Открытая система теплоснабжения – схема, принцип работы и монтажа + Видео

Открытая и закрытая система теплоснабжения: различия схем на примерах фото и видео

Открытые системы теплоснабжения

Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.

Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.

В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме – через теплообменники. Остановимся на этом подробней.

Зависимые системы теплоснабжения

Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.

Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.

Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.

Независимые системы теплоснабжения

Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.

Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:

  • возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
  • ее более высокая надежность;
  • энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
  • появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.

Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.

В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система – дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.

Разъяснение по вопросу величины давления в описываемых системах отопления

Что создает давление воды? Обычно это давление создает водяной столб. Если мы имеем трубу, один конец которой находится на 10 метров выше другого конца, то в нижнем конце мы получим давление равное 1-й атмосфере. От диаметра трубы ничего не зависит. От массы воды на высоком конце тоже ничего не зависит. Можно там железнодорожную цистерну разместить, а давление будет всегда соответствовать разнице уровней воды. Цистерна, кстати, довольно высокая. В полностью заполненной цистерне уровень воды добавляет давления, но по мере вытекания воды из цистерны, давление будет уменьшаться. Вопрос давления и его измерения затронут был мной уже очень давно, но в привязке к водопроводу.

В нашей системе отопления, в любой, тоже есть разница уровней жидкости, а значит есть и давление этой жидкости. В самой нижней точке открытой системы давление будет максимально, в самой верхней, в расширительном бачке, оно будет минимально. Например, котел расположен в подвале. Расширительный бачок расположен на чердаке второго этажа. Таким образом, в полностью заполненной системе отопления высота столба будет равна расстоянию от нижней точки столба до верхней точки расширительного бачка. Осмелюсь предположить, что это примерно 8 метров. Таким образом, наша открытая система отопления работает при давлении 0.8 атмосфер.

В открытой системе отопления давление всегда одно и то же. Лишняя вода не поднимается выше определенного уровня. У нас стоит аварийный слив. В закрытой системе вода не сливается и при расширении мы получаем увеличение давления. Для того, чтобы систему не разорвало этим самым давлением, у нас есть специальный прибор. Называется он мембранный расширительный бак. В нем есть резиновая мембрана. С одной стороны у нее воздух, с другой вода. Вода прибывает в бак и сжимает воздух. Давление воды в системе плавно увеличивается.

А что будет, если воды в расширительный мембранный бак прибудет слишком много? Давление будет расти лавинообразно и систему может разорвать. Чтобы этого не произошло, в системе в обязательном порядке должен быть аварийный клапан, который при некотором безопасном давлении приоткрывается и вода из него вытекает на пол, если вы под этот клапан не подставили ведро.

Что такое открытая система отопления и как она работает

Возможно, Вас заинтересует информация-навесной котел

Перед тем как приступать к обустройству системы открытого отопления и прокладке коммуникаций, следует узнать, как установить теплосчётчики на отопление, что это за схема и как она работает. Потому начнем с базового определения. Открытой системой отопления называется схема с негерметичным расширительным баком. В её магистралях циркуляция теплоносителя осуществляется, как правило, естественным путем, без применения насосов и других приборов, потребляющих электроэнергию.

Открытая система отопления: 1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак

Открытая система отопления: 1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак

Происходит это следующим образом: нагревательный котел, сжигая твердое топливо или газ, производит тепловую энергию. Она, в свою очередь, передается теплоносителю, в роли которого выступает в данном случае обычная вода. Жидкость нагревается, расширяется и под высоким давлением устремляется в подающую магистраль системы отопления. Затем вода по трубам, расположенным под небольшим уклоном, проходит через радиаторы отопления и отдает им свою тепловую энергию. Она же, в свою очередь, и отапливает помещение. Как установить котел газовый двухконтурный настенный, Вы можете прочитать в нашей статье.

