Систему отопления невозможно назвать инженерной коммуникацией, которая проста в устройстве и балансировке. Каждый ее узел выполняет определенную функцию, при этом отсутствие какого-либо элемента может привести к перебоям в работе отопительного оборудования, а также к значительному снижению его энергоэффективности. В нашем проекте «ДОМ ЗА ГОД» можно увидеть, как мы делали систему отопления. В этой статье, в том числе, мы будем разбираться с основными принципами балансировки отопительной системы при помощи специалистов компании ГРУНДФОС.
Что касается балансировки: она обеспечивает стабильную работу системы и гарантирует соблюдение заданного температурного режима во всех отапливаемых помещениях.
Наличие профессионального проекта на отопительную систему является залогом ее эффективного функционирования. Тем же, кто не собирается тратить время и деньги на проектирование отопления, мы дадим несколько рекомендаций по ее созданию и правильной настройке.
В статье рассмотрим следующие вопросы:
- Какие элементы должны входить в обвязку простых и многоконтурных систем отопления.
- Правила установки и последовательность расположения основных элементов обвязки.
- Какими функциями должен обладать современный циркуляционный насос.
- Как можно произвести балансировку домашней системы отопления.
Перечисленные темы будут рассмотрены на примере закрытых систем отопления. Ведь именно они обладают сложной обвязкой и большим количеством элементов, которые позволяют обеспечивать устойчивый тепловой режим в помещении.
Обвязка простых систем отопления
Обвязкой котла отопления принято называть все элементы системы, которые установлены между котлом и отопительными контурами (имеются в виду контуры радиаторного и напольного отопления, а также контуры горячего водоснабжения).
Систему отопления можно назвать простой, если она содержит один прямой контур. Под прямым контуром подразумевается магистраль, в которую теплоноситель подается из котла без изменения начальной температуры. Простыми являются некоторые системы радиаторного отопления. Они могут быть однотрубными, двухтрубными и смешанными. Наиболее практичной разновидностью простого радиаторного отопления является двухтрубная система, базирующаяся на подающей и обратной магистрали.
И если её балансировка выполнена правильно, такая система обеспечит равномерный прогрев радиаторов по всему периметру отопления.
Евгений Кручинин Инженер Департамента бытового оборудования ООО «ГРУНДФОС»
Несбалансированная система отопления почти сразу даст о себе знать. Трубы будут шуметь из-за неоптимальной скорости потока, в помещениях будет либо слишком жарко, либо слишком холодно, а счета за отопление будут каждый раз завышены на 20%.
Рассмотрим основные элементы системы и их функции.
Расширительный бак
Расширительный бак закрытого типа – резервуар, оснащенный резиновой мембраной, которая разделяет устройство на две части (в нижней половине находится теплоноситель, а в верхней – инертный газ). При повышении температуры в системе отопления в него поступает часть теплоносителя, тем самым, сглаживая разницу давлений в подающей и обратной магистрали.
Расширительный бак встраивается в обратную магистраль перед циркуляционным насосом (если насос поставить перед бачком, он будет постоянно нагнетать теплоноситель в расширительную камеру).
Бак можно устанавливать в непосредственной близости от отопительного котла. Дополнительная запорная арматура (шаровый кран), установленная перед входом в бак, позволит легко отсоединить резервуар от системы, если возникнет необходимость в его ремонте или замене.
Критерии выбора скважинного насоса
При выборе данного прибора стоит учесть следующее:
- Рабочая точка агрегата Этот показатель определяет пересечение параметров прибора свойств скважины. Известно, что вода в скважинах не имеет постоянного уровня. Эти показатели указываются в паспорте источника воды. Если такого документа нет, замеры можно выполнить самостоятельно. Измерений рекомендуется выполнить несколько, чтобы получить среднее значения уровня воды. Важно, чтобы средний их показатель совпадал с паспортными характеристиками приобретаемого оборудования, которое работает в диапазоне от 70 до 120% своих номинальных параметров.
- Типы скважинных насосов Зная глубину источника воды, можно определить, какой тип агрегата нужен — поверхностный или погружной.
Принципиальные отличия типов насосов:
- Самовсасывающий поверхностный прибор позволит поднять воду с глубины до 9 м. Этот вариант подойдёт для мелких колодцев. Плюс его — в возможности наружного крепления и лёгкой доступности в случае необходимости ремонта или демонтажа. Отрицательно то, что этот агрегат замерзает на морозе и требует перед началом работы заполнения всасывающего канала водой. Делятся данные устройства на: — центробежные без эжектора, — самовсасывающие с эжектором.
