✅ Układ otwarty i zamknięty - podstawowe różnice
Robiąc gruntowny remont ogrzewania lub budując dom spotykamy się często z pojęciami układu zamkniętego i układu otwartego CO. Warto wiedzieć, co to oznacza i czym się różni. Generalnie w Europie i na świecie stosuje się 2 podstawowe kategorie, czyli rodzaje systemów centralnego ogrzewania - czyli właśnie układ otwarty i zamknięty. Warto znać podstawowe różnice między nimi.
☑️ Układ otwarty i zamknięty w CO to 2 podstawowe modele systemów ogrzewania. Poza nimi w zasadzie nie jesteśmy w stanie stworzyć nic innego.
Oba typy CO różnią się od siebie, mają zupełnie inne cechy i funkcjonalność - nie jest więc tak, ze wybieramy sobie dowolnie jeden z nich. Każdy z nich pracuje z określonym typem urządzeń grzewczych i ma pewne przewagi nad drugim, lub też w pewnych aspektach ustępuje drugiemu. Za nowocześniejszy uchodzi układ zamknięty - jednak nie znaczy to, że zawsze jest możliwy do zastosowania. W artykule sprawdzimy i szerzej omówimy główne różnice między układem zamkniętym i otwartym w CO.
Układ otwarty CO polega na tym, że faktycznie ten system grzewczy nie jest szczelnie zamknięty - musi posiadać punkt, w którym ma on kontakt z powietrzem. Ciepła woda, która zasila nasze grzejniki ogrzewając mieszkanie - cyrkuluje więc w systemie rur, który gdzieś z reguły w swoim najwyższym punkcie (z reguły na strychu lub poddaszu) posiada naczynie wzbiorcze typu otwartego. Jest to urządzenie prostej budowy przypominające konstrukcją wiadro (choć może być dowolnego kształtu), z pokrywką. Gdy woda w CO w układzie otwartym podgrzewa się (oczywiście dzięki kotłowi grzewczemu, kominkowi itp) - ciśnienie w układzie wzrasta i pokrywka naczynia wzbiorczego podnosi się. W ten sposób układ utlenia się - ma styczność z powietrzem - co ma znaczenie kluczowe.
Bardzo często słyszy się, że układ otwarty to przeżytek i że nowoczesne układy grzewcze powinny być zamknięte. Trudno nie zgodzić się z tą tezą, jednak w niektórych wypadkach układ otwarty CO ma swoje zalety. Nie koniecznie są one w stanie pokryć wady - ale jednak o zaletach układu otwartego warto wspomnieć.
Dostępne
✅ Przede wszystkim układ otwarty CO pozwala na pracę grawitacyjną, co w zasadzie nie będzie funkcjonować w nowoczesnych układach zamkniętych CO wymagających pomp obiegowych. Układ grawitacyjny działa na zasadzie zmienności ciśnień w poszczególnych częściach systemu grzewczego - toteż woda zaczyna cyrkulować sama w miarę jak uruchamia się ogrzewanie (upraszczając - gdy uruchomimy kocioł grzewczy lub napalimy np. w kominku). Brak konieczności montażu pompy to jakaś oszczędność (dobra pompa do CO kosztuje kilkaset złotych), ale oszczędnością będzie przede wszystkim to, że pompa obiegowa nie będzie zużywać prądu na przestrzeni lat.
Urządzenia grzewcze, które są uznane za bardziej pierwotne w swojej konstrukcji, bardziej bezwładne - często są przeznaczone do układu otwartego. Są to często kominki z płaszczem wodnym, ale także kotły starego typu - np. węglowe, stałopalne, na drewno, tzw. śmieciuchy. Większość tych urządzeń nie ma automatyki, która wyłączy urządzenie w momencie gdy mamy zagrzany dom. Z reguły kończą ogrzewać nasz dom dopiero gdy skończy się paliwo - np. gdy skończy się drewno w kominku czy w komorze spalania.
Jako, że te urządzenia nie wyłączą się - mogą prowadzić do przegrzania systemu CO i niebezpiecznego wzrostu ciśnienia w rurach. Ciśnienie, nie doceniane przez laików - mogłoby nawet rozsadzić te rury. Z tego powodu montowanie starych kotłów w układach zamkniętych - jest wręcz niebezpieczne.
✅ Układ otwarty CO posiada tą przewagę, że w sytuacji przegrzania systemu i wzrostu ciśnienia - otworzy naczynie wzbiorcze powodując automatycznie spadek ciśnienia w instalacji oraz odprowadzi część wody do kanalizacji. Część wody zresztą po prostu odparuje poprzez naczynie wzbiorcze otwarte. To uratuje nasz układ przed uszkodzeniem.
☑️ Wady układów otwartych niestety są dość znaczące i w zasadzie często dyskwalifikują go z nowoczesnych układów grzewczych.
