Душ        02.02.2019   

Открытые и закрытые системы. Место и роль обратной связи в открытых системах. Преимущества системы отопления закрытого типа

Для того чтобы в доме было тепло даже в лютые морозы, необходимо заранее позаботиться о создании в нем системы отопления. Она может быть как открытого типа, так и закрытого. Более подробнее стоит остановиться на втором виде системы отопления. Ведь отдают ей предпочтение нередко. На это есть свои причины, так как она обладает многочисленными преимуществами и незначительными минусами. Но перед тем как с ними ознакомиться, следует узнать о том, как функционирует закрытая система отопления и какая схема ее установки существует.

Рисунок 1. Схема двухтрубной закрытой системы отопления.

Основные принципы работы

Начните с рассмотрения функционирования системы отопления закрытого типа. Ее принцип работы состоит в том, что при повышении в ней температуры открывается клапан, благодаря этому излишки теплоносителя перемещаются в мембранный металлический бак. Если же температура в системе понижается, то при помощи насосов вода закачивается обратно в систему. Благодаря этому происходит автоматическая регулировка давления в небольших пределах.

Стоит заметить, что при организации закрытой системы отопления можно использовать вместо расширительного бака безнапорный. Его главная особенность состоит в том, что он может заполняться теплоносителем на 100%.

Тогда как мембранная емкость вмещает в себя определенное количество воздуха (газа), поэтому она не может быть полностью заполнена водой.

Подбирать расширительный или безнапорный бак необходимо в соответствии с мощностью, которую имеет закрытая система отопления. Тогда будет обеспечен эффективный нагрев теплоносителя и оптимальное давление в трубах и радиаторах. Отлично, если бак будет оснащен предохранительным клапаном. Он не позволит, чтобы давление в системе в случае форс-мажорных обстоятельств превысило максимально допустимый рубеж. Конечно, стоимость таких емкостей находится на порядок выше, чем обычных баков, но лучше приобретать все-таки их.

Принято считать, что открытая система отопления подвержена проникновению воздуха, а закрытая нет, хотя на практике все же можно наблюдать, что в ней скапливается кислород. Обычно он образовывается в ней при первоначальном и последующем наполнении труб и батарей водой, а также из-за разгерметизации стыков. Для того чтобы избавить закрытую систему отопления от воздуха, необходимо при ее организации применять поплавковые воздухоотводчики автоматического типа либо обычные краны Маевского. Тогда как для отвода растворенного кислорода в теплоносителе лучше использовать сепараторы, их нужно монтировать непосредственно в трубопроводе. Благодаря им будет обеспеченна эффективная работа отопления. Наряду с этим будет производиться деаэрация воды в радиаторах.

Схема закрытых систем отопления

Котел для отопления выбирается исходя из необходимой мощности, которая зависит от размеров отапливаемого помещения.

Теперь стоит непосредственно перейти к рассмотрению схемы организаций такого типа отопления, которая представлена на рисунке 1. На ней видно, что главным элементом в системе закрытого типа является газовый котел. К нему подсоединены трубопроводные трубы, циркуляционный насос и расширительный бак. Схема также показывает, что именно через все эти элементы проходит теплоноситель с высокой температурой. Эффективное его распределение по трубам и радиаторам происходит непосредственно благодаря наличию насоса, между тем, не каждая открытая система отопления им оснащается. Также схема показывает, что после того, как теплоноситель поступает в последний радиатор, он, уже практически остывший, через трубы подается обратно в котел, где вновь нагревается и отправляется циркулировать по системе отопления.

Схема показывает, что здесь присутствует замкнутая цепочка. Именно поэтому систему отопления называют закрытой. Важно заметить, что ее монтаж не отличается сложностью. Особенно, когда ее организуют для небольшого дома. Поэтому закрытая система отопления может быть создана своими руками при соблюдении вами представленных ниже рекомендаций.

Чтобы монтаж такого отопления прошел успешно, следует придерживаться следующих советов:

Использование закрытой системы отопления в доме подразумевает отельное помещение для расположения котла.

