Регулировка системы отопления — подробности из практики

Регулировка системы отопления — подробности из практики

Без качественно выполненного монтажа отопительного оборудования невозможно создать условия для нахождения в здании в холодное время года. Каждый владелец частного дома должен иметь представление, как осуществляется регулировка системы отопления, иначе комфортные условия для отдыха и сна членов семьи обеспечить не удастся.

Температурный режим

Прежде чем приступить к регулировке тёплого пола, крайне важно установить чёткое представление о том, с какой целью она выполняется. По принципу действия водяной тёплый пол кардинально отличается от прочих нагревательных приборов. Основным отличием служит рабочая температура теплоносителя. Если в радиаторную сеть подача осуществляется при температуре до 80 °С, то нагрев теплоносителя, поступающего в змеевик тёплого пола, ограничивается 40–42 °С. Такая необходимость вызвана соображениями комфорта и безопасности. В нормальном режиме температура на поверхности пола колеблется в диапазоне 22–26 °С, более сильный нагрев вызывает неприятные ощущения.

Существует два способа регулирования температуры нагрева жидкостного тёплого пола. Первый из них подразумевает контроль температуры на подающей ветке коллектора за счёт подмешивания порции остывшего теплоносителя из обратки. Технически это решение реализуется установкой трехходового клапана с термостатирующей головкой RTL нажимного действия. Отличие такой головки от радиаторной заключается в том, что она опирается в работе на температуру теплоносителя, а не воздуха. При таком способе регулирования расход в петлях сохраняется постоянным, с небольшой амплитудой меняется лишь температура теплоносителя.

Второй способ регулировки подразумевает ограничение расхода горячего теплоносителя в контуре. В этом случае также устанавливается термостатирующая головка, однако она расположена на двухходовом клапане, который прерывает цепь возвратного потока. При таком способе регулирования подача и обратка связываются байпасной цепью, проток через которую регулируется ограничительным клапаном с заранее откалиброванной пропускной способностью. Принцип такого регулирования основывается на высокой инерционности системы тёплого пола. В процессе работы теплоноситель подается в петли при номинальной температуре теплового узла, периодически изменяется только суммарный расход. Таким образом, нагрев стяжки происходит циклически, то есть требуется существенная теплоёмкость аккумулирующего слоя для сглаживания перепадов температуры.

В обоих случаях действует одно важное правило: термостатирующая арматура в обязательном порядке опирается на температуру обратного потока петли или коллектора. Устройство может иметь механический или электронный принцип действия, это может быть даже обычный термометр. Необходимость правильного расположения связана с тем, что по значению температуры теплоносителя на подаче практически невозможно судить об эффективности регулировки, ведь протяжённость петель может существенно отличаться.

Как рассчитать расход

Значение представляет собой количество теплоносителя в килограммах, которое тратится в секунду. Оно используется для передачи температуры в помещение посредством радиаторов. Для расчёта необходимо знать потребление котла, которое расходуется на обогрев одного литра воды.

G = N / Q, где:

• N — мощность котла, Вт.
• Q — теплота, Дж/кг.

Величину переводят в кг/час, умножая на 3600.

Формула для расчёта необходимого объёма жидкости

Повторное заполнение труб требуется после ремонта или перестройки обвязки. Для этого находят количество воды, нужное системе.

Обычно достаточно собрать паспортные данные и сложить их. Но также можно найти его вручную. Для этого считают длину и сечение труб.

Числа перемножаются и добавляются к батареям. Объём секций радиатора составляет:

• Алюминиевого, стального или сплава — 0,45 л.
• Чугунного — 1,45 л.

А также есть формула, по которой можно примерно определить общее количество воды в обвязке:

V = N * V_кВт, где:

• N — мощность котла, Вт.
• V_кВт— объём, которого достаточно для передачи одного киловатта тепла, дм 3 .

Это позволяет посчитать только ориентировочное число, поэтому лучше свериться с документами.

Для полной картины также нужно посчитать объём воды, вмещаемой прочими компонентами обвязки: расширительным баком, насосом и т. д.

Внимание! Особенно важен бак: он компенсирует давление, которое повышается из-за расширения жидкости при нагреве.

В первую очередь нужно определиться с используемым веществом:

вода имеет коэффициент расширения 4%;

Формула для расчёта:

V = (V_s * E)/D, где:

• E — коэффициент расширения жидкости, указанный выше.
• V_s — расчётный расход всей обвязки, м 3 .
• D — эффективность бака, указанная в паспорте устройства.

Найдя эти значения, их нужно просуммировать. Обычно получается четыре показателя объёма: труб, радиаторов, нагревателя и бака.

При помощи полученных данных можно осуществить создание системы отопления и заполнить её водой. Процесс залива зависит от схемы:

• «Самотёком» выполняется из высшей точки трубопровода: вставляют воронку и пускают жидкость. Это делают не спеша, равномерно. Предварительно внизу открывают кран, и подставляют ёмкость. Это помогает избежать образования воздушных пробок. Применяется, если отсутствует принудительный ток.
• Принудительная — требует насоса. Подойдёт любой, хотя лучше использовать циркуляционный, который затем применяют в отоплении. В течение процесса нужно снимать показания манометра, чтобы избежать повышения давления. И также обязательно открывают воздушные клапаны, что помогает с выпуском газа.

Как посчитать минимальный расход теплоносителя

Вычисляются также, как затраты жидкости в час на обогрев помещений.

Его находят в перерыв между отопительными сезонами как число, зависящее от горячего водоснабжения. Существует две формулы, применяемых в расчётах.

Если в системе нет принудительной циркуляции ГВС, или она отключена из-за периодичности работы, то расчёт выполняют с учётом среднего расхода:

Q_гср — среднее значение теплоты, которое передаёт система за час работы в неотопительный сезон, Дж.

$ — коэффициент изменения расхода воды летом и зимой. Принимается соответственно равным 0,8 или 1,0.

T_п — температура в подаче.

T_об3 — в обратке при параллельном подключении нагревателя.

C — теплоёмкость воды, принимают равной 10 -3 , Дж/°С.

Температуры принимают равными соответственно 70 и 30 градусам Цельсия.

Если есть принудительная циркуляция ГВС или с учётом нагрева воды ночью:

Q_цг — расход теплоты для прогрева жидкости, Дж.

Значение этого показателя принимают равным (K_тп * Q_гср) / (1 + K_тп), где K_тп — коэффициент потери тепла трубами, а Q_гср — средний показатель расхода мощности на воду в час.

T_п — температура подачи.

T_об6 — обратки, измеренная после котла, циркулирующего жидкость по системе. Она равна пять плюс минимально допустимая в точке водоразбора.

Специалисты берут числовое значение коэффициента K_тп из следующей таблицы:

Важно! С расчётом минимального расхода можно ознакомиться подробнее в строительных нормах и правилах 2.04.01—85.

Конструкция

Регулировочные клапаны различаются по конструкции. В классическом варианте устройство снабжено прямым штоком и плоским золотником, регулировка происходит за счет изменения проходного сечения между золотником и седлом. Поступательное движение золотника обеспечивается вращением рукоятки.

Также выпускаются балансиры со штоком, расположенным под углом относительно потока теплоносителя, золотник может иметь конусообразную, радиальную или цилиндрическую форму, и приводиться в действие сервоприводом.

Конструкция балансировочного клапана

Балансировка теплых полов, как настроить коллектор

Настройка теплого пола вызывает вопросы потому, что много вариаций конструкций гидравлики. Встречаются сложные коллектора с расходометрами, а есть и самодельные, сваренные из полипропилена… Известны несколько методов приемлемой настройки теплого пола, самый простейший из которых — с помощью балансировочного вентиля, руководствуясь субъективными ощущениями «горячая или не горячая» труба, «нормальная или ненормальная» температура теплого пола.

Но обычный подход заключается в другом, — каждый контур теплого пола настраивается по ротаметру в соответствии с расчетным расходом теплоносителя.

Но как настроить сам коллектор теплого пола? Многие коллектора оснащены двухходовыми клапаноми с термоголовкой, а также байпасом между подачей и обраткой, который снабжен настроечным клапаном, его нужно балансировать… Могут встретится коллектора с трехходовым клапаном, или другими вариантами…

Работа трехходового клапана

Трехходовой клапан смешивает два входящих в него потока, друга разновидность – разделяет их. Соотношение потоков и температура на выходе зависит от положения тарелки. Это регулируется утапливанием штока, на который в свою очередь надавливает термоголовка.

Используются термоголовки с выносным датчиком, устанавливаемым на трубопровод, управляемые по температуре получаемого потока.

Таким образом, установив на входе в коллектор трехходовой клапан, мы может поддерживать в теплых полах нужную температуру теплоносителя, чаще 35 — 45 град. Настройка по температуре чаще заключается лишь в выставлении значений на термоголовке. Балансировать сам коллектор не нужно, только контура.

Почему предпочитают двухходовые клапаны, а не трехходовые

В схеме с трехходовым клапаном температура теплоносителя будет слишком остро зависеть от положения тарелки клапана. Неточности в работе механизмов приводят к значительным ненужным результатам. Схема оказывается не столь надежной, как с двухходовым клапананом и байпасом.

Как работает коллектор с двухходовым клапаном

Двухходовой клапан регулирует расход «больше-меньше» в зависимости от утапливания штока термоголовкой. Устанавливается на входе в коллектор со стороны подачи и регулирует долю горячего теплоносителя, поступающего в коллектор, по сравнению с тем, что идет с обратки на подачу через байпас.

Но эта система нуждается в предварительной настройке соотношения потоков через байпас и через открытый двухходовой клапан. Байпас же снабжается настроечным клапаном под шестигранный ключ. Его нужно настроить, но как правильно?

Или же на байпасе устанавливается двигатель, а настройка заложена в обратке коллектора. В общем нужно сделать предустановку количества с обратки теплого пола, по отношению к тому что идет с подачи от котла.

Какие термоголовки использовать, с какой температурой

Используемые термоголовки должны соответствовать температурному режиму теплых полов. Термоголовки имеют довольно узкие пределы регулировки температуры, например «40 – 70 град», или «50 – 80 град», поэтому их нужно правильно выбрать.

Наиболее подходящими остаются «20 – 50 градусов». Низкая граница в 20 градусов понадобится в спортивных комнатах, а также нередко летом для подогрева «ледяного» плиточного пола, но воздух при этом нагреваться не будет. Возможно также применение механизма с предустановкой «30 – 60 градусов» в системах частных домов.

Как настроить, отбалансировать коллектор с двухходовым клапаном

Сперва делается настройка расхода теплоносителя в каждом контуре с помощью ротаметров в соответствии с расчетом. При этом двухходовой клапан на входе полностью перекрывается, а кран на байпасе (подача с обратки) открывается, – жидкость циркулирует только по контуру теплого пола через байпас.

После настройки контуров, двухходовой клапан полностью открывается, а вентиль на байпасе постепенно прикрывается. Как только тарелки на ротаметрах сдвинутся, — общий расход через контура начнет уменьшаться, – значит «Готово», система первично отбалансирована «по гидравлике» и работоспособна. Значит данная схема стала «чувствительной» к сопротивлению обратки.

Окончательная балансировка коллектора «По температуре» проводится после укладки стяжки и разогрева теплого пола в течении суток в номинальный режим. На вход коллектора от котла подается +50 градусов, а после байпаса на гребенке подачи должно быть +45 градусов. Если там температура больше, то клапан на байпас открывают (добавляется холод), если меньше, то закрывают. Но, чаще первоначальная настройка «по гидравлике» в особых корректировках не нуждается.

Где устанавливаются ротаметры — на подаче или на обратке?

Существуют два вида ротаметров, – или для подачи, или для обратки. Например, ротаметры для обратки отличают тем, что в нормальном положении тарелка утоплена вниз, а подходящая из контура (снизу) жидкость приподнимает тарелку.

У механизмов для подачи наоборот – без нагрузки тарелка находится вверху колбы, а жидкость идущая с коллектора будет ее опускать вниз.

Перепутать установку ротаметров, – значит запереть контуры, так как жидкость будет прижимать тарелки к седлу, система работать не будет.

Монтаж гребенки теплого пола

Как правильно собрать гребенку для теплого пола и из чего она состоит узнайте из схемы ниже.

Монтаж гребенки осуществляется, согласно определенным условиям:

• Гребенку монтируют на стену на средней высоте или ближе к полу. Можно также использовать специальный коллекторный шкаф, обеспечивающий удобство и эстетичный вид конструкции. Данную оболочку возможно установить как в выемке, по предварительно рассчитанным параметрам, так и обычным способом на полу или на стене. Однако уровень установки должен соответствовать следующему пункту. После установки коллекторного шкафа, в нем проделывают два отверстия (одно для подающей трубы, второй для обратной), после чего проводят монтаж самой конструкции
• Распределитель должен находится выше уровня отопительной магистрали, чтобы, в случае аварии, можно было удалить лишний воздух из системы теплых полов.
• Максимальная длина каждого из контуров с теплоносителем, подключаемых к коллектору, должна быть примерно одинаковой.
• После установки распределителя к нему присоединяют весь функционал (насос, краны, клапаны, воздухоотводчики).
• Совершают настройку и регулировку получившейся системы контуров теплых полов.

