используются.

Преимущества [править | править источник]

Системы с разомкнутым контуром являются самыми простыми в проектировании и изготовлении.Как правило, они требуют наименьшего количества конструкции и могут прослужить дольше без серьезного обслуживания из-за ограниченного количества движущихся частей.

Недостатки [править | править источник]
Системы

с открытым контуром не идеальны для мест, где температура может опускаться ниже нуля. Трубы могут замерзнуть, в результате чего жидкая вода превратится в лед, который приведет к разрыву труб. Перед любой температурой ниже нуля систему необходимо опорожнить, чтобы сохранить трубы.В районах, где температура опускается ниже точки замерзания, рекомендуется использовать систему с замкнутым контуром с теплообменником или применять один или несколько методов для предотвращения замерзания труб. Профилактические меры могут заключаться в дренаже системы, управляемом вручную или термостатом, или в насосе, который проталкивает воду, нагретую обычным способом, через систему в холодную погоду. Система также может быть спроектирована так, чтобы вода стекала из коллектора самотеком, когда циркуляционный насос не работает.

Замкнутый цикл

[править | править источник]

Системы с замкнутым контуром более сложны в изготовлении и внедрении, чем системы с разомкнутым контуром, поскольку их можно использовать в более широком диапазоне климатических условий. В системе с замкнутым контуром используется жидкость, температура замерзания которой намного ниже, чем у воды, но при этом она легко поглощает и выделяет тепло. Антифриз, используемый в автомобильных радиаторах, является хорошим примером. Эта жидкость проходит через солнечный коллектор, нагревается и перемещается в какой-либо теплообменник. См. «Системы теплообменников» ниже.Из-за природы систем с замкнутым контуром, теплообменники необходимы для передачи тепла от коллектора к воде. Системы с замкнутым контуром также могут использоваться в теплых полах или настенных радиаторах для обогрева помещения, а не воды.

Преимущества [править | править источник]

В отличие от большинства систем с разомкнутым контуром, системы с замкнутым контуром можно использовать в регионах с температурами ниже нуля. Благодаря уникальным свойствам воды при замерзании воды трубы могут лопнуть.Этого можно избежать, если использовать жидкость, температура замерзания которой намного ниже, чем у воды.

Недостатки [править | править источник]
Системы с замкнутым контуром

требуют использования теплообменника. Это добавляет системе неэффективности, которую необходимо учитывать на этапе проектирования и определения размера системы. Дополнительные материалы для теплообменника также могут повысить стоимость системы.

Активно [редактировать | править источник]

Активные системы — это системы, для работы которых требуется внешняя энергия.Обычно эта энергия поступает в виде электрического насоса, который проталкивает жидкость через коллектор. Нередко можно найти насосы, работающие от солнечной энергии, в качестве внешнего источника. Солнечная накачка подходит во многих случаях из-за того, что вода только нагревается и, следовательно, ее нужно откачивать только при ярком солнце.

Преимущества [править | править источник]

Из-за характера гидрологии и термодинамики, прокачка воды через коллекторы заменяет необходимость хранить нагретую воду над коллекторами, что может быть сложной задачей и ограничивать дизайн (см. Пассивные системы для дальнейшего объяснения).

Недостатки [править | править источник]

Использование насоса требует как покупки насоса, так и источника питания, скорее всего, электричества для питания насоса.

Пассивный [править | править источник]

Также известные как термосифонные системы, солнечные системы пассивного типа — это те, которые не используют внешний источник энергии. Пассивная солнечная энергия — это термин, который применяется не только к солнечной горячей воде. Например, покраска бассейна в черный цвет, чтобы поглощать больше энергии, или установка окон на южной стороне дома (в северном полушарии), чтобы впускать больше солнечной энергии, считаются пассивными солнечными батареями.

Пассивный солнечный водонагреватель должен учитывать физические аспекты гидрологии и термодинамики. В этом типе системы используется термосифон. Термосифон использует энергию солнца для перемещения воды или другой жидкости коллектора в вертикальном направлении. Это происходит, когда жидкость имеет разную температуру и, следовательно, разницу в плотности. Поскольку самая горячая вода всегда будет двигаться вверх, вытесняя более холодную воду вниз, резервуар для хранения горячей воды или теплообменник должен быть выше солнечного коллектора.