  1. Для закрытой системы нужно правильно выбрать котел. Он должен иметь необходимую мощность. Только тогда обогрев дома будет происходить эффективно и экономично. Рассчитывают мощность котла для закрытой отопительной системы с учетом ряда индивидуальных особенностей жилища. Чтобы определить данный параметр приблизительно, можно воспользоваться общепринятым способом. Он предусматривает использования 1 кВт мощности котла на 10 кв. м. помещения. Соответственно, если ваш дом имеет, к примеру, площадь в 100 кв. м., то потребуется купить оборудование для закрытой системы отопления, рассчитанный на 10 кВт.
  2. Выбирать место для монтажа котла нужно с учетом СНиП II-35-76. Они предполагают использование для отопительного оборудования отдельного помещения, которое оснащено дверью, окном и вентиляцией. Его площадь должна быть как минимум 4 кв.м. с выстой потолков от 2,5 м.
  3. Нужно обязательно предусмотреть дымоход. Он необходим, когда монтируется и открытая система отопления, и закрытая. Нижнее входное отверстие в нем должно оставить не менее 25 см.
  4. Следует помнить, что трубопроводы являются «кровеносными сосудами» закрытой системы отопления, поэтому к их выбору нужно подходить со всей ответственностью. Лучше, если будут куплены металлопластиковые изделия. Их монтаж можно осуществлять без применения сварки, при этом они обеспечат высокую герметичность за счет того, что соединяются при помощи резьбовых и прессовых соединений. Если же планируется «спрятать» трубы в стенах, то тогда лучше выбирать медные.
  5. Осуществляя монтаж такой системы отопления, следует выбирать для ее оснащения анодированные радиаторы. Остановить свой выбор стоит именно на них, потому что им присущи высокая прочность биметалла, отменные тепловые свойства алюминия и антикоррозийная устойчивость чугуна. С помощью них можно будет создать долговечное отопление.
  6. Устанавливать батареи нужно под окнами, тогда теплый воздух, исходящий от них, будет блокировать движение сквозняков, которые поступают из отверстий в рамах. Секции радиаторов обязательно необходимо располагать вертикально. Все нагревательные элементы в помещении должны находиться на одном уровне. Только в этом случае будет обеспечена бесперебойная работа отопления.
  7. Монтировать радиаторы необходимо на расстоянии 60 мм от пола. От верха секций до подоконников оно должно составить не менее 50 мм.
  8. Для контроля уровня теплоотдачи батарей используйте в ходе монтажа системы запорно-регулирующую арматуру. В качестве нее могут выступать терморегуляторы автоматического типа, шаровые краны или конусные вентили. Выбирайте их высокого качества, тогда они прослужат вам около 20-30 лет.

Основные плюсы и минусы

И последнее, что следует узнать о закрытых отопительных системах: какими достоинствами они обладают. Их достаточно много, поэтому стоит остановиться на самых основных. Их список следующий:

  1. Оперативность монтажа. Закрытая система устанавливается намного быстрее, чем открытая. Поэтому вы сможете минимизировать временные затраты, связанные с установкой отопления в своем доме, и произвести монтаж до наступления холодов.
  2. Значительная теплоотдача. У закрытых систем отопления наблюдается высокая эффективность функционирования. Они нагревают дом намного быстрее, при этом во всех батареях присутствует теплоноситель практически одинаковой температуры.
  3. Отсутствие утечек теплоносителя. Поскольку для монтажа закрытых отопительных систем используются мембранные и безнапорные баки, то они не позволяют воде испаряться.
  4. Можно использовать трубы небольшого диаметра. Теплоотдача закрытых систем отопления даже с ними будет оставаться высокой. При этом данный фактор позволяет снизить расходы, ведь трубы меньшего диаметра стоят недорого.
  5. Высокая экономичность. Благодаря замкнутой системе отопления уходить на обогрев дома будет минимум энергии. Поэтому расходы будут минимальны.
  6. Высокий срок службы. Произведя монтаж такого отопления, можно будет не волноваться о том, что потребуется его осуществлять вновь через несколько лет. Это не нужно будет делать на протяжении многих десятилетий.
  7. Минимизация коррозии системы отопления. Благодаря тому, что все стыки в ней отличаются высокой герметичностью, не происходит разрушение трубопровода и радиаторов.
  8. Возможность использовать различный теплоноситель. В закрытых системах можно применять не только воду, но и антифриз. Поэтому при монтаже потребуется сделать взвешенный выбор между этими 2-мя теплоносителями.


При этом стоит выделить и минусы такого отопления. Их немного, и они следующие:
  1. Энергозависимость. Поскольку схема организации закрытой системы предусматривает наличие циркуляционного насоса, то она сразу же становится зависимой от тока. Ведь если будет прекращена его подача, то работать отопление не будет.
  2. Необходимость покупать большой расширительный бак. Открытая система допускает наличие небольшой емкости для хранения воды, тогда как закрытых требуется использовать баки больших объемов.


На этом все минусы такой отопительной системы заканчиваются. Становится понятно, что их совсем немного. А значит монтаж системы отопления закрытого типа станет верным решением. С помощью нее вы сможете эффективно обогревать свой дом с минимальными затратами. Удачи в монтаже!

Система – совокупность взаимосвязанных действующих элементов, организованная для определенной цели и по отношению к внешней окружающей среде. Признаками системы являются: - совокупность составляющих ее элементов;

Единство главной цели для всех элементов – системообразущий фактор;

Наличие связи между ними – условие формирования системы;

Целостность и единство элементов;

Наличие структуры и иерархичности элементов;

Относительная самостоятельность элементов – каждый из них сам обладает свойствами

системы; - наличие входов, выходов, контроля и управления элементами.

Свойствами системы являются:

Свойство взаимосвязанности элементов системы – система образуется только в результате связи между элементами совокупности. От наличия этой связи зависит возникновение системного эффекта – изменение общей эффективности взаимосвязанных элементов. Качество связи определяет увеличение или уменьшение результата. Эффективность простой суммы несвязанных эле-ментов невысока;

Свойство эмерджентности: потенциал системы может быть большим, равным или меньшим суммы потенциалов составляющих его элементов, что определяется характером связи элементов;

Свойство самосохранения – система стремится сохранить свою структуру неизменной при наличии трансформирующих воздействий;

Свойство организационной целостности – система как дифференцированное целое имеет потребность в структурировании, координации и управлении для сохранения своей целостности.

