Делаем балансировку системы отопления в доме

Алан-э-Дейл       19.08.2022 г.

Способы стабилизации давления в домашней системе

При нагреве теплоносителя он существенно увеличивается в объеме, однако из-за этого в сети может сильно подскочить давление, превысив все возможные критические значения, что приводит к самым неприятным последствиям. Для регулировки давления в системах часто используются расширительные баки. Бак – это емкость, разделенная на две камеры, одна из которых заполняется водой из сети теплоснабжения, а в другую нагнетается воздух. В воздушной камере давление воздуха равняется нормальной величине давления в отопительных трубах, потому в случае повышения давления в системе сверх нормы, специальная мембрана увеличивает объем водяной камеры, компенсируя расширение жидкости в трубах.

Прежде чем регулировать давление, необходимо проверить настройки и общее состояние расширительного бака. Просто изменять давление можно, если в вашей системе установлен бак, позволяющий задавать значение давления в воздушной камере. Чтобы проще было контролировать давление, можно также установить манометр. Однако в случае резкого скачка давления в сети одного расширительного бака для его стабилизации будет недостаточно, поэтому специалисты рекомендуют использовать дополнительные устройства.

Регулировка давления в сети отопления

Для регулировки давления в сети отопления при любых, даже критических значениях, можно использовать специальную группу безопасности. Она включает в себя целый комплект полезных приборов:

  1. 1. Манометр, позволяющий визуально контролировать работу сети.
  2. 2. Воздухоотводчик с клапаном, через который избыток воздуха выходит из труб при достижении температуры теплоносителя 100 градусов.
  3. 3. Предохранительный клапан, который при достижении системой критических характеристик автоматических сольет из труб избыток воды.

Блок безопасности нужен для предотвращения аварий в системе в целом, его нельзя использовать для регулировки отдельных элементов (радиаторов) теплоснабжения квартиры или частного дома. Чтобы регулировать состояние батарей, необходимо использовать другое устройство, а именно – кран Маевского. По своей конструкции такой кран очень похож на предохранительный клапан, но имеет небольшой размер и может быть установлен на патрубок радиатора даже маленького диаметра. Кран Маевского можно использовать в следующих случаях:

  1. 1. При возникновении воздушных пробок в батареях. За счет открытия крана можно медленно спустить излишки воздуха из радиатора и перекрыть вентиль, как только из крана начнет течь вода.
  2. 2. При высоком давлении в радиаторе. В случае аварийного расширения теплоносителя из-за высокого давления можно открыть клапан и стабилизировать давление в системе.

Несмотря на возможность использования крана Маевского для стабилизации давления, применяется он для этих целей очень редко. Намного проще и эффективнее использовать специальную группу безопасности, но если ее нет, можно пользоваться и этим нехитрым средством.

Нюансы применения шаровых кранов

Шаровые запорные вентили совершенно непригодны для регулировки теплового баланса в масштабах дома. Практически они имеют только два положения: Открыто и Закрыто. Эффективное сечение клапана изменяется нелинейно в зависимости от угла поворота рукоятки.

Такие устройства можно применять только для полного перекрытия потока. Для регулировки нужен по меньшей мере тарельчатый клапан с червячным приводом.

Но лучше всего, разумеется, применять специально предназначенные для этого Y-образные балансировочные клапаны со строенным расходомером или со ниппелями для подключения универсального измерительного устройства.

Какие бывают виды систем отопления многоквартирного дома

В зависимости от монтажа теплогенератора или местоположения котельной:

  1. Автономная система в квартире, где котел отопления монтируется в отдельном помещении или на кухне. Затраты на покупку котла, радиаторов и соответствующих материалов для разводки труб возвращаются быстро, так как такую автономную систему можно регулировать, исходя из собственных соображений относительно температурного режима в доме. Кроме того, индивидуальный трубопровод не теряет тепло, а наоборот – помогает отапливать помещения, так как проложен по квартире или по дому. Индивидуальный котел не нужно приспосабливать под реконструкцию централизованного отопления – один раз составленная и внедренная схема отопления будет работать всю жизнь. И, наконец, уже рабочую схему можно дополнить параллельно или последовательно включаемыми контурами, например, «теплым полом»;
  2. Вариант индивидуального отопления, который рассчитан на обслуживание всего многоквартирного дома или целого жилого комплекса – мини-котельная. В качестве примера можно привести старые котельные, обслуживающие квартал, или новые комплексы для одного или нескольких домов на разных источниках энергии – от газа и электричества до солнечных батарей и термальных источников;

Централизованная схема отопления в многоэтажном доме – самое распространенное до сих пор рабочее решение проблемы.

