Система отопления пропорциональное регулирование

Новые насосы работают по-другому…

Чтобы увидеть разницу работы современных насосов от не современных, нужно понять, как работает обычный циркуляционный насос с тремя скоростями.

Обычный циркуляционный насос с тремя скоростями:

Мы уже порядком привыкли к такому напорно-расходному графику насоса

Характеристика насоса — это напорно-расходная характеристика насоса. Показывает, как изменяется расход при воздействии определенного сопротивления потерь напора. Чем больше расход в трубе, тем меньше давление создает насос (маленькое гидравлическое сопротивление системы). Чем меньше расход, тем больше давление насоса (большое гидравлическое сопротивление)

Точка пересечения показывает реальный расход и потерю напора (в метрах).

Характеристика системы — это напорно-расходная характеристика системы в целом. Системой может быть как замкнутое кольцо трубопровода(отопление) так и не замкнутое(водоснабжение) .

Найти рабочую точку насоса можно в этой программе:

Существует другой способ работы насосов. Например,

Рассмотрим GRUNDFOS ALPHA2 L

Такой насос идеально подходит для системы отопления

1. Снижает потребление электроэнергии, только на случай отключения определенных веток(контуров). 2. Позволяет не использовать перепускные клапана.

У этого насоса 7 режимов работы:

1. Фиксированная частота вращения 1 (то есть мощность в режиме 1) 2. Фиксированная частота вращения 2 (то есть мощность в режиме 2) 3. Фиксированная частота вращения 3 (то есть мощность в режиме 3) 4. PP1 (Пропорциональное регулирование. Режим 1) 5. PP2 (Пропорциональное регулирование. Режим 2) 6. CP1 (Стабилизации напора. Режим 1) 7. CP2 (Стабилизации напора. Режим 2)

В таком насосе можно выбрать только 7 режимов работы. То есть Вы не можете выбрать CP2 на 1 фиксированной частоте.

Что такое фиксированная частота вращения?

Ответ очень простой! Это тоже самое, что три скорости у обычных циркуляционных насосов. Они задают энергопотребление насоса. В первом режиме минимальное потребление энергии. Во втором среднее потребление. В третьем режиме максимальное электропотребление и соответственно выдаваемый напор насоса. В режимах фиксированной частоты отсутствует автоматическая подстройка по давлению. В этих 3х режимах идет имитация обычной работы насоса с кривым графиком без стабилизации и какой-либо корректировки напора.

Есть особый плюс в фиксированной частоте лопастей. Это позволяет иметь стабильную напорнорасходную характеристику. То есть снижение напряжения не будет влиять на уменьшение напора насоса, как это происходит в обычных насосах.

Зачем регулировать 1,2,3 скорости насоса (фиксированной частоты)?

При проектировании системы отопления необходимо также рассчитать циркуляционный насос. В самое холодное время система отопления нуждается в максимальном расходе теплоносителя. В теплое время система отопления нуждается уже в меньшем расходе теплоносителя. Для более эффективной работы системы отопления необходимо учитывать эти особенности работы насоса. То есть работать в малой мощности или в большей мощности. А эти режимы (1,2,3) позволяют нам задавать необходимую производительность системы отопления. Конечно, такие мелочные расчеты окупаются при больших проектах. И для частного дома могут быть не особо эффективным мероприятием. Например, если система отопления была спроектирована с ошибками выбора диаметров, и это привело к увеличению мощности насоса, то добавить насос с экономическим преимуществом может насмешить проектировщиков. То есть заведомо правильным выбором диаметров Вы бы могли разгрузить потребление энергии в два-три раза, а не на 20-40% внедрением экономичного насоса или самому менять скорости насоса.

И представьте себе: Самый ходовой циркуляционный насос потребляет 60-100-130 Вт. электроэнергии. 1 режим 60 Вт. 2 режим 100 Вт. 3 Режим 130 Вт. И попробуйте спрогнозировать время, когда Вы собираетесь менять режимы скоростей насоса. В среднем насос будет потреблять 100 Вт. И попробуйте посчитать, сколько Вы потратите денег на электроэнергию. То есть максимальное потребление 130 Вт минусуем среднее 100 Вт = получаем 30 Вт экономии электроэнергии. И скажите, кто из хозяев частных домов занимается переключением скоростей насоса? Это потребление сравнимо с потреблением одно или двух лампочек освещения.

21600 (Вт х час)/мес. К примеру, 2,5 руб/кВт. Тогда экономия составит 54 рубля/мес.

То есть, поставив насос в 1-й режим работы, Вы можете сэкономить на электроэнергии. Только вопрос в том, как качественно при этом будет работать ваша система. А чтобы понять это существует такое понятие как гидравлический расчет системы отопления.

Зачем нужен стабильный напор насоса для системы отопления?

Когда у Вас в системе отопления существуют ветки, которые отключаются автоматически, тогда это будет некоторым спасением от того, чтобы насос работал на столько, на сколько, необходимо выдать расход остальным веткам отопления. То есть стабилизируя давление насоса, мы стабилизируем расход в каждой ветки системы отопления. То есть при отключении разных контуров(веток), расход в других ветках(контурах) не меняется. Только вот от схемы будет зависеть, как сильно будет меняться расход. При лучевой системе отопления расход будет более стабильным. Достоинство схем описано тут:

Данный эффект позволяет насосу работать на столько, насколько нужен расход системе отопления. То есть чем больше отключенных веток, тем меньше насос потребляет электроэнергию.

