Методы самостоятельной балансировки водяного отопления в частном доме

Закон гидравлики: любая протекающая жидкость выбирает путь наименьшего сопротивления. В отопительной сети частного дома правило действует так: толкаемый насосом теплоноситель стремится пройти через первый радиатор либо самый короткий контур теплых полов. В результате отдаленные комнаты здания прогреваются значительно хуже. Для равномерного распределения потоков необходима гидравлическая балансировка системы отопления. Расскажем, как отрегулировать батареи и петли напольного обогрева своими руками.

Когда нужно балансировать систему

Теоретически, регулировка радиаторов отопления необходима в любом случае. Инженер-проектировщик, разрабатывая и рассчитывая водяную систему, закладывает расход теплоносителя на каждую батарею и контур напольного обогрева. После монтажа, заполнения и опрессовки трубопроводной сети исполнитель обязан отрегулировать подачу тепла, ориентируясь на расчетные параметры в проекте.

Важный момент. Расчет потребности в тепле и соответствующего расхода нагретой воды делается для самых неблагоприятных условий – минимальной уличной температуре. Поэтому вначале настройки все радиаторные и другие регулировочные вентили полностью открываются, а котел выводится в максимальный рабочий режим.

Поскольку среднестатистического домовладельца заботит лишь тепло и комфорт внутри жилища, самому браться за балансировку рекомендуется в таких случаях:

1. Ближние к котлу батареи нагреваются заметно сильнее дальних радиаторов, соответственно, в комнатах жарко или прохладно (слишком большой перепад температур).
2. Один из радиаторов издает явственный шум — журчание протекающей воды.
3. Замоноличенные в стяжку трубы прогревают полы неравномерно.
4. В процессе наладки новой отопительной разводки, собранной своими руками.

Если при грамотно смонтированном отоплении температура в дальних комнатах существенно ниже, система нуждается в балансировке

Примечание. Подразумевается, что арматура, оборудование и приборы отопления подобраны правильно, система заполнена теплоносителем, воздушные пробки и прочие дефекты отсутствуют. Иначе заниматься гидравлической балансировкой бессмысленно – получите нулевой результат.

Когда не следует регулировать раздачу теплоносителя батареям:

1. Если радиаторная сеть и теплые полы работают без нареканий. Лишний раз крутить вентили не стоит – по неопытности можете сделать хуже.
2. При выявлении различных неполадок – воздух в батареях, протечка, засор радиаторных либо балансировочных вентилей, разрыв мембраны расширительного бака и тому подобное. Сначала устраните неисправность и проверьте работоспособность отопления. Возможно, регулировка не понадобится.
3. Категорически не рекомендуется вмешиваться в работу центрального отопления многоквартирного дома, врезать в общие стояки дополнительные краны и клапаны. Исключение – многоэтажные новостройки с индивидуальными тепловыми вводами в каждую квартиру.

Также не рекомендуется «прижимать» проток через батарею с помощью обычного шарового крана. Нормальное положение штока – полностью открыт либо закрыт, в промежуточной позиции арматура долго не прослужит.

Проток воды регулируется исключительно балансовыми кранами, шаровые открыты на 100%

Инструменты и приборы для балансировки

Чтобы самостоятельно произвести регулировку радиаторов отопления и теплых полов частного дома, понадобится минимум приспособлений:

• термометр электронный контактный;
• отвертка;
• барашек или ключ для вращения штока балансировочного клапана (обычно применяется шестигранник);
• лист бумаги, карандаш.

Справка. Профессиональные сантехники часто используют тепловизор, дающий ясную картину прогрева всех отопительных приборов. Аппарат дорогостоящий, так что обойдемся более простыми средствами.

Вместо указанного термометра допускается использование дистанционного (бесконтактного) пирометра. Учтите: температуру блестящих поверхностей прибор измеряет с небольшой погрешностью. Замечание касается радиаторов с новым лакокрасочным покрытием.

Если у вас отсутствует схема разводки по жилому зданию, перед началом работ стоит зарисовать ее на бумаге. Эскиз поможет разобраться в очередности подключения батарей к магистралям и отдаленности от помещения топочной. Также сделайте промывку грязевика на входе в котел и разогрейте систему до температуры 70—80 °С независимо от уличной погоды.

Большим подспорьем в настройке является современный циркуляционный насос Grundfos Alpha 3, который через мобильное приложение точно показывает глубину регулировок. Минус – приличная цена агрегата (начинается от 240 у. е.).

Регулировка радиаторной сети

Метод балансировки, практикуемый нашим экспертом, одинаково подходит для закрытых однотрубных и двухтрубных систем отопления загородных коттеджей. Коллекторная разводка и теплые полы регулируются другим способом, о чем мы расскажем в следующем разделе.

Суть методики заключается в измерении температуры поверхности всех радиаторов и устранении разницы путем ограничения расхода теплоносителя балансировочными кранами. Как отрегулировать батареи отопления, пользуясь термометром:

Прогрейте теплоноситель до 70—80 °С, полностью откройте все регулировочные клапаны. Если котел не показывает реальную температуру воды на подаче, определите ее сами, приложив измеритель к металлическому выходному патрубку.

Изначально кольцо предустановки клапана настраивается на максимальный проток

Замерьте температуру поверхности первого на подаче радиатора в двух местах – около подающей и обратной подводки. Если разница лежит в пределах 10 градусов, батарея прогревается нормально.

