Система отопления: существующие схемы и особенности организации подачи и отвода (обратки) теплоносителя. Особенности функционирования систем отопления: перепад давления между подачей и обраткой Настройка системы отопления

Схема системы с регуляторами

Каждый отопительный сезон преподносит свои сюрпризы с трудностями обогрева помещений, как для жителей многоэтажных домов, так и частных коттеджей. От того, как отрегулирована температура батарей отопления, зависит качество равномерного обогрева всех помещений дома.

Для чего нужно производить регулировку

Настройка оптимальной температуры батарей отопления позволяет создать внутри помещения максимально комфортные условия пребывания. Кроме этого, регулировка позволяет:

1. Убрать эффект завоздушивания в батареях, дать возможность теплоносителю свободно передвигаться по трубопроводу системы отопления, эффективно отдавая свое тепло внутреннему пространству помещения.
2. Снизить до 25% затраты на теплопотребление.
3. Не держать постоянно открытыми окна, при чрезмерном перегреве воздуха в помещении.

Настройкой отопления и регулировкой батарей, желательно заниматься перед началом отопительного сезона. Это нужно для того, чтобы потом не испытывать дискомфорта в квартире и не настраивать температуру нагрева батарей в авральном режиме. До настройки и регулировки радиаторов изначально летом нужно произвести теплоизоляцию всех окон. Кроме этого, нужно учесть особенности месторасположения квартиры:

• В середине или в угловой части дома.
• Нижний или верхний этаж.

Проанализировав ситуацию, желательно воспользоваться энергосберегающими технологиями для максимального сохранения тепла внутри квартиры:

• Утеплить стены, углы, полы.
• Провести гидро и теплоизоляцию швов между бетонными стыками панельного дома.

Без этих работ, регулировать температуру радиаторов будет бесполезно, так как львиная доля тепла будет обогревать улицу.

Виды отопительных систем и принцип регулировки радиаторов

Чтобы правильно провести регулировку температуры радиаторов, нужно знать общее устройство системы отопления и разводку труб теплоносителя.

• В случае индивидуального отопления, регулировка проходит легче, когда:

1. Система запитана от мощного котла.
2. Каждая батарея обустроена трехходовым краном.
3. Смонтирована принудительная прокачка теплоносителя.

На этапе монтажных работ индивидуального отопления необходимо учесть минимальное количество изгибов в системе. Это нужно для того, чтобы уменьшить потери тепла и не снизить давление теплоносителя, подаваемого на радиаторы.

Для равномерного прогрева и рационального использования тепла, на каждой батарее монтируется вентиль. С ним можно уменьшить подачу воды или отключить ее от общей системы отопления в неиспользуемом помещении.

• В системе центрального отопления многоэтажных домов, обустроенных подачей теплоносителя по трубопроводу сверху вниз вертикально, отрегулировать радиаторы невозможно. При таком раскладе верхние этажи открывают окна из-за жары, а в помещениях нижних этажей холодно, так как там батареи еле теплые.
• Более совершенная однотрубная сеть. Здесь теплоноситель подается на каждую батарею с последующим возвращением его на центральный стояк. Поэтому заметной разницы температур в квартирах верхних и нижних этажей этих домов нет. При этом подающая труба каждого радиатора обустраивается регулирующим клапаном.
• Двухтрубная система, где монтируются два стояка, обеспечивает подачу теплоносителя на радиатор отопления и обратно. Для увеличения или уменьшения потока теплоносителя каждая батарея обустраивается отдельным клапаном с терморегулятором ручного или автоматического управления.

Типы регулировочных кранов

Существующие современные технологии теплоснабжения позволяют устанавливать на каждый радиатор специальный кран, контролирующий качество тепла. Этот регулировочный кран представляет собой теплообменник запорной арматуры, который подсоединяется с помощью труб к батарее отопления.

По принципу своей работы эти краны бывают:

• Шаровыми, которые служат в первую очередь 100% защитой от аварийных ситуаций. Эти запорные устройства, представляют собой конструкцию, которая способна поворачиваться на 90 градусов, и может пропускать воду или препятствовать прохождению теплоносителя.

Шаровый кран нельзя оставлять в полуоткрытом состоянии, так как в этом случае может повредиться уплотнительное кольцо и образоваться течь.

• Стандартными, где нет никакой шкалы температур. Их представляют традиционные бюджетные вентили. Они не дают абсолютной точности регулировки. Частично перекрывая доступ теплоносителя в радиатор, они изменяют температуру в квартире на неопределенное значение.
• С термической головкой, которые позволяют регулировать и контролировать параметры системы отопления. Такие терморегуляторы бывают автоматическими и механическими.

Обычный терморегулятор прямого действия

Терморегулятор прямого действия представляет собой простое устройство для контроля температуры в радиаторе отопления, который устанавливается возле него. По своей конструкции – это герметичный цилиндр, в который вставлен сифон со специальной жидкостью или газом, четко реагирующим на изменения температуры теплоносителя.

При ее повышении жидкость или газ расширяются. Это приводит к повышению давления на шток в клапане терморегулятора. Он, в свою очередь, перемещаясь, перекрывает поток теплоносителя. При охлаждении радиатора, происходит обратный процесс.

Терморегулятор с электронным датчиком

Это устройство по принципу работы не отличается от предыдущего варианта, единственная разница – в настройках. Если в обычном терморегуляторе они выполняются вручную, то электронный датчик в этом не нуждается.