Что такое пропорциональное регулирование насоса?

Это когда при повышении расхода растет напор насоса.

Есть два случая, которые нужно пояснить:

1 случай. Позволяет экономить электроэнергию за счет уменьшения расхода. Когда в доме тепло, то большее время ветки(контура) могут быть отключены, и это сигнализирует о том, что тепловую мощность можно снижать и в этот момент насос начинает работать с малым расходом.

То есть когда уменьшается расход всей системы отопления, это сигнализирует о том, что требуется меньше тепловой энергии. А если требуется меньше тепловой энергии, то можно уменьшить расход у каждого отопительного прибора. Тем самым достигается эффект снижения потребления электроэнергии насосом.

2 случай. Этот режим нужен, если стабилизация напора работает не достаточно хорошо. Это некоторое усиление эффекта работы системы отопления.

Эта функция полезна тогда, когда система отопления со стабилизацией напора не эффективна в силу особенности работы узлов в системе отопления. Ну, например, у Вас в системе отопления есть плохо подобранные диаметры и никакие балансировочные клапана не помогают установить необходимые расходы. В случаях увеличения расходов мы просто добавляем давления к этим проблемным узлам системы отопления. То есть этот режим спасает работу системы отопления в случаях ее не эффективной работы.

За счет чего происходит экономия электроэнергии этого насоса?

Экономия электроэнергии появляется только, если сравнивать работу с обычным насосом без корректировки напора.

То есть когда обычный насос постоянно без изменения потребляет одно и тоже значение мощности Вт. Причем при понижении расхода потребление мощности может расти. Современный насос с автоматикой может контролировать потребление электроэнергии в сторону снижения.

Насос GRUNDFOS ALPHA2 L потребляет столько, сколько нужно для поддержания давления и расходов в отдельных ветках (контурах). При условии, что ветки(контура) отключаются. То есть экономия возникает в тот момент, когда отключаются ветки(контура) и в этот момент насос начинает потреблять меньше электроэнергии.

Посмотрите реальные напорнорасходные графики насосов

Как наладить, отрегулировать, отбалансировать систему обогрева

Нередкая ситуация – один радиатор горячее другого, чего не должно быть. Или в одном месте дома прохладно, а в другом жарко. Значит, систему отопления нужно как-то наладить, как говорят специалисты, – отбалансировать. Возможно, что для этого не нужно вовсе вызывать сантехника, а отрегулировать отопление можно и своими руками.

Для этого на каждом радиаторе или между плечами системы должны быть установлены регулировочные краны или (и) балансировочные клапаны.

Но в некоторых случаях систему нужно переделывать. Далее подробней о возможных неполадках в отоплении и правилах балансировки.

Если не хватает мощности радиаторов

Бывает и так, что отбалансировать систему отопления затруднительно, так как распределение мощности радиаторов совсем не соответствует теплопотерям комнат.

Рекомендации по подбору радиаторов следующие: на 10 м кв. площади – 1 кВт, но это значение умножают на 1,2 если в комнате одно окно, 1,3 если окно большое, 1,4 если два окна и комната угловая, 1,5 если там уже 3 окна или большая площадь остекления.

Кроме того мощность радиатора указывается для температуры 90 градусов, но ведь топить собираемся максимум на 70 градусов, не так ли? Значит, теплопотери умножаем еще на 1,3. А если применяется низкотемпературный обогрев – не более 50 градусов, то еще раз умножаем на 1,3.
Почему низкотемпературный обогрев самый комфортный и экономичный? Подробней об экономичных конденсационных котлах

Мощность одной секции алюминиевого, биметаталлического радиатора (толщиной и шириной примерно 80 мм), или чугунного радиатора (старого образца типа МС-140) составляет приблизительно 170 — 180 Вт. Наборку из 7 секций принято считать не менее чем киловатной.

Кроме того, радиаторы должны устанавливаться в характерных местах, чтобы создавать тепловую завесу источнику холода. Типично – под окнами, возле двери.

Лучше распределить количество секций батарей (размеров) в соответствии с теплопотерями и особенностями системы отопления, чем балансировать, прикрывать ток жидкости.

Простые причины неполадок системы отопления

Возможно, что в системе отопления находится воздух и по этой причине теплоноситель плохо поступает к одному или нескольким отопительным приборам.

В самых высоких местах в трубопроводе устанавливают воздушные краны (краны Маевского) которые можно открыть вручную. Или автоматические воздухоотводчики. Краны Маевского обычно устанавливают и на каждом радиаторе. Пройдитесь по системе, откройте краны, спустите воздух.

Еще причине плохой работы – засорение, в первую очередь, фильтрующего элемента. Открутите фильтр и прочистите его.
Перед любой балансировкой системы отопления прочистите фильтр.