Повторите операцию на всех отопительных приборах, записывая показания. Двигайтесь вдоль каждой ветви отопления, поочередно регистрируя температуру батарей вплоть до последней.

Если разность температур на подаче первого и последнего радиатора не превышает 2 °С, прикройте вентили первых двух батарей на 0.5—1 оборот и повторите замеры.

Замер делается на подающем и обратном патрубке, максимально допустимая разница — 10 градусов

Когда разница достигает 3—7 градусов, регулировочные краны первых обогревателей закрываются на 50—70% (считайте по оборотам вентилей), средних – на 30—40%, последние приборы остаются полностью открытыми.

Обождите 20—30 минут, позволив батареям прогреться после новых настроек, затем повторите измерения. Задача – достигнуть нормальной разницы 2 °С (для протяженных магистралей допускается 3 градуса) между последним и первым прибором.

Повторяйте процедуру настройки, закручивая балансовые вентили на четверть или пол-оборота, пока не добьетесь одинакового прогрева всех батарей. «Прослушайте» каждый радиатор на предмет шума, указывающего на повышенный расход теплоносителя.

Важный момент. Не увлекайтесь чрезмерным закручиванием кранов, экономии таким образом не получите. Сравнивайте температуру на входе и выходе обогревателя – если разность превысит 10 °С, вентиль нужно отпускать. Из-за слишком малого расхода теплоносителя в комнате станет холодно.

Приблизительная регулировка батарей закрытой двухтрубной системы показана на примере схемы отопления двухэтажного дома. Почему приблизительная: число закрываемых батарей и количество оборотов крана сугубо индивидуально для каждой разводки, необходимо разбираться по месту. Если сомневаетесь в правильности своих действий, придавливайте теплоноситель постепенно, делая пол-оборота вентиля и повторяя замеры.

Как правило, однотрубная «ленинградка» из 3—4 батарей не нуждается в балансировке, достаточно слегка «прижать» первый радиатор. В попутной разводке (петле Тихельмана) нужно ограничивать первый и последний прибор. Нагляднее порядок регулировки покажет эксперт на видео:

Теплые полы и лучевая разводка

Поскольку контуры напольного обогрева и радиаторы лучевой схемы подключаются к общей гребенке, балансировка производится непосредственно на коллекторе. Способ настройки зависит от наличия ротаметров – прозрачных колб расходомеров, устанавливаемых на подающей или обратной линии.

Чтобы правильно настроить подачу теплоносителя по ротаметрам, следует рассчитать проток воды по каждой петле по формуле:

• G – массовый расход нагретой воды, протекающей по контуру, кг/ч;
• Q – количество тепла, которое должен выделить контур либо радиатор в помещение, Вт;
• Δt – разница температур на входе и выходе из петли, принимается расчетное значение 10 °С.

Мощность одного напольного контура Q определяется исходя из потребности в тепле отдельного помещения. Параметр считается по удельному соотношению 100 Вт/м² площади комнаты либо по методике вычисления нагрузки на отопление. Шкалы расходомеров размечены в л/мин, значит, результат нужно разделить на 60.

Пример расчета. На обогрев комнаты площадью 10 квадратов требуется 1 кВт теплоты. Потребление теплоносителя составит 0.86 х 1000 / 10 = 86 кг/ч или 86 / 60 ≈ 1.43 л/мин.

Уточнение. Если помещение большой площади поделено на 2 одинаковых греющих монолита с отдельными водяными петлями, расчетное значение расхода тоже делим пополам.

Дальнейшая балансировка петель теплых полов производится согласно инструкции:

1. В заполненной и опрессованной системе включите циркуляционный насос напольного отопления. Котел запускать не обязательно.
2. С помощью колпачков ручной регулировки закройте все термостатические вентили на второй части гребенки.
3. Полностью откройте первый вентиль и настройте соответствующий ему ротаметр. Нужный объем протока выставляется вращением нижнего кольца расходомера.
4. После настройки снова закройте вентиль и переходите к следующему контуру. В конце откройте все регуляторы и еще раз проверьте расход воды по ротаметрам.

Справка. На коллекторах разных производителей расходомеры ставятся на подающей либо обратной гребенке (конструктивно они тоже отличаются). Для регулировки максимального протока расположение ротаметров роли не играет.

Батареи лучевой разводки балансируются аналогичным образом. Для верности можно совместить 2 варианта – по расчетному расходу и температуре поверхности радиатора (способ описан в предыдущем разделе).

Схема регулирования потока ротаметром. Расход через каждый контур показывают контрольные шайбы в прозрачных колбах, единица измерения – литры в минуту

Если в целях экономии вас угораздило купить коллектор без ротаметров, настройка растянется на несколько дней. Задача – добиться одинаковой температуры в обратных трубопроводах всех петель. То есть, первичная установка делается примерно по мощности и длине контура, затем измеряется температура обратки и корректируется величина протока.

Для проверки балансировки теплого пола надо запустить отопительный котел. Негативный момент: после корректировки расхода придется ждать несколько часов, пока толща бетона прогреется, а температура обратных подводок стабилизируется.

Заключение

Радиаторная отопительная сеть с ветвями небольшой протяженности балансируется без особых проблем. Если длина плеч двухтрубной разводки сильно разнится, задача несколько усложняется. Но не стоит волноваться – перепад 3 градуса между последним и первым радиатором в данном случае считается нормой. Учтите один нюанс: балансировка отопления ведется при максимальном нагреве системы, в рабочем режиме температура воды снизится до 50…60 °С, разность 3 °С тоже уменьшится.

