Для чего и как производится балансировка системы отопления

Система отопления – одна из обязательных составляющих дома. Без отопления никак. Отопительная система используется как в частных домах, так и в высоких многоквартирных.

Задачи балансировки

Главной целью балансировки является перераспределение расхода теплоносителя по замкнутым участкам, направляя тепло в места, где ощущается его дефицит. Данная процедура актуальна и уместна в помещениях любой площади, в том числе и частных домах, загородных дачах. Выполнить реконструкцию старой системы отопления сложно и дорого, поэтому в такой ситуации клиенты часто задаются вопросом как отбалансировать систему отопления.

Задачи балансировки

Данная процедура осуществляется согласно государственной программе энергосбережения, в результате проведения отбалансировки значительно снижается потребление теплоносителей, уменьшаются денежные расходы за отопление.

Зачем делать балансировку?

Любая система отопления вне зависимости от ее типа должна обеспечить доставку к батареям расчетного объема теплоносителя, чтобы те, в свою очередь, могли нормально обогревать помещение. Причем каждый радиатор должен получить именно столько горячей воды, сколько нужно. Ни в коем случае не меньше и, желательно, не больше. Однако, всем известно, что большее количество воды всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления.

То есть, если гидравлическая балансировка системы отопления не сделана, то больше всего теплоты попадет в ближайшие к котлу батареи, а самые дальние не получают практически ничего. В одних помещениях жарко, в других – холодно. При этом котел функционирует отнюдь не в экономичном и щадящем режиме, а на максимуме. Ниже на рисунке хорошо отражена картина распределения тепла по системе в двух вариантах: разбалансированной и настроенной как полагается:

Итак, гидравлическая балансировка необходима для:

  • равномерного прогрева всех отопительных приборов,
  • работы котла в нормальном режиме и экономии энергоносителей,
  • во избежание шума больших объемов воды, протекающих через ближние батареи с высокой скоростью.

Балансировка отопительной системы

Проект системы отопления двухэтажного дома и более высоких домов должен быть составлен во время проектировки самого дома. Обязательно знать, где будут располагаться трубы, а также приборы для отопления.

После согласования необходимо подобрать нужные материалы и оборудование.

Балансировка отопительной системы

После того, как вышеописанная отопительная система сделана, не хватает ещё одного очень важного этапа. Нужно отрегулировать подачу тепла таким образом, чтобы на каждую квартиру тепло подавалось в равном объёме. Во время проектирования и монтажа отрегулировать подачу тепла невозможно, поэтому существует балансировка системы отопления многоэтажного дома.

Балансировка отопительной системы

Для балансировки требуется установить некоторое оборудование. Так называемые термостатические вентили устанавливаются на каждый радиатор. Люди самостоятельно смогут регулировать температуру в своей квартире, что очень удобно.

Ко всему прочему, балансировка системы отопления многоэтажного дома включает в себя установку регулирующей арматуры на стояк и на магистральные ветки. На таких ветках арматура обычно устанавливается автоматическая. Систему нужно не только установить, но и настроить.

Скорректировать систему позволяет разбитие отопительной системы на отдельные модули. Каждый модуль можно настроить вне зависимости от других.

Балансировка отопительной системы

Таким образом, каким бы не являлся проект системы отопления двухэтажного дома и дома с большим количеством этажей, балансировка – необходима.

Балансировочный кран

Это вид запорной арматуры, благодаря которой происходит регулирование гидравлического сопротивления трансформацией диаметра сечения трубы на выбранном участке.

Устанавливать его нужно, в то время, когда:

  • отсутствует комфортная температура кроме того при большой нагрузке;
  • происходит большое изменение температуры в помещении при постоянной нагрузке в системе отопления;
  • нет возможности выйти на номинальную мощность обогрева.

Преимущества оборудования

Балансировочный клапан для отопления владеет следующими преимуществами:

  • сокращает неспециализированные затраты горючего, что через некоторое время увидят домовладельцы;
  • увеличивает комфорт в помещении, поскольку удается добиться для каждой отдельной помещения подходящего уровня температуры;
  • убирает сложности при запуске системы.

регулировка и Установка

В большинстве случаев монтаж балансировочных кранов для отопления создают для регулирования двухтрубных систем обогрева. Для этого употребляются адаптеры и специальные фитинги.