- Погружной агрегат позволит работать на любых глубинах. Такой тип самый подходящий в любой ситуации. Его сложнее устанавливать, но работает такой насос круглый год.
Подробнее о выборе скважинного насоса по ключевым техническим характеристикам и условиям монтажа.
Группа безопасности
Группа безопасности состоит из трех элементов, подключенных последовательно, либо к одному корпусу:
- Аварийный предохранительный клапан, позволяющий сбрасывать излишки теплоносителя при повышении давления в системе. Сброс можно вывести в прозрачную емкость (например, в пластиковую бутылку). Это сделает работу устройства более безопасной и уведомит о том, что имела место аварийная ситуация (даже если дома никого не было).
- Автоматический воздухоотводчик – избавляет теплоноситель от воздуха, который при наличии в системе отопления может привести ее в нерабочее состояние.
- Манометр – позволяет осуществлять визуальный контроль над давлением теплоносителя в подающей магистрали.
Группа безопасности врезается в подающую магистраль сразу на выходе из котла отопления. Делается это для того, чтобы в первую очередь защитить котел, который обладает самой высокой температурой.
Если есть возможность установить защиту прямо на корпус котла, то следует использовать эту особенность отопительного устройства.
Группа безопасности устанавливается строго вертикально, при этом она должна находиться выше уровня отопительного котла.
Между группой безопасности и котлом не должно находиться никакой запорной арматуры. Ведь если случайно закрыть кран, изолировав тем самым защиту от остального отопления, можно получить разрыв котла или других элементов системы.
Eвгений Пользователь FORUMHOUSE
Незнание, невнимательность, спешка, усталость и другие человеческие факторы могут привести к аварийным ситуациям. Например, поменял манометр, а кран повернуть забыл и т. п.
В самой высокой точке системы следует установить дополнительный клапан автоматического сброса воздуха. Воздух обязательно будет попадать в систему во время ее заправки (дозаправки), а это устройство поможет стабилизировать работу системы, избежать застоя теплоносителя по причине скопления воздуха и продлит срок эксплуатации циркуляционного насоса.
krim Пользователь FORUMHOUSE
Воздухоотводчик ставим в верхнюю точку системы. Он необязательно должен быть на группе безопасности.
Схема для погружного скважинного насоса
Чтобы подключить насос к скважине на даче, сначала выбирают водозабор: открытый природный водоем, колодец или бурят водяную скважину. При этом учитывают глубину нахождения горизонтальной жидкости. До 8 м – гидроагрегат закрепляют поверхностно, глубже – опускают в пробуренное отверстие. С учетом глубины погружения, размера диаметра бурки применяют аппарат цилиндрической формы меньшего диаметра.
Перед погружением гидромеханизма опускают с грузом мерный шнур до дна, выясняют, на какой глубине находится жидкость. Мерным шнуром определяют точный метраж спуска, длину горизонтального водного слоя. Если он находится на глубине 60 м, бурят дальше.
Подключение погружного насоса своими руками состоит из 3 этапов:
- Выбор по техническим характеристикам модели помпы.
- Прикрепление троса с электрокабелем автоматики, подъемной трубой.
- Закрепление оголовка на корпусе гидроаппарата.
Предпочтение отдают винтовым, центробежным конструкциям, их преимущества:
- дешевизна, стойкость к напору;
- присоединение дополнительных помп;
- синхронная работа с автоматикой;
- производительность – высокий КПД с нужным напором.
Глубинный насос для скважины производитель сопровождает таблицей, графиками, которые показывают соотношение напора и литража жидкости на выходе. Если она поднимается с глубины 80 м, согласно таблице, водопроводная сеть получает 30 л. При закачке учитывается прохождение воды по горизонтальному шлейфу: 5 м горизонта соответствуют 1 м высоты напора.
Для погружения водяного аппарата и удержания в скважине применяется стальной трос, который пропускают через 2 верхних отверстия оголовка корпуса. Закрепляют пластиковыми хомутами параллельно электрическому кабелю, водоподъемной полипропиленовой трубе. Труба соединяется внизу разборной латунной, пластмассовой муфтой.
Подпитка системы
Системы отопления закрытого типа оснащаются отводами для подпитки контура теплоносителем. Если в качестве теплоносителя используется вода, то обратный контур отопления можно подключить непосредственно к водопроводу. Подпитка будет производиться через запорную арматуру и фильтр-грязевик (также не лишним здесь будет фильтр-умягчитель).
Манометр поможет отследить перепад давления в прямой и обратной магистрали.
