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.
От правильности гидравлической балансировки двухтрубной системы отопления (далее
СО) зависит энергосбережение системы отопления (расход топлива). А часто даже сама
возможность для системы отопления хоть как-то функционировать. (Все картинки увеличиваются при нажатии на них).
Двухтрубная СО устроена так, что через каждый отопительный прибор (далее ОП) должно протекать заданное количество в единицу времени. Не больше и не меньше. Наверняка, Вы когда-нибудь поливали огород из шланга. И пробовали пальцем разделить струю на две части. Так вот, если у Вас установлено двадцать ОП, то для двухтрубной СО нужно «разделить струю» на «двадцать разных по силе струек», каждая из которых должна нести свое разное количество . На самом деле, это не так сложно сделать, как кажется на первый взгляд.
Для возможности проведения гидравлической балансировки системы на отопительных приборах (далее ОП) должна быть установлена арматура, позволяющая это осуществлять. Это делается балансировочно-запорным вентилем, устанавливаемым на выходе (обратке) из ОП. Либо термостатическим вентилем с «преднастройкой», устанавливаемым на входе (подаче) в ОП. Установка термостатического вентиля с «преднастройкой» делает применение балансировочного вентиля на обратке ОП не обязательным. Так как термовентиль с «преднастройкой» является и обычным термовентилем и балансировочным вентилем «в одном флаконе». Т.е. при применения термовентиля с «преднастройкой» на обратке ОП, можно применять обычный шаровый кран или, что более эстетично – отсечной вентиль. Или вообще ничего из арматуры не устанавливать на обратке ОП из соображений экономии.
Термостатические вентили (термоклапаны).
Бывают изготовлены только для ручной регулировки теплоотдачи ОП, а бывают с возможностью установки термоэлемента (далее термоголовки). Примеры термовентилей с преднастройками. Вместо красного колпачка
ручной регулировки можно установить термоголовку (термоэлемент):
Под красными колпачками находиться шкала преднастройки термовентиля.
На входе (подаче) в ОП устанавливается термостатический вентиль
(далее термовентиль) для ручной или автоматической регулировки мощности
теплоотдачи ОП (регулировки температуры в конкретном помещении).
Термовентиль без «преднастройки» на подаче ОП служит только для комфорта, но не для гидравлической балансировки СО.
Примеры термовентилей без преднастроек. Вместо сине-красного колпачка ручной регулировки можно установить термоголовку (термоэлемент):
Есть вариант, сэкономить средства на приобретение термовентилей с преднастройками, купив термовентили без преднастроек. Ведь термовентили с преднастройками существенно дороже, чем без преднастроек. Это можно сделать, рассчитав и установив дроссельные шайбы, либо на подаче, либо на обратке ОП. Их местное сопротивление рассчитывается таким образом, чтобы получить проектный массовый расход . Т.е. они будут выполнять роль преднастроек. Шайбы можно изготовить из монеток, подложив их во внутреннюю резьбу арматуры или при использовании стальных труб просверлить отверстие в магистралях расчетного диаметра (рассчитанного в гидравлическом проекте). Вот так выглядят "дроссельные шайбы" в многоэтажном доме в двухтрубной системе.
Балансировочно-отсечной вентиль (балансировочно-запорный клапан).
На выходе (обратке) из ОП устанавливается балансировочно-запорный вентиль, если на подаче в ОП не устанавливается термовентиль или устанавливается термовентиль без «преднастроек».
Примеры балансировочно-запорных вентилей (клапанов). Под съемным шестигранным металлическим колпачком, располагается регулировочный латунный шпиндель. Настраивается по количеству полных оборотов от закрытого состояния:
Чтобы идеально правильно сделать гидробалансировку СО, потребуется сначала выполнить гидравлическое проектирование СО. Еще до монтажа СО. Тогда после монтажа системы, перед пуском системы отопления, каждый термовентиль и/или запорно-балансировочный вентиль на отопительном приборе (далее ОП) просто устанавливается в рассчитанное в проекте положение. Вместо балансировочно-отсечного вентиля можно вложить во внутреннюю резьбу отсечного шарового крана дроссельную шайбу, сделанную из монетки (с рассчитанным диаметром отверстия). Тогда система сразу же после включения будет являться уже правильно гидравлически сбалансированной.
