Балансировка стояков системы отопления
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Балансировка стояков системы отопления

Методы самостоятельной балансировки водяного отопления в частном доме

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.

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:

    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

  • 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.
  • Повторите операцию на всех отопительных приборах, записывая показания. Двигайтесь вдоль каждой ветви отопления, поочередно регистрируя температуру батарей вплоть до последней.
  • 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

  • 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.
  • 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.
  • 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:

    Для чего нужен балансировочный клапан?

    Здраствуйте, уважаемые читатели! Балансировочный клапан в систему отопления ставится для регулировки гидравлики по зданию. Всех моментов в системе отопления не предусмотришь, и бывает так, что и проект системы сделан грамотно, и монтажники отработали нормально (стопроцентное соответствие монтажа проекту бывает редко), а тепло распределяется по зданию неравномерно. И чтобы наладить работу системы отопления, необходимо провести ее балансировку.

    Сейчас уже многие проекты систем отопления изначально предусматривают регулировку с помощью балансировочных клапанов. Конечная цель балансировки — распределение теплоносителя таким образом, чтобы через каждый радиатор протекал необходимый объем теплоносителя, а не больше или меньше. Я писал в этой статье , что наибольший эффект балансировка клапанами дает в случае первоначальной автоматизации ввода теплосети. То есть цепочка — автоматизация теплового ввода, затем балансировка по стоякам клапанами (и то если это необходимо), и последнее звено цепи — установка термостатов радиаторных.

    Для того, чтобы балансировать систему отопления, сначала нужно определиться, какая у вас схема разводки отопления . Это важно для выбора балансировочного клапана. Так, например, для однотрубных систем систем отопления, где расход через через стояк постоянен, чаще используют ручные балансировочные клапаны.

    Для двухтрубной системы лучше использовать автоматические балансировочные клапаны.

    Хотелось бы сказать еще вот про какой момент. Установка балансировочных клапанов — не самоцель. Ставить их можно, только когда у вас действительно проблемы с распределением тепла по зданию. Или если это здание, которое только строится и балансировочные клапаны предусмотрены в проекте. Тогда, конечно, надо ставить без сомнений. Если же здание уже в эксплуатации, и распределение тепла и гидравлика по зданию отрегулированы за счет других методов регулирования (подбор диаметра труб, автоматизация теплоузла и т.п.), установка балансировочников будет просто лишней тратой денег. В технической литературе рекомендуется ставить балансировочные клапаны большей частью в многоэтажных зданиях с большой протяженностью внутренних систем отопления.

    Какими способами производится балансировка стояков отопления клапанами? В советское время (и то не всегда) для балансировки стояков и ограничения расхода сетевой воды использовали дроссельные диафрагмы, или попросту шайбы. Чтобы посчитать диаметр шайбы, нужно было знать расход теплоносителя, м³/ч и перепад давлений,м. Ручной балансировочный клапан подбирается аналогично, нужно знать еще потери давления в стояке, кПа, и диаметр внутренний стояка отопления,мм. Но не будем углубляться сильно в теорию. Хорошо, когда предварительные настройки ручного балансировочника у вас уже просчитаны проектировщиком, то есть есть в проекте. Так, собственно, и должно быть.

    Тогда по готовым цифрам производится настройка балансировочников. Если такой цифры нет, то желательно произвести замеры. Измеряем при помощи прибора перепад давления на измерительных ниппелях клапана, смотрим требуемый расход воды по диаграмме для настраиваемого балансировочного клапана и находим величину требуемого количества оборотов рукоятки настройки клапана. Регулировка такого балансировочного клапана производится числом оборотов шпинделя от закрытого положения клапана. Если измерительного прибора нет, то перепад давлений можно представить только приблизительно.

    Автоматический балансировочный клапан — это регулятор перепада давлений (для двухтрубной системы) и постоянства расхода (для однотрубной системы). Желательно, чтобы предварительные настройки автоматического балансировочника у вас уже были в проекте системы отопления. Если нет, тогда также можно произвести замеры прибором, для того чтобы знать перепад давлений и расход сетевой воды через стояк. Если измерительного прибора нет, представить эти цифры возможно только приблизительно.

    Предварительная настройка клапана производится в зависимости от вида и типа клапана. Настроив клапаны по предварительным значениям, потом будет легче подкорретировать работу балансировочников, а может корректировка и не потребуется вовсе.Такой метод рекомендуется для балансировки по гидравлическому расчету при проектировании системы отопления до ее монтажа. Существуют и другие методы настройки клапанов — пропорциональный, компенсационный, компьютерный. Но мне они представляются более сложными и дорогостоящими, хотя и более точными.

    Какие же приемущества мы получаем при использовании балансировочных клапанов? Прежде всего, через каждый стояк проходит необходимый расход теплоносителя, и устраняется перегрев или недогрев стояка. Второе — отсутствие шума в трубопроводах, если таковой наблюдался. Третье — «внутрянку» отопления можно переврезать, перестраивать по необходимости, при этом качество работы отопительной системы остается неизменным. Для этого нужно лишь подкорректировать настройки балансировочных клапанов.

    Буду рад комментариям к статье.

    Балансировка двухтрубной системы отопления своими руками

    Методы балансировки 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.

    Читать еще:  Современные газовые котлы отопления для частного 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:

    Читать еще:  Самодельный электрокотел для отопления дома

    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: виды и способы

    При проектировании системы отопления выполняется подробный тепловой расчет. В его ходе определяется тепловая мощность, необходимая для нагрева каждого отапливаемого помещения. На практике, после запуска системы, под воздействием многих факторов комнаты прогреваются неравномерно. Балансировка системы отопления позволяет установить желаемый температурный режим в каждом помещении с точностью до градуса и экономно расходовать тепловые ресурсы.

