Открытая система

Организация как открытая система

Введение. 2

Эволюция понятия «система». 2

Понятие организации и ее характерные черты.. 3

Основные элементы организации как системы.. 3

Открытые и закрытые системы.3

Заключение. 3

Список использованной литературы:3

Введение

Каждый человек в течении всей своей жизни так или иначе связан с организациями.

Именно в них или при их содействии люди растут, учатся, работают, преодолевают недуги, вступают в многообразные отношения, развивают науку и культуру.

В рамках организаций повсеместно осуществляется человеческая деятельность. Нет организаций без людей, равно как и нет людей, которым не приходится иметь дело с организациями.

Организация – сложный организм. В нем переплетаются и уживаются интересы личности и групп, стимулы и ограничения, жесткая технология и инновации, безусловная дисциплина и свободное творчество, нормативные требования и неформальные инициативы.

Они погибают, когда оказываются неспособными выполнять свои задачи.

Целью написания данного реферата является изучение организации как системы.

Объектом изучения является понятие организации.

Приступая к всестороннему изучению организаций необходимо знать о том, что существуют различия в трактовке термина «организация».

В одних случаях он употребляется для обозначения свойства, понимаемого как деятельность по упорядочению всех элементов определенного объекта во времени и пространстве. Такое истолкование близко к понятию «организовывать».

Во множестве же других случаев термин «организация» рассматривается как объект, обладающей упорядоченной внутренней структурой.

Эволюция понятия «система»

Одним из базовых понятий в «Теории организации» является понятие системы, которое, как известно, давно и с успехом используется в других отраслях знаний. Понятие системы имеет длительную историю. Еще в античности был сформулирован тезис о том, что целое больше суммы его частей. Стоики истолковывали систему как мировой порядок.

Платон и Аристотель большое внимание уделяли особенностям системы знания и системе элементов мироздания. Понятие системы органически связано с понятием целостности, элемента, подсистемы, связи, отношения, структуры, иерархии, многоуровневости и др. Термин используется, когда хотят охарактеризовать сложный объект как единое целое.

Обычно система определяется как совокупность элементов, объединенных некоторой формой регулярного взаимодействия или взаимозависимости для выполнения заданной функции. В понятие «система» на разных этапах ее рассмотрения можно вкладывать разное содержание, говорить о системе как бы в разных ее формах, в зависимости от задачи, которую ставит перед собой исследователь.

В философском словаре: система – совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некоторое целостное единство.

Согласно общей теории систем:

Система – это реальная или мыслимая совокупность частей, целостные свойства которой определяются связями между частями.

Система – это органическое множество взаимодействующих элементов.

Физиолог П.К.Анохин в известной работе «Теория функциональной системы» (1970 г.) привел 12 формулировок понятия системы разных авторов. В учебнике В.Н.Волковой и А.А.Денисов «Основы теории систем и системного анализа» (1999 г.) авторы говорят уже о 30 определениях понятия «система». Сейчас таких формулировок можно собрать в несколько раз больше.

Определение системы постоянно эволюционировало. Л. фон Берталанфи – определил систему как «комплекс взаимодействующих компонентов» или как «совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом или со средой».

Позднее в определение «система» вводится понятие цели: в трактовке Анохина «системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, взаимодействие и взаимоотношение которых приобретает характер взаимосодействия компонентов для получения фокусированного полезного результата».

Подчеркнув, что «взаимодействие компонентов» является общим для всех формулировок, Анохин регламентирует недостаточность самого по себе взаимодействия для любого системного процесса. Он аргументирует ключевое значение результата (цели) деятельности, направлено ограничивающего множество произвольных взаимодействий. Таким образом, в определение системы вносится «цель».

Ю.И.Черняк, объектом исследования которого были экономические системы, вводит в определение системы наблюдателя.

«Система есть отражение в сознании субъекта свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания» позднее, он же: «Система есть отображение на языке наблюдателя объектов, отношений и их свойств в решении задачи исследования, познания».

Таким образом, сопоставляя эволюцию определения системы, следует отметить, что вначале в определении появляются «элементы и связи», затем – «цель», затем – «наблюдатель». В экономических системах, если определить наблюдателя, то можно не достичь цели, ради которой создается система.

С некоторой условностью все понятия «системы» можно поделить на три группы.

