Расходы на отопление частных жилых домов, особенно с большой площадью, существенно бьют по карману даже обеспеченных людей. В целях экономии денежных средств многие собственники устанавливают регулируемые системы отопления. Однако даже при таком решении порой сумма в счетах за отопление уменьшается незначительно или не изменяется вовсе. Это верный признак некорректной работы системы. Когда поток теплоносителя распределён неоптимальным образом, расход топлива в котле остаётся высоким, а насос потребляет большое количество электроэнергии. Для реального уменьшения расходов потребуется настроить, или, как говорят специалисты, отбалансировать систему отопления.

Правильная балансировка как способ экономии на отоплении

В доме должно быть тепло

Впервые о необходимости регулировки систем отопления заговорили в Дании ещё 40 лет назад, после бунта квартиросъёмщиков. Люди не хотели арендовать крайние комнаты в малоэтажных домах, так как в этих помещениях было холоднее, чем в других, а за тепло приходилось платить столько же, сколько тем, кто жил поблизости от внутридомового котла или входа теплоцентрали. Причина недотопа заключалась в том, что теплоноситель, двигаясь по одной трубе через всё здание, охлаждался по мере нагревания помещений. И, несмотря на небольшую площадь таунхаусов (от 150 до 300 кв. м), до отдалённых комнат тепло просто не доходило. Замеры показали разницу между начальными и угловыми помещениями порядка 10 градусов. Тогда инженеры предложили заменить одну трубу, которая шла последовательно через все радиаторы, на две, подходящие к каждой батарее. По первой должен был подводиться теплоноситель, а по второй — удаляться уже отработанная жидкость. Трубы получили название «подачи» и «обратки». Такое решение действительно позволило независимо регулировать подачу теплоносителя в батареи, гибко настраивая обогрев помещений.

Идею создания двухтрубных систем быстро подхватили частные домовладельцы, так как подобные решения дали ещё одно значительное преимущество — маленький размер радиаторов. Батареи стало проще интегрировать в интерьер и «прятать» от посторонних глаз. Другой вопрос — как большее количество труб отразилось на стоимости монтажа. «На самом деле принципиальной разницы с точки зрения выгоды между устройством одно- и двухтрубной системами нет. Установка первой обойдётся дешевле максимум на 10%, — поясняет Сергей Орлов, специалист по монтажу систем отопления и водоснабжения. — Так, для реализации системы с «подачей» и «обраткой» подойдут радиаторы с меньшим числом секций и трубы меньшего диаметра, в то время как пользователь переплачивает за радиаторы и трубы большего размера, устанавливаемые в однотрубную систему. А благодаря минимальной потере давления за счёт распределения температуры теплоносителя в каждой ветке можно подобрать циркуляционный насос небольшой мощности».

Для того чтобы извлечь выгоду из всех преимуществ двухтрубной системы, включая гибкую настройку температурного режима в каждой комнате, понадобится гидравлическая балансировка. «Корректная и грамотная настройка позволит создать во всех помещениях оптимальный микроклимат, а также сэкономить от 7 до 20% потребляемого топлива, — комментирует Екатерина Семёнова, инженер Департамента бытового оборудования, «ГРУНДФОС», Россия.».

Что надо знать домовладельцу о балансировке систем отопления

На первый взгляд кажется, что ничего сложного в настройке нет. Температуру в комнатах можно отрегулировать без специальных измерительных приборов, самостоятельно, руководствуясь субъективными ощущениями: где-то сделать теплее, а где-то — прохладнее. Но зачастую результат не оправдывает ожидания, так как обычный пользователь не учитывает законы гидравлики: увеличение проходного сечения балансировочного вентиля одного радиатора будет приводить к уменьшению расхода на другом радиаторе. И здесь важно поймать тот самый баланс.

«В неотбалансированной системе отопления для прогрева всех комнат в доме циркуляционному насосу приходится работать с повышенной нагрузкой, что ускоряет его износ и порой вызывает шум в трубах. В таких случаях о температурном комфорте, равно как и об экономии, придётся забыть, — говорит Максим Немков, руководитель монтажного направления компании «Мир Комфорта Самара», осуществляющей услуги по проектированию, монтажу и обслуживанию инженерных сетей. — Как показывает практика, нежелательно устраивать систему отопления самостоятельно — слишком высока вероятность ошибок. К таким, например, относится подбор котлов и насосов с необоснованным запасом вследствие неучтённой теплоёмкости комнат. Профессионалы же не допускают подобных неточностей в своей работе».

Для минимизации рисков домовладелец должен владеть нужной информацией и постоянно контролировать работу монтажников. Так, если мастер уверяет, что вполне достаточно проектирования системы отопления и настройки оборудования в соответствии с вычислениями инженера, то лучше обратиться в другую компанию. Реальные условия всегда отличаются от теоретических: например, методики расчёта тепловых потерь не учитывают конкретных особенностей здания, из-за чего появляются отклонения требуемой температуры теплоносителя от проектных значений. Это рядовая ситуация, но, если оставить её без внимания, система будет работать некорректно.

