Балансировка системы отопления

Качественно обустроенная система отопления — это не только монтаж всего отопительного оборудования (котла, насоса, радиаторов).

Залогом успешного функционирования и эффективности системы является грамотная регулировка и настройка.

Для этого производится такая процедура, как балансировка, целью которой является распределение теплоотдачи по комнатам таким образом, как нужно владельцу дома.

Сегодня балансировку системы отопления можно выполнить самостоятельно или воспользовавшись помощью профессионалов. Некоторые пользователи полагают, что подобная настройка требуется только для крупных зданий, в то время как для частных домов и небольших строения такая процедура не является обязательным условием.

Безусловно, такое мнение ошибочно. Балансировка — это обязательный процесс для любого типа помещений, в которых есть отопительная система. Если ее не выполнить, то тепло будет распространяться по некоторым участкам в избытке, а в других его будет не доставать. Балансировка позволит избежать этих неприятных моментов.

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.

Настройка по температуре

Очень часто у домовладельца нет никакой проектной документации, а систему придумал и собрал талантливый сварщик дядя Ваня. Тогда остается только регулировать каждую батарею по температуре.

Чтобы выполнить балансировку системы отопления своими руками, надо на выходе каждого радиатора установить специальный вентиль, такой как показан на фото. Дополнительно понадобится электронный термометр, измеряющий температуру на любой поверхности.

Процесс начинается с того, что полностью открывается вентиль на самом дальнем и мощном отопительном приборе. Остальные открываются на определенное число оборотов. Например, если батарей на одной ветви – 6 шт.

, а клапан откручивается на 5 оборотов, то на первом радиаторе делаем 1 оборот, на втором – два и так далее, последний открываем до конца.

Приблизительная балансировка двухтрубной системы отопления частного дома заключается в том, чтобы температура на выходах всех нагревателей была одинаковой.

Для этого надо измерять температуру металлического корпуса вентиля. Когда она высокая, то немного прикрывать его, если низкая – открывать. Следующий замер надо делать спустя 10 минут, чтобы температура после изменения успела стабилизироваться.

Электронная балансировка системы

Балансировка по температуре – процесс долгий и кропотливый. Осуществлять точную регулировку сложных систем отопления таким способом весьма затруднительно. Гораздо проще использовать смартфон со специальным мобильным приложением, дополнительную электронику и циркуляционный насос с функцией балансировки.

• циркуляционный насос с соответствующей функцией (в некоторых случаях на имеющийся насос устанавливается съемная голова насоса, предназначенного для балансировки системы);
• смартфон и специальное программное обеспечение;
• модуль беспроводной связи, устанавливаемый на голову насоса.

Электронная балансировка системы производится в четыре этапа:

Подготовительный – установка специального приложения на мобильное устройство и подключение модуля связи к насосу.
Ввод данных о системе (площадь отапливаемых помещений, количество отопительных устройств, температура теплоносителя и т.

д.), измерение напора и расхода в каждом радиаторе или контуре теплого пола (выполняется с помощью мобильного приложения).
Балансировка системы по данным мобильного приложения – производится с помощью балансировочных вентилей (клапанов).

• Демонтаж модуля связи и сохранение отчета по балансировке, сформированного мобильным приложением.
• Вместо заключения: правильная балансировка позволяет точно настроить рабочие параметры отопления.

Это заметно снижает затраты на эксплуатацию системы и обеспечивает максимально комфортную температуру во всех помещениях.

Группа безопасности

Группа безопасности состоит из трех элементов, подключенных последовательно, либо к одному корпусу:

Аварийный предохранительный клапан, позволяющий сбрасывать излишки теплоносителя при повышении давления в системе. Сброс можно вывести в прозрачную емкость (например, в пластиковую бутылку).

Это сделает работу устройства более безопасной и уведомит о том, что имела место аварийная ситуация (даже если дома никого не было).

Автоматический воздухоотводчик – избавляет теплоноситель от воздуха, который при наличии в системе отопления может привести ее в нерабочее состояние.

Манометр – позволяет осуществлять визуальный контроль над давлением теплоносителя в подающей магистрали.

Группа безопасности врезается в подающую магистраль сразу на выходе из котла отопления. Делается это для того, чтобы в первую очередь защитить котел, который обладает самой высокой температурой.

Группа безопасности устанавливается строго вертикально, при этом она должна находиться выше уровня отопительного котла.

В самой высокой точке системы следует установить дополнительный клапан автоматического сброса воздуха. Воздух обязательно будет попадать в систему во время ее заправки (дозаправки), а это устройство поможет стабилизировать работу системы, избежать застоя теплоносителя по причине скопления воздуха и продлит срок эксплуатации циркуляционного насоса.