Если в качестве теплоносителя используется антифриз, то в контуре делается специальное ответвление для закачки антифриза. Также не следует забывать о кранах для слива теплоносителя, которые врезаются в нижнюю точку системы.
Регулировочная и запорная арматура радиаторов
Отопительные радиаторы оснащаются полуоборотными шаровыми кранами, позволяющими полностью перекрыть или, наоборот, открыть подачу теплоносителя в радиатор. Краны ставятся на входе в устройство. Иногда вместо них используются термостатические радиаторные клапаны (без преднастройки), автоматически перекрывающие подачу теплоносителя, когда температура в помещении превышает заданные значения.
Перечисленные устройства нельзя использовать для балансировки системы. Этим целям служат балансировочные клапаны (вентили) и термостатические клапаны с преднастройкой.
Фильтры
Фильтры-грязевики – обязательные элементы современных систем отопления. Выполняя монтаж фильтров-грязевиков, важно учитывать правила их установки, поскольку именно при монтаже очень часто допускаются ошибки. Важно также время от времени не забывать их чистить. В замкнутую систему отопления иногда бывает достаточно вмонтировать один грязевой фильтр. Устанавливается он на участке магистрали, через который проходит весь теплоноситель. Таким местом может быть, например, участок перед главным циркуляционным насосом.
Основные правила установки фильтров-грязевиков:
- Фильтр предпочтительнее всего устанавливать на горизонтальных участках трубопровода.
- Устанавливая фильтр, важно обратить внимание на то, чтобы направление движения теплоносителя совпало с метками, нанесенными на корпус устройства.
- Ответвление крана, оснащенное сеткой, гайкой (или сливным краном), должно располагаться внизу.
- Фильтр-грязевик должен быть установлен в легко доступном для обслуживания месте.
- На входе в фильтр, а также на выходе из него следует установить запорную арматуру (полуоборотные краны).
Схема для поверхностного скважинного насоса
Условия разрешают установить помпу наверху. Тогда применяют схему для поверхностного скважинного насоса, который рекомендуется размещать рядом с источником. Преимущество наружного расположения заключается в свободной доступности к аппарату, если придется ремонтировать.
Эксплуатация поверхностного гидроагрегата не сложная. Устанавливают к водяной скважине насос, опускают шланг в резервуар, включают блок пускозащитной автоматики, нажимают кнопку «Пуск». Рекомендованное расположение для результативной работы, безопасности:
- в нескольких метрах, ближе к водозабору;
- как можно дальше от населенного пункта;
- в закрытом помещении, с вытяжной вентиляцией;
- на прочном фундаменте.
При подключении поверхностного водного агрегата задействуют:
- штуцер для соединений;
- рукав, шланг для водозабора;
- трубу вхождения в накопительный бак;
- набор поливных шлангов;
- фитинги, крепеж, хомуты.
Обвязка многоконтурной системы отопления
Если отопительная система имеет два и более контура (речь идет о системах с теплыми полами, с бойлером косвенного нагрева и т. д.), в дополнение к основному насосу каждый контур оснащается отдельным циркуляционным насосом и дополнительной запорной арматурой.
Отопительные контуры, которые нуждаются в регулировке температурного режима, оснащаются устройствами, представленными ниже.
Автоматические смесители
Трехходовые смесительные клапаны – устройства, позволяющие автоматически снижать/регулировать температуру в подающей магистрали, подмешивая в нее остывший теплоноситель из обратки. Дело в том, что котел посылает на все контуры отопления теплоноситель с одинаковой температурой. Теплые полы при этом имеют строгие требования к соблюдению температурного режима, а температура в контуре отопительных радиаторов, как правило, выше, чем в контуре теплых полов. Смесительные клапаны позволяют во всех контурах системы достичь заданной температуры.
Коллекторы
Коллекторные группы разделяют между собой основные контуры отопления, а также отдельные контуры системы теплых полов.
Так выглядит коллекторный узел теплого пола с трехходовым смесительным клапаном.
Помимо перечисленных случаев коллекторные узлы используются в системах отопления лучевого типа.
Много споров возникает по поводу того, куда ставить циркуляционные насосы в коллекторных, впрочем, как и в простых системах отопления – на подачу или на обратку? Вот что по этому поводу говорят специалисты.
Евгений Кручинин
По большому счету, нет разницы, куда встраивать циркуляционный насос – в подачу или в обратку. Важно, чтобы насос было удобно обслуживать – это, пожалуй, основной критерий выбора места установки. Исключением является случай, когда температура теплоносителя в системе отопления может превысить максимальную температуру, на которую рассчитан циркуляционный насос. В этом случае насос рекомендуется устанавливать на обратку, где температура теплоносителя ниже.
