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.

Основы регулирования системы отопления

Данная статья открывает цикл материалов, который буден посвящен различным аспектам регулирования систем отопления — проектированию, расчетам, используемому оборудованию и сферам его применения. В этой статье остановимся на целях, общих принципах и особенностях регулирования систем водяного отопления.

Задачи регулирования в системах отопления.

Основной целью регулирования отопления является поддержание заданной температуры в помещении при изменяющихся внешних условиях. То есть, вне зависимости от уличной температуры, силы ветра, влажности и прочих условий, в нашем доме должен поддерживаться заданный тепловой комфорт.

Упрощенно, понятие процесса регулирования системы отопления можно охарактеризовать следующим образом:

Регулирование системы отопления – это комплекс мер по максимальному приближению теплоотдачи отопительных приборов к текущей потребности объекта в тепле для поддержания требуемой внутренней температуры при постоянном изменении внешних условий.

Так как в системах водяного отопления нужную нам температуру, как правило, обеспечивают приборы отопления (радиаторы, конвекторы, водяные теплые полы и т.д.), то для поддержания заданной температуры теплоотдача отопительных приборов должна иметь возможность изменяться в зависимости от изменений внешних условий. Если не рассматривать механическое ограничение теплоотдачи отопительного прибора, которое до сих пор иногда применяется в конструкции конвекторов (воздушная заслонка на конвекторе с кожухом), основными способами изменения теплоотдачи являются изменение расхода теплоносителя через прибор и/или изменение температуры теплоносителя.

Таким образом, главная цель регулирования — поддержание требуемой температуры в помещении трансформируется в две основные частные задачи:
— обеспечение расчетного расхода теплоносителя через приборы отопления;
— задание требуемой температуры теплоносителя.

Кроме того, нужно иметь в виду, что в процессе регулирования, как правило, меняются гидравлические режимы работы системы, что может приводить к нарушению стабильности работы и появлению нежелательных шумов. Поэтому в системе регулирования должны быть предусмотрены меры по предотвращению этих негативных явлений.

Суть процесса регулирования отопления.

В общих чертах, процесс регулирования заключается в том, что величина регулируемого параметра находится под постоянным контролем и сравнивается с каким-то заданным значением этого параметра или величиной другого параметра. И в зависимости от их значения подвергается регулированию. Назовем совокупность элементов и алгоритмов регулирования, участвующих в этом процессе регулировочным контуром. Стоит сразу отметить, что таких контуров в системе отопления может быть достаточно много. Примерами таких регулировочных контуров являются поддержание температуры в помещении с помощью отопительного прибора по комнатному термостату или с помощью термостатического клапана на радиаторе отопления, регулирование котловой температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха, поддержание заданной температуры теплоносителя в водяном теплом поле и так далее.

Замкнутый регулировочный контур

Рассмотрим простейший замкнутый регулировочный контур, состоящий из прибора отопления, комнатного термостата, выполняющего функции измерительного устройства и контроллера, а также сервопривода с термостатическим клапаном, в качестве исполнительного устройства.

Рис. Замкнутый процесс регулирования в системе отопления

В рассматриваемом контуре регулируемый параметр – температура воздуха в помещении (х), которая формируется под воздействием прибора отопления и некого возмущающего воздействия, например, открытого окна. Для примера, заданное на термостате значение температуры (w) примем равным 23°С, а значение временно сформировавшейся температуры – равным 21°С. Температура воздуха постоянно контролируется измерительным устройством, в качестве которого может служить датчик температуры, встроенный в комнатный термостат. Результат измерения передается на контроллер, который в нашем примере также встроен в термостат. Контроллер сравнивает измеренное значение (21°С) с заданным (23°С) и при наличии рассогласования, подаёт управляющий сигнал на сервопривод на открытие, либо закрытие термостатического клапана. Исполнительное устройство формирует управляющее воздействие (в нашем случае увеличение расхода теплоносителя) на радиатор отопления, вследствие чего его теплоотдача увеличивается и повышает температуру воздуха в помещении. Таким образом образовался замкнутый регулировочный контур, в котором температура в помещении является и регулируемым и контролируемым параметром, и в процессе регулирования влияет сама на себя.

Открытый регулировочный контур

Рассмотрим другой пример контура регулирования, достаточно распространенного в современных системах отопления. Это — так называемый, открытый контур.

Рис. Пример открытого регулировочного контура

Особенность открытого регулировочного контура заключается в том, что, в отличие от закрытого контура, контролируемая и регулируемая величины относятся к различным параметрам. В данном примере контролируемая величина — это температура наружного воздуха, регулируемая — температура теплоносителя, подаваемая в контур теплого пола.

Принцип работы такой схемы регулирования заключается в следующем. Температура наружного воздуха (контролируемая величина) регистрируется датчиком (1), в результате чего формируется сигнал (Y), уровень которого зависит от измеренной температуры. Сигнал поступает на измерительный модуль контроллера (2) (в нашем примере контроллер встроен в котел отопления). Одновременно с помощью датчика (3) регистрируется температура теплоносителя в контуре теплого теплого пола (регулируемая величина), сигнал (х) от которого также передается в измерительное устройство. В контролерре происходит оценка того, насколько температуры (уровни сигналов) соответствуют настройкам. Обычно, соответствие контролируемой и регулируемой температур задается с помощью диаграмм. И в случае выявления несоответствия, подается управляющий сигнал (Z) на сервопривод трехходового клапана (4), в результате чего изменяются пропорции смешения горячего и остывшего теплоносителя и, таким образом, изменяется температура в контуре теплого пола.