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.

Зачем делать балансировку

Любая система отопления вне зависимости от ее типа должна обеспечить доставку к батареям расчетного объема теплоносителя, чтобы те, в свою очередь, могли нормально обогревать помещение.

Причем каждый радиатор должен получить именно столько горячей воды, сколько нужно. Ни в коем случае не меньше и, желательно, не больше.

Однако, всем известно, что большее количество воды всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления.

То есть, если гидравлическая балансировка системы отопления не сделана, то больше всего теплоты попадет в ближайшие к котлу батареи, а самые дальние не получают практически ничего. В одних помещениях жарко, в других – холодно.

При этом котел функционирует отнюдь не в экономичном и щадящем режиме, а на максимуме.

Ниже на рисунке хорошо отражена картина распределения тепла по системе в двух вариантах: разбалансированной и настроенной как полагается:

Итак, гидравлическая балансировка необходима для:

• равномерного прогрева всех отопительных приборов;
• работы котла в нормальном режиме и экономии энергоносителей;
• во избежание шума больших объемов воды, протекающих через ближние батареи с высокой скоростью.

Методы выполнения балансировки

Процедуру настройки в домашних условиях можно выполнить двумя способами:

• по расчетному расходу теплоносителя с помощью электронного расходомера;
• приблизительная балансировка по температуре.

Первый метод – наиболее точный и предполагает наличие проекта и гидравлического расчета системы с указанием расхода воды на каждом участке трубопровода. Без этого точная настройка системы невозможна.

В крайнем случае расчет можно сделать самостоятельно либо обратиться к специалисту в данной сфере. Вторая составляющая регулировочная арматура, установленная на каждом ответвлении или стояке.

И третье – специальный электронный прибор для балансировки, подключаемый к соответствующей арматуре.

Суть метода состоит в том, чтобы с помощью прибора определить реальный расход теплоносителя на каждой ветви или стояке системы.

Для этого на ответвлении обратной магистрали должен быть установлен балансировочный вентиль со штуцерами для подключения электронного блока.

Имея на руках схему с указанными расходами на каждую ветвь, остается только присоединить прибор к штуцерам вентиля и поворотом шпинделя отрегулировать требуемый расход. Таким способом производится и балансировка системы отопления многоэтажного дома.

Когда все спроектировано и просчитано правильно, то все батареи, находящиеся на отрегулированном стояке или ветке, получат нужное количество тепла. Каждый нагреватель настраивать таким методом не принято, тем более, если он оснащен термостатом.

Балансировка системы отопления, регулировка радиаторов отопления

Закон гидравлики: любая протекающая жидкость выбирает путь наименьшего сопротивления.

В отопительной сети частного дома правило действует так: толкаемый насосом теплоноситель стремится пройти через первый радиатор либо самый короткий контур теплых полов. В результате отдаленные комнаты здания прогреваются значительно хуже.

Для равномерного распределения потоков необходима гидравлическая балансировка системы отопления. Расскажем, как отрегулировать батареи и петли напольного обогрева своими руками.

Когда нужно балансировать систему

Теоретически, регулировка радиаторов отопления необходима в любом случае. Инженер-проектировщик, разрабатывая и рассчитывая водяную систему, закладывает расход теплоносителя на каждую батарею и контур напольного обогрева. После монтажа, заполнения и опрессовки трубопроводной сети исполнитель обязан отрегулировать подачу тепла, ориентируясь на расчетные параметры в проекте.

Важный момент. Расчет потребности в тепле и соответствующего расхода нагретой воды делается для самых неблагоприятных условий – минимальной уличной температуре. Поэтому вначале настройки все радиаторные и другие регулировочные вентили полностью открываются, а котел выводится в максимальный рабочий режим.

Поскольку среднестатистического домовладельца заботит лишь тепло и комфорт внутри жилища, самому браться за балансировку рекомендуется в таких случаях:

1. Ближние к котлу батареи нагреваются заметно сильнее дальних радиаторов, соответственно, в комнатах жарко или прохладно (слишком большой перепад температур).
2. Один из радиаторов издает явственный шум — журчание протекающей воды.
3. Замоноличенные в стяжку трубы прогревают полы неравномерно.
4. В процессе наладки новой отопительной разводки, собранной своими руками.

Если при грамотно смонтированном отоплении температура в дальних комнатах существенно ниже, система нуждается в балансировке

Примечание. Подразумевается, что арматура, оборудование и приборы отопления подобраны правильно, система заполнена теплоносителем, воздушные пробки и прочие дефекты отсутствуют. Иначе заниматься гидравлической балансировкой бессмысленно – получите нулевой результат.