Преимущества [править | править источник]

Для перемещения жидкости через систему не требуется никакой внешней энергии. Меньше движущихся частей — меньше вещей, которые можно сломать.

Недостатки [править | править источник]

Если используется бак для горячей воды или теплообменник, он должен быть расположен над солнечным коллектором, чтобы термосифон мог течь. Это может вызвать проблемы, поскольку большинство солнечных систем находится на крышах домов. Сейчас доступно множество вариантов дизайна, которые облегчают хранение горячей воды над системой.

Системы теплообменников [править | править источник]

Теплообменники

используются в регионах с температурами ниже нуля. Сами теплообменники встроены в замкнутую систему и передают тепло, накопленное в коллекторе, в систему горячего водоснабжения дома. Есть несколько конструкций теплообменников.

Обычная конструкция дополняет обычный водонагреватель путем передачи тепла от жидкости солнечного коллектора в резервуар для горячей воды.Медные трубки — хороший материал для быстрой передачи тепловой энергии жидкости.

Другой распространенный тип теплообменников — это цилиндр с двумя медными линиями, параллельными друг другу. Одна трубка выходит из солнечного коллектора, входит в ствол вверху, закручивается по краю ствола, выходит из ствола внизу и замыкает замкнутый контур, возвращаясь к солнечному коллектору. Другая труба, идущая параллельно первой, — это бытовая горячая вода. Он входит в бочку снизу, проходит параллельно коллекторной трубке с верхней частью бочки и выходит из бочки сверху с горячей водой.Тепло передается от горячей жидкости из коллектора по медным трубам в бытовую воду. Ствол может быть изолирован снаружи для повышения эффективности передачи.

В системе с замкнутым контуром можно использовать ряд различных жидкостей. Ниже перечислены наиболее широко используемые и легкодоступные жидкости: смеси гликоль / вода, углеводородные масла, хладагенты / автомобильные антифризы и силиконы. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки.Обратитесь к этой справочной ссылке EERE, чтобы узнать больше. [1]

Преимущества [править | править источник]

Теплообменники используются по двум основным причинам: для защиты системы от замерзания и как один из вариантов для дополнения другого источника нагрева воды.

Недостатки [править | править источник]

Теплообменники усложняют систему горячего водоснабжения. Есть и другие аспекты системы, которые необходимо спроектировать и спланировать при использовании теплообменника.Также существует большая вероятность того, что что-то сломается или не будет работать должным образом из-за добавленных компонентов. Также необходимо соблюдать осторожность, чтобы гарантировать, что коллекторная жидкость не токсична, или что существует очень небольшая вероятность загрязнения коллекторной жидкостью питьевой воды в случае разрыва системы с замкнутым контуром.

Системы без теплообменника [править | править источник]

Это системы, в которых подогреваемая питьевая вода протекает непосредственно через солнечный коллектор.Этот тип системы является системой открытого цикла.

Преимущества [править | править источник]

См. Систему открытого цикла

Недостатки [править | править источник]

См. Систему открытого цикла

Пакетные системы [править | править источник]

Также известные как «Хлебницы» или «Интегральные коллекторно-складские системы» (ICS), они включают в себя один или несколько черных резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике. Это может быть даже так просто, как покрасить резервуар в черный цвет, поместить его в ящик, изолировать его со всех сторон, кроме той, которая направлена ​​на солнце, и закрыть эту открытую для солнца сторону стеклом или пластиком.Когда солнце нагревает воду, она расширяется и становится менее плотной, побуждая горячую воду течь к верхней части коллектора. Оттуда его при необходимости забирают в птичник или во вспомогательный резервуар для хранения. Они лучше всего работают в местах, где низкие температуры являются редкими. Несмотря на их климатические ограничения, они работают относительно хорошо; в более холодном климате их можно использовать сезонно и осушать перед суровыми зимними месяцами.

