Балансировка системы отопления в частном доме

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.

Симптомы неполадок

Стоит сразу сказать, что просто из любви к искусству лезть к вентилям не нужно. У многих специалистов технической направленности есть любимая фраза: «Работает — не трогай». Здесь ее тоже вполне можно применить. Если вы не замечаете каких-либо негативных признаков в работе отопительной системы, то пусть она функционирует в текущем режиме. Если вы наобум покрутите краны, то можете, наоборот, все разбалансировать, и потом придется это исправлять.

Давайте рассмотрим те явления, которые являются явными признаками отсутствия балансировки:

• разница температур в помещениях. Как уже говорилось выше, при некачественной балансировке или полном ее отсутствии в одних комнатах будет гораздо холоднее, чем в других. Самые близкие к котлу помещения будут мучить вас удушливой жарой, а в самых дальних вы будете мерзнуть;
• одна из батарей отопления постоянно журчит. Такой шум свидетельствует о неполадках в токе теплоносителя;
• теплый пол, залитый бетонной стяжкой, неравномерно прогревает поверхность.

Если вы только что смонтировали новую отопительную систему, то она априори нуждается в балансировке, независимо от наличия каких-либо признаков.

Следует учесть, что далеко не каждая проблема в работе отопительной системы связана с ее балансировкой. Наоборот, бывают случаи, когда проводить эту операцию абсолютно бессмысленно:

• завоздушенность системы;
• протечка;
• образование засора;
• нарушение работоспособности расширительного бака.

Все эти факторы могут привести к неравномерному прогреву помещений. Балансировка здесь не поможет. Нужно устранять причину, по которой нарушена работоспособность системы. Например, чтобы разобраться с завоздушенностью, воспользуйтесь кранами Маевского, которые обычно установлены на радиаторах. С их помощью можно легко и быстро изгнать воздух из того места, где ему быть не положено. Как только справитесь с воздушной пробкой, ток теплоносителя сразу восстановится. Подробно о том, как пользоваться краном Маевского, вы можете узнать из статей на нашем сайте.

Что касается других причин, то все очевидно. Протечку нужно заделать (или заменить поврежденный элемент на новый), засор устранить, расширительный бак починить (как правило, проблема заключается в разрыве мембраны). Только после этого, если проблемы с распределением теплоносителя все же сохраняются, можно провести балансировку.

Если вы живете во многоквартирном доме, то вопрос, как отбалансировать систему, не стоит. Напротив, своими руками вам туда лезть вообще нельзя, поскольку любые неверные действия негативно скажутся не только на вашей квартире, но и на соседских. Если вы заметили проблемы с отоплением в таком жилище, то обратитесь в управляющую компанию — решение подобных ситуаций находится исключительно в их компетенции.

Что касается частного дома с автономной системой отопления, некоторые хозяева считают, что можно просто регулировать поток теплоносителя в радиаторах с помощью обычных запорных шаровых кранов. На самом деле, это не так.

То есть, если вы откроете такой кран всего наполовину, то объем поступающей жидкости, конечно, снизится, тем самым изменится и температура в помещении. Но вот с запорным оборудованием вскоре возникнут проблемы. Шаровой кран не предназначен для таких манипуляций, его жизненные принципы просты: ему необходимо быть либо полностью открытым, либо полностью закрытым. Любые полумеры ухудшают его работоспособность, а затем и вовсе выводят из строя.

Поэтому балансировку нужно проводить, как говорится, с умом. А о том, как это сделать, расскажем сейчас подробно.

Работа с лучевой разводкой и теплыми полами

Как уже упоминалось выше, для коллекторной разводки используется несколько иная процедура. Она подходит как для радиаторов, так и для теплых полов — в общем, для балансировки всей системы, подключенной к одному узлу.

Настройка может осуществляться двумя разными способами. Для первого из них на коллекторе должны иметься ротаметры. Эти элементы представляют собой прозрачные колбы и являются расходомерами. Для балансировки вам потребуется произвести некоторые расчеты. При этом используется следующая формула:

Буквой G в данном случае обозначается массовый расход нагретого теплоносителя, который течет по контуру. Единица измерения — кг/ч. Буква Q обозначает количество тепловой энергии, которая должна выделяться отопительным контуром, оно измеряется в Вт. Что касается Δt, то это разность температур, полученных на входе в петлю контура и на выходе из нее. Расчетное значение данного параметра составляет 10 градусов.

Таким образом, вы можете посчитать, сколько литров нагретого теплоносителя должно проходить через определенный участок контура за минуту. Необходимое количество выделяемого тепла можно посчитать, исходя из стандартных значений. Согласно им, на каждый квадратный метр площади необходимо 100 Вт.

Приведем пример расчета. Допустим, площадь вашей комнаты составляет 20 м 2 . Значит, на ее обогрев необходимо 2 кВт тепловой энергии. Подставляем полученное значение в формулу, приведенную выше, и получаем следующий результат:

На расходомерах значения указываются в л/мин, поэтому необходимо конвертировать значение, поделив полученный показатель на 60. Получается примерно 2,87 л/мин.