Но, если у Вас нет проекта системы отопления, то придется ограничиться приблизительной гидробалансировкой СО. Для этого потребуется цифровой мультиметр с контактным термодатчиком (можно самый недорогой китайский). Наденьте на правую руку для точности измерений (и не обжигаться) сразу две ХБ перчатки. И прижимая термодатчик к выходной арматуре ОП (обратке), измерьте таким образом температуру на обратках всех ваших ОП. Измеряя температуру на обратках ОП, нужно достичь того, чтобы температура отличалась друг от друга в пределах +-1 градус. Балансировку делайте в положении полностью открытых радиаторных клапанов (при вывернутых на максимум температуры термоголовках).
Поставьте изначально настройку балансировочных вентилей в самое открытое положение на самых мощных и дальних ОП. Например, если в балансировочном вентиле шпиндель откручивается на пять оборотов, то если на контуре пять одинаковых ОП, то на самом ближнем к котлу, установите 1, на самых дальних 5. Еще точнее будет, если сможете подсчитать для стартового положения пропорцию в зависимости от мощности ОП. Чем мощнее ОП, тем больше ему требуется проток .
У тех ОП, у которых температура обратки выше, чем на других ОП, нужно уменьшать проток . Закручивая регулировочный шпиндель в балансировочно-запорных вентилях. Или уменьшая значение преднастройки на термовентилях с преднастройками ориентируясь по шкале.
У тех же ОП, у которых температура обратки ниже, чем на других ОП, нужно увеличивать проток . Откручивая шпиндель или увеличивая значение преднастройки на термовентилях с преднастройками.
В двухтрубной системе (также и в коллекторно-лучевой системе) отопления остывание в ОП задается проектом системы отопления и составляет обычно 8-20 градусов. В среднем - обычно градусов 10-15. Ваша задача при гидравлической балансировке, состоит в том, чтобы, например, при температуре подачи с котла +75 градусов, добиться, чтобы на обратках ОП температура была, например, +62 градуса. Для хорошей экономичности Вашей СО на основе настенного газового котла, СО должна работать обычно в тепловом режиме 80/60 градусов для неконденсационных (подача/обратка котла). Также, по возможности, при балансировке желательно отключить модуляцию мощности котла, чтобы котел работал с постоянной мощностью во время балансировки системы.
Верхний температурный предел
ограничен настенным (как правило не выше +84) и материалом используемых труб. Нижний предел ограничен,
например, не ниже +58 градусов, тем, насколько образующийся (при более низкой
температуре обратки котла) кислотный конденсат может навредить Вашему котлу (коррозионная стойкость материала из которого изготовлен теплообменник котла). Если же Ваш котел является конденсационным, то кислотный конденсат котлу не повредит. Напротив, пониженная температура и повышенное конденсатообразование в конденсационном будет экономить Вам расход газа. Об экономии газа, и в частности об экономии газа конденсационными котлами, можно прочесть по ссылке -
После каждого изменения настроек, ждите несколько минут, чтобы температура успела измениться на обратке ОП. Придется потратить на гидробалансировку достаточное количество времени и побегать, так как каждое произведенное изменение настройки балансировочного клапана влияет и на остальные отопительные приборы. Поэтому, наличие гидравлического расчета значительно бы облегчило эту задачу…
Естественно, при такой сугубо приблизительной гидравлической настройке не получится получить максимальную экономию газа. Но без проекта отопления сделать систему максимально экономичной невозможно...
Перепечатка не возбраняется,
при указании авторства и ссылки на этот сайт.