Неглазурованная [править | править источник]

Схема двух способов прокладки неглазурованного коллектора Неглазурованный солнечный коллектор в Паррасе, Коауила, Мексика

Застекленный [править | править источник]

Схема застекленного коллектора Стеклянные панели, используемые в пассивной системе

Вакуумная трубка [править | править источник]

Вакуумный трубчатый коллектор на жестяном домике Сборщик пакетов

[править | править источник]

Схема одного из способов создания системы сбора пакетов (от EERE) Изображение изящной системы пакетных стилей (от servamaticsolarsyste m’s)

см. Http: // commons.wikimedia.org/wiki/File:BatchSolarHeater.JPG

Примеры обычных солнечных систем горячего водоснабжения [править | править источник]

Активная замкнутая система [править | править источник]

Схема активной замкнутой системы

Активная система разомкнутого контура [править | править источник]

Простая схема активной разомкнутой системы Пассивная замкнутая система

[редактировать | править источник]

Пассивная система с замкнутым контуром в Паррас-де-ла-Фуэнте, Коауила, Мексика — Черная бочка представляет собой изолированный теплообменник. Пассивная система разомкнутого контура

[править | править источник]

Простая схема пассивной разомкнутой системы

http: // www.builditsolar.com/Projects/WaterHeating/ISPWH/IPSWH.pdf Скачать книгу Дэвида Бейнбриджа «Интегральный пассивный солнечный водонагреватель»

Вот почему закрытым водопроводным системам нужен расширительный бак

Не в каждом доме он нужен, но для тех, где он есть, расширительный бачок может предотвратить некоторые разочарования, беспорядки и более чем несколько головных болей.

Расширительный бак позволяет куда-то уйти излишкам воды, когда внутри водонагревателя нет места, а линии подачи заполнены.В закрытой водопроводной системе это маленькое устройство может помочь домовладельцу избежать серьезных головных болей. Добавьте это в свой контрольный список для профессионального осмотра дома и сделайте все возможное для своих клиентов.

Что такое закрытая водопроводная система?

Закрытая водопроводная система пропускает воду через линию подачи и не пропускает обратно, кроме как через канализацию и канализацию. Если вы подумали, что это описывает все водопроводные системы, вы окажетесь в хорошей компании.

Многие люди не осознают, что вода иногда может течь назад по водопроводу.Когда вода нагревается, она расширяется. В уже заполненной водопроводной системе воде нужно куда-то уйти, поэтому она идет по пути наименьшего сопротивления.

Закрытая водопроводная система предотвращает возникновение обратного потока. Обратный клапан, установленный на линии подачи, создает односторонний путь для поступления воды. Оттуда ей нужно куда-то еще, чтобы пойти, когда она расширится. Сертифицированный домашний инспектор Рубен Зальцман пишет для блога Американского общества домашних инспекторов, что в доме без обратного клапана регулятор давления может предотвратить обратный поток и создать проблемы того же типа.

Обратные клапаны бывают самых разных размеров, форм и стилей.

Для чего нужен расширительный бак?

Зная, как работает закрытая водопроводная система и обратный клапан, вы, вероятно, имеете хорошее представление о работе расширительного бачка. Это резервуар, который может быть задействован по мере необходимости. Когда вода нагревается и расширяется, излишки стекают в емкость. Это так просто.

Расширительные баки обычно устанавливаются на стороне подачи холода рядом с водонагревателем.Но они могут быть где угодно, поскольку давление нарастает во всей закрытой системе. Близость к прибору не имеет значения.

Fast Водонагреватель Компания говорит танки работают лучше при установке «вниз по течению запорного клапана.» В отличие от того, что говорят некоторые производители расширительных бачков, угол наклона бачка не критичен для его работы.

Что может случиться без него?

Когда вода расширяется, давление может быть впечатляющим. Подумайте о каждой водопроводной арматуре, каждом соединении, каждом соединении и клапане в доме.Каждое приклеенное, припаянное или зажатое соединение является потенциальной точкой отказа при повышении давления воды.

Одна из наиболее частых проблем случается с водонагревателем. Клапан сброса давления может протечь, и в этом его работа. Если вы заметили воду на полу рядом с водонагревателем, возможно, это не неисправный резервуар, а клапан, который защищает систему, если она не в порядке.