Здесь заранее устанавливается температура, а датчик следит за ее поддержанием в заданных пределах. Контрольные параметры температуры воздуха электронный термостатический датчик регулирует в пределах от 6 до 26 градусов.

Пошаговая инструкция регулировки температуры

Чтобы обеспечить комфортные условия пребывания в помещении нужно выполнить некоторые основные действия.

1. Изначально на каждой батарее необходимо стравить воздух до того, пока из крана струйкой не потечет вода.
2. Затем необходимо отрегулировать давление в батареях.
3. Для этого в первой батарее от котла нужно открыть вентиль на два оборота, на второй – на три, и далее по такой же схеме, увеличивая на каждом радиаторе количество оборотов открываемого вентиля. Таким образом, давление теплоносителя равномерно распределится по всем радиаторам. Это обеспечит ему нормальное прохождение по трубам и лучший прогрев батарей.
4. В принудительной системе отопления прокачку теплоносителя, контроль рационального потребления тепла помогут осуществить регулировочные вентили.
5. В проточной системе хорошо регулируют температуру, встроенные в каждую батарею терморегуляторы.
6. В двухтрубной системе отопления можно контролировать не только температуру теплоносителя, но и его количество в батареях с помощью как ручной, так и автоматической систем управления.

Большая часть отопительных систем многоквартирных и частных домов построена именно по этой схеме. В чем ее преимущества и есть ли недостатки?

Может ли быть смонтирована двухтрубная система отопления своими руками?

Отличие двухтрубной системы отопления от однотрубной

Давайте для начала определимся, что это вообще за зверь – двухтрубная система отопления. Что она использует именно две трубы – нетрудно догадаться из названия; но куда они ведут и зачем нужны?

Дело в том, что для нагрева отопительного прибора любым теплоносителем нужна его циркуляция. Она может быть достигнута одним из двух способов:

1. Однотрубная схема (так называемого барачного типа)
2. Двухтрубное отопление.

В первом случае вся отопительная система представляет собой одно большое кольцо. Оно может размыкаться отопительными приборами, либо, что куда разумнее, они могут ставиться в параллель трубе; главное – то, что через отапливаемое помещение не проходит отдельно подающего и обратного трубопровода.

Вернее, в этом случае эти функции совмещает одна и та же труба.

Что в этом случае мы приобретаем, а что теряем?

• Достоинство: минимальные затраты материалов.
• Недостаток: большой разброс температуры теплоносителя между радиаторами в начале и в конце кольца.

Вторая схема – отопление двухтрубное — чуть сложнее и затратнее. Через все помещение (в случае многоэтажного дома – как минимум на одном его этаже или в подвале) идут два трубопровода – подающий и обратный.

По первому горячий теплоноситель (чаще всего обычная техническая вода) направляется к отопительным приборам, чтобы отдать им тепло, по второму – возвращается.

Каждый отопительный прибор (или стояк с несколькими отопительными приборами) ставится в разрыв между подачей и обраткой.

Основных следствия такой схемы подключения два:

• Недостаток: намного больше расход трубы на два трубопровода вместо одного.
• Достоинство: возможность подать на ВСЕ отопительные приборы теплоноситель примерно одинаковой температуры.

Совет: на каждый отопительный прибор в случае большого помещения обязательно нужно ставить регулировочный дроссель.

Это позволит выровнять температуру точнее, сделав так, что ток воды из подачи в обратку на ближних радиаторах не будет «садить» более удаленные от котла или элеватора.

Особенности двухтрубных отопительных систем в многоквартирных домах

В случае многоквартирных домов, разумеется, никто не ставит дроссели на отдельные стояки и не регулирует расход воды постоячно; уравнивание температуры теплоносителя на разном расстоянии от элеватора достигается другим способом: подающий и обратный трубопроводы, идущие по подвалу (так называемая лежневка отопления) имеет куда больший диаметр, чем отопительные стояки.

Увы, в новых домах, построенных после распада Советского Союза и исчезновения жесткого госконтроля над строительными организациями стало практиковаться использование труб примерно одинакового диаметра на стояках и лежневке, а также тонкостенных труб, установленных на сварку вентилей и прочих милых признаков нового общественного строя.

Следствие такой экономии – холодные радиаторы в квартирах, находящихся на максимальном расстоянии от элеваторного узла; по забавному стечению обстоятельств эти квартиры обычно угловые и имеют общую стену с улицей. Довольно холодную стену.

Однако мы отступили от темы. Система двухтрубная отопления в многоквартирном доме имеет еще одну особенность: для ее нормального функционирования вода должна циркулировать через стояки, поднимаясь и опускаясь вверх и вниз. Если что-то мешает ей – стояк со всеми батареями остается холодным.

Что же делать в случае, если система отопления дома запущена, но радиаторы имеют комнатную температуру?

1. Убедитесь, что вентиля на стояке открыты.
2. Если все флажки и барашки в положении «открыто» — перекройте один из парных стояков (мы, разумеется, говорим о доме с , где обе лежневки находятся в подвале) и откройте расположенный рядом с ним сбросник.
   Если вода идет с нормальным напором – препятствий к нормальной циркуляции стояка, кроме воздуха в его верхних точках, нет. Совет: слейте побольше воды, пока после продолжительного фырканья воздухо-водяной смеси не пойдет мощная и стабильная струя горячей воды. Возможно, в этом случае вам не понадобится подниматься на верхний этаж и стравливать там воздух – циркуляция после запуска восстановится.
3. Если вода не идет – попробуйте перепустить стояк в противоположном направлении: возможно, где-то застрял кусочек окалины или шлака. Противотоком его может вынести.
4. Если все попытки не возымели действия и стояк не идет на сброс – скорее всего предстоит поиск помещения, в котором делался ремонт и менялись отопительные приборы. Тут можно ждать любой каверзы: снятого и заглушенного радиатора без перемычки, полностью обрезанного стояка с заглушками на обоих концах, перекрытого из общих соображений дросселя – опять-таки в отсутствие перемычки… Человеческая глупость поистине дает представление о бесконечности.

