Что такое контуры отопления, их описание и балансировка, механизмы для ее осуществления

Методы и порядок осуществления балансировки

Существует два основных метода сбалансировать приборы обогрева:

• Простой. Он же является наиболее трудоемким. Во время корректировки положения балансировочных клапанов осуществляются многократные замеры их показаний.
• Сложный. Отличается надежностью, так как предполагает разбивку системы на модули (отдельные приборы обогрева или их группа). Каждый модуль оборудуется балансировочным клапаном, обеспечивающим его автономность. Общая мощность отопительной системы принимается за 100%, а показания отдельных частей превращают в доли (20%, 40% и так далее). Далее каждый модуль регулируется отдельно до того момента, пока показатель не будет соответствовать нужному значению.

Замер показаний балансировочного клапана

Это удобно и в плане эксплуатации, когда при необходимости легко меняется температурный ражим. Число клапанов балансировки может увеличиваться постепенно, начиная с одного устройства в области циркуляционного насоса.

Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана

В отличие от обычно запорно-регулирующей арматуры балансировочный клапан, благодаря совместному действию мембраны и пружины реагирует на изменения давления, возникающие в установке. Он поддерживает перепад давления в тупиковых зонах контура в соответствии с заданным значением. Это регулирование идеально для приборов отопления постоянно работающих на сбалансированном расходе греющей жидкости .

Такой уровень управления гидродинамическими режимами повышает экономичность работы отопительной сети, и снижает себестоимость услуг отопления и не могут быть обеспечены в условиях применения только обычных шаровых вентилей.

Отличие работы балансировочного клапана от типовых вентилей:

1. Снижает затраты на работу насосного оборудования по циркуляции теплоносителя.
2. Поддерживает разницу температур — дельта Т. Клапаны, независимые от давления, обеспечивающие расчетный расход теплоносителя через радиатор для ситуаций полной или частичной нагрузки. Следовательно, рассчитанное значение дельта T будет достигнуто, что приведет к повышению эффективности источников тепла или теплообменников.
3. Уравновешивает циркулирующий поток, измеряет перепады давления в рабочем состоянии и блокирует нарушения заданного гидравлического режима через радиатор.
4. Регулировка расходом греющей воды в зависимости от предназначения объектов приносит значительный экономический эффект, благодаря низким удельным расходам топлива.
5. Установка минимальных расходов газа и поддержка постоянного температурного режима во всех комнатах, в том числе и в период временного отсутствия жильцов.

Коллекторная система отопления

Коллекторное отопление

Намного сложнее организовать равномерное распределение теплоносителя в схеме, состоящей из двух контуров отопления. До недавнего времени для этого использовали обычные тройниковые распределители. Однако они не могли обеспечить желаемый результат – больший объем воды проходил по пути наименьшего гидравлического сопротивления. В итоге получалась существенная разница температур в помещениях.

Выяснив, что такое контур в отоплении на примере теплых водяных полов, такую же модель перенесли для всей системы дома. Только в этом случае появилась возможность делать отдельные магистрали для каждого помещения или группы комнат. Чаще всего применяется двухконтурная система отопления, которая по сравнению с классической имеет следующие преимущества:

• Возможность осуществлять регулировку расхода теплоносителя в каждом разветвлении с помощью расходометров. Таким образом осуществляется балансировка отдельных контуров отопления без изменения параметров всей системы;
• По надобности можно полностью исключить теплоснабжение помещений. Это может понадобиться для экономии текущих затрат по отоплению;
• Отсутствие большого влияния длины контура в отопления на температурный режим работы. Главное – установить регулирующую аппаратуру.

Недостатком подобной схемы является большая протяженность магистралей. В среднем для создания коллекторного отопления потребуется на 30-40% больше расходных материалов, чем для классического варианта. При этом увеличивается общее количество теплоносителя, что повышает требуемую мощность котла отопления.

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.

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.

Работа с однотрубной и двухтрубной системой

Стоит сразу сказать, что процедура балансировки различается в зависимости от того, с какой системой вы работаете. Для однотрубной и двухтрубной процедура одна, для коллекторной и теплых полов — другая. Начнем с первой.

Суть процедуры проста. Необходимо сначала измерить текущий температурный режим у всех радиаторов. При обнаружении критической разницы в показателях гармония достигается путем регулировки потока с помощью специальных балансировочных кранов, расположенных у входа в батарею. Пошагово процедура выглядит следующим образом.