Для корректной и эффективной работы отопительной системы необходимо не только профессиональное выполнение монтажа, заправка подходящим теплоносителем и промывка, но и точная настройка, балансировка. Комплекс этих мероприятий требуется не только при запуске вновь созданной схемы, но и после подключения нового оборудования, в том числе радиаторов, или после замены труб. Балансировка водяной системы отопления в частном доме – процесс достаточно сложный, при отсутствии уверенности в собственных силах стоит доверить его специалистам, но, в целях экономии, можно постараться выполнить и самостоятельно.
Насущная необходимость
Основная задача отопительной системы – доставка теплоносителя к радиаторам с последующим нагревом окружающего воздуха.
Важно, при этом, чтобы объемы транспортируемого теплоносителя строго соответствовали реальным требованиям: недостаток жидкости спровоцирует малую эффективность, а избыточное давление чревато опасностью прорыва.
Если хозяева не позаботились о проведении настройки, то самыми горячими окажутся батареи, находящиеся в непосредственной близости от котла, тогда как дальние радиаторы способны и вовсе остаться холодными. Несмотря на такой дисбаланс, потребление топлива останется на высокой отметке, такую схему сложно назвать и экономичной, и рациональной, и эффективной. Итак, получается, что балансировочный процесс необходим для достижения следующих результатов:
- Каждый из отопительных приборов нагревается равномерно;
- Достигается экономия теплоносителя без ущерба для эффективности системы;
- Исключается шум во время работы, спровоцированный движением больших объемов воды.
Когда она нужна?
Балансировка системы водяного отопления многоэтажного дома должна выполняться перед запуском каждого нового сезона, но на острую нужду в ней указывают следующие признаки:
- Радиаторы прогреваются недостаточно хорошо или даже остаются холодными, проверка показывает, что данная проблема не связана с формированием воздушной пробки. Вероятнее всего, негативный эффект вызван недостатком давления в системе, вновь подключенный котел не создает должного напора, не может протолкнуть воду по трубам. Решить проблему удастся заменой труб на менее широкие варианты, добавлением циркуляционного насоса и настройкой.
- Не прогреваются радиаторы всей системы. Скорее всего, образовалась воздушная пробка. Открывается кран Маевского, вода стравливается до тех пор, пока из труб не выйдет весь воздух.
- Неравномерный нагрев радиаторов и труб. Возможно, в процессе монтажа были допущены грубые нарушения и ошибки. Необходимо выполнить балансировку, в процессе которой обнаружатся все слабые места для последующего устранения дефектов.
Основные методы
Для частных домов чаще всего используются следующие методики настройки:
- Наиболее точным считается способ, основанный на применении электронного расходомера, контролирующего расход теплоносителя. Для него необходим, во-первых, гидравлический расчет системы, отражающий расход воды на всех ее участках, во-вторых, требуется запорная арматура на всех стояках. Третья составляющая – непосредственно электронный прибор, соединяющийся во время работы с арматурой. Процесс основан на том, что электроника показывает, сколько конкретно теплоносителя тратит каждый стояк. На основе этих данных регулируется положение штуцеров и вентилей, достигаются оптимальные значения. Преимущество технологии состоит в том, что отпадает нужда заниматься каждым радиатором в отдельности, все устройства, подключенные к отрегулированному стояку, получат оптимальные объемы воды.
- Температурная настройка – вариант, которым приходится пользоваться от безысходности, когда на руках нет ни проекта схемы, ни точных расчетов ее работоспособности. Суть процесса заключается в монтаже вентилей на каждой из батарей, применении термометра для фиксации температуры поверхности. Первым делом, нужно полностью открыть вентиль на наиболее мощном радиаторе, отдаленном от котла, а остальные батареи открываются на некоторое число оборотов, рассчитываемое по определенной методике. Если к ветке подключено 6 радиаторов, а клапан нужно открутить на 5 оборотов, то первая открывается на 1 оборот, 2 – на два и так далее. После этого замеряется температура поверхности, достигается равенство между всеми устройствами системы отопления частного дома.
Обязательно ознакомьтесь: .