Когда не следует регулировать раздачу теплоносителя батареям:

1. Если радиаторная сеть и теплые полы работают без нареканий. Лишний раз крутить вентили не стоит – по неопытности можете сделать хуже.
2. При выявлении различных неполадок – воздух в батареях, протечка, засор радиаторных либо балансировочных вентилей, разрыв мембраны расширительного бака и тому подобное. Сначала устраните неисправность и проверьте работоспособность отопления. Возможно, регулировка не понадобится.
3. Категорически не рекомендуется вмешиваться в работу центрального отопления многоквартирного дома, врезать в общие стояки дополнительные краны и клапаны. Исключение – многоэтажные новостройки с индивидуальными тепловыми вводами в каждую квартиру.

Также не рекомендуется «прижимать» проток через батарею с помощью обычного шарового крана. Нормальное положение штока – полностью открыт либо закрыт, в промежуточной позиции арматура долго не прослужит.

Проток воды регулируется исключительно балансовыми кранами, шаровые открыты на 100%

Инструменты и приборы для балансировки

Чтобы самостоятельно произвести регулировку радиаторов отопления и теплых полов частного дома, понадобится минимум приспособлений:

• термометр электронный контактный;
• отвертка;
• барашек или ключ для вращения штока балансировочного клапана (обычно применяется шестигранник);
• лист бумаги, карандаш.

Справка. Профессиональные сантехники часто используют тепловизор, дающий ясную картину прогрева всех отопительных приборов. Аппарат дорогостоящий, так что обойдемся более простыми средствами.

Для замеров температуры лучше применять электронный прибор контактного типа

Вместо указанного термометра допускается использование дистанционного (бесконтактного) пирометра. Учтите: температуру блестящих поверхностей прибор измеряет с небольшой погрешностью. Замечание касается радиаторов с новым лакокрасочным покрытием.

Если у вас отсутствует схема разводки по жилому зданию, перед началом работ стоит зарисовать ее на бумаге. Эскиз поможет разобраться в очередности подключения батарей к магистралям и отдаленности от помещения топочной. Также сделайте промывку грязевика на входе в котел и разогрейте систему до температуры 70—80 °С независимо от уличной погоды.

Большим подспорьем в настройке является современный циркуляционный насос Grundfos Alpha 3, который через мобильное приложение точно показывает глубину регулировок. Минус – приличная цена агрегата (начинается от 240 у. е.).

Регулировка радиаторной сети

Метод балансировки, практикуемый нашим экспертом, одинаково подходит для закрытых однотрубных и двухтрубных систем отопления загородных коттеджей. Коллекторная разводка и теплые полы регулируются другим способом, о чем мы расскажем в следующем разделе.

Суть методики заключается в измерении температуры поверхности всех радиаторов и устранении разницы путем ограничения расхода теплоносителя балансировочными кранами. Как отрегулировать батареи отопления, пользуясь термометром:

1. Прогрейте теплоноситель до 70—80 °С, полностью откройте все регулировочные клапаны. Если котел не показывает реальную температуру воды на подаче, определите ее сами, приложив измеритель к металлическому выходному патрубку.Изначально кольцо предустановки клапана настраивается на максимальный проток
2. Замерьте температуру поверхности первого на подаче радиатора в двух местах – около подающей и обратной подводки. Если разница лежит в пределах 10 градусов, батарея прогревается нормально.
3. Повторите операцию на всех отопительных приборах, записывая показания. Двигайтесь вдоль каждой ветви отопления, поочередно регистрируя температуру батарей вплоть до последней.
4. Если разность температур на подаче первого и последнего радиатора не превышает 2 °С, прикройте вентили первых двух батарей на 0.5—1 оборот и повторите замеры.Замер делается на подающем и обратном патрубке, максимально допустимая разница — 10 градусов
5. Когда разница достигает 3—7 градусов, регулировочные краны первых обогревателей закрываются на 50—70% (считайте по оборотам вентилей), средних – на 30—40%, последние приборы остаются полностью открытыми.
6. Обождите 20—30 минут, позволив батареям прогреться после новых настроек, затем повторите измерения. Задача – достигнуть нормальной разницы 2 °С (для протяженных магистралей допускается 3 градуса) между последним и первым прибором.
7. Повторяйте процедуру настройки, закручивая балансовые вентили на четверть или пол-оборота, пока не добьетесь одинакового прогрева всех батарей. «Прослушайте» каждый радиатор на предмет шума, указывающего на повышенный расход теплоносителя.

