Балансировка коллекторной системы отопления – Балансировка системы отопления, регулировка радиаторов отопления

Балансировка контуров отопления и их описание

Содержание статьи:

В автономной системе отопления нередко наблюдается ситуация, когда удаленные от котла радиаторы отдают меньшее количество тепла, чем установленные ближе. Проблема может заключаться не только в большой протяженности магистрали, но и в неправильно составленной схеме с единым контуром. Можно ли сделать их несколько и что такое контуры отопления, их описание и балансировка?

Проблемы балансировки контуров отопления

Пример двухконтурной системы отопления

Самым простым примером грамотного распределения теплоносителя по нескольким потребителям является отопление многоэтажного дома. Если бы при его создании использовалась одноконтурная схема – некоторые потребители остались бы без тепла. Поэтому в здании предусмотрено несколько контуров отопления. Такой же принцип можно применить и для автономной системы частного дома или коттеджа.

Но сначала нужно разобраться, что такое контур отопления. Представим, что на определенном участке трубопровода происходит разветвление, и часть теплоносителя направляется по отдельному контуру в другое помещение. При этом длина каждого из контуров может быть различна, так как комнаты в доме имеют неодинаковые площади. В результате в общую обратную трубу попадает вода с разной степенью остывания. Но большая проблема заключается в неравномерном распределении тепла в доме. Для устранения этого необходима балансировка контуров отопления.

Этот комплекс мер, направленных на равномерное распределение теплоносителя в зависимости от протяженности каждой ветви отопительной системы. Это можно предусмотреть еще на этапе проектирования:

• Если в системе есть два контура отопления – их длина должна быть примерно равна. Для этого делают разделение трубопроводов по площадям каждой комнаты;
• Установка распределительных коллекторов. Их преимущества заключается в возможности использования специальных элементов, которые в автоматическом режиме ограничивают приток теплоносителя. Определяющим показателем является длина контура отопления;
• Применение специальных устройств, регулирующих объем горячей воды в зависимости от установленных значений.

Итогом предпринятых мер по балансировке контуров отопления должна стать равномерная температура во всех помещениях дома.

Расчет балансировки контуров отопления нужно делать еще на этапе проектирования. Не всегда можно сделать модификацию уже существующей системы.

Регулировка водяного теплого пола

Схема коллектора теплого пола

Чаще всего с проблемой терморегулирования сталкиваются при проектировании системы водяного теплого пола. Именно поэтому в его схеме в обязательном порядке предусмотрен коллектор, который отвечает за этот закрытый контур отопления.

К каждому входному и выходному патрубку подключаются отдельные контура. Не всегда их длина может быть одинаковой. Поэтому в конструкции предусмотрены механизмы регулирования:

• Расходомер – устанавливается на обратный патрубок коллектора. Он выполняет функцию регулировки количественного показателя воды в зависимости от длины контура отопления;
• Терморегуляторы – ограничивают приток воды по температурному показателю.

Для изначально правильного распределения теплоносителя по закрытому контуру отопления достаточно сделать несложный расчет. Главным показателем является объем каждого разветвления. Сумма этих значений будет соответствовать 100%. Для расчета нужно разделить объем каждого контура и вычислить коэффициент ограничения притока воды в него.

При балансировке водяного теплого пола с большой площадью рекомендуется учитывать количество поворотов в каждом контуре. Они создают дополнительные гидравлические сопротивления.

Коллекторная система отопления

Коллекторное отопление

Намного сложнее организовать равномерное распределение теплоносителя в схеме, состоящей из двух контуров отопления. До недавнего времени для этого использовали обычные тройниковые распределители. Однако они не могли обеспечить желаемый результат – больший объем воды проходил по пути наименьшего гидравлического сопротивления. В итоге получалась существенная разница температур в помещениях.

Выяснив, что такое контур в отоплении на примере теплых водяных полов, такую же модель перенесли для всей системы дома. Только в этом случае появилась возможность делать отдельные магистрали для каждого помещения или группы комнат. Чаще всего применяется двухконтурная система отопления, которая по сравнению с классической имеет следующие преимущества:

• Возможность осуществлять регулировку расхода теплоносителя в каждом разветвлении с помощью расходометров. Таким образом осуществляется балансировка отдельных контуров отопления без изменения параметров всей системы;
• По надобности можно полностью исключить теплоснабжение помещений. Это может понадобиться для экономии текущих затрат по отоплению;
• Отсутствие большого влияния длины контура в отопления на температурный режим работы. Главное – установить регулирующую аппаратуру.

Недостатком подобной схемы является большая протяженность магистралей. В среднем для создания коллекторного отопления потребуется на 30-40% больше расходных материалов, чем для классического варианта. При этом увеличивается общее количество теплоносителя, что повышает требуемую мощность котла отопления.

Не целесообразно монтировать коллекторное отопление для одноэтажных домов площадью до 120 м².

Балансировочный клапан

Виды балансировочных клапанов

Но что делать, если изначально есть уже готовая система отопления, а вышеописанные механизмы для регулировки контуров отсутствуют? Тогда в подобных закрытых контурах отопления можно установить балансировочный клапан.

Ближайшим аналогом балансировочного клапана является обычная запорная арматура. Но только в отличие от нее в механизме клапан предусмотрена возможности автоматической или ручной регулировки притока теплоносителя в конкретный контур отопления. Для больших систем выбирают автоматические модели. Если же есть возможность осуществлять ручную периодическую регулировку – можно установить механический аналог.

Принцип его работы заключается в ограничении притока теплоносителя в отдельную магистраль. Для этого в конструкции предусмотрен шток, выполняющий запорную функцию.

При выборе определенной модели необходимо обращать внимание на следующие параметры этого оборудования:

• Значение давления рабочей среды – максимальное и номинальное;
• Разница давления в обратной и подающей трубе. Это важно, так как избыток теплоносителя перенаправляется в обратную магистраль;
• Значение скорости потока воды в трубах;
• Номинальный температурный режим работы системы.

Эти характеристики можно взять из предварительного расчета отопления, либо получить их опытным путем методом несложных вычислений. Стоимость балансировочного клапана напрямую зависит от его функциональных возможностей, диаметра патрубка и материала изготовления. Хорошо зарекомендовали себя модели из нержавеющей стали, работающие в автоматическом режиме.

Узнав, что такое контуры отопления и методы их балансировки можно оптимизировать показатели всей системы. Но при этом важно следить за показаниями давления в каждом из них, чтобы не создался избыточный гидравлический напор.

Ознакомиться с примером балансировки можно посмотрев видеоматериал:

strojdvor.ru

Балансировка систем отопления при помощи Grundfos ALPHA3

Зачем нужна балансировка систем отопления

 

Что такое балансировка

Балансировка системы отопления являет собой гидравлическую регулировку. Без такой регулировки невозможна эффективная и долгая работы отопительной системы. Результат балансировки — перераспределение теплоносителя по всем замкнутым участкам системы отопления так, чтобы сквозь каждый прибор отопления проходил нужный расчётный объём теплоносителя.

То есть, если говорить по-простому, то неотбалансированная система отопления работать будет, но неправильно. Вот, например, на данном слайде условно представлены 2 системы отопления: отбалансированная и неотбалансированная. Для понимания – это котел, нагревающий воду, насос, создающий принудительную циркуляцию, по 2 радиатора в каждой из систем. Это термостатические клапаны.

Есть ветки, в которые приходит больше воды, хотя такого кол-ва воды не требуется, а есть ветки куда приходит меньше воды (как и изображено на слайде). Жидкость не может подойти к самым удаленным веткам в необходимом кол-ве из-за гидравлического сопротивления по длине, связанного с неотрегулированностью балансировочных клапанов на радиаторах.

И в те ветки, куда приходит больше воды (– а термостаты реагируют достаточно медленно (где-то в среднем за 20 мин), и поэтому происходит локальный перегрев в комнате (изображено красным). Люди открывают окна, чтобы остудить комнату, и соответственно мы выбрасываем деньги на ветер. Обычно повышают температуру теплоносителя, повышая подачу топлива, а лишнее топливо – это переплата до 7-20% на вот таких неотбалансированных системах отопления. В других же комнатах – может быть  холодно (изображено синим на слайде), локальный недогрев.

При повышении скорости теплоносителя, когда мы увеличиваем скорость вращения насоса, чтобы наверняка прогреть неотбалансированную систему отопления, есть вероятность шума в термостатических головках из-за большого перепада давления на радиаторе. Это бывает редко, но все же порой бывает и как вариант это тоже можно использовать в качестве аргумента. Термоголовки начинают стучать, и звук этот крайне неприятен. Тем, кто слышал этот звук должно быть понятно.

Мы думаем никто не будет спорить, что отбалансированные системы отопления работают комфортно и экономично.

Многие владельцы частных домов пренебрегают процессом балансировки, не говоря уже о монтажниках, которые рассчитывают системы отопления и монтируют систему в частном доме, не задумываясь о последствиях.

Необходимо доносить это в массы, рассказывать обо всех недостатках неотбаласированных систем отопления, так как мало кто об этом задумывается.

 

Примеры стандартных инструментов для проведения балансировки

 

Итак, мы выяснили, что проведение балансировки систем отопления это необходимость для каждого частного дома.

Какие же существуют способы проведения балансировки на данный момент?

Существуют довольно дорогие и сложные в регулировке балансировочные клапаны. Расчет, балансировка и сами клапаны, которые изображены под циферкой 1 являются очень-очень дорого, и поэтому в частном домостроении эти методы как правило применения не находят. За исключением очень дорогих домов. Как правило используются в многоэтажном строительстве, в коммерческом строительстве.

Устанавливаются специальные балансировочные клапаны один на подачу и один обратку на вход к каждой ветке. То есть если у нас три ветки, то на каждую из трех веток. Клапаны замыкаются между собой специальным элементом для возможности поддержания постоянного перепада давления, то есть с автоматической поднастройкой этих клапанов. Характерно для систем, которые имеют затемненные комнаты, где можт сильно меняться расход. От 1м3\ч до 1\50.

Под цифрой 2 представлен непосредственно самый распространенный способ балансировки именно в частных домах. Клапаны, изображенные на слайде, устанавливаются на вход к каждой ветке, затем подключается специальный миникомпьютер-расходомер, который измеряет расход на данном клапане. Цель: понять текущий расход на каждой ветке для возможности анализа и контроля необходимого расхода.

Далее если системы отопления была спроектирована грамотно, в расчетах уже известны необходимые расходы на каждую ветку. Если же нет – необходим расчет данных значений расхода. Существуют спец. Программы, такие Oventrop, Meibes, которые рассчитывают необходимый расход на каждой ветке. После того, как значения получены — выставляются требуемые значение расхода, подкручивая эти клапаны на необходимое количество оборотов, используя тарировочную шкалу.

Вообще, если говорить о системах отопления, которые были грамотно спроектированы проектной организацией и доведены до ума в зависимости от различных ситуаций самими монтажниками, которые монтируют непосредственно сист

www.teremonline.ru

Балансировка системы отопления в частном, многоэтажном доме

При проектировании системы отопления выполняется подробный тепловой расчет. В его ходе определяется тепловая мощность, необходимая для нагрева каждого отапливаемого помещения. На практике, после запуска системы, под воздействием многих факторов комнаты прогреваются неравномерно. Балансировка системы отопления позволяет установить желаемый температурный режим в каждом помещении с точностью до градуса и экономно расходовать тепловые ресурсы.

Для чего необходима балансировка

В ходе проектных расчетов определяются теплопотери каждого отапливаемого помещения, и призванная компенсировать их расчетная тепловая мощность. Исходя из нее, подбирается соответствующий радиатор или конструкция теплого пола. На практике точного соответствия добиться не удается, ввиду воздействия следующих факторов:

• мощность радиаторов от модели к модели изменяется ступенчато, с определенным шагом;
• при выборе тройниковой схемы разводки радиаторы подключены последовательно, и в самый дальний от котла теплообменник поступает теплоноситель, отдавший часть своего тепла в предшествующих участках контура;
• при равном диаметре труб ближайшие к бойлеру радиаторы будут пропускать через себя большую часть потока жидкости;
• открытый монтаж труб отопления также способствует тепловым потерям.

Несбалансированная система отопления дома нерационально расходует энергоресурсы. Чтобы в дальних помещениях было тепло, приходится увеличивать мощность котла и напор циркуляционного насоса. В результате в помещениях, находящихся рядом с бойлерной, наступает тропическая жара, а на периферии контура все равно прохладно.

Такой режим работы системы приводит к неоправданному росту затрат на отопление и к сокращению ресурса основных устройств.