Сама балансировка может осуществляться двумя способами. «Классический» подразумевает наличие проекта системы отопления, по которому, подкручивая балансировочные вентили, настраивается требуемый расчетный расход через каждый радиатор. Но наличие проекта, сделанного без ошибок, сейчас явление не частое. Да и реальная система может отличаться от расчетной. В случае же, если проектной документации нет, прибегают к «экстренному» способу. В таких случаях используется электронный термометр, измеряющий температуру на любой поверхности. С его помощью настраивается одинаковая температура на выходе всех отопительных приборов посредством балансировочных клапанов. «К общим недостаткам существующих способов можно отнести отсутствие универсального подхода и большие временные затраты. В среднем балансировка занимает около одного рабочего дня, проводят её как минимум два человека», — делится опытом Анатолий Корсунь, профессиональный монтажник. Понятно, что для бригады специалистов такие временные затраты не выгодны, поэтому в стремлении отработать как можно больше объектов ими совершаются нелепые ошибки. А в результате страдает точность балансировки, что нивелирует экономию, ради которой, собственно, всё и затевалось.

В борьбе за правильные настройки выигрывает искусственный интеллект

Пока что картина вырисовывается мало понятная: и сэкономить хочется — пятая часть коммунальных расходов на отопление! — и тонкостей слишком много. Даже если будет всё сделано грамотно, результат, увы, не гарантирован. «Обычно балансировка проводится перед отопительным сезоном, но в сильные морозы выясняется, что комнаты имеют разную теплозащиту, о чём собственник, как оказалось, забыл предупредить. Домовладелец по своему усмотрению увеличивает расход теплоносителя в холодных помещениях, после чего все работы по настройке системы идут насмарку», — говорит Сергей Орлов (монтажник).

Исправить названный недостаток позволяют специальные компьютерные программы расчета систем отопления, которые, в отличие от ручных методов, учитывают подавляющее большинство факторов. Они с высокой точностью определяют требуемый расход теплоносителя. Остаётся лишь выставить рекомендуемые регулировки балансировочных клапанов. Понятно, что для такого способа балансировки необходимо обладать навыком использования подобных программ расчета, а также иметь в системе специальные балансировочные вентили с градуировкой. Если же в систему были установлены балансировочные клапаны без специальной градуировки, при настройке этих клапанов необходимо будет измерять расход специальными расходомерами, чтобы достигнуть значений расчетных расходов в каждом радиаторе. Всё это вкупе с необходимостью специальной запорной арматуры либо специальной измерительной техники делает процедуру для «новичков» очень сложной.

Но с развитием беспроводной связи и переходом от кнопочных мобильных к смартфонам компьютерный метод балансировки стал проще и доступнее: никакой специальной подготовки не требуется. Первыми его реализовали инженеры Концерна GRUNDFOS: они предложили рынку циркуляционный насос ALPHA3 с модулем связи ALPHA Reader и разработали приложение GRUNDFOS GO Balance для «умных» телефонов и планшетных компьютеров.

Как уверяют домовладельцы, опробовавшие новинку, теперь балансировку можно провести самостоятельно и с высокой точностью. Весь процесс занимает около часа (для домов площадью до 200 кв. м) и проводится в несколько этапов. Сначала нужно смонтировать в системе новый насос и оснастить его модулем связи. Затем следует скачать, установить и запустить бесплатное приложение в непосредственной близости от модуля связи, чтобы смартфон и насос «нашли» друг друга. Далее остаётся лишь следовать простым и понятным инструкциям: программа попросит ввести данные о существующей системе и измерить точный расход теплоносителя на каждом радиаторе. После ввода необходимых сведений утилита рассчитает требуемый расход для каждой батареи, и на экране появятся два значения: текущее и рекомендуемое. Останется лишь отрегулировать балансировочный клапан до совпадения реального расхода с расчётным.

«Необходимость в подобном инструменте назрела уже давно, и специалисты GRUNDFOS стали первыми и единственными, кто предложил такое решение. Ещё до старта продаж нового продукта были размещены предзаказы на всю ближайшую поставку ALPHA3 и Alpha Reader, — рассказывает Екатерина Семёнова («ГРУНДФОС»). — И это неудивительно, ведь, как я уже отметила ранее, хорошо отлаженная система позволяет сэкономить до 20% топлива (газ, уголь, дрова). Кроме того, сами насосы GRUNDFOS серии ALPHA3 отличаются низким потреблением электроэнергии: они на 87% экономичнее обычных установок, за что признаны самыми энергосберегающими в своём классе».

Мобильные технологии — двигатель прогресса . Они помогают нам не только справиться с вполне рядовыми бытовыми вопросами, но и сэкономить. И как знать, возможно, в будущем инженеры порадуют домовладельцев ещё более интеллектуальными решениями.