Определения, принадлежащие к первой группе, рассматривают систему как комплекс процессов, явлений и связей между ними, которые существует объективно, независимо от наблюдателя. Задача наблюдателя – выделить эту систему из окружающей среды, т.е.

, как минимум, определить ее входы и выходы, а как максимум, подвергнуть анализу е структуру, выяснить механизм функционирования ее элементов, связи, и воздействовать на нее в нужном направлении.

В таком понимании система – объект исследования и управления.

Определения второй группы рассматривают систему как инструмент, способ исследования процессов и явлений. Наблюдатель, имея перед собой цель, конструирует систему как некоторое абстрактное отображение реальных объектов.

При этом абстрактная система понимается как совокупность взаимосвязанных переменных, представляющих те или иные свойства, характеристики элементов, объектов, которые рассматриваются в данной системе. В этой трактовке понятие системы смыкается с понятием модели.

Третья группа определений представляет компромисс между двумя первыми. Система здесь – искусственно создаваемый комплекс элементов, предназначенных для решения сложной организационной, технической, экономической задачи. Следовательно, здесь наблюдатель не только выделяет систему из среды, но и создает, синтезирует ее.

Система, с одной стороны, является реальных объектом и одновременно – абстрактным отображением связей действительности, моделью.

Однако во всех трех группах определений термин «система» включает в себя понятие о целом, состоящем из взаимосвязанных, взаимодействующих, взаимозависимых частей. Причем свойства этих частей зависят от системы в целом и, наоборот, свойства системы – от свойств, входящих в нее частей.

Во всех случаях имеется в виду наличие среды, в которой система существует и функционирует. Для исследуемой системы среда может рассматриваться как надсистема, соответственно ее части – как подсистемы.

Более полное определение, включающее элементы и связи, и цель, и наблюдателя, а иногда и язык отображения системы, помогают более конкретно сформулировать проблему, определить задачи, наметить основные этапы системного исследования.

Мозг человека состоит из нейронов, которые сами по себе не способны к какому-либо разумному действию. Но в своей совокупности они рождают некое системное свойство, присущее этой совокупности, которое мы называем мышлением.

Его изучение не сводится к изучению свойств отдельных нейронов, — это действительно системное свойство совокупности нейронов. Другими словами, система обладает особыми системными свойствами.

Одним из основных свойств системы является то, что она состоит из элементов. Эти элементы принято называть подсистемами.

Еще одно важное свойство систем заключается в том, что любая из них сама является частью какой-то, еще большей, системы.

Все организации являются системами. Независимо от целей организации – производственных, экономических, образовательных, политических, медицинских – все они относятся к классу организационных систем и имеют все признаки открытой, динамической системы.

В середине XX в. большое значение для понимания поведения больших, сложных систем приобрели кибернетика, системный подход и системный анализ. Они быстро получили широкий спектр практических приложений в различных областях знания.

Понятие организации и ее характерные черты

Первым крупным специалистом в области системного подхода был Честер И. Бернар (1886-1961).

Он считал, что организация — это «система сознательно скоординированных действий, в которой руководитель является самым важным стратегическим фактором», что руководитель может достигнуть превосходных результатов в своей работе, только выполнив три важных условия: обеспечив систему коммуникаций, предприняв усилия, необходимые для действия системы, сформулировав и определив цели системы.

Система — это некоторая целостность, состоящая из взаимозависимых частей, каждая из которых вносит свой вклад в характеристики целого. Организация (организованность) является неотъемлемым свойством любой системы.

Что такое открытая система теплоснабжения — Школа по утеплению дома

Батареи и радиаторыЧто такое открытая система теплоснабжения

01.12.2014

Открытая система теплоснабжения пользуется популярностью у большинства строителей. Это действительно так, а главная тому причина – минимальные финансовые затраты на ее установку.

Это же касается и дальнейшей эксплуатации системы, техосмотра – здесь тоже никаких проблем быть не должно. За время своего существования данная система существенно изменилась, благодаря чему ее можно применять даже в самых отдаленных деревнях и городах.

И правда, ведь единственное требование, которое нужно выполнять – наличие газа.

Применяя систему открытого типа, вы сможете легко отопить даже помещение с незначительной площадью. Более того, газ – это не самый дорогой вид топлива, поэтому вы сможете еще и сэкономить. Именно поэтому все больше владельцев загородных участков отдают предпочтение именно такому виду отопления.

Как работает отопление открытого типа?

Для запуска подобной системы вам вовсе не требуется устанавливать циркуляционный насос. Дело в том, что носитель тепла постоянно находится в замкнутом состоянии, так что особых потерь тепла не наблюдается. Да и установка системы настолько проста, что справиться с ней может даже новичок в этом деле, не имеющих каких-либо специальных знаний.

Любая открытая система теплоснабжения состоит из ряда основных элементов:

1. Трубопровод.
2. Отопительный котел, работающий на газу либо же на твердом топливе. Вы сами сможете выбрать, какое топливо подходит вам больше всего, исходя из своих финансовых возможностей.
3. Стальной расширительный бак.
4. Отопительные радиаторы. В этом плане вы также сможете сами выбрать, использовать ли радиаторы из стали либо из чугуна.

А теперь рассмотрим, каким же образом будет происходить обогрев при системе открытого типа. После запуска системы, прежде всего, нагревается жидкость, находящаяся в котел.

Вскоре подогретая вода, будучи под давлением, поступает во все узлы системы, достигая при этом отрезков с самым низким давлением.

Когда теплоноситель совершит «круг почета» по всей системе, отдав тепловую энергию отопительным приборам, она в охлажденном виде возвращается обратно в котел, то есть, в точку старта.

В целом, все функционирование систем открытого типа состоит из двух этапов.

1. Подача – на этом этапе теплоноситель, подогретый котлом, распространяется по всех элементах системы и нагревает воздух в помещении.
2. Вода остывает, возвращаясь с отопительных радиаторов в начальную точку – в котел.

Главные особенности. Как должна устанавливаться система открытого теплоснабжения:

1. Расширительный бак в любом случае должен размещаться на порядок выше, нежели все остальные элементы системы.
2. При высоких температурах вода, как известно, склонна к испарению. Поэтому мониторьте ее количество в нагревательном котле, доливайте при необходимости.
3. Крайне не желательно использовать в роли носителя тепла антифриз – пусть это будет обычная вода.

О выборе диаметра трубопровода

Диаметр труб, о чем мы уже говорили, крайне важен, он должен быть максимально большим. Ежели площадь помещение не больше ста метров квадратных, то желательно, чтобы труба, ведущая от котла и до него, имела диаметр 4 сантиметра (минимум). Соответственно, чем большей является площадь, соответственно, тем большим будет сечение трубопровода.

Трубы, которые передают нагретую жидкость радиаторам, в сечении обязаны аналогичными стояку, а те трубы, которые непосредственно «упираются» в радиаторы, могут иметь и меньший диаметр.

Все трубы, установленные в горизонтальном положении, должны идти под небольшим уклоном – порядка 0.01 процента. Уклон этот должен направляться от отопительного котла к другим элементам системы.

Плюсы и минусы систем открытого типа

Система открытого теплоснабжения, как и любое другое изобретение человека, имеет свои преимущества и, к сожалению, недостатки. Но начнем с хорошего – с плюсов.

• Помещение будет обогреваться предельно равномерно, благодаря чему создается максимально комфортная и уютная атмосфера в доме.
• Такие системы целиком независимы от подачи электроэнергии, которая, как все мы знаем, очень любит исчезать тогда, когда мы ждем этого меньше всего.
• Установка открытых систем производится достаточно просто, равно как дальнейшее их обслуживание.
• Данная система лишена насоса для циркуляции, который нередко ломается, как и все механизмы в принципе, благодаря чему срок ее эксплуатации достаточно большой.
• Наконец, все то же отсутствие насоса дает еще одно преимущество – при работе система не будет шуметь или вибрировать, так что никакого дискомфорта вы испытывать не будете.

Но, невзирая на многочисленные достоинства, популярность систем открытого типа ежегодно падает ввиду некоторых недостатков, коими она обладает. А они (недостатки) заключаются вот в чем.

• Для того чтобы прогреть трубопровод и все радиаторы, необходимо достаточно много времени.
• Большие материальные затраты, связанные с тем, что необходимы трубы с большим диаметром.
• Как упоминалось выше, вы не сможете использовать в роли теплоносителя не воду, а антифриз.
• Составление схемы отопления сопряжено с определенными трудностями, связанные с тем, что горизонтальные участки трубопроводов должны располагаться под уклоном.
• Из-за применения негерметичного расширительного бака в систему может проникать воздух.
• Более того, тот же бак создает риск замерзания воды.
• Наконец, не используется насос циркуляции, так что общая длина системы должна быть не более 30 погонных метров.

Как мы видим, минусов все таки больше, чем плюсов. Так что открытая система не подходит для домов, которые имеют несколько этажей или площадь которых больше средней.

Требования СНиП к системе

Существуют определенные требования, согласно которым должна оборудоваться система открытого теплоснабжения.

1. Ее монтаж возможен на частных либо промышленных объектах, но при условии учета текущих тепловых нагрузок.
2. Также все действия должны согласовываться с генеральным планом.
3. Текущие тепловые нагрузки определяются фактическими, а расчетные согласовываются с проектом.
4. Для определения теплопотерь необходимо определить средние потери носителя тепла за год, а также потери через изолированные участки трубопровода.

О том как произвести расчет отопления, читайте тут

Таблица снижения теплоподачи.

Основные требования к установке

Перед установкой отопительной системы, вне зависимости от ее разновидности, первым вашим шагом должно стать изучение всех действующих требований. Ввиду многочисленных особенностей, а также плюсов/минусов такой системы, учитывайте следующие моменты.

1. Все трубы горизонтальной направленности должны располагаться строго под уклоном.
2. Главный элемент – котел – должен располагаться в наинизшей точке всей системы, и напротив, расширительный бак – в наивысшей. Благодаря подобной разнице в высоте вы сможете получить максимальное давление.
3. Высота стояка также должна быть максимальной – это тоже внесет свою лепту в обеспечении нужного давления.
4. Избегайте большого количества поворотов и крепежей труб. Прежде всего, это тоже связанно с давлением. Кроме того, вы ведь ограничены в метраже.

А теперь несколько слов о площади отапливаемого здания. Открытая система теплоснабжения подходит исключительно для тех объектов, площадь которых не превышает 150 метров квадратных.

Если же дом будет иметь большую площадь, недели указано выше, то отопление системой открытого типа будет не только нецелесообразным, но и экономически крайне не выгодным.

Больше всего для подобных целей подходит именно закрытая система.

Что необходимо во время монтажа

Как мы знаем, подготовка всего необходимого для работы – это уже половина успеха. Так и здесь, для монтажа необходимы некоторые инструменты.

1. Бечевка.
2. Перфоратор.
3. Набор отверток.
4. Металлические уголки.
5. Монтажный уровень (на воде, но если можете, то лучше, конечно же, лазерный).
6. Сварочная аппаратура.
7. Пакля.
8. Материал для гидроизоляции.
9. Ключи.
10. Маркер.
11. Электродрель.

Особенности монтажа подобных систем

Монтаж должен начинаться с расчета мощности, ведь она – важнейшая из всего, что должно учитываться при проведении расчетов. Когда вы определитесь с мощностью, то сможете обеспечить себе и своим близким максимальный комфорт в доме.

мощность должна определяться оптимальная, таким образом, чтобы системе не перегревала, но вместе с тем и не недогревала.

Если ваш дом имеет более-менее стандартную планировку, а высота потолков у него примерно три метра, то параметры должны быть следующими:

На каждые 10 метров квадратных требуется порядка 1 киловатта.

Чтобы произведенный расчет был максимально полным и грамотным, вы должны учитывать и ряд других аспектов – к примеру, количество дверей и окон, материал, использованный при строительстве дома, и прочее. Позаботьтесь о том, чтобы схема была составлена заблаговременно (дело в том, что она отнимает достаточно много времени).

Кроме этого, вы должны определиться с теплоносителем. Кажется, что все просто, но в действительности это не так. В большинстве случаев используется вода – дешево и сердито, как говорят. Также заранее спланируйте время, которые вы потратите на установку.

Далее устанавливаются радиаторы (места под них должны определяться заранее), разумеется, в каждую из комнат. Оборудуйте стены соответствующими крепежами.

Далее процедура происходит в следующем порядке – монтаж котла, расширительного бака и стояка. Затем нужно подключить все элементы, но именно от бака к батареям, но ни в коем случае не наоборот. В результате получится достаточно надежная и эффективная отопительная система, способная прослужить не одно десятилетие (разумеется, если пользоваться ею грамотно).

Чем отличается открытая система отопления от закрытой

Водяное отопление в индивидуальном жилом доме состоит из котла и радиаторов, соединенных трубами. Вода нагревается в котле, по трубам перемещается в радиаторы, в радиаторах отдает тепло и снова поступает в котел.

Центральное отопление устроено, как и автономное. Разница в том, что центральная котельная или ТЭЦ отапливает много домов.

Термины «закрытая система» и «открытая система» применяются для характеристики автономного отопления и центрального отопления, но отличаются по смыслу:

• В автономных отопительных системах открытыми называют системы, которые через расширительный сосуд, сообщается с атмосферой. Системы, у которых сообщения с атмосферой нет, называют закрытыми.
• В домах, с центральным отоплением, открытой называют систему, где горячая вода к кранам поступает непосредственно из отопительной системы. А закрытой, когда поступившая в дом горячая вода нагревает в теплообменнике водопроводную воду.

Автономные системы отопления

Вода, которой заполнены котел, трубы и радиаторы, при нагревании расширяется. Давление внутри резко повышается. Если не предусмотреть возможность удаления добавочного объема воды, то произойдет разрыв системы.

Компенсация изменений объемов воды при изменении температуры происходит в расширительных сосудах. С ростом температуры, избыток воды, перемещается в расширительный сосуд.

С уменьшением температуры система дополняется водой из расширительного сосуда.

• Открытая система постоянно соединена с атмосферой через открытый расширительный сосуд. Сосуд выполняется в виде прямоугольного или круглого бака. Форма значения не имеет. Важно чтобы он имел достаточную емкость, чтобы вместить дополнительный объем воды, образующийся от температурного расширения циркуляционной воды. Расширительный сосуд размещается в самой высокой части системы отопления. С системой отопления сосуд соединен трубой, которую называют стояк. Стояк присоединяется в нижней части бака – к днищу или боковой стенке. В верхней части расширительного бака присоединяется сливная труба. Она выводится в канализацию или на улицу за пределы здания. Сливная труба нужна на случай переполнения бака. Она же и обеспечивает постоянное соединение бака и системы отопления с атмосферой. Если система заполняется водой вручную ведрами, бак дополнительно оборудуется крышкой или люком. Если емкость бака выбрана правильно, то уровень воды в баке проверяется перед включением отопления. Давление воды в «открытой системе» равно атмосферному давлению, и не меняется при изменении температуры воды, которая циркулирует в системе. Устройство безопасности от повышения давления не требуется.
• Закрытая система изолирована от атмосферы. Расширительный сосуд герметичный. Форма сосуда выбрана так, чтобы он выдерживал наибольшее давление при минимальной толщине стенок. Внутри сосуда находится резиновая мембрана, которая разделяет его на две части. Одна часть заполнена воздухом, другая часть присоединяется к системе отопления. Расширительный сосуд может быть установлен в любой точке системы. При увеличении температуры воды избыток поступает в расширительный сосуд. Воздух или газ в другой половине мембраны сжимается. При снижении температуры, давление в системе уменьшается, вода из расширительного сосуда под действием сжатого воздуха вытесняется из расширительного сосуда в систему. В закрытой системе давление выше, чем в открытой системе и постоянно меняется в зависимости от температуры циркулирующей воды. Кроме того закрытая система обязательно оборудуется предохранительным клапаном на случай опасного повышения давления и устройством для выпуска воздуха.

Открытая система отопления

Централизованное теплоснабжение

Вода при центральном отоплении нагревается в центральной котельной или ТЭЦ. Здесь же и происходит компенсация расширения воды с изменением температуры.

Далее горячая вода нагнетается циркуляционным насосом в тепловую сеть. Дома подключаются к тепловой сети двумя трубопроводами – прямым и обратным.

Войдя в дом по прямому трубопроводу, вода разделяется по двум направлениям – на отопление и на горячее водоснабжение.

• Открытая система. Вода идет непосредственно к кранам горячей воды, и сбрасывается в канализацию после использования. «Открытая система» проще закрытой, но в центральных котельных и ТЭЦ приходится выполнять дополнительную обработку воды – очистку и удаление воздуха. Для жильцов эта вода стоит дороже водопроводной, а качество ее ниже.
• Закрытая система. Вода проходит через бойлер, отдавая тепло на нагрев водопроводной воды, соединяется с обратной водой отопления и возвращается в тепловую сеть. Нагретая водопроводная вода поступает в краны горячей воды. Закрытая система из-за применения теплообменников сложнее открытой, но зато водопроводная вода не подвергается дополнительной обработке, а только нагревается.

Закрытая система отопления

https://www.youtube.com/watch?v=6VkklUiGbFY

Термины «открытая система» или «закрытая система» применяются не ко всей системе центрального отопления города или поселка, а к каждому дому в отдельности. В одной системе центрального отопления возможно подключение домов и с «открытой системой» и с «закрытой системой». Постепенно открытые системы должны дополняться теплообменниками и превращаться в закрытые системы.

Организм — открытая система

Все организмы живут в какой-либо характерной для них среде обитания. Из нее организмы получают необходимую пищу, укрытие от неблагоприятных факторов. Среда обитания создает условия для размножения, развития и роста организмов.

Таким образом, организм и среда взаимосвязаны, и первый достаточно сильно зависит от второй. Вместе с пищей организмы получают из среды необходимую им энергию, а также выделяют в среду «отработанные» вещества и энергию.

Отсюда следует, что живой организм — это открытая система.

В живой природе есть два основных типа питания — автотрофный и гетеротрофный. Автотрофные организмы не нуждаются в готовой органической пище. Они могут ее синтезировать сами. К автотрофам относятся растения (в том числе водоросли), цианобактерии, ряд прокариот (архебактерии, осуществляющие хемосинтез).

Гетеротрофы получают исходные органические вещества из внешней среды. К ним принадлежат животные, грибы, большинство прокариот. Также в природе существуют организмы со смешанным типом питания — миксотрофным. Обычно на свету они сами синтезируют с помощью фотосинтеза органические вещества, а в темноте переходят к гетеротрофному типу питания.

К таким организмам относится эвглена зеленая, насекомоядные растения, некоторые хламидомонады.

Организм — это открыта система, так как он и потребляет, и расходует энергию. Энергия необходима для работы органов, движения, поддержание температуры тела и многое другое. При этом расход энергии необратим и происходит только в направлении внешней среды.

Живой организм — открытая биосистемаОрганизм — это открытая саморегулирующаяся биосистема, которая посредством использования энергии Солнца поддерживает и воспроизводит собственную структуру, стремящуюся выжить, путем усложнения и приспособления к внешней среде.

Важнейшим фактором, обеспечивающим саморегулирование организма и его отношения с внешней средой, является обмен веществ, который называется метаболизмом (греч. metabole — превращение).

Метаболизм представляет собой множество взаимосвязанных химических реакций, протекающих в клетках, тканях и органах организма.

Благодаря этому организм растет, в нем протекают процессы жизнедеятельности, размножается и осуществляет обратную связь с внешней средой.

Метаболизм складывается из двух взаимосвязанных и одновременно протекающих процессов: ассимиляции (синтез сложных веществ из простых) и диссимиляции (расщепление сложных веществ на более простые). В организме как открытой системе ассимиляционные процессы обусловливают начало диссимиляционных процессов, и наоборот.

Типы метаболизма

В зависимости от потребления организмами кислорода различают аэробный и анаэробный типы обмена веществ. Аэробный (от греч.

aer — воздух и bios — жизнь) тип метаболизма наблюдается у организмов, способных жить и развиваться только при наличии в среде свободного кислорода, который они используют в качестве окислителя. Анаэробный (от греч.

an — отрицание, aer — воздух и bios — жизнь) тип метаболизма свойственен организмам, которые способны жить при отсутствии кислорода в окружающей среде.

Термин «анаэробы» ввел в науку Луи Пастер в 1861 году при изучении бактерии маслянокислого брожения. Анаэробный тип метаболизма встречается в основном у прокариот, редко у эукариот (дрожжи, черви-паразиты и др.). У анаэробов в метаболизме в качестве окислителя используется не кислород, а другие вещества.

Значение питания для обмена веществ

У всех организмов обмен веществ тесно связан с питанием, то есть потреблением пищи и энергии извне, из окружающей среды. Для поглощения пищи и ее переработки у многоклеточных организмов в процессе эволюции сформировалась специализированная система органов — пищеварительная система.

У животных в процессе питания пища, содержащая органические вещества, поступает в пищеварительную систему организма. Здесь она измельчается и химически обрабатывается пищеварительными ферментами желудка и кишечника — переваривается. В результате происходит гидролиз практически всех поглощенных питательных веществ с образованием более простых молекул.

Простые молекулы быстро всасываются через слизистую оболочку кишечника, а затем с током крови и лимфы доставляются в клетки различных тканей многоклеточного организма. Выделяющаяся в процессе пищеварения энергия используется организмом, а ненужные вещества (продукты распада) обычно удаляются во внешнюю среду.

Сходные процессы происходят и у одноклеточных организмов.

Два типа питания растительного организма: 1 — органы воздушного питания; 2 — органы почвенного питания; 3 — восходящий ток веществ; 4 — нисходящий ток веществ

Углеродное питание растений осуществляет побег в процессе фотосинтеза. Специализированным органом воздушного питания является лист, в клетках которого содержатся хлоропласты с хлорофиллом.

Минеральное питание растений осуществляют их корни. С помощью корневых волосков растение поглощает воду с растворенными минеральными веществами.

У водорослей, не имеющих разделение тела на органы, питание осуществляется в водной среде всей поверхностью таллома.

Таким образом, в процессе обмена веществ у всех живых организмов постоянно происходит поступление веществ и энергии из окружающей среды и выделение продуктов обмена и энергии во внешнюю среду. Этот факт указывает на то, что живые организмы — открытые системы.

Открытая система водоснабжения

Подробно рассмотрена открытая система водоснабжения, ее преимущества и недостатки в сравнении с противоположной —  закрытой системой. Перечислены элементы открытой системы и особенности ее эксплуатации.

Горячее водоснабжение обеспечивается комплексом устройств, которые предназначены для удовлетворения потребностей в горячей воде для технико-технологических, бытовых и гигиенических целей. В пользу какого варианта (открытого или закрытого) будет сделан выбор системы теплоснабжения, зависит от нескольких факторов.

Во-первых, это некоторые условия водоснабжения, используемый источник тепловой энергии, а также качество воды из водопровода. Открытая система водоснабжения должна иметь экономически и технически обоснованный проект. Однако в санитарном отношении все же более надежны закрытые системы, присоединенные к центральным теплосетям. (См.

также: СНиП водоснабжение)

Важно! Если же речь идет о локальной, отдельной сети теплоснабжения и горячего водоснабжения, решение принимается исходя из качества воды и его соответствия санитарно-гигиеническим требованиям, а также экономическим преимуществам, которые дает в конкретном случае выбранная система.

Виды систем и схем горячего водоснабжения

Система горячего водоснабжения может быть централизованной или децентрализованной. В первом случае одной установкой производится обслуживание потребителей в количестве от одного здания до квартала или поселка.

Во втором – горячая вода подготавливается на месте потребления небольшими нагревательными устройствами. Для обеспечения потребностей в горячей воде применяются схемы с циркуляционными трубопроводами, а также бесциркуляционные схемы.

Простотой конструкции и низкой первоначальной стоимостью отличается бесциркуляционная система горячего водоснабжения.

Особенности бесциркуляционной системы водоснабжения

Потребности в установке циркуляционного насоса нет, но вода в трубопроводе при небольшом перерыве в водоразборе или его малых объемах остывает очень быстро.

То есть потребитель, открывая кран, получает не горячую воду, а охлажденную, а для того чтобы воспользоваться горячей водой ему необходимо сначала спустить некоторый объем остывшей воды из трубопровода.

Совет: открытая система водоснабжения такого типа целесообразна только в местах непрерывного разбора горячей воды, либо в сетях малой протяженности.

Рисунок 1: Открытая система горячего водоснабжения

Циркуляционная система водоснабжения

Там же, где непрерывное обеспечение горячей водой точек потребления предпочтительнее, а спуск воды нежелателен, применяются циркуляционные системы. Вода в трубопроводе такой системы не останавливается и не остывает, а непрерывно прокачивается через водонагревательную установку, что позволяет поддерживать ее температуру на заданном уровне в каждой отдельно взятой точке водопотребления.

В зданиях высотой до 4 этажей вода циркулирует только в трубах разводки, а более 4 этажей – также в трубах стояков.

При этом температура воды в водоразборных местах, где централизованная система отопления присоединяется к местной системе, не ниже 60 градусов (для открытых систем водоснабжения) или 50 градусов (для закрытых систем водоснабжения).