Открытая водяная система теплоснабжения

Открытая водяная система теплоснабжения

Пройдя через батареи, теплоноситель поступает в отводящую магистраль, также известную как «обратка». Там вода охлаждается, ее плотность увеличивается. Между подающей и отводящей линиями возникает разность давления – в первой оно больше, во второй меньше. За счет этого и создается циркуляция – горячая жидкость «продавливает» холодную. А та, возвращаясь в котел, за счет сжигаемого топлива вновь нагревается. Цикл замыкается и повторяется.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, как правильно установить насос на отопление

На подающей линии открытой системы отопления, помимо радиаторов, располагается негерметичный расширительный бак. Как правило, он полностью либо частично не имеет крышки. При необходимости в нем располагаются «излишки» воды, расширяющейся при повышении температуры. Наличие расширительного бака предотвращает прорывы и аварии в отопительной системе. Кроме того, через него из магистрали уходит воздух, попавший туда тем или иным путем.

Схема, демонстрирующая устройство открытой системы отопления

Схема, демонстрирующая устройство открытой системы отопления

Важно! Свое название открытая система отопления получила именно из-за наличия негерметичного (проще говоря, открытого) расширительного бака.

Какие бывают виды отопления

Существуют различные классификации отопления:

  • По типу источника тепла: газовое, угольное, мазутное, дровяное, солнечное, геотермальное, торфяное, пеллетное, электрическое.
  • По виду теплоносителя — водяное, жидкостное, воздушное, паровое, комбинированное.
  • По типу  приборов: лучистое, конвективное, конвективно-лучистое.
  • По способу циркуляции теплоносителя: естественное и искусственное.
  • По расположению источника тепла: центральное и местное.
  • По виду режима работы: постоянное, периодическое, аккумуляционное.

На практике все эти системы в изолированном виде не существуют, а так или иначе комбинируются между собой.

Миф 1: классификация по типу расширительного бака

Закрытые системы – это системы отопления, в которых используется закрытый (мембранный) расширительный бак.

Открытые системы – это системы, соответственно, с открытым расширительным баком.

Расширительный бак нужен для того, чтобы принять избыток теплоносителя при его расширении, поскольку при повышении температуры жидкость увеличивается в объеме.

Без устройств, принимающих в себя излишек теплоносителя – давление в системе повышается, что иногда приводит к печальным последствиям, например, может произойти порыв трубопровода и срыв запорно-регулирующей арматуры.

Открытый расширительный бак (рис.1) не является герметичным – он имеет взаимосвязь с воздухом. Используется в основном в гравитационных системах отопления частных домов. В таких системах жидкость циркулирует без насоса, за счет перепада температур.

Рис.1. Открытый расширительный бак в гравитационной системе отопления

Закрытый (мембранный) расширительный бак (рис.2) представляет собой герметично закрытую металлическую емкость, разделенную на 2 камеры эластичной мембраной. Отсюда и название «мембранный».

Рис. 2. Закрытый (мембранный) расширительный бак в системе отопления

Особенности разводки труб

Схема расположения элементов в однотрубной и двухтрубной системе

В зависимости от точки расположения основной трубы, технологии подключения батарей, стояков подачи подбирается технология разводки.

Однотрубный способ

При однотрубной разводке используется горизонтальная и вертикальная схема. Укладка труб по горизонтали исключает регулировку количества воды, поэтому дополнительно применяются байпасы. Вертикальное расположение магистрали характерно для многоэтажек.

Двухтрубный способ

Двухтрубный прием разводки предусматривает подвод двух магистралей на один радиатор – для подачи теплой воды и отвода холодной. В квартире или доме можно реализовывать следующие схемы:

  • самотечную – циркуляция теплой воды осуществляется естественным образом;
  • классическую – система тупикового типа;
  • кольцевую – теплоноситель движется попутно;
  • лучевую – тепло поступает от распредколлектора на радиаторы в индивидуальном порядке.

Двухтрубная система подходит для теплого пола, где контурам нагрева отводится роль батарей, а трубам и гребенке со смесителем – магистралей.

Плюсы и минусы систем открытого типа

Система открытого теплоснабжения, как и любое другое изобретение человека, имеет свои преимущества и, к сожалению, недостатки. Но начнем с хорошего – с плюсов.