После проведения расчетов процедура балансировки осуществляется следующим образом.

1. Заполните и опрессуйте отопительный контур. Нагревательный котел можно при этом не включать. А вот циркуляционный насос обязательно требуется запустить.
2. Термостатические вентили на второй части коллектора перекройте, это делается вручную с помощью специальных колпачков.
3. Теперь откройте первый вентиль. Произведите настройку ротаметра, который ему соответствует, с помощью нижнего кольца — его нужно вращать. Таким образом, задайте определенный уровень расхода теплоносителя.
4. После того как разберетесь с первой группой вентиль + расходомер, закройте этот кран и переходите ко второй паре.
5. Таким образом, по очереди произведите настройку каждого ротаметра. В завершение откройте их все и проверьте, правильно ли каждое устройство показывает расход теплоносителя.

Если ротаметров нет, то процесс производится по результатам измерения температуры в петлях контура. Процедура в таком случае будет довольно муторной и долгой.

Если вам необходима балансировка не теплого пола, а радиаторов, подключенных с помощью лучевой разводки, то все делается точно так же. Для большей уверенности можно ориентироваться и на коллекторные ротаметры, и на температурные замеры. Уверены, что после прочтения сегодняшней статьи проблем с балансировкой у вас не возникнет. Успехов!

В соответствии с действующим законодательством, Администрация отказывается от каких-либо заверений и гарантий, предоставление которых может иным образом подразумеваться, и отказывается от ответственности в отношении Сайта, Содержимого и его использования. Подробнее: https://seberemont.ru/info/otkaz.html

Статья была полезна? Расскажите друзьям

Для чего проводят гидравлическую настройку СО

Основной целью балансировки отопительной системы является правильное распределение количества теплоносителя к радиаторам (батареям) за единицу времени, направляя необходимое количество тепла в места, где ощущается его дефицит.

Для более полного понимания картины, представим, что на определенном участке СО происходит ее разделение на два контура, каждый из которых ведет в разные помещения. Так как объем помещений разный, то и длина контура может различаться. Контур с большей длиной (или большим количеством отопительных приборов) имеет больше гидравлическое сопротивление. Как известно, вода (теплоноситель) всегда идет по пути наименьшего сопротивления. Другими словами, по физическим законам в контур меньшей протяженностью попадет больше тепла, чем дальние радиаторы. На рисунке наглядно показано распределение тепловой энергии в двух одинаковых системах.

Не следует забывать, что в не настроенной СО теплогенератор работает, на максимуме, что негативно влияет на все элементы конструкции.

Суммируя вышесказанное, балансировку СО проводят для:

• Равномерного нагрева батарей, независимо от их местоположения в системе отопления.
• Экономной работы котельной установки.

Совет! Балансировка двухтрубной системы отопления (выполненной с предварительными гидравлическими расчетами), небольшой протяженности (не более 4 отопительных приборов) – необязательна. Во всех остальных случаях, для эффективной и экономичной работы СО гидравлическая настройка необходима!

Балансировка отопительной системы в частном доме

После окончания монтажа необходима настройка системы отопления или ее балансировка. Это позволяет выявить, исправить, устранить неувязки в работе котлоагрегата и других приборов, обеспечив высокую эффективность работы и теплоотдачи.

Вопреки распространенному мнению, в балансировке нуждается отопительная система не только крупного многоэтажного здания, но и небольшого частного дома, вплоть до малогабаритной дачной постройки. Разбалансировка — причина неправильного распределения тепла, когда в одних комнатах очень жарко, а в других недостаточно тепло.

В связи с этим рекомендуется проводить балансировку перед началом каждого отопительного сезона.

Инструменты для балансировки

К ним относятся балансировочный клапан и специальный прибор для измерений.

Балансировочный клапан — разновидность запорной арматуры для регулировки гидравлического сопротивления в системах отопления. Прибор решает поставленную задачу путем изменения диаметра сечения трубы.

Современные модели Y-типа отличаются возможностью преднастройки, что ограничивает расход, отмеченный на ручке со шкалой. Конструкцией предусмотрено наличие двух ниппелей для измерения давления, температуры, перепада расхода теплоносителя. Название обусловлено формой корпуса, где конусы размещены под оптимальным углом друг к другу. Так минимизируется влияние потока теплоносителя на измерения, повышается точность настройки.

Когда необходимо устанавливать:

• Максимальная нагрузка на систему не обеспечивает комфортную температуру.
• При постоянной нагрузке в помещении наблюдаются значительные температурные перепады.
• Нельзя достигнуть нормальной мощности обогрева.

Преимущества от установки данного устройства следующие:

• Уменьшение расхода топлива и затрат на отопление.
• Увеличение эффективности использования системы отопления и повышения комфорта за счет возможности регулировать температуру воздуха в каждом отдельном помещении.
• Упрощает запуск.

