Как отрегулировать коллекторную систему отопления?

Балансировка двухтрубной системы отопления своими руками

Качественно обустроенная система отопления — это не только монтаж всего отопительного оборудования (котла, насоса, радиаторов). Залогом успешного функционирования и эффективности системы является грамотная регулировка и настройка. Для этого производится такая процедура, как балансировка, целью которой является распределение теплоотдачи по комнатам таким образом, как нужно владельцу дома.

Сегодня балансировку системы отопления можно выполнить самостоятельно или воспользовавшись помощью профессионалов. Некоторые пользователи полагают, что подобная настройка требуется только для крупных зданий, в то время как для частных домов и небольших строения такая процедура не является обязательным условием.

Безусловно, такое мнение ошибочно. Балансировка — это обязательный процесс для любого типа помещений, в которых есть отопительная система. Если ее не выполнить, то тепло будет распространяться по некоторым участкам в избытке, а в других его будет не доставать. Балансировка позволит избежать этих неприятных моментов.

Когда нужно балансировать систему

Теоретически, регулировка радиаторов отопления необходима в любом случае. Инженер-проектировщик, разрабатывая и рассчитывая водяную систему, закладывает расход теплоносителя на каждую батарею и контур напольного обогрева. После монтажа, заполнения и опрессовки трубопроводной сети исполнитель обязан отрегулировать подачу тепла, ориентируясь на расчетные параметры в проекте.

Важный момент. Расчет потребности в тепле и соответствующего расхода нагретой воды делается для самых неблагоприятных условий – минимальной уличной температуре. Поэтому вначале настройки все радиаторные и другие регулировочные вентили полностью открываются, а котел выводится в максимальный рабочий режим.

Поскольку среднестатистического домовладельца заботит лишь тепло и комфорт внутри жилища, самому браться за балансировку рекомендуется в таких случаях:

1. Ближние к котлу батареи нагреваются заметно сильнее дальних радиаторов, соответственно, в комнатах жарко или прохладно (слишком большой перепад температур).
2. Один из радиаторов издает явственный шум — журчание протекающей воды.
3. Замоноличенные в стяжку трубы прогревают полы неравномерно.
4. В процессе наладки новой отопительной разводки, собранной своими руками.

Если при грамотно смонтированном отоплении температура в дальних комнатах существенно ниже, система нуждается в балансировке

Примечание. Подразумевается, что арматура, оборудование и приборы отопления подобраны правильно, система заполнена теплоносителем, воздушные пробки и прочие дефекты отсутствуют. Иначе заниматься гидравлической балансировкой бессмысленно – получите нулевой результат.

Когда не следует регулировать раздачу теплоносителя батареям:

1. Если радиаторная сеть и теплые полы работают без нареканий. Лишний раз крутить вентили не стоит – по неопытности можете сделать хуже.
2. При выявлении различных неполадок – воздух в батареях, протечка, засор радиаторных либо балансировочных вентилей, разрыв мембраны расширительного бака и тому подобное. Сначала устраните неисправность и проверьте работоспособность отопления. Возможно, регулировка не понадобится.
3. Категорически не рекомендуется вмешиваться в работу центрального отопления многоквартирного дома, врезать в общие стояки дополнительные краны и клапаны. Исключение – многоэтажные новостройки с индивидуальными тепловыми вводами в каждую квартиру.

Также не рекомендуется «прижимать» проток через батарею с помощью обычного шарового крана. Нормальное положение штока – полностью открыт либо закрыт, в промежуточной позиции арматура долго не прослужит.

Проток воды регулируется исключительно балансовыми кранами, шаровые открыты на 100%

Процесс монтажа, подключение системы

Процесс монтажа коллекторного блока состоит из нескольких этапов:

1. Ставят элементы коллекторного блока.
2. Определяются с ориентацией входного патрубка. Она будет зависеть от того, какой тип котла для системы отопления был выбран.
3. Фиксируют патрубок на металлическом кронштейне с помощью хомутов.
4. Проверяют, не мешают ли свободному проходу трубопроводов обратный и подающий элементы.
5. Патрубки прикрепляют сбоку. Важно отметить, что их ориентация зависит от того, с какой стороны будет удобнее монтировать все остальное оборудование.

Проверяют качество сборки, задействовав максимальную температуру и максимальную мощность насоса. Проверка проходит не менее 3 часов. Если никаких протечек в системе за это время обнаружено не было, она считается работоспособной.