Многоконтурное отопление – это громоздкая инженерная коммуникация с множеством элементов, которые необходимо правильно рассчитать, установить и объединить в единую систему.
Для того чтобы сделать схему обвязки более простой, надежной и эстетичной, специалисты рекомендуют использовать насосные группы (группы быстрого монтажа), которые полностью готовы к установке и продаются уже в собранном виде. В их состав входят циркуляционные насосы и элементы обвязки, которые могут понадобиться в том или ином случае.
Насосные группы можно использовать в составе простых и сложных систем отопления.
Евгений Кручинин
Насосные группы просты в установке и эксплуатации. Все элементы обвязки, входящие в группу быстрого монтажа, уже подобраны по характеристикам и собраны в единую конструкцию. Более того, каждая выпущенная насосная группа обязательно проходит проверку опрессовкой на заводе, что делает её гораздо более надёжным решением, чем обвязка насоса, собранная «из россыпи» с рынка. Это существенно упрощает жизнь и монтажникам, и жильцам. Вдобавок компактные насосные группы, имея эстетичный внешний вид, идеально вписываются в интерьер современной котельной.
Основные функции блоков автоматики для насосов
Колодцами и скважинами оборудовано большое количество загородных участков. Владельцы стремятся иметь автономный источник воды. Чаще это технический ресурс, который используется для полива. Но и в качестве питьевой такую воду применяют достаточно активно. По химическому составу она может значительно превосходить водопроводную воду, особенно если забор осуществляется с большой глубины.
Схема работы автоматики для насосов водоснабжения и скважины по эффективности не уступает центральным системам.
Для того чтобы процесс был оптимальным в техническом отношении и удовлетворял требованиям, многие предпочитают купить автоматику для скважинного насоса.
По функциональности механизмы можно разделить на два вида:
- регулирующая подачу воды автоматика;
- защитная система.
Регулирующие механизмы позволяют настроить необходимый поток. При поливе – более интенсивный, для бытовых нужд, в том числе и для подачи на нагревательные и бытовые приборы, – меньшей силы.
Защитный механизм предупреждает поломку агрегата в случае значительного перепада напряжения. В ситуациях, когда уровень воды изменился, выкачка невозможна, при включении осуществляется сухой ход.
Хорошо налаженная схема работы скважины и автоматики для насосов водоснабжения по эффективности функционирования не уступает центральным системам и даже в некотором отношении превосходит их. При пользовании индивидуальным источником исключаются перебои и отключения, затраты на электроэнергию меньше, чем оплата за количество потребленной из центральной системы снабжения воды. В тех случаях, когда возможно применение в качестве питьевой, перевес становится еще более значительным.
По функциональности автоматика делится на регулирующую подачу воды и защитную.
Балансировка системы отопления
Важный шаг на пути к эффективной балансировке – это правильный выбор циркуляционного насоса. Например, циркуляционные насосы, обладающие функцией автоматической регулировки напора и расхода, в постоянном режиме будут регулировать перепад давления между подающей магистралью и обраткой. Благодаря этому в систему не потребуется встраивать дополнительные элементы обвязки (перепускные клапаны-регуляторы перепада давления, байпасы, соединяющие подачу с обраткой и т. д.).
Чаще всего балансировка отопительных систем осуществляется тремя способами:
- Расчетный – учитывает проектный расход теплоносителя на каждом участке системы.
- Балансировка по реальной температуре отопительных приборов (радиаторов, контуров теплых полов и т. д.).
- Электронная балансировка – наиболее точный способ, позволяющий с первого раза правильно настроить систему. Производится с помощью специального мобильного приложения, запорной арматуры и функций регулировки, встроенных в циркуляционный насос.
Перед началом балансировки необходимо проверить и почистить все грязевые фильтры, встроенные в систему отопления, а также убедиться в отсутствии воздуха в системе.
Балансировка по проектировочным расчетам
Проще всего произвести балансировку системы, используя данные, указанные в проекте отопления. Суть балансировки, независимо от выбранного способа, сводится к установке требуемого расхода теплоносителя на различных участках системы. Расход регулируется с помощью балансировочных клапанов, либо термостатических клапанов с преднастройкой.
Балансировочный клапан имеет собственную градацию. При этом различные положения регулировочного вентиля соответствуют определенному объему теплоносителя, который способен пройти через устройство в единицу времени при заданном напоре.
Если у вас имеется проект на систему отопления, произвести ее правильную балансировку можно довольно просто: выставив расход теплоносителя в соответствии с имеющимися расчетами.