Mimo, iż niektóre urządzenia mogą pracować tylko w układzie otwartym - to niestety wady układu otwartego w systemie centralnego ogrzewania są na tyle znaczące, że przykrywają zalety. Z biegiem lat coraz trudniej znaleźć jego zwolenników wśród monterów urządzeń grzewczych, a dalsze stosowanie układów otwartych wynika często z konieczności (np. mamy kocioł grzewczy, który tego wymaga).
Poniżej omówimy poszczególne wady układów otwartych CO:
To, że w układzie otwartym woda ma dostęp do powietrza ma zbawienny wpływ w zabezpieczaniu CO przed nadmiernie wzrastającym ciśnieniem - jest to jednak również główna przyczyna, dla której układy otwarte uznaje się za bardziej szkodliwe. Odparowywanie wody z układu powoduje konieczność dopuszczania wody. Jak wiemy woda posiadająca pewne minerały (głównie magnez i wapń) powoduje wytrącanie się kamienia kotłowego. Kamień jest ogromnym problemem rzutującym na wydajność układów grzewczych. Stare zakamieniałe systemy CO w skrajnych sytuacjach powodują zwiększenia ilości paliwa potrzebnego do ogrzania domu - nawet o 60% (oczywiście mówimy o osadach kamiennych po wielu latach).
➡️ Potencjał kamienia kotłowego to nie jedyny problem, dopływ powietrza do wody powoduje również potencjał korozyjny urządzeń jakie mamy w układzie, grzejników, wymienników, bojlerów - powodując szybszą konieczność ich wymiany oraz ogólnie mówiąc - zanieczyszczenie instalacji. Porównanie czystości i wydajności układu zamkniętego i otwartego - np. po 5 czy 10 latach - zawsze wypadnie zdecydowanie na korzyść układu zamkniętego, który zachowa względną czystość.
✅ Z powyższego powodu - czyli potencjału szkodliwości układów otwartych - producenci nowoczesnych urządzeń grzewczych, nafaszerowanych automatyką, takich jak np. kotły kondensacyjne (gazowe) czy pompy ciepła - z reguły nie honorują gwarancji, jeśli używasz urządzenia w układzie otwartym. Producent z reguły informuje o tym w jakim układzie powinien być montowany dostarczony przez nich system.
Podłogówka to system cienkich rurek, toteż higiena takiej instalacji jest bardzo ważna. Utrzymywanie ogrzewania podłogowego w systemie, który niesie za sobą regularne osady kamienne po pewnym czasie sprawiłoby, że część obwodów grzewczych byłoby nie drożnych. To w zasadzie uniemożliwiłoby pracę podłogówki - a tego nie da się skutecznie naprawić inaczej, jak poprzez zerwanie podłogi, skucie wylewki i położenie nowych rur.
☑️ Jakie są podstawowe różnice między układem zamkniętym i otwartym?
Układ zamknięty CO to przeciwieństwo układu otwartego. Również musi posiadać możliwość neutralizacji nadmiernego ciśnienia w przypadku przegrzewania się układu - są to jednak naczynia wzbiorcze typu zamkniętego. Nie są pewnie tak skuteczne jak naczynie przelewowe otwarte - ale - mówiąc najkrócej - nie ma potrzeby aby było aż tak skuteczne. Układ zamknięty CO jest stworzony do pracy z nowoczesnymi urządzeniami grzewczymi, które posiadają czujniki temperatur i które same się wyłączą chroniąc układ przed przegrzaniem się. Dlatego też bezwładne kotły grzewcze czy kominki - nie powinny pracować w układzie zamkniętym - a w otwartym.
✅ Przede wszystkim higieniczność systemu ogrzewania zamkniętego
Podstawową zaletą układu zamkniętego jest brak szkodliwego potencjału korozji oraz osadzania się kamienia kotłowego. Każda woda w regionie gdzie występuje duża twardość wody - ma potencjał generowania kamienia, bo wynika to z jej struktury fizyko-chemicznej. Jednak w układzie zamkniętym woda nie ma styczności z powietrzem. Nie odparowuje więc. W takiej sytuacji rzadko dopuszcza się nową wodę do systemu, jest to ciągle ta sama woda. Po pierwszym wytrąceniu się z niej wapnia - nie jest już w stanie generować więcej osadów kamiennych - toteż układ zamknięty jest zdrowszy dla systemu CO ogólnie.
Jak wspomnieliśmy - układ otwarty nie jest zalecany do podłogówki. Układ zamknięty - ze względu na brak realnego potencjału do zatykania cienkich rur podłogówki - może być stosowany zarówno z ogrzewaniem podłogowym, jak i z grzejnikami. Jest więc bez dwóch zdań dużo bardziej funkcjonalny.