Особенности системы верхнего розлива

Еще один способ, которым осуществляется монтаж двухтрубной системы отопления – так называемый верхний розлив. В чем разница? Только в том, что подающий трубопровод перекочевывает на чердак или верхний этаж. Вертикальная труба соединяет подающий розлив с элеватором.

Циркуляция сверху вниз; путь воды от подачи до обратки при той же высоте здания вдвое короче; весь воздух оказывается не в перемычках стояков в квартирах, а в специальном расширительном бачке в верхней части подающего трубопровода.

Запуск такой системы отопления неизмеримо проще: ведь для полноценной работы всех стояков отопления не нужно попадать в каждое помещение на верхнем этаже и стравливать там воздух.

Проблематичнее отключать стояки при необходимости ремонта: ведь нужно и спуститься в подвал, и подняться на чердак. Запорная арматура расположена и там, и там.

Однако вышеперечисленные двухтрубные системы отопления характерны все-таки в большей степени для многоквартирных домов. Что же с частниками?

Начать стоит с того, что в частных домах используемая 2х-трубная система отопления может быть лучевой и последовательной по типу подключения отопительных приборов.

1. Лучевая: от коллектора к каждому отопительному прибору идет своя подача и своя обратка.
2. Последовательная: от общей пары трубопроводов радиаторы запитываются все отопительные приборы.

Преимущества первой схемы подключения сводятся в основном к тому, что при таком подключении не требуется балансировка двухтрубной системы отопления – не нужно настраивать проходимость дросселей у расположенных ближе к котлу радиаторов. Температура и так везде будет одинаковой (конечно, при хоть примерно одинаковой длине лучей).

Ее основной недостаток – самый большой расход труб среди всех возможных схем. Кроме того, подводку к большей части радиаторов будет просто нереально протянуть по стенам, сохранив сколь-нибудь пристойный внешний вид: их придется прятать под стяжку при строительстве.

Можно, конечно, протащить и по подвалу, но вспомните: в частных домах подвалов достаточной высоты со свободным доступом туда зачастую просто нет. Кроме того, лучевую схему сколь-нибудь удобно использовать только при строительстве одноэтажного дома.

Что же мы имеем во втором случае?

Безусловно, от основного недостатка однотрубного отопления мы ушли. Температура теплоносителя во всех отопительных приборах теоретически может быть одинаковой. Ключевое слово – теоретически.

Настройка системы отопления

Для того, чтобы все заработало именно так, как нам хочется, понадобится настройка двухтрубной системы отопления.

Сама процедура настройки предельно проста: требуется крутить дроссели на радиаторах, начиная с ближних к котлу, уменьшая проток через них воды. Цель – сделать так, чтобы уменьшение протока воды через ближние отопительные приборы увеличило расход воды на дальних.

Алгоритм прост: чуть поджимаем вентиль и замеряем температуру на дальнем отопительном приборе. Термометром или на ощупь – в данном случае все равно: человеческая рука прекрасно чувствует разницу в пять градусов, а большей точности нам и не надо.

Увы, более точного рецепта, кроме как «поджимать и мерить», дать нельзя: рассчитать точную проходимость для каждого дросселя при каждой температуре теплоносителя, а потом еще и отрегулировать его для достижения нужных цифр – задача малореальная.

Два момента, которые нужно учесть, когда осуществляется регулировка двухтрубной системы отопления:

1. Она занимает много времени просто потому, что после каждого изменения динамики теплоносителя распределение температур стабилизируется долго.
2. Регулировка отопления двухтрубной системы должна осуществляться ДО наступления холодов. Это не даст вам разморозить систему отопления дома, если промахнетесь с настройкой.

Совет: при небольшом объеме теплоносителя можно использовать незамерзающие теплоносители — те же антифриз или масло. Это дороже, зато можно оставлять зимой дом без отопления, не боясь за трубы и батареи.

Горизонтальная система разводки

С горизонтальным расположением подающего и обратного трубопроводов последнее время из своей вотчины – частных и низкоэтажных домов – стала проникать в многоэтажные новостройки.

По-видимому, в наибольшей степени это связано с тем, что начали набирать популярность квартиры – студии: при большой площади помещения без внутренних перегородок просто нерентабельно тянуть стояки через перекрытия, как подразумевает 2 трубная система отопления вертикального типа; гораздо проще сделать разводку по горизонтали.

Двухтрубная горизонтальная система отопления в типовом современном доме выглядит так: стояки из подвала проходят по подъезду. На каждом этаже в стояки делаются врезки, которые через вентиля подают теплоноситель в квартиру и отводят отработанную воду в обратный трубопровод.

Все же остальное в точности как в частном доме: две трубы, батареи и дроссели на каждой из них. К слову, горизонтальная система отопления – двухтрубная или однотрубная – проще в ремонте: для демонтажа и замены участка трубы не нужно нарушать целостность перекрытия; это, несомненно, стоит записать в достоинства такой схемы.