Приборы для гидравлической балансировки системы отопления и охлаждения

По какому принципу работает оборудование SpiroTech?

Основной функциональный элемент SpiroTech — трубка Spiro. Она имеет особую запатентованную конструкцию — это медная трубка с проволочной оплёткой. Поток воды, затекая в колбу, в которой установлена Spiro, замедляется. Возникает зона покоя, и растворённые пузырьки воздуха, ранее двигавшиеся вместе с потоком, всплывают и скапливаются сверху, а частицы шлама, наоборот, оседают на дно колбы. Один и тот же эффект в результате позволяет решить сразу две характерные
проблемы систем отопления и охлаждения — удалить воздух и очистить жидкость в системе от загрязнений.

Какие виды продукции предлагает SpiroTech?

Если говорить о бытовом сегменте — арматуре для водоподготовки теплоносителя в коттеджах, SpiroTech выпускает продукты трёх категорий: деаэраторы SpiroVent, сепараторы шлама SpiroTrap и комбинированные модели с двойным действием SpiroCombi. В каждой из линеек могут быть представлены модели разной производительности и для различных условий монтажа —вертикального или горизонтального. Вся арматура бытовой серии выполнена из латуни, не подвержена коррозии и не требуют подключения к электросети.
Для больших систем— тепловых пунктов многоквартирных зданий, промышленных предприятий и так далее — SpiroTech предлагает сепараторы и деаэраторы повышенной производительности, выполненные в стальном корпусе. Кстати, продукция SpiroTech может применяться не только в системе водяного отопления и охлаждения, но и в системе отопления и охлаждения дизельного оборудования. То есть, например, на яхтах и в коттеджах может быть установлено одно и то же оборудование и эффективно работать и там, и там.

Различаются ли эти продукты конструктивно?

На конструкцию моделей влияет их назначение. Так, в деаэраторах воду подают через парубки в нижней части колбы, чтобы
увеличить рабочую зону вверху, куда будет подниматься воздух. SpiroVent оборудованы автоматическими воздухоотводчиками.
В сепараторе шлама SpiroTrap автоматического воздухоотводчика нет, зато в нижней части колбы предусмотрен запорный кран
со штуцером, через который можно удалять из колбы скопившийся на дне шлам. Вода в сепаратор шлама подаётся не снизу, как в деаэраторе, а сверху — опять же для увеличения полезного рабочего объёма. У комбинированной модели SpiroCombi есть и воздухоотводчик, и запорный кран для удаления загрязнений, а вода поступает в колбу в средней её части.

Расскажите, пожалуйста, о новинках в ассортименте SpiroTech.

Хотя продуктовая линейка SpiroTech достаточно велика и охватывает и бытовой, и промышленный сегменты, компания активно ведёт работу по совершенствованию своих продуктов. Например, недавно она обновила серию сепараторов шлама SpiroTrap и выпустила новые модели с маркировкой MB — MagnaBooster. В них для повышения эффективности очистки дополнительно применяется магнит. Среди первых таких моделей был выпущен сепаратор SpiroTrap MB2, в котором магнит встроен внутрь колбы и находится в нижней её части. Под действием его притяжения частицы шлама магнитной природы активнее оседают на дно. Но позже и эта модель была усовершенствована — SpiroTech разработала сепаратор SpiroTrap MB3. У него магнит располагается уже не внутри, а снаружи — он охватывает колбу широким кольцом. Его магнитное поле воздействует на металлические частицы шлама сильнее, чем у SpiroTrap MB2, и сепаратор очищает теплоноситель очень эффективно. Магнит в SpiroTrap MB3 не фиксированный, а съёмный, по‑этому, когда сепаратор нужно очистить от скопившихся в нём загрязнений, магнит просто опускают вниз, вдоль колбы. Там расположен штуцер для слива жидкости, и когда магнит снимают, частицы шлама устремляются за ним и лучше вымываются из сепаратора. Ещё одно преимущество новых сепа‑раторов шлама SpiroTrap MB2 и MB3 — универсальный монтаж на вертикальные или горизонтальные трубы. В отличие от обычных SpiroTrap, линейка которых включает отдельные модели для вертикальной и горизонтальной установки, у новых магнитных моделей есть поворотное соединительное кольцо, позволяющее развернуть узел подключения к трубопроводу любой плоскости. Кроме того, SpiroTrap MB2 и MB3 можно подключать с помощью резьбовых или зажимных соединений. Магнитные технологии стали применяться и в линейке SpiroTech для крупных систем. Компания выпустила модели SpiroTrap Magnet и SpiroCombi Magnet. В этих моделях по центру располагается трубка с установленным внутри магнитом. Магнитное поле притягивает частицы шла‑ма магнитной природы, они скапливаются вокруг трубки и оседают. В нижней части колбы трубку охватывает расширяющийся конус. Когда колбу нужно очистить, магнит внутри трубки перемещают с помощью специального подвижного механизма с рукояткой, размещённой снаружи. Магнит опускается вниз, увлекая частицы шлама за собой, но когда загрязнения попадают на конус, они отдаляются от магнита и перестают притягиваться к нему, а потому просто свободно оседают на дно колбы и покидают её при открытии слив‑ного крана. Также в линейке SpiroTech недавно появился ещё один интересный продукт —SpiroCross. Это гибридный латунный гидравлический разделитель с функциями удаления воздуха и шлама. Такая гидрострелка не только снижает нагрузку на котёл за счёт выравнивания перепадов давления, но и повышает качество теплоносителя. Эта модель была разработана, потому что гидравлические разделители очень востребованы на рынке. Более того, в каскадных схемах, а особенно с применением конденсационных котлов, гидрострелки и вовсе рекомендуется устанавливать в систему «по умолчанию». В таких условиях возможность сочетать функции гидрострелки, удаления воздуха и сепарации шлама — большой «плюс». На рынке представлены и альтернативные решения проблем растворённого воздуха и шлама — воздушные ловушки, сетчатые фильтры механической очистки и так далее. Чем продукция SpiroTech от‑личается от них? Эффект Spiro даёт много преимуществ по сравнению с традиционными решениями в этой области. Например, для эффективного удаления воздуха с помощью обычных воздушных ловушек нужно остановить циркуляцию воды в системе. А деаэраторы SpiroVent способны быстро и бесшумно удалять воздух из движущегося потока, поэтому систему останавливать не придётся. У сепараторов шлама SpiroTrap также есть преимущества. Например, в фильтрах в качестве фильтрующего элемента выступает сетка с мелкими ячейками. Она задерживает только те частицы шлама, размер которых превышает диаметр ячеек. Более мелкие свободно проходят через фильтр и циркулируют в системе дальше, пока в какой-то момент не осядут на одном из её участков, где могут возникнуть проблемы — засорение, изменение гидравлических характеристик, коррозия и так далее. Помимо этого, в процессе работы фильтра в ячейках сетки застревают некоторые частицы шлама, они снижают её пропускную способность, поэтому сетку необходимо чистить и время от времени менять на новую. Трубка Spiro работает по иному принципу — в спокойной воде шлам оседает под действием собственного веса. Размеры частиц в этом случае роли не играют, поэтому сепараторы SpiroTrap задерживают даже очень мелкие частицы загрязнений — диаметром от 5 мкм. И поскольку размеры ячеек оплётки Spiro велики, в ней не застревает шлам и чистить её не придется. Ресурс работы трубки Spiro до замены составляет не менее 35 лет.