  • Помещение будет обогреваться предельно равномерно, благодаря чему создается максимально комфортная и уютная атмосфера в доме.
  • Такие системы целиком независимы от подачи электроэнергии, которая, как все мы знаем, очень любит исчезать тогда, когда мы ждем этого меньше всего.
  • Установка открытых систем производится достаточно просто, равно как дальнейшее их обслуживание.
  • Данная система лишена насоса для циркуляции, который нередко ломается, как и все механизмы в принципе, благодаря чему срок ее эксплуатации достаточно большой.
  • Наконец, все то же отсутствие насоса дает еще одно преимущество – при работе система не будет шуметь или вибрировать, так что никакого дискомфорта вы испытывать не будете.

фото смантированной открытой системы

Но, невзирая на многочисленные достоинства, популярность систем открытого типа ежегодно падает ввиду некоторых недостатков, коими она обладает. А они (недостатки) заключаются вот в чем.

  • Для того чтобы прогреть трубопровод и все радиаторы, необходимо достаточно много времени.
  • Большие материальные затраты, связанные с тем, что необходимы трубы с большим диаметром.
  • Как упоминалось выше, вы не сможете использовать в роли теплоносителя не воду, а антифриз.
  • Составление схемы отопления сопряжено с определенными трудностями, связанные с тем, что горизонтальные участки трубопроводов должны располагаться под уклоном.
  • Из-за применения негерметичного расширительного бака в систему может проникать воздух.
  • Более того, тот же бак создает риск замерзания воды.
  • Наконец, не используется насос циркуляции, так что общая длина системы должна быть не более 30 погонных метров.

Как мы видим, минусов все таки больше, чем плюсов. Так что открытая система не подходит для домов, которые имеют несколько этажей или площадь которых больше средней.

Открытая система теплоснабжения

Открытая система имеет более простое устройство, чем закрытая. В ее состав входит следующее оборудование:

  • трубы различного сечения (с Диметром условного прохода от 20 до 200 мм включительно);
  • задвижки;
  • манометры;
  • термометры;
  • обратные клапаны;
  • шаровые краны;
  • регуляторы температуры (с контроллером и без);
  • тепловая изоляция.

Принципиальная схема открытой системы теплоснабжения (реализована в г. Сургут) представлена на рис. 2.

Схема системы горячего водоснабжения открытого типа

Рис. 2. Открытая система теплоснабжения (г. Сургут)

Где:

1а, 2а Шаровые краны;

3. Трехходовой кран для манометра;

4. Манометр;

5. Термометр;

10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);

11. Автоматический воздухосборник;

12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);

14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;

26. Регулятор давления после себя;

27. Регулятор температуры прямого действия.

Обслуживание данной системы осуществляется одним слесарем-сантехником или бригадой из нескольких человек.

Плюсы открытой системы:

  • Простота монтажа;
  • Простота обслуживания.

Минусы открытой системы:

  • Наличие в горячей воде вредных химических примесей: могут сушить кожу, вызывать раздражения, горячая вода не является питьевой по качеству;
  • Высокая стоимость приготовления воды в централизованных условиях;
  • От горячей воды периодически исходит неприятный запах;
  • Вода периодически имеет оранжевый оттенок из-за ржавчины;
  • Необходимо платить за более дорогую химически-обессоленную воду;
  • При неправильной эксплуатации системы возможно кратковременное течение из водоразборных кранов воды более 100 градусов, что может приводить к ожогам.

С 2022 года открытая система теплоснабжения ЗАПРЕЩЕНА на территории РФ. Переход с открытой на закрытую систему обязателен для МКД (многоквартирных домов) и организаций любого вида собственности.

Разновидности коммуникаций по типу циркуляции

Типы циркуляции воды в системе отопления

В открытых и закрытых магистралях теплоноситель может двигаться двумя способами.

Естественная циркуляция

Система организуется без насоса, работает от разницы плотности жидкости при нагреве и охлаждении. Теплоноситель греется в котле, приобретает меньшую плотность и легкость, в результате чего направляется вверх. В холодном состоянии вода движется по выдающему стояку – трубе с большим диаметром. По разводке и к отопительным устройствам теплоноситель двигается сверху вниз, охлаждаясь при отдаче тепла.

