Нужен совет по балансировке отопления частного дома

• Проблемы движения теплоносителя в системе отопления
• Что является первичным кольцом в системе отопления?
• Что является вторичным кольцом в системе отопления?
• Как заставить теплоноситель идти во вторичное кольцо?
• Подбор циркуляционных насосов для комбинированной системы отопления с первичными-вторичными кольцами
• Первичные-вторичные кольца с гидрострелкой и коллектором

Чтобы понять, как работает комбинированная система отопления, нужно разобраться с таким понятием как «первичные – вторичные кольца». Этому и посвящена статья.

Проблемы движения теплоносителя в системе отопления

Когда-то в многоквартирных домах системы отопления были двухтрубными, потом их стали делать однотрубными, но при этом возникала проблема: теплоноситель, как всё в мире, стремится пройти по более простому пути — по обводной трубе (на рисунке показано красными стрелками), а не через радиатор, создающий большее сопротивление:

Чтобы заставить теплоноситель идти через радиатор, придумали ставить сужающие тройники:

Основная труба при этом ставилась большего диаметра, чем обводная. То есть теплоноситель подходил к сужающему тройнику, натыкался на большое сопротивление и волей-неволей поворачивал на радиатор, и только меньшая часть теплоносителя шла по обводному участку.

По такому принципу делается однотрубная система – «ленинградка».

Такой обводной участок делают и по другой причине. Если радиатор выходит из строя, то пока его снимают и заменяют исправным, теплоноситель пойдёт к остальным радиаторам по обводному участку.

Но это как бы история, мы же возвращаемся «в наши дни».

Нужен совет по балансировке отопления частного дома

Достроил сельский дом: двухэтажный + чердак, общая площадь около 300 м2. Система отопления в нем довольно проста: Газовый котел Вахi Slim 48 кВт, коллектор КК-25/125/40/3+1, то есть на четыре ветви. В систему залит антифриз 1:1 с водой. Ветви ТРИ радиаторные: на 1й, на 2й этаж и на чердак — каждый стояк спаян из дюймого ППР, затем разветвляется на две петли-двухтрубки 3/4 с нижним подводом к радиаторам (панели Керми). И еще ОДНА ветка на теплый пол 1 этажа, на ней сразу свои коллекторы на 4 петли ТП и байпас — подмес обратки с вентилем. На обратках каждой ветви перед коллектором стоят обратные клапана и грундфосовские циркулярники двух мощностей: на 1 эт и чердак стоят UPS 25-60 (диапазон давления 50-70), а на второй этаж и ТП UPS 25-80 (диапазон 110-165).

В чем проблема. Система вроде и совсем простая, да вот неустойчивая. Всю осень, запустив впервые отопление, приходилось по пять раз в день летать турманом в котельную и подкручивать регуляторы скорости циркулярников. То ТП раскочегаришь — а тут батареи на 1 эт остынут, то при максимуме на этажах — на чердак не продавливает и т.д. У меня было ощущение, что это циркулярники друг дружку забивают, и в итоге махнул насосы (помощнее переставил на ТП и послабее на радиаторы 1 этажа, до этого было наоборот), вроде нашел золотую середину, когда все более менее теплое, только на чердаке прохладно и если гостей много — надо было чердак отдельно подтопить. На завоздушивание тоже грешил, пузырил иногда по чуть-чуть воздух из кранов Маевского, первый год все-таки антифриз залит.

Оставил отопление с найденной «золотой серединой» на минимуме, и уехал на НГ, приехал сегодня — а батареи на 2м этаже совершенно холодные. При этом ТП изначально был отключен, поэтому дом грелся только от радиаторов первого этажа, и совсем чуть-чуть от 3 радиаторов чердака (чердак утеплен, тепло туда поднимается самоходом и я там с отоплением не перебдевал ). К счастью, строил несколько лет из 400 мм автоклавного газоблока на клею, и дом неплохо удержал тепло даже от такого мизера, в помещениях было при нынешних холодах от +11 до +15. В отличие от радиаторов, циркулярник 80ка на обратке 2 этажа был горячим, т.е. из коллектора был небольшой противоход до обратного клапана, от двух более слабых насосов 60ок.

Посоветуйте, как отбалансировать систему, в чем ошибка или недодумка? Может быть не следует ставить насосы разных мощностей на коллектор? Может сам коллектор «тесноват», стоит махнуть на другой, с бОльшим объемом и количеством ветвей и не ставить циркулярники друг против друга (я заметил, что это наболее конкурентно-конфликтный вариант)? Улучшит ли ситуацию установка термостатов на радиаторы, которые я пока не поставил? У кого есть опыт, есть ли смысл заморачиваться с дорогими балансировочными клапанами?

Для наглядности приложил схемку. Спасибо заранее.

Как заставить теплоноситель идти во вторичное кольцо?

Но не всё так просто, а нужно разобраться с узлом, обведённым красным прямоугольником (см. предыдущую схему) – местом присоединения вторичного кольца. Потому что труба первичного кольца скорей всего большего диаметра, чем труба во вторичном кольце, поэтому теплоноситель будет стремиться в участок с меньшим сопротивлением. Как поступить? Рассмотрим схему:

Теплоноситель от котла течёт по направлению красной стрелки «подача от котла». В точке Б ответвление от подачи к тёплому полу. Точка А – это место входа обратки тёплого пола в первичное кольцо.

Важно! Расстояние между точками А и Б должно быть 150…300 мм – не больше!

Как «загнать» теплоноситель по направлению красной стрелки «к вторичному»? Первый вариант – байпас: ставятся сужающие тройники в местах А и Б и между ними труба меньