Что такое открытая система

ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА

– термодинамич. импульсом. Кнаиб. важному типу О. с. относятся хим. системы, в к-рых непрерывно протекаютхим. реакции (извне поступают реагирующие вещества и отводятся продуктыреакций). Биол. системы (живые организмы) можно также рассматривать какоткрытые хим. системы. Такой подход позволяет исследовать процессы их жизнедеятельностии развития на основе термодинамики неравновесных процессов, физ. Свойства О. с. описываются наиб. простовблизи состояния термодинамич. равновесия. Если отклонение О. с. от термодинамич. неравновесное состояние можно охарактеризовать темиже параметрами, что и равновесное: темп-рой, хим. потенциалами компонентовсистемы и др. (но не с постоянными для всей системы значениями, а с зависящимиот координат и времени). Степень неупорядоченности таких О. с., как и системв равновесном состоянии, характеризуется энтропией. Энтропия О. Локальное термодинамическоеравновесие).
Отклонения термодинамич. параметров отих равновесных значений (термодинамич. силы) вызывают в системе потокиэнергии вещества (см. Переноса явления). Процессы переноса приводятк росту энтропии системы ( производству энтропии).
Согласно второму началу термодинамики, взамкнутой изолиров.системе энтропия, возрастая, стремится к своему равновесномумакс. значению, а произ-во энтропии – к нулю. В отличие от замкнутой системы, Пригожина теорема). Стационарное неравновесноесостояние играет в термодинамике О. с. такую же роль, какую играет термодинамич. Наиб. интересные свойства О. с. выявляютсяпри нелинейных процессах, когда в О. с. возможно осуществление термодинамическиустойчивых неравновесных (в частном случае стационарных) состояний, далёкихот состояния термодинамич. равновесия и характеризующихся определённойпространственной или временной упорядоченностью (структурой), к-рую наз. диссипативных структур исследуют на основе ур-ний хим. обратнаясвязь: ускорение реакции под воздействием либо её продукта (хим. автокатализ),либо теплоты, выделяющейся при реакции. Подобно тому как в колебат. контурес положит. обратной связью возникают устойчивые саморегулирующиеся незатухающиеколебания ( автоколебания), в хим. О. с. с положит. обратной связьювозникают незатухающие саморегулирующиеся хим. реакции. Автокаталитич. автоволны). Теория О. с. представляетособый интерес для понимания физ.-хим. процессов, лежащих в основе жизни, Примером О. с. может служить система счетырьмя сортами молекул А, В, С, X, между к-рыми возможны две хим. реакциипо схемам

где стрелками обозначают прямую и обратнуюреакции, k1, k2,k’1,k’2– константы скоростей прямой и обратной реакций. Концентрации а, b,с молекул А, В, С и константы скоростей реакций поддерживаются постояннымиза счёт подвода и отвода вещества и тепла, что характерно для О. с. Напрактике, если кол-во веществ А, В, С велико по сравнению с кол-вом веществX, то их концентрации можно считать постоянными.
Концентрация п веществ X можетзависеть от времени t за счёт протекания хим. реакций. Из двух ур-нийбаланса веществ в реакциях (с учётом действующих масс закона )следует,

Из ур-ния (1) вытекает, что при = 0 и k1 а = k2b величина . прилюбом нач. условии с ростом t стремится к нулю как , где п нач. значение концентрации п. В этомже случае при k1a k2b величина п стремится к постоянному предельному значению, зависящему от соотношениякоэф. в (1): Наличие неск. предельных стационарных состояний является характерным свойствомО. с., связанным с тем, что они описываются нелинейными дифференц. ур-ниями. п при =0 с коэф., зависящими от коэф. усиления и затухания вследствие потерь влазере.
Учёт явлений диффузии в ур-нияхбаланса хим. реакций приводит к дополнит. членам Dд 2 n/дx 2 (D – коэф. диффузии, х – пространственная координата), откудаследует, что в стационарных состояниях таких О. с. концентрации п(х )пространственнонеоднородны, кроме того, при определ. условиях в них могут существоватьобласти, где п(х )испытывает пространств. осцилляции (диссииативныеструктуры).
Др. примером О. с. является экологич. п 1 и “хищников”n2):

где , характеризуют скорости возрастания популяций “жертв” при отсутствии “хищников”и убывания “хищников” при отсутствии “жертв”. Коэф. характеризуют скорости гибели “жертв” из-за наличия “хищников” и возрастания”хищников” из-за наличия “жертв”. Коэф. считаются постоянными, это означает, п г= п2= 0 и Относительные числа “жертв” и “хищников” и = n1/nls,v= n2/n2s удовлетворяют уравнению

к-рое имеет решение

Ур-ния (2) имеют периодич. решения, к-рымсоответствуют предельные циклы, изображённые на фазовой плоскости (рис.).Эти решения описывают периодич. колебания числа “жертв” и “хищников”. Возможностьтаких незатухающих нелинейных колебаний является важным свойством О. с.
Гидродинамич. системы в турбулентном состоянииявляются также примером О. с. В них возможны стационарные состояния с сильнымифлуктуациями из-за баланса импульса с учётом его переноса, вызванного неоднородностямифлуктуации скоростей, и баланса флуктуации скоростей с учётом их релаксациии диффузии.
Открытый характер системы связан с тем, Теория О. с. – одно из направлений общейтеории систем, к к-рым относятся, напр., рассматриваемые в кибернетикесистемы переработки информации, транспортные узлы, системы энергоснабженияи др. Подобные системы, хотя и не являются термодинамическими, описываютсясистемой ур-ний баланса, в общем случае нелинейных и сходных с аналогичнымиур-ниями для физ.-хим. и биол. О. с. Для всех подобных систем существуютобщие проблемы регулирования и оптим. функционирования.

Лит.: Зубарев Д. Н., Неравновеснаястатистическая термодинамика, М., 1971; Гленсдорф П., Пригожин И., Термодинамическаятеория структуры, устойчивости и флуктуации, пер. с англ., М., 1973; ВолькенштейнМ. В., Биология и физика, “УФН”, 1973, т. 109, с. 499; Пригожин И., НиколисЖ., Биологический порядок. Структура и неустойчивости, пер. с англ., тамже, с. 517; Эйген М., Самоорганизация материи и эволюция биологическихмакромолекул, пер. с англ., М., 1973; Марри Д ж.. Нелинейные дифференциальныеуравнения в биологии. Лекции о моделях, пер. с англ., М., 1983; Хакен Г.,Синергетика. Иерархии неустойчнвостей в самоорганизующихся системах и устройствах, Д. Н. Зубарев.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Что такое открытая система

  • Регистрация доменного имени в зоне .ru
  • Хостинг (1 год)
  • Индивидуальный дизайн
  • Поддержка РНР,MySQL
  • От 5 до 14 страниц сайта
  • Система управления сайтом,вы сами можете менять содержимое
  • Форма сообщений
  • Заказать

Недорогой но высококачественный сайт. Такое может быть? Да. У нас может быть всё. Достойное качество по доступной цене.
С точки зрения нашей студии создание сайта недорого значит, прежде всего, отменно, технологично и потом уже – недорого.
Удаленная форма работы с клиентами оптимизирует наши расходы и мы можем делать сайты по всему миру. Вам совсем не нужно приезжать к нам. Мы сэкономим Ваше время и средства.

В столь непростое время глобального финансового кризиса, когда отмирают старые схемы бизнеса, появляются новые. Самое лучше время для начала своей деятельности. Вы начинаете свой бизнес, а я помогу создать вам свой сайт очень недорого, для вас.
Огромной популярностью пользуются так называемые сайты-визитки.
Создание сайта-визитки – это совсем недорого, и будет по карману даже начинающему предпринимателю. При разработке подобного сайта достаточно небольшого бюджета.

Сетевые специалисты утверждают, что 50 % знаний в этой динамичной области техники полностью устаревает за 5 лет. Можно, конечно, спорить о точном количестве процентов и лет, но факт остается фактом: набор базовых технологий, представления о перспективности той или иной технологии, подходы и методы решения ключевых задач и даже понятия о том, какие задачи при создании сетей являются ключевыми – все это изменяется очень быстро и часто неожиданно. И примеров, подтверждающих такое положение дел, можно привести достаточно много. Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Первые компьютеры 50-х годов – большие, громоздкие и дорогие – предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки.

Компьютерные сети

1.3.4. Понятие «открытая система»

Модель OSI, как это следует из ее названия (Open System Interconnection), описывает взаимосвязи открытых систем. Что же такое открытая система?

В широком смысле открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями.

Напомним, что под термином «спецификация» (в вычислительной технике) понимают формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик. Понятно, что не всякая спецификация является стандартом. В свою очередь, под открытыми спецификациями понимаются опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами.

Использование при разработке систем открытых спецификаций позволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем различные аппаратные или программные средства расширения и модификации, а также создавать программно-аппаратные комплексы из продуктов разных производителей.

Для реальных систем полная открытость является недостижимым идеалом. Как правило, даже в системах, называемых открытыми, этому определению соответствуют лишь некоторые части, поддерживающие внешние интерфейсы. Например, открытость семейства операционных систем Unix заключается, кроме всего прочего, в наличии стандартизованного программного интерфейса между ядром и приложениями, что позволяет легко переносить приложения из среды одной версии Unix в среду другой версии. Еще одним примером частичной открытости является применение в достаточно закрытой операционной системе Novell NetWare открытого интерфейса Open Driver Interface (ODI) для включения в систему драйверов сетевых адаптеров независимых производителей. Чем больше открытых спецификаций использовано при разработке системы, тем более открытой она является.

Модель OSI касается только одного аспекта открытости, а именно открытости средств взаимодействия устройств, связанных в вычислительную сеть. Здесь под открытой системой понимается сетевое устройство, готовое взаимодействовать с другими сетевыми устройствами с использованием стандартных правил, определяющих формат, содержание и значение принимаемых и отправляемых сообщений.

Если две сети построены с соблюдением принципов открытости, то это дает следующие преимущества:

    возможность построения сети из аппаратных и программных средств различных производителей, придерживающихся одного и того же стандарта;

возможность безболезненной замены отдельных компонентов сети другими, более совершенными, что позволяет сети развиваться с минимальными затратами;

возможность легкого сопряжения одной сети с другой;

  • простота освоения и обслуживания сети.
  • Ярким примером открытой системы является международная сеть Internet. Эта сеть развивалась в полном соответствии с требованиями, предъявляемыми к открытым системам. В разработке ее стандартов принимали участие тысячи специалистов-пользователей этой сети из различных университетов, научных организаций и фирм-производителей вычислительной аппаратуры и программного обеспечения, работающих в разных странах. Само название стандартов, определяющих работу сети Internet – Request For Comments (RFC), что можно перевести как «запрос на комментарии», – показывает гласный и открытый характер принимаемых стандартов. В результате сеть Internet сумела объединить в себе самое разнообразное оборудование и программное обеспечение огромного числа сетей, разбросанных по всему миру.

    Читайте также:  Отопление это очень просто

    Почти всегда целью создания сайта является получение прибыли, которая в свою очередь, зависит от его внешнего вида. Статистика говорит, что около 94% людей, при выборе товара, сначала обращают внимание на упаковку, а потом уже на её содержимое. И если эта упаковка не привлекательная и безвкусная, мало кто обратит на нее внимание, и, соответственно, товар не будет пользоваться спросом.
    В случае с интернет, “упаковкой” выступает ваш сайт, а “товаром” – его контент. Если сайт выглядит непривлекательно, то каким бы ценным и нужным не было его содержимое, люди будут обходить его стороной. Наша задача – сделать ваш сайт привлекательным и удобным, чтобы люди чувствовали себя уютно и комфортно, чтоб они возвращались к вам еще и еще. Соответствие между ценой и качеством вас, несомненно, порадуют.
    .
    Мы делаем сайты для бизнеса, а не красочную картинку, которая увешена тяжеловесными флэшами и огромными фотографиями.
    Пользователя, когда он попадает на абсолютно любой сайт, прежде всего интересует информация, затем, как реализовать на этом сайте полученную информацию, чтобы было удобно и просто (юзабилити), подбор цветовой гаммы, расположение блоков на странице и многое другое.

    Перед тем, как заказывать создание сайта, рекомендуем прочесть статью А зачем мне (нам) сайт? или Что нужно знать заказчику сайта
    Да и вообще, обратите внимание на раздел Статьи о продвижении сайта и бизнеса там вы найдёте ответы на многие вопросы.

    Открытая и закрытая система отопления: основные различия, все достоинства и недостатки

    Перед началом установки отопительной системы перед каждым человеком встаёт вопрос: закрытую или открытую систему теплоснабжения выбрать для частного дома. Для выявления разницы необходимо ознакомиться с принципом действия и устройством каждой из представленных схем.

    Открытая система отопления.

    Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

    Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

    Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

    Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

    1. Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
    2. «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.

    Схема открытой системы теплоснабжения

    В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.

    В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:

    • Котёл для нагревания теплоносителя.
    • Приборы отопления (батареи)
    • Расширительный резервуар открытого типа
    • Трубопровод

    В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.

    Но в то же время к каждой батарее поступает жидкость примерно одинаковой температуры, и тем самым устраняется главный недостаток однотрубной схемы.

    Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.

    Циркуляционный насос в системе отопления

    Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:

    • При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
    • Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.

    При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:

    • Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
    • Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
    • Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
    • Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
    • В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.

    Закрытая система отопления: различия от открытой.

    Схема закрытой системы отопления

    Данная сеть включает в себя следующие элементы:

    • Котёл для нагрева теплоносителя
    • Воздухоотводный клапан

    Схема работы воздухоотводчика

  • Термостатический клапан
  • Отопительные приборы (батареи, тёплый пол и т.д.)
  • Трубы
  • Расширительный резервуар закрытого типа, то есть герметичный от окружающей среды

    Расширительный бачок закрытой системы отопления

  • Балансировочный клапан
  • Вентиль шаровой
  • Манометр
  • Соединительные элементы
  • Главное отличие закрытой и открытой системы теплоснабжения состоит в том, что при закрытом типе теплоноситель полностью изолирован от окружающей среды.