Зальцман говорит, что в домах, где требуется расширительный бачок, могут быть другие симптомы. При повышении давления в линии туалеты могут беспорядочно наполняться.Смесители также могут протекать.

Расширительный бак не является жизненно важным, но если в доме он нужен, а его нет, он может создать головную боль домовладельцам. Обрыв линии снабжения возможен, но это не самый вероятный сценарий. Чаще всего клапан сброса давления на водонагревателе протекает и оставляет беспорядок.

Когда вы составляете контрольный список для проверки дома, добавьте расширительные бачки в протокол проверки сантехники. То, что вы узнаете, может избавить ваших клиентов от хлопот и сэкономить немного денег в будущем.

Готовы ли вы к следующему поколению приложений для отчетов об осмотре дома? Загрузите наше приложение для осмотра дома для Android или загрузите его для своего iPhone сегодня.

с разомкнутым контуром и замкнутым контуром циркуляции | Блог

Внешняя циркуляция может быть замкнутой или разомкнутой. Мы объясняем различия между ними и последствия при выборе чиллера или циркуляционной ванны.

Циркуляция с замкнутым контуром включает перекачку жидкости из циркуляционного насоса через внешнее устройство, например водяную рубашку или конденсатор, с последующим возвратом непосредственно в циркуляционную ванну.

Циркуляция с открытым контуром включает перекачку жидкости в открытый резервуар и возврат жидкости из этого резервуара в ванну.

Когда вы покупаете оборудование, основное различие между агрегатом, подходящим для открытого и закрытого контура циркуляции, будет заключаться в типе используемого насоса:

  • Циркуляция с замкнутым контуром включает только давление, поэтому обычно может быть достигнута с помощью насоса только давления (симплексный), также известного как толкающий насос.Этот тип насоса имеет только один поршень. Если необходимо дополнительное давление, вам может потребоваться двойной насос.
  • Циркуляция с открытым контуром использует давление для выталкивания жидкости и всасывание для ее возврата. Это означает, что требуется насос как на давление, так и на всасывание (известный как дуплексный насос или двухтактный насос). Эти насосы имеют два поршня, которые одновременно работают в противоположных направлениях.

В спецификациях производителя часто явно указывается, подходит ли агрегат для циркуляции с открытым или закрытым контуром.Например, ниже приведены технические характеристики системы открытой ванны из поликарбоната PolyScience 17 литров. Модель Economy MX может работать только с замкнутым контуром циркуляции, а модель Advanced Programmable может работать как с открытым, так и с замкнутым контуром внешней циркуляции.

Однако это не всегда так очевидно. Например, ниже приведены некоторые технические характеристики нагревательных циркуляторов Julabo на 26 литров. Несмотря на то, что они не указывают возможности открытого или закрытого контура для каждой серии моделей, вы можете видеть, что некоторые модели обладают способностью всасывания, а другие — нет.Последний подойдет только для замкнутой циркуляции.

Об авторе

Эйми разбирает сложные научные и технологические темы, чтобы помочь читателям усвоить концепции и устранить проблемы. Она имеет более чем десятилетний опыт работы в лабораторных условиях, получив степень в области медицинской химии и работая химиком в многонациональной косметической компании, прежде чем продолжить свою страсть к писательской деятельности.

Hydronic — HVAC Systems Variety

Введение

Существует 4 типа систем HVAC. Все воздушные системы, все водяные системы, водяные и воздушные системы, а также системы прямого расширения. Гидравлические системы можно отнести ко всем системам водоснабжения.

Водяная система, , которая передает тепло в кондиционируемое помещение или из него, или технологический процесс с горячей или охлажденной водой, часто называют гидравлическими системами.Вода течет по трубопроводу, который соединяет бойлер, водонагреватель или охладитель с подходящими оконечными теплообменниками, расположенными в помещении или технологическом процессе. Буксировка основных систем используется в гидронной системе:

Классификация водных систем

1) Закрытая водная система.