Современный балансировочный кран

Установка балансировочного клапана предполагает использование специальных фитингов и адаптеров

Важно обратить внимание на наличие выштампованной на корпусе прибора стрелки и ее направление. Некоторые устройства монтируются строго в определенном направлении циркуляции воды. Нарушив данную рекомендацию производителя, вы спровоцируете поломку клапана и сбой в системе

По завершению установки следует выполнить замеры для определения уровня регулировки

Нарушив данную рекомендацию производителя, вы спровоцируете поломку клапана и сбой в системе. По завершению установки следует выполнить замеры для определения уровня регулировки.

Измерить перепады давления и температуры, а также расход теплоносителя на балансировочном клапане можно при помощи специального прибора.

Многофункциональное компьютерное устройство укомплектовано точными датчиками, а кроме функции измерения, способно устранять обнаруженные ошибки и проводить балансировку. Данное устройство значительно упрощает и ускоряет процесс точной настройки системы отопления.

Производителями современных устройств предусмотрена возможность их подключения к компьютеру. Установка специальной программы позволяет передавать данные на ПК для дальнейшей работы с ними.

Важно не просто купить современное оборудование, но и знать, каким им пользоваться. В противном случае процесс настройки будет неэффективным, что приведет к неправильной работе обогрева, отсутствию комфортного микроклимата, перерасходу тепловой и электрической энергии

• При помощи клапанов-партнеров гидравлическая система делится на модули.
• Далее проводится балансировка всех частей, начиная от стояков и коллекторов, заканчивая тепловыми пунктами. Так удается достичь проектных расходов всех модулей и клапанов при минимальных потерях давления на самих устройствах.
• После балансировки насос переключается на ту мощность, которая обеспечивает расчетную скорость циркуляции воды в системе. Это позволит настроить расход на главном модуле, расположенном у насоса.

Результат настройки клапанов балансировки — полученные данные о том, какие значения необходимы и достигнуты. Данная информация позволяет проверить качество выполненных работ и является его гарантией.

Регулятор с датчиком регулирования температуры для балансровки отопления

В результате правильно выполненной балансировки нагнетательное оборудование начинает потреблять минимум электричества, а расход тепловой энергии осуществляется рационально.

Еще одной проблемой, с которой приходится сталкиваться при отсутствии специальных устройств, является невозможность определить качество работы теплоснабжения, когда она эксплуатируется. Балансировочные клапаны Y-типа с измерительными ниппелями обладают функцией самодиагностики системы, которая заключается в следующем:

• Определение неисправности при том, что система обогрева продолжает работать.
• Проверка технического состояния и рабочих параметров оборудования.
• Принятие решений при выявлении неисправностей.

Таким образом, выполняется поиск ошибок и их быстрая ликвидация.

Что надо знать домовладельцу о балансировке систем отопления

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

И здесь важно поймать тот самый баланс

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

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

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

Необходимые инструменты

Если вы спросите профессионала по сантехническим работам, какой прибор понадобится для проведения операции балансировки, то, скорее всего, услышите про тепловизор. Он используется для определения уровня прогрева всех элементов отопительной системы. Но стоимость такой «машинки» довольно высока. Покупать прибор ради одной операции смысла нет. В принципе, можете попробовать взять его в аренду, если найдете. Но давайте все же попробуем обойтись более простыми и доступными средствами.

Например, вам вполне достаточно будет следующих вещей:

• электронный контактный термометр. Необходим для измерения температуры нагрева отопительного оборудования;
• отвертка;
• ключ-шестигранник, с помощью которого производится поворот штока балансировочного клапана;
• бумага и маркер или карандаш.

В идеале, надо бы запастись схемой разводки, по которой собиралась отопительная система. Но зачастую проектная документация попросту отсутствует, ибо сборка производилась по временным зарисовкам и практически «на коленке».

В таком случае, придется восполнить недостающее. Вам нужно сделать на бумаге хотя бы примерную зарисовку того, как располагаются все элементы отопительной системы. На этом плане необходимо указать, в какой последовательности радиаторы подключены к контуру и насколько они удалены от котельной.

Вторым этапом подготовки является промывка грязевика, расположенного на входе в отопительный котел. Затем разогрейте отопительный прибор до максимальной мощности. Как правило, температура теплоносителя при этом должна составлять примерно 80 градусов. Этот процесс не зависит от того, какая погода стоит на улице — разогревать все равно нужно.

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.

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

Рассмотрим основные элементы системы и их функции.

Расширительный бак

Расширительный бак закрытого типа – резервуар, оснащенный резиновой мембраной, которая разделяет устройство на две части (в нижней половине находится теплоноситель, а в верхней – инертный газ). При повышении температуры в системе отопления в него поступает часть теплоносителя, тем самым, сглаживая разницу давлений в подающей и обратной магистрали.

Бак можно устанавливать в непосредственной близости от отопительного котла. Дополнительная запорная арматура (шаровый кран), установленная перед входом в бак, позволит легко отсоединить резервуар от системы, если возникнет необходимость в его ремонте или замене.

В борьбе за правильные настройки выигрывает искусственный интеллект

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

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

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

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

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

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