    Циркуляционный насос в закрытой системе отопления

    В данной системе вмонтирован насос, для облегчения циркуляции жидкости. Подобная схема исключает большое количество минусов, которые присутствуют в открытом теплоснабжении.

    Особенности разницы функционирования закрытой схемы от открытой состоят в следующем:

    • Расширение жидкости, происходящее в результате её нагревания в котле, компенсируется в мембранном расширительном резервуаре. После того как поступивший в бак теплоноситель охладился, он снова возвращается в систему. Таким образом в ней поддерживается постоянное давление.
    • Создание необходимого давления происходит ещё на стадии установки контура отопления.
    • Циркуляция жидкости осуществляется только при помощи насоса. В следствие этого закрытая схема целиком зависит от наличия электричества (помимо случаев подключения автономного генератора).
    • Наличие циркуляционного насоса не налагает строгих рамок на диаметр используемых труб. Помимо этого трубопровод не обязательно должен быть расположен с уклоном. Главное условие — это расположение насоса на «обратке», для того чтобы в него поступал охлаждённый теплоноситель.
    • Отсутствие уклона труб может сыграть отрицательную роль. Ведь даже при небольшом уклоне система будет функционировать и без электричества. А при горизонтальном расположении труб данная система не работает. Данный минус закрытой схемы перекрывает его высокий коэффициент полезного действия и иные плюсы.
    • Установка данной сети проста и может быть применена для любых помещений, независимо от их площади. Помимо этого не требуется утепление магистрали, так как трубы нагреваются очень быстро.
    • В закрытом типе существует возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя, вместо воды. Так же данная схема меньше подвергается коррозии, вследствие её герметичности.
    • Несмотря на закрытость системы от окружающей среды, её герметичность может быть нарушена. Это может произойти в местах стыков схемы, либо на стадии заполнения её теплоносителем. Так же особо критичными являются места перегибов труб и верхние точки. Для того, чтобы избавиться от воздушных пробок, сеть оборудуется спец. клапанами и кранами Маевского. При наличие в схеме алюминиевых приборов отопления, отводчики воздуха обязательны (при контакте алюминия и теплоносителя выделяется кислород).

    Воздухоотводчик в закрытой и открытой системе отопления

    Помимо этого стоит придерживаться ряда правил монтажа и запуска закрытой системы:

    • Теплоноситель должен двигаться в том же направлении, что и воздух. То есть снизу вверх.
    • После включения системы открыть краны, отводящие воздух, и закрыть краны, спускающие воду.
    • Как только из крана отвода воздуха пойдёт вода — перекрыть его.
    • Только после всего вышеперечисленного запускать циркуляционный насос.

    Открытая и закрытая система теплоснабжения, разница в работе и конструкции.

    Основываясь на вышесказанное, закрытая и открытая системы отличаются:

    1. Стоимость открытого теплоснабжения ниже, особенности при самотёчной циркуляции, в отсутствие насоса и запорной арматуры. Но при этом её монтаж в частном доме затронет весь объём помещений, от подвала до чердака. К тому же необходимо соблюдение уклонов магистрали и диаметров труб.
    2. Монтаж закрытой схемы, помимо прокладки трубопровода, предполагает установку большого количества дополнительных элементов.
    3. КПД закрытой схемы будет выше в любом случае.
    4. В закрытой схеме возможно применение не замерзающего теплоносителя — антифриза (оптимальный вариант для частных домов, не отапливаемых зимой)
    5. В открытой системе необходим постоянный контроль уровня теплоносителя, из за его испарения в окружающую среду.
    6. Закрытый тип энергозависим, за счёт постоянной работы циркуляционного насоса (проблема решается установкой автономного электрогенератора, но в то же время стоит учитывать затраты при его отсутствии)
    7. Установка открытого вида теплоснабжения ограничена общей площадью помещений, в отличие от закрытого.
    8. Срок службы закрытой системы более продолжителен за счёт почти полного отсутствия воздействия коррозии.

    Итоговый выбор закрытой или открытой системы теплоснабжения зависит от условий и места её установки. Но нужно помнить, что для монтажа закрытой системы необходимо обладать определёнными навыками, либо обратиться за консультацией к профессионалам.

    Главные отличия закрытой системы отопления от открытой

    Правильный подбор системы отопления обеспечивает комфорт проживания в частном доме, позволяет сэкономить на оплате коммунальных услуг. Открытая и закрытая система теплоснабжения дают эффективный обогрев, но различаются по оснащению, сложности монтажа и циклу работы.