Закрытая система не зависит от окружающей среды, отделена от нее и не взаимодействует с ней – это самодостаточное целое.

Открытая система находится в постоянном взаимодействии и обмене с внешней средой, от которой зависит ее функционирование. Она способна приспосабливаться к изменившимся внешним условиям своего существования, изменяя свою структуру.

Однако различие между закрытыми и открытыми системами носит, скорее, количественный характер, чем качественный. Любая система является отчасти закрытой, отчасти открытой, и вопрос заключается в том, насколько велика роль внешней среды в функционировании конкретной системы. Открытые системы способны к самоуправлению, адаптации и развитию, благодаря таким свойствам, как гомеостазис и управление посредством обратной связи.

Традиционная метафора организации как военной/механической бюрократии является моделью закрытой системы, потому что окружающая среда в ней рассматривается как данность, ее влияние на функционирование организации игнорировалось. В противоположность этому подходу метафоры организации как биологической или когнитивной системы подчеркивают ее взаимодействие с окружением. Эти модели основываются на подходе открытых систем. Внимательное рассмотрение этих трех метафор обеспечит понимание организаций и того, как они функционируют. Каждая точка зрения привносит что-то свое в это понимание. Дополнительная информация Различаются системы открытые и закрытые. Понятие закрытой системы порождено физическими науками. Здесь понимается, что система является самосдерживаемой. Ее главная характеристика в том, что она существенно игнорирует эффект внешнего воздействия. Совершенной системой закрытого типа была бы та, которая не принимает энергии от внешних источников и не дает энергию своему внешнему окружению.

Закрытая организационная система имеет малую применяемость.

Существует два основных типа систем: закрытые и открытые. Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы от среды, окружающей систему. Закрытая система, как это становиться по названию - отграничена от окружающего мира. Взаимодействие происходит только внутри системы между ее структурными компонентами.

В противоположность закрытой системе, открытая система функционирует благодаря взаимодействию с окружающим миром. Первостепенное значение при этом имеет обмен энергией и информацией с окружающей средой, представленной системами разного калибра. Открытая система характеризуется взаимодействием с внешней средой. Энергия, информация, материалы - это объекты обмена с внешней средой через проницаемые границы системы. Такая система не является самообеспечивающейся, она зависит от энергии, информации и материалов, поступающих извне. Кроме того, открытая система имеет способность приспосабливаться к изменениям во внешней среде и должна делать это для того, чтобы продолжить свое функционирование.

Руководители, в основном, занимаются системами открытыми, потому что все организации являются открытыми системами. Выживание любой организации зависит от внешнего мира.

Закрытость и открытость систем бывает разной степени выраженности. Абсолютно закрытая и абсолютно открытая системы - это достаточно абстрактные понятия. Даже в сложнейших научных экспериментах и при особых природных обстоятельствах (глубоко в космосе, в центре звезды) достижение абсолютно открытого или закрытого состояния невозможно. Все, что будет сказано ниже, относиться к промежуточным состояниям разной степени выраженности.

Возможны как бы промежуточные состояния: мнимо открытая и мнимо закрытая система. Мнимость проявляется в том, что обладая внешними признаками одного типа, на самом деле система относиться к другому типу. Организация, исповедующая принципы - мы сами себе все сделаем, осуществляет взаимодействие с окружающим миром. А СССР, сообщавший всем, какой он открытый, в действительности был гораздо более закрытым. И, как и следовало ожидать - развалился.

Основная черта действующих систем в том, что происходит изменение. Как внутри системы, так и между системами происходит перераспределение энергии, информации и ресурсов. Данные операции обмена в теории систем называются Флуктуации (колебания). Как вода течет туда, где ниже, так и все обмены происходят на основе трех принципов.
1. При обыкновенных условиях перераспределение ресурсов происходит из мест с большей плотностью в места с меньшей плотностью.
2. Производимые изменения зависят не только от количества перемешенных ресурсов, но и от разности градиентов между местами откуда и куда перемещают, и от скорости перемещения.
3. Движение в обратном направлении определенного ресурса (оттуда, где меньше, туда, где больше) возможно, если в более глобальном масштабе происходит выравнивание градиентов.

Фактически, зная три этих момента, можно описать все возможные изменения систем.

Закрытая система более стабильна, так как не подвержена изменениям при взаимодействии с окружением.
Результатом всех перераспределений между элементами закрытой системы через определенный промежуток времени будет равномерное и однородное состояние. Наступает гибель системы.
Открытая система существует не за счет стабилизации процессов, а за счет постоянного обмена со своим окружением. Особенно за счет обмена энергией и информацией. Гибкое равновесие.
При формировании системы также формируются механизмы саморегуляции, несущие в основе петли обратной связи.
При получении системой излишнего количества информации и/или энергии возможен переход на более высокий уровень организации за счет перетряхивания системы и подключения механизмов саморегуляции и стабилизации.