Важный момент. Не увлекайтесь чрезмерным закручиванием кранов, экономии таким образом не получите. Сравнивайте температуру на входе и выходе обогревателя – если разность превысит 10 °С, вентиль нужно отпускать. Из-за слишком малого расхода теплоносителя в комнате станет холодно.

Приблизительная регулировка батарей закрытой двухтрубной системы показана на примере схемы отопления двухэтажного дома.

Почему приблизительная: число закрываемых батарей и количество оборотов крана сугубо индивидуально для каждой разводки, необходимо разбираться по месту.

Если сомневаетесь в правильности своих действий, придавливайте теплоноситель постепенно, делая пол-оборота вентиля и повторяя замеры.

Как правило, однотрубная «ленинградка» из 3—4 батарей не нуждается в балансировке, достаточно слегка «прижать» первый радиатор. В попутной разводке (петле Тихельмана) нужно ограничивать первый и последний прибор. Нагляднее порядок регулировки покажет эксперт на видео:

Теплые полы и лучевая разводка

Поскольку контуры напольного обогрева и радиаторы лучевой схемы подключаются к общей гребенке, балансировка производится непосредственно на коллекторе. Способ настройки зависит от наличия ротаметров – прозрачных колб расходомеров, устанавливаемых на подающей или обратной линии.

Чтобы правильно настроить подачу теплоносителя по ротаметрам, следует рассчитать проток воды по каждой петле по формуле:

• G – массовый расход нагретой воды, протекающей по контуру, кг/ч;
• Q – количество тепла, которое должен выделить контур либо радиатор в помещение, Вт;
• Δt – разница температур на входе и выходе из петли, принимается расчетное значение 10 °С.

Мощность одного напольного контура Q определяется исходя из потребности в тепле отдельного помещения. Параметр считается по удельному соотношению 100 Вт/м² площади комнаты либо по методике вычисления нагрузки на отопление. Шкалы расходомеров размечены в л/мин, значит, результат нужно разделить на 60.

Пример расчета. На обогрев комнаты площадью 10 квадратов требуется 1 кВт теплоты. Потребление теплоносителя составит 0.86 х 1000 / 10 = 86 кг/ч или 86 / 60 ≈ 1.43 л/мин.

Уточнение. Если помещение большой площади поделено на 2 одинаковых греющих монолита с отдельными водяными петлями, расчетное значение расхода тоже делим пополам.

Здесь ротаметры установлены на подающей линии гребенки, но могут стоять и на обратке

Дальнейшая балансировка петель теплых полов производится согласно инструкции:

1. В заполненной и опрессованной системе включите циркуляционный насос напольного отопления. Котел запускать не обязательно.
2. С помощью колпачков ручной регулировки закройте все термостатические вентили на второй части гребенки.
3. Полностью откройте первый вентиль и настройте соответствующий ему ротаметр. Нужный объем протока выставляется вращением нижнего кольца расходомера.
4. После настройки снова закройте вентиль и переходите к следующему контуру. В конце откройте все регуляторы и еще раз проверьте расход воды по ротаметрам.

Справка. На коллекторах разных производителей расходомеры ставятся на подающей либо обратной гребенке (конструктивно они тоже отличаются). Для регулировки максимального протока расположение ротаметров роли не играет.

Батареи лучевой разводки балансируются аналогичным образом. Для верности можно совместить 2 варианта – по расчетному расходу и температуре поверхности радиатора (способ описан в предыдущем разделе).

Схема регулирования потока ротаметром.

Расход через каждый контур показывают контрольные шайбы в прозрачных колбах, единица измерения – литры в минуту

Если в целях экономии вас угораздило купить коллектор без ротаметров, настройка растянется на несколько дней.

Задача – добиться одинаковой температуры в обратных трубопроводах всех петель. То есть, первичная установка делается примерно по мощности и длине контура, затем измеряется температура обратки и корректируется величина протока.

Для проверки балансировки теплого пола надо запустить отопительный котел. Негативный момент: после корректировки расхода придется ждать несколько часов, пока толща бетона прогреется, а температура обратных подводок стабилизируется.

Заключение

Радиаторная отопительная сеть с ветвями небольшой протяженности балансируется без особых проблем. Если длина плеч двухтрубной разводки сильно разнится, задача несколько усложняется.

Но не стоит волноваться – перепад 3 градуса между последним и первым радиатором в данном случае считается нормой.

Учтите один нюанс: балансировка отопления ведется при максимальном нагреве системы, в рабочем режиме температура воды снизится до 50…60 °С, разность 3 °С тоже уменьшится.

Балансировка систем отопления

  Обустройство отапливающих систем зданий всегда заканчивается настройкой оборудования, включающего радиаторные батареи, котлы, насосное оборудование, коллекторы. Комплекс регулировок в целом называется балансировкой.