Чтобы справиться с такой ситуацией, следует провести гидравлическую балансировку отопительной системы.

В ходе балансировки системы отопления в частном доме достигаются следующие цели:

• установка оптимального температурного режима в каждом помещении;
• оптимизация режима работы бойлера и расхода энергоресурсов;
• снижение уровня шума, вызываемого прохождением больших потоков теплоносителя через радиаторы, расположенные рядом с котлом

Балансировка требуется для любой отопительной системы. Избежать ее можно только в самых скромных по площади одноэтажных домиках с 3-5 батареями, если при монтаже были использованы трубы расчетного диаметра.

Инструменты и приборы для балансировки

В ходе работ применяются специальные инструменты и приборы.

Балансировочный клапан

Балансировочный клапан- это разновидность запорно-регулировочной арматуры, который позволяет с большой точностью изменять поперечное сечение трубопровода. Широко распространены устройства Y-типа. Они имеют рукоятку с нанесенной на ней шкалой значений сечения. В корпусе встроены два разъема для подключения манометра и термометра, либо двух датчиков давления для измерения перепада до и после клапана.

Для балансировки системы отопления понадобится балансировочный клапан

Такие клапаны обязательны к установке при следующих условиях:

• неравномерность нагрева в помещениях;
• нестабильность температуры в комнатах при постоянном режиме работы бойлера;
• при максимальной мощности в некоторых помещениях все равно прохладно.

При выборе модели балансировочного крана следует обратить внимание на его присоединительные разъемы- для них должны быть соответствующие предусмотрены соединения на трубопроводе.

При монтаже нужно внимательно следить за соответствием отштампованной на корпусе устройства стрелки и направления потока теплоносителя.

Измерительное устройство

Для настройки балансировочного клапана необходимо использовать специальное устройство. В его комплект входит:

• датчики температуры, давления, расхода теплоносителя;
• соединительные кабели;
• центральный блок, содержащий дисплей, клавиатуру и процессор с загруженными программами расчета и измерения.

Устройство может измерять параметры потока теплоносителя, обнаруживать ошибки в его распределении и выдавать рекомендации по их исправлению путем регулировки клапанов. Оно оснащено интерфейсом для передачи данных измерений на персональный компьютер, программное обеспечение на котором позволяет рассчитывать параметры потока в масштабах всей системы и проводить балансировку более быстро удобно.

Методы балансировки

наиболее распространены следующие способы балансировки систем отопления:

• по расходу теплоносителя;
• по балансу температур.

По расходу теплоносителя

Это более точный и эффективный способ. Для него потребуется проект трубопроводной системы и оценочный расчет расхода жидкости в каждом ее сегменте. Приблизительный оценочный расчет можно выполнить самостоятельно, для более точного потребуются услуги инженера- теплотехника. На каждом сегменте должна быть смонтирован балансировочный клапан.

Работают с устройством в следующей последовательности:

• клапанами- партнерами вся система отопления разбивается на отдельные участки;
• проводятся замеры через балансировочные клапаны в каждом модуле, определяется фактический расход теплоносителя на участке;
• полученные данные сравниваются с расчетными значениями расхода для данного сегмента;
• проводится регулировка клапанов и повторная серия измерений.

Если доступен ПК с установленной программой, то задача предварительного расчета упрощается:

• данные измерений передаются на ПК, где строится тепловая и гидравлическая модель системы;
• программа выполняет балансировку, выдавая рекомендации по установке каждого клапана;

Далее мощность котла устанавливается равной расчетному значению.

Для балансировки системы отопления мощность котла устанавливается равной расчетному значению

На современном рынке предлагаются также балансировочные модули со встроенным измерителем расхода, позволяющие выполнять грубую настройку расхода жидкости без применения дорогостоящего измерительного устройства. Для неотопительных систем в небольших зданиях такой точности вполне достаточно.

После выполнения балансировки каждый теплообменник (или сегмент сети) будет получать и отдавать в помещение строго определенное количество тепловой энергии, не зависящее от расстояния между радиатором и котлом, этажа и других факторов. Преимуществами гидравлическая балансировки системы отопления являются:

• высокая точность настройки параметров системы;
• возможность сэкономить до 10% энергоресурсов по сравнению с несбалансированной системой;
• устранение шумов потока в ближних к котлу батареях и трубах.

К недостаткам можно отнести:

• высокая стоимость балансировочных клапанов и универсального измерительного устройства;
• необходимость проектной гидравлической схемы с расчетами значений потока в каждом сегменте.

Для сложных отопительных систем, а тем при балансировке системы отопления многоэтажного дома, это единственный способ повысить эффективность системы отопления.

По температуре

Нередко владелец дома, особенно недавно его приобретший, сталкивается с ситуацией, когда дом прогревается неравномерно, топливо расходуется неэффективно, а никакой документации на систему нет. Отсутствуют и тепловые расчеты.

Наиболее простым выходом в таком случае будет регулировка каждого радиатора по температуре поверхности. На каждый теплообменник придется установить регулировочный вентиль с термостатом. Потребуется также пирометр или электронный контактный термометр для измерения температуры батареи.

Работы по балансировке двухтрубной системы отопления проводятся в следующей последовательности:

• на наиболее удаленном от бойлера теплообменнике вентиль открывают полностью;
• проходя по линии трубы от дальнего радиатора к ближнему, вентиль каждого заворачивают на пропорциональное их числу количество оборотов.
• измеряют температуру на выходе каждого теплообменника;
• двигаясь от дальнего к ближнему, прикручивают или откручивают вентиль таким образом, чтобы его температура стала равна предыдущему;
• между регулировкой и измерением нужно делать паузу в 5-10 минут для стабилизации потока теплоносителя.

Достоинствами температурной балансировки являются

• доступность регулировочной арматуры;
• простота регулировки;
• не нужна гидравлическая схема и точные расчеты.

К недостаткам следует отнести:

• низкая точность регулировки;
• меньшая энергоэффективность
• зависимость температурного режима каждого радиатора от параметров всех остальных;

Такой метод применим для балансировки системы отопления своими руками в небольших постройках.

Нюансы применения шаровых кранов

Шаровые запорные вентили совершенно непригодны для регулировки теплового баланса в масштабах дома. Практически они имеют только два положения: Открыто и Закрыто. Эффективное сечение клапана изменяется нелинейно в зависимости от угла поворота рукоятки.