Где в системе отопления или охлаждения устанавливают арматуру SpiroTech?

Сепараторы шлама и деаэраторы в силу того, что у них разные задачи, принято устанавливать в разных местах. Например, эффективность деаэрации зависит от температуры жидкости — чем горячее вода, тем быстрее и лучше удаляются пузырьки воздуха. Поэтому SpiroVent монтируют на участке системы в самом начале контура, на выходе из котла — там температура жидкости максимальная. В результате в контур вода попадает уже без растворённого кислорода, что защищает установленные далее в системе стальные приборы отопления и арматуру от коррозии. Удаление шлама эффективно при любой температуре, но здесь имеет значение другой фактор. Как правило, шлам попадает в систему, отслаиваясь с внутренних поверхностей стальных труб, приборов отопления и так далее. И если на выходе из котла вода чистая, то на входе в него она уже загрязнена. Котёл же нуждается в защите от механических повреждений. Поэтому сепараторы SpiroTrap рекомендуется устанавливать в конце контура, перед входом в котёл.

А где при таких условиях следует устанавливать комбинированный сепаратор-деаэратор SpiroCombi?

Поскольку шлам образует во многом из-за процессов коррозии металлов, а коррозия, в свою очередь, следствие воздействия кислорода, то в системах отопления SpiroCombi лучше монтировать на выходе из котла, как и SpiroVent. Но нужно отметить, что SpiroCombi очень хорошо подходит для работы в системах охлаждения, где максимальной температуры жидкость достигает, наоборот, на обратной линии. В этом случае SpiroCombi устанавливают в конце контура, где он эффективно выполняет обе задачи — удаляет воздух и отделяет попавший в систему шлам.

Насколько деаэраторы и сепараторы шлама SpiroTech устойчивы к воздействию температуры и давления в системе?

Они очень прочны и долговечны. Все модели стандартно рассчитаны на работу в системе с давлением до 10 бар и температурой теплоносителя до 110 С. Более того, в ассортименте SpiroTech есть также модель деаэратора в специальном исполнении Solar, разработанная для использования в контурах солнечных коллекторов. Как известно, в гелиосистемах наблюдается явление стагнации — застоя теплоносителя, которое сопровождается перегревом системы вплоть до закипания теплоносителя. Деаэраторы Solar могут выдерживать температуру до 180 С и давление до 25 бар. В этой модели также предусмотрен автоматический запорный клапан, который в случае закипания перекрывает выход для газов из системы, чтобы она не опустела из-за потерь теплоносителя в виде пара.

Как часто требуется обслуживать арматуру SpiroTech?

Деаэраторы как таковые особого обслуживания не требуют, удаление воздуха в них происходит автоматически, а трубка Spiro в очистке и замене не нуждается. Сепараторы и комбинированные деаэраторы-сепараторы необходимо периодически очищать от скоплений шлама, это простой и быстрый процесс, занимающий считаные секунды: нужно открыть запорный кран внизу колбы, тогда вода сама вынесет наружу всю грязь. Эту процедуру можно производить вручную или установить сервопривод, который будет открывать и закрывать сливной кран согласно программе. Для удобства очистки к штуцеру можно подсоединить сливной шланг и вывести его в канализацию. Периодичность очистки зависит от степени загрязнения жидкости в системе, и её вычисляют опытным путем в каждом конкретном случае.

Какие модели SpiroTech наиболее популярны в России?

Больше всего продаж в бытовом сегменте. Это небольшие модели, рассчитанные на эксплуатацию в котельных коттеджей. Однако сейчас наблюдается и положительная динамика в распространении моделей большой производительности. Мы связываем этот явление с развитием ТСЖ в российских домах. Люди стремятся модернизировать котельные в многоквартирных зданиях, где они проживают, и выбирают для этих целей современное и эффективное оборудование. Продукция SpiroTech как раз отвечает этим требованиям и становится всё более популярной.

Есть ли на рынке аналоги сепараторов шлама и деаэраторов SpiroTech, работающие по такому же принципу?

Конструкция трубки Spiro запатентована, поэтому оригинальные сепараторы шлама и деаэраторы с данным принципом работы выпускает только SpiroTech. В линейках некоторых европейских марок арматуры есть модели схожего назначения, но в них, как правило, применяется не трубка с проволочной оплёткой, а ячеистая сетка, поэтому и эффективность у них ниже.

Существуют ли подделки под продукцию SpiroTech?

Мы сталкивались с подобными случаями, но это не массовое явление. SpiroTech гораздо меньше страдает от контрафакта, чем многие известные марки, например, запорной арматуры.

Распространяется ли на продукцию SpiroTech гарантия производителя? Есть ли программа страхования по- купателей от аварий по причине брака деаэраторов и сепаратором этой марки?

Да, заводская гарантия есть и составляет 25 лет на изделия из латуни и 5 лет на стальную продукцию. О страховании моделей SpiroTech мы также задумывались, но за 10 лет продаж в России мы практически не сталкивались со случаями брака, поэтому пока в программе страхования необходимости не возникало.

Нужно ли ставить квартирные теплосчетчики?

В соответствии с Федеральным законом Российской Федерации № 261-ФЗ от 23.11.2009 Статья 13 пункт 7

Методы балансировки

Как нам показывает практика, чаще всего, одним из способов получить точную подачу воды в систему является балансировка. Здесь мы также под балансировкой понимаем регулировку расходов с помощью балансировочных клапанов различных производителей.

Балансировка производится по пяти направлениям:

• 1. Балансировка системы ручными балансировочными клапанами дает нам возможность выявить в системе большинство гидравлических аномалий (неполадок) и определить, где имеются завышения параметров насоса. Насос может быть настроен нами на нужное значение, сокращая расходы на эксплуатацию.
• 2. Гидравлические контуры необходимо балансировать так, чтобы была обеспечена правильная работа регулирующих клапанов.
• 3. Необходимо производить балансировку системы таким образом, чтобы теплоносителя на каждом потребителе был стабилен независимо от общей нагрузки системы.
• 4. Оборудование обязательно нужно балансировать для того, чтобы добиться расчетных параметров потока для каждого потребителя или для каждого тепло/хладоносителя.
• 5. В итоге, когда система сбалансирована, могут быть использованы центральные контроллеры, так как все помещения реагируют на изменения не одинаково. Также, как известно, когда средняя температура в помещениях отклоняется от расчетных параметров из-за отсутствия балансировки это ведет к бОльшим расходам.

При холодной погоде на этажах у котельной установки будет слишком жарко, а на верхних этажах гораздо холоднее. Происходит это потому что ТЭЦ при холодной погоде будет повышать температуру подаваемой в здание воды. Поэтому люди на верхних этажах скорее всего не будут жаловаться – у них станет тепло, если только в вашей системе нет воздуха и тепло до них доходит. Но воздух в системе это уже другой вопрос, а люди, которые живут на нижних этажах, ближе к котельной, будут вынуждены открывать окна из-за того, что у них слишком жарко.

Нарушение средней температуры в здании стоит дорого. Хотя плюс/минус один градус в отдельно взятом помещении не создает особого дискомфорта и не слишком влияет на стоимость энергии.

В Северной части нашей страны каждый градус выше уровня в 20 градусов увеличивает стоимость теплоэнергии примерно на 8%. А в Южной ее части на целых 12%. А снижение на 1 градус от уровня в 23 градуса увеличивает стоимость охлаждения на 15%

Процент увеличения себестоимости энергии на каждый градус С слишком высокой или слишком низкой температуры, относительно средней температуры здания.

Системы ОВК проектируются из расчетов максимальной нагрузки. Если система не обеспечивает полный объем во всех контурах из-за того, что она не сбалансирована как требуют того проектные расходы, то можно считать вложения в эту систему не полностью реализованными. Даже при полностью открытых клапанах, когда требуется пропустить максимальное количество (объем) воды, ситуация не исправляется.

Метод основан на балансировке по гидравлическому расчету при проектировании системы до ее монтажа. Увязку циркуляционных колец осуществляют настройкой каждого регулирующего клапана и терморегулятора. Настройку определяют по пропускной способности kv.

У данного метода есть недостаток: он не учитывает отклонения, возникающие при монтаже системы. Кроме того, определение потерь давления в элементах систем является сложной процедурой и не всегда соответствует реальности.

Одна из причин тому — допущение о постоянстве коэффициентов местных сопротивлений во всем диапазоне регулирования потока теплоносителя и отсутствие учета их взаимовлияния, поэтому данный метод, хотя и является основополагающим при проектировании, в то же время не исключает необходимости корректировки настроек клапанов после монтажа системы. При корректировке настройки регулирующих клапанов уточняют располагаемое давление регулируемого участка. Для этого измеряют перепад давления на закрытых регулирующих клапанах.