Перед тем, как приступить к балансировке, необходимо выполнить проверку трубопровода:
- В нем не должно быть воздушных пробок. Данная проблема особенно актуально для хозяев, решивших поменять старые чугунные батареи на аналоги из алюминия и сплавов;
- Все фильтры грубой очистки должны быть в полностью рабочем состоянии, при наличии даже небольших загрязнений следует промыть элементы водой, так как это существенно ухудшает пропускающую способность, приводит к некорректным расчетам и настройкам;
- Разница давления в ветках прямого и обратного тока воды должна быть достаточной.
Положительный эффект
Конечно, выполнение данного мероприятия требует определенных усилий, порой весьма значительных временных затрат. Тем не менее, польза от этого процесса неоспорима. Во-первых, обогрев во всех помещениях дома будет полностью соответствовать пожеланиям хозяев, повысится уровень бытового комфорта. Во-вторых, повысится эффективность использования теплоносителя, что приведет к снижению расходов, нужных для поддержания корректной работы системы. Наконец, функционирование оборудования контура будет происходить в щадящем режиме без сбоев и ошибок, что значительно снизит вероятность аварии, а также увеличит продолжительность эксплуатации.
Экология потребления. Усадьба: Системы отопления практически всех конфигураций требуют балансировки, исключение составляет только разводка по петле Тихельмана. Мы рассмотрим три возможных способа провести балансировку, расскажем о преимуществах, недостатках и уместности каждого из методов, дадим практические рекомендации.
В чем суть балансировки
Гидравлические системы отопления по праву считаются наиболее сложными. Их эффективная работа возможна только при условии глубокого понимания физических процессов, скрытых от визуального наблюдения. Совместная работа всех устройств должна обеспечивать поглощение теплоносителем максимального количества тепла и его равномерным распределением по всем нагревательным приборам каждого контура.
Режим работы каждой гидросистемы основан на взаимосвязи двух обратно пропорциональных величин: гидравлического сопротивления и пропускной способности. Именно ими определяется расход теплоносителя в каждом узле и части системы, а стало быть и количество подводимой к радиаторам тепловой энергии. В общем случае расчёт расхода для каждого отдельно взятого радиатора отражает высокую степень неравномерности: чем больше удалён нагревательный прибор от теплового узла, тем выше влияние гидродинамического сопротивления труб и ответвлений, соответственно теплоноситель циркулирует с меньшей скоростью.
Задача балансировки системы отопления - гарантировать, что проток в каждой части системы будет иметь примерно одинаковую интенсивность даже при временных изменениях режимов работы. Тщательная балансировка позволяет добиться такого состояния, когда индивидуальная регулировка термостатирующих головок не оказывает существенного влияния на прочие элементы системы. При этом сама возможность балансировки должна предусматриваться ещё на этапе проектирования и монтажа, ведь для настройки системы необходима как специальная арматура, так и технические данные на оборудование котельной. В частности, обязательна установка на каждом радиаторе запорных клапанов, в простонародье называемых дросселями.
Особенности работы с разными видами разводки
Однотрубные системы отопления поддаются балансирующей регулировке наиболее просто. Всё благодаря тому, что суммарный проток через радиатор и связывающий байпас всегда одинаков и не зависит от пропускной способности установленной арматуры. Поэтому в системах типа «Ленинградка» работа ведётся не столько над балансировкой протока, сколько над уравнением количества тепла, выделяемого теплоносителем в радиаторах. Говоря проще, главная цель балансировки в таком случае - обеспечить, чтобы к наиболее удалённому радиатору вода поступала при достаточно высокой температуре.
В двухтрубных тупиковых системах действует несколько иной принцип. Каждый радиатор системы представляет собой своего рода шунт, гидравлическое сопротивление которого ниже, чем у всей остальной группы, расположенной далее по направлению протока. Из-за этого значительная часть теплоносителя протекает через шунт обратно к тепловому узлу, в то время как циркуляция далее по системе имеет гораздо меньшую интенсивность. В таких системах отопления приходится трудиться именно над выравниванием протока в каждом радиаторе путем изменения пропускной способности арматуры.