В обоих случаях температура воды должна находиться в пределах до 75 градусов. (См. также: Источники водоснабжения)

Рисунок 2: Циркуляционная система горячего водоснабжения

Отличия открытой и закрытой системы подачи воды

В закрытой системе вода из тепловых сетей используется как энергоноситель для подогрева холодной воды, поступающей из водопровода в систему горячего водоснабжения, в теплообменнике. В открытых системах подача горячей воды производится непосредственно из теплосети.

Температура такой воды – до 75 градусов, и предназначена она для удовлетворения гигиенических и бытовых потребностей населения (купание, стирка и прочих). Поэтому система водоснабжения открытая и закрытая отличаются и классифицируются в зависимости от способа подачи воды.

Вода, отобранная непосредственно из теплосети, носит название бытовой.

Рисунок 3: Закрытая система горячего водоснабжения

Обслуживание открытых систем водоснабжения включает в себя дезинфекцию, причем по согласованию с органами госнадзора она может быть проведена не только с помощью хлорирования, но и простой промывкой горячей водой с температурой около 90 градусов.

Совет! Водонагревательное устройство также нужно периодически очищать, ведь под воздействием высоких температур могут создаваться неблагоприятные для качества воды условия. (См. также: Промышленное водоснабжение предприятий)

Рисунок 4: Открытая система горячего водоснабжения

Открытая система горячего водоснабжения предельно проста: она состоит из установки для нагрева воды, циркуляционного насоса и трубопроводов для ее транспортировки к водоразборным точкам.  Расположение разводящей магистрали внутри здания может быть нескольких вариантов:

1. Система с верхней разводкой – чаще всего применяется в случае установки верхних водонагревателей (баков), что возможно при наличии верхнего технического этажа в сооружении. При этом циркуляционная магистраль прокладывается в подвале.
2. Система с нижней разводкой – более удобна в плане технического обслуживания, установка водонагрева располагается в подвале.

(См. также: Наружные сети водоснабжения)

Требования к качеству воды

Качество воды в открытой системе такое же, как и в радиаторах отопления. Поэтому и требования, которые открытая система горячего водоснабжения предъявляет к качеству теплоносителя, выше, чем для закрытых систем, в которых вода для потребления практически не отличается по качеству от холодной водопроводной.

Рисунок 5: Качественная вода

Обустройство открытой системы водоснабжения

Оборудование для обустройства открытой системы водоснабжения должно быть подобрано с учетом принципа ее действия. Другими словами, подача воды из нижнего резервуара должна сопровождаться одинаковым напором воды в кранах всех этажей, от первого до последнего, а достичь этого только с использованием насоса необходимой производительности не всегда возможно.

Важно! Необходимо учесть силу трения о стенки трубопровода, которая уменьшает скорость движения воды. Это влияние кажется несущественным, но на практике система водоснабжения открытого типа эффективна только тогда, когда учтены все нюансы.

Напор воды в системе определяется следующими факторами:

• Геодезическая высота нагнетания;
• Динамическое давление;
• Потери в трубопроводах.

Для такой системы актуально перекрытие отдельных участков трубопровода специальной арматурой (кранами).

Это удобно для проведения эксплуатационного обслуживания и ремонта, ведь достаточно будет перекрыть отдельный участок и слить небольшой объем воды вместо того, чтобы сливать всю воду из системы.

Целесообразна также установка дополнительных защитных устройств: поплавковых датчиков в резервуарах, реле давления в трубопроводе.

Рисунок 6: Измерение давления в системе

Эффективность систем горячего водоснабжения

Эффективность системы определяется максимальной передачей тепловой энергии потребителю с минимальным расходом теплоносителя. Система водоснабжения открытая и закрытая, при отсутствии забора воды на горячее водоснабжение, показателями эффективности отличаться не будут, исключение составляет вариант с тепловым насосом (являющийся наиболее эффективным в любых условиях).

Закрытые и открытые системы обладают разными преимуществами. В закрытой системе возможно обеспечение гидравлической развязки тепловых сетей, а в открытой стоимость горячего водоснабжения для конечного потребителя значительно ниже.

Кроме того, для нее характерны более высокий уровень надежности и повышение эффективности в перспективе (при условии, что теплоноситель – вода питьевого качества).