Система отопления горизонтальная двухтрубная имеет одну особенность, которая вытекает из ее устройства и накладывает свой отпечаток на запуск отопления. Для того, чтобы отопительный прибор переносил максимум тепла от теплоносителя к воздуху помещения, он должен быть заполнен полностью.

А это означает, что каждый такой отопительный прибор, находясь в типичном случае выше подающего и обратного трубопроводов, должен быть оборудован краном Маевского либо любым другим сбросником в верхней части.

Совет: Краны Маевского весьма компактны и эстетичны, но не являются самым удобным устройством для удаления воздуха из радиатора.

Там, где эстетика неважна (к примеру, когда отопительные приборы закрываются декоративными решетками), куда удобнее будет поставить водоразборный кран носиком вверх или шаровый вентиль.

Не станем заносить эту особенность в список недостатков: обойти батареи в одной квартире раз в году – невелик труд.

Как легко догадаться, система отопления двухтрубная горизонтальная – это не только решение строго для одноэтажных строений либо для многоквартирных домов с квартирами-студиями. К примеру, двухэтажный дом с раздельными комнатами тоже может обогреваться таким же образом; придется лишь сделать разводку идентичной на обоих этажах и подвести трубопроводы от котла к обеим системам.

Разумеется, балансировке такой системы отопления придется уделить чуть больше времени; но это мероприятие разовое, и его нетрудно пережить раз за несколько лет.

Напоследок – несколько определений и просто полезных советов.

По направлению тока воды в трубопроводах система отопления 2 х трубная может быть тупиковой и прямоточной.

• Двухтрубная тупиковая система отопления – это система, в которой теплоноситель движется по подающему и обратному трубопроводу в противоположных направлениях.
• В прямоточной двухтрубной системе отопления направление тока в обоих трубопроводах совпадает.

В частных домах могут применяться системы отопления двухтрубные как с принудительной, так и с естественной циркуляцией.

• Принудительную циркуляцию теплоносителя обеспечивает циркуляционный насос; это тихое и маломощное устройство поставляется, в частности, в одном корпусе с многими электрокотлами.
• Естественная циркуляция используется в небольших по объему системах отопления; принцип ее работы основан на том, что горячая вода обладает меньшей плотностью и устремляется вверх.

Двухтрубная закрытая система отопления, то есть система с постоянным давлением и без как водоразбора, так и притока теплоносителя извне, является наиболее популярным решением для частных домов с электрокотлами.

Для того, чтобы перенести тепло в дальние комнаты от твердотопливного котла или печки, вполне подойдет и открытая одно и двухтрубная система.

Проект двухтрубной системы отопления может включать в качестве отопительных приборов радиаторы любого типа, регистры и конвектора; теплый пол подразумевает другой способ подключения.

Для того, чтобы выполнить монтаж отопления двухтрубной системы, безусловно, лучше привлечь к участию в работах специалистов. Однако обилие материалов по этой теме в интернете и простота сборки современных водопроводных и отопительных систем с помощью фитингов и машинок для дает возможность выполнить эту работу и дилетанту – было бы желание.

Если вами монтируется двухтрубная система отопления двухэтажного дома, при балансировке системы стоит учесть особенность сообщающихся этажей в плане распределения тепла: при прочих равных на втором этаже всегда будет теплее.

Любая отопительная схема функционирует при определенных значениях напора и температуры теплоносителя, которые рассчитываются еще на этапе ее проектирования. Однако в процессе эксплуатации возможны ситуации, когда перепад давления в системе отопления отклоняется от нормативного уровня в большую или меньшую сторону и, как правило, требует корректирования для обеспечения эффективности, а в ряде случаев и безопасности.

Рабочее давление в системе теплоснабжения

Рабочим считается давление, величина которого обеспечивает оптимальную работу всего отопительного оборудования (в т.ч. источника отопления, насоса, расширительного бака). При этом оно принимается равным сумме давлений:

• статического – создается столбом воды в системе (в расчетах принимается соотношение: 1 атмосфера (0,1 МПа) на 10 метров);
• динамического – обусловлено работой циркуляционного насоса и конвективным движением теплоносителя при его нагреве.

Понятно, что в разных схемах отопления величина рабочего напора будет отличаться. Так, если для теплоснабжения дома предусмотрена естественная циркуляция теплоносителя (применимо для индивидуального малоэтажного строительства), его значение превысит показатель статического лишь на незначительную величину. В принудительных же схемах его принимают максимально допустимым для обеспечения более высокого КПД.

Следует иметь в виду, что предельные показатели рабочего давления определяются характеристиками элементов системы отопления. К примеру, при использовании чугунных радиаторов оно не должно превышать 0,6 МПа.

Численно величина рабочего напора составляет:

• для одноэтажных строений с открытой схемой и естественной циркуляцией воды–0,1 МПа (1 атмосфера) на каждые 10 м столба жидкости;
• для малоэтажных зданий с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
• для многоэтажных домов – до 1 МПа.

Контроль рабочего давления в отопительных схемах

Для нормального безаварийного функционирования системы теплоснабжения необходимо регулярно контролировать величину температуры и напора теплоносителя.

Для проверки последнего обычно применяют деформационные манометры с трубкой Бурдона. Для измерения давлений малой величины могут использоваться их разновидности – диафрагменные приборы.

Необходимо помнить, что после гидроударов такие модели требуется поверять, т.к. они будут показывать завышенные значения при последующих контрольных измерениях.

