Как выполняется балансировка системы отопления. Новый подход к регулированию и балансировке сетей тепло- и холодоснабжения

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

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.

Регулирующая трубопроводная арматура

Каждый элемент трубопроводной арматуры является обязательной частью системы и подбирается по определенным характеристикам к тому или иному ее типу. В перечень регулирующих устройств входят:

регулирующие клапаны;
расходомеры;
терморегуляторы;
гидравлические балансировочные клапаны.

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

Способы и последовательность балансировки СО

Провести регулировку можно двумя способами:

По количеству теплоносителя исходя из расчетных значений по расходу.
По температуре на каждом отопительном приборе в контуре.

Первый метод применяют, если система отопления выполнена со всеми необходимыми расчетами по расходу теплоносителя на каждом отдельном участке контура. Обычно, такие данные являются неотъемлемой частью проекта. Кроме этого, потребуется наличие регулировочной арматуры на каждом контуре СО и специального прибора для балансировки системы отопления, который подключается к балансировочным вентилям, расположенным на «обратке» каждого контура.

Суть данного способа в определении реального и регулировке необходимого (приближенного к расчетным) расхода теплоносителя.

Достоинство данного способа: точность.
Недостатки: сложность реализации и наличие дорогостоящего анализатора.

Второй метод применяют, ели требуемых расчетов для системы отопления произведено не было. Главными приборами, которые будут отвечать за настройку, являются балансировочные краны для системы отопления, которые необходимо будет установить на обратном трубопроводе из каждой батареи. Потребуется поверхностный (можно инфракрасный) термометр, благодаря которому будут производиться замеры температуры поверхностей всех отопительных приборов.

Процесс балансировки СО производится на каждом отопительном приборе каждого контура отдельно. Допустим, в ветке находится ПЯТЬ радиаторов. На самом ближнем (к теплогенератору) отопительном приборе, кран открывается на 1 оборот. На втором – на два и так далее. На последней батарее балансировочный вентиль для системы отопления открывается полностью. Далее производятся замеры температуры на радиаторах, равномерность нагрева которых регулируется поворотами вентилей в ту или другую сторону.

Достоинства: Простота процесса
Недостатки: низкая точность балансировки; длительность процедуры замеров температуры благодаря инерционности СО.

Подобная последовательность действий нужна и при балансировке однотрубных СО. Разница лишь в том, что для настройки количества теплоносителя, попадающего в радиаторы, применяются игольчатые вентили.

Существует и третий способ балансировки СО – дроссельными шайбами, установленными либо на подачу, либо на обратку. Шайбы имеют различное проходное сечение, которое рассчитывается для получения расчетного значения расхода теплоносителя. Устанавливаются шайбы во внутреннюю резьбу арматуры.

Выводы. Балансировка необходима для нормального функционирования СО. Делается она после окончания монтажных работ, замены радиаторов и оборудования, изменения конфигурации отопительной системы. Для выполнения настройки требуется специальное оборудование – балансировочные вентили.

Совет: Для максимальной эффективности проведения данных мероприятий, рекомендуется воспользоваться услугами высококвалифицированных специалистов, которые не только выполнят необходимые работы, но и будут нести за них ответственность.

Качественное обустройство отопительной системы не заканчивается монтажом всего необходимого отопительного оборудования – котел, насос, радиатор и т.д. Этого недостаточно для того, чтобы отопление работало эффективно и справлялось с возложенными на него функциями «на ура». Любая система нуждается в грамотной регулировке и настройке, и отопительная не является исключением.

Для того, чтобы вся система работала правильно, ее нужно настроить

Для этого проводится такая процедура, как балансировка. Цель ее – распределить теплоподачу по комнатам так, как необходимо хозяину. Сегодня балансировку можно осуществить, полагаясь только лишь на свои силы, или прибегнув к помощи профессионалов.

Нередко можно встретить одно весьма ошибочное мнение, но достаточно распространенное. Некоторые люди считают, что в балансировке нуждаются только крупные здания, в то время как в частных домах и маленьких строениях она не обязательна. Естественно, это заблуждение. Балансировка является необходимым процессом для всех строений, в которых установлена система отопления, тем более для домов, в которых проживают люди. Если пренебречь ею, то тепло будет направлено на некоторые участки в избыточных количествах, а на других, наоборот, будет ощущаться его недостаток. Основополагающая «миссия» балансировки как раз и заключается в том, чтобы не допустить подобных ситуаций. Вся система – радиаторы, котел и все остальные элементы будут работать как одно целое и равномерно обогревать строение.

Балансировка требуется как для крупных зданий, так и для небольших

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

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.

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.

Теплые полы и лучевая разводка

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

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

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

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

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

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

Дальнейшая балансировка петель теплых полов производится согласно инструкции:

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

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

Схема регулирования потока ротаметром. Расход через каждый контур показывают контрольные шайбы в прозрачных колбах, единица измерения – литры в минуту

Если в целях экономии вас угораздило купить коллектор без ротаметров, настройка растянется на несколько дней. Задача – добиться одинаковой температуры в обратных трубопроводах всех петель. То есть, первичная установка делается примерно по мощности и длине контура, затем измеряется температура обратки и корректируется величина протока.

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