✅ Otevřený a uzavřený systém - základní rozdíly
Při důkladné rekonstrukci topení nebo stavbě domu se často setkáváme s pojmy uzavřený a otevřený systém ústředního topení. Stojí za to vědět, co to znamená a jaké jsou mezi nimi rozdíly. Obecně v Evropě i ve světě se používají dvě základní kategorie, tedy typy systémů ústředního topení - otevřený a uzavřený systém. Stojí za to znát základní rozdíly mezi nimi.
☑️ Otevřený a uzavřený systém ústředního topení jsou dva základní modely topných systémů. Mimo tyto dva typy v podstatě nemůžeme vytvořit nic jiného.
Oba typy ústředního topení se od sebe liší, mají zcela jiné vlastnosti a funkce - takže si nemůžeme jednoduše vybrat kterýkoli z nich. Každý z nich pracuje s určitým typem topných zařízení a má určité výhody oproti druhému, nebo v některých ohledech ustupuje druhému. Za modernější se považuje uzavřený systém - to však neznamená, že je vždy možné jej použít. V článku prozkoumáme a podrobněji probereme hlavní rozdíly mezi uzavřeným a otevřeným systémem ústředního topení.
Otevřený systém ústředního topení spočívá v tom, že tento topný systém není těsně uzavřený - musí mít bod, kde je v kontaktu se vzduchem. Teplá voda, která napájí naše radiátory a vytápí byt, cirkuluje v systému potrubí, který má obvykle ve svém nejvyšším bodě (obvykle na půdě nebo podkroví) otevřenou expanzní nádobu. Jedná se o zařízení jednoduché konstrukce připomínající vědro (může mít jakýkoli tvar) s víkem. Když se voda v otevřeném systému ústředního topení zahřívá (samozřejmě díky topnému kotli, krbu apod.), tlak v systému stoupá a víko expanzní nádoby se zvedá. Tím se systém okysličuje - je v kontaktu se vzduchem - což má klíčový význam.
Často se říká, že otevřený systém je zastaralý a že moderní topné systémy by měly být uzavřené. Těžko nesouhlasit s touto tezí, avšak v některých případech má otevřený systém ústředního topení své výhody. Ne nutně jsou schopny pokrýt nevýhody - ale přesto stojí za zmínku výhody otevřeného systému.
✅ Především otevřený systém ústředního topení umožňuje gravitační provoz (systém přirozené cirkulace), což v moderních uzavřených systémech ústředního topení vyžadujících oběhová čerpadla nebude fungovat. Gravitační systém funguje na principu změny tlaku v jednotlivých částech topného systému - voda tedy začne sama cirkulovat, jakmile se spustí topení (zjednodušeně - když zapneme topný kotel nebo zapálíme například v krbu). Absence nutnosti instalace čerpadla znamená určitou úsporu (dobré čerpadlo pro ústřední topení stojí několik set zlotých), ale úsporou bude především to, že oběhové čerpadlo nebude spotřebovávat elektřinu po mnoho let.
Topná zařízení, která jsou považována za primitivnější ve své konstrukci a méně účinná, jsou často určena pro otevřený systém. Jedná se často o krby s vodním pláštěm, ale také o staré typy kotlů - například na uhlí, pevná paliva, dřevo, tzv. „směsi“. Většina těchto zařízení nemá automatiku, která by vypnula zařízení, když je dům vyhřátý. Obvykle přestanou vytápět náš dům teprve tehdy, když dojde palivo - například když dojde dřevo v krbu nebo v spalovací komoře.
Jelikož se tato zařízení nevypnou, mohou vést k přehřátí systému ústředního topení a nebezpečnému zvýšení tlaku v trubkách. Tlak, podceňovaný laiky, by mohl dokonce tyto trubky roztrhnout. Z tohoto důvodu je montáž starých kotlů v uzavřených systémech přímo nebezpečná.
✅ Otevřený systém ústředního topení má tu výhodu, že v případě přehřátí systému a zvýšení tlaku otevře expanzní nádobu, což automaticky sníží tlak v instalaci a odvede část vody do kanalizace. Část vody navíc jednoduše odpaří přes otevřenou expanzní nádobu. To ochrání náš systém před poškozením.
☑️ Nevýhody otevřených systémů jsou bohužel značné a často je diskvalifikují z moderních topných systémů.