Совет: обращайте внимание на стрелку, выштампованную на корпусе устройства, поскольку имеется краны, каковые устанавливаются лишь в определенном направлении перемещения теплоносителя. В другом случае может случиться сбой и поломка оборудования в системе отопления.

Читайте также:  Банная печь из 530 трубы своими руками

По окончании монтажа нужно совершить замеры, разрешающие выяснить уровень регулировки.

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.

Двухтрубная схема системы отопления

Отличительный признак двухтрубной разводки – к каждому радиатору присоединяются две магистрали. Теплоноситель поступает по подающему трубопроводу, охлажденная вода возвращается в нагревательный котел по обратному контуру.

Способ выполнения двухтрубной разводки

Для разводки труб применяют две схемы:

  1. «Звезда». Обратные и подающие трубы идут от общего коллектора к каждому радиатору. Они разветвляются на количество частей, идентичное числу отопительных приборов.

  2. «Шлейф». Обратные и подающие трубы последовательно идут к радиаторам. Приборы, удаленные от генератора энергии на большее расстояние, получают меньше тепла.

Двухтрубная конфигурация проектируется с верхней или нижней разводкой отопления.

Двухтрубная схема водяного отопления

Двухтрубная верхняя разводка

Система с верхней разводкой предполагает циркуляцию теплоносителя сверху вниз. Он проходит через радиаторы и возвращается по стоякам в обратный трубопровод и нагревательный котел.

Для естественной циркуляции жидкости необходимо обеспечить уклон горизонтальных магистралей с коэффициентом 0,002-0,003. Подпитка системы осуществляется в обратный контур из водопровода или путем добавления жидкости в расширительный бак. Во время смешивания холодной воды с остывшим теплоносителем повышается плотность раствора, увеличивается напор. Для улучшения циркуляции рекомендуется утеплять главный стояк.

Схема двухтрубной системы отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя

Расширительный бачок, который обеспечивает саморегулирование объема жидкости, – обязательный модуль конструкции с верхней разводкой. Он может быть в простом или сложном исполнении.

Простая модель представляет собой емкость с двумя трубами: одна из них необходима для контроля заполнения бака жидкостью, другая выполняет роль стояка подачи в отопительной системе. Основные недостатки простого расширителя:

  • необходимо проверять уровень воды в емкости с периодичностью в 6-12 месяцев;

  • корпус нуждается в утеплении для предотвращения замерзания воды зимой.

Сложная конструкция бачка имеет 4 трубы: обратка и подача обеспечивают циркуляцию и сводят к минимуму риск замерзания воды; два других элемента контролируют уровень жидкости. Способ отличается высокой автоматизацией процессов, но не пользуется популярностью из-за сложного монтажа и большого количества труб, которые необходимо тянуть через все этажи. Владельцу дома проще 1-2 раза в год обеспечить ручной долив воды в систему.

Балансировку двухтрубной отопительной конструкции реализуют путем установки автоматических или ручных вентилей и постепенного увеличения условного прохода труб от котла к радиаторам. В конструкции с естественной циркуляцией воды гидравлическое сопротивление должно быть меньше напора.

Верхняя разводка отопления подходит для сооружений с чердаком: компенсирующий бак для удаления воздуха должен быть расположен на самой верхней точке конструкции.

Читайте также:  Как выбрать и установить тепловой насос воздух-воздух своими руками?

Двухтрубная нижняя разводка

В системе с нижней разводкой теплоноситель двигается снизу вверх. Для ее применения необходимо установить кран Маевского или другой воздушный спускник, автоматический воздухоотводчик.

В жилых помещениях редко встречается нижняя разводка с естественным движением теплоносителя. Для нее требуется больше число радиаторов, на каждом из которых должен быть установлен воздушный спускник. Это приводит к необходимости стравливания воздуха каждую неделю. Окольцовка подающей магистрали воздушным трубопроводом не решает проблему. Она стирает все достоинства нижней разводки и требует установки стояков через все этажи дома.

Для использования нижней разводки необходимо ввести в схему насос. В этом случае она характеризуется следующими преимуществами по сравнению с верхним расположением магистрали:

  • небольшая протяженность трубопровода в неотапливаемых помещениях;

  • уменьшение непроизводственных потерь энергии;

  • удобное отключение отдельных стояков на время ремонтных работ: вентили расположены в одном месте;

  • эстетичный внешний вид: большинство труб скрыто в подвальном помещении или в конструкции пола.

Главное преимущество двухтрубной конфигурации – простая регулировка температуры в помещениях с помощью автоматического или ручного вентиля. При использовании циркуляционного насоса можно прокладывать трубы меньшего сечения.

Ключевые минусы в сравнении с однотрубной системой:

  • высокая стоимость и сложность монтажа;

  • большое количество соединительных элементов и труб;

  • необходимость использования дополнительных клапанов для удаления воздуха.

Двухтрубную конфигурацию целесообразно использовать в домах, предназначенных для постоянного проживания. При внедрении циркуляционного насоса схема подходит для зданий любой этажности.

Балансировочный клапан

Виды балансировочных клапанов

Но что делать, если изначально есть уже готовая система отопления, а вышеописанные механизмы для регулировки контуров отсутствуют? Тогда в подобных закрытых контурах отопления можно установить балансировочный клапан.

Ближайшим аналогом балансировочного клапана является обычная запорная арматура. Но только в отличие от нее в механизме клапан предусмотрена возможности автоматической или ручной регулировки притока теплоносителя в конкретный контур отопления. Для больших систем выбирают автоматические модели. Если же есть возможность осуществлять ручную периодическую регулировку – можно установить механический аналог.

Принцип его работы заключается в ограничении притока теплоносителя в отдельную магистраль. Для этого в конструкции предусмотрен шток, выполняющий запорную функцию.

При выборе определенной модели необходимо обращать внимание на следующие параметры этого оборудования:

  • Значение давления рабочей среды – максимальное и номинальное;
  • Разница давления в обратной и подающей трубе. Это важно, так как избыток теплоносителя перенаправляется в обратную магистраль;
  • Значение скорости потока воды в трубах;
  • Номинальный температурный режим работы системы.

Эти характеристики можно взять из предварительного расчета отопления, либо получить их опытным путем методом несложных вычислений. Стоимость балансировочного клапана напрямую зависит от его функциональных возможностей, диаметра патрубка и материала изготовления. Хорошо зарекомендовали себя модели из нержавеющей стали, работающие в автоматическом режиме.

Узнав, что такое контуры отопления и методы их балансировки можно оптимизировать показатели всей системы. Но при этом важно следить за показаниями давления в каждом из них, чтобы не создался избыточный гидравлический напор.

Ознакомиться с примером балансировки можно посмотрев видеоматериал:

Как выполняется балансировка системы отопления

После монтажа водяной отопительной системы или после промывки и замены теплоносителя требуется ее настройка, говоря техническим языком, балансировка. Эту процедуру необходимо выполнять и в том случае, если менялись радиаторы либо к ним добавлялись дополнительные секции. Тем домовладельцам, кто желает заняться этим вопросом самостоятельно, и посвящена данная статья. Ее цель – подсказать, как производится балансировка системы отопления в частном доме.

Зачем делать балансировку?

Как выполняется балансировка системы отопления

Любая система отопления вне зависимости от ее типа должна обеспечить доставку к батареям расчетного объема теплоносителя, чтобы те, в свою очередь, могли нормально обогревать помещение. Причем каждый радиатор должен получить именно столько горячей воды, сколько нужно. Ни в коем случае не меньше и, желательно, не больше. Однако, всем известно, что большее количество воды всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления.

То есть, если гидравлическая балансировка системы отопления не сделана, то больше всего теплоты попадет в ближайшие к котлу батареи, а самые дальние не получают практически ничего. В одних помещениях жарко, в других – холодно. При этом котел функционирует отнюдь не в экономичном и щадящем режиме, а на максимуме. Ниже на рисунке хорошо отражена картина распределения тепла по системе в двух вариантах: разбалансированной и настроенной как полагается:

Итак, гидравлическая балансировка необходима для:

Как выполняется балансировка системы отопления
  • равномерного прогрева всех отопительных приборов;
  • работы котла в нормальном режиме и экономии энергоносителей;
  • во избежание шума больших объемов воды, протекающих через ближние батареи с высокой скоростью.
Читайте также:  Как выбрать экономный электрический обогреватель

Методы выполнения балансировки

Процедуру настройки в домашних условиях можно выполнить двумя способами:

Как выполняется балансировка системы отопления
  • по расчетному расходу теплоносителя с помощью электронного расходомера;
  • приблизительная балансировка по температуре.

Первый метод – наиболее точный и предполагает наличие проекта и гидравлического расчета системы с указанием расхода воды на каждом участке трубопровода. Без этого точная настройка системы невозможна. В крайнем случае расчет можно сделать самостоятельно либо обратиться к специалисту в данной сфере. Вторая составляющая регулировочная арматура, установленная на каждом ответвлении или стояке. И третье – специальный электронный прибор для балансировки, подключаемый к соответствующей арматуре.

Внимание! Полнопроходные шаровые краны не являются регулирующей арматурой, они предназначены для того, чтобы полностью отсекать или открывать путь теплоносителю. То же касается термостатических радиаторных вентилей, чьей задачей является количественное регулирование тепла, подаваемое в батарею в зависимости от температуры воздуха в помещении.

Как выполняется балансировка системы отопления

Суть метода состоит в том, чтобы с помощью прибора определить реальный расход теплоносителя на каждой ветви или стояке системы. Для этого на ответвлении обратной магистрали должен быть установлен балансировочный вентиль со штуцерами для подключения электронного блока. Имея на руках схему с указанными расходами на каждую ветвь, остается только присоединить прибор к штуцерам вентиля и поворотом шпинделя отрегулировать требуемый расход. Таким способом производится и балансировка системы отопления многоэтажного дома.

Примечание. Сейчас в продаже имеются балансовые вентили с колбой расходомера, позволяющие произвести грубую настройку без прибора.

Когда все спроектировано и просчитано правильно, то все батареи, находящиеся на отрегулированном стояке или ветке, получат нужное количество тепла. Каждый нагреватель настраивать таким методом не принято, тем более, если он оснащен термостатом.

Как выполняется балансировка системы отопления

Настройка по температуре

Очень часто у домовладельца нет никакой проектной документации, а систему придумал и собрал талантливый сварщик дядя Ваня. Тогда остается только регулировать каждую батарею по температуре.

Для справки. Балансировать систему можно и старым способом, с помощью шайб. Но проходное отверстие в шайбе все равно надо рассчитать по расчетному расходу теплоносителя.

Как выполняется балансировка системы отопления

Процесс начинается с того, что полностью открывается вентиль на самом дальнем и мощном отопительном приборе. Остальные открываются на определенное число оборотов. Например, если батарей на одной ветви – 6 шт., а клапан откручивается на 5 оборотов, то на первом радиаторе делаем 1 оборот, на втором – два и так далее, последний открываем до конца. Приблизительная балансировка двухтрубной системы отопления частного дома заключается в том, чтобы температура на выходах всех нагревателей была одинаковой.

Для этого надо измерять температуру металлического корпуса вентиля. Когда она высокая, то немного прикрывать его, если низкая – открывать. Следующий замер надо делать спустя 10 минут, чтобы температура после изменения успела стабилизироваться.

Заключение

Как выполняется балансировка системы отопления

Как отбалансировать двухтрубную систему отопления?

После монтажа водяной отопительной системы или после промывки и замены теплоносителя требуется ее настройка, говоря техническим языком, балансировка. Эту процедуру необходимо выполнять и в том случае, если менялись радиаторы либо к ним добавлялись дополнительные секции. Тем домовладельцам, кто желает заняться этим вопросом самостоятельно, и посвящена данная статья. Ее цель – подсказать, как производится балансировка системы отопления в частном доме.

Монтаж клапанов

При установке клапана необходимо размещать его по стрелке на корпусе, которая указывает направление перемещения жидкости, для борьбы с турбулентностью, влияющей на точность настроек. Выбирают прямые участки трубопровода с длиной 5 диаметров прибора да его точки расположения и два диаметра после клапана. Оборудование устанавливаются в обратную ветвь системы, для проведения работ достаточно сантехнического разводного ключа, монтаж проводят в следующей последовательности:

  • Перед установкой обязательно производят промывку и прочистку трубопроводной системы для избавления от возможной металлической стружки и других посторонних предметов.
  • Многие приборы имеют съемную головку, для удобства установки в трубах ее следует снять в соответствии с инструкцией.
  • Для монтажа можно использовать льняное волокно с соответствующей смазкой, которое наматывается на конец трубы и выходной штуцер батареи.
  • Регулирующий кран накручивают на трубу одним концом, второй присоединяют к радиатору специальными шайбами (переходная муфта американка), которая помещается на выходном радиаторном штуцере или вкручивается в кран, играя роль соединительной муфты.

Рис. 10 Балансировочный клапан для системы отопления — установка