Двухтрубные попутные системы отопления балансировки не требуют вовсе, но при этом имеют сравнительно высокую материалоёмкость. В этом вся прелесть петли Тихельмана: путь, который проходит теплоноситель в цепи каждого радиатора, примерно одинаков, благодаря чему эквивалентность протока в каждой точке системы поддерживается автоматически. Похожим образом дело обстоит с лучевыми системами отопления и водяным тёплым полом: выравнивание протока выполняется на общем коллекторе по поплавковым расходомерам.
Расчётное моделирование
Наиболее конструктивный и правильный метод регулировки - с помощью построения расчётной модели гидравлической системы отопления. Это можно выполнить в таком программном обеспечении как Danfoss CO и Valtec.PRG, либо же в платных продуктах вроде AutoSnab 3D. Не следует бояться платного ПО: как вы увидите позже, его стоимость не идёт ни в какое сравнение с затратами на специальные устройства автоматической балансировки, при этом расчётный проект гидравлической системы предоставит полное представление о системе, режимах её работы и физических процессах, происходящих в каждой точке.
Балансировка с помощью программных расчётов производится посредством построения точной виртуальной копии системы отопления. В разных рабочих средах механизм моделирования протекает с некоторыми отличиями, тем не менее, все программы такого рода имеют дружественный и понятный пользователю интерфейс. Очень важно, чтобы построение выполнялось действительно точно: с указанием каждого фитинга, элемента арматуры, поворотов и ответвлений, присутствующих в реальной системе. Вот какие потребуются исходные данные:
- паспортные данные котла: мощность, КПД, напорно-расходный график, рабочее давление.
- сведения о циркуляционном насосе: скорость протока и напор;
- тип теплоносителя;
- материал и условный проход труб, температура окружающей их среды;
- технические сведения обо всей запорной и регулирующей арматуре, коэффициенты местных сопротивлений (КМС) каждого элемента;
- паспортные данные на запорные клапаны, зависимость их пропускной способности от падения давления и степени открытия.
После построения модели системы вся работа сводится к тому, чтобы обеспечить равенство расхода теплоносителя на каждом радиаторе. Для этого искусственно занижают пропускную способность запорных клапанов на тех радиаторах и цепях, где наблюдается существенное увеличение протока по сравнению с остальными. Когда виртуальная балансировка выполнена, для каждого радиатора выписывают Kvs - коэффициенты пропускной способности. Используя таблицу или график из паспорта клапана, определяют необходимое число оборотов регулировочного штока, после чего эти данные используют для балансировки реальной системы в натуре.
Эмпирический способ
Конечно, отрегулировать систему отопления при числе радиаторов до десяти можно и без предварительного расчёта. Однако этот метод достаточно трудоёмок и занимает очень много времени. Кроме прочего, при такой балансировке не удаётся предусмотреть изменение расхода при работе термостатирующих головок, что сильно снижает точность балансировки.
Алгоритм ручной балансировки несложен, для начала необходимо перекрыть абсолютно все радиаторы в системе. Это делается для того, чтобы максимально близко сравнять температуру теплоносителя на входе и выходе из теплового узла. Весь этот процесс занимает около часа, при этом необходимо установить циркуляционный насос на максимальную скорость и убедиться в отсутствии воздушных пробок в системе.
Следующий шаг - полное открытие запорного клапана на наиболее удалённом радиаторе (зачастую на последнем радиаторе этот клапан не устанавливается вовсе). Спустя 10–15 минут проводится измерение температуры нагрева крайнего радиатора, она при дальнейшей балансировке будет использоваться как эталонная.
Далее нужно приоткрыть запорный клапан на предпоследнем радиаторе. Степень открытия должна быть такой, чтобы нагрев произошёл до эталонной температуры и при этом на последнем радиаторе температура нагрева не снизилась. Грань очень тонкая, и работа сильно осложняется инерционностью радиаторов: после каждого изменения положения штока клапана на алюминиевом радиаторе необходимо выждать не менее 15 минут, на чугунном - порядка 30–40 минут. В этом и есть вся суть ручной балансировки: продвигаясь от наиболее удалённого радиатора к самому первому в цепочке необходимо снижать пропускную способность, обеспечивая поддержание одинаковой температуры на каждом нагревательном приборе. Регулировка должна проводиться очень тонко и аккуратно, ведь резкое увеличение протока в середине контура приведёт к падению температуры в отдалённой его части, соответственно нужно будет потратить еще 15–20 минут, чтобы вернуть систему к исходному состоянию.