Системы автоматического регулирования

Даже в достаточно «теплых» регионах нашей страны отопительный сезон составляет не менее семи месяцев, а где и все девять, и залог комфортного проживания в квартире или доме — эффективная система отопления. И в это понятие входит не только надежность оборудования и его достаточная мощность, но и экономичность, а этот параметр в большой степени зависит от управления отоплением. Сравнительно недавно не было альтернативы ручному управлению и регулированию, сегодня же активно применяются системы автоматического регулирования, что гораздо удобнее и выгоднее. В этой части курса Академии FORUMHOUSE при помощи специалиста компании REHAU, рассмотрим:

• Преимущества автоматического управления отопительными системами
• Функционал и компоновка автоматических систем управления
• Особенности систем управляющей автоматики

Преимущества автоматического управления отопительными системами

Современные отопительные системы преимущественно панельного, либо панельно-лучистого типа. Это радиаторы, комбинация теплого водяного пола с радиаторами или только теплый пол. Настроить и поддерживать желаемые параметры отопления можно вручную – с помощью встроенных насосно-смесительных узлов. Особенно, если напольный подогрев частичный. Ручная регулировка по собственным ощущениям температуры в помещениях и степени нагрева отопительных элементов обеспечивает нормальную работу системы. Но полностью раскрыть ее потенциал такой способ управления не способен. Необходимо учитывать и высокую тепловую инерционность теплого пола, из-за которой выход на заданный режим происходит медленнее, чем в радиаторных системах, что дополнительно снижает удобство ручной балансировки.

Тогда как автоматическая настройка и управление обладает рядом преимуществ.

Автоматические системы управления отоплением (охлаждением) обеспечивают точную настройку рабочих параметров с учетом потребностей владельцев и поддержание заданного режима в течение всего периода использования. Они позволяют полностью задействовать функционал оборудования, повысить уровень комфорта и значительно сократить затраты на отопление. По сравнению с ручной настройкой экономия составит до 20%.

Еще одним достоинством автоматики является защита напольных покрытий – система не допустит повышения температуры теплоносителя выше ограничения. Превышение рекомендованной температуры на поверхности пола может вызвать порчу напольного покрытия. Контролируя работу системы напольного обогрева можно не только создать комфортные условия, но и надолго сохранить отличное состояние отделочных материалов.

Функционал и компоновка автоматических систем управления

Автоматическая регулировка в контурах осуществляется посредством повышения или снижения интенсивности работы отопительного оборудования, что позволяет оптимизировать энергопотребление. Помимо повышения энергоэффективности подобные системы предоставляют повышенный комфорт для пользователей.

Базовая система компонуется всего несколькими элементами.

• Комнатный терморегулятор – контроль и поддержание температуры.
• Клеммная колодка – коммутация системы.
• Сервопривод – управление регулирующими клапанами.

Подключение к терморегулятору выносного датчика температуры позволяет контролировать температуру пола или строительной конструкции. Также выносной датчик температуры может использоваться в качестве замены встроенного датчика температуры воздуха.

Внутри большинства терморегуляторов установлен датчик температуры. При отклонении от заданного значения температуры, терморегулятор формирует сигнал на исполнительный механизм (сервопривод). Исходя из пожеланий, пользователь может выбрать терморегулятор не только с базовыми функциями (управление обогревом), но и с расширенными: управление также и охлаждением, переключение режимов работы по таймеру. По желанию в разных помещениях могут быть установлены разные модификации терморегуляторов. При необходимости систему можно дополнительно упростить – соединить терморегуляторы с сервоприводами (до пяти) напрямую, без использования клеммной колодки.

Базовая система оптимальна для применения в квартирах или частных домах. Она эффективно контролирует отопление (охлаждение) и адаптирует режим под запросы домочадцев.

Если же речь идет не только об отоплении, но и о другом климатическом оборудовании (кондиционирование, вентиляция, осушение/увлажнение), для комплексного контроля выпускается специализированная система автоматики.

Элементы системы климатического контроля в помещении взаимодействуют по тому же принципу, что и в системе автоматического управления отоплением (охлаждением). С той разницей, что вычислительные процессы, позволяющие оптимизировать работу подключенного оборудования, происходят не в терморегуляторе, а в базовой станции. А компоновка системы помимо стандартного оборудования включает также модули расширения.

Для большинства частных домов и коттеджей достаточно системы с одной базовой станцией, которая рассчитана на управление температурно-влажностным режимом в восьми помещениях. Но при необходимости управления климатом в большем количестве комнат можно объединить до пяти базовых станций.

Особенности систем управляющей автоматики

Наряду с проводными системами управляющей автоматики, элементы которых соединяются кабелем, также существуют системы с беспроводными соединениями. Их установка не требует штрабления стен, что особенно актуально, если монтаж выполняется в доме с уже готовой чистовой отделкой. Независимо от вида систем, все оборудование характеризуется привлекательным дизайном, а интерфейс терморегуляторов интуитивно понятен.

Удаленный доступ осуществляется посредством подключения системы к сети «Интернет», с использованием браузеров или мобильного приложения, что значительно расширяет возможности пользователей. Контролировать температурный режим или климат в помещении в целом, можно из любой точки мира и в любое время. Мониторинг в режиме реального времени позволяет поддерживать оптимальные параметры инженерных систем в отсутствие владельцев и подготавливать дом к их возвращению.

Системы автоматического управления отоплением и охлаждением удобны, практичны и экономичны. Круглый год в доме будет поддерживаться оптимальный микроклимат, не требующий постоянной ручной регулировки. С управляющей автоматикой даже резкое похолодание в отсутствии хозяев не влечет последствий в виде выстывшего дома или повреждений систем отопления.