В методе предварительной настройки необходимо учитывать влияние внешнего авторитета (при а При этом выполняют оптимизацию по следующим критериям:

• √ достижение наиболее низкого располагаемого давления в системе;
• √ достижение наиболее высоких внешних авторитетов клапанов.
• В обоих случаях наилучшим вариантом являются минимальные потери давления в основном циркуляционном кольце системы. Для этого потери давления в регулирующем клапане также должны быть минимальными. Их принимают, исходя из точности приборов измерения перепада давления, как правило, не ниже 3 кПа. В регулирующих клапанах с расходомерной шайбой (MSV_C) — не ниже 1 кПа.

На первом этапе балансировки системы для уменьшения потерь давления на перекачивание теплоносителя полностью открывают регулирующий клапан основного циркуляционного кольца модуля. Чаще всего — это наиболее удаленный клапан. Допускается при этом несколько прикрыть остальные клапаны модуля. Если нет однозначной уверенности в установлении основного циркуляционного кольца, то полностью открывают все клапаны модуля. Затем прибором определяют расход V на каждом клапане. Сопоставляют полученные значения с номинальными расходами VN по отношению V/VN. У клапана 3 основного циркуляционного кольца модуля это соотношение будет наименьшим.

Задача второго этапа состоит в обеспечении на клапанах 2 и 1 путем их частичного прикрывания примерно такого же отношения V/VN, как у клапана 3. Равенства этих отношений достигают методом последовательных приближений. При этом следует учитывать, что приемлемая невязка по перепаду давления — 10…15 %, по расходу соответственно — 3…4 %.

Третий этап является окончательным в балансировке модуля системы. Регулировкой общего клапана модуля выставляют на нем измерительному прибору номинальный поток, т. е. V/VN = 1. По закону пропорциональности на всех клапанах модуля установится также V/VN = 1. На этом регулировка модуля закончена.

Аналогично поступают с остальными модулями системы. Затем из этих модулей составляют общий модуль и также регулируют его. Формируя и регулируя модули высших уровней, доходят до общего (главного) регулирующего клапана всей системы, установленного у насоса зачастую на обратной магистрали. По степени его необходимого перекрытия определяют целесообразность замены клапана либо насоса на другой типоразмер.

Сбалансировав систему таким методом, в конечном итоге устраняют несоответствие реальных и номинальных расходов теплоносителя в ее циркуляционных кольцах. Следует отметить, что реализовать это гораздо проще клапанами со встроенной расходомерной шайбой, каковыми являются MSV-C. Измерение расхода в них осуществляют не по потерям давления в регулирующем отверстии, имеющем разную пропускную способность при каждой настройке, а по потерям давления на расходомерной шайбе с постоянной пропускной способностью.

Для клапана без расходомерной шайбы необходимо каждое изменение его настройки указывать в измерительном приборе. Для клапана MSV-C с расходомерной шайбой — указать пропускную способность шайбы лишь один раз для всех измерений. Клапаны MSV-C и MSV-F создают незначительное гидравлическое сопротивление в открытом положении. Имеют соответственно логарифмическую и логарифмическо-линейную расходную характеристику.

Это наилучшим образом соответствует работоспособности системы. В то же время необходимость наличия большого количества регулирующих клапанов (на каждом иерархическом уровне) приводит к уменьшению внешних авторитетов терморегуляторов и, следовательно, отдаляет проектировщика от создания системы с идеальным регулированием. Кроме того, из-за такого количества клапанов следует выбирать насос с бОльшим напором, что увеличивает потери энергии на перекачивание теплоносителя.

Все эти недостатки отсутствуют при использовании автоматических регуляторов перепада давления вместо клапанов 1, 2 и 3, при этом отпадает необходимость в общих клапанах и процедуре балансировки циркуляционных колец.

Балансировка системы производится автоматически. Пропорциональный метод балансировки применяют для разветвленных систем со сложной конфигурацией модулей; для систем с дальнейшим расширением и для систем с поэтапным вводом в эксплуатацию. Осуществляют этот метод один либо два наладчика. Основным недостатком является необходимость многократных измерений и определений для последовательного приближения к необходимому результату.

Пропорциональный метод требует наличия измерительного прибора и затрат времени для проведения наладки каждого клапана в несколько этапов.

Компенсационный метод балансировки систем обеспечения микроклимата является обобщением и развитием пропорционального метода. Проводится в один этап. Требует нескольких измерительных приборов и нескольких наладчиков. Основное его преимущество состоит в возможности настройки значительно разветвленной системы за один этап, при этом отсутствует необходимость многократных измерений, что существенно сокращает время проведения наладочных работ. Экономят время также балансировкой отдельных ответвлений системы при монтаже остальной части системы, когда контур насоса является уже действующим. Недостатки данного метода: необходимость привлечения трех человек с мобильными телефонами и применения двух измерительных приборов.

Суть метода состоит в том, что регулирующий клапан основного циркуляционного кольца устанавливают на перепад давления, равный 3 кПа (для MSV-C — 1 кПа). Данный клапан называют эталонным. Он, как правило, является последним. Все клапаны, подлежащие регулированию, при этом должны быть открыты. Наладчик 3, регулируя клапан партнер по указаниям наладчика 1, поддерживает настройку эталонного клапана на заданном уровне (перепад давления либо расход теплоносителя). Клапаном-партнером может быть общий клапан модуля (ответвления) либо общий (главный) клапан всей системы.

