Балансировка теплых полов, как настроить коллектор

Настройка теплого пола вызывает вопросы потому, что много вариаций конструкций гидравлики. Встречаются сложные коллектора с расходометрами, а есть и самодельные, сваренные из полипропилена… Известны несколько методов приемлемой настройки теплого пола, самый простейший из которых — с помощью балансировочного вентиля, руководствуясь субъективными ощущениями «горячая или не горячая» труба, «нормальная или ненормальная» температура теплого пола.

Но обычный подход заключается в другом, — каждый контур теплого пола настраивается по ротаметру в соответствии с расчетным расходом теплоносителя.

Но как настроить сам коллектор теплого пола? Многие коллектора оснащены двухходовыми клапаноми с термоголовкой, а также байпасом между подачей и обраткой, который снабжен настроечным клапаном, его нужно балансировать… Могут встретится коллектора с трехходовым клапаном, или другими вариантами…

Работа трехходового клапана

Трехходовой клапан смешивает два входящих в него потока, друга разновидность – разделяет их. Соотношение потоков и температура на выходе зависит от положения тарелки. Это регулируется утапливанием штока, на который в свою очередь надавливает термоголовка.

Используются термоголовки с выносным датчиком, устанавливаемым на трубопровод, управляемые по температуре получаемого потока.

Таким образом, установив на входе в коллектор трехходовой клапан, мы может поддерживать в теплых полах нужную температуру теплоносителя, чаще 35 — 45 град. Настройка по температуре чаще заключается лишь в выставлении значений на термоголовке. Балансировать сам коллектор не нужно, только контура.

Почему предпочитают двухходовые клапаны, а не трехходовые

В схеме с трехходовым клапаном температура теплоносителя будет слишком остро зависеть от положения тарелки клапана. Неточности в работе механизмов приводят к значительным ненужным результатам. Схема оказывается не столь надежной, как с двухходовым клапананом и байпасом.

Как работает коллектор с двухходовым клапаном

Двухходовой клапан регулирует расход «больше-меньше» в зависимости от утапливания штока термоголовкой. Устанавливается на входе в коллектор со стороны подачи и регулирует долю горячего теплоносителя, поступающего в коллектор, по сравнению с тем, что идет с обратки на подачу через байпас.

Но эта система нуждается в предварительной настройке соотношения потоков через байпас и через открытый двухходовой клапан. Байпас же снабжается настроечным клапаном под шестигранный ключ. Его нужно настроить, но как правильно?

Или же на байпасе устанавливается двигатель, а настройка заложена в обратке коллектора. В общем нужно сделать предустановку количества с обратки теплого пола, по отношению к тому что идет с подачи от котла.

Какие термоголовки использовать, с какой температурой

Используемые термоголовки должны соответствовать температурному режиму теплых полов. Термоголовки имеют довольно узкие пределы регулировки температуры, например «40 – 70 град», или «50 – 80 град», поэтому их нужно правильно выбрать.

Наиболее подходящими остаются «20 – 50 градусов». Низкая граница в 20 градусов понадобится в спортивных комнатах, а также нередко летом для подогрева «ледяного» плиточного пола, но воздух при этом нагреваться не будет. Возможно также применение механизма с предустановкой «30 – 60 градусов» в системах частных домов.

Как настроить, отбалансировать коллектор с двухходовым клапаном

Сперва делается настройка расхода теплоносителя в каждом контуре с помощью ротаметров в соответствии с расчетом. При этом двухходовой клапан на входе полностью перекрывается, а кран на байпасе (подача с обратки) открывается, – жидкость циркулирует только по контуру теплого пола через байпас.

После настройки контуров, двухходовой клапан полностью открывается, а вентиль на байпасе постепенно прикрывается. Как только тарелки на ротаметрах сдвинутся, — общий расход через контура начнет уменьшаться, – значит «Готово», система первично отбалансирована «по гидравлике» и работоспособна. Значит данная схема стала «чувствительной» к сопротивлению обратки.

Окончательная балансировка коллектора «По температуре» проводится после укладки стяжки и разогрева теплого пола в течении суток в номинальный режим. На вход коллектора от котла подается +50 градусов, а после байпаса на гребенке подачи должно быть +45 градусов. Если там температура больше, то клапан на байпас открывают (добавляется холод), если меньше, то закрывают. Но, чаще первоначальная настройка «по гидравлике» в особых корректировках не нуждается.

Где устанавливаются ротаметры — на подаче или на обратке?

Существуют два вида ротаметров, – или для подачи, или для обратки. Например, ротаметры для обратки отличают тем, что в нормальном положении тарелка утоплена вниз, а подходящая из контура (снизу) жидкость приподнимает тарелку.

У механизмов для подачи наоборот – без нагрузки тарелка находится вверху колбы, а жидкость идущая с коллектора будет ее опускать вниз.

Перепутать установку ротаметров, – значит запереть контуры, так как жидкость будет прижимать тарелки к седлу, система работать не будет.

Настройка смесительного узла COMBIMIX для водяного теплого пола

Для того чтобы правильно настроить узел необходимо знать его основные функции. Узел предназначен для поддержания заданной температуры и расхода во вторичном циркуляционном контуре, гидравлическую увязку первичного и вторичного контуров. Поэтому узел, прежде всего, настраивается на требуемое соотношение теплоносителя первичного и вторичного контуров (для получения требуемой температуры теплоносителя), балансируется с остальными приборами отопления.

Узел имеет всего три органа регулирования:

1. Балансировочный клапан вторичного контура (2)

При помощи этого клапана задаётся соотношение расходов теплоносителей первичного и вторичного контуров, то есть задаётся температура теплоносителя в подающем трубопроводе вторичного контура. Поворот клапана осуществляется шестигранным ключом, для предотвращения случайного поворота во время эксплуатации клапан фиксируется зажимным винтом. На клапане имеется шкала со значениями пропускной способности клапана от 0 до 5 м 3 час.

Балансировочно-запорный клапан предназначен для увязки узла COMBIMIX с остальными приборами отопления (балансировки).

Клапан закрыт шестигранным колпачком, поворот клапана осуществляется шестигранным ключом. Положение клапана также можно фиксировать зажимным винтом.

3. Перепускной клапан

Предназначен для предохранения насоса от режима, при котором отсутствует проток жидкости через насос. Клапан срабатывает на определённый перепад давления, который задаётся поворотом ручки.

Сбоку клапана есть удобная шкала с диапазоном значений от 0,2-0,6 бар.

Алгоритм настройки узла регулирования:

1. Снять термоголовку (1) или сервопривод

Для того чтобы привод регулирующего клапана не влиял на узел во время настройки её следует снять.

2. Выставить перепускной клапан в максимальное положение (0,6 бар)

Если перепускной клапан сработает во время настройки узла, то настройка будет некорректной. Поэтому его следует выставить в положение, при котором он не сработает

3. Рассчитать положение балансировочного клапана вторичного контура (2).

Требуемую пропускную способность балансировочного клапана можно рассчитать, самостоятельно используя несложную формулу

t₁ – Температура теплоносителя на подающем трубопроводе первичного контура
t₂₁ – Температура теплоносителя на подающем трубопроводе вторичного контура
t₂₂ – Температура теплоносителя на обратном трубопроводе (У обоих контуров совпадает)
Kv_т – Коэффициент, для COMBIMIX принимается 0,9
Полученное значение Kv выставляем на клапане.

Пример расчёта
Исходные данные
Расчётная температура подающего теплоносителя — 95°С
Расчётные параметры контура тёплого пола 45°С-35°С

Полученное значение Kv выставляем на клапане.

4. Настроить насос.

Для этого требуется рассчитать расход воды во вторичном контуре; кг/час и потери давления в контурах после узла; м.в.ст по формулам.

Где Q – Сумма тепловой мощности всех приборов, подключённых после COMBIMIX.
с – теплоёмкость теплоносителя; если теплоноситель вода то
с=4,2 кДж /(кг•°C) Если используется иной теплоноситель, то теплоёмкость следует взять из технического паспорта этого теплоносителя.
t₂₁; t₂₂ – Температура теплоносителя на подающем и на обратном трубопроводе контура после узла COMBIMIX.
P_с – Потери давления в расчетном контуре теплого пола (включая коллекторы). Данную величину можно получить, выполнив гидравлический расчёт тёплого пола. Для этого можно использовать бесплатную программу Valtec.prg

На номограммах насосов представленных ниже, определяем скорость насоса. Для определения скорости насоса на характеристике отмечается точка, с соответствующим напором и расходом. Далее определяется ближайшая кривая, выше данной точке, она и будет соответствовать требуемой скорости.

Для COMBI 01/04 и COMBI 02/4 Для COMBI 01/06 и COMBI 02/6

Пример для тёплого пола с суммарной мощностью 10 кВт
И с потерями давления в самой нагруженной петле 40 кПа (4,07 м.вод.ст)
Расход воды во вторичном контуре:

Потери давления в контурах после узла CombiMIX с запасом 1 м.в ст.