1. После того как котел прогрел теплоноситель до максимально возможной температуры, откройте все клапаны, отвечающие за регулировку тока.
2. измерьте температуру жидкости на выходе ее из котла. Для этого необходимо приложить электронный контактный термометр к тому патрубку, с помощью которого к водонагревателю подсоединяется труба, ведущая к радиаторам и прочим отопительным приборам.
3. Перейдите к радиатору, который расположен ближе всего к котельной. По очереди приложите термометр к трубам, по которым теплоноситель подается и уходит. В идеале, разница температур должна составлять не более 10 градусов между притоком и оттоком. Если этот показатель в норме, то с данным радиатором проблем нет.
4. Произведите проверку каждого радиатора точно так же, как описано в третьем пункте. Результаты наблюдений обязательно записывайте.
5. Теперь сравните показатели, полученные на входной трубе первой и последней батареи в контуре. Если разница находится в пределах двух градусов, то у первой пары радиаторов прикройте балансировочные вентили на пол-оборота или на целый оборот. Затем снова произведите измерения.
6. Когда добьетесь таким образом разницы от трех до семи градусов между первой и последней батареей, у первых двух радиаторов снова прикройте вентили, теперь уже процентов на 50–70. У обогревателей, расположенных в середине контура, произведите ту же процедуру, но на 30–40 процентов. Радиаторы, завершающие систему, не трогайте.
7. После проведения всех этих процедур подождите полчаса. За это время радиаторы прогреются уже с учетом нововведений. Снова произведите замеры. Если разница между первым и последним радиатором составляет 2–3 градуса, то все нормально. Если нет, то снова повторите настройку каждого обогревателя. Вентили следует перекрывать понемногу, на четверть или половину оборота. Когда добьетесь того, чтобы температура во всех прогретых батареях стала одинаковой, процедура будет завершена.

Такая процедура прекрасно подходит для балансировки двухтрубной закрытой отопительной системы. Конечно, количество оборотов вентилей во время регулировки может варьироваться — все зависит от конкретно вашего дома. Поэтому не поворачивайте их сразу сильно, лучше все делать постепенно. С помощью терпения и регулярных замеров вы сможете добиться идеального результата.

Что касается однотрубной системы, к контуру которой обычно подсоединено не более четырех радиаторов, то она не нуждается в таком дотошном подходе. Как правило, ее регулировка производится путем небольшого перекрытия притока теплоносителя в батарею, которая размещена ближе всех к нагревательному котлу.

Двухтрубные системы отопления многоквартирных домов

Системы отопления многоэтажных домов бывают следующих видов:

• вертикальные: однотрубные, двухтрубные;
• горизонтальные: с двухтрубными вертикальными стояками и однотрубными горизонтальными квартирными контурами, с двухтрубными вертикальными стояками и двухтрубными горизонтальными квартирными контурами.

Вертикальный тип системы означает, что через квартиру из нескольких комнат проходят несколько вертикальных стояков минимум по одному на комнату. Поквартирный учет потребленного тепла в этом случае невозможен. Схемы таких систем показаны на рисунке ниже.

1. Схемы вертикальных систем многоэтажных домов. а) однотрубная, б) двухтрубная.

Горизонтальный тип предполагает вертикальные стояки на лестничных клетках с индивидуальными двухтрубными вводами в квартиры, позволяющими устанавливать квартирные счетчики тепла, конструктивно входящие в состав квартирного узла регулирования и учета тепла (КУРУ), расположенного внутри или вне квартиры.

После ввода в квартиру отопительные трубы могут обходить ее по периметру или прокладываться радиально от входной двери. Для периметральной горизонтальной схемы понадобятся трубы и фитинги разных диаметров, повышающие стоимость. Расчет такой системы довольно сложен. Для радиального варианта прокладки нужны трубы и фитинги одного типоразмера, например, Ду 15 или 20 мм.

Расчет такой схемы легко выполняется вручную. Недостаток заключается в необходимости пропустить все трубы через проем входной двери. Обе горизонтальные двухтрубные схемы показаны на рисунке ниже.

2. Двухтрубные горизонтальные квартирные системы. а) периметральная схема, б) радиальная схема

ПЛЮСЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ В МНОГОКВАРТИРНОМ ДОМЕ

Устройство системы отопления многоквартирного дома позволяет коммунальщикам снизить тарифы на предоставляемые услуги. Помимо финансовой экономии, сам потребитель сможет в нужное ему время увеличить или уменьшить температуру для отопления помещения. Так, регулировка системы отопления многоквартирного дома автономного типа является эффективным способом установить оптимальный температурный режим.

Экономические показатели при использовании поквартирного и централизованного отопления

• Индивидуальное отопление жилых помещений позволяет застройщикам при сдаче объекта немного снижать себестоимость квадратных метров. Связано это с тем, что большие затраты строители несут при прокладке коммуникаций. Кроме этого, устройство отопления в многоквартирном доме автономного типа дает возможность застройщикам осваивать новые территории, удаленные от населенных центров со всей инфраструктурой;
• Используя автономную систему отопления, появляется возможность минимизировать растраты тепла по пути к потребителю. Отпадает необходимость дополнительно утеплять теплотрассы, по которым подается горячая вода в квартиры потребителей, а балансировка системы отопления многоэтажного дома производится легко и относительно быстро;

Двухконтурный котел не только обогревает квартиру но и также обеспечивает горячее водоснабжение

Отдельное внимание можно уделить системе вентилирования

Когда производится наладка системы отопления многоквартирного дома и, в частности, оборудования, работающего на газу, важно понимать, что выводить продукты распада необходимо качественно
Именно в новостройках есть все необходимые условия для осуществления задуманного. Здесь монтированы современные системы вентиляции и очистки

Так, промывка системы отопления многоквартирного дома будет производиться без проблем, так как конструкция уже предусматривает ее. Чтобы установить автономное отопление квартиры в многоквартирном доме, важно согласовать все с управляющими городскими инстанциями и обязательно предоставить проект размещения оборудования.

Чем же отличается нижняя разводка от верхней?

При монтаже нижней разводки подающую магистраль прокладывают в цокольном этаже или подвале, а обратную магистраль (так называемую «обратку») – еще ниже.

Верхнюю разводку делают чаще всего по чердаку, который должен быть хорошо утеплен. При таком способе разводки в наивысшей точке отопительной системы устанавливается расширительный бачок. Главным плюсом верхней разводки является большое давление в подающих магистралях.

Благодарим за предоставленную информацию, сайты: kotel.guru,kak-svoimi-rukami.com,strojdvor.ru,ruslanbelov.ru

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.

https://youtube.com/watch?v=HPw5J2SQ2yQ

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.

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.

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.

Водяное отопление в частном доме своими руками и его монтаж

Балансировка системы с помощью кранов-регуляторов

Возможно, что самая конструкция системы требует балансировки. Например, используется одно длинное плечо, а второе короткое.

Или длина плеча тупиковой схемы слишком большая. Или применяется лучевая схема, которая требует настройки изначально. А бывает, что делают архаичные однотрубные системы с недостатками. В любом случае в итоге имеется значительный неравномерный нагрев.

Итак, на радиаторах установлены балансировочные клапаны, остается сделать так, чтобы температура всех радиаторов была бы примерно одинаковой.

Принцип балансировки простейший – не закрывать (максимально открыть) краны на самых холодных и немного «прикрутить» самые горячие. В результате на холодные пойдет больше теплоносителя, на горячие меньше, температура их выровняется.

Балансировка системы отопления многоэтажного дома

Виды подключений

Как уже говорилось выше, по типу подключения системы многоквартирного дома бывают однотрубными и двухтрубными.

Система отопления однотрубная многоквартирного дома имеет огромное количество недостатков, наиболее существенным из которых принято считать большую теплопотерю по ходу следования. В такой системе отопления многоквартирного дома, схема которой отличается простотой, подача теплоносителя осуществляется снизу вверх. Попадая в квартирные радиаторы нижних этажей, и отдавая тепло, вода возвращается в ту же трубу и, будучи изрядно остывшей, продолжает свой путь наверх. Отсюда и частые жалобы жильцов верхних этажей на то, что радиаторы в их квартирах плохо прогреваются.

Двухтрубная система отопления в квартире (схему можно посмотреть в сети интернет) получила наибольшее распространение в строительстве. Основной отличительной особенностью такой системы является наличие двух магистралей: подающей и обратной.

По одной трубе (подающей) теплоноситель транспортируется от котла отопления к нагревательным приборам. Вторая магистраль (обратная) необходима для вывода уже охлажденной воды и ее возврата обратно в котельную.

https://youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

Главный плюс двухтрубной системы отопления многоквартирного дома заключается в том, что теплоноситель подается во все обогревательные приборы равномерно с одинаковой температурой, независимо от того, на первом этаже расположена квартира или на шестнадцатом.

Немаловажен и тот факт, что наличие двух труб значительно упрощает процесс промывки систем отопления многоквартирного дома.

Существует два способа расположения труб, объединенных в единую отопительную сеть: горизонтальный и вертикальный.

Горизонтальную сеть отопления, подразумевающую постоянную циркуляцию теплоносителя, обычно монтируют в малоэтажных строениях, имеющих большую протяженность (к примеру, в производственных цехах или на складах), а также в панельно-каркасных домах.

Вертикальную двухтрубную систему отопления многоквартирного дома используют в многоэтажных зданиях, где каждый этаж подсоединяется отдельно. Неоспоримым преимуществом такой сети является то, что в ней практически не образуются воздушные пробки.

Недостатки однотрубной системы

К недостаткам можно отнести то, что при такой системе невозможно производить учёт расхода тепла в каждой квартире. А, следовательно, произвести индивидуальный расчёт оплаты за фактическое потребление тепловой энергии. К тому же, при такой системе сложно поддерживать температуру воздуха одинаковую во всех жилых помещениях здания.

Именно поэтому используются другие системы поквартирного отопления, которые устроены по-другому и предусматривают установку счётчиков тепловой энергии в каждой квартире.

В настоящее время существуют различные системы поквартирного отопления. Однако пока устраиваются они в многоэтажных зданиях крайне редко. Это связано с рядом причин. В частности, с тем, что такие системы обладают невысокой гидравлической и тепловой устойчивостью.

Чаще всего в многоэтажных, жилых зданиях используется так называемое центральное отопление.

Теплоноситель при таком отоплении поступает к домостроению от городской ТЭЦ.

В последние годы при строительстве новых жилых домов используется автономное отопление. При таком способе индивидуального отопления, котельная устанавливается непосредственно в подвальном или чердачном помещении многоэтажки. В свою очередь системы отопления делятся на открытые и закрытые. Первые предусматривают разделение подачи горячей воды для жильцов на отопление и другие нужды, а в другом -только на отопление.