Коллекторная система отопления

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.

Не целесообразно монтировать коллекторное отопление для одноэтажных домов площадью до 120 м².

Как проводится регулировка температуры теплоносителя

Чаще всего в качестве теплоносителя применяют обычную или специально подготовленную воду. Запорно-регулировочная арматура для отопления дает возможность контролировать ее температуру в системе не только качественно, но и количественно.

Как производится пофасадное регулирование систем отопления

Детальнее это происходит следующим образом:

Инструкция позволяет увеличивать или уменьшать его:

• на выходе из теплогенератора – регулировка потока теплоносителя будет производиться для всех потребителей;
• в конечных точках магистрального трубопровода – каждый потребитель отдельно от других может автономно проводить регулировку подачи теплоносителя в радиатор отопления.

Запорная предохранительная и регулирующая арматура

К такой категории устройств относят:

• шаровые краны;
• задвижки и вентили;
• редукторы давления;
• контроллеры давления и потока воды;
• обратные клапаны;
• поворотные заслонки и воздухоотводчики;
• манометры;
• балансировочные, предохранительные и запорные клапаны;
• термостатическая арматура.

Их можно устанавливать на всех элементах системы отопления. На нагревательном приборе они позволяют регулировать температуру теплоносителя и предохранять оборудование от аварийных ситуаций. К примеру, когда давление в котле системы отопления вдруг резко повысится, датчик давления заблокирует работу теплогенератора и начнет его сброс.

Регулировочный клапан отопления для батареи

Радиатор

Благодаря использованию местной регулировочной арматуры, удается проводить регулирование системы отопления непосредственно на батареях в каждой комнате. Используют для этого ручные или автоматические клапана, которые перекрывают или открывают ход теплоносителя в радиатор. Благодаря этому температура в последнем также изменяется.

Совет: лучше всего запорную арматуру для радиаторов ставить на каждый прибор индивидуально.

В случае ремонта, замены элемента или аварии регулировочный кран отопления даст возможность полностью перекрыть подачу воды в батарею. Рекомендуем вам выбирать элементы арматуры для системы отопления обдуманно и без спешки, тем более что в продаже периодически появляются новинки, позволяющие более эффективно использовать обогрев дома.

Конструктивные особенности

Для радиаторов применяют 3-х ходовой регулировочный кран отопления с дросселирующим устройством, что дает возможность получать более плавную регулировку. Применяют также краны и с двойной регулировкой.

На фото – термостатический смеситель

Устройства состоят из:

• корпуса, в котором есть проходы для теплоносителя;
• внутреннего стакана, в котором проделаны круглые прорези;
• шпинделя с рукояткой;
• стопора.

Регулирование потока горячей воды происходит с помощью поворота рукоятки, когда внутренний бронзовый стакан начинает перемещаться вверх-вниз, из-за чего его сечение меняется. Таким способом можно полностью перекрыть ему доступ в радиатор или систему.

Регулировка отопления в доме с помощью термостатического крана

Помимо запорных вентилей на каждой теплотрассе устанавливают несколько задвижек.

Их располагают на:

• входе и выходе из теплогенератора;
• подводящих магистралях;
• теплообменниках;
• обводных линиях.

Открытая задвижка никакого сопротивления потоку воды не оказывает.

Конструктивно она состоит из:

• металлического корпуса;
• рычага управления;
• дискового затвора.

Совет: с помощью задвижки удается перекрывать поток в любом направлении, вентили предназначены для перекрывания движения теплоносителя только одном.

Регулировка температуры

Большую роль на комфортность проживания оказывает возможность контроля температурного режима в помещении. Для этого предусмотрена термостатическая арматура, позволяющая регулировать нагрев воздуха за счет автоматического изменения потока теплоносителя, проходящего через радиатор отопления.

На его входе устанавливают специальный клапан, программируемый на поддержание в комнате заданной температуры. Относительно этих значений и происходит регулировка.

В большинстве случаев все батареи сегодня комплектуются подобными устройствами. Термостатическая головка оборудования является программируемой.

Управление у нее:

• механическое – нанесена шкала со значениями необходимой температуры;
• электронное – дисплей с кнопками, из-за этого цена оборудования выше, зато показания точнее.

Как отрегулировать систему отопления термостатической электронной головкой

Достаточно один раз выставить необходимое значение температуры для комнаты. В дальнейшем прибор сам будет заботиться о ней без вашего участия. Подача горячего теплоносителя системы отопления в радиатор будет производиться в автоматическом режиме.