Выбрана скорость насоса – MAX по точке
(0,86 м3/час; 4,05 м.в.ст)

Если нет возможности рассчитать насос, то данный этап можно пропустить и сразу приступить к следующему. Насос при этом выставить в минимальное положение. Если в процессе балансировки выясниться, что давления насоса не хватает, то переключить насос на более высокую скорость.

5. Балансировка веток тёплого пола

Закрываем Балансировочно-запорный клапан первичного контура. Для этого откидываем крышку клапана и шестигранным ключом поворачиваем клапан против часовой стрелки до упора.

Ветки между собой балансируются балансировочными клапанами или регуляторами расхода (в комплект COMBIMIX не входят). Если после COMBIMIX только один контур, то ничего увязывать не нужно.

Ход балансировки следующий: Балансировочные клапаны/регуляторы расходов на всех ветках тёплого пола открываются на максимум, далее выбирается ветка, у которой отклонение фактического расхода от проектного максимально. Клапан на этой ветке закрывается до нужного расхода. Таким образом, надо отрегулировать все ветки тёплого пола. Если после балансировки всех веток расход сбился, то следует подкорректировать расход в ветках.

Для индикации расхода можно использовать расходомер VT.FLC15.0.0. Если нет возможности использовать индикатор расхода, то отбалансировать ветки можно приблизительно по прогреву полов либо по температуре обратного теплоносителя.

Если в процессе балансировки не удалось получить требуемый расход по веткам даже при открытых клапанах, то следует переключить насос на высшую скорость.

6. Увязка узла COMBIMIX с остальными приборами отопления.

Открываем балансировочно-запорный клапан первичного контура при помощи шестигранного ключа до обеспечения требуемого расхода теплоносителя через первичный контур. Увязка узла производится совместно с увязкой всей остальной системы.

Контролировать расход теплоносителя можно при помощи расходомеров или контролируя температуру теплоносителя в обратном трубопроводе тёплого пола.
Расход теплоносителя в первичном контуре можно рассчитать по формуле:

Q – Сумма тепловой мощности всех приборов, подключённых после COMBIMIX.
с – теплоёмкость теплоносителя; если теплоноситель вода то
с=4,2 кДж (кг•°С) Если используется иной теплоноситель, то теплоёмкость следует взять из технического паспорта этого теплоносителя.
t₁;t₂₁ – Температура теплоносителя на подающем и на обратном трубопроводе первичного контура (температуры теплоносителя в обратном трубопроводе первичного и вторичного трубопровода совпадают).

Пример: для тёплого пола с суммарной мощностью 10 кВт
Расчётная температура подающего теплоносителя — 95°С
Расчётные параметры контура тёплого пола 45°С-35°С

7. Настройка перепускного клапана

Значение давления клапана выставляется на 5-10% меньше, чем максимальное давление насоса при выбранной скорости. Максимальное давление насоса определяется по характеристике насоса.

Перепускной клапан должен открываться при приближении работы насоса к критической точке, когда отсутствует расход воды и насос работает только на нагнетание давления. Давление в данном режиме можно определить по характеристике.

Пример определения настроечного значения перепускного клапана.

В данном примере видно, что насос в случае отсутствия движения воды на первой скорости имеет давление 3,05 м.в.ст (0,3 бар);
на средней скорости – 4,5 м.в.ст (0,44 бар);
и на максимальной 5,5 м.в.ст (0,54 бар).
Так как насос выставлен на максимальную скорость, то выбираем уставку на перепускном клапане 0,54-5%=0,51 бар

8. Проверка правильной работы узла

Необходимо убедиться в правильной работе узла COMBIMIX. Проверка производится по равномерности прогрева всех веток тёплого пола и по правильному соотношению температур теплоносителя подающего и обратного трубопровода.
Эту проверку можно выполнить, даже если текущие параметры теплоносителей не соответствуют проектным. Узел настроен правильно, если выполняются следующее условие:

Где температуры с индексом «р» — расчётные значения, а температуры с индексом «ф» — фактические значения.

Если условие не выполняется, то следует открыть или закрыть балансировочно-запорный клапан на четверть оборота и вновь снять показания.

Если условие выполняется, то следует установить обратно термоголовку, одеть все защитные колпачки и затянуть зажимной винт балансировочного клапана. Узел готов к эксплуатации.

Пример:
Расчётная температура подающего теплоносителя — 95°С
Расчётные параметры контура тёплого пола 45°С-35°С
Фактичекские показания, снимаемые с термометров
Температура подающего теплоносителя — 95°С
Температура теплоносителя на подаче во вторичный контур 32°С
Температура теплоносителя на обратном трубопроводе вторичного контура 25°С

(отклонение 6,6% менее 10%, следовательно, система настроена корректно)