Старые системы обогрева со временем из-за своей длительной эксплуатации начинают функционировать с нарушениями (ухудшается распределение теплоносителя, циркуляция и прочие показатели), тем самым ухудшая комфортность проживания и работы в помещениях.

Как выйти из такой ситуации, неужели придется делать капитальную реконструкцию всего отопления? Именно этот вопрос мы с вами и будем рассматривать в этой статье и надеемся, что вы извлечете из нее максимум полезной информации.

Суть проблемы

Причиной всех проблем является плохое распределение по трубопроводам, происходит это из-за гидравлического дисбаланса. Расход горячей воды по трубопроводам зависит от местных сопротивлений самих участков. Этот показатель изменяется из-за засорений и коррозии труб, реконструкций или ремонтов, при добавлении потребителей и так далее.

Важно. В системах, у которых нарушена гидравлическая работа, первые потребители получают достаточное количество тепла, а последние остаются недогретыми.

В старых схемах балансировка систем отопления не продумана, потому что не было путей выхода из таких ситуаций. Дисбаланс решался различными способами, причем не всегда успешными:

• Первый способ – увеличение мощности Такой метод приведет к тому, что последние потребители получают недостаточное количество тепла, а первые будут перегреты. Следовательно, у первых потребителей будут излишки тепла, которые они будут удалять через распахнутые окна и двери. Такой метод экономически не эффективен из-за больших потерь теплоты, а также из-за увеличенного потребления электрической энергии насосом;
• Второй способ – увеличение температуры подаваемого теплоносителя. Такое решение проблемы приводит к такому же эффекту, как и в первом случае. Цена на топливо возрастет, так как его понадобится значительно больше.

Подробно о самом процессе

Главная задача, которую выполняет балансировка отопления – это обеспечение потребностей в теплоте всех потребителей при наихудших условиях (при минимально возможной температуре). При других условиях работа обогрев происходит, как и ожидается.

Важным моментом является факт проведения работ – после проведения балансировки должно использоваться минимальное количество электрической и тепловой энергии.

Для получения такого результата применяют:

• балансировочный клапан для отопления с точным измерением;
• различные варианты балансировки и измерительные приборы.

Результат проведения работ напрямую зависит от всех вышеперечисленных фактов.

Элементы для проведения работ

В этом разделе мы подробно рассмотрим оборудование, которое можно применять, его фото и видео, а также раскроем его функциональные возможности:

• Клапан для балансировки Y-типа. Имеет возможность преднастройки, за счет этого происходит ограничение расхода, который отмечен на ручке со шкалой. Обладает двумя измерительными ниппелями для измерений перепада расхода, температуры и давления.

Называют этот клапан Y-типа из-за его конуса, который к потоку теплоносителя находится под оптимальным углом. Эта конструкция нужна, чтобы свести к минимуму влияние потока жидкости на измерения, что в итоге улучшит точность балансировки.

К тому же такие клапаны применяются как запорная арматура и для дренажирования воды. Чтобы качественно произвести балансировку нужно подобрать нужный размер клапана, правильно установить и рассчитать.

• Специальные приборы, которые нужны для измерения перепада давления, расхода и перепада температуры на балансировочных клапанах. Это устройство изображено на рисунке ниже.

Нужно сказать, что это компьютерное устройство очень многофункционально, оно имеет: точные датчики, интегрированные функции измерения, устранение возникающих ошибок и балансировку, дополнительный гидравлический аккумулятор и прочие необходимые функции, помогающие точно и быстро настроить систему.

Инструкция по установке подразумевает о связи с персональным компьютером посредством специальной программы для передачи данных и обновлений программы, а также отправке результатов.

Важно. Применять лишь клапаны и измерительные приборы недостаточно, нужно обязательно знать, что с ними делать. Иначе процесс настройки своими руками не увенчается успехом, а обогрев будет работать неправильно, не будет комфортного климата в помещении и будет перерасход потребления тепловой и электрической энергии. Чтобы качественно сбалансировать систему необходимо знать правильную методику.

Метод для настройки

Для начала гидравлическая система разделяется на модули, благодаря клапанам «партнерам».

Затем нужно сбалансировать все модули, применяя ТА методы. Это нужно сделать от потребителей, магистралей, стояков, коллекторов, ответвлений и до тепловых пунктов. При применении методики все клапаны и модули в такой системе будут обладать проектными расходами и минимальными потерями давления на самих клапанах.

Когда вся система прошла балансировку и имеет минимальные потери давления, переключаем насос на расчетную скорость движения теплоносителя и проводим настройку общего расхода на главном модуле у насоса. В итоге нагнетательное оборудование будет потреблять минимальный объем электроэнергии, а тепловая энергия будет качественно расходоваться на обогрев помещений.

После проведения балансировочных работ, вы получаете данные о необходимых и достигнутых значениях в результате настройки балансировочных клапанов. Эти данные подтверждают качество балансировки системы и дают гарантию ее качественной работы.