Такие устройства можно применять только для полного перекрытия потока. Для регулировки нужен по меньшей мере тарельчатый клапан с червячным приводом.

Но лучше всего, разумеется, применять специально предназначенные для этого Y-образные балансировочные клапаны со строенным расходомером или со ниппелями для подключения универсального измерительного устройства.

Проблемы балансировки контуров отопления

Большинство проблем балансировки вызываются низким качеством проектирования и неправильно выбранной схемой разводки.

Так, например, если для многоэтажного строения применена одноконтурная тройниковая схема – до дальних от стояка батарей на верхнем этаже будет доходить лишь малая толика тепла, а на первом этаже придется жить с открытыми окнами. Если разводка выполнена по однотрубной схеме, то балансировка отопления проводится на каждом этаже. В этом случае потребуется также балансировка стояков между собой.

Но, даже если разбить систему на отдельные контуры для каждого этажа, при большой протяженности трубопроводов тепла может также не хватить для тупиковой ветви дальних комнат.

Такая ситуация разрешается установкой двух или более контуров на этаже. Длину труб в контурах стараются сделать приблизительно равной- так их легче будет балансировать. Это приведет к повышенным затратам на трубы и установку распределительных коллекторов с регулирующей арматурой, но быстро окупится за счет экономии энергоресурсов.

Неприемлемые методы балансировки

Иногда, чтобы не нести затраты на балансировочные клапаны, измерители расхода, дополнительные контуры и коллекторы, владельцы домов пытаются выправить ситуацию с неравномерным прогревом помещений следующими способами:

• поднимают мощность бойлера до максимума;
• меняют циркуляционный насос на более производительный.

Замена циркуляционного насоса на более производительный является неприемлемым методом балансировки системы отопления

Оба способа не решают проблему неправильного распределения потока теплоносителя.

При этом неравномерный прогрев помещений будет сохраняться. Для того, чтобы в дальних комнатах стало достаточно тепло, придется расплатиться жарой в ближних комнатах, повышенным расходом топлива и ускоренным износом оборудования.

Реальным решением проблемы станет приобретение и установка приборов для балансировки системы отопления.

pechiexpert.ru

Балансировка отопительных контуров | Все о ремонте и строительстве

При подключении к этажным разводящим коллекторам нескольких колец радиаторного или напольного отопления нужно стремится к тому, чтобы длины этих колец и количество радиаторных секций, «сидящих» на каждом отопительном кольце, были примерно одинаковыми. То есть, расход теплоносителя в каждом из отопительных колец, подключенных к одной коллекторной группе, был одинаковым. Но всегда ли это возможно? Например, мы делаем контур «теплых полов» на кухне, в гостиной и в ванной комнате и подключаем их к одной коллекторной группе. Совершенно очевидно, что площади полов в этих помещениях различаются и длина трубопроводов, укладываемых в полы, тоже различается, естественно, что и расход теплоносителя в трубопроводах различной длины тоже будет различаться. В коротких отопительных кольцах гидравлическое сопротивление труб будет меньше и теплоноситель будет циркулировать в них быстрее, чем в длинных отопительных кольцах. Значит, при равной температуре теплоносителя на коллекторе подачи в одних помещениях полы будут перегреваться, а в других они будут холодными. То же самое относится и к радиаторным отопительным кольцам с различным количеством секций и разной длиной трубопроводов, подсоединенных к одной этажной коллекторной группе: в одних помещениях будет холодно, в других жарко. Мы уже знаем, что расход теплоносителя в радиаторном отоплении можно регулировать установкой на каждый радиатор терморегуляторов, а по сути вентилей, выполняющих количественную регулировку расхода. Примерно то же самое мы можем сделать и на «теплых полах».

Балансировку отопительных контуров «теплых полов», присоединенных к одной коллекторной группе, можно решить двумя способами. Первый, сделать все кольца одинаковой длины и распределить их в полах. Например, один контур будет в ванной комнате, два контура — на кухне и три контура — в гостиной. Второй, сделать всего три контура по количеству помещений, но присоединить их к коллекторам не напрямую, а через специальные приборы — расходомеры или балансировочные краны. В данном случае название «расходомер» употребляется не как название измерительного прибора, а как наименование специального вентиля выполняющего функцию количественного регулирования расхода теплоносителя. Расходомеры некоторых фирм присоединяются только к обратному коллектору.

рис. 37. Балансировочная коллекторная группа для отопительных контуров теплых полов

Интересную коллекторную группу (рис. 37) предлагает фирма «Caleffi»: их подающие коллекторы укомплектованы расходомерами, а обратные коллекторы — терморегуляторами, таким образом, подающий коллектор направляет в каждый отопительный контур строго определенное количество теплоносителя, а обратный коллектор открывает и закрывает отопительные контуры по мере остывания его в полах. Кроме того, подающий коллектор имеет автоматический воздухоотводчик и оба коллектора соединены между собой байпасом со встроенным перепускным клапаном. Через автоматический воздухоотводчик из всей системы «теплых полов» отводится воздух, а если в результате потепления на улице терморегуляторы отключат контуры, то сработает перепускной клапан и сбросит резко возросшее давление.

Необходимо отметить, что расходомеров, как измерительных приборов и регулирующих вентилей производится довольно много. Если, например, вами будет использован расходомер, выполняющий только измерительные функции, то он должен устанавливаться вместе с обычным вентилем. Открыванием или закрыванием вентиля по шкале расходомера устанавливается требуемое показание расхода теплоносителя.

Как производится балансировка отопительных контуров? Общий расход теплоносителя через коллектор (л/мин) принимается за 100%. Затем в процентах рассчитывается расход для каждого отопительного контура, например, это будет 20, 30 и 50% и пропорционально переводится в литры в минуту. Закручиванием или выкручиванием головки расходомера (или вентиля при измерительном расходомере) на приборах выставляются нужные показания. Необходимо заметить, что таким образом можно сделать расчетную балансировку контуров. Фактическая балансировка производится по фактическим показаниям расхода теплоносителя через коллекторную группу, для этого перед коллектором подачи нужно установить измерительный расходомер и на основании его показаний «раскинуть» общий расход по подключаемым к коллектору контурам.

 

ostroykevse.com

Правильная балансировка как способ экономии на отоплении

Расходы на отопление частных жилых домов, особенно с большой площадью, существенно бьют по карману даже обеспеченных людей. В целях экономии денежных средств многие собственники устанавливают регулируемые системы отопления. Однако даже при таком решении порой сумма в счетах за отопление уменьшается незначительно или не изменяется вовсе. Это верный признак некорректной работы системы. Когда поток теплоносителя распределён неоптимальным образом, расход топлива в котле остаётся высоким, а насос потребляет большое количество электроэнергии. Для реального уменьшения расходов потребуется настроить, или, как говорят специалисты, отбалансировать систему отопления.

Правильная балансировка как способ экономии на отоплении

В доме должно быть тепло

Впервые о необходимости регулировки систем отопления заговорили в Дании ещё 40 лет назад, после бунта квартиросъёмщиков. Люди не хотели арендовать крайние комнаты в малоэтажных домах, так как в этих помещениях было холоднее, чем в других, а за тепло приходилось платить столько же, сколько тем, кто жил поблизости от внутридомового котла или входа теплоцентрали. Причина недотопа заключалась в том, что теплоноситель, двигаясь по одной трубе через всё здание, охлаждался по мере нагревания помещений. И, несмотря на небольшую площадь таунхаусов (от 150 до 300 кв. м), до отдалённых комнат тепло просто не доходило. Замеры показали разницу между начальными и угловыми помещениями порядка 10 градусов. Тогда инженеры предложили заменить одну трубу, которая шла последовательно через все радиаторы, на две, подходящие к каждой батарее. По первой должен был подводиться теплоноситель, а по второй — удаляться уже отработанная жидкость. Трубы получили название «подачи» и «обратки». Такое решение действительно позволило независимо регулировать подачу теплоносителя в батареи, гибко настраивая обогрев помещений.

Идею создания двухтрубных систем быстро подхватили частные домовладельцы, так как подобные решения дали ещё одно значительное преимущество — маленький размер радиаторов. Батареи стало проще интегрировать в интерьер и «прятать» от посторонних глаз. Другой вопрос — как большее количество труб отразилось на стоимости монтажа. «На самом деле принципиальной разницы с точки зрения выгоды между устройством одно- и двухтрубной системами нет. Установка первой обойдётся дешевле максимум на 10%, — поясняет Сергей Орлов, специалист по монтажу систем отопления и водоснабжения. — Так, для реализации системы с «подачей» и «обраткой» подойдут радиаторы с меньшим числом секций и трубы меньшего диаметра, в то время как пользователь переплачивает за радиаторы и трубы большего размера, устанавливаемые в однотрубную систему. А благодаря минимальной потере давления за счёт распределения температуры теплоносителя в каждой ветке можно подобрать циркуляционный насос небольшой мощности».

Для того чтобы извлечь выгоду из всех преимуществ двухтрубной системы, включая гибкую настройку температурного режима в каждой комнате, понадобится гидравлическая балансировка. «Корректная и грамотная настройка позволит создать во всех помещениях оптимальный микроклимат, а также сэкономить от 7 до 20% потребляемого топлива, — комментирует Екатерина Семёнова, инженер Департамента бытового оборудования, «ГРУНДФОС», Россия.».

Что надо знать домовладельцу о балансировке систем отопления

На первый взгляд кажется, что ничего сложного в настройке нет. Температуру в комнатах можно отрегулировать без специальных измерительных приборов, самостоятельно, руководствуясь субъективными ощущениями: где-то сделать теплее, а где-то — прохладнее. Но зачастую результат не оправдывает ожидания, так как обычный пользователь не учитывает законы гидравлики: увеличение проходного сечения балансировочного вентиля одного радиатора будет приводить к уменьшению расхода на другом радиаторе. И здесь важно поймать тот самый баланс.

«В неотбалансированной системе отопления для прогрева всех комнат в доме циркуляционному насосу приходится работать с повышенной нагрузкой, что ускоряет его износ и порой вызывает шум в трубах. В таких случаях о температурном комфорте, равно как и об экономии, придётся забыть, — говорит Максим Немков, руководитель монтажного направления компании «Мир Комфорта Самара», осуществляющей услуги по проектированию, монтажу и обслуживанию инженерных сетей. — Как показывает практика, нежелательно устраивать систему отопления самостоятельно — слишком высока вероятность ошибок. К таким, например, относится подбор котлов и насосов с необоснованным запасом вследствие неучтённой теплоёмкости комнат. Профессионалы же не допускают подобных неточностей в своей работе».

Для минимизации рисков домовладелец должен владеть нужной информацией и постоянно контролировать работу монтажников. Так, если мастер уверяет, что вполне достаточно проектирования системы отопления и настройки оборудования в соответствии с вычислениями инженера, то лучше обратиться в другую компанию. Реальные условия всегда отличаются от теоретических: например, методики расчёта тепловых потерь не учитывают конкретных особенностей здания, из-за чего появляются отклонения требуемой температуры теплоносителя от проектных значений. Это рядовая ситуация, но, если оставить её без внимания, система будет работать некорректно.

Сама балансировка может осуществляться двумя способами. «Классический» подразумевает наличие проекта системы отопления, по которому, подкручивая балансировочные вентили, настраивается требуемый расчетный расход через каждый радиатор. Но наличие проекта, сделанного без ошибок, сейчас явление не частое. Да и реальная система может отличаться от расчетной. В случае же, если проектной документации нет, прибегают к «экстренному» способу. В таких случаях используется электронный термометр, измеряющий температуру на любой поверхности. С его помощью настраивается одинаковая температура на выходе всех отопительных приборов посредством балансировочных клапанов. «К общим недостаткам существующих способов можно отнести отсутствие универсального подхода и большие временные затраты. В среднем балансировка занимает около одного рабочего дня, проводят её как минимум два человека», — делится опытом Анатолий Корсунь, профессиональный монтажник. Понятно, что для бригады специалистов такие временные затраты не выгодны, поэтому в стремлении отработать как можно больше объектов ими совершаются нелепые ошибки. А в результате страдает точность балансировки, что нивелирует экономию, ради которой, собственно, всё и затевалось.

В борьбе за правильные настройки выигрывает искусственный интеллект

Пока что картина вырисовывается мало понятная: и сэкономить хочется — пятая часть коммунальных расходов на отопление! — и тонкостей слишком много. Даже если будет всё сделано грамотно, результат, увы, не гарантирован. «Обычно балансировка проводится перед отопительным сезоном, но в сильные морозы выясняется, что комнаты имеют разную теплозащиту, о чём собственник, как оказалось, забыл предупредить. Домовладелец по своему усмотрению увеличивает расход теплоносителя в холодных помещениях, после чего все работы по настройке системы идут насмарку», — говорит Сергей Орлов (монтажник).

Исправить названный недостаток позволяют специальные компьютерные программы расчета систем отопления, которые, в отличие от ручных методов, учитывают подавляющее большинство факторов. Они с высокой точностью определяют требуемый расход теплоносителя. Остаётся лишь выставить рекомендуемые регулировки балансировочных клапанов. Понятно, что для такого способа балансировки необходимо обладать навыком использования подобных программ расчета, а также иметь в системе специальные балансировочные вентили с градуировкой. Если же в систему были установлены балансировочные клапаны без специальной градуировки, при настройке этих клапанов необходимо будет измерять расход специальными расходомерами, чтобы достигнуть значений расчетных расходов в каждом радиаторе. Всё это вкупе с необходимостью специальной запорной арматуры либо специальной измерительной техники делает процедуру для «новичков» очень сложной.

Но с развитием беспроводной связи и переходом от кнопочных мобильных к смартфонам компьютерный метод балансировки стал проще и доступнее: никакой специальной подготовки не требуется. Первыми его реализовали инженеры Концерна GRUNDFOS: они предложили рынку циркуляционный насос ALPHA3 с модулем связи ALPHA Reader и разработали приложение GRUNDFOS GO Balance для «умных» телефонов и планшетных компьютеров.

Как уверяют домовладельцы, опробовавшие новинку, теперь балансировку можно провести самостоятельно и с высокой точностью. Весь процесс занимает около часа (для домов площадью до 200 кв. м) и проводится в несколько этапов. Сначала нужно смонтировать в системе новый насос и оснастить его модулем связи. Затем следует скачать, установить и запустить бесплатное приложение в непосредственной близости от модуля связи, чтобы смартфон и насос «нашли» друг друга. Далее остаётся лишь следовать простым и понятным инструкциям: программа попросит ввести данные о существующей системе и измерить точный расход теплоносителя на каждом радиаторе. После ввода необходимых сведений утилита рассчитает требуемый расход для каждой батареи, и на экране появятся два значения: текущее и рекомендуемое. Останется лишь отрегулировать балансировочный клапан до совпадения реального расхода с расчётным.

«Необходимость в подобном инструменте назрела уже давно, и специалисты GRUNDFOS стали первыми и единственными, кто предложил такое решение. Ещё до старта продаж нового продукта были размещены предзаказы на всю ближайшую поставку ALPHA3 и Alpha Reader, — рассказывает Екатерина Семёнова («ГРУНДФОС»). — И это неудивительно, ведь, как я уже отметила ранее, хорошо отлаженная система позволяет сэкономить до 20% топлива (газ, уголь, дрова). Кроме того, сами насосы GRUNDFOS серии ALPHA3 отличаются низким потреблением электроэнергии: они на 87% экономичнее обычных установок, за что признаны самыми энергосберегающими в своём классе».

Мобильные технологии — двигатель прогресса. Они помогают нам не только справиться с вполне рядовыми бытовыми вопросами, но и сэкономить. И как знать, возможно, в будущем инженеры порадуют домовладельцев ещё более интеллектуальными решениями.

btest.ru

Балансировка отопительных контуров

При подключении к этажным разводящим коллекторам нескольких колец радиаторного или напольного отопления нужно стремится к тому, чтобы длины этих колец и количество радиаторных секций, «сидящих» на каждом отопительном кольце, были примерно одинаковыми. То есть, расход теплоносителя в каждом из отопительных колец, подключенных к одной коллекторной группе, был одинаковым. Но всегда ли это возможно? Например, мы делаем контур «теплых полов» на кухне, в гостиной и в ванной комнате и подключаем их к одной коллекторной группе. Совершенно очевидно, что площади полов в этих помещениях различаются и длина трубопроводов, укладываемых в полы, тоже различается, естественно, что и расход теплоносителя в трубопроводах различной длины тоже будет различаться. В коротких отопительных кольцах гидравлическое сопротивление труб будет меньше и теплоноситель будет циркулировать в них быстрее, чем в длинных отопительных кольцах. Значит, при равной температуре теплоносителя на коллекторе подачи в одних помещениях полы будут перегреваться, а в других они будут холодными. То же самое относится и к радиаторным отопительным кольцам с различным количеством секций и разной длиной трубопроводов, подсоединенных к одной этажной коллекторной группе: в одних помещениях будет холодно, в других жарко. Мы уже знаем, что расход теплоносителя в радиаторном отоплении можно регулировать установкой на каждый радиатор терморегуляторов, а по сути вентилей, выполняющих количественную регулировку расхода. Примерно то же самое мы можем сделать и на «теплых полах».

Балансировку отопительных контуров «теплых полов», присоединенных к одной коллекторной группе, можно решить двумя способами. Первый, сделать все кольца одинаковой длины и распределить их в полах. Например, один контур будет в ванной комнате, два контура — на кухне и три контура — в гостиной. Второй, сделать всего три контура по количеству помещений, но присоединить их к коллекторам не напрямую, а через специальные приборы — расходомеры или балансировочные краны. В данном случае название «расходомер» употребляется не как название измерительного прибора, а как наименование специального вентиля выполняющего функцию количественного регулирования расхода теплоносителя. Расходомеры некоторых фирм присоединяются только к обратному коллектору.

Рис. 37. Балансировочная коллекторная группа для отопительных контуров теплых полов

Интересную коллекторную группу (рис. 37) предлагает фирма «Caleffi»: их подающие коллекторы укомплектованы расходомерами, а обратные коллекторы — терморегуляторами, таким образом, подающий коллектор направляет в каждый отопительный контур строго определенное количество теплоносителя, а обратный коллектор открывает и закрывает отопительные контуры по мере остывания его в полах. Кроме того, подающий коллектор имеет автоматический воздухоотводчик и оба коллектора соединены между собой байпасом со встроенным перепускным клапаном. Через автоматический воздухоотводчик из всей системы «теплых полов» отводится воздух, а если в результате потепления на улице терморегуляторы отключат контуры, то сработает перепускной клапан и сбросит резко возросшее давление.

Необходимо отметить, что расходомеров, как измерительных приборов и регулирующих вентилей производится довольно много. Если, например, вами будет использован расходомер, выполняющий только измерительные функции, то он должен устанавливаться вместе с обычным вентилем. Открыванием или закрыванием вентиля по шкале расходомера устанавливается требуемое показание расхода теплоносителя.