    Особенности открытой и закрытой систем

    Чтобы обогреть дом, используют замкнутый тип конструкции движения теплоносителя, включающий котел, радиаторы и трубы. Система работает по принципу нагрева воды до определенной температуры в специальном оборудовании, движения по трубопроводу к радиаторам и дальнейшей отдачи тепла для прогрева комнат. После остывания жидкость возвращается обратно к устройству нагрева, образуя повторяющийся цикл.

    Открытая система

    Для понимания, что такое открытая система теплоснабжения, стоит использовать в качестве примера многоквартирный тип зданий. Данный тип обогрева подразумевает использование специального накопительного бака, активно функционирующего в большинстве многоэтажных сооружениях. На крыше многоэтажки находится расширяющая емкость для сбора избытка воды. Бак не герметичен, что позволяет парам уходить во внешнюю среду.

    Открытый вариант монтируется без циркуляционного насоса. Теплоноситель направлен по трубам естественным образом. После нагрева в котле до определенной температуры повышается давление, и горячая вода, поднимаясь наверх, выталкивает холодную. Объем воды при нагревании также увеличивается, поэтому излишек идет в расширительный бачок. Остывший теплоноситель снова направляется в систему.

    Закрытый тип коммуникаций

    Закрытая схема теплоснабжения предусматривает насос, провоцирующий движение воды по трубам. Принудительная циркуляция также реализуется при помощи труб, котла, радиаторов, расширительного бака. Металлический резервуар герметичен, состоит из двух завальцованных частей, имеет следующее наполнение:

    • внутренняя резиновая диафрагма – жаростойкая мембрана;
    • газ в небольшом объеме – заводской азот или накопленный в магистрали воздух.

    Мембрана делит емкость на два отсека – для сбора излишков нагретой воды и для расположения воздуха.

    Теплоноситель двигается по системе, но в момент его нагрева клапан резервуара забирает излишки. Они поступают в расширительный бак, проникают за мембрану и при помощи газа выталкиваются обратно. После охлаждения циркуляционный насос закачивает воду обратно в систему, одновременно контролируя показатели давления. Таким образом происходит деаэрация носителя тепла.

    Основные отличия

    Разница между открытой и закрытой системой отопления заключается в следующем:

    1. Расположение расширительного резервуара. В открытой – верхний этаж частного дома или крыша многоэтажки. В закрытой бак допускается ставить в любом месте.
    2. Изоляция от доступа воздуха. В отличие от открытой, закрытая магистраль защищена от попадания воздушных потоков. Дополнительное давление в верхних точках исключает завоздушивание батарей.
    3. Сложность обустройства. Открытая система будет отличаться от закрытой по типу трубопровода. Изделия большого диаметра монтируют с учетом расположения радиаторов, уклона воздуха, наличия поворотом и подъемов.
    4. Затраты на организацию. Закрытое тепло- и водоснабжение требует финансовых затрат на приобретение толстостенных труб. Сэкономить на открытой системе можно при помощи магистралей небольшого диаметра.
    5. Уровень шума. Принудительный тип циркуляции в замкнутой магистрали предусматривает использование насоса. При правильной установке оборудование не будет шуметь.

    Создание отопления дома закрытого типа позволит сэкономить от 10 до 40 % энергоресурсов за год.

    Варианты подключения систем

    Прокладка коммуникаций осуществляется зависимым и независимым способом. Первый вариант отличается простотой и минимальными затратами на комплектующие. Второй метод применяется в новостройках.

    Зависимый способ

    Специфика схемы – внутридомовой тепловой узел с элеватором. Смеситель теплопункта смешивает горячую воду из внешней магистрали с обратной. Теплоноситель получает при этом температуру до 100 градусов. К преимуществам зависимых систем относятся:

    • поступление воды на обогрев и снабжение прямо из теплотрассы;
    • простота и недорогая цена на оборудование ввода для одного абонента;
    • выдержка больших колебаний температур;
    • небольшой диаметр труб;
    • сокращение расхода теплоносителя.

    В числе недостатков центрального отопления – большой расход воды, сложности с регулировкой температуры и перерасход энергии.

    Внутренняя магистраль является зависимой от внешней подачи тепла.

    Независимый способ

    Схема предусматривает наличие основного и дополнительного контуров циркуляции, которые разделяет теплообменник. В главном контуре вода подается от котельной или ТЭЦ к центральному теплопункту, направляется из него в теплообменник. Дополнительным контуром будет домашнее отопление, получающее тепло от сети.