Еще одна очень важная функция рассмотренных балансировочных клапанов – это возможность самостоятельной диагностики системы теплоснабжения. Когда все установлено и функционирует, проблематично определить качество функционирования отопления и его эффективность, но это в том случае, если нет возможности это измерить.

Применяя клапаны с измерительными ниппелями, удается определить неисправности при работе системы обогрева, а также узнать ее состояние и характеристики, а также принимать правильные решения при возникновении неисправностей. Диагностика помогает выявить разные ошибки, а также быстро их ликвидировать.

Заключение

Благодаря развитию теплотехники у владельцев старых домов появилась возможность качественно настроить систему отопления, помимо этого получать данные о её работе и о ходе возникших ошибок и нарушений.

Владельцы загородных домов, в которых установлена автономная система отопления, часто сталкиваются с такой проблемой, как неравномерное прогревание радиаторов. Явление становится по-особому выраженным в многоконтурных конфигурациях. Зачастую к нему приводит неграмотный монтаж оборудования или выбор неподходящей схемы. Решить проблему можно простым методом - балансировкой системы отопления.

Показать всё

Общая информация

Не секрет, что все бытовые и промышленные приборы, которые взаимодействуют с жидкостью, работают по общеизвестному закону гидравлики: все жидкие составы направляются по пути минимального сопротивления. Если рассмотреть отопительную систему, то здесь правило действует следующим образом: теплоноситель устремляется через первый радиатор или ищет кратчайший контур теплого напольного пола.

В связи с этим, отдаленные участки помещения прогреваются намного хуже, что негативно сказывается на общем микроклимате в комнате. Чтобы восстановить равномерное распределение потоков, нужно выполнить комплексную балансировку системы отопления в частном доме. Что касается частоты выполнения процедуры, то здесь нет каких-либо конкретных ограничений. Теоретически, балансировку нужно проводить постоянно, тем более, если в помещении проложена сложная обогревательная система.

Балансировка двутрубной системы отопления.

На этапе проектирования схемы инженер должен заложить оптимальный расход теплоносителя на каждый элемент отопительного оборудования или контур теплого пола. По завершении монтажных работ, заполнения и опрессовки системы ему нужно отрегулировать подачу тепла, учитывая расчеты проекта.

Следует отметить, что расчет подходящей потребности в тепловых ресурсах делается для наиболее холодных условий. В связи с этим на этапе настройки нужно полностью открыть радиаторные или другие вентили, а котловую установку вывести в максимальный режим работы.

Проводить балансировку системы отопления многоэтажного дома своими руками не рекомендуется. Это может понадобиться только при таких обстоятельствах:



Последний радиатор двухтрубной системы отопления



Противопоказания к проведению процедуры

Кроме факторов, указывающих на необходимость балансировки отопления, существуют и противопоказания к выполнению такого действия. Итак, регулировку подачи теплоносителя не нужно проводить при:

1. 1. Отсутствии существенных ошибок и сбоев в работе радиаторной сети и теплого напольного покрытия. Инженеры не рекомендуют лишний раз откручивать вентили, так как из-за отсутствия опыта можно только усугубить ситуацию.
2. 2. Определении проблем следующего характера: если в батареях появился воздух, а в вентилях замечен засор, протечка или разрыв. Перед тем как начать балансировку, необходимо восстановить поврежденные узлы. Возможно дефект можно будет устранить без регулировки.

Также ни в коем случае нельзя настраивать центральную отопительную систему многоэтажного дома, врезая в общие стояки краны и клапаны. В качестве исключения можно взять современные новостройки, имеющие автономный тепловой ввод в каждый жилой объект.

Также специалисты советуют избегать «прижимания» протока обычным шаровым краном. Чтобы система прослужила долго и качественно, шток должен быть полностью открытым или закрытым. Промежуточная позиция негативно скажется на сроке службы арматуры.



Инструменты и подручные средства

При желании осуществить балансировку двухтрубной системы отопления важно знать, какие инструменты и приборы могут для этого понадобиться. На самом деле, действие осуществляется с помощью минимального набора приспособлений. В их числе:

1. 1. Электронный контактный термометр.
2. 2. Отвертка.
3. 3. Барашек или ключ, обеспечивающий вращение штока. В большинстве случаев мастера используют для такой задачи обычный шестигранник.
4. 4. Лист бумаги и карандаш.

Двухтрубная система отопления

В профессиональной сфере для балансировочных работ также задействуется тепловизор. Он позволяет точно определить, где присутствует слишком высокий уровень прогрева, а где он существенно занижен. Прибор стоит недешево, поэтому лучше обойтись подручными средствами.

Помимо бесконтактного термометра, для регулировки задействуется дистанционный пирометр. Известно, что он способен измерять температуру блестящих поверхностей с минимальными отклонениями.