2) Открытая система

Одно из основных различий в гидравлике между открытыми и закрытыми системами состоит в том, что некоторые гидравлические характеристики открытых систем не могут проявляться в закрытых системах.Например, в отличие от гидравлики открытой системы, в закрытой системе (1) поток не может быть мотивирован статической разницей напора, (2) насосы не обеспечивают статической подъемной силы, и (3) вся система трубопроводов всегда заполнена с водой. Мы рассматриваем закрытую систему как нашу основную систему, но в обеих системах используется одна и та же концепция.

Классификация по генерации потока

Гидравлические системы отопления и охлаждения могут быть:

(1) Гравитационные системы: которые используют разницу в плотности между подающей и обратной водяными колоннами контура или системы для циркуляции воды (Гравитационные системы сегодня не используются)

(2) Принудительные системы, в которых насос, обычно приводимый в действие электродвигателем, поддерживает поток.(мы обсудим этот метод)

Принципы (представление системы)

Чтобы спроектировать или выбрать хорошую эффективную систему HVAC, мы наиболее четко понимаем сложные взаимоотношения между различными компонентами системы. В гидравлической системе температура воды, расход, схема трубопроводов, выбор насоса, выбор оконечного устройства и метод управления взаимосвязаны.

Персонажи водной системы

(1) Рабочая температура,

(2) Создание потока,

(3) Наддув,

(4) Расположение трубопроводов,

(5) Насосное устройство.

Рабочая температура и давление (можно отнести к подсистеме)

Низкотемпературная вода (LTW): Обычно максимальное рабочее давление котлов для систем LTW составляет 30 фунтов на кв. Дюйм. Для генерации LTW используются бойлеры, теплообменники «пар-вода» или «вода-вода», и каждый из них может быть классифицирован как подсистема.

Среднетемпературная вода (MTW) ​​: работает при температуре от 250 до 350 ° F, с давлением, не превышающим 160 фунтов на квадратный дюйм.Котел используется для выработки МТЗ.

Охлажденная вода (CW): охлаждение обычно работает при расчетной температуре подаваемой воды от 40 до 55 ° F (обычно 44 или 45 ° F) и при давлении до 120 фунтов на квадратный дюйм. чиллеры и насосы используются для выработки (CW). При проектировании системы охлажденной воды главное внимание уделяется управлению исходными системами при пониженных нагрузках. Ограничения по температурным параметрам —

(1) Температура замерзания воды 32 ° F

(2) Экономика холодильной системы при производстве охлажденной воды, и

(3) Температура точки росы воздуха при номинальных комфортных условиях в помещении (точка росы 55 ° F при 75 ° F и относительной влажности 50%).

Двухтемпературная вода (DTW): Двухтемпературные системы используются, когда одни и те же устройства нагрузки и распределительные системы используются как для нагрева, так и для охлаждения (например, фанкойлы и теплообменники центральных станций). Эти системы работают в пределах давления и температуры систем LTW, с обычными температурами подаваемой воды зимой от 100 до 150 ° F и летними температурами подаваемой воды от 40 до 45 ° F.

Создание потока

Расход : В США нынешняя практика проектирования систем водяного отопления зародилась в системах отопления жилых помещений, где для определения расхода использовалось падение температуры Δt, равное 20 ° F. Расчетная температура воды и скорость потока взаимосвязаны, как и компоновка системы и выбор насоса. Тип и контроль используемых теплообменников влияют на расход и выбор насоса, а выбор и распределение насоса влияют на управляемость.

Расположение трубопроводов

Гидравлические системы имеют разные конфигурации трубопроводных контуров. Метод компоновки схемы может зависеть от формы или конфигурации здания, экономики установки, экономии энергии и величины нагрузки.

Доступны четыре основные системы трубопроводов:

1-Полная серия

2- Отводящая серия

3- Параллельный прямой возврат

4- Параллельный обратный возврат

Насосная установка

1. Несколько насосов, подключенных параллельно или последовательно

2. Резервный насос

3. Насосы с двухскоростными двигателями

4. Первичная-вторичная перекачка

5.Перекачка с регулируемой скоростью

6. Распределенная перекачка

Компонент системы распределения тепла

1) Фанкойлы (далее будут обозначены как подсистема)

2) Стеновая панель

3) Радиатор

4) Плинтус и конвектор

Метод проектирования (числовой аспект)

Чтобы полностью понять процесс проектирования, мы должны выполнить следующие шаги:

1.Определить нагрузку на систему и зону (буду обсуждать)

2. Выбрать комфортные теплопередающие устройства.