Рисунок 1 – Деформационный манометр с трубкой Бурдона

В системах, где предусмотрены автоматический контроль и регулирование давления дополнительно используются различные типы датчиков (к примеру, электроконтактные).

Размещение манометров (точки врезки) определяются нормативами: приборы должны быть установлена на наиболее важных участках системы:

• на входе и выходе источника отопления;
• до и после насоса, фильтров, грязевиков, регуляторов давления (при их наличии);
• на выходе магистрали от ТЭЦ или котельной и на вводе ее в здание (при централизованной схеме).

Не стоит пренебрегать этими рекомендациями даже при проектировании небольшого отопительного контура с использованием маломощного котла, т.к. это не только обеспечивает безопасность системы, но и ее экономичность за счет оптимального расхода воды и топлива.

Рисунок 2 – Участок отопительной схемы с установленными манометрами

Для возможности обнуления, продувки и замены приборов без остановки работы системы подключать их рекомендуется через трехходовые краны.

Перепад давления и его значение для функционирования системы отопления

Для оптимального функционирования любой отопительной схемы необходим стабильный и определенной величины перепад давлений, т.е. разность его значений на подаче теплоносителя и обратке. Как правило, она должна составлять 0,1-0,2 МПа.

Если данный показатель меньше, это свидетельствует о нарушении движения теплоносителя по трубопроводам, в результате чего вода проходит через радиаторы, не нагревая их в требуемой степени.

В случае превышения величины перепада указанного выше значения можно говорить о «застое» системы, одной из причин которого является завоздушивание.

Следует отметить, что резкие изменения напора негативно сказываются на работоспособности отдельных элементов отопительной схемы, зачастую выводя их из строя.

Способы регулирования рабочего давления и обеспечения стабильности его перепада на подаче и обратке

1. Прежде всего, необходимо помнить, что оптимальная работа системы теплоснабжения, в т.ч. создание требуемого давления в ней, зависит от корректности проектирования, в частности, гидравлических расчетов, и монтажа магистралей и трубопроводов, а именно:
   — подающая магистраль в большинстве схем должна располагаться наверху, обратная, соответственно, внизу;
   — для изготовления розливов следует использовать трубы диаметром 50-80 мм, для стояков – 20-25 мм;
   — подводка к приборам отопления может выполняться из тех же труб, из которых выполнены стояки, или на шаг меньше.

   Занижать сечение обвязки радиаторов допускается только при наличии перед ними перемычки.

   

   Рисунок 3 – Перемычка перед радиатором отопления

2. Как известно, при повышении температуры теплоноситель увеличивается в объеме и повышает давление в отопительной системе. Например, при 20 0С оно может увеличиться на 0,13 МПа, при 70 0С – на 0,19 МПа. Поэтому одним из вариантов регулирования напора является изменение степени нагретости воды.
3. Для увеличения напора теплоносителя, что обычно требуется для обеспечения теплом верхних этажей высотных зданий, применяют циркуляционные насосы.
4. Автоматическое регулирование рабочего давления и его перепада в отопительных схемах небольших домов осуществляется посредством расширительных баков, как правило, мембранного типа. Они начинают работать тогда, когда величина давления в системе достигает 0,2 МПа. При этом данные устройства отбирают излишки горячего теплоносителя, вследствие чего напор поддерживается на требуемом уровне.

   

   Рисунок 4 – Мембранный расширительный бак

   Расширительный бак, объем которого обычно принимается равным около 10 % от общего объема системы, может монтироваться в любой части контура. Однако специалисты рекомендуют устанавливать его на прямом участке трубопровода обратки перед циркулярным насосом (при его наличии).

   Для предотвращения ситуации, когда емкости устройства не хватает при продолжающемся росте давления, в схемах предусмотрено использование предохранительного клапана, выводящего из системы излишки теплоносителя.

5. В больших и сложных отопительных системах, например, в многоэтажных зданиях, для подержания нормативного давления применяют регуляторы, которые дополнительно предотвращают завоздушивание даже при резких изменениях напора в магистралях, а также шумообразование на регулирующих клапанах. Монтируют их или на перемычке между подающим и обратным трубопроводами, или на байпасной линии насоса.

   

   Рисунок 5 – Регулятор давления

6. Еще одним способом регулирования напора в схемах теплоснабжения многоуровневых домов можно назвать использование запорной арматуры. Например, при необходимости повышения давления уменьшают сечение обратного трубопровода с помощью задвижки.

Поиск причин падения и повышения перепада давления

Отклонение давления в большую или меньшую сторону от нормативного требует установления причины этого явления и ее устранения.

Падение давления в схеме теплоснабжения

Если падает давление в системе отопления, то с большей долей вероятности можно говорить об утечке теплоносителя. Наиболее уязвимыми являются имеющиеся швы, стыки и соединения.

Для проверки этого отключают насос и следят за изменениями статического давления. При продолжающемся снижении напора необходимо найти поврежденный участок. Для этого рекомендуется последовательно отключать различные участки контура, а после определения точного места, производят ремонт или замену изношенных элементов.

Если же статическое давление остается стабильным, причина снижения напора связана с неисправностью или насоса, или отопительного оборудования.

Следует иметь в виду, что кратковременное падение давления может быть обусловлено особенностью работы регулятора, который с определенной периодичностью перепускает часть воды из подачи в обратку. В случае, когда радиаторы отопления прогреваются равномерно и до требуемой температуры, можно говорить, что перепад был связан с указанным выше циклом.