    Система работает по принципу обогрева воды в двух изолированных контурах. Механизм наружной теплотрассы работает на замкнутую внутреннюю сеть без дальнейшего смешивания жидкости. В числе преимуществ независимой схемы:

    • возможность подключения любого количества теплообменников;
    • использование воды для обогрева и хозяйственных целей;
    • отсутствие колебаний давления в домашнем контуре;
    • регулировка температуры в комнатах при помощи термостата;
    • наличие питьевой воды в ГВС дома;
    • фильтрация теплоносителя от солей в малом контуре.

    Минусы коммуникаций – необходимость периодической промывки теплообменника, расходы на покупку оборудования и регулирующих элементов.

    Особенности разводки труб

    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.

    Разновидности коммуникаций по типу циркуляции

    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.

    Правила монтажа

    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

    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.

    Самостоятельная организация системы отопления

    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.

    Что такое открытая система отопления

    С того времени, когда впервые была применена передача тепловой энергии с помощью воды, для ее распределения по батареям стала использоваться открытая система отопления. Она по сей день успешно служит для обогрева зданий, преимущественно — частных домов. Закрытая схема, работающая под давлением, появилась гораздо позже. Всю информацию, касающуюся устройства, работы и особенностей открытых систем, вы сможете почерпнуть из данной статьи.

    Определение открытой отопительной системы

    Общеизвестно, что между котельной установкой и приборами отопления по трубам циркулирует жидкий теплоноситель, работающий в качестве посредника для передачи тепловой энергии. В отличие от печей, нагревающих воздух вокруг себя напрямую, водяная система способна переносить теплоту на большие расстояния. Это и привело к ее повсеместному внедрению. Простейшая схема открытой системы отопления для одноэтажного дома представлена на рисунке:

    Вода, протекающая по трубопроводам, расширяется вследствие нагревания. Образующийся излишек вытесняется в специальную емкость – расширительный бак. Особенность открытой схемы, отличающая ее от других систем – установленный в самой высокой точке бак открытого типа. Простыми словами, емкость, куда вытесняется излишек горячего теплоносителя, напрямую сообщается с атмосферой.

    Функционирует схема следующим образом. При повышении температуры объем воды в сети возрастает, соответственно, поднимается ее уровень в расширительном баке. При этом часть воздуха из емкости просто вытесняется в атмосферу через патрубок. Когда в силу разных причин температура падает, снижается и уровень теплоносителя в резервуаре, а воздух извне занимает его место, свободно входя через открытый патрубок.

    Примечание. Нельзя путать рассматриваемую схему с таким понятием, как открытая система теплоснабжения. Понятие касается централизованных сетей, из которых теплоноситель безвозвратно отбирается на нужды горячего водоснабжения. При индивидуальном отоплении частных домов и других зданий подобные схемы не применяются.

    Виды открытых систем

    Подобные схемы водяного отопления делятся на виды в зависимости от способа циркуляции и доставки теплоносителя к радиаторам с последующим его возвратом обратно в котел. Нагретая вода может двигаться по магистралям двумя способами:

    • с помощью естественной циркуляции;
    • искусственным побуждением от насоса.

    В силу особенностей конструкции избыточное давление в открытой системе отопления практически отсутствует. В высшей точке оно равняется атмосферному, а в низшей несколько повышается из-за гидростатического воздействия столба воды. Значение этого напора невелико, что дает возможность организовать естественную циркуляцию теплоносителя. Принцип основан на том, что теплоноситель с разной температурой имеет различную плотность, а значит, и массу. Пример: 1м3 воды при t = 40 °С весит 992 кг, после возрастания температуры до 60 °С масса 1м3 падает до 983 кг.

    Казалось бы, разница незначительна. Тем не менее она позволяет остывшему теплоносителю с низкой температурой вытеснять из котла более легкую горячую воду. В трубопроводах возникает естественная (конвективная) циркуляция, а подобные системы называют самотечными либо гравитационными, ведь движение в них происходит за счет силы тяжести. Поэтому скорость течения теплоносителя в магистралях и радиаторах невелика, всего 0.1—0.3 м/с. Зато такие схемы полностью энергонезависимы, при условии, что совместно с ними работают котлы для открытой системы отопления, нетребующие электричества.

    Примечание. В гравитационных системах магистрали делаются с увеличенными уклонами и диаметрами труб.

    С целью повысить скорость протекания воды по трубам и уменьшения времени прогрева помещений в магистраль, идущую от котла, встраивается насос. Он принуждает теплоноситель двигаться со скоростью 0.3—0.7 м/с, из-за чего теплоотдача происходит интенсивнее, а все ветви прогреваются равномернее. Благодаря присутствию насоса расстояние между источником тепла и батареями может быть увеличено как по протяженности, так и по высоте.

