Определение открытых и закрытых энергетических систем

На этой странице объясняются два различных метода заполнения и сохранения заполнения системы центрального отопления:

Центральное отопление с открытой вентиляцией – это когда у вас есть «напорный бак» на чердаке, который изначально заполняет систему котла и радиатора и поддерживает ее пополнение водой на долгосрочной основе, чтобы восполнить потери от испарения и / или незначительных утечек. Поплавковый клапан в баке (более правильно называемый «питательно-расширительный бак», бак F&E), соединенный с водопроводной водой, поддерживает правильный уровень воды в баке и системе отопления. Основное преимущество системы с открытой вентиляцией заключается в том, что не требуется вмешательства пользователя, чтобы система была заполнена водой.

Общие проблемы, возникающие в системах с открытой вентиляцией:

1) Поплавковый клапан заедает и заедает в закрытом состоянии. Затем, по прошествии месяцев и лет, уровень воды в баке F&E падает до нуля, а затем падает и уровень воды в самой системе отопления. В конце концов, насосу не хватает воды, и система перестает работать. Иногда также слышен стук котла и срабатывание термостата перегрева котла. Легко исправить, освободив поплавковый клапан и повторно заполнив систему.

2) Блоки труб холодного заполнения. Это более распространено, чем вы могли подумать. Тройник, где труба холодной заливки соединяется с самой системой, накапливает коррозионные отложения, и они образуют камнеподобную закупорку, что приводит к симптомам, аналогичным 1), за исключением того, что бак F&E остается полным воды! Решение – вырезать тройник и впаять новый.

3) «Прокачка». Здесь вода сливается из открытой вентиляционной трубы в бак F&E при работающем насосе. Это Плохая вещь, потому что, во-первых, это указывает либо на неправильную конструкцию трубопровода, либо на накопление коррозионных отложений вокруг тройника холодной заливки, во-вторых, потому что это вызывает постоянную реоксигенацию циркулирующей воды, что ускоряет внутреннюю коррозию, и, в-третьих, потому что бак F&E нагревается. и может рухнуть, а в-четвертых потому, что наполняет чердак паром!

Центральное отопление с герметичной системой (иногда называемой «герметичной») – это место, где бак F&E заменяется НАМНОГО более сложным и подверженным сбоям устройством. (Можете ли вы угадать, какую из двух систем я предпочитаю? ) Поскольку бак F&E больше не может компенсировать расширение воды, содержащейся в системе, при ее нагревании, вместо него устанавливается расширительный бак. Это герметичный контейнер, снабженный камерой сжатого воздуха, подключенной к отопительному контуру и часто устанавливаемой внутри котла.

Второе необходимое устройство – это метод первоначального заполнения системы и ее доливки, если/когда давление в системе упадет до нуля. Это называется «петля заполнения» и обычно представляет собой отрезок гибкой трубы с серебряной оплеткой длиной около 12 дюймов, которая соединяет водопроводную трубу холодной воды с трубой контура отопления и имеет клапаны на обоих концах. Установщик или пользователь включает клапаны, чтобы вручную заполнить систему, и снова выключает ее, когда заполнено и давление установлено правильно, и, строго говоря, должен разъединить контур (но никто никогда этого не делает). Где-то в системе будет манометр, чтобы пользователь мог видеть, как отключить контур заполнения, когда система заполнена до нужной степени, но он не обязательно будет рядом с контуром заполнения!

Третье требуемое устройство — предохранительный клапан (PRV). Он открывается, если давление в системе становится опасно высоким, чтобы предотвратить разрыв труб, радиаторов и т. д. Он сбрасывает избыточное давление через трубу наружу.

Проблемы, которые возникают с «герметичными системами»: (длинный раздел!)

1) Потеря давления в системе. Большинство (хотя и не все) систем отопления теряют воду из-за крошечных утечек в системе. Это означает, что давление в системе постепенно снижается до нуля в течение (надеюсь) длительного периода времени. (1.0 бар обычно считается «правильным» давлением в системе.) Скорость падения до нуля зависит от скорости утечки. Как только нулевое давление будет достигнуто, утечки могут работать по-другому, пропуская воздух, когда система остывает, а не воду, когда она нагревается. Это приводит к попаданию воздуха в радиаторы и, в конечном итоге, к повреждению насоса и теплообменника, что может привести к повреждению котла. Предполагается, что пользователь должен следить за показаниями манометра системы и периодически доливать его до 1.0 бар с помощью заправочного контура. (Поднимите руки, кто это знал!)

Чтобы предотвратить повреждение котла из-за захвата воздуха, некоторые модели котлов (особенно комбинированные) имеют внутреннее реле давления, которое отключает котел, если давление в системе падает почти до нуля. Естественно, многие пользователи интерпретируют это как поломку котла и звонят инженеру по котлам только для того, чтобы узнать, что они могли бы сэкономить на оплате вызова, если бы поняли, что могут долить ее сами.