I když některá zařízení mohou pracovat pouze v otevřeném systému, nevýhody otevřeného systému v ústředním topení jsou natolik významné, že převažují nad výhodami. V průběhu let je stále těžší najít jeho příznivce mezi montéry topných zařízení a další používání otevřených systémů často vyplývá z nutnosti (například máme topný kotel, který to vyžaduje).
Níže probereme jednotlivé nevýhody otevřených systémů ústředního topení:
To, že voda v otevřeném systému má přístup k vzduchu, má blahodárný vliv na ochranu ústředního topení před nadměrným tlakem - je to však také hlavní důvod, proč jsou otevřené systémy považovány za škodlivější. Odpařování vody ze systému vyžaduje doplňování vody. Jak víme, voda obsahující určité minerály (hlavně hořčík a vápník) způsobuje usazování vodního kamene. Vodní kámen je obrovským problémem ovlivňujícím účinnost topných systémů. Staré zanesené systémy ústředního topení v extrémních situacích mohou zvýšit množství paliva potřebného k vytápění domu až o 60 % (samozřejmě mluvíme o usazeninách kamene po mnoha letech).
➡️ Potenciál pro tvorbu vodního kamene není jediným problémem, přítomnost vzduchu ve vodě také způsobuje potenciální korozi zařízení, jako jsou radiátory, tepelne výměníky, bojlery, což vede k rychlejší potřebě jejich výměny a obecně ke kontaminaci instalace. Srovnání čistoty a účinnosti uzavřeného a otevřeného systému - například po 5 nebo 10 letech - vždy výrazně vyjde ve prospěch uzavřeného systému, který si zachovává relativní čistotu.
✅ Z výše uvedeného důvodu, tedy potenciální škodlivosti otevřených systémů, výrobci moderních topných zařízení nabitých automatizací, jako jsou například kondenzační kotle (plynové) nebo tepelná čerpadla, obvykle neuznávají záruku, pokud používáte zařízení v otevřeném systému. Výrobce obvykle informuje o tom, v jakém systému by měl být dodaný systém instalován.
Podlahové vytápění je systém tenkých trubek, proto je hygiena takové instalace velmi důležitá. Udržování podlahového vytápění v systému, který nese pravidelné usazování kamene, by po určité době způsobilo, že některé topné okruhy by byly neprůchodné. To by v podstatě znemožnilo provoz podlahového vytápění - a to nelze účinně opravit jinak, než odstraněním podlahy, rozbitím betonu a instalací nových trubek.
☑️ Jaké jsou základní rozdíly mezi uzavřeným a otevřeným systémem? Jak funguje uzavřený systém?
Uzavřený systém ústředního topení je opakem otevřeného systému. Rovněž musí mít možnost neutralizace nadměrného tlaku v případě přehřátí systému - jedná se však o expanzní nádoby uzavřeného typu. Ty nejsou tak účinné jako otevřené expanzní nádoby, ale - stručně řečeno - není potřeba, aby byly tak účinné. Uzavřený systém ústředního topení je určen pro práci s moderními topnými zařízeními, která mají teplotní čidla a sama se vypnou, aby chránila systém před přehřátím. Proto by bezwladné kotle nebo krby neměly pracovat v uzavřeném systému, ale v otevřeném.
✅ Především hygiena uzavřeného topného systému
Základní výhodou uzavřeného systému je absence škodlivého potenciálu koroze a usazování kotelního kamene. Každá voda v oblasti s vysokou tvrdostí vody má potenciál vytvářet kotelní kámen, což vyplývá z její fyzikálně-chemické struktury. V uzavřeném systému však voda nepřichází do styku se vzduchem. Neodpařuje se tedy. V takové situaci se do systému zřídka dopouští nová voda, stále se jedná o stejnou vodu. Po prvním vysrážení vápníku už není schopna vytvářet další usazeniny kotelního kamene - tudíž je uzavřený systém obecně zdravější pro topný systém.
Jak jsme již zmínili, otevřený systém není doporučován pro podlahové vytápění. Uzavřený systém, díky absenci reálného potenciálu pro ucpávání tenkých trubek podlahového vytápění, může být používán jak s podlahovým vytápěním, tak s radiátory. Je tedy bezpochyby mnohem funkčnější.
✅ Tepelná čerpadla a kondenzační kotle pracují v uzavřeném systému, ne v otevřeném
Skutečně téměř neexistují výrobci plynových kotlů nebo tepelných čerpadel, kteří by umožňovali použití jejich zařízení v otevřených systémech. V uzavřeném systému je prostředí velmi bezpečné - tudíž je to absolutně jediné řešení, pokud chcete instalovat tepelné čerpadlo nebo moderní plynový kotel. Výjimky jsou velmi vzácné, ale obecně lze říci, že tato zařízení nejsou instalována v otevřených systémech, pouze v uzavřených.