Среди других возможных причин можно назвать:

• удаление воздуха через воздушники, в результате чего уменьшается объем теплоносителя в системе;
• снижение температуры воды.

Повышение давления в системе

Подобная ситуация наблюдается при замедлении или остановке движения теплоносителя в отопительном контуре. Наиболее вероятными причинами этого являются:

• возникновение воздушной пробки;
• загрязнение фильтров и грязевиков;
• особенности функционирования регулятора давления или неправильная настройка его работы;
• постоянная подпитка теплоносителя вследствие сбоя автоматики или некорректно отрегулированных задвижек на подаче и обратке.

Нужно отметить, что нестабильность давления наиболее часто отмечается во вновь запущенных системах и связана с постепенным удалением воздуха. Это может считаться нормой, если после доведения объема теплоносителя и давления до рабочих значений, которое продолжается от нескольких дней до нескольких недель, никакие отклонения не фиксируются.
В противном случае следует говорить о неправильно произведенном гидравлическом расчете, в частности, принятом объеме расширительного бака.

Нередкая ситуация – один радиатор горячее другого, чего не должно быть. Или в одном месте дома прохладно, а в другом жарко. Значит, систему отопления нужно как-то наладить, как говорят специалисты, – отбалансировать. Возможно, что для этого не нужно вовсе вызывать сантехника, а отрегулировать отопление можно и своими руками.

Для этого на каждом радиаторе или между плечами системы должны быть установлены регулировочные краны или (и) балансировочные клапаны.

Но в некоторых случаях систему нужно переделывать. Далее подробней о возможных неполадках в отоплении и правилах балансировки.

Если не хватает мощности радиаторов

Бывает и так, что отбалансировать систему отопления затруднительно, так как распределение мощности радиаторов совсем не соответствует теплопотерям комнат.

Рекомендации по подбору радиаторов следующие: на 10 м кв. площади – 1 кВт, но это значение умножают на 1,2 если в комнате одно окно, 1,3 если окно большое, 1,4 если два окна и комната угловая, 1,5 если там уже 3 окна или большая площадь остекления.

Кроме того мощность радиатора указывается для температуры 90 градусов, но ведь топить собираемся максимум на 70 градусов, не так ли? Значит, теплопотери умножаем еще на 1,3. А если применяется низкотемпературный обогрев – не более 50 градусов, то еще раз умножаем на 1,3.
Почему низкотемпературный обогрев самый комфортный и экономичный?

Мощность одной секции алюминиевого, биметаталлического радиатора (толщиной и шириной примерно 80 мм), или чугунного радиатора (старого образца типа МС-140) составляет приблизительно 170 — 180 Вт. Наборку из 7 секций принято считать не менее чем киловатной.

Кроме того, радиаторы должны устанавливаться в характерных местах, чтобы создавать тепловую завесу источнику холода. Типично – под окнами, возле двери.

Лучше распределить количество секций батарей (размеров) в соответствии с теплопотерями и особенностями системы отопления, чем балансировать, прикрывать ток жидкости.

Простые причины неполадок системы отопления

Возможно, что в системе отопления находится воздух и по этой причине теплоноситель плохо поступает к одному или нескольким отопительным приборам.

В самых высоких местах в трубопроводе устанавливают воздушные краны (краны Маевского) которые можно открыть вручную. Или автоматические воздухоотводчики. Краны Маевского обычно устанавливают и на каждом радиаторе. Пройдитесь по системе, откройте краны, спустите воздух.

Еще причине плохой работы – засорение, в первую очередь, фильтрующего элемента. Открутите фильтр и прочистите его.
Перед любой балансировкой системы отопления прочистите фильтр.

В неправильно-собранных системах, кроме того, может быть засорение в нижних точках на перепадах уровня трубопровода, и завоздушивание в верхних точках, например трубопровод обведен вокруг двери без воздухоотводчика.

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.

Пример, как отрегулировать отопление в одноэтажном доме

Характерный пример – не удалось сделать два плеча тупиковой схемы, так как прокладке труб мешала дверь, сделали одно плечо и насадили на него «аж» 7 радиаторов.

В результате температура последнего в плече на 9 градусов меньше чем ближайшего к котлу. Можно сделать такие действия – на последних 3 радиаторах краны полностью оставить открытые. На первом балансировочный кран открыть из положения полного закрытия на 1,5 оборота, на втором – на 2 оборота, на 3 и 4 на 2,5 оборота.

Подразумевается, что всего балансировочный клапан регулируется в 4,5 оборота, а длина трубопроводов в пределах небольшого дома. Но регуляторы бывают разной конструкции, длины разные, поэтому в каждом случае – свое количество оборотов.

После балансировки нужно выждать минут 20 затем снова измерять температуру входящего патрубка радиатора, возможно придется дополнительно что-то регулировать на четверть оборота…

Принципы регулировки

Создавать значительные закрытия нельзя.
Основной принцип балансировки – максимально открыть путь для движения теплоносителя. Закрытие – это вынужденная мера.

Поэтому добиться в данном примере одинаковой температуры не стоит. Правильно согласиться с тем, что первый будет горячее на 3 – 4 градуса при температуре теплоносителя в 80 градусов и на пару градусов при низкотемпературном обогреве 50 градусов.