    Для чего необходима балансировка

    В ходе проектных расчетов определяются теплопотери каждого отапливаемого помещения, и призванная компенсировать их расчетная тепловая мощность. Исходя из нее, подбирается соответствующий радиатор или конструкция теплого пола. На практике точного соответствия добиться не удается, ввиду воздействия следующих факторов:

    • мощность радиаторов от модели к модели изменяется ступенчато, с определенным шагом;
    • при выборе тройниковой схемы разводки радиаторы подключены последовательно, и в самый дальний от котла теплообменник поступает теплоноситель, отдавший часть своего тепла в предшествующих участках контура;
    • при равном диаметре труб ближайшие к бойлеру радиаторы будут пропускать через себя большую часть потока жидкости;
    • открытый монтаж труб отопления также способствует тепловым потерям.

    Несбалансированная система отопления дома нерационально расходует энергоресурсы. Чтобы в дальних помещениях было тепло, приходится увеличивать мощность котла и напор циркуляционного насоса. В результате в помещениях, находящихся рядом с бойлерной, наступает тропическая жара, а на периферии контура все равно прохладно.

    Такой режим работы системы приводит к неоправданному росту затрат на отопление и к сокращению ресурса основных устройств.

    Чтобы справиться с такой ситуацией, следует провести гидравлическую балансировку отопительной системы.

    В ходе балансировки системы отопления в частном доме достигаются следующие цели:

    • установка оптимального температурного режима в каждом помещении;
    • оптимизация режима работы бойлера и расхода энергоресурсов;
    • снижение уровня шума, вызываемого прохождением больших потоков теплоносителя через радиаторы, расположенные рядом с котлом

    Балансировка требуется для любой отопительной системы. Избежать ее можно только в самых скромных по площади одноэтажных домиках с 3-5 батареями, если при монтаже были использованы трубы расчетного диаметра.

    Инструменты и приборы для балансировки

    В ходе работ применяются специальные инструменты и приборы.

    Балансировочный клапан

    Балансировочный клапан- это разновидность запорно-регулировочной арматуры, который позволяет с большой точностью изменять поперечное сечение трубопровода. Широко распространены устройства Y-типа. Они имеют рукоятку с нанесенной на ней шкалой значений сечения. В корпусе встроены два разъема для подключения манометра и термометра, либо двух датчиков давления для измерения перепада до и после клапана.

    Для балансировки системы отопления понадобится балансировочный клапан

    Такие клапаны обязательны к установке при следующих условиях:

    • неравномерность нагрева в помещениях;
    • нестабильность температуры в комнатах при постоянном режиме работы бойлера;
    • при максимальной мощности в некоторых помещениях все равно прохладно.

    При выборе модели балансировочного крана следует обратить внимание на его присоединительные разъемы- для них должны быть соответствующие предусмотрены соединения на трубопроводе.

    При монтаже нужно внимательно следить за соответствием отштампованной на корпусе устройства стрелки и направления потока теплоносителя.

    Измерительное устройство

    Для настройки балансировочного клапана необходимо использовать специальное устройство. В его комплект входит:

    • датчики температуры, давления, расхода теплоносителя;
    • соединительные кабели;
    • центральный блок, содержащий дисплей, клавиатуру и процессор с загруженными программами расчета и измерения.

    Устройство может измерять параметры потока теплоносителя, обнаруживать ошибки в его распределении и выдавать рекомендации по их исправлению путем регулировки клапанов. Оно оснащено интерфейсом для передачи данных измерений на персональный компьютер, программное обеспечение на котором позволяет рассчитывать параметры потока в масштабах всей системы и проводить балансировку более быстро удобно.

    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.

    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.

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

    Проблемы балансировки контуров отопления

    Большинство проблем балансировки вызываются низким качеством проектирования и неправильно выбранной схемой разводки.

    Так, например, если для многоэтажного строения применена одноконтурная тройниковая схема – до дальних от стояка батарей на верхнем этаже будет доходить лишь малая толика тепла, а на первом этаже придется жить с открытыми окнами. Если разводка выполнена по однотрубной схеме, то балансировка отопления проводится на каждом этаже. В этом случае потребуется также балансировка стояков между собой.

    Но, даже если разбить систему на отдельные контуры для каждого этажа, при большой протяженности трубопроводов тепла может также не хватить для тупиковой ветви дальних комнат.

    Такая ситуация разрешается установкой двух или более контуров на этаже. Длину труб в контурах стараются сделать приблизительно равной- так их легче будет балансировать. Это приведет к повышенным затратам на трубы и установку распределительных коллекторов с регулирующей арматурой, но быстро окупится за счет экономии энергоресурсов.

    Читать еще:  Установка дополнительного насоса в систему отопления

    Неприемлемые методы балансировки

    Иногда, чтобы не нести затраты на балансировочные клапаны, измерители расхода, дополнительные контуры и коллекторы, владельцы домов пытаются выправить ситуацию с неравномерным прогревом помещений следующими способами:

    • поднимают мощность бойлера до максимума;
    • меняют циркуляционный насос на более производительный.

    Замена циркуляционного насоса на более производительный является неприемлемым методом балансировки системы отопления

    Оба способа не решают проблему неправильного распределения потока теплоносителя.

    При этом неравномерный прогрев помещений будет сохраняться. Для того, чтобы в дальних комнатах стало достаточно тепло, придется расплатиться жарой в ближних комнатах, повышенным расходом топлива и ускоренным износом оборудования.

    Реальным решением проблемы станет приобретение и установка приборов для балансировки системы отопления.

    Балансировка системы отопления

    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.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector