Регулировка системы отопления — подробности из практики

Без качественно выполненного монтажа отопительного оборудования невозможно создать условия для нахождения в здании в холодное время года. Каждый владелец частного дома должен иметь представление, как осуществляется регулировка системы отопления, иначе комфортные условия для отдыха и сна членов семьи обеспечить не удастся.

Необходимость обустройства отопления

Потребность обогревать собственный дом существовала всегда, но способы для достижения данной цели были самыми разными. Не одну сотню лет в России использовались классические русские печи, а чуть позже появились камины. На смену традиционным отопительным конструкциям пришли современные приборы и системы теплоснабжения, которые по качеству и эффективности превосходят своих предшественников.

В настоящее время система отопления представляет собой конструкцию, которая, как правило, состоит из следующих основных элементов:

• нагревательный котел;
• трубопровод;
• отопительные приборы.

Внутри отопительной системы находится теплоноситель. В большинстве случаев для обогрева частных домовладений используют воду, поскольку в случае утечки она с экологической точки зрения не представляет опасности для людей и окружающей среды.
Из всех видов жидких теплоносителей именно вода лучше всего накапливает тепло и, остывая, отдает его.

Кроме этого, она хорошо течет и практически мгновенно передвигается внутри элементов системы. Вода всегда имеется в водопроводных трубах и ее в любой момент можно добавить в отопительную конструкцию.

Функционирование системы заключается в передвижении горячего теплоносителя по ней при помощи циркуляционного насоса. Вода сначала нагревается в котле, а затем распределяется по трубам, из которых поступает в радиаторы.

Способы регулировки системы отопления

Нередко происходит так, что ошибки, допущенные при монтаже системы отопления, можно обнаружить только после запуска оборудования в эксплуатацию. Среди причин возникновения сбоев в теплоснабжении дома значится неправильное определение требуемого количества теплоносителя. Когда жидкости в системе мало, в помещении будет холодно, а если много, воздух перегревается и не переходит в другие комнаты.

Для настройки работы требуется регулировка отопительной конструкции. Если ее не произвести, тогда срок эксплуатации оборудования значительно сократится.

Регулировка системы отопления выполняется одним из двух методов:

• качественным способом – путем изменения температуры теплоносителя;
• количественным способом – при нем меняют объем жидкости.

Качественная регулировка осуществляется на источнике теплоты, а количественная – непосредственно на отопительной конструкции. До того, как приступить к ее выполнению, определяют объем расходуемой жидкости и температуры теплоносителя, используя для этого специальные приборы — водомер и расходомер.

Когда подобных устройств нет, тогда сравнивают фактические величины расхода с расчетными данными.
Чаще всего монтируют двухтрубные системы обогрева, способные обеспечить в доме тепло и комфорт. Также потребуется запорно-регулирующая арматура для отопления.

Работы по регулировке отопления запорной арматурой

На протяжении всего процесса поступающая в систему вода должна иметь постоянную температуру. Регулировку, как правило, производят согласно перепадам температуры при помощи изменения объема подаваемой воды, что зависит от типа отопительной системы и теплового ввода.

Зависят перепады температуры от объема расходуемой воды и эта величина обратно пропорциональна. Таким образом, чтобы увеличить перепад до необходимого значения, следует уменьшить расход теплоносителя. Для этого или прикрывают задвижку, расположенную на вводе, или уменьшают сам расход.

Чем больше проходит воды через обогревательные приборы, тем скорость ее передвижения выше и соответственно теплоноситель меньше остывает. В итоге средняя температура в радиаторе повышается и увеличивается теплоотдача прибора.

После завершения регулировки в тепловом узле, наладке подлежат отдельные стояки конструкции. В случае возникновения проблем ремонт проводят так, чтобы можно было задействовать регулировочные краны для системы отопления на стояках или балансировочные вентили (подробнее: «Регулировочные краны для радиаторов отопления, установка вентиля»).

Один из способов регулировки системы отопления показан на видео:

Когда на отопительных стояках имеются лишь краны, производят только предварительную регулировку. При этом учитывают, что чем ближе расположен стояк к вводу, тем больше следует приоткрыть кран. Это необходимо, чтобы запорная арматура на отопление на самом близком стояке пропускала минимальный объем воды.

Одновременно на стояке, находящемся дальше всего нужно открыть кран, такой как на фото. Сначала проверяют качество прогрева самого дальнего по расположению стояка и заканчивают тем, который находится ближе всего.

Обычно в двухтрубных системах по причине напора перегреваются приборы на верхних этажах. Если этого недостатка нет на нижнем этаже, тогда необходима регулировка радиаторов отопления верхних.

При наличии крана двойной регулировки есть возможность уменьшить проходное сечение (прочитайте: «Как выполняется регулировка батарей отопления – варианты и способы регулирования теплоотдачи радиаторов»). При отсутствии таких кранов регулировка батарей отопления производится при помощи установки дроссельных шайб.

В двухтрубных системах теплоснабжения равномерность прогрева радиаторов будет повышаться при увеличении расхода воды. Важнейший параметр для отопительных конструкций – рабочее давление (прочитайте: «Потери и перепад давления в системе отопления — решаем проблему»). Чтобы его понизить используют регулятор давления в системе отопления, а для повышения – циркуляционные насосы.

Температура теплоносителя при выполнении регулирования прибора не может превышать 50-60 °С. После завершения наладки температуру воды необходимо довести до 90 °С, и проверить еще раз нагреваемость радиаторов при таком температурном режиме. Желательно для регулировки систем отопления обращаться за услугой к специалистам.

Мир инженера

информация для инженеров и проектировщиков

Центральное качественное регулирование отопительно-тепловой нагрузки в системах воздушного отопления здания

Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта «world-engineer.ru». Итак, продолжим наш курс лекций и поговорим про системы воздушного отопления вентиляции. Система воздушного отопления, как правило, применяется для помещений с большими объемами и площадями.

Принципиальная схема системы воздушного отопления здания

1 – осевые или центробежные вентиляторы

2 – вентиляционные калориферы

5 – регулятор температуры

Система воздушного отопления здания работает следующим образом. Воздух в количестве L_О подается в вентиляторы, калориферы, которые находятся за пределами отапливаемых помещений зданий. В вентиляционном калорифере осуществляется нагрев воздуха до t_В Г , который несколько больше, чем t_В Р (t_В Г > t_В Р ). Нагретый воздух по воздуховодам направляется к распределительным устройствам. Воздухораспределители размещаются выше границы рабочей зоны на торцевых (боковых) стенах отапливаемого помещения.

Нагретый воздух компактным струями выходит из воздухораспределителей, проходит вглубь отапливаемых помещений, отдает свою теплоту в обслуживание (рабочей зоне). Затем охлажденный воздух вновь поступает в вентиляторы и подается в вентиляционные калориферы. Подогрев воздуха в вентиляционных калориферах осуществляется за счет теплоты сетевой воды в количестве G_О с температурой τ₀₁. Если из отапливаемых помещений часть воздуха удаляется системой вытяжной вентиляции (L_ВЫТЖКИ), то для восполнения этого количества воздуха в систему воздушного отопления подается воздух в количестве L_ПРИТОК с температурой t_Н.

Системы воздушного отопления малоинерционные и позволяют получить тепловой эффект сразу после включения. Система воздушного отопления обеспечивает интенсивное перемещение воздуха во всех отапливаемых помещениях и поддерживают одинаковые температурные условия по всему объему помещения. Затраты на оборудование систем воздушного отопления в несколько раз меньше по сравнению с водяными системами. Однако эксплуатация воздушного отопления требует постоянных расходов электроэнергии и сопровождается повышенным уровнем шума.

При качественном регулировании отопительно-тепловой нагрузки в системах воздушного отопления зданий температуры сетевой воды τ₀₁ и τ₀₂ находятся по выражениям:

Эти выражения – линейные уравнения при t_Н = t_В Р , 0 С. Эти линии сходятся в одну точку, а при t_Н расчетной для проектирования имеют максимальный характер при t_Н = t_Н.РО = t_НХ Б ; τ₀₁ = τ₀₁ Р ; τ₀₂ = τ₀₂ Р .

Графики изменения температуры и расхода сетевой воды при качественном регулировании отопительно-тепловой нагрузки в системах воздушного отопления здания.

Регулирование разнородной тепловой нагрузки в водяных системах централизованного теплоснабжения

В реальных системах теплоснабжения в жилых районах и предприятиях, как правило, к одному общему трубопроводу тепловой сети присоединяются потребители, которые имеют разнородные тепловые нагрузки. Законы регулирования отпуска теплоты для каждого вида нагрузок существенно отличаются друг от друга, а центральное качественное регулирование позволяет изменить отпуск теплоты только по какому-то первому закону.

Н: если всех потребителей теплоты регулировать по закону, изменяя отопительно-тепловые нагрузки, то для потребителей ГВС расход теплоты при изменении температуры будет меняться, хотя тепловая нагрузка на ГВС должна быть постоянной и не должна зависеть от температуры наружного воздуха. Поэтому при разнородной тепловой нагрузке потребителей теплоты центральное качественное регулирование на источнике теплоснабжения проводят только для одного основного и преобладающего вила тепловых нагрузок (отопление), остальные виды тепловых нагрузок изменяют дополнительным местным подрегулированием на тепловых пунктах или индивидуальное регулирование непосредственно на тепловых приборах потребителей. Как это осуществляется на практике, будет рассмотрено на примере водяной 2-х трубной закрытой системы.

Система теплоснабжения водяная 2-х трубная, закрытая, со струйным смешением, с зависимой схемой присоединения отопительных установок, с параллельным подключением подогревателей горячего водоснабжения и вентиляционных калориферов.

1 – отопительные приборы

3 – подогреватели горячего водоснабжения

4 – вентиляционные калориферы

6 – регуляторы температуры

7 – водоразборные приборы

8 – циркуляционные и повысительные насосы

Как правило, отопление – это преобладающий вид тепловой нагрузки для районов и микрорайонов, где имеются жилые, административно-бытовые здания и регулируются отопительно-тепловая нагрузка в центральном, т.е. на источнике теплоснабжения по методу качественного регулирования и изменения температуры сетевой воды, т.е τ₀₁, τ₀₂ и τ₀₃ от t_Н рассчитывается по формулам (а, б, в, г, д, е, ж, з, и) (см. «Центральное качественное регулирование отопительной тепловой нагрузки в водяных системах отопления зданий»).

Однако из рисунка можно заметить, что сетевая вода из подающего трубопровода тепловой сети поступает как в систему отопления, так и в систему ГВС. Причем поступает во всем диапазоне изменения температуры наружного воздуха, т.е. от t_Н.РО. = t_Н Б до t_Н.О. = +8 (+10 0 С).

Из расчета температуры сетевой воды по формулам (а, б, в, г, д, е, ж, з, и) видно, что при плюсовых t_Н.РО. значение τ₀₁ может быть равно 35-45 0 С. Однако в системах ГВС температура горячей воды должна быть не ниже 50 0 С и не выше 75 0 С, т.к. 50 0 C. С учетом того, что на выходе из теплового пункта должна поддерживаться более высокая температура.

Как правило, для проектирования расчетов используют температуру горячей воды t_ГВ = 55 0 С. Следовательно, на выходе из теплового пункта температура горячей воды t_ГВ должна быть не менее 60 0 С. И поэтому, как только температура сетевой воды τ₀₁ достигает значения 60 или 70 0 С (τ₀₁ = 70 0 С — для водяных закрытых систем) превращается центральное качественное регулирование и температуру сетевой воды все время поддерживается постоянной.

При этом регулирование отопительно-тепловой нагрузки производится:

— или количественным методом (τ₀₁ = const, G_О = var)

— или местными пропусками (τ₀₁ = const, G_О = const, n = var).

Очень часто при достижении температуры сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети значения 70 или 60 0 С вообще прекращается регулирование отопительно-тепловой нагрузки. в этом случае, и температура сетевой воды в подающем трубопровод остается постоянной (τ₀₁ = 70 (60 0 С) = const) и расход остаются постоянными и время подачи теплоты в зданиях постоянен. Однако при этом нарушается качество теплоснабжения, здания переотапливаются и t_Н повышается.

Графики изменения температур и расхода сетевой воды при регулировании разнородных тепловых нагрузок

Рисунок А. График измерения температуры и расхода сетевой воды при регулировании разнородной тепловой нагрузки в водяной системе теплоснабжения (в зоне “излома” температурного графика регулирование отопительной нагрузки производится количественным методом).

Рисунок Б. График измерения температуры и расхода сетевой воды при регулировании разнородной тепловой нагрузки в водяной системе теплоснабжения (в зоне ”излома” регулирование отопительно-тепловой нагрузки производится местными пропусками).

Рисунок В. График – тоже самое (в зоне ”излома” регулирование отопительно-тепловой нагрузки не производится).

1-я зона на графиках соответствует качественному методу регулирования отопительно-тепловой нагрузки (когда изменяются температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах, а расход сетевой воды остается постоянным).

2-я зона на графиках, еще ее называют зонной ”излома” соответствует либо количественному методу регулирования, либо регулированию ”местными пропусками”, либо отсутствие регулирования отопительно-тепловой нагрузки.

Температура наружного воздуха, при котором прекращается качественное регулирование называется температурой начала излома (t_НЧ) температурного графика.

В зоне излома температурного графика температура сетевой воды в обратном трубопроводе τ₀₂ и температура сетевой воды на входе в отопительные приборы τ₀₃ вычисляются следующим образом:

1. Вычисляется относительная тепловая нагрузка в зоне ”излома” температурного графика, т.е. О>. Для нахождения О> в зоне ”излома” используется уравнение характеристики отопительных систем (уравнение Соколова).

Δt_О Р – температурный напор отопительных приборов

бτ₀ Р – температурный перепад системы отопления в расчетном режиме

О_О Р – относительный расход сетевой воды в системе отопления

Т.к. в выражении (*) искомая величина находится в неявном виде, то выражение решается методом последовательного приближения.

Но при этом в эти формулы подставляется значения О> рассчитанные по уравнению Соколова.

Расчет по формулам (а, б, в, г, д, е) проводят для нескольких значений температур наружного воздуха лежащих в интервале t_Н.О. = +8 (+10) 0 С. Полученные значения наносят на графики и соединяют линией.

1. Определяют расходы сетевой воды в зоне излома температурного графика.

Расчет по этим формулам (*, **, ***) проводят для нескольких значений температуры наружного воздуха, лежащие в диапазоне t_Н.О. Ф Ф > Q). Q_О Ф = О >*Q _О Р .

Основными критериями для оценки качества и фактического режима потребления тепловой энергии являются следующие показатели:

1. Коэффициент отклонения отопительно-тепловой нагрузки от требуемой.

ΔQ_О = Q_О Ф – Q_О – избыточное или недостающее количество теплоты в системах отопления зданий.

1. Фактическое значение температуры внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях зданий

t_Н – текущая температура наружного воздуха, при котором оценивается качество теплоснабжения

t_В Р – расчетная (нормативная) температуры воздуха в отапливаемых зданиях

О> – относительная отопительно-тепловая нагрузка, рассчитываемая по формуле Соколова.

t_Н.РО. – температура наружного воздуха расчетная для проектирования.

Если по последним двум выражениям значения k_О Ф >t_В Р , то это значит, что потребителям недопоставляется тепловая энергия ”недотоп”.

Если по этим же выражениям значение k_О > 1, а t_В Ф > t_В Р – ”перетоп”.

Если k_О = 1, t_В Ф = t_В Р , то это означает, что потребителям поставляется столько сколько нужно и Q_Р Ф = Q_О Р .

Надеюсь мне удалось раскрыть для Вас тему и теперь Вам понятна система воздушного отопления.