Евгений Кручинин
Но важно учитывать тот факт, что зачастую проектные расчеты отличаются от реальных параметров системы отопления. Например, гидравлическое сопротивление отопительного контура может быть легко изменено добавлением в систему или удалением из нее какого-либо элемента. А, в целом, хороший и правильный проект – большая редкость для частных домов.
Следовательно, даже при наличии проекта представленные ниже способы балансировки не теряют своей актуальности.
Подключение скважинного насоса к электропитанию с блоком управления блоком автоматики
Схема подключение скважинного насоса к электропитанию с блоком управления (автоматики).
Блок управления предназначен для контроля работы погружных насосов без участия пользователя. Комплектность шкафа варьируется в зависимости от выбранной модели и завода изготовителя.
Стандартный набор состоит из следующих элементов:
- контактор с тепловым регулятором;
- индикаторные лампы;
- реле «сухого хода»;
- узел контроля уровня напряжения;
- пусковое защитное устройство «плавный пуск»;
- прерыватель цепи питания;
- клеммы для подсоединения датчиков и погружного насоса к автоматике;
- двухпозиционный автомат;
- кабельные вводы.
Исходя из списка оборудования можно сделать вывод, что монтаж шкафа необходимо доверить специалистам, которые подключат все датчики и отрегулируют работу перекачивающего оборудования.
Балансировка по температуре
Для балансировки системы по температуре понадобятся уже знакомые нам балансировочные клапаны (или термоголовки с преднастройкой) и электронный термометр для бесконтактного измерения температуры поверхностей.
Балансировка начинается с того, что на последнем и предпоследнем радиаторе полностью открываются балансировочные клапаны. Расход теплоносителя на первом, а также на последующих от котла радиаторах устанавливается на минимальных значениях (с повышением расхода по мере удаления радиаторов от котла).
Например, если в системе установлено 8 радиаторов, а винт балансировочного клапана имеет регулировку в пределах 4,5 оборотов, то первый от котла радиатор вначале полностью перекрывается, затем его балансировочный клапан отвинчивается на 1,5 оборота. Регулятор второго радиатора отвинчивается на 2 оборота, третьего – на 2,5 и так далее. Расход теплоносителя на последнем и предпоследнем радиаторе в большинстве случаев остается максимальным. Регулировку по возможности производят только на тех радиаторах, которые ближе всего расположены к котлу (расстояние измеряется от начала подающей магистрали).
Отвинчивать регулятор меньше, чем на 1,5 оборота не рекомендуется. Ведь если сильно приглушить дроссельное отверстие клапана, устройство быстро забьется окалиной или прочим мусором.
Более тонкая регулировка производится по показаниям термометра. Основная цель балансировки в данном случае состоит в том, чтобы добиться примерно одинаковой разницы температур на входе и на выходе каждого радиатора.
Если разница температур на входе и выходе отдельно взятого радиатора достигнет 10ºС, перекрывать его балансировочный клапан еще сильнее не рекомендуется.
И еще: шум в радиаторе во время работы отопительной системы говорит о том, что расход теплоносителя следует уменьшить.
Колодезный насос с автоматикой: особенности функционирования, подключение
Существует ли различие между скважинными и колодезными насосами? Да, но точнее будет говорить, что для выкачки воды из колодца применяются насосы с определенными техническими характеристиками. Это моноблочные центробежные устройства, где двигатель, водозаборные элементы и патрубок находятся в одном корпусе.
Колодезный насос устанавливается на глубине не более 25 м. Он имеет довольно низкую производительность. Насос для колодца с автоматикой следует располагать так, чтобы он не дрейфовал по водяному пласту. Необходимо также исключить вибрации агрегата, так как они будут поднимать со дна всевозможные нежелательные частицы.
Следует отметить, что защита от попадания и налипания на лопатки колеса твердых частиц в колодезных насосах слабая. Поэтому при перекачивании загрязненной воды они быстро теряют номинальную производительность.
Колодезные насосы, то есть центробежные, отличаются от вибрационных и способом защиты от работы «насухую». Заключается она в следующем: при снижении интенсивности заходящего в насос водяного потока (при попадании воздуха) сила тока электродвигателя устройства тоже уменьшается. На сложившуюся ситуацию реагирует датчик, подавая сигнал об отключении агрегата.
Подключение погружного насоса для колодца выполняется по такой же схеме как и скважинного.
Схема подключения погружного насоса для колодца практически такая же, как и скважинного. Отличие только в способе фиксирования: скважинный крепится к оголовку; для колодезного изготавливается металлическая рама, в ней проделывается отверстие, в которое и вставляется трос.