А чем мерить-то? Профессионалы посмотрели бы на каждый радиатор через тепловизор и сделали теплофото. Но можно обойтись и контактными термометрами – специальные приборы для монтажников-отопителей. Но в быту чаще меряют просто рукой и судят по ощущениям. Чувствительная в этом отношении мочка уха – но стоит ли ухом тереть по радиаторам…

Пример для двухэтажного дома

Еще характерный пример, когда проектировщики-монтажники сумели так сделать систему отопления, что установили и на первом и на втором этажах примерно равную мощность радиаторов (площади примерно равны), причем балансировку этажей относительно друг друга впаять забыли.

В результате на первом этаже все еще холодно, а на втором этаже уже жара.

Опять выручат балансировки установленные непосредственно на радиаторах. На втором этаже просто отрываем краны на 2 оборота вместо полных 4,5, уменьшив, таким образом ток жидкости процентов на 30. Снизив энергоотдачу, выравниваем температурный режим, при необходимости закрываем больше…

Дополнительная информация –

Схема на которой отсутствует возможность балансировки между двумя плечами — типичная ошибка в самодельных системах.

Наладка по проекту

При обычном грамотном монтаже современной системы отопления балансировка не нужна вовсе, схема делается так, что все радиаторы греют оптимально. К тому же зачастую их автоматизируют термоголовками, с помощью которых можно задать температуру в отдельной комнате.

Небольшую сумятицу в вопросы наладки отопления вносят проектировщики и проектные данные. В проекте закладывается количество проходящего теплоносителя и балансировка каждого радиатора – насколько оборотов должен быть повернут каждый балансировочный кран определенного типа.

Этим достигается некая точность выполнения проектных решений. Но для пользователя это практически не имеет значения, так как соблюдение проектной точности весьма мало влияет на конечный результат. А большие значения балансировки (как в примерах выше) в проекте заложены быть не могут. Поэтому на очень точное регулирование в соответствии с проектом можно не обращать внимания.

Шумящий радиатор

Еще один момент, который требует решения, – слишком большое количество теплоносителя проходящего через радиатор. При этом радиатор шумит и это неприятно. Причины – неправильная схема отопления, забалансированность (закрытость) других радиаторов, слишком мощный насос в системе. Все это нужно устранять.

Слишком мощный насос – болезнь самодельных систем отопления, потому как домашним мастерам «кажется», что кашу маслом не испортишь. Но здесь получается другое — немалые деньги на ветер и шум в радиаторах.
Шумящий радиатор требует балансировки системы или ее переделки.

За счет чего создается перепад давлений в системах отопления и водоснабжения? Для чего он нужен? Как регулировать перепад? В силу каких причин в системе отопления падает давление? В статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Функции

Для начала выясним, зачем создается перепад. Его главная функция – обеспечение циркуляции теплоносителя. Вода всегда будет двигаться из точки с большим давлением в точку, где давление меньше. Чем больше перепад – чем больше скорость.

Полезно: ограничивающим фактором становится растущее с увеличением скорости потока гидравлическое сопротивление.

Кроме того, перепад искусственно создается между циркуляционными врезками горячего водоснабжения в одну нитку (подачу или обратку).

Циркуляция в данном случае выполняет две функции:

1. Обеспечивает стабильно высокую температуру полотенцесушителей , которые во всех современных домах размыкают собой один из соединенных попарно стояков ГВС.
2. Гарантирует быстрое поступление горячей воды к смесителю вне зависимости от времени суток и водоразбора по стояку. В старых домах без циркуляционных врезок воду по утрам приходится подолгу сливать до ее нагрева.

Наконец, перепад создается современными приборами учета расхода воды и тепла.

Как и для чего? Для ответа на этот вопрос нужно отослать читателя к закону Бернулли, согласно которому статическое давление потока обратно пропорционально скорости его движения.

Это дает нам возможность сконструировать прибор, регистрирующий расход воды без использования ненадежных крыльчаток:

• Пропускаем поток через переход сечения.
• Регистрируем давления в узкой части счетчика и в основной трубе.

Зная давления и диаметры, при помощи электроники можно рассчитывать в реальном времени скорость потока и расход воды; при использовании же термодатчиков на входе и выходе из контура отопления несложно вычислить количество оставшегося в системе отопления тепла. Заодно по разнице расхода на подающем и обратном трубопроводах рассчитывается потребление горячей воды.

Создание перепада

Как создается перепад давлений?

Элеватор

Главный элемент системы отопления многоквартирного дома – элеваторный узел. Его сердцем является сам элеватор – невзрачная чугунная трубка с тремя фланцами и соплом внутри.Прежде, чем объяснить принцип работы элеватора, стоит упомянуть одну из проблем центрального отопления.

Существует такое понятие, как температурный график – таблица зависимости температур трасс подачи и обратки от погодных условий. Приведем небольшую выдержку из него.

Отклонения от графика в большую и меньшую сторону одинаково нежелательны. В первом случае в квартирах будет холодно, во втором – резко растут затраты энергоносителя на ТЭЦ или котельной.

При этом, как легко заметить, разброс между подачей и обратным трубопроводом достаточно велик. При циркуляции, достаточно медленной для такой дельты температур, температура отопительных приборов будет распределена неравномерно. Жители квартир, чьи батареи подключены к стоякам подачи, будут страдать от жары, а владельцы радиаторов на обратке – мерзнуть.

Элеватор обеспечивает частичную рециркуляцию теплоносителя из обратного трубопровода. Впрыскивая через сопло быструю струю горячей воды, он в полном соответствии с законом Бернулли создает быстрый поток с низким статическим давлением, который затягивает дополнительную массу воды через подсос.