При отсутствии схемы разводки системы отопления по помещению придется составить ее самостоятельно на листе бумаги. Правильно составленный эскиз позволит быстрее разобраться в очередности подключения отопительных узлов к магистралям, а также определить их отдаленность от помещения топочной. На этапе самостоятельной настройки оборудования необходимо осуществить комплексную промывку грязевика на входе в котел, а также разогреть систему до 70−80 градусов Цельсия.



Регулировка радиаторной сети

В последнее время особой популярностью пользуется метод балансировки радиаторной сети, который подходит и для 1-трубных, и для двухтрубных систем. Регулировка коллекторной разводки и теплого напольного покрытия осуществляется немного иначе. Методика подразумевает измерение текущей температуры радиаторов, а также восстановление сбалансированного режима работы посредством ограничения расхода жидкости-теплоносителя. Отбалансировать батарею можно и с помощью термометра.

Для этого нужно прогреть теплоноситель до нужной температуры, а затем срочно открыть все клапаны. Если на мониторе не отображается текущая температура теплоносителя, ее нужно определить своими руками, приложив термометр к металлическому патрубку на выходе.

Дальше нужно замерить температуру первого радиатора в двух точках - возле подающего и обратного контура. При наличии разницы в пределах 10 градусов Цельсия необходимости проводить балансировку нет. Затем действие осуществляется со всеми остальными приборами. На этом этапе инженеру важно записывать все показания, чтобы потом отталкиваться от них при настройке каждой ветви отопления.

При разнице температуры больше двух градусов на подаче первого и последнего радиатора достаточно прикрыть вентили двух первых батарей на 0,5−1 оборот и выполнить повторный замер. Если показатели разницы варьируются в диапазоне 3−7 градусов, краны регулировки первых элементов нужно закрыть на 50−70%, а средних - на 30−40%. Что касается последних кранов, то их лучше оставить в прежнем положении.

Через 20−30 минут, когда батареи слегка прогреются, нужно повторить измерения, добиваясь нормальной разницы в 2 градуса Цельсия. При регулировке длинных магистралей возможен вариант наличия разницы в 3 градуса.




Процедура настройки проводится до тех пор, пока требуемый сбалансированный режим прогрева не будет достигнут. Но нельзя слишком увлекаться, закручивая краны очень туго. Подобный подход не позволит достичь высокой экономии ресурсов, а лишь усугубит проблему неравномерного прогревания элементов отопительной системы.

Теплый пол и лучевая разводка

Не секрет, что контуры теплых напольных покрытий и радиаторы лучевой схемы присоединены к одному общему узлу - гребенке. В таком случае разбалансировка будет выполняться прямо на коллекторе. Что касается подходящего способа настройки, то он определяется наличием ротаметров - специальных колб, которые монтируются на подающей или обратной стороне.

Для правильной настройки подачи теплоносителя, необходимо провести несколько расчетов по такой формуле: G = 0.86 x Q / Δt. Она читается следующим образом: G - это массовый расход теплоносителя, который протекает по контурам. Единицей измерения является объем воды в килограммах за час. Латинская буква Q указывает на объем теплового потенциала, который должен давать контур. Показатели измеряются ваттами. Δt - это показатель разницы температур на входе и выходе. Для определения точной мощности каждого напольного контура нужно оценить потребность в тепле каждой комнаты. Для этого задействуется удельное соотношение 100 Вт/м2 площади помещения.

Давление в системе отопления

Пошаговые инструкции

Чтобы успешно отбалансировать отопительную систему, нужно придерживаться определенного руководства. Балансировка стоякового радиатора, контуров и петель теплых напольных покрытий состоит из таких этапов:



Для регулировки батарей лучевой разводки используется аналогичная технология. Чтобы убедиться в достоверности конечного результата, необходимо сравнить 2 варианта - по расчетному расходу, а также текущему прогреву радиатора.

Многие пытаются достичь высокой экономии электроэнергии с помощью покупки коллектора без ротаметров. Однако такое решение - большая ошибка, которая продлит процедуру настройки на несколько дней.

Первые действия при превышенном давлении

При работе обогревательных контуров случается не только снижение давления в системе, но и повышение его показателей до недопустимого уровня. Такое явление объясняется следующими причинами:



Можно с уверенностью заявить, что гидравлическая балансировка системы отопления - это залог бесперебойной, качественной и продуктивной работы отопительных контуров. Приступать к такой процедуре можно только после завершения всех работ по монтажу, замены радиаторов и изменения конфигурации отопления. При соблюдении простых правил и рекомендаций регулировка СО в частном доме будет выполнена наилучшим образом.

Системы отопления практически всех конфигураций требуют балансировки, исключение составляет только разводка по петле Тихельмана. Мы рассмотрим три возможных способа провести балансировку, расскажем о преимуществах, недостатках и уместности каждого из методов, дадим практические рекомендации.

В чем суть балансировки

Гидравлические системы отопления по праву считаются наиболее сложными. Их эффективная работа возможна только при условии глубокого понимания физических процессов, скрытых от визуального наблюдения. Совместная работа всех устройств должна обеспечивать поглощение теплоносителем максимального количества тепла и его равномерным распределением по всем нагревательным приборам каждого контура.

Режим работы каждой гидросистемы основан на взаимосвязи двух обратно пропорциональных величин: гидравлического сопротивления и пропускной способности. Именно ими определяется расход теплоносителя в каждом узле и части системы, а стало быть и количество подводимой к радиаторам тепловой энергии. В общем случае расчёт расхода для каждого отдельно взятого радиатора отражает высокую степень неравномерности: чем больше удалён нагревательный прибор от теплового узла, тем выше влияние гидродинамического сопротивления труб и ответвлений, соответственно теплоноситель циркулирует с меньшей скоростью.

Задача балансировки системы отопления — гарантировать, что проток в каждой части системы будет иметь примерно одинаковую интенсивность даже при временных изменениях режимов работы. Тщательная балансировка позволяет добиться такого состояния, когда индивидуальная регулировка термостатирующих головок не оказывает существенного влияния на прочие элементы системы. При этом сама возможность балансировки должна предусматриваться ещё на этапе проектирования и монтажа, ведь для настройки системы необходима как специальная арматура, так и технические данные на оборудование котельной . В частности, обязательна установка на каждом радиаторе запорных клапанов, в простонародье называемых дросселями.

Особенности работы с разными видами разводки

Однотрубные системы отопления поддаются балансирующей регулировке наиболее просто. Всё благодаря тому, что суммарный проток через радиатор и связывающий байпас всегда одинаков и не зависит от пропускной способности установленной арматуры. Поэтому в системах типа «Ленинградка» работа ведётся не столько над балансировкой протока, сколько над уравнением количества тепла, выделяемого теплоносителем в радиаторах. Говоря проще, главная цель балансировки в таком случае — обеспечить, чтобы к наиболее удалённому радиатору вода поступала при достаточно высокой температуре.

В двухтрубных тупиковых системах действует несколько иной принцип. Каждый радиатор системы представляет собой своего рода шунт, гидравлическое сопротивление которого ниже, чем у всей остальной группы, расположенной далее по направлению протока. Из-за этого значительная часть теплоносителя протекает через шунт обратно к тепловому узлу, в то время как циркуляция далее по системе имеет гораздо меньшую интенсивность. В таких системах отопления приходится трудиться именно над выравниванием протока в каждом радиаторе путем изменения пропускной способности арматуры.

Двухтрубные попутные системы отопления балансировки не требуют вовсе, но при этом имеют сравнительно высокую материалоёмкость. В этом вся прелесть петли Тихельмана : путь, который проходит теплоноситель в цепи каждого радиатора, примерно одинаков, благодаря чему эквивалентность протока в каждой точке системы поддерживается автоматически. Похожим образом дело обстоит с лучевыми системами отопления и водяным тёплым полом: выравнивание протока выполняется на общем коллекторе по поплавковым расходомерам.

Расчётное моделирование

Наиболее конструктивный и правильный метод регулировки — с помощью построения расчётной модели гидравлической системы отопления. Это можно выполнить в таком программном обеспечении как Danfoss CO и Valtec.PRG, либо же в платных продуктах вроде AutoSnab 3D. Не следует бояться платного ПО: как вы увидите позже, его стоимость не идёт ни в какое сравнение с затратами на специальные устройства автоматической балансировки, при этом расчётный проект гидравлической системы предоставит полное представление о системе, режимах её работы и физических процессах, происходящих в каждой точке.

Балансировка с помощью программных расчётов производится посредством построения точной виртуальной копии системы отопления. В разных рабочих средах механизм моделирования протекает с некоторыми отличиями, тем не менее, все программы такого рода имеют дружественный и понятный пользователю интерфейс. Очень важно, чтобы построение выполнялось действительно точно: с указанием каждого фитинга, элемента арматуры, поворотов и ответвлений, присутствующих в реальной системе. Вот какие потребуются исходные данные:

• паспортные данные котла: мощность, КПД, напорно-расходный график, рабочее давление.
• сведения о циркуляционном насосе: скорость протока и напор;
• тип теплоносителя;
• материал и условный проход труб, температура окружающей их среды;
• технические сведения обо всей запорной и регулирующей арматуре, коэффициенты местных сопротивлений (КМС) каждого элемента;
• паспортные данные на запорные клапаны, зависимость их пропускной способности от падения давления и степени открытия.

После построения модели системы вся работа сводится к тому, чтобы обеспечить равенство расхода теплоносителя на каждом радиаторе. Для этого искусственно занижают пропускную способность запорных клапанов на тех радиаторах и цепях, где наблюдается существенное увеличение протока по сравнению с остальными. Когда виртуальная балансировка выполнена, для каждого радиатора выписывают Kvs — коэффициенты пропускной способности. Используя таблицу или график из паспорта клапана, определяют необходимое число оборотов регулировочного штока, после чего эти данные используют для балансировки реальной системы в натуре.

Эмпирический способ

Конечно, отрегулировать систему отопления при числе радиаторов до десяти можно и без предварительного расчёта. Однако этот метод достаточно трудоёмок и занимает очень много времени. Кроме прочего, при такой балансировке не удаётся предусмотреть изменение расхода при работе термостатирующих головок, что сильно снижает точность балансировки.

Алгоритм ручной балансировки несложен, для начала необходимо перекрыть абсолютно все радиаторы в системе. Это делается для того, чтобы максимально близко сравнять температуру теплоносителя на входе и выходе из теплового узла. Весь этот процесс занимает около часа, при этом необходимо установить циркуляционный насос на максимальную скорость и убедиться в отсутствии воздушных пробок в системе.

Следующий шаг — полное открытие запорного клапана на наиболее удалённом радиаторе (зачастую на последнем радиаторе этот клапан не устанавливается вовсе). Спустя 10-15 минут проводится измерение температуры нагрева крайнего радиатора, она при дальнейшей балансировке будет использоваться как эталонная.

Далее нужно приоткрыть запорный клапан на предпоследнем радиаторе. Степень открытия должна быть такой, чтобы нагрев произошёл до эталонной температуры и при этом на последнем радиаторе температура нагрева не снизилась. Грань очень тонкая, и работа сильно осложняется инерционностью радиаторов: после каждого изменения положения штока клапана на алюминиевом радиаторе необходимо выждать не менее 15 минут, на чугунном — порядка 30-40 минут. В этом и есть вся суть ручной балансировки: продвигаясь от наиболее удалённого радиатора к самому первому в цепочке необходимо снижать пропускную способность, обеспечивая поддержание одинаковой температуры на каждом нагревательном приборе. Регулировка должна проводиться очень тонко и аккуратно, ведь резкое увеличение протока в середине контура приведёт к падению температуры в отдалённой его части, соответственно нужно будет потратить еще 15-20 минут, чтобы вернуть систему к исходному состоянию.

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.

Своего частного или загородного дома, ожидает, что эти инвестиции улучшат условия его проживания, сделают их комфортными, а также позволят сэкономить часть денег, которые тратятся на оплату энергоресурсов, то есть повысят эффективность работы отопительного контура. Но установить новое супермодное оборудование — это еще полдела. Ведь если оно неправильно настроено, то может получиться, что в одних помещениях температура будет выше нормы, а в других, наоборот, будет холодно, причем про снижение затрат на оплату энергоресурсов вообще не может быть речи. Поэтому нужно знать как можно больше о системах обогрева.

Воздушное отопление загородного дома

По принципу работы отопление разделяется на несколько типов:

• воздушный;
• конверторный;
• водяной.

Среди них признанным лидером является . Это объясняется простотой управления и регулирования температуры, а также рациональным использованием энергоносителя. Принцип обогрева при этом способе очень прост и понятен.

Составные части системы

Котел при работе нагревает воду, попадающую затем через трубы в радиаторы. В них, отдавая тепловую энергию для нагревания помещения, вода охлаждается и снова течет в котел для нагрева. В результате получается замкнутый контур, главными элементами которого есть котел, радиаторы и трубы.

Теплоносителем может быть как антифриз, так и техническая вода. Физические свойства антифриза по теплоотдаче намного лучше воды.

Основным агрегатом системы водяного отопления по праву считается котел, ведь именно он осуществляет нагрев рабочей жидкости.

Составные части схемы для обогрева дома

Применяемый для обеспечения тепла контур имеет достаточно сложную конфигурацию. Для его эффективной работы нужно оптимально подобрать все компоненты.

Виды котлов и дополнительное оборудование

В зависимости от применяемого топлива котлы бывают нескольких типов.

1. Твердотопливные, работающие на твердом топливе различного типа (брикетах, дровах, угле, стружке и других), наиболее часто применяются на негазифицированных участках.
2. , использующие электричество, требуют стабильного подключения к центральному энергоснабжению. Эффективность применения электрического котла возрастает, если вместе с ним использовать электрические радиаторы.
3. , применяющие в работе природный газ, наиболее популярны и экономичны. Единственным недостатком является то, что для их функционирования к дому должен быть проведен газопровод, что не всегда выполнимо. Еще одним нюансом, от которого зависит принятие решения, является необходимость постоянного надзора и контроля над состоянием газового оборудования специальными коммунальными службами.
4. Жидкостные работают на жидких видах топлива, как мазут и , которые имеют лучшую, чем у других моделей, теплоотдачу, но и их стоимость намного выше. К тому же, для хранения такого топлива нужен специальный резервуар, который должен отвечать всем пожаробезопасным нормам.

