Коллекторно-лучевая разводка труб отопления. Все плюсы и минусы.

Для правильной работы системы отопления необходимо провести ее балансировку. Эта процедура не только повысит комфорт, но и поможет сэкономить на отоплении.

Зачем нужна балансировка систем отопления

Отбалансированная и неотбалансированная системы отопления

Что такое балансировка

Балансировка системы отопления являет собой гидравлическую регулировку. Без такой регулировки невозможна эффективная и долгая работы отопительной системы. Результат балансировки — перераспределение теплоносителя по всем замкнутым участкам системы отопления так, чтобы сквозь каждый прибор отопления проходил нужный расчётный объём теплоносителя.

То есть, если говорить по-простому, то неотбалансированная система отопления работать будет, но неправильно. Вот, например, на данном слайде условно представлены 2 системы отопления: отбалансированная и неотбалансированная. Для понимания – это котел, нагревающий воду, насос, создающий принудительную циркуляцию, по 2 радиатора в каждой из систем. Это термостатические клапаны.

Есть ветки, в которые приходит больше воды, хотя такого кол-ва воды не требуется, а есть ветки куда приходит меньше воды (как и изображено на слайде). Жидкость не может подойти к самым удаленным веткам в необходимом кол-ве из-за гидравлического сопротивления по длине, связанного с неотрегулированностью балансировочных клапанов на радиаторах.

И в те ветки, куда приходит больше воды (– а термостаты реагируют достаточно медленно (где-то в среднем за 20 мин), и поэтому происходит локальный перегрев в комнате (изображено красным). Люди открывают окна, чтобы остудить комнату, и соответственно мы выбрасываем деньги на ветер. Обычно повышают температуру теплоносителя, повышая подачу топлива, а лишнее топливо – это переплата до 7-20% на вот таких неотбалансированных системах отопления. В других же комнатах – может быть  холодно (изображено синим на слайде), локальный недогрев.

При повышении скорости теплоносителя, когда мы увеличиваем скорость вращения насоса, чтобы наверняка прогреть неотбалансированную систему отопления, есть вероятность шума в термостатических головках из-за большого перепада давления на радиаторе. Это бывает редко, но все же порой бывает и как вариант это тоже можно использовать в качестве аргумента. Термоголовки начинают стучать, и звук этот крайне неприятен. Тем, кто слышал этот звук должно быть понятно.

Мы думаем никто не будет спорить, что отбалансированные системы отопления работают комфортно и экономично.

Многие владельцы частных домов пренебрегают процессом балансировки, не говоря уже о монтажниках, которые рассчитывают системы отопления и монтируют систему в частном доме, не задумываясь о последствиях.

Необходимо доносить это в массы, рассказывать обо всех недостатках неотбаласированных систем отопления, так как мало кто об этом задумывается.

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.

Фото trubamaster.ruФото trubamaster.ru

Фото trubamaster.ru

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.

Фото работяги38.рфФото работяги38.рф

Фото работяги38.рф

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.

Что такое балансировка системы теплоснабжения?

Гидравлическая балансировка системы —  это способ улучшения работы комплекса отопительной системы. Целью выполнения гидравлической балансировки является обеспечение равномерного поступления тепловой энергии к каждому из потребителей (батареи, системы отопления «теплый пол», полотенцесушители и так далее). Благодаря более эффективному распределению тепла, достигается существенное уменьшение объема рабочей жидкости, которая циркулирует в системе теплоснабжения дома. Правильно выполненная гидравлическая балансировка позволит снизить до 20% расходов, шедших на отопление дома.

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.

В каком случае коллекторно-лучевому подключению радиаторов стоит отдать предпочтение?

Лучевая разводка отопления предпочтительнее при большой площади отапливаемого частного дома (а также в современных квартирах при разводке труб по полу). Когда не стоит задача экономии и необходимо соблюсти эстетическую составляющую интерьера. А в прочем это одна из самых лучших (если не лучшая) схем разводки отопления.

Все трубы в системе проходят в стяжке пола и не мешают дальнейшей отделки помещения. Ничего нигде не торчит. Радиаторы подключаются из пола, а лучше из стены. После монтажа мы сможем наблюдать только сами радиаторы отопления и никаких дополнительных труб на стенах.

Своё название такая разводка получила по аналогии с внешним видом. От коллекторной группы лучами расходятся трубы к радиаторам. Отсюда и название коллекторно-лучевая система отопления.

коллекторно-лучевая разводка труб

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.