Отладка в автоматическом режиме
Существует некая золотая середина между двумя описанными выше способами. Специальное оборудование для автоматической балансировки гидравлических систем отопления позволяет провести настройку с очень высокой точностью и в достаточно короткие сроки. На текущий момент основным техническим решением для таких целей считается «умный» насос Grundfos ALPHA 3, укомплектованный съёмным передатчиком, а также фирменное приложение для мобильных устройств. Средняя цена комплекта оборудования составляет порядка $300.
В чём суть затеи? Насос обладает встроенным расходомером и может обмениваться данными со смартфоном или планшетом, где производится обработка всей информации. Приложение работает как путеводитель: пошагово направляет пользователя и указывает, какие манипуляции нужно проводить над разными частями системы отопления. При этом в базе приложения сохраняются отдельные комнаты с указанным числом нагревательных приборов, имеется возможность выбирать разные типы радиаторов, указывать их мощность, необходимые нормы обогрева и прочие данные.
Процесс происходит предельно просто и полностью демонстрирует алгоритм работы программы. После сопряжения с передатчиком и подготовки к работе от системы отключаются все радиаторы, это необходимо для измерения нулевого расхода. После этого запорные клапаны на каждом радиаторе поочередно открываются полностью. При этом расходомер в насосе отмечает изменения в протоке и определяет максимальную пропускную способность каждого нагревательного прибора. После того как все радиаторы будут внесены в базу программы, производится их индивидуальная регулировка.
Настройка запорного клапана на радиаторах происходит в режиме реального времени. Приложение имеет звуковую индикацию для возможности работы в труднодоступных местах. Балансировка требует тонкой подстройки запорного штока до такого положения, при котором текущий расход в системе сравняется со значением, рекомендованным программой. По завершении работы с каждым радиатором приложение формирует отчёт, в который включены все нагревательные приборы системы и расход теплоносителя в них. После выполнения балансировки насос ALPHA 3 может быть снят и заменён на другой с аналогичными параметрами производительности. опубликовано
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .
Старые системы обогрева со временем из-за своей длительной эксплуатации начинают функционировать с нарушениями (ухудшается распределение теплоносителя, циркуляция и прочие показатели), тем самым ухудшая комфортность проживания и работы в помещениях.
Как выйти из такой ситуации, неужели придется делать капитальную реконструкцию всего отопления? Именно этот вопрос мы с вами и будем рассматривать в этой статье и надеемся, что вы извлечете из нее максимум полезной информации.
Суть проблемы
Причиной всех проблем является плохое распределение по трубопроводам, происходит это из-за гидравлического дисбаланса. Расход горячей воды по трубопроводам зависит от местных сопротивлений самих участков. Этот показатель изменяется из-за засорений и коррозии труб, реконструкций или ремонтов, при добавлении потребителей и так далее.
Важно. В системах, у которых нарушена гидравлическая работа, первые потребители получают достаточное количество тепла, а последние остаются недогретыми.
В старых схемах балансировка систем отопления не продумана, потому что не было путей выхода из таких ситуаций. Дисбаланс решался различными способами, причем не всегда успешными:
- Первый способ – увеличение мощности Такой метод приведет к тому, что последние потребители получают недостаточное количество тепла, а первые будут перегреты. Следовательно, у первых потребителей будут излишки тепла, которые они будут удалять через распахнутые окна и двери. Такой метод экономически не эффективен из-за больших потерь теплоты, а также из-за увеличенного потребления электрической энергии насосом;
- Второй способ – увеличение температуры подаваемого теплоносителя. Такое решение проблемы приводит к такому же эффекту, как и в первом случае. Цена на топливо возрастет, так как его понадобится значительно больше.