3. Выберите стиль (-ы) распределения системы.

4. Размер системы ответвлений.

5. Рассчитайте потерю напора в распределительном трубопроводе.

6. Проложите трубопроводную систему и определите размер труб.

7. Выберите специальность насоса.

8. Выберите методику управления воздухом.

9. Выберите насос (гидравлические компоненты).

10. Определите детали установки, повторите дизайн.

Нагрузка — это устройство, которое заставляет тепло течь из или внутрь системы в или из помещения или процесса; это независимая переменная, на которую должна реагировать остальная часть системы. Наружный тепловой поток характеризует систему отопления, а внутренний тепловой поток характеризует систему охлаждения. Количество нагрева или охлаждения рассчитывается одним из следующих способов.

Явное нагревание или охлаждение:

Скорость тепла, поступающего или выходящего из воздушного потока, выражается следующим образом:


q = 60Qaρacp Δt

где:

q = скорость передачи тепла в воздух или из воздуха, Btu / h

Qa = расход воздуха, куб. фут / мин

ρa = плотность воздуха, фунт / фут3

cp = удельная теплоемкость воздуха, британских тепловых единиц / фунт · ° F

Δt = повышение или понижение температуры воздуха, ° F

Для стандартного воздуха плотностью 0.075 фунтов / фут3 и удельная теплоемкость 0,24 БТЕ / фунт · ° F, становится

q = 1.1Qa Δt

Скорость теплопередачи может быть выражена как

q = UA (LMTD)

, где

q = скорость теплопередачи через теплообменник, Btu / h

U = общий коэффициент теплопередачи, Btu / h · ft2 · ° F

A = площадь поверхности теплопередачи, фут2

LMTD = логарифмическая средняя разница температур нагретой или охлаждаемой среды по отношению к воде, ° F

Охлаждение и осушение:

Скорость отвода тепла от охлаждаемой среды когда присутствуют и физическое охлаждение, и осушение, выражается как

qt = w Δh

Где

qt = общая скорость теплопередачи от охлаждаемой среды, БТЕ / ч

w = массовый расход охлаждаемой среды, фунт / ч

Δh = ru разница в талпах между вводом

Что для стандартного воздуха с плотностью 0.075 фунт / фут3, уменьшается до

qt = 4.5Qa Δh

Набор связанных компонентов:

Как и любая другая система, гидронная система состоит из множества подсистем, составляющих систему в целом. Подсистемы гидронной системы: котлы и дымоход, вертикальный подводящий и обратный трубопровод, горизонтальный подающий и обратный трубопровод, насос и конвекторы.

Вся система также может использоваться как дополнительный источник тепла в сочетании с другими системами. Например, система водяного отопления используется в качестве подсистемы в системе HVAC фанкойла или даже в системе HVAC с переменным объемом воздуха (VAV).

Типичное использование

Так как эта система имеет преимущество экономичной работы, эта система используется в большом количестве и в широкой юрисдикции как в США.S и по всему миру. Тип топлива, которое используется в системе, имеет решающее значение для общих эксплуатационных расходов. Кроме того, использование системы трубопроводов в гидронной системе занимает меньше места, чем система воздуховодов, что экономически выгодно для здания, имеющего ценную площадь в метражах.

Котлы могут быть отапливаемыми электричеством, природным газом или жидким топливом. Централизованные системы обычно используют охлажденную воду для охлаждения, а также пар или водяное тепло.

Ограничения систем

Одним из недостатков гидравлической системы является ее медленное время восстановления.Также слышен шум из-за нагрева, расширения и лопания трубопровода; Ночью, когда вы находитесь в тихой и не слишком сонной комнате, становится довольно неприятно. Стоимость обслуживания гидронной системы превышает общую стоимость воздушной системы.

Если точка росы низкая, необходимо использовать водосборник из-за дистилляции.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *