Балансировка двухтрубной системы отопления своими руками

Методы балансировки системы отопления

Качественно обустроенная система отопления — это не только монтаж всего отопительного оборудования (котла, насоса, радиаторов). Залогом успешного функционирования и эффективности системы является грамотная регулировка и настройка. Для этого производится такая процедура, как балансировка, целью которой является распределение теплоотдачи по комнатам таким образом, как нужно владельцу дома.

Сегодня балансировку системы отопления можно выполнить самостоятельно или воспользовавшись помощью профессионалов. Некоторые пользователи полагают, что подобная настройка требуется только для крупных зданий, в то время как для частных домов и небольших строения такая процедура не является обязательным условием.

Безусловно, такое мнение ошибочно. Балансировка — это обязательный процесс для любого типа помещений, в которых есть отопительная система. Если ее не выполнить, то тепло будет распространяться по некоторым участкам в избытке, а в других его будет не доставать. Балансировка позволит избежать этих неприятных моментов.

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.

Настройка по температуре

Очень часто у домовладельца нет никакой проектной документации, а систему придумал и собрал талантливый сварщик дядя Ваня. Тогда остается только регулировать каждую батарею по температуре.

Чтобы выполнить балансировку системы отопления своими руками, надо на выходе каждого радиатора установить специальный вентиль, такой как показан на фото. Дополнительно понадобится электронный термометр, измеряющий температуру на любой поверхности.

Процесс начинается с того, что полностью открывается вентиль на самом дальнем и мощном отопительном приборе. Остальные открываются на определенное число оборотов. Например, если батарей на одной ветви – 6 шт., а клапан откручивается на 5 оборотов, то на первом радиаторе делаем 1 оборот, на втором – два и так далее, последний открываем до конца. Приблизительная балансировка двухтрубной системы отопления частного дома заключается в том, чтобы температура на выходах всех нагревателей была одинаковой.

Для этого надо измерять температуру металлического корпуса вентиля. Когда она высокая, то немного прикрывать его, если низкая – открывать. Следующий замер надо делать спустя 10 минут, чтобы температура после изменения успела стабилизироваться.

Электронная балансировка системы

Балансировка по температуре – процесс долгий и кропотливый. Осуществлять точную регулировку сложных систем отопления таким способом весьма затруднительно. Гораздо проще использовать смартфон со специальным мобильным приложением, дополнительную электронику и циркуляционный насос с функцией балансировки.

• циркуляционный насос с соответствующей функцией (в некоторых случаях на имеющийся насос устанавливается съемная голова насоса, предназначенного для балансировки системы);
• смартфон и специальное программное обеспечение;
• модуль беспроводной связи, устанавливаемый на голову насоса.

Электронная балансировка системы производится в четыре этапа:

Подготовительный – установка специального приложения на мобильное устройство и подключение модуля связи к насосу.
Ввод данных о системе (площадь отапливаемых помещений, количество отопительных устройств, температура теплоносителя и т. д.), измерение напора и расхода в каждом радиаторе или контуре теплого пола (выполняется с помощью мобильного приложения).
Балансировка системы по данным мобильного приложения – производится с помощью балансировочных вентилей (клапанов).
Демонтаж модуля связи и сохранение отчета по балансировке, сформированного мобильным приложением.

Вместо заключения: правильная балансировка позволяет точно настроить рабочие параметры отопления.

Это заметно снижает затраты на эксплуатацию системы и обеспечивает максимально комфортную температуру во всех помещениях.

Группа безопасности

Группа безопасности состоит из трех элементов, подключенных последовательно, либо к одному корпусу:

Аварийный предохранительный клапан, позволяющий сбрасывать излишки теплоносителя при повышении давления в системе. Сброс можно вывести в прозрачную емкость (например, в пластиковую бутылку). Это сделает работу устройства более безопасной и уведомит о том, что имела место аварийная ситуация (даже если дома никого не было).
Автоматический воздухоотводчик – избавляет теплоноситель от воздуха, который при наличии в системе отопления может привести ее в нерабочее состояние.
Манометр – позволяет осуществлять визуальный контроль над давлением теплоносителя в подающей магистрали.

Группа безопасности врезается в подающую магистраль сразу на выходе из котла отопления. Делается это для того, чтобы в первую очередь защитить котел, который обладает самой высокой температурой.

Группа безопасности устанавливается строго вертикально, при этом она должна находиться выше уровня отопительного котла.

В самой высокой точке системы следует установить дополнительный клапан автоматического сброса воздуха. Воздух обязательно будет попадать в систему во время ее заправки (дозаправки), а это устройство поможет стабилизировать работу системы, избежать застоя теплоносителя по причине скопления воздуха и продлит срок эксплуатации циркуляционного насоса.

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 econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Зачем делать балансировку

Любая система отопления вне зависимости от ее типа должна обеспечить доставку к батареям расчетного объема теплоносителя, чтобы те, в свою очередь, могли нормально обогревать помещение. Причем каждый радиатор должен получить именно столько горячей воды, сколько нужно. Ни в коем случае не меньше и, желательно, не больше. Однако, всем известно, что большее количество воды всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления.

То есть, если гидравлическая балансировка системы отопления не сделана, то больше всего теплоты попадет в ближайшие к котлу батареи, а самые дальние не получают практически ничего. В одних помещениях жарко, в других – холодно. При этом котел функционирует отнюдь не в экономичном и щадящем режиме, а на максимуме. Ниже на рисунке хорошо отражена картина распределения тепла по системе в двух вариантах: разбалансированной и настроенной как полагается:

Итак, гидравлическая балансировка необходима для:

• равномерного прогрева всех отопительных приборов;
• работы котла в нормальном режиме и экономии энергоносителей;
• во избежание шума больших объемов воды, протекающих через ближние батареи с высокой скоростью.

Методы выполнения балансировки

Процедуру настройки в домашних условиях можно выполнить двумя способами:

• по расчетному расходу теплоносителя с помощью электронного расходомера;
• приблизительная балансировка по температуре.

Первый метод – наиболее точный и предполагает наличие проекта и гидравлического расчета системы с указанием расхода воды на каждом участке трубопровода. Без этого точная настройка системы невозможна. В крайнем случае расчет можно сделать самостоятельно либо обратиться к специалисту в данной сфере. Вторая составляющая регулировочная арматура, установленная на каждом ответвлении или стояке. И третье – специальный электронный прибор для балансировки, подключаемый к соответствующей арматуре.

Суть метода состоит в том, чтобы с помощью прибора определить реальный расход теплоносителя на каждой ветви или стояке системы. Для этого на ответвлении обратной магистрали должен быть установлен балансировочный вентиль со штуцерами для подключения электронного блока. Имея на руках схему с указанными расходами на каждую ветвь, остается только присоединить прибор к штуцерам вентиля и поворотом шпинделя отрегулировать требуемый расход. Таким способом производится и балансировка системы отопления многоэтажного дома.

Когда все спроектировано и просчитано правильно, то все батареи, находящиеся на отрегулированном стояке или ветке, получат нужное количество тепла. Каждый нагреватель настраивать таким методом не принято, тем более, если он оснащен термостатом.

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 системы отопления, то обычно мы уже знаем на какое кол-во оборотов нужно подкрутить какой из балансировочных вентилей на нужное количество оборотов. Но таких систем всего на всего 30% из 100%. И это является еще одним весомым аргументом в данной ситуации. В 70% случаев необходимы именно эти компьютеры-расходомеры, специальные программы. К тому специальная подготовка монтажников.

Для понимания один такой клапан (как во 2ом варианте) стоит около 8000-10000 р., и это на каждую ветку, + миникомпьютер (около 50000-100000).

Необходимо: специальная подготовка, чтобы уметь пользоваться данной аппаратурой. При этом клиент оплачивает каждый из этих клапанов, устанавливаемых на каждую ветку, соответственно удорожание всей системы идет не маленькое.

Компьютеры-расходомеры ложатся на плечи к монтажным организациям, или некоторые компании дают их в аренду в силу своей дорогой стоимости.

По опыту общения с монтажниками и монтажными организациями, не все могут это себе позволить.

Простая гидравлическая балансировка

Набор инструментов Alpha3 & Alpha-Reader позволяют быстро и просто проводить балансировку большинства систем отопления (двухтрубные, лучевые, теплый пол)

При этом потребитель получает правильно работающую систему отопления: экономию за оплату электроэнергии и топлива до 7-20%, Комфортную температуру во всех комнатах, и тишину в термостатических головках.

А монтажники, пользующиеся данным инструментом, смогут отбалансировать систему отопления всего за 1 час для дома в 200 м2, это, конечно, средняя цифра, все будет зависеть от сложности системы. При этом не потребуются специальные расходомеры, так как сам насос является в этом случае расходомером. А также, что немаловажно, монтажники смогут проводить балансировку не отходя от радиаторов, так как все данные о системе будут у него в руке в мобильном устройстве (телефон, планшет, что угодно).

К тому же, подобный способ проведения балансировки систем отопления сможет стать прекрасным дополнительным видом услуг для монтажных организаций — пакет для профессиональной балансировки систем отопления. Каждый монтажник сможет сделать это без какой либо дополнительной подготовки – просто и быстро.

Набор инструментов для балансировки

Набор инструментов для балансировки: это Альфа3, Альфа-ридер, который размещается непосредственно на насос, а также бесплатное приложение Grundfos GO Balance, которое можно скачать в Google Play или App Store.

ALPHA Reader — это устройство для передачи данных от насоса на мобильное устройство.

Альфа 3 оптическим интерфейсом ввода-вывода (то есть посредством светового диода и фотоэлемента, как азбука морзе) передает информацию о системе отопления на ALPHA Reader, а Альфа ридер затем передает эту информацию на мобильное устройство посредством беспроводной сети Bluetooth. При этом максимальное расстояние до мобильного телефона от насоса может быть до 20 метров. Конечно, все это зависит от погодных условий и конструкции дома, какие стены, полы и пр.

2-ой ALPHA Reader может быть в роли усилителя сигнала, расположив 2ой ридер между местом установки первого и мобильного устройства.

Важно помнить, что чтобы отбалансировать систему отопления нам в любом случае потребуются балансировочные вентили для каждого радиатора, с помощью которых мы будем ограничивать максимальный расход. Конфигурация системы отопления может быть различной: термостатические вентили могут иметь преднастройку, с помощью которой мы и будем ограничивать расход на радиаторах, либо это может быть вентиль, если преднастройка на термостате не предусмотрена.

Алгоритм проведения балансировки с помощью ALPHA3 и ALPHA Reader

Так вот о самом алгоритме проведения балансировки при помощи инструмента Альфа 3, Альфа Ридера и Grundfos GO Balance

К примеру, у нас такая двухтрубная радиаторная система отопления, в ней есть котел, насос, и определенное количество радиаторов.

Все просто, как РАЗ, ДВА, ТРИ, при чем буквально. Всего 4 шага.

Первый шаг. Мы готовимся к балансировке системы отопления: скачиваем, если не установлено, Grundfos GO Balance, это бесплатное приложение.

Заходим в приложение, и дальше по шагам повторяем то, что оно нам предлагает. А именно — установите Альфа-ридер на насос, включите насос на 3-ю скорость. Полностью закройте все термостатические вентили на всех радиаторах. Зачем это нужно я объясню чуть позже.

Второй шаг. Приложение предлагает ввести данные о тех, помещениях, которые отапливаются. То есть если в доме три комнаты, то начинаем с первой любой комнаты, затем переходи во вторую, и так далее.

Первая комната. Указываем все данные, которые запрашивает приложение, а именно: размер комнаты, пусть будет 12 м2, теплопотери в этой комнате, например 70Вт/м2, температура теплоносителя, например 80 градусов, количество радиаторов в этой комнате, пусть будет 3. Это мы вводим данные, которые нам известны. Далее подходим к первому радиатору, прямо буквально ножками. Вводим данные о радиаторе: либо вводим максимальную мощность радиатора, либо, если ее не знаем, описываем его размер и тип, чтобы приложение могло самостоятельно рассчитать мощность радиатора (то есть максимальную теплоотдачу этого радиатора). Открываем термостатический клапан на этом радиаторе и приложение автоматически считывает расход именно через этот радиатор. Как оно рассчитывает? Помните, я говорила сначала, что изначально мы закрываем абсолютно все термоголовки на всех радиаторах, так вот, в таком случае насос работает на закрытую задвижку. Когда мы на одном радиаторе термостат открываем, то расход фактически идет через него. И насос дистанционно измеряет расход, передавая через блюттус значения на мобильно устройство.