На протяжении всего процесса балансировки системы первый наладчик должен следить за измерительным прибором, чтобы на эталонном клапане поддерживался установленный перепад давления. Он передает информацию третьему наладчику о появлении отклонений, возникающих в процессе манипуляций второго наладчика, и третий наладчик компенсирует эти отклонения регулировкой клапана-партнера до достижения на эталонном клапане перепада давления, равного 3 кПа (для MSV-C — 1 кПа).

Второй наладчик регулирует клапаны последовательно, приближаясь к клапану-партнеру. Он переходит от одного регулирующего клапана к другому после того, как на регулируемом клапане будет достигнут номинальный расход теплоносителя, а на эталонном клапане при помощи клапана-партнера установлен перепад давления в 3 кПа (для MSV-C — 1 кПа).Такой подход используют для всех остальных ответвлений.

Компенсационный метод предназначен для систем с ручными регулирующими клапанами. При использовании автоматических регуляторов перепада давления на стояках либо приборных ветках нет необходимости в такой балансировке системы. Регулировка будет осуществлена автоматически. Для систем, в которых предполагается в дальнейшем замена клапанов ручного регулирования на автоматические регуляторы перепада давления, следует применять комплект клапанов ручного регулирования USV_I+USV_M, трансформирующийся в комплект автоматического регулирования USV_I+USV_PV.

В заключение необходимо отметить, что процедура балансировки системы является длительной и дорогостоящей, поэтому при проектировании следует финансово оценить целесообразность применения балансировки системы либо автоматических регуляторов перепада давления. Кроме того, эти регуляторы во многом улучшают работоспособность системы.

Компьютерный метод основан на использовании микропроцессоров для диагностики клапанов и определения их настройки при балансировке систем. Последним поколением устройств, предназначенных для реализации этого метода, является многофункциональный прибор PFM 5000. Он предназначен для систем обеспечения микроклимата: отопления и охлаждения. Оптимизирует гидравлические соотношения в системе по минимальным потерям энергии. Осуществляет сложные методы вычисления и выдает проект балансировки системы. Содержит множество дополнительных встроенных функций, которые сокращают время и облегчают выполнение работ.

Приборы Danfoss PFM 5000/ Oventrop OV-DMC-2 легки и малогабаритны. Выполнены в удароустойчивом водонепроницаемом корпусе. Способны работать в тяжелых климатических условиях.

Приборы Dsnfoss PFM 5000 и Oventrop OV-DMC-2 могут осуществлять запись данных в различных точках системы и учитывать ее текущее состояние. Можно также выбрать способ периодической или частичной регистрации. Такая работа, выполняемая с разделением времени для возможности детального анализа и обработки данных, помогает принять оптимальное решение.

Для переброски зарегистрированных данных в персональный компьютер применяют программное обеспечение, входящее в комплектацию прибора. Программное обеспечение позволяет обработать данные в виде диаграмм или таблиц, которые могут быть распечатаны. Данные совместимы со стандартными форматами персонального компьютера. Обрабатываются текстовыми и графическими редакторами, а также программами баз данных. При помощи персонального компьютера создают проект балансировки системы. Каждый проект содержит информацию об общих клапанах и входном давлении, структуре ветви и ее прикреплению к общему древу.

Приборы Dsnfoss PFM 5000 и Oventrop OV-DMC-2 служат для балансировки системы любой степени разветвленности и сложности.

Алгоритм вычислений основан на том, что у входа регулируемой системы либо ее ветви поддерживается постоянное давление теплоносителя. Кроме того, внутри них отсутствуют клапаны с обратной связью (автоматические регуляторы перепада давления на стояках или приборных ветках, терморегуляторы), поэтому терморегуляторы при балансировке системы должны быть со свободно прикрученными колпачками.

По измерениям определяют:

• √ располагаемое давление в системе (либо ее части);
• √ расходы теплоносителя во всех регулирующих клапанах, включая общие клапаны, при предварительно установленной в положение 3 настройке, либо, для систем с небольшим располагаемым давлением, — в положение 1,5…2;
• √ перепад давления на каждом клапане в закрытом положении при предварительно установленной в положение 3 настройке остальных клапанов;
• √ температуру воды.

Перед началом вычислений прибором проверяют баланс между заданным количеством клапанов в схеме и количеством продиагностированных клапанов. Он показывает на упущенные измерения. В результате вычислений на дисплее по порядковому номеру указывается необходимое положение настройки всех клапанов, включая общий клапан.

Компьютерный метод является воплощением передовых технологий и сокращает время на наладку системы. Наладку и оптимизацию работы системы осуществляет один наладчик с многофункциональным прибором Danfoss PFM 5000 или Oventrop OV-DMC-2.

Что такое гидравлическая балансировка?

Балансировка системы отопления или охлаждения — это гидравлическая увязка которая направлена на перераспределение тепло- хладоносителя по всем замкнутым участкам системы отопления. Неэффективность работы системы отопления зачастую связана с неправильным распределением теплоносителя в системе:
√ если теплоноситель расходуется недостаточно, то воздух в помещении не прогревается до нужной температуры;

√ если теплоноситель перерасходуется, то воздух перегревается. При этом перегрев одного помещения ведет к недостатку тепла в других.