Температура смеси заметно ниже, чем у подачи, и несколько выше, чем на обратном трубопроводе. Скорость циркуляции оказывается высокой, а разница температур между батареями – минимальной.

Подпорная шайба

Это несложное приспособление представляет собой диск из стали толщиной не менее миллиметра с просверленным в нем отверстием. Оно ставится на фланец элеваторного узла между циркуляционными врезками. Шайбы ставятся и на подающем, и на обратном трубопроводе.

Важно: для нормальной работы элеваторного узла диаметр отверстий подпорных шайб должен быть больше диаметра сопла.
Обычно разница составляет 1-2 миллиметра.

Циркуляционный насос

В автономных системах отопления напор создается одним или несколькими (по числу независимых контуров) циркуляционными насосами. Наиболее распространенные устройства – с мокрым ротором – представляют собой конструкцию с общим валом для крыльчатки и ротора электромотора. Теплоноситель выполняет функции охлаждения и смазки подшипников.

Значения

Каков перепад давлений между разными участками отопительной системы?

• Между подающей и обратной нитками теплотрассы он составляет примерно 20 – 30 метров, или 2 – 3 кгс/см2.

Справка: избыточное давление в одну атмосферу поднимает водяной столб на высоту 10 метров.

• Перепад между смесью после элеватора и обратным трубопроводом – всего 2 метра, или 0,2 кгс/см2.
• Перепад на подпорной шайбе между циркуляционными врезками элеваторного узла редко превышает 1 метр.
• Напор, создаваемый циркуляционным насосом с мокрым ротором, обычно варьируется от 2 до 6 метров (0,2 – 0,6 кгс/см2).

Регулировка

Как отрегулировать напор в элеваторном узле?

Подпорная шайба

Если быть точным, в случае подпорной шайбы требуется не регулировка напора, а периодическая замена шайбы на аналогичнуюиз-за абразивного износа тонкого стального листа в технической воде. Как своими руками заменить шайбу?

Инструкция, в общем, довольно проста:

1. Все задвижки или вентиля в элеваторе перекрываются.
2. Открывается по одному сброснику на обратке и подаче для осушения узла.
3. Раскручиваются болты на фланце.
4. Вместо старой шайбы устанавливается новая, снабженная парой прокладок – по одной с каждой стороны.

Совет: в отсутствие паронита шайбы вырезаются из старой автомобильной камеры.
Не забудьте вырезать ушко, которое позволит завести шайбу в паз фланца.

1. Болты стягиваются попарно, крест-накрест. После того, как прокладки прижаты, гайки закручиваются до упора не более чем на пол-оборота за раз. Если поспешить, неравномерное сжатие рано или поздно приведет к тому, что прокладку вырвет давлением с одной стороны фланца.

Система отопления

Перепад между смесью и обраткой штатно регулируется только заменой, завариванием или рассверливанием сопла. Однако иногда возникает необходимость убрать перепад, не останавливая отопления (как правило, при серьезных отклонениях от температурного графика в пик холодов).

Это делается регулировкой входной задвижки на обратном трубопроводе; тем самым мы убираем перепад между прямой и обратной нитками и, соответственно, между смесью и обраткой.

1. Замеряем давление на подаче после входной задвижки.
2. Переключаем ГВС на подающую нитку.
3. Вкручиваем манометр в сбросник на обратке.
4. Полностью закрываем входную обратную задвижку и потом постепенно открываем ее до тех пор, пока перепад не уменьшится от первоначального на 0,2 кгс/см2. Манипуляция с закрытием и последующим открытием задвижки нужна для того, чтобы ее щечки максимально опустились на штоке. Если просто прикрыть задвижку, щечки могут просесть в дальнейшем; цена смехотворной экономии времени – как минимум размороженное подъездное отопление.
5. Температура обратного трубопровода контролируется с интервалом в сутки. При необходимости ее дальнейшего снижения перепад убирается по 0,2 атмосферы за раз.

Давление в автономном контуре

Непосредственное значение слова “перепад” – изменение уровня, падение. В рамках статьи мы затронем и его. Итак, почему падает давление в системе отопления, если она представляет собой замкнутый контур?

Для начала вспомним: вода практически несжимаема.

Избыточное давление в контуре создается за счет двух факторов:

• Наличия в системе мембранного расширительного бака с его воздушной подушкой.

• Упругости . Их эластичность стремится к нулю, но при значительной площади внутренней поверхности контура этот фактор тоже сказывается на внутреннем давлении.

С практической стороны это означает, что регистрируемое манометром падение давления в системе отопления обычно вызвано крайне незначительным изменением объема контура или уменьшением количества теплоносителя.

А вот возможный список того и другого:

• При нагреве полипропилен расширяется сильнее, чем вода. При запуске собранной из полипропилена системы отопления давление в ней может незначительно упасть.
• Многие материалы (в том числе алюминий) достаточно пластичны для того, чтобы при длительном воздействии умеренных давлений менять форму. Алюминиевые радиаторы могут просто-напросто раздуваться со временем.
• Растворенные в воде газы постепенно покидают контур через воздухоотводчик, влияя на реальный объем воды в нем.
• Значительный нагрев теплоносителя при заниженном может вызывать срабатывание предохранительного клапана.

  На фото – межсекционная течь на чугунном радиаторе. Зачастую ее можно заметить лишь по следам ржавчины.

  Заключение

  Надеемся, что нам удалось ответить на накопившиеся у читателя вопросы. Прикрепленное к статье видео, как обычно, предложит его вниманию дополнительные тематические материалы. Успехов!