И так, мы измерили расход на этом радиаторе, закрываем термоголовку на нем, и переходим к следующему радиатору. Здесь повторяем все тоже самое. Ввели данные о нем, измерили на нем расход. Так шаг за шагом вносятся все необходимые данные для расчета требуемых расходов на каждом радиаторе. Закончив с одной комнатой, переходим во вторую. И так далее.

Напоминаем, на каждом радиаторе есть либо балансировочный вентиль, просто как кран, который можно поджать или открыть полностью, либо преднастройка на термостатической головке. Термоголовка снимается, выставляется преднастройка, а затем одевается обратно.

Итак, третий шаг. Непосредственно сам процесс регулирования балансировочных вентилей, которые есть на каждом радиаторе. После того, как у нас есть все данные о радиаторах, программа рассчитывает требуемые значения на каждом радиаторе. Мы по очереди подходим к каждому радиатору, в том же порядке как и вводили данные о них. На мобильном устройстве в приложении мы видим 2 числа: требуемый расход на конкретно этом радиаторе, и текущий расход. С помощью балансировочных вентилей, либо преднастройкой на термоголовке, мы настраиваем нужный нам расход, и далее переходим к следующему радиатору.

После того, как провели выровняли расходы на каждом радиаторе до требуемого – ВСЕ, процесс балансировки закончен.

Четвертый, заключительный шаг. При необходимости, можно получить отчет по результатам.

Преимущества для клиента

Какие же преимущества получает потребитель , используя упомянутый выше метод балансировки?

Все тоже, о чем мы говорили: комфортные температуры в комнатах, тишину в термоголовках и экономию на переплате топлива и электроэнергии до 7-20%, потребялемую насосом.

Но при этом нет необходимости переплачивать за усложнение конструкции: балансировочные вентили на каждом стояке больше не нужны. Для балансировки системы достаточно термоклапана с преднастройкой на радиаторе, которые есть в подавляющем количестве частных домов.

К тому же пользуясь этим инструментом для балансировки, проверяется правильность существующих систем отопления, с точки зрения выбора определенных типов радиаторов, и хватает ли их в целом для того, чтобы отопить комнаты.

Преимущества для монтажников

Полноценная профессиональная балансировка всего за 1 час для дома в 200 м2 – экономия времени

Экономия на расходомерах и дорогостоящих балансировочных клапанах – экономия денег клиентов и денег монтажных организаций

Балансировка «без беготни» — качественная регулировка, не отходя от радиатора – мобильное приложение в телефоне в ладошке. Мы видим все значения расхода через каждый отдельный радиатор не отходя от него. Нет необходимости спускаться постоянно в подвал, для проверки значения расхода на каждой ветке, при балансировке всех радиаторов.

А также одним из важных преимуществ для монтажников: это дополнительный вид услуг – пакет для профессиональной балансировки систем отопления.

«Чемодан» услуг для монтажных организаций

Можно даже назвать это «Чемоданом» услуг для монтажных организаций.

Возможно проводить балансировку уже существующих систем отопления с насосами любых марок. У всех насосов стандартный монтажный размер: 180 (что чаще) или 130мм. Поэтому для предоставления услуг по балансировке существующей системы, достаточно только временно поменять установленные насосы на ALPHA3 и провести балансировку, после чего вернуть прежние насосы на место.

Для систем же, которые используют насосы Grundfos ALPHA2, балансировка будет еще проще: достаточно временной замены только головного блока на блок ALPHA3.

Так как насос Альфа 3 – это единственное решение для балансировки из существующих на рынке, подобный вид услуг может быть очень интересен для монтажников. Им необходимо иметь в своем арсенале всего 2 насоса: для 25 или 32 размера трубы и Альфа-ридер, и можно добавлять эту услугу в свой прас-лист.

К тому же, возможно использовать Alpha3&A-R для всех систем, которые имеют отдельную трубу подачи и обратки, не только для двухтрубной системы отопления: а еще и теплый пол, коллекторно-лучевая разводка, приточно-вытяжная вентиляция.