Подробно о самом процессе
Главная задача, которую выполняет балансировка отопления – это обеспечение потребностей в теплоте всех потребителей при наихудших условиях (при минимально возможной температуре). При других условиях работа обогрев происходит, как и ожидается.
Важным моментом является факт проведения работ – после проведения балансировки должно использоваться минимальное количество электрической и тепловой энергии.
Для получения такого результата применяют:
- балансировочный клапан для отопления с точным измерением;
- различные варианты балансировки и измерительные приборы.
Результат проведения работ напрямую зависит от всех вышеперечисленных фактов.
Элементы для проведения работ
В этом разделе мы подробно рассмотрим оборудование, которое можно применять, его фото и видео, а также раскроем его функциональные возможности:
- Клапан для балансировки Y-типа. Имеет возможность преднастройки, за счет этого происходит ограничение расхода, который отмечен на ручке со шкалой. Обладает двумя измерительными ниппелями для измерений перепада расхода, температуры и давления.
Называют этот клапан Y-типа из-за его конуса, который к потоку теплоносителя находится под оптимальным углом. Эта конструкция нужна, чтобы свести к минимуму влияние потока жидкости на измерения, что в итоге улучшит точность балансировки.
К тому же такие клапаны применяются как запорная арматура и для дренажирования воды. Чтобы качественно произвести балансировку нужно подобрать нужный размер клапана, правильно установить и рассчитать.
- Специальные приборы, которые нужны для измерения перепада давления, расхода и перепада температуры на балансировочных клапанах. Это устройство изображено на рисунке ниже.
Нужно сказать, что это компьютерное устройство очень многофункционально, оно имеет: точные датчики, интегрированные функции измерения, устранение возникающих ошибок и балансировку, дополнительный гидравлический аккумулятор и прочие необходимые функции, помогающие точно и быстро настроить систему.
Инструкция по установке подразумевает о связи с персональным компьютером посредством специальной программы для передачи данных и обновлений программы, а также отправке результатов.
Важно. Применять лишь клапаны и измерительные приборы недостаточно, нужно обязательно знать, что с ними делать. Иначе процесс настройки своими руками не увенчается успехом, а обогрев будет работать неправильно, не будет комфортного климата в помещении и будет перерасход потребления тепловой и электрической энергии. Чтобы качественно сбалансировать систему необходимо знать правильную методику.
Метод для настройки
Для начала гидравлическая система разделяется на модули, благодаря клапанам «партнерам».
Затем нужно сбалансировать все модули, применяя ТА методы. Это нужно сделать от потребителей, магистралей, стояков, коллекторов, ответвлений и до тепловых пунктов. При применении методики все клапаны и модули в такой системе будут обладать проектными расходами и минимальными потерями давления на самих клапанах.
Когда вся система прошла балансировку и имеет минимальные потери давления, переключаем насос на расчетную скорость движения теплоносителя и проводим настройку общего расхода на главном модуле у насоса. В итоге нагнетательное оборудование будет потреблять минимальный объем электроэнергии, а тепловая энергия будет качественно расходоваться на обогрев помещений.
После проведения балансировочных работ, вы получаете данные о необходимых и достигнутых значениях в результате настройки балансировочных клапанов. Эти данные подтверждают качество балансировки системы и дают гарантию ее качественной работы.
Еще одна очень важная функция рассмотренных балансировочных клапанов – это возможность самостоятельной диагностики системы теплоснабжения. Когда все установлено и функционирует, проблематично определить качество функционирования отопления и его эффективность, но это в том случае, если нет возможности это измерить.
Применяя клапаны с измерительными ниппелями, удается определить неисправности при работе системы обогрева, а также узнать ее состояние и характеристики, а также принимать правильные решения при возникновении неисправностей. Диагностика помогает выявить разные ошибки, а также быстро их ликвидировать.
Заключение
Благодаря развитию теплотехники у владельцев старых домов появилась возможность качественно настроить систему отопления, помимо этого получать данные о её работе и о ходе возникших ошибок и нарушений.