✅ Pompy ciepła i kotły kondensacyjne pracują w układzie zamkniętym, nie otwartym
Faktycznie nie ma niemalże producentów kotłów gazowych czy pomp ciepła, którzy pozwalaliby na stosowanie ich urządzeń w układach otwartych. W układzie zamkniętym środowisko jest bardzo bezpieczne - toteż jest on absolutnie jedynym rozwiązaniem, jeśli chcesz montować pompę ciepła albo nowoczesny kocioł gazowy. Od tej reguły mogą być bardzo nieliczne wyjątki - ale co do zasady właściwie można przyjąć, że te urządzenia nie są montowane w układach otwartych, tylko w zamkniętych.
✅ Wad układu zamkniętego jest zdecydowanie mniej niż zalet.
Niestety układ zamknięty centralnego ogrzewania ma też pewne wady:
✅ Jeśli chcesz więc mieć w domu ,,zdrowszy" i ,,czystszy" układ zamknięty - nie podłączysz do niego kotła węglowego czy tzw. śmieciucha, przynajmniej nie bezpośrednio (istnieją bowiem sposoby na połączenie układu zamkniętego i otwartego w jednym systemie - za pośrednictwem wymiennika płytowego - ale o tym później).
Wspomnieliśmy o tym, że możliwa jest praca grawitacyjna w układach otwartych CO. Nie mniej - nie jest to ani wymóg, ani tym bardziej zalecenie. Układy bez pompy (definitywnie nie polecane do modeli zamkniętych) - poradzą sobie w konkretnych warunkach i niegdyś były nawet normą. Nie jest jednak tak - że zawsze będą działać sprawnie o ile tylko zdecydujemy się na układ otwarty. Zależy to np. od rozległości naszego CO - czyli rozległości budynku), a także np. od tego czy jest to budynek piętrowy.
Jeśli chodzi o naszą opinię - jeśli już decydujemy się na układ z otwartym naczyniem - to polecamy układ otwarty z pompą. Będzie to układ zdecydowanie sprawniejszy i mamy szansę na uniknięcie niedogrzanych pomieszczeń. Układy grawitacyjne to niedoścignione marzenie, ale trochę też utopia sprawdzająca się w małych domach. Układ otwarty z pompą - jeśli nie zdecydujemy się na zamknięcie systemu - wg nas jest rozwiązaniem realistycznym i z reguły po prostu lepszym.
Tak, technicznie istnieje możliwość posiadania systemu otwartego i zamkniętego w ramach jednego budynku. Co więcej - nie jest to rozwiązanie dziwne czy ekstrawaganckie, ale powszechnie stosowane przy modernizacji starych domów. O ile przy montowaniu ogrzewania w nowych domach zwykle stawiamy na pompy ciepła, kotły gazowe, energooszczędne kotły elektryczne, nowoczesne kotły CO na pelet - toteż stawia się od razu na system zamknięty - tym bardziej, że sprzyja on projektom z podłogówką.
Tymczasem w budynkach starych z reguły pierwotnie występował system otwarty CO - po prostu kiedyś tak się to robiło. Toteż występują różne niuanse - zwłaszcza gdy chcemy mieć i kocioł węglowy i np. gazowy w jednym domu. Lub kiedy chcemy mieć i kominek - i pompę ciepła.
Oczywiście jest jeszcze szereg potencjalnych przykładów, jednak w gruncie rzeczy schemat łączenia układu zamkniętego i otwartego jest z reguły podobny lub prawie taki sam. Dzięki wymiennikom ciepła, urządzeniom dość tanim (o ile nie chodzi o wymiennik do pompy ciepła) - jesteśmy w stanie posiadać oba układy, z których każdy może posiadać swoje źródło ciepła.
Zdecydowanie układ zamknięty jest lepszy i wykazuje zdecydowanie mniejszą szkodliwość w stosunku do całego systemu CO. Pozostaje zdrowy przez wiele lat i nie ma tendencji do degradowania się z każdym sezonem poprzez zbieranie coraz to większych ilości zabrudzeń i kamienia. Nie powoduje drastycznego wzrostu konsumpcji paliwa grzewczego czy elektryczności w miarę starzenia się.
Mimo to jednak nie jest to kwestia swobodnego wyboru - to czy wybierzesz układ otwarty czy zamknięty - faktycznie zależy od źródła ciepła, które będzie ogrzewać Twój dom. Nie wykluczone, że będą to dwa źródła ciepła, które będą wymagać obu systemów w ramach jednego domu.
Niedowymiarowanie wymiennika ciepła - co to oznacza w praktyce?
Przewymiarowanie wymiennika ciepła - czemu to służy?
Izolacja termiczna wymiennika ciepła płytowego - czy jest potrzebna? Czy coś realnie zmienia?
Jaki wymiennik ciepła do basenu?
Jak dobrać wymiennik ciepła do kotła gazowego?