В холодном состоянии плотность воды повышается, и она направляется на отопительный резервуар. Трубопровод выполняется под наклоном. Систему отличает энергонезависимость – может использоваться в частном доме или на даче. В числе минусов естественной циркуляции:

  • сложность монтажа за счет труб с большим диаметром;
  • неэстетичный внешний вид;
  • необходимость периодической доливки теплоносителя;
  • маленькая квадратура обогреваемых комнат.

В системе используется негерметичная открытая емкость.

Принудительная циркуляция

Для коммуникаций применяется циркуляционный насос, активизирующий движение воды. Система отличается простотой обустройства, расширенными возможностями и небольшим диаметром труб. Пользователь сам регулирует температуру или выставляет ее в автоматическом режиме. Недостаток принудительной циркуляции – энергозависимость.

Требования СНиП к системе

Существуют определенные требования, согласно которым должна оборудоваться система открытого теплоснабжения.

  1. Ее монтаж возможен на частных либо промышленных объектах, но при условии учета текущих тепловых нагрузок.
  2. Также все действия должны согласовываться с генеральным планом.
  3. Текущие тепловые нагрузки определяются фактическими, а расчетные согласовываются с проектом.
  4. Для определения теплопотерь необходимо определить средние потери носителя тепла за год, а также потери через изолированные участки трубопровода.

О том как произвести расчет отопления, читайте тут

Таблица снижения теплоподачи.

Показатель

Температура воздуха, в градусах Цельсия

-50

-40

-30

-20

-10

Норма снижения теплоподачи, %

91

89

87

84

78

Обратите внимание! Заданная здесь температура соответствует низкотемпературной пятидневке, обеспеченность которой равняется 0.92.

Можно ли делать открытые системы из полипропилена?

пайка полипропиленновых труб

Самотёчная отопительная система отопления из полипропиленовых труб – один из доступных по цене и простых для самостоятельного монтажа вариантов. Армированные трубы из полипропилена имеют рабочую температуру в пределах 70оС и пиковые показатели на уровне 95оС. Аналог стальных и чугунных конструкций отличается возможностью выдерживать давление 20 Бар и выше, а также обладает высокой термоизоляцией, антикоррозийной стойкостью и гигиеничностью. При соблюдении правил монтажа система способна прослужить 50 лет.

Как вы поняли, ппр трубами можно делать открытые системы отопления, но с эстетической точки зрения стальные трубы будут смотреться в доме лучше. Их всегда можно привести в цивильный вид, в то время как полипропиленовые трубы с годами будут становиться менее презентабельными.

Правила монтажа

Открытый расширительный бак

Правила подключения оборудования и создания системы зависят от ее типа.

Требования к монтажу открытой системы

При обустройстве следует:

  • Выбрать самую низкую точку для источника тепла и самую высокую – для бака.
  • Использовать трубы с большим диаметром для движения теплоносителя.
  • Узкий трубопровод необходим для нормализации давления.
  • Устанавливать высокий стояк, который равномерно распределит воду.
  • Исключать большое количество поворотов, развилок и соединений.
  • Монтировать систему в ограниченном пространстве – до 159 квадратов.
  • В частное домовладение лучше ставить хороший нанос циркуляции.

Открытая система подходит для небольшого загородного дома или дачи.

Порядок монтажа закрытой системы

Закрытый расширительный бак

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

  • Поставить котел в подвал, а расширительный резервуар – на чердак.
  • Обеспечить качественную теплоизоляцию помещений с емкостью и стояком.
  • Не использовать большое количество фасонных элементов.
  • Не допускать перегрева воды.
  • Сливать теплоноситель, если система не запускается зимой.
  • Формировать уклон труб в 2-3 мм на 1 м контура.

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

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается об устройстве различных типов отопления.

Открытая или закрытая система. Что лучше?