✅ Nevýhod uzavřeného systému je mnohem méně než výhod.
Bohužel uzavřený systém ústředního topení má také některé nevýhody:
✅ Pokud tedy chcete mít v domě „zdravější“ a „čistší“ uzavřený systém, nemůžete k němu přímo připojit uhelný kotel, alespoň ne přímo (existují způsoby, jak kombinovat uzavřený a otevřený systém v jednom systému - prostřednictvím deskového výměníku - ale o tom později).
➡️ Další nevýhodou uzavřeného systému je, že v systémech tohoto typu pracujících s tenčími trubkami se gravitační systém neosvědčí - takže rozhodně bude potřeba oběhové čerpadlo. Kvůli jeho konstrukci voda nebude efektivně cirkulovat na gravitačním principu, a proto tento typ experimentů nedoporučujeme. Musíme přijmout přítomnost čerpadla a určitou spotřebu elektřiny, což je cena za moderní ústřední topení.
Zmínili jsme, že v otevřených systémech ústředního topení je možný gravitační provoz. Nicméně - není to ani požadavek, ani doporučení. Systémy bez čerpadla (rozhodně nedoporučované pro uzavřené modely) si poradí v konkrétních podmínkách a kdysi byly dokonce normou. Není však pravda, že vždy budou fungovat efektivně, pokud se rozhodneme pro otevřený systém. Záleží to například na rozlehlosti našeho ústředního topení (tedy na velikosti budovy) a také na tom, zda je to patrová budova.
Pokud jde o náš názor - pokud se už rozhodneme pro systém s otevřenou expanzní nádobou, doporučujeme otevřený systém s čerpadlem. Bude to systém mnohem efektivnější a máme šanci vyhnout se nedostatečně vytápěným místnostem. Gravitační systémy jsou nedostižným snem, ale také trochu utopií, která funguje v malých domech. Otevřený systém s čerpadlem - pokud se nerozhodneme uzavřít systém - je podle nás realistickým a obvykle lepším řešením.
Ano, technicky je možné mít v rámci jednoho domu otevřený i uzavřený systém. Navíc to není neobvyklé ani extravagantní řešení, ale běžně používané při modernizaci starých domů. Zatímco při instalaci topení v nových domech obvykle sázíme na různé typy tepelných čerpadel, plynové kotle, energeticky úsporné elektrické kotle a moderní kotle na pelety - takže se ihned volí uzavřený systém, který je příznivější pro projekty s podlahovým vytápěním.
Mezitím v starých budovách byl obvykle původně instalován otevřený systém ústředního topení - tak se to dříve dělalo. Proto existují různé nuance - zejména pokud chceme mít v jednom domě jak uhelný, tak plynový kotel. Nebo když chceme mít krb i tepelné čerpadlo.
Samozřejmě existuje mnoho dalších potenciálních příkladů, ale v zásadě je schéma kombinace uzavřeného a otevřeného systému obvykle podobné nebo téměř stejné. Díky výměníkům tepla, poměrně levným zařízením (pokud se nejedná o výměník pro tepelné čerpadlo), jsme schopni mít oba systémy, z nichž každý může mít svůj vlastní zdroj tepla.
Rozhodně uzavřený systém je lepší a vykazuje podstatně menší škodlivost pro celý systém ústředního topení. Zůstává zdravý po mnoho let a nemá tendenci degradovat se s každou sezónou hromaděním stále většího množství nečistot a kotelního kamene. Nezpůsobuje drastický nárůst spotřeby paliva nebo elektřiny v průběhu stárnutí.
Přesto to není otázka svobodné volby - zda zvolíte otevřený nebo uzavřený systém, skutečně závisí na zdroji tepla, které bude váš dům vytápět. Není vyloučeno, že budou dvě zdroje tepla, které budou vyžadovat oba systémy v rámci jednoho domu.
Nedostatečné dimenzování výměníku tepla - co to v praxi znamená?
Předimenzování výměníku tepla - k čemu to slouží?
Jak vybrat výměník tepla pro plynový kotel?
Jak správně připojit tepelný výměník Nordic Tec? Je možné zaměnit směry průtoku?
Jak probíhá výrobní proces pájených deskových výměníků tepla?
Dějepis - Historie deskových výměníků tepla - odkud pocházejí?
Zanechat komentář