    Установка насосного агрегата позволяет создать небольшое избыточное давление в системе отопления, позволяющее теплоносителю хорошо затекать в радиаторы. Это однозначно повышает эффективность работы системы в целом, хотя и делает ее зависимой от наличия электроэнергии.

    Примечание. Чтобы обогрев частного дома не прекращался вместе с отключением электричества, циркуляционный насос принято устанавливать на параллельной байпасной линии.

    Разновидности схем

    Нагретую котлом воду можно доставить к батареям и вернуть в котел разными способами. По способам подачи открытая система отопления с насосом бывает:

    В однотрубной системе подача теплоносителя организована посредством одной магистрали большого диаметра, проходящей мимо всех радиаторов. Приборы присоединяются к ней обоими патрубками, забирая воду из трубы и отдавая ее туда же. Раздающая магистраль может проходить горизонтально в пределах 1 этажа («ленинградка»), как показано на схеме:

    Система может представлять собой вертикальные стояки, пронизывающие несколько перекрытий, а батареи к ним подсоединяются поэтажно. Типовая однотрубная схема отопления с принудительной циркуляцией с вертикальными стояками для двухэтажного дома изображена на рисунке:

    Наряду с кажущейся простотой устройства подобных схем однотрубные системы имеют существенный недостаток: в каждый последующий прибор приходит все более холодная вода. Это накладывает ограничение на количество батарей, для эффективного прогрева их число не должно превышать 5. Другое дело – двухтрубная система, где теплоноситель приходит к радиаторам по одной магистрали, а уходит – по другой. В этом случае протяженность ветвей и количество батарей на каждой из них может быть значительно больше.

    Кроме того, движение теплоносителя можно организовать в одном направлении, чтобы он проходил одинаковое расстояние через все радиаторы. Такая попутная система с циркуляционным насосом изображена на рисунке:

    Двухтрубная система дает возможность доставлять ко всем, даже самым отдаленным батареям, воду с одинаковой температурой. Схема немного сложнее в монтаже, но проще в разработке и надежнее в эксплуатации.

    Плюсы и минусы

    Открытая отопительная система до сих пор не потеряла своей актуальности, а в последнее время даже переживает второе рождение, и этому есть свои причины. Многие домовладельцы озабочены энергонезависимостью своих коммуникаций, а схема с открытым баком позволяет этого достичь. Есть у нее и другие достоинства:

    • производить заполнение открытой системы теплоснабжения и спуск воздуха проще, нежели в закрытой. Не нужно следить за максимальным давлением, а при наполнении воздух очень быстро покидает трубопроводы через открытый расширительный бак. Остается только развоздушить радиаторы;
    • проще осуществлять подпитку: опять же, контроль за давлением не требуется, а воду можно доливать в емкость хоть ведром;
    • работа системы не зависит от наличия протечек: здесь рабочее давление весьма незначительно, поэтому пока в тепловой сети есть вода, она будет функционировать исправно.

    Как водится, не обошлось и без недостатков, из-за которых подобные системы стали постепенно вытесняться схемами закрытого типа с мембранным расширительным баком. По причине прямого контакта теплоносителя с атмосферным воздухом в емкости происходит сразу 2 процесса: естественное испарение горячей воды и насыщение ее кислородом. Отсюда проистекают следующие требования:

    • надо следить за уровнем воды в резервуаре и вовремя его пополнять;
    • нельзя заполнять отопительную сеть антифризом, что при испарении выделяет вредные вещества.

    Насыщение кислородом теплоносителя приводит к уменьшению срока службы стальных деталей котла. По перечисленным причинам открытая система давно не применяется в многоквартирном доме, хотя в 60—70-е годы советской эпохи такая практика имела место в жилых зданиях малой этажности. Также нежелательна ее эксплуатация с высокотемпературными источниками тепла, когда теплоноситель близок к температуре кипения. Дело в том, что при повышенном давлении в закрытой сети этот порог повышается, а испаряться воде некуда. В открытой системе количество воды станет быстро уменьшаться, освобождая весь объем расширительного бака для воздуха.

    Заключение

    Открытые водяные системы – настоящая находка для тех людей, кто хочет полной независимости от внешних источников энергии. Правда, за это приходится расплачиваться увеличенными диаметрами трубопроводов и обеспечением необходимых уклонов. В результате скрыть эти магистрали весьма непросто и они портят своим видом интерьер комнат. Также снижена скорость прогрева жилища, затруднено автоматическое регулирование с помощью термостатических радиаторных вентилей.