В неправильно-собранных системах, кроме того, может быть засорение в нижних точках на перепадах уровня трубопровода, и завоздушивание в верхних точках, например трубопровод обведен вокруг двери без воздухоотводчика.

Балансировка системы с помощью кранов-регуляторов

Возможно, что самая конструкция системы требует балансировки. Например, используется одно длинное плечо, а второе короткое.

Или длина плеча тупиковой схемы слишком большая. Или применяется лучевая схема, которая требует настройки изначально. А бывает, что делают архаичные однотрубные системы с недостатками. В любом случае в итоге имеется значительный неравномерный нагрев.

Итак, на радиаторах установлены балансировочные клапаны, остается сделать так, чтобы температура всех радиаторов была бы примерно одинаковой.

Принцип балансировки простейший – не закрывать (максимально открыть) краны на самых холодных и немного «прикрутить» самые горячие. В результате на холодные пойдет больше теплоносителя, на горячие меньше, температура их выровняется.

Пример, как отрегулировать отопление в одноэтажном доме

Характерный пример – не удалось сделать два плеча тупиковой схемы, так как прокладке труб мешала дверь, сделали одно плечо и насадили на него «аж» 7 радиаторов.

В результате температура последнего в плече на 9 градусов меньше чем ближайшего к котлу. Можно сделать такие действия – на последних 3 радиаторах краны полностью оставить открытые. На первом балансировочный кран открыть из положения полного закрытия на 1,5 оборота, на втором – на 2 оборота, на 3 и 4 на 2,5 оборота.

Подразумевается, что всего балансировочный клапан регулируется в 4,5 оборота, а длина трубопроводов в пределах небольшого дома. Но регуляторы бывают разной конструкции, длины разные, поэтому в каждом случае – свое количество оборотов.

После балансировки нужно выждать минут 20 затем снова измерять температуру входящего патрубка радиатора, возможно придется дополнительно что-то регулировать на четверть оборота…

Принципы регулировки

Создавать значительные закрытия нельзя.
Основной принцип балансировки – максимально открыть путь для движения теплоносителя. Закрытие – это вынужденная мера.

Поэтому добиться в данном примере одинаковой температуры не стоит. Правильно согласиться с тем, что первый будет горячее на 3 – 4 градуса при температуре теплоносителя в 80 градусов и на пару градусов при низкотемпературном обогреве 50 градусов.

А чем мерить-то? Профессионалы посмотрели бы на каждый радиатор через тепловизор и сделали теплофото. Но можно обойтись и контактными термометрами – специальные приборы для монтажников-отопителей. Но в быту чаще меряют просто рукой и судят по ощущениям. Чувствительная в этом отношении мочка уха – но стоит ли ухом тереть по радиаторам…

Пример для двухэтажного дома

Еще характерный пример, когда проектировщики-монтажники сумели так сделать систему отопления, что установили и на первом и на втором этажах примерно равную мощность радиаторов (площади примерно равны), причем балансировку этажей относительно друг друга впаять забыли.

В результате на первом этаже все еще холодно, а на втором этаже уже жара.

Опять выручат балансировки установленные непосредственно на радиаторах. На втором этаже просто отрываем краны на 2 оборота вместо полных 4,5, уменьшив, таким образом ток жидкости процентов на 30. Снизив энергоотдачу, выравниваем температурный режим, при необходимости закрываем больше…

Схема на которой отсутствует возможность балансировки между двумя плечами — типичная ошибка в самодельных системах.

Наладка по проекту

При обычном грамотном монтаже современной системы отопления балансировка не нужна вовсе, схема делается так, что все радиаторы греют оптимально. К тому же зачастую их автоматизируют термоголовками, с помощью которых можно задать температуру в отдельной комнате.

Небольшую сумятицу в вопросы наладки отопления вносят проектировщики и проектные данные. В проекте закладывается количество проходящего теплоносителя и балансировка каждого радиатора – насколько оборотов должен быть повернут каждый балансировочный кран определенного типа.

Этим достигается некая точность выполнения проектных решений. Но для пользователя это практически не имеет значения, так как соблюдение проектной точности весьма мало влияет на конечный результат. А большие значения балансировки (как в примерах выше) в проекте заложены быть не могут. Поэтому на очень точное регулирование в соответствии с проектом можно не обращать внимания.

Шумящий радиатор

Еще один момент, который требует решения, – слишком большое количество теплоносителя проходящего через радиатор. При этом радиатор шумит и это неприятно. Причины – неправильная схема отопления, забалансированность (закрытость) других радиаторов, слишком мощный насос в системе. Все это нужно устранять.

Слишком мощный насос – болезнь самодельных систем отопления, потому как домашним мастерам «кажется», что кашу маслом не испортишь. Но здесь получается другое — немалые деньги на ветер и шум в радиаторах. Как подбирается насос к системе отопления…
Шумящий радиатор требует балансировки системы или ее переделки.

Сложный случай – закрытие проходного отверстия трубопровода во время монтажа. Выявить дефектное место сложно, бывает нужно переделывать целое плечо трубопровода. Подобное характерно для полипропиленовых труб, в которых возможны наплывы материала при пайке. Подробней – как паять полипропилен и не допустить брака