Как производится балансировка отопительных контуров? Общий расход теплоносителя через коллектор (л/мин) принимается за 100%. Затем в процентах рассчитывается расход для каждого отопительного контура, например, это будет 20, 30 и 50% и пропорционально переводится в литры в минуту. Закручиванием или выкручиванием головки расходомера (или вентиля при измерительном расходомере) на приборах выставляются нужные показания. Необходимо заметить, что таким образом можно сделать расчетную балансировку контуров. Фактическая балансировка производится по фактическим показаниям расхода теплоносителя через коллекторную группу, для этого перед коллектором подачи нужно установить измерительный расходомер и на основании его показаний «раскинуть» общий расход по подключаемым к коллектору контурам.

Источник: «Отопление дома. Расчет и монтаж систем » 2011. Савельев А.А.

mainstro.ru

Как делается балансировка системы отопления в частном доме своими руками

Содержание статьи

От автора: привет, дорогие друзья! Балансировка системы отопления в частном доме зачастую является необходимой процедурой. Как правило, выполнять ее нужно еще при изначальном обустройстве. Впрочем, иногда хозяевам везет, и даже пропуск данной операции никак не влияет на качество домашнего отопления.

Однако бывают и другие ситуации. Например, если вы при входе в самую дальнюю от котельной комнату замечаете, что там определенно гораздо холоднее, чем в других, то это повод задуматься о равномерности распределения теплоносителя.

Дело в том, что любая жидкость, согласно одному из основных гидравлических законов, предпочитает течь по пути наименьшего сопротивления. Если предоставить теплоносителю идти так, как вздумается, то он не станет заботиться о том, чтобы равномерно прогреть все радиаторы, находящиеся в доме. Вот почему балансировка зачастую просто необходима.

Симптомы неполадок

Стоит сразу сказать, что просто из любви к искусству лезть к вентилям не нужно. У многих специалистов технической направленности есть любимая фраза: «Работает — не трогай». Здесь ее тоже вполне можно применить. Если вы не замечаете каких-либо негативных признаков в работе отопительной системы, то пусть она функционирует в текущем режиме. Если вы наобум покрутите краны, то можете, наоборот, все разбалансировать, и потом придется это исправлять.

Давайте рассмотрим те явления, которые являются явными признаками отсутствия балансировки:

• разница температур в помещениях. Как уже говорилось выше, при некачественной балансировке или полном ее отсутствии в одних комнатах будет гораздо холоднее, чем в других. Самые близкие к котлу помещения будут мучить вас удушливой жарой, а в самых дальних вы будете мерзнуть;
• одна из батарей отопления постоянно журчит. Такой шум свидетельствует о неполадках в токе теплоносителя;
• теплый пол, залитый бетонной стяжкой, неравномерно прогревает поверхность.

Если вы только что смонтировали новую отопительную систему, то она априори нуждается в балансировке, независимо от наличия каких-либо признаков.

Следует учесть, что далеко не каждая проблема в работе отопительной системы связана с ее балансировкой. Наоборот, бывают случаи, когда проводить эту операцию абсолютно бессмысленно:

• завоздушенность системы;
• протечка;
• образование засора;
• нарушение работоспособности расширительного бака.

Все эти факторы могут привести к неравномерному прогреву помещений. Балансировка здесь не поможет. Нужно устранять причину, по которой нарушена работоспособность системы. Например, чтобы разобраться с завоздушенностью, воспользуйтесь кранами Маевского, которые обычно установлены на радиаторах. С их помощью можно легко и быстро изгнать воздух из того места, где ему быть не положено. Как только справитесь с воздушной пробкой, ток теплоносителя сразу восстановится. Подробно о том, как пользоваться краном Маевского, вы можете узнать из статей на нашем сайте.

Что касается других причин, то все очевидно. Протечку нужно заделать (или заменить поврежденный элемент на новый), засор устранить, расширительный бак починить (как правило, проблема заключается в разрыве мембраны). Только после этого, если проблемы с распределением теплоносителя все же сохраняются, можно провести балансировку.

Если вы живете во многоквартирном доме, то вопрос, как отбалансировать систему, не стоит. Напротив, своими руками вам туда лезть вообще нельзя, поскольку любые неверные действия негативно скажутся не только на вашей квартире, но и на соседских. Если вы заметили проблемы с отоплением в таком жилище, то обратитесь в управляющую компанию — решение подобных ситуаций находится исключительно в их компетенции.

Что касается частного дома с автономной системой отопления, некоторые хозяева считают, что можно просто регулировать поток теплоносителя в радиаторах с помощью обычных запорных шаровых кранов. На самом деле, это не так.

То есть, если вы откроете такой кран всего наполовину, то объем поступающей жидкости, конечно, снизится, тем самым изменится и температура в помещении. Но вот с запорным оборудованием вскоре возникнут проблемы. Шаровой кран не предназначен для таких манипуляций, его жизненные принципы просты: ему необходимо быть либо полностью открытым, либо полностью закрытым. Любые полумеры ухудшают его работоспособность, а затем и вовсе выводят из строя.

Поэтому балансировку нужно проводить, как говорится, с умом. А о том, как это сделать, расскажем сейчас подробно.

Необходимые инструменты

Если вы спросите профессионала по сантехническим работам, какой прибор понадобится для проведения операции балансировки, то, скорее всего, услышите про тепловизор. Он используется для определения уровня прогрева всех элементов отопительной системы. Но стоимость такой «машинки» довольно высока. Покупать прибор ради одной операции смысла нет. В принципе, можете попробовать взять его в аренду, если найдете. Но давайте все же попробуем обойтись более простыми и доступными средствами.

Например, вам вполне достаточно будет следующих вещей:

• электронный контактный термометр. Необходим для измерения температуры нагрева отопительного оборудования;
• отвертка;
• ключ-шестигранник, с помощью которого производится поворот штока балансировочного клапана;
• бумага и маркер или карандаш.

В идеале, надо бы запастись схемой разводки, по которой собиралась отопительная система. Но зачастую проектная документация попросту отсутствует, ибо сборка производилась по временным зарисовкам и практически «на коленке».