Отопление дома, это сложная гидравлическая система, поэтому в ее регулировке требуется понимание физико-химических процессов, которые визуально наблюдать невозможно, но от них напрямую зависит эффективность обогрева всех помещений. К тому же, всё оборудование в системе работает как одно целое, и выход из строя даже одного элемента влечет за собой нарушение баланса тепла в здании и перерасход энергоресурсов.

Цель балансировки – распределение тепла по помещениям в количествах, которое необходимо человеку для комфорта быта и деятельности. Сегодня услугу балансировки можно заказать у профессионалов или справиться своими силами при условии владения необходимыми знаниями. Разберемся в нескольких методах настроек, как эти виды балансировок называются и как они производятся.

Как делаются расчеты

Функционал любой гидросистемы основан на взаимодействии обратно пропорциональных значений рабочей среды – пропускной способности и давления. Уровень гидравлического сопротивления в трубопроводе создают насосные группы, а пропуск рабочей среды контролируется трубопроводной регулирующей арматурой.

Суть регулировки в том, чтобы повысить или понизить гидродинамическое сопротивление в трубах: на удаленные от теплового узла отопительные приборы его нужно повышать, а на ближние понижать. В расчетах учитывается множество трубных ответвлений, из-за которых скорость циркуляции жидкости снижается.

Задача специалиста – сбалансировать систему так, чтобы в каждом отдельном контуре интенсивность движения теплоносителя достигла определенных значений в зависимости от назначения помещений. То есть, чтобы в них поддерживалась заданная температура. Настроечные значения рассчитываются еще при проектировании. В соответствии с ними подбирается:

• насосное оборудование;
• котлы;
• радиаторы;
• теплообменники;
• измерительные датчики;
• перепускные клапаны, вентили, задвижки.

Если источником тепла является котельная, тогда для расчетов в процессе балансировки будут необходимы ее технические данные.

Балансировка в разных трубных разводках

Чтобы удешевить систему отопления, в однотрубном контуре, для поддержания баланса рабочей среды, достаточно только смонтировать ручные краны. При необходимости повышения температуры в какой-либо комнате, хозяин может открыть кран и увеличить подачу горячей воды к радиаторным батареям. Но когда система оборудована автоматическими терморегуляторами, тогда необходимо устанавливать и балансировочные клапаны. По большей части это относится к двухтрубным системам.

Тупиковые двухтрубные системы функционируют по-иному. Радиаторы в них выступают как бы шунтами, через которые теплоноситель с пониженным давлением протекает в обход участков трубной магистрали.

В ближнем радиаторе гидравлическое сопротивление становится меньше в начале тока и его равновесие сохраняется после каждого последующего радиатора; жидкость возвращается к тепловому узлу через каждый шунт.

Специалисту, выполняющему балансировку, приходится потрудиться, чтобы выровнять проход рабочей среды методом регулировки пропускной способности трубопроводной арматуры.

В параллельных двухтрубных системах проведение балансировки не требуется. Но их минус только в одном – материалоемкости.

В них работает принцип петли Тихельмана: рабочая среда проходит через каждый радиатор равномерные отрезки пути, и эквивалентность тока жидкости выравнивается сама по себе.

Этот же принцип используется в лучевых системах отопления и теплых полах, только в выравнивании еще участвует поплавковый расходомер в общем коллекторе.

Регулирующая трубопроводная арматура

• регулирующие клапаны;
• расходомеры;
• терморегуляторы;
• гидравлические балансировочные клапаны.

Полнопроходные задвижки, радиаторные термостатические вентили, шаровые краны – регулирующие функции не выполняют, а только полностью перекрывают или открывают проток рабочей среды через какие-либо участки трубопровода. К примеру, для обслуживания или ремонта оборудования, а также в случаях прорывов труб. Перед балансировкой необходимо провести тест: запустить систему с открытыми запорными кранами, чтобы проверить, правильно ли работает насосное оборудование.

Расчётное моделирование

Самый практичный способ балансировки делается методом построения модели системы с просчитанными значениями всех элементов и модулей. Моделирование выполняется в таких компьютерных программах, как Valtec PRG или Danfoss CO. Они бесплатны, но существует и более сложное 3D программное обеспечение (Auto Snab и др.).

Но стоимость ПО себя оправдывает, ведь не придется нести расходы на замену оборудования в случае неправильного выбора какого-либо элемента по параметрам. 3D моделирование также позволяет получить полное понимание о работе системы во всех режимах, какие процессы происходят на каждом участке трубопровода.

Таким образом балансировку можно выполнить максимально точно, значительно повысить эффективность обогрева здания, а, следовательно, и комфорт жизни.

В процессе расчетного моделирования в программу закладываются чертежи отопительной системы в цифровом виде, и в итоге можно выстроить ее виртуальную виртуальную копию.

В каждой программе механизм расчетов выполняется по-разному, поэтому перед работой нужно изучить пользовательскую инструкцию.

Точность, это обязательное условие при расчетах значений; во внимание берется каждый фитинг, ответвление, трубный поворот. Перечислим обязательные исходные данные для компьютерного моделирования:

1. Действительные и предполагаемые проходы труб.
2. Температура среды, где проходит трубная магистраль.
3. Вид рабочей среды.
4. Характеристики циркуляционного насоса или насосных групп (в зависимости от площади здания).
5. Сила напора на входной трубе.
6. Технические характеристики всех регулирующих устройств трубопроводной арматуры.
7. Если система включает котельную, то нужны все сведения о ней из технического паспорта.

Все расчеты направлены на обеспечение равномерности расхода нагретой рабочей среды к каждому отопительному радиатору, а также с какой температурой теплоноситель будет возвращаться к источнику нагрева, от чего зависит время на его повторный нагрев. Чем оно короче, тем экономнее будет работать оборудование. Для проведения расчетов составлены специальные графики и таблицы, по которым производится балансировка системы в реальности.

Экспериментальный способ

В процессе ручной балансировки перекрывается поступление теплоносителя на все батареи. Нужно также убедиться, что в трубах не остались воздушные пробки. Это делается для сравнения температуры носителя на входной трубе и на выходе к источнику нагрева. Эти данные будут нужны при настройке всех регулирующих элементов.

На втором этапе полностью открывается запорный клапан на крайнем дальнем радиаторе. По мере остывания теплоносителя, через 15 минут замеряется температурный показатель на выходе, это значение называется эталонным.

После этого такая же процедура проводится на всех последующих радиаторах от конца к началу во всей цепи по порядку. Запорные клапаны нужно открывать на столько, чтобы нагрев батареи достиг эталонного температурного значения. Измерения проводятся при помощи установленных термодатчиков, а все значения лучше записывать.

Сложность такой балансировки еще и в инертности радиаторов. Вернее, важно из какого металла они сделаны и сколько у них секций. У чугунных – инертность больше, у алюминиевых она минимальная. В связи с этим время выжидания эталонного замера температуры разнится от 10 до 40 минут.

Автоматическая настройка

В приложении все данные сохраняются, а их значения можно изменять, чтобы видеть другие варианты возможных настроек отопительной системы, а также правильно подбирать типы радиаторов в зависимости от характеристик регулирующей арматуры, устанавливать нормы обогрева во всех помещениях по отдельности.

Стоимость оборудования и ПО в пределах $250-300. Это единственный минус в этом методе балансировки. В общем-то, всё делается предельно просто, а главное – точно.

Сама процедура проведения настроек такая же, как и в экспериментальном (эмпирическом) методе: по очереди перекрываются все радиаторы от последнего к первому и замеряются эталонные значения температуры на каждом.

Для точности регулировки в насосе необходим расходомер, при помощи него определяется максимальная пропускная способность на всех элементах системы, а данные заносятся в базу ПО и могут использоваться для изменения настроек в зависимости от потребностей.

Автоматическая балансировка производится только в реальном времени в отличие от компьютерного расчетного моделирования. В приложении имеются звуковые сигналы, что удобно в настройках системы на участках в стесненных условиях.

В программе есть рекомендации относительно подстановки различных значений и результаты их применения.

По завершении балансировки в приложении автоматически формируется отчет как по всем отдельным приборам, так и по системе отопления в целом.

Настройка в частном доме

Поэтому это заблуждение полностью лишено логики. Там, где проживают или работают люди, балансировка систем отопления просто необходима. Ее миссия не только в обеспечении комфорта, но и безопасности. Все элементы должны работать в оптимальном режиме как одно целое, чем обеспечивается еще и экономия расходов на оплату энергоресурсов.

Чтобы минимизировать риски при эксплуатации индивидуальной системы отопления, нужно иметь базовые представления, что такое балансировка, и зачем ее проводить в принципе.

Если вы поручили это дело мнимому мастеру, и он уверяет вас, что система уже грамотно спроектирована, и для настройки достаточно вычислений инженера, тогда целесообразнее балансировку заказать в другой компании.

Часто реалии существенно отличаются от теории, когда нужной температуры в здании не удается достичь.

Каждый руководитель жилищного хозяйства, домоуправления, каждый владелец дачи, частного дома или коттеджа обязан знать и должен понимать значимость балансировки и ее первостепенную необходимость и в централизованном отоплении, и в индивидуальном. Отопительная система не может быть готова к эксплуатации без проведения настройки оборудования, а в общественных, жилых и производственных зданиях ее использование не допустят надзорные органы в законодательном порядке.

Итог

• равномерность нагрева радиаторов отопления;
• стабильность работы насосного оборудования;
• экономию энергоносителей;
• нормальный режим работы котлов и котельных;
• комфорт и безопасность.

Правильная настройка трубопроводной арматуры предотвращает образование шумов от чрезмерной интенсивности прохода большого объема теплоносителя через радиаторы и по трубам.

Чтобы правильно провести балансировку необходимо обладать соответствующими знаниями в технических характеристиках оборудования и понимать физические процессы, происходящие при эксплуатации гидравлических систем.

Если вам нужно настроить систему, но у вас нет уверенности, что вы с такой задачей справитесь самостоятельно, тогда лучше обратитесь в специализированную организацию. У профессионалов качественная балансировка не вызывает сложностей, к тому же, это относительно недорого и с гарантией.

Позаботьтесь заранее, чтобы в вашем доме было всегда тепло и уютно.

Балансировка системы отопления. Выравниваем температуру в помещениях / Комфортный дом и бытовая техника / iXBT Live

Зима в Россию, как водится, приходит неожиданно, обнажая все проблемы с отоплением. Самой часто встречающейся на моей практике проблемой является неравномерный прогрев помещений.

Откуда проблема?

Львиная доля систем отопления рассчитывается «по старинке», по принципу «100 ватт на м2 отапливаемой площади». Подтверждают общее заблуждение и производители котлов. Так, например, в описании котла мощностью 20 кВт написано, что котел способен отопить помещение до 200 м2, хотя это, мягко говоря, не верно. С таким же успехом можно указать и 10 м2, и 400 м2.

При таком способе выбора мощности отопительных приборов не учитываются реальные теплопотери каждого помещения, а они бывают весьма далеки от усреднённых значений.

Да и усреднённые значения, при современных требованиях по утеплению, колеблются от 16 до 40 Ватт на м2, 100 Вт с квадратного метра (приблизительно) теряли старые советские постройки, большинство которых уже утеплены.

Но и это «средняя температура по больнице», а в реальности угловые помещения при сопоставимой площади теряют больше тепла через две уличные стены, помещения с панорамным остеклением так же, требуют больше тепла на единицу площади, чем комнаты с обычными окнами.

В результате, в 8 из 10 домов мы имеем проблему с неравномерным прогревом. Это часто усугубляется тем, что радиаторы вешаются на один длиннющий контур, и температура дальних радиаторов сильно ниже, чем у ближних.

Итог — разница температуры в разных помещениях может быть весьма ощутимой.

Приходится либо мириться с некомфортной температурой в некоторых комнатах, либо топить с запасом, открывая форточки там, где жарко, выпуская на ветер тепло, стоящее немалых денег.

Что делать?

В большинстве случаев помогает балансировка системы отопления. Сразу оговорюсь, что существует технический термин «балансировка системы отопления», который означает гидравлическую балансировку системы, то есть, выравнивание прокачки теплоносителя по контурам согласно проекту. Я же намеренно буду использовать именно этот термин, трактуя его несколько шире.

Общая рекомендация по настройке и балансировке — не ждите результата сразу же и не регулируйте, руководствуясь принципом вкл/выкл.

Отопление — это очень инертная система; резкие действия и отсутствие терпения запускают эту систему в автоколебания, поймать золотую середину при таком подходе невозможно.

Регулируйте маленькими шажочками и терпеливо ждите, когда требуемое помещение отреагирует на изменения регулировки, на это обычно уходит от половины до двух суток. Ваше терпение вознаградится тепловым комфортом.

У радиаторов с нижним подключением, как правило, встроен кран, сочетающий в себе и регулировочный и балансировочный.

На нем можно снизить коэффициент внутреннего сопротивления радиатора (KVS) и дополнительно накрутить на регулировочный кран термостатическую головку (термоголовку).

У самых горячих радиаторов снижаем KVS, поворачивая балансировочный кран, устанавливая сопротивление выше (чем меньше цифра, тем ниже KVS), чем у менее горячих радиаторов, тем самым перенаправляя горячий теплоноситель к менее нагретым.

На правильно подключенных секционных радиаторах на подаче обычно ставят регулировочный кран под термоголовку, а на обратной линии балансировочный кран, который так же можно «подзажать» у радиаторов в более тёплых помещениях. На таких кранах как правило нет шкалы и их удобно регулировать, откручивая на столько-то оборотов от закрученного состояния. Сколько это «сколько-то» определяется экспериментально, начните с 3-4, далее либо откручивайте, либо закручивайте на один-два оборота.

Естественно, напрашивается простая установка термоголовки на регулировочный кран, но это правильнее делать уже после балансировки.

Во-первых, термоголовка закроет кран в более тёплой комнате только после того, как комната прогреется до установленной температуры, и тепло пойдёт в менее тёплую комнату не сразу, а сильно позже.

Во-вторых, когда термоголовка закрывает кран, через который теплоноситель течёт с слишком высокой скоростью, раздаётся неприятный треск или стук, и происходит это периодически. Помимо стука, при больших скоростях теплоносителя радиаторы непрерывно шумят.

Не сильно комфортно спать рядом со стучащей и шумящей батареей. Рекомендованная скорость теплоносителя в радиаторной подводке 0,3 м/с, краны с термоголовками рассчитаны для работы именно в таком потоке. Задача балансировки — обеспечить именно эту скорость потока по всем радиаторам.

Крутим то, что есть

Если нет возможности установить термоголовку (не смонтирован соответствующий кран), то крутите то, что есть. На рынке представлены регулировочные краны разных видов и типов и если уж кран установлен, грех не использовать его по назначению.

Есть одно но! Шаровой кран, как правило, не считается регулировочным и не должен использоваться для регулировки: только для полного закрытия или открытия без промежуточных положений. Долгое нахождение шарового крана в промежуточном положении способствует его заклиниванию и появлению дефектов на зеркале шара, которые впоследствии задирают и выводят из строя уплотнитель.

Если крутить нечего

Если при монтаже системы отопления использовались радиаторы без регулирующей арматуры, то отчаиваться не стоит. Вместо того, чтоб ограничивать поступление теплоносителя к радиаторам в излишне тёплых помещениях, можно легко ограничить теплоотдачу радиатора. Самый простой способ — это накрыть его полностью или частично.

Не зря же радиаторы называются «конвекторами»: это означает, что большую часть тепла нагревательный прибор отдаёт посредством конвекции — за счёт потока тёплого воздуха.

Воздух, нагреваясь, расширяется и устремляется вверх, затем двигаясь по большому кругу, постепенно остывает, становится тяжелее и опускается вниз у противоположной стены, потом возвращается в радиатор снизу, создавая таким образом замкнутый конвекционный поток.

Доля конвекции в общей теплоотдаче большинства радиаторов, представленных на рынке, весьма велика — не менее 60%. Это практически безграничные возможности для регулирования. Можно снизить теплоотдачу любого радиатора, просто накрыв его частично или целиком, и выровнять таким образом температуру во всех комнатах дома.

Если просто накрыть это не слишком эстетично, то в ход можно пустить подходящие куски поролона, губки для мытья посуды, например. Ими можно аккуратно заткнуть конвекционные каналы радиатора снизу, так они будут абсолютно незаметны.

Тут есть один нюанс: если вам нужно снизить конвекционный поток вдвое, не закрывайте каналы у одной половины радиатора полностью, лучше закрывайте их через один, чтоб не допускать перегрева одной части радиатора по сравнению с другой.

Вид с нижней части радиатора

Важно!!!

Ограничивать конвекцию можно только у водяных радиаторов отопления. Ни в коем случае не накрывайте и не закрывайте каналы в электрических конвекторах, это очень опасно!

Насос может быть одной из причин

Не лишним будет и поиграть регулировками циркуляционного насоса, повысить скорость в случае невозможности отбалансировать систему кранами или понизить в случае гидравлических шумов. Циркуляционные насосы, встроенные в отопительные котлы обычно тоже имеют регулировку скорости потока, в инструкции к котлу сказано как менять их производительность и это не сложно.

Чисто — значит, быстро

Обязательно проверьте фильтр грубой очистки — «грязевик», если таковой установлен. Забившийся фильтр может очень сильно замедлить прокачку теплоносителя, вплоть до полной остановки циркуляции.

Касается всех

Кстати, балансировать нужно все все системы отопления, даже очень хорошо рассчитанные.

Дело в том, что рынок предлагает радиаторы и конвекторы с хоть и разными, но фиксированными значениями мощности и гидравлического сопротивления, которые естественно не равны расчетным и реальным требованиям.

Выбирается же отопительный прибор с округлением до ближайшей паспортной мощности в сторону увеличения и почти никогда не подходит идеально.

Тёплой погоды Вашему дому!
Искренне Ваш, специалист Про-отопление, dinjaa.