Закрытый и открытый тип обогрева отличаются параметрами и функционалом, а также другими характеристиками. В каждом конкретном случае схема выбирается строго индивидуально. Открытый вариант системы больше подходит для организации отопления в небольших зданиях, включая загородные дачи или частные домовладения. При простоте схемы такая система имеет высокий уровень надёжности и не требует постоянного использования дорогостоящей электроэнергии.

Схему системы обогрева закрытого типа характеризует сложность монтажа, а также особенности эксплуатации, включая необходимость обеспечить электрическое питание. Тем не менее, именно этот вариант становится самым оптимальным для организации круглогодичного и максимально надёжного отопления в многоэтажных зданиях или загородных коттеджах большой площади с высокомощной выделенной линией электропитания.

Важно видеть следующее: открытые системы отопления не способны грамотно регулировать температуру в помещениях в виду своей ограниченности. С закрытыми насосными системами все это можно реализовать.

Самостоятельная организация системы отопления

Обустройство котельной

Хороший и качественный вариант отопления можно сделать своими руками, если учесть затраты на проектирование, закупку оборудования и сложность организации. Оптимальным вариантом для частного дома будет закрытый тип коммуникаций с циркуляционным насосом и резервуаров. Его создание осуществляется так:

  1. Расчеты коммуникаций. Заказываются в проектной компании или производятся с помощью онлайн-калькулятора.
  2. Согласование проекта, получение разрешения и техусловий.
  3. Покупка оборудования. Понадобятся отопительный котел, насос, трубы, расширительный бачок, радиаторы (контуры, если планируется теплый пол), воздухоотводники, запорные устройства, автоматические контроллеры.
  4. Монтаж котла и оснащение котельной. В помещении организуется качественная вентиляция, обустраивается дымоход. Стены, поверхность пола и потолка обшиваются огнестойкими материалами.
  5. Монтаж циркуляционного насоса, распредколлектора и приборов замера.
  6. Подводка трубопровода на точки расположения батарей.
  7. Монтаж радиаторов.
  8. Опрессовка системы. Первый запуск проводится в присутствии специалистов.

Коллекторная схема отличается сложностью монтажа и является дорогостоящей, но за счет регулировки контуров условия проживания в помещении будут комфортными.

Между открытой и закрытой коммуникациями подачи тепла существует несколько отличий. Подбирать систему отопления стоит в зависимости от условия и места монтажа. Открытую магистраль легко организовать самостоятельно. Создавать закрытую систему должны специалисты.

Как можно модернизировать открытую систему отопления?

Мы с коллегами часто модернизируем открытые системы отопления. И первое, что мы делаем — это срезаем расширительный бак на крыше. Вместо него на кусочке трубы нарезаем резьбу и монтируем автомат воздухосброса и хорошенько его утепляем.

Возле котла в обратный трубопровод врезаем циркуляционный насос через байпас и мембранный расширительный бак закрытого типа с группой безопасности.

циркуляционный насос

Таким образом, мы убираем лишний объем теплоносителя. А это от 50-ти до 200-от литров.  Мы исключаем теплопотери из-за бака и мы исключаем замерзание соединительных трубок бака, и исключаем разрыв системы и выход ее из строя.

Здесь надо понимать, что если система у вас старая, то она может не выдержать давление. Вот почему предохранительный клапан на группе безопасности должен быть на 1,5 бара. Иначе при поднятии давления в системе она может дать течь. И чтобы подлатать, ее надо будет сливать, вызывать сварщика и так далее.

Открытая система отопления дома часто монтируется, как самотечная система, для того, чтобы не зависеть от электричества для работы насоса. В открытую систему отопления можно врезать энергонезависимые напольные газовые котлы. Есть так же специальные электрические котлы с увеличенными выводами подачи и обратки.

Если у вас смонтирована такая система отопления  и нет перебоя с подачей электричества, то можно врезать любые энергозависимые котлы. При этом необходимо помнить, что часто открытые системы отопления сделаны стальными трубами. Поэтому при врезке в них новых котлов пред котлами необходимо врезать сетчатые фильтры. Дабы исключить попадание в них окалины и ржавчины.

Читайте так же:

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...