Балансировка системы отопления

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 теплоносителя 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 теплоносителя. 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.

Если интересно, можно прочитать принцип работы термовентиля с преднастройками и посмотреть, как он устроен.

На входе (подаче) в ОП устанавливается термостатический вентиль (далее термовентиль) для ручной или автоматической регулировки мощности теплоотдачи ОП (регулировки температуры в конкретном помещении).

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 теплоносителя. 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 теплоносителя.

У тех ОП, у которых температура обратки выше, чем на других ОП, нужно уменьшать проток теплоносителя. 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 теплоносителя. Откручивая шпиндель или увеличивая значение преднастройки на термовентилях с преднастройками.

В двухтрубной системе (также и в коллекторно-лучевой системе) отопления остывание теплоносителя 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 теплоносителя 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 котлов (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 котлом (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 теплоносителя и повышенное конденсатообразование в конденсационном котле будет экономить Вам расход газа. Об экономии газа, и в частности об экономии газа конденсационными котлами, можно прочесть по ссылке — http://master-otoplenie.ru/otoplenie/60-kak-sekonomit-gaz.html

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.

Автор Инчин Владимир Владимирович

Перепечатка не возбраняется,
при указании авторства и ссылки на этот сайт.

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.