Контактный электронный термометрДля 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.).

Насосы циркуляционные Grundfos Alpha 3

Простая гидравлическая балансировка

Набор инструментов Alpha3 & Alpha-Reader

Набор инструментов Alpha3 & Alpha-Reader позволяют быстро и просто проводить балансировку большинства систем отопления (двухтрубные, лучевые, теплый пол)

При этом потребитель получает правильно работающую систему отопления: экономию за оплату электроэнергии и топлива до 7-20%, Комфортную температуру во всех комнатах, и тишину в термостатических головках.

А монтажники, пользующиеся данным инструментом, смогут отбалансировать систему отопления всего за 1 час для дома в 200 м2, это, конечно, средняя цифра, все будет зависеть от сложности системы. При этом не потребуются специальные расходомеры, так как сам насос является в этом случае расходомером. А также, что немаловажно, монтажники смогут проводить балансировку не отходя от радиаторов, так как все данные о системе будут у него в руке в мобильном устройстве (телефон, планшет, что угодно).

К тому же, подобный способ проведения балансировки систем отопления сможет стать прекрасным дополнительным видом услуг для монтажных организаций – пакет для профессиональной балансировки систем отопления. Каждый монтажник сможет сделать это без какой либо дополнительной подготовки – просто и быстро.

Набор инструментов для балансировки

Инструменты для балансировки Альфа3 и Альфа-ридер

Набор инструментов для балансировки: это Альфа3, Альфа-ридер, который размещается непосредственно на насос, а также бесплатное приложение Grundfos GO Balance, которое можно скачать в Google Play или App Store.

ALPHA Reader – это устройство для передачи данных от насоса на мобильное устройство.

Альфа 3 оптическим интерфейсом ввода-вывода (то есть посредством светового диода и фотоэлемента, как азбука морзе) передает информацию о системе отопления на ALPHA Reader, а Альфа ридер затем передает эту информацию на мобильное устройство посредством беспроводной сети Bluetooth. При этом максимальное расстояние до мобильного телефона от насоса может быть до 20 метров. Конечно, все это зависит от погодных условий и конструкции дома, какие стены, полы и пр.

2-ой ALPHA Reader может быть в роли усилителя сигнала, расположив 2ой ридер между местом установки первого и мобильного устройства.

Важно помнить, что чтобы отбалансировать систему отопления нам в любом случае потребуются балансировочные вентили для каждого радиатора, с помощью которых мы будем ограничивать максимальный расход. Конфигурация системы отопления может быть различной: термостатические вентили могут иметь преднастройку, с помощью которой мы и будем ограничивать расход на радиаторах, либо это может быть вентиль, если преднастройка на термостате не предусмотрена.

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.
Балансировка двухтрубной системы отопления своими руками

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.
Балансировка двухтрубной системы отопления своими руками

Группа безопасности устанавливается строго вертикально, при этом она должна находиться выше уровня отопительного котла.
Балансировка двухтрубной системы отопления своими руками

Балансировка двухтрубной системы отопления своими руками

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.

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.

Фото otos.com.uaФото otos.com.ua

Фото otos.com.ua

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.

Фото superdom.uaФото superdom.ua

Фото superdom.ua

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.

Способы гидравлической балансировки

Существует несколько технологий балансировки отопительных систем, о которых вы прочтете ниже.

Балансировочные клапана

балансировочный клапан для отопления

Технология регулировки заключается в определении температуры всех батарей и устранении разницы при помощи балансировочных клапанов. Для того, чтобы отрегулировать систему посредством балансировочных кранов вам необходимо:

  1. Полностью открыть все балансировочные клапаны в системе и нагреть рабочую жидкость до 70-80 ˚C. Если у вашего котла отсутствует измеритель, показывающий фактическую температуру воды на входе отопительной системы, то определите ее самостоятельно при помощи контактного электронного термометра. Для этого приложите прибор к металлическому выходному патрубку котла.
  2. На каждом из установленных в доме радиаторов замерьте температуру батареи возле входа и выхода рабочей жидкости и запишите показания. Если различия в показаниях лежат не превышают 10 ˚C, то отдельно взятый радиатор прогревается нормально.
  3. При разнице температур на входе в первый и последний теплообменник около 2 ˚C, то прикрутите балансировочные краны первых двух теплообменников на 0,5-1 оборота, подождите 10-20 минут и повторите замеры.
  4. При разнице температур более 2, но менее 7 ˚C регулировочные клапаны первых двух батарей закрываются на 50-70% (определите степень закрытия по количеству оборотов вентилей), расположенные в середине системы на 30-40%, а последние 2 остаются полностью открытыми.
  5. Продолжайте регулировку количества проходящей через батареи горячей воды до тех пор, пока не исчезнет шум (если он был) и/или не будет достигнута разница температуры на входе первого и последнего источника тепла, не превышающая 2 ˚C.

Не нужно увлекаться уменьшением объема проходящей через радиатор рабочей жидкости, так как это приведет к снижению температуры в помещении без сколько-нибудь значимого экономического эффекта.

Регулировка при помощи термостатических клапанов

термоголовка схема устройство внутри

Термостатиеские клапана устанавливаются в системах обогрева помещений, к которым подключено множество потребителей тепловой энергии, к примеру, в двухэтажном частном доме, в котором помимо радиаторов установлены трубопроводы системы «теплый пол», полотенцесушители и другое оборудование. Термостатический клапан «объединяет» трубопроводы, по которым производится подача и отвод горячей и остывшей воды и позволяет корректировать ее так, чтобы на каждом подведенном высокотемпературном контуре были близкие температурные показатели.

Гидравлическая балансировка при помощи насоса

Регулировка гидравлических показателей в отопительной системе здания вышеописанными способами если и не трудоемка, то отнимает значительное количество времени, а также не исключает повторение всех действий в будущем. Используя же «умный» циркуляционный насос, к примеру, Grundfos ALPHA 3, вы сможете значительно упростить процесс гидравлической балансировки вашей отопительной системы. В зависимости от продавца, средняя стоимость комплекта, в который входит съемный передатчик и специальное программное обеспечение для мобильных устройств составляет около $300.

балансировка системы отопления

Суть идеи балансировки системы отопления при помощи насоса заключается в способности насоса контролировать расход теплоносителя в каждому из контуров и передавать полученную информацию на смартфон или планшет владельца дома. Программа, работающая в качестве путеводителя, информирует домовладельца о мерах и действиях, которые необходимо выполнить для гидравлической балансировки системы отопления. Хранимая в базе данных информация о типах теплообменников, их мощности и возможность введения других данных (площадь комнаты, необходимые показатели температуры и так далее), позволяет максимально упростить процесс регулировки отопительной системы. Это настолько просто, что вы можете изменять показатели системы отопления в зависимости от текущих показаний термометра на улице.

Так же прост и процесс первоначальной настройки насоса и системы отопления. После подключения Grundfos ALPHA 3 к системе отопления для установки нулевого расхода нужно будет отключить все потребители тепловой энергии в доме. Затем, запорная арматура на каждом теплообменнике по очереди открывается полностью, что необходимо для измерения максимальной пропускной способности каждого нагревательного аппарата. Теперь вам остается выполнить индивидуальную настройку приборов в специальном окне программы в режиме реального времени. При регулировке каждого из нагревательных приборов, программа будет выдавать подсказки, которые помогут обеспечить как максимальный комфорт, так и экономичность работы нагревательного котла. По окончании настройки, владельцу будет предоставлен отчет, в котором будет отображен расход рабочей среды в каждом из нагревательных приборов в доме.

Читайте так же:

Настройка в частном доме

Настройка в частном домеИногда можно слышать от владельцев частных домов ошибочное суждение, что балансировка отопительных систем нужна только в больших зданиях. Или они считают, что настройку оборудования можно и не проводить, а регулировки делать по мере надобности. Как уже упоминалось ранее, в любой системе отопления, сложной или простой, происходят физико-химические процессы. И если гидравлическое сопротивление рабочей среды достигнет предельных значений, то может случиться аварийная ситуация или даже что-то непоправимое.

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.

Обвязка простых систем отопления

Систему отопления можно назвать простой, если она содержит один прямой контур. Под прямым контуром подразумевается магистраль, в которую теплоноситель подается из котла без изменения начальной температуры. Простыми являются некоторые системы радиаторного отопления. Они могут быть однотрубными, двухтрубными и смешанными. Наиболее практичной разновидностью простого радиаторного отопления является двухтрубная система, базирующаяся на подающей и обратной магистрали.
Балансировка системы отопления в частном доме

И если её балансировка выполнена правильно, такая система обеспечит равномерный прогрев радиаторов по всему периметру отопления.

Рассмотрим основные элементы системы и их функции.
Балансировка системы отопления в частном доме

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...