Дополнительно в комплекте водяного отопления применяется ряд элементов, обеспечивающих оптимальные условия функционирования:

• расширительный бак — применяется для отвода излишков воды или антифриза;
• — приводит в движение теплоноситель;
• терморегуляторы — контролируют уровень температуры на каждом радиаторе;
• воздухоотводчик необходим для удаления лишнего воздуха из труб и радиаторов;
• манометр – специальный прибор для измерения давления внутри отопительных элементов;
• предохранительные клапаны, предназначенные для регулирования давления внутри трубопровода.

Большое значение в конструкции системы отопления занимают трубы, а конкретно, их материал изготовления:

Трубы водного отопления

• стальные оцинкованные на сегодняшний день применяются редко. Для их монтажа необходимо специальное оборудования, а также навыки сварки металла. Со временем могут поддаваться коррозии;
• медные самые надежные и самые дорогие трубы, могут выдерживать значительные перепады температуры, не поддаются влиянию коррозии. Медные трубы, можно не боясь о последствиях замуровывать в стены;
• металлопластиковые наиболее широко применяются, имеют хорошие эксплуатационные свойства. Большим недостатком является плохая переносимость резких перепадов температур, что способствует быстрому разрушению трубы.

Схемы разводки

Стандартная схема водного отопления двухэтажного загородного дома

В зависимости от способа движения теплоносителя различают несколько типов систем:

• однотрубная разводка;
• двухтрубная, имеющая более сложную конфигурацию;
• коллекторная.

Достаточно распространенная однотрубная схема представляет собой несколько нагревательных приборов, последовательно соединенных друг с другом и по очереди пропускающих через себя теплоноситель. Преимуществом этой разводки является простота и дешевизна монтажа. Недостатком — трудность в регулировании, а также то, что в процессе движения рабочая жидкость охлаждается и, как следствие, последнему элементу отопительной схемы будет недоставать тепловой энергии для нагревания помещения.

Двухтрубная система, как видно из названия, состоит из двух отдельных труб, которые монтируются параллельно движению воды в контуре. Достоинством такой схемы является простота регулировки, а также возможность в случае необходимости оперативного изменения температуры. Но, как говорится, за удобства нужно платить: для монтажа двухтрубной отопительной цепи нужно покупать больше оборудования.

Коллекторная, самая дорогая схема разводки, предоставляет полный доступ к любому элементу нагревательной цепи из распределительного шкафа.

Состоит из собственных подающих и обратных трубопроводов, которые сведены вместе с помощью специальных распределительных коллекторов.

Настройка оборудования

В некоторых случаях бывает, что после установки теплового оборудования в одних помещениях холодно, зато в других слишком жарко. Причин тому может быть несколько: подобраны несоответствующие агрегаты или же, как часто бывает, теплоноситель неправильно распределяется по контуру.

Чтобы привести в порядок систему водяного отопления, проводят ее балансировку. Принцип этого процесса заключается в том, чтобы равномерно распределить рабочую жидкость по всему контуру.

Гидравлическая балансировка важна как для больших дворцов, так и для небольших загородных домов. Ведь неправильная подача теплоносителя одинаково отрицательно влияет на обеспечение комфортных условий как в больших, так и компактных домах.

Монтаж клапана

Балансировка отопительного контура осуществляется с помощью регулировочных и перепускных клапанов, компенсаторов расхода и давления. Это оборудование непосредственно влияет на скорость движения теплоносителя и нормализует давление внутри контура.

Измерительное оборудование, которое применяется для балансировки отопительной системы и применяются для определения температуры, перепада давления и расхода тепла:

• специальный клапан Y-типа благодаря своей конструкции обладает возможностью предварительной настройки и состоит из двух измерительных ниппелей;
• другие специальные электрические высокотехнологические приборы.

Для гидравлической балансировки каждой схемы используют свою аппаратуру. Так, для однотрубных схем работы проводятся вручную, потому используются соответствующие краны. В более сложных двухтрубных системах применяются автоматические терморегуляторы и монтируются балансировочные клапаны. На практике применяют несколько способов регулировки.

Первый, простой, но более трудоемкий, основывается на постоянных измерениях параметров в регулировочных клапанах. Другой, более эффективный, заключается в разделении схемы на элементы, которыми могут быть радиатор, несколько нагревательных приборов, стояк с трубами и другие модули. На выходе каждой группы монтируется балансировочный узел, при помощи которого можно отдельно отрегулировать каждую часть отопительной схемы. Наличие такого устройства позволяет каждой отдельной группе элементов контура отопления работать автономно.

Во время настройки можно поэтапно добавлять регулировочные клапаны, начиная установку от циркуляционного насоса.

Далее продолжают монтаж клапанов по всем частям контура. Во время проведения гидравлической балансировки обязательно нужно провести проверку системы, для чего при открытых кранах и вентилях включают насос и чистят фильтры. После проверки функционирования всех компонентов трубопровод промывают и заливают в него техническую воду. Потом включают отопления и с помощью воздухоотводов удаляют лишний воздух.

В результате работа системы нормализуется, повышается ее эффективность и увеличивается долговечность всех ее компонентов.