Принцип работы и функциональность

Главная функция расходомера — обеспечить регулировку теплоносителя по контурам. Присутствие ротаметров позволяет:

1. Контролировать нагрев жидкости, что даёт возможность экономить электроэнергию;
2. Обеспечивать равномерное прогревание всех ветвей пола;
3. Избежать температурных колебаний в разных помещениях;
4. Вести визуальный контроль за объемом теплоносителя идущего от котла в магистраль.

К сведению! Потребность обустраивать коллекторную группу расходомерами при сооружении тёплых полов особенно остро встаёт в доме, где помещения имеют разную площадь.

Чем комната больше, тем степень обогрева ниже. Тем самым, достичь равномерный прогрев без данного приспособления очень сложно.

Принцип работы расходомеров в коллекторе тёплых полов довольно прост. Теплоноситель, передвигаясь в контуре, приводит в движение поплавок, вследствие чего он начинает перемещаться. С учётом его местонахождения, на шкале, нанесённой на колбе, определяется количество воды в змеевике.

Водомер функционирует автономно, не нужен дополнительный источник питания. А наличие смесителя с таким прибором, значительно упростит полный контроль над конструкцией, при этом монтаж устройства и его обслуживание несложные.

Способы гидравлической балансировки

Существует несколько технологий балансировки отопительных систем, о которых вы прочтете ниже.

Балансировочные клапана

Технология регулировки заключается в определении температуры всех батарей и устранении разницы при помощи балансировочных клапанов. Для того, чтобы отрегулировать систему посредством балансировочных кранов вам необходимо:

1. Полностью открыть все балансировочные клапаны в системе и нагреть рабочую жидкость до 70-80 ˚C. Если у вашего котла отсутствует измеритель, показывающий фактическую температуру воды на входе отопительной системы, то определите ее самостоятельно при помощи контактного электронного термометра. Для этого приложите прибор к металлическому выходному патрубку котла.
2. На каждом из установленных в доме радиаторов замерьте температуру батареи возле входа и выхода рабочей жидкости и запишите показания. Если различия в показаниях лежат не превышают 10 ˚C, то отдельно взятый радиатор прогревается нормально.
3. При разнице температур на входе в первый и последний теплообменник около 2 ˚C, то прикрутите балансировочные краны первых двух теплообменников на 0,5-1 оборота, подождите 10-20 минут и повторите замеры.
4. При разнице температур более 2, но менее 7 ˚C регулировочные клапаны первых двух батарей закрываются на 50-70% (определите степень закрытия по количеству оборотов вентилей), расположенные в середине системы на 30-40%, а последние 2 остаются полностью открытыми.
5. Продолжайте регулировку количества проходящей через батареи горячей воды до тех пор, пока не исчезнет шум (если он был) и/или не будет достигнута разница температуры на входе первого и последнего источника тепла, не превышающая 2 ˚C.

Не нужно увлекаться уменьшением объема проходящей через радиатор рабочей жидкости, так как это приведет к снижению температуры в помещении без сколько-нибудь значимого экономического эффекта.

Регулировка при помощи термостатических клапанов

Термостатиеские клапана устанавливаются в системах обогрева помещений, к которым подключено множество потребителей тепловой энергии, к примеру, в двухэтажном частном доме, в котором помимо радиаторов установлены трубопроводы системы «теплый пол», полотенцесушители и другое оборудование. Термостатический клапан «объединяет» трубопроводы, по которым производится подача и отвод горячей и остывшей воды и позволяет корректировать ее так, чтобы на каждом подведенном высокотемпературном контуре были близкие температурные показатели.

Гидравлическая балансировка при помощи насоса

Регулировка гидравлических показателей в отопительной системе здания вышеописанными способами если и не трудоемка, то отнимает значительное количество времени, а также не исключает повторение всех действий в будущем. Используя же «умный» циркуляционный насос, к примеру, Grundfos ALPHA 3, вы сможете значительно упростить процесс гидравлической балансировки вашей отопительной системы. В зависимости от продавца, средняя стоимость комплекта, в который входит съемный передатчик и специальное программное обеспечение для мобильных устройств составляет около $300.

Суть идеи балансировки системы отопления при помощи насоса заключается в способности насоса контролировать расход теплоносителя в каждому из контуров и передавать полученную информацию на смартфон или планшет владельца дома. Программа, работающая в качестве путеводителя, информирует домовладельца о мерах и действиях, которые необходимо выполнить для гидравлической балансировки системы отопления. Хранимая в базе данных информация о типах теплообменников, их мощности и возможность введения других данных (площадь комнаты, необходимые показатели температуры и так далее), позволяет максимально упростить процесс регулировки отопительной системы. Это настолько просто, что вы можете изменять показатели системы отопления в зависимости от текущих показаний термометра на улице.

Так же прост и процесс первоначальной настройки насоса и системы отопления. После подключения Grundfos ALPHA 3 к системе отопления для установки нулевого расхода нужно будет отключить все потребители тепловой энергии в доме. Затем, запорная арматура на каждом теплообменнике по очереди открывается полностью, что необходимо для измерения максимальной пропускной способности каждого нагревательного аппарата. Теперь вам остается выполнить индивидуальную настройку приборов в специальном окне программы в режиме реального времени. При регулировке каждого из нагревательных приборов, программа будет выдавать подсказки, которые помогут обеспечить как максимальный комфорт, так и экономичность работы нагревательного котла. По окончании настройки, владельцу будет предоставлен отчет, в котором будет отображен расход рабочей среды в каждом из нагревательных приборов в доме.

Экспериментальный способ

Если система отопления включает до 5 радиаторов, то для балансировки покупать и использовать компьютерное ПО нет надобности. Сложных расчетов здесь нет, а потому эмпирическим методом это делать дешевле, однако дольше. Минус и в том, что невозможно предусмотреть изменения в расходе рабочей среды.

В процессе ручной балансировки перекрывается поступление теплоносителя на все батареи. Нужно также убедиться, что в трубах не остались воздушные пробки. Это делается для сравнения температуры носителя на входной трубе и на выходе к источнику нагрева. Эти данные будут нужны при настройке всех регулирующих элементов.

На втором этапе полностью открывается запорный клапан на крайнем дальнем радиаторе. По мере остывания теплоносителя, через 15 минут замеряется температурный показатель на выходе, это значение называется эталонным.

После этого такая же процедура проводится на всех последующих радиаторах от конца к началу во всей цепи по порядку. Запорные клапаны нужно открывать на столько, чтобы нагрев батареи достиг эталонного температурного значения. Измерения проводятся при помощи установленных термодатчиков, а все значения лучше записывать.

Сложность такой балансировки еще и в инертности радиаторов. Вернее, важно из какого металла они сделаны и сколько у них секций. У чугунных — инертность больше, у алюминиевых она минимальная. В связи с этим время выжидания эталонного замера температуры разнится от 10 до 40 минут.

Особенности и устройство коллекторной системы отопления

Схема коллекторной системы отопления

Мы привыкли к тому, что отопительная система – это замкнутая линия, которая имеет обратку, где под воздействием циркуляционного насоса теплоноситель проходит через все радиаторы и возвращается обратно к котлу, вынуждая его работать, если создается разница температур.

Это позволяет управлять температурным режимом в доме самостоятельно. К примеру, в большой комнате нужно больше затрат тепла на нагрев воздуха, а в маленькой будет достаточно поставить терморегулятор на самое низкое значение. Это крайне удобно, так как не нужно добавлять в схему дополнительные радиаторы, если площадь помещения большая.

Коллекторная система отопления состоит из таких конструктивных частей:

1. Распределительный узел (гребенка или коллектор) – часть трубы с одним входом и с любым количеством выходов, посредствам которых производится распределение теплоносителя под каждый конкретный радиатор или независимому кольцу, состоящему из 3-5 радиаторов, соединенных между собой внутри последовательно.
2. Расширительный бак – через него происходит подпитка системы отопления водой, что необходимо для создания определенного давления.
3. Циркуляционный насос – нагнетает воду, заставляя передвигаться по системе отопления.
4. Устройства, регулирующие давление и обеспечивающие безопасное использование всей системы отопления.

Часто на практике используют смешанную коллекторную систему отопления, разбивая ее на контуры. К примеру, есть 7 больших комнат, для каждой из которых выделяется отдельный контур, имеющий свой выход на гребенке. При этом в каждой из этих комнат (а они разные по площади, соответственно нуждаются в разном количестве радиаторов) может быть абсолютно разное количество радиаторов: 2, 3, 5, 7.

Так вот те радиаторы, которые будут расположены в пределах одной комнаты, между собой будут подключены последовательно, а по отношению ко всей системе отопления – параллельно, так как таких контуров будет ровно столько, сколько есть отапливаемых помещений.

Рассмотрим на практике, как работает коллекторная система отопления:

Вода нагревается от источника тепла (котел), после чего поступает в гребенку.

Коллекторы устанавливаются в отдельных шкафах в отдельном помещении, доступ к которым есть постоянно. Каждая гидравлическая сеть, выходящая из коллектора, оснащена запорным механизмом, который позволяет отключить отдельные звенья отопления, не выключая его полностью во всем доме.

При этом каждый радиатор в системе обязательно должен быть оборудован краном Маевского для спуска воздуха из системы. Как альтернатива – воздуховыпускной клапан на самом коллекторе.

Необходимость обустройства отопления

Потребность обогревать собственный дом существовала всегда, но способы для достижения данной цели были самыми разными. Не одну сотню лет в России использовались классические русские печи, а чуть позже появились камины. На смену традиционным отопительным конструкциям пришли современные приборы и системы теплоснабжения, которые по качеству и эффективности превосходят своих предшественников.

В настоящее время система отопления представляет собой конструкцию, которая, как правило, состоит из следующих основных элементов:

• нагревательный котел;
• трубопровод;
• отопительные приборы.

Внутри отопительной системы находится теплоноситель. В большинстве случаев для обогрева частных домовладений используют воду, поскольку в случае утечки она с экологической точки зрения не представляет опасности для людей и окружающей среды.
Из всех видов жидких теплоносителей именно вода лучше всего накапливает тепло и, остывая, отдает его.

Кроме этого, она хорошо течет и практически мгновенно передвигается внутри элементов системы. Вода всегда имеется в водопроводных трубах и ее в любой момент можно добавить в отопительную конструкцию.

Функционирование системы заключается в передвижении горячего теплоносителя по ней при помощи циркуляционного насоса. Вода сначала нагревается в котле, а затем распределяется по трубам, из которых поступает в радиаторы.

Проблемы балансировки контуров отопления

Пример двухконтурной системы отопления

Самым простым примером грамотного распределения теплоносителя по нескольким потребителям является отопление многоэтажного дома. Если бы при его создании использовалась одноконтурная схема – некоторые потребители остались бы без тепла. Поэтому в здании предусмотрено несколько контуров отопления. Такой же принцип можно применить и для автономной системы частного дома или коттеджа.

Но сначала нужно разобраться, что такое контур отопления. Представим, что на определенном участке трубопровода происходит разветвление, и часть теплоносителя направляется по отдельному контуру в другое помещение. При этом длина каждого из контуров может быть различна, так как комнаты в доме имеют неодинаковые площади. В результате в общую обратную трубу попадает вода с разной степенью остывания. Но большая проблема заключается в неравномерном распределении тепла в доме. Для устранения этого необходима балансировка контуров отопления.

Этот комплекс мер, направленных на равномерное распределение теплоносителя в зависимости от протяженности каждой ветви отопительной системы. Это можно предусмотреть еще на этапе проектирования:

• Если в системе есть два контура отопления – их длина должна быть примерно равна. Для этого делают разделение трубопроводов по площадям каждой комнаты;
• Установка распределительных коллекторов. Их преимущества заключается в возможности использования специальных элементов, которые в автоматическом режиме ограничивают приток теплоносителя. Определяющим показателем является длина контура отопления;
• Применение специальных устройств, регулирующих объем горячей воды в зависимости от установленных значений.

Расчет балансировки контуров отопления нужно делать еще на этапе проектирования. Не всегда можно сделать модификацию уже существующей системы.

Нюансы организации такой системы

Для малоэтажного коттеджа или частного дома коллекторная система отопления считается самой надежной и эффективной. Ее обустройство обойдется дороже, чем монтаж двух или однотрубной системы. И это можно считать единственным значимым недостатком устройства.

При планировании коллекторной разводки следует учесть, что она не сможет функционировать без циркуляционного насоса. Кроме того, ее монтаж отличается трудоемкостью и сложностью. Лучше доверить его профессионалам, если нет опыта строительных работ. Для установки системы потребуется большое количество труб, так как должна быть выполнена индивидуальная разводка от коллектора к каждому прибору отопления.

Коллекторы также могут использоваться при монтаже системы теплого пола. Более подробно об этом читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/teplyj-pol/smesitelniy-uzel-dlya-teplogo-pola.html.

Сборка самодельного коллектора

Проще всего, конечно, купить готовый узел – если, конечно, вы в состоянии выложить за него несколько тысяч рублей. Если нет, вы можете с таким же успехом приобрести все элементы узла по отдельности и собрать его самостоятельно. Если это будет полипропиленовый вариант, вам понадобится специальный паяльник и ножницы для резки труб.

Цены на ножницы для резки полипропиленовых труб

Дальше смотрите по картинкам:

Всё то же самое можно сделать, взяв за основу и металлические детали – разница только в том, что собираться они будут на резьбовых соединениях. В остальном, весь принцип сборки коллектора такой же, как и в случае с заводским узлом, который мы представили в предыдущей главе.

Цены на паяльник для полипропиленовых труб

Видео – Самодельный коллектор отопления