2) Потеря давления в системе. На этот раз потеря давления по другой причине. Расширительный бак перестал работать. Котел работает и нагревает воду в системе. Расширительный бак не в состоянии справиться с увеличением объема содержимого системы, и давление значительно возрастает. Когда давление достигает 3.0 бар, автоматический предохранительный клапан открывается и позволяет слить столько воды, сколько необходимо, чтобы предотвратить повышение давления выше 3.0 бар. Когда система остывает позже, давление падает ниже 1.0 бар, потому что в системе меньше воды. Реле давления котла (если оно ЕСТЬ) выключает котел до тех пор, пока кто-нибудь не восстановит давление в системе.

Расширительные баки обычно перестают работать по любой из трех причин. Воздушный заряд мог просочиться через клапан типа автомобильной шины, который использовался для их накачки в первую очередь, неопреновый баллон мог разрушиться и выпустить воздух в циркулирующую воду, или гибкий шланг, соединяющий его с системой, мог быть поврежден. забит коррозионными отложениями.

3) Избыточное давление в системе. Это проявляется в постоянном капании воды из выпускной трубы предохранительного клапана и показаниях манометра 3.0 бар. Это почти всегда вызвано тем, что пользователь не отключил контур наполнения после использования, что маскирует неспособность клапана контура наполнения закрыться должным образом. Система продолжает работать отлично, но постоянное обновление циркулирующей воды новой, насыщенной кислородом водой приводит к быстрой и дорогостоящей в ремонте внутренней коррозии системы и преждевременному выходу из строя предохранительного клапана.

Менее распространенной причиной той же проблемы в пароконвектоматах является внутренняя протечка внутри пластинчатого теплообменника, нагревающего водопроводную воду. Давление в сети нагнетает воду из сети через течь в воду системы отопления и выходит через предохранительный клапан. Необходим новый пластинчатый теплообменник.

Итак, что лучше? На мой взгляд, с открытыми отверстиями, руки вниз. Но у закрытых систем есть свое применение. Например, в квартирах, где поиск высокого доступного места для резервуара F&E может быть головной болью, а также в домах с мансардой, где возникают аналогичные проблемы. Резервуар F&E должен быть выше верха самого высокого уровня радиации в системе, он должен быть доступен для обслуживания и иметь постоянно нисходящий путь наружу для переливной трубы.

Определение открытых и закрытых энергетических систем

Попробуйте обновить страницу или обратитесь в службу поддержки.

Вы должны создать учетную запись, чтобы продолжить просмотр

Зарегистрируйтесь, чтобы получить доступ к этому и тысячам других видео

Как участник, вы также получите неограниченный доступ к более чем 84,000 XNUMX уроков по математике, английскому языку, естественным наукам, истории и многому другому. Кроме того, вы можете получить практические тесты, викторины и индивидуальное обучение, чтобы помочь вам добиться успеха.

Получите неограниченный доступ к более чем 84,000 XNUMX уроков.

Настройка занимает всего несколько минут, и вы можете отменить ее в любое время. Это займет всего лишь несколько минут. Отменить в любое время.

Уже зарегистрирован? Войдите здесь для доступа

0:10 Пример 1 – Решение…
1:40 Пример 2 – Решение…
2:59 Пример 3 – Решение…

Инструкторы

Кэтрин преподавала математику в средней школе или университете более 10 лет. У нее есть докторская степень. по прикладной математике Университета Висконсин-Милуоки, степень магистра математики Университета штата Флорида и степень бакалавра математики Университета Висконсин-Мэдисон.

Кирстен преподавала в средней школе биологию, химию, физику и генетику/биотехнологию в течение трех лет. Она имеет степень бакалавра биохимии Университета Маунт-Юнион и степень магистра биохимии Университета штата Огайо. Имеет сертификаты преподавателя биологии и химии.

Как определить открытые и закрытые энергетические системы

Шаг 1: Определите систему и ее окружение.

Шаг 2: Определите, может ли система обмениваться с окружающей средой энергией и массой или только энергией.

Шаг 3: Определите систему как открытую или закрытую.

Открытые энергетические системы могут обмениваться энергией и массой с окружающей средой.
Замкнутые энергетические системы могут обмениваться энергией только с окружающей средой.

Что такое открытые и закрытые энергетические системы?

Энергетические системы: Энергетическая система — это элемент или набор элементов, которые нас интересуют. Эти элементы могут быть любого размера, например, такими маленькими, как частицы, или такими большими, как планета. Чтобы определить, является ли система открытой или закрытой, необходимо исследовать систему и ее окружение.

Открытая система: Открытая энергетическая система — это система, которая может обмениваться с окружающей средой как энергией, так и массой.

Закрытая система: Замкнутая энергетическая система может обмениваться с окружающей средой энергией, но не массой.

Мы будем использовать эти шаги и определения для идентификации открытых и закрытых энергетических систем в следующих двух примерах.

Примеры определения открытых и закрытых энергетических систем

Пример 1

Твоя мать готовит на плите большую кастрюлю с чили, не закрывая кастрюлю крышкой. Рассмотрим кастрюлю, перец чили и плиту как систему. Это открытая или закрытая энергетическая система?

Шаг 1: Определите систему и ее окружение.

Система состоит из кастрюли, чили и плиты. Окружением системы является остальная часть кухни, в частности воздух, окружающий плиту и кастрюлю.