В современном мире, системы отопления, охлаждения и кондиционирования способны удовлетворить наиболее взыскательные требования к микроклимату в любом помещении. Но, как часто оказывается, на практике все эти системы не всегда работают так, как это было задумано. В результате приходится мириться с некомфортными климатическими условиями, а расходы на эксплуатацию оказываются значительно выше, чем ожидалось.

Гидравлическая балансировка отопления дает возможность проверить правильность установки балансировочных клапанов и монтажа системы, позволяет находить и исправлять большинство неполадок в системе отопления/охлаждения.

Довольно часто, во время наладки систем отопления и охлаждения, мы сталкиваемся с такими проблемами, как:

√ Наличие воздуха (растворенного кислорода и водорода, выделяющегося из алюминиевых радиаторов, которые устанавливают жильцы) в системе, мешающее или останавливающее циркуляцию теплоносителя в системе. Заказчики часто пытаются заменить циркуляционные насосы на более мощные, но это иногда еще больше ухудшает ситуацию.

√ Загрязнения фильтров, что встречается повсеместно на 90% объектов.

√ Неисправности отдельных элементов оборудования ( перепутанные подача и обратка, клапана установленные не по направлению течения воды, низкий перепад давления между подающим и обратным трубопроводом).

Как показывает практика, огромное количество зданий в Москве требует реконструкции систем отопления. Устаревшие системы оснащены старыми теплообменниками «труба в трубе», не имеют регуляторов расхода, регуляторов перепада давления, термостатической и балансировочной арматуры, во вторичном контуре весьма неэффективны. Такие установки потребляют большое количество теплоносителя, что приводит к увеличению расходов за отопление.

В новых домах присутствует другая ситуация: даже с учетом того, что там установлено современное оборудование, здесь не проводится гидравлическая балансировка систем отопления и охлаждения. В результате в одних квартирах жарко, в других – слишком холодно. И, как итог, каждый платит за отопление больше, чем необходимо.

Полностью реконструировать старую систему отопления слишком дорого, ведь в данном случае придется заменить почти все оборудование в тепловом пункте и осуществить монтаж термостатической и балансировочной арматуры во вторичном контуре. Что же делать?

Выход из ситуации есть. Это частичная реконструкция, куда входит только установка балансировочных клапанов на стояки системы отопления с дальнейшей гидравлической увязкой систем по всему зданию. Стоимость такой реконструкции значительно меньше, а экономический эффект достигает 15%-25%. Данные действия помогут не только снизить оплату за отопление, но и создать комфортную температуру во всех помещениях.

Такая задача решается за счет установки балансировочных вентилей и автоматических регуляторов перепада давления на ветвях и стояках системы. Преимуществом данной манипуляции является также возможность перевести циркуляционный насос в более экономичный режим работы, тем самым уменьшить энергопотребление. Чтобы достичь еще более эффективного результата, можно использовать балансировку систем охлаждения.

Применение балансировочных вентилей дает еще одну выгоду. Это возможность в любой момент увидеть реальный расход через каждый балансировочный клапан, который можно измерить приборами для гидравлической балансировки и тем самым моментально обнаружить проблемные места в системе.

Гидравлическая балансировка системы отопления и охлаждения проводится в рамках государственной программы энергосбережения. Данная операция является примером недорогой и эффективной реконструкции, в результате которой удается снизить потребления теплоносителя и соответственно оплату за отопление.

Для чего нужна гидравлическая увязка (балансировка)?

Очень часто в работе системы отопления появляются проблемы из-за того, что выявляется нехватка теплоносителя на концевых стояках (в конечной точке системы).

Тому, что потоки воды неравномерно проходят в системе могут способствовать многие факторы, такие как:

√ неправильно смонтированная система;

√ ошибки в расчетах проектировщиков (или отклонения от расчетов при строительстве — построено 18 этажей вместо 12-ти этажного дома);

√ ненадлежащая эксплуатация системы (редко очищаются фильтры, не промывают систему перед запуском);

√ появление шлама и воздуха в системе, чему способствует замена радиаторов в квартирах на алюминиевые или биметаллические.

В результате всех этих действий система, которая при правильной эксплуатации может прослужить долгие годы, дает сбои. Происходит перераспределение потоков, появляется кислород и водород в теплоносителе, что в свою очередь приводит к необеспеченности температурного режима, как следствие жалобам на некомфортное пребывание в помещениях и также к перерасходу энергоресурсов.

Наиболее частые проблемы, с которыми нам приходится сталкиваться :

√ Температура в помещениях (при отоплении или охлаждении) редко достигает необходимого уровня. Эта проблема возникает при изменении нагрузки.

√ При переключении системы с режима частичной нагрузки в рабочий режим отдельные ветви системы прогреваются с большой задержкой по времени.

√ Колебания температуры помещения, которые особенно заметны при работе системы в режиме частичной нагрузки.

√ Высокое энергопотребление, несмотря на наличие соответствующего регулятора температуры.

В таких ситуациях многие считают, что система отопления уже отработала свое и пытаются принять кардинальные меры, установить дополнительные насосы, заменить стояки, сделать капитальный ремонт. Это все, безусловно, в определенных случаях может помочь, НО, в некоторых ситуациях можно обойтись и без таких крайних мер, а попробовать обеспечить нормальный режим теплоснабжения проведением мероприятия по балансировке (наладке) системы отопления.