Схемы отопления в зависимости от параметров рабочей жидкости:

  1. Отопление на обычной воде, в трубах которого теплоноситель не нагревается выше 65-70 0 C. Это разработка из области низкопотенциальных систем, но чаще всего работают старые схемы с температурой рабочей жидкости, достигающей 80-105 0 C;
  2. Отопление паровое, где в трубах перемещается не горячая вода, а пар под давлением. Такие системы уходят в прошлое, и сегодня практически не используются при доставке тепла и обогреве любых типов многоквартирных домов.

Исходя из схемы трубной разводки:

  1. Самая распространенная — однотрубная система отопления многоэтажного дома, где и трубы подачи, и трубы обратки – это одна нитка теплотрассы. Такую схему до сих пор можно встретить в «хрущевках» и «сталинках», но на практике у нее есть большой недостаток: последовательно включенные в схему батареи или радиаторы не обеспечивают равномерного переноса тепла – каждый следующий обогревательный прибор будет немного холоднее, а последний радиатор в трубопроводе будет самым холодным. Для хотя бы примерно одинакового распределения тепла по помещениям каждый следующий в схеме радиатор необходимо оснащать бо́льшим числом секций. Кроме того, в однотрубной схеме отопления в пятиэтажном доме нельзя использовать радиаторы, не соответствующие расчетным параметрам, и приборы для регулировки отдачи тепла – клапаны и т.д. регулирования;
  2. Схема «Ленинградка» — более совершенное решение, но по той же однотрубной схеме. В этой схеме есть байпас (трубная перемычка), которая может подключать или отключать дополнительные обогревательные приборы, тем самым регулируя теплоотдачу в помещении;

  • Более совершенная двухтрубная система отопления в многоквартирном доме начала свое существование со строительства зданий по проекту так называемой «брежневки» — панельного дома. Подача и обратка в такой схеме работают раздельно, поэтому температура рабочей жидкости на входах и выходах квартир 9 этажного дома всегда одинакова, как и в радиаторах или батареях. Еще один плюс – возможность монтажа на каждом обогревательном приборе регулирующего автоматического или ручного клапана;
  • Лучевая (коллекторная) схема – последняя разработка для нетипового жилья. Все обогревательные приборы включены параллельно, а с учетом того, что это — закрытая система оо в многоквартирном доме, трубную разводку можно сделать скрытой. При реализации лучевой схемы все регулировочные устройства могут ограничивать или увеличивать подачу тепла дозировано.

Однотрубная система обогрева

В доме устанавливается только одна линия магистрали под полом или над ним с последовательным подключением батарей. В таком отопительном контуре нет распределения на подающую трубу и обратную.

По периметру одноэтажного здания монтируется всего одна труба круглого сечения диаметром не меньше 32 мм, которую условно делят пополам. Отходящую от теплогенератора половину называют подачей, а вторую часть магистрали — обраткой. С помощью сварной или бесшовной трубы малого диаметра в закольцовку монтируют радиаторы/конвекторы.

Организация отопительной системы с естественной циркуляцией подразумевает установку подающего трубопровода с уклоном 4-5 мм через каждые 2 м

Однотрубная схема включает следующие функциональные элементы:

  • источник теплоснабжения (котёл);
  • радиаторы отопления;
  • расширительный резервуар;
  • элементы разводки труб.

Нагретая жидкость поступает поочередно в радиаторы отопления, каждый раз отдавая часть своего тепла. После этого уже охлажденной возвращается в котел для следующего цикла подогрева. В каждой батареи теряется тепло и последний элемент в цепочке остается самым холодным в сравнении с другими.

Есть несколько способов, которые позволяют оптимизировать работу однотрубной системы. Можно дополнительно установить специальные термостатические клапаны для теплообменников, балансировочные вентили с регулируемым гидравлическим сопротивлением или компактные шаровые краны. Подобное оборудование помогает нормализовать подачу тепла к батареям.

Установленные вентили дают возможность регулировать количество поступающего тепла в каждый отдельный радиатор

Другой способ — увеличить количество секций каждого следующего радиатора в отопительном контуре. А также можно установить циркуляционную помпу. Насосное устройство подключают в конце обратки — месте, где рабочая жидкость имеет самые низкие показатели температуры.

Однотрубный вариант отопления отличается простой установкой и введением в эксплуатацию. Теплопотери сводятся к минимуму, поскольку абсолютно все коммуникации расположены внутри жилых комнат частного дома.

Такую схему можно организовать в виде системы с горизонтальной разводкой и принудительным движением теплоносителя или вертикальной сети обогрева с естественным, принудительным или комбинированным перемещением рабочей жидкости.

Также рекомендуем прочесть другой наш материал, где мы подробно рассмотрели однотрубную систему отопления для частного дома.

Горизонтальный способ разводки

Монтаж подающей трубы в горизонтальной плоскости выполняют с нужным уклоном по направлению движения нагретой воды. При этом все батареи по периметру дома должны быть установлены на одном уровне. Для выпуска воздуха из радиаторов используют краны Маевского или автоматические воздухоотводные устройства.

Кран Маевского представляет собой специальное устройство для удаления накопившегося воздуха из батарей. Запорный клапан поворачивают, пока не станет чётко слышно шипение. Когда смесь газов удалится, из крана потечёт вода

Горизонтальная магистраль может быть установлена в самой конструкции пола или смонтирована над ним. Чтобы избежать теплопотерь, во первом случае обязательно нужно утеплить трубы.

Вертикальный вариант разводки

В такой системе транспортировку жидкого теплоносителя обеспечивает естественный режим циркуляции, а потому устанавливать дополнительно насос нет необходимости. Энергонезависимость — главный плюс однотрубной вертикальной системы обогрева дома.

При таком способе разводки рабочая жидкость, нагретая до заданной температуры, перемещается вверх по стояку, после чего по распределительным трубам поступает в батареи. Эффективность функционирования вертикально расположенной однотрубной системы достигается установкой магистрали под уклоном, а также монтажом труб большого диаметра.

Конечно же, массивный трубопровод не украсит интерьер жилых комнат. Но этого очевидного недостатка можно избежать, если установить в системе циркуляционное оборудование.

Отладка в автоматическом режиме

Существует некая золотая середина между двумя описанными выше способами. Специальное оборудование для автоматической балансировки гидравлических систем отопления позволяет провести настройку с очень высокой точностью и в достаточно короткие сроки. На текущий момент основным техническим решением для таких целей считается «умный» насос Grundfos ALPHA 3, укомплектованный съёмным передатчиком, а также фирменное приложение для мобильных устройств. Средняя цена комплекта оборудования составляет порядка $300.

В чём суть затеи? Насос обладает встроенным расходомером и может обмениваться данными со смартфоном или планшетом, где производится обработка всей информации. Приложение работает как путеводитель: пошагово направляет пользователя и указывает, какие манипуляции нужно проводить над разными частями системы отопления. При этом в базе приложения сохраняются отдельные комнаты с указанным числом нагревательных приборов, имеется возможность выбирать разные типы радиаторов, указывать их мощность, необходимые нормы обогрева и прочие данные.

Процесс происходит предельно просто и полностью демонстрирует алгоритм работы программы. После сопряжения с передатчиком и подготовки к работе от системы отключаются все радиаторы, это необходимо для измерения нулевого расхода. После этого запорные клапаны на каждом радиаторе поочередно открываются полностью. При этом расходомер в насосе отмечает изменения в протоке и определяет максимальную пропускную способность каждого нагревательного прибора. После того как все радиаторы будут внесены в базу программы, производится их индивидуальная регулировка.

Настройка запорного клапана на радиаторах происходит в режиме реального времени. Приложение имеет звуковую индикацию для возможности работы в труднодоступных местах. Балансировка требует тонкой подстройки запорного штока до такого положения, при котором текущий расход в системе сравняется со значением, рекомендованным программой. По завершении работы с каждым радиатором приложение формирует отчёт, в который включены все нагревательные приборы системы и расход теплоносителя в них. После выполнения балансировки насос ALPHA 3 может быть снят и заменён на другой с аналогичными параметрами производительности. опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

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…

Дополнительная информация – какие схемы разводки отопительного трубопровода применяются

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

Методы балансировки

наиболее распространены следующие способы балансировки систем отопления:

  • по расходу теплоносителя;
  • по балансу температур.

По расходу теплоносителя

Это более точный и эффективный способ. Для него потребуется проект трубопроводной системы и оценочный расчет расхода жидкости в каждом ее сегменте. Приблизительный оценочный расчет можно выполнить самостоятельно, для более точного потребуются услуги инженера- теплотехника. На каждом сегменте должна быть смонтирован балансировочный клапан.

Работают с устройством в следующей последовательности:

  • клапанами- партнерами вся система отопления разбивается на отдельные участки;
  • проводятся замеры через балансировочные клапаны в каждом модуле, определяется фактический расход теплоносителя на участке;
  • полученные данные сравниваются с расчетными значениями расхода для данного сегмента;
  • проводится регулировка клапанов и повторная серия измерений.

Если доступен ПК с установленной программой, то задача предварительного расчета упрощается:

  • данные измерений передаются на ПК, где строится тепловая и гидравлическая модель системы;
  • программа выполняет балансировку, выдавая рекомендации по установке каждого клапана;

Далее мощность котла устанавливается равной расчетному значению.

Для балансировки системы отопления мощность котла устанавливается равной расчетному значению

На современном рынке предлагаются также балансировочные модули со встроенным измерителем расхода, позволяющие выполнять грубую настройку расхода жидкости без применения дорогостоящего измерительного устройства. Для неотопительных систем в небольших зданиях такой точности вполне достаточно.

После выполнения балансировки каждый теплообменник (или сегмент сети) будет получать и отдавать в помещение строго определенное количество тепловой энергии, не зависящее от расстояния между радиатором и котлом, этажа и других факторов. Преимуществами гидравлическая балансировки системы отопления являются:

  • высокая точность настройки параметров системы;
  • возможность сэкономить до 10% энергоресурсов по сравнению с несбалансированной системой;
  • устранение шумов потока в ближних к котлу батареях и трубах.

К недостаткам можно отнести:

  • высокая стоимость балансировочных клапанов и универсального измерительного устройства;
  • необходимость проектной гидравлической схемы с расчетами значений потока в каждом сегменте.

Для сложных отопительных систем, а тем при балансировке системы отопления многоэтажного дома, это единственный способ повысить эффективность системы отопления.

По температуре

Нередко владелец дома, особенно недавно его приобретший, сталкивается с ситуацией, когда дом прогревается неравномерно, топливо расходуется неэффективно, а никакой документации на систему нет. Отсутствуют и тепловые расчеты.

Наиболее простым выходом в таком случае будет регулировка каждого радиатора по температуре поверхности. На каждый теплообменник придется установить регулировочный вентиль с термостатом. Потребуется также пирометр или электронный контактный термометр для измерения температуры батареи.

Работы по балансировке двухтрубной системы отопления проводятся в следующей последовательности:

  • на наиболее удаленном от бойлера теплообменнике вентиль открывают полностью;
  • проходя по линии трубы от дальнего радиатора к ближнему, вентиль каждого заворачивают на пропорциональное их числу количество оборотов.
  • измеряют температуру на выходе каждого теплообменника;
  • двигаясь от дальнего к ближнему, прикручивают или откручивают вентиль таким образом, чтобы его температура стала равна предыдущему;
  • между регулировкой и измерением нужно делать паузу в 5-10 минут для стабилизации потока теплоносителя.

Достоинствами температурной балансировки являются

  • доступность регулировочной арматуры;
  • простота регулировки;
  • не нужна гидравлическая схема и точные расчеты.

К недостаткам следует отнести:

  • низкая точность регулировки;
  • меньшая энергоэффективность
  • зависимость температурного режима каждого радиатора от параметров всех остальных;

Такой метод применим для балансировки системы отопления своими руками в небольших постройках.

Проблемы балансировки отопительных контуров

Массу проблем балансировки вызываются плохим качеством проектирования и неверно подобранной схемой разводки.

Так, к примеру, если для строения у которого несколько этажей использована одноконтурная схема тройника – до дальних от стояка батарей на верхнем этаже будет доходить лишь небольшая частичка тепла, а на нижнем этаже придется жить с открытыми окнами. Если разводка сделана по схеме с одной трубой, то балансировка теплоснабжения проходит на каждом этаже. В данном случае понадобится также балансировка стояков между собой.

Однако, даже если разбить систему на некоторые контуры для любого этажа, при большой длине трубо-проводов тепла может также не хватить для тупиковой ветки дальних комнат.

Подобная ситуация позволяется установкой 2-ух или более контуров на этаже. Длину труб в контурах пытаются выполнить примерно равной- так их легче будет уравновешивать. Это может привести к очень высоким расходам на трубы и установку сортировочных коллекторов с регулирующей арматурой, но быстро оправдается за счёт экономии энергоносителей.

Способы балансировки

самые популярные следующие способы балансировки отопительных систем:

  • по расходу носителя тепла;
  • по балансу температур.

По расходу носителя тепла

Это более точный и прекрасный способ. Для него понадобится проект системы трубопровода и оценочный расчет жидкостного расхода в каждом ее сегменте. Примерный оценочный расчет можно сделать своими руками, для более точного понадобятся услуги инженера- теплотехника. На каждом сегменте должна быть смонтирован балансировочный клапан.

Работают с устройством в следующей очередности:

  • клапанами- партнерами вся система обогрева разбивается на некоторые участки;
  • ведутся обмеры через балансировочные клапаны в каждом модуле, устанавливается практический расход носителя тепла на участке;
  • данные которые получены сравниваются с расчетными значениями расхода для этого сегмента;
  • проходит регулировка клапанов и повторная серия измерений.

Если доступен ПК с установленной программой, то задача ориентировочного расчета становится проще:

  • данные измерений передаются на ПК, где выстраивается тепловая и гидравлическая модель системы;
  • программа исполняет балансировку, выдавая советы по установке каждого клапана;

Дальше котельная мощность ставится равной расчетному значению.

Для балансировки системы обогрева котельная мощность ставится равной расчетному значению

Сегодня на рынке предлагаются также балансировочные модули с вмонтированным измерителем расхода, разрешающие исполнять грубую настройку жидкостного расхода без использования очень дорогого измерительного устройства. Для неотопительных систем в маленьких зданиях такой точности в реальности достаточно.

После выполнения балансировки каждый трубный змеевик (или раздел сети) будет получать и отдавать в пространство помещения строго некоторое количество энергии тепла, не зависящее от расстояния между отопительным прибором и котлом, этажа и прочих моментов. Хорошими качествами гидравлическая балансировки системы обогрева считаются:

  • большая точность настройки показателей системы;
  • возможность сэкономить до 10% энергоносителей если сравнивать с несбалансированной системой;
  • удаление шумов потока в ближних к котлу батареях и трубах.

К минусам как правило относят:

  • большая цена балансировочных клапанов и многофункционального измерительного устройства;
  • необходимость проектной гидравлической схемы с расчетами значений потока в каждом сегменте.

Для непростых систем отопления, а тем при балансировке системы обогрева дома в несколько этажей, это только один способ увеличить результативность системы обогрева.

По температуре

Нередко домовладелец, особенно не так давно его приобретший, встречается с ситуацией, когда дом нагревается неодинаково, горючее тратится неэффективно, а никакой документации на систему нет. Отсутствуют и тепловые расчеты.

Самым обычным выходом в данном случае будет регулировка каждого отопительного прибора по температуре поверхности. На каждый трубный змеевик придется установить регулировочный вентиль с термостатическим клапаном. Понадобится также пирометр или электронный контактный термометр чтобы провести измерения температуры батареи.

Работы по балансировке отопительной системы с двумя трубами ведутся в следующей очередности:

  • на наиболее удаленном от водонагревателя электрического накопительного теплообменнике вентиль открывают полностью;
  • проходя по линии трубы от дальнего отопительного прибора к ближнему, вентиль каждого оборачивают на пропорциональное их числу численность оборотов.
  • измеряют температуру на выходе каждого теплообменного аппарата;
  • двигаясь от дальнего к ближнему, крепят или откручивают вентиль поэтому, чтобы его температура стала равна предыдущему;
  • между регулировкой и измерением необходимо делать паузу в 5-10 минут для стабилизации потока носителя тепла.

Положительными качествами температурной балансировки являются

  • доступность регулировочной арматуры;
  • простота регулировки;
  • не требуется гидравлическая схема и правильные расчеты.

К минусам необходимо отнести:

  • невысокая точность регулировки;
  • меньшая энергетическая эффективность
  • зависимость режима температур каждого отопительного прибора от показателей всех других;

Подобный вариант используем для балансировки системы обогрева собственными руками в маленьких постройках.

Регулировка отопления подачей или обраткой

Частично отрегулировать нагрев всех отопительных приборов в квартире или доме можно с помощью так называемой гидравлической балансировки. Для более равномерного распределения воды в системе применяют установку терморегуляторов и кранов на всех батареях. При настройке системе проверяется температура «обратки» в радиаторах. Она должна иметь разницу +- 1 градус Цельсия.

Балансировка проводится при полностью (на максимум) открытых термоголовках. Для проверки температуры обратки используется контактный термодатчик, например, в мультиметре.

Для радиаторов с повышенной температурой выходной трубы уменьшают сечение входной и проверяют систему еще раз.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.