Шаг 2: Определите, может ли система обмениваться с окружающей средой энергией и массой или только энергией.

Поскольку на горшке нет крышки, система может обмениваться энергией и массой с окружающей средой. Тепло может уйти из системы в окружающую среду, но может и пар, который содержит массу в виде капель воды.

Шаг 3: Определите систему как открытую или закрытую.

Открытые энергетические системы могут обмениваться энергией и массой с окружающей средой.
Замкнутые энергетические системы могут обмениваться энергией только с окружающей средой.

Поскольку энергия и масса могут обмениваться с окружающей средой, это пример открытая система.

Пример 2

Вы собираете обед в школу и решаете взять с собой чили. Вы кладете чили в термос и плотно его закрываете. Рассмотрим систему, образованную термосом и чили. Это пример открытой системы или закрытой системы?

Шаг 1: Определите систему и ее окружение.

Система состоит из термоса и чили. Окружение системы состоит из вашей руки, держащей термос, и воздуха вокруг термоса.

Шаг 2: Определите, может ли система обмениваться с окружающей средой энергией и массой или только энергией.

Термос плотно закрыт, но все же возможен обмен теплом между термосом и окружающей средой. Однако обмен масс невозможен из-за герметичности.

Шаг 3: Определите систему как открытую или закрытую.

Открытые энергетические системы могут обмениваться энергией и массой с окружающей средой.
Замкнутые энергетические системы могут обмениваться энергией только с окружающей средой.

Поскольку с окружающей средой можно обмениваться только энергией, это пример закрытая система.

Закрытая и открытая система отопления: какая схема лучше, открытая или закрытая, фото и видео примеры

Часы работы 8:5 – XNUMX:XNUMX (Горное время)

С понедельника по пятницу

1660 Китовый ус Доктор.

Калиспелл, MT 59901

Выставочный зал по предварительной записи

Не все продукты есть на складе или выставлены.

Самый простой способ объяснить это — сравнить котельную систему с системой охлаждения автомобиля. На автомобиле система охлаждения закрыта. Есть крышка под давлением, которая будет выпускать воздух, если температура станет слишком высокой и система начнет кипеть. Вместо того, чтобы взорваться, крышка сбрасывает давление, и жидкость вытекает. В системе также есть термостат, который открывается и закрывается в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Когда утром в автомобиле холодно, термостат закрывается и рециркулирует воду через блок двигателя, позволяя двигателю быстрее достигать рабочей температуры. Как только двигатель прогреется, термостат открывается, и охлаждающая жидкость течет через систему, регулируя температуру двигателя, чтобы он работал при оптимальных температурах. Теперь представьте свой дровяной котел в качестве двигателя и систему охлаждения в качестве системы лучистого отопления. Они очень похожи по дизайну.

Основное преимущество закрытой системы заключается в том, что вода не будет кипеть так быстро и кипит при более высокой температуре, чем 220 градусов, при которой вода кипит на уровне моря. Это меняется с высотой. Таким образом, в двух словах, вы можете запустить котел под давлением при более высокой температуре, чем открытая система.

Так зачем вам открытая система? Основная причина – безопасность, открытая система не находится под давлением и поэтому не может взорваться при неправильной установке. Во многих местах возиться с системой котлов под давлением, если у вас нет соответствующей лицензии, считается преступлением. Многие люди погибли в результате взрывов котлов за эти годы, поэтому власти довольно строги по очевидным соображениям безопасности. Правильно установленные напорные котлы так же безопасны, как и любой резервуар для горячей воды для бытовых нужд.

Котельные системы открытой системы не находятся под давлением и называются «открытыми», потому что они естественным образом выбрасываются в атмосферу. Если котел перегревается и закипает, пар выходит из трубы и сбрасывается. Он не может взорваться, потому что не может создать давление. Есть много котлов в эксплуатации, которые используют этот метод. Основным недостатком этих типов систем является то, что они должны постоянно обслуживаться и содержаться в воде. Вода постоянно испаряется из системы и должна быть заменена, иначе котел в конечном итоге выйдет из строя из-за перегрева. Обычно он издает ужасный грохот, заставляя вас думать, что внутри горилла весом 800 фунтов, которая недовольна. Если это произойдет, у вас есть несколько минут, чтобы спасти свой котел. Существуют автоматические системы заполнения, которые всегда будут держать ваш бойлер полным воды. Если вы выбираете открытую котельную систему, убедитесь, что вы инвестируете в хорошую. Если автоматическая система заполнения выходит из строя, она обычно либо заливает котельную водопроводной водой, либо не добавляет воду по мере необходимости. Всегда проверяйте эту систему и убедитесь, что она работает правильно.

Существует такое понятие, как комбинированная система открытого/закрытого котла. Это обычное дело, когда вы обнаружите, что котел представляет собой открытую систему, а излучающая система закрыта. Большинство излучающих систем и устройств для обработки тепла закрыты. Это достигается с помощью теплообменника, который может быть ребристым или боковым теплообменником. Открытая котельная система представляет собой собственную петлю и циркулирует по ней. БТЕ передаются через теплообменник в замкнутую систему.