    Открытая система (теория систем)

    Открытые системы, термодинамические системы, которые обмениваются с окружающей средой веществом (а также энергией и импульсом). К наиболее важному типу Открытые системы относятся химические системы, в которых непрерывно протекают химические реакции, происходит поступление реагирующих веществ извне, а продукты реакций отводятся. Биологические системы, живые организмы можно также рассматривать как открытые химические системы. Такой подход к живым организмам позволяет исследовать процессы их развития и жизнедеятельности на основе законов термодинамики неравновесных процессов, физической и химической кинетики.

    Наиболее простыми являются свойства Открытые системы вблизи состояния термодинамического равновесия. Если отклонение Открытые системы от термодинамического равновесия мало и её состояние изменяется медленно, то неравновесное состояние можно охарактеризовать теми же параметрами, что и равновесное: температурой, химическими потенциалами компонентов системы и др. (но не с постоянными для всей системы значениями, а с зависящими от координат и времени). Степень неупорядоченности таких Открытые системы, как и систем в равновесном состоянии, характеризуется энтропией. Энтропия Открытые системы в неравновесном (локально-равновесном) состоянии определяется, в силу аддитивности энтропии, как сумма значений энтропии отдельных малых элементов системы, находящихся в локальном равновесии.

    Отклонения термодинамических параметров от их равновесных значений (термодинамические силы) вызывают в системе потоки энергии и вещества (см. Переноса явления). Происходящие процессы переноса приводят к росту энтропии системы. Приращение энтропии системы в единицу времени называют производством энтропии.

    Согласно второму началу термодинамики, в замкнутой изолированной системе энтропия, возрастая, стремится к своему равновесному максимальному значению, а производство энтропии — к нулю. В отличие от замкнутой системы, в Открытые системы возможны стационарные состояния с постоянным производством энтропии, которая должна при этом отводиться от системы. Такое стационарное состояние характеризуется постоянством скоростей химических реакций и переноса реагирующих веществ и энергии. При таком «проточном равновесии» производство энтропии в Открытые системы минимально (Пригожина теорема). Стационарное неравновесное состояние играет в термодинамике Открытые системы такую же роль, какую играет термодинамическое равновесие для изолированных систем в термодинамике равновесных процессов. Энтропия О с. в этом состоянии удерживается постоянной, т.к. её производство компенсируется отводом от системы, но это стационарное значение энтропии не соответствует её максимуму, как в изолированной системе.

    Наиболее интересные свойства Открытые системы выявляются при нелинейных процессах. При таких процессах в Открытые системы возможно осуществление термодинамически устойчивых неравновесных (в частном случае стационарных) состояний, далёких от состояния термодинамического равновесия и характеризующихся определённой пространственной или временной упорядоченностью (структурой), которую называют диссипативной, т.к. её существование требует непрерывного обмена веществом и энергией с окружающей средой. Нелинейные процессы в Открытые системы и возможность образований структур исследуются на основе уравнений кинетики химической; баланса скоростей химических реакций в системе со скоростями подачи реагирующих веществ и отвода продуктов реакции. Накопление в Открытые системы активных продуктов реакций или теплоты может привести к автоколебательному (самоподдерживающемуся) режиму реакций. Для этого необходимо, чтобы в системе реализовалась положительная обратная связь: ускорение реакций под воздействием либо её продукта (химический автокатализ), либо теплоты, выделяющейся при реакции. Подобно тому, как в колебательном контуре с положительной обратной связью возникают устойчивые саморегулирующиеся незатухающие колебания (автоколебания), в химической Открытые системы с положительной обратной связью возникают незатухающие саморегулирующиеся химические реакции. Автокаталитические реакции могут привести к неустойчивости химических процессов в однородной среде и к появлению у Открытые системы стационарных состояний с упорядоченным пространственным неоднородным распределением концентраций (диссипативных структур с упорядоченностью на макроскопическом уровне). Характер структур определяется конкретным типом химических реакций. В Открытые системы возможны также концентрационные волны сложного нелинейного характера.

    Теория Открытые системы важна для понимания физико-химических процессов, лежащих в основе жизни, т.к. живой организм представляет собой устойчивую саморегулирующуюся Открытые системы, обладающую высокой организацией как на молекулярном, так и на макроскопическом уровне. Подход к живым системам как к Открытые системы, в которых протекают нелинейные химические реакции, открывает новые возможности для исследования процессов молекулярной самоорганизации на ранних этапах возникновения жизни.

    Теория Открытые системы является частным случаем общей теории систем, к которым относятся, например, рассматриваемые в кибернетике системы переработки информации, транспортные узлы, системы энергоснабжения и др. Подобные системы, хотя и не являются термодинамическими, но описываются системой уравнений баланса, в общем случае нелинейных, аналогичных рассматриваемым для физико-химических и биологических Открытые системы Для всех систем существуют общие проблемы регулирования и оптимального функционирования.

    Ссылка на основную публикацию