В таком случае, придется восполнить недостающее. Вам нужно сделать на бумаге хотя бы примерную зарисовку того, как располагаются все элементы отопительной системы. На этом плане необходимо указать, в какой последовательности радиаторы подключены к контуру и насколько они удалены от котельной.

Вторым этапом подготовки является промывка грязевика, расположенного на входе в отопительный котел. Затем разогрейте отопительный прибор до максимальной мощности. Как правило, температура теплоносителя при этом должна составлять примерно 80 градусов. Этот процесс не зависит от того, какая погода стоит на улице — разогревать все равно нужно.

Работа с однотрубной и двухтрубной системой

Стоит сразу сказать, что процедура балансировки различается в зависимости от того, с какой системой вы работаете. Для однотрубной и двухтрубной процедура одна, для коллекторной и теплых полов — другая. Начнем с первой.

Суть процедуры проста. Необходимо сначала измерить текущий температурный режим у всех радиаторов. При обнаружении критической разницы в показателях гармония достигается путем регулировки потока с помощью специальных балансировочных кранов, расположенных у входа в батарею. Пошагово процедура выглядит следующим образом.

1. После того как котел прогрел теплоноситель до максимально возможной температуры, откройте все клапаны, отвечающие за регулировку тока.
2. измерьте температуру жидкости на выходе ее из котла. Для этого необходимо приложить электронный контактный термометр к тому патрубку, с помощью которого к водонагревателю подсоединяется труба, ведущая к радиаторам и прочим отопительным приборам.
3. Перейдите к радиатору, который расположен ближе всего к котельной. По очереди приложите термометр к трубам, по которым теплоноситель подается и уходит. В идеале, разница температур должна составлять не более 10 градусов между притоком и оттоком. Если этот показатель в норме, то с данным радиатором проблем нет.
4. Произведите проверку каждого радиатора точно так же, как описано в третьем пункте. Результаты наблюдений обязательно записывайте.
5. Теперь сравните показатели, полученные на входной трубе первой и последней батареи в контуре. Если разница находится в пределах двух градусов, то у первой пары радиаторов прикройте балансировочные вентили на пол-оборота или на целый оборот. Затем снова произведите измерения.
6. Когда добьетесь таким образом разницы от трех до семи градусов между первой и последней батареей, у первых двух радиаторов снова прикройте вентили, теперь уже процентов на 50–70. У обогревателей, расположенных в середине контура, произведите ту же процедуру, но на 30–40 процентов. Радиаторы, завершающие систему, не трогайте.
7. После проведения всех этих процедур подождите полчаса. За это время радиаторы прогреются уже с учетом нововведений. Снова произведите замеры. Если разница между первым и последним радиатором составляет 2–3 градуса, то все нормально. Если нет, то снова повторите настройку каждого обогревателя. Вентили следует перекрывать понемногу, на четверть или половину оборота. Когда добьетесь того, чтобы температура во всех прогретых батареях стала одинаковой, процедура будет завершена.

Такая процедура прекрасно подходит для балансировки двухтрубной закрытой отопительной системы. Конечно, количество оборотов вентилей во время регулировки может варьироваться — все зависит от конкретно вашего дома. Поэтому не поворачивайте их сразу сильно, лучше все делать постепенно. С помощью терпения и регулярных замеров вы сможете добиться идеального результата.

Что касается однотрубной системы, к контуру которой обычно подсоединено не более четырех радиаторов, то она не нуждается в таком дотошном подходе. Как правило, ее регулировка производится путем небольшого перекрытия притока теплоносителя в батарею, которая размещена ближе всех к нагревательному котлу.

Работа с лучевой разводкой и теплыми полами

Как уже упоминалось выше, для коллекторной разводки используется несколько иная процедура. Она подходит как для радиаторов, так и для теплых полов — в общем, для балансировки всей системы, подключенной к одному узлу.

Настройка может осуществляться двумя разными способами. Для первого из них на коллекторе должны иметься ротаметры. Эти элементы представляют собой прозрачные колбы и являются расходомерами. Для балансировки вам потребуется произвести некоторые расчеты. При этом используется следующая формула:

G=0,86xQ/Δt

Буквой G в данном случае обозначается массовый расход нагретого теплоносителя, который течет по контуру. Единица измерения — кг/ч. Буква Q обозначает количество тепловой энергии, которая должна выделяться отопительным контуром, оно измеряется в Вт. Что касается Δt, то это разность температур, полученных на входе в петлю контура и на выходе из нее. Расчетное значение данного параметра составляет 10 градусов.

Таким образом, вы можете посчитать, сколько литров нагретого теплоносителя должно проходить через определенный участок контура за минуту. Необходимое количество выделяемого тепла можно посчитать, исходя из стандартных значений. Согласно им, на каждый квадратный метр площади необходимо 100 Вт.

Приведем пример расчета. Допустим, площадь вашей комнаты составляет 20 м².  Значит, на ее обогрев необходимо 2 кВт тепловой энергии. Подставляем полученное значение в формулу, приведенную выше, и получаем следующий результат:

0,86×2000/10=172 кг/ч

На расходомерах значения указываются в л/мин, поэтому необходимо конвертировать значение, поделив полученный показатель на 60. Получается примерно 2,87 л/мин.

После проведения расчетов процедура балансировки осуществляется следующим образом.

1. Заполните и опрессуйте отопительный контур. Нагревательный котел можно при этом не включать. А вот циркуляционный насос обязательно требуется запустить.
2. Термостатические вентили на второй части коллектора перекройте, это делается вручную с помощью специальных колпачков.
3. Теперь откройте первый вентиль. Произведите настройку ротаметра, который ему соответствует, с помощью нижнего кольца — его нужно вращать. Таким образом, задайте определенный уровень расхода теплоносителя.
4. После того как разберетесь с первой группой вентиль + расходомер, закройте этот кран и переходите ко второй паре.
5. Таким образом, по очереди произведите настройку каждого ротаметра. В завершение откройте их все и проверьте, правильно ли каждое устройство показывает расход теплоносителя.

Если ротаметров нет, то процесс производится по результатам измерения температуры в петлях контура. Процедура в таком случае будет довольно муторной и долгой.

Если вам необходима балансировка не теплого пола, а радиаторов, подключенных с помощью лучевой разводки, то все делается точно так же. Для большей уверенности можно ориентироваться и на коллекторные ротаметры, и на температурные замеры. Уверены, что после прочтения сегодняшней статьи проблем с балансировкой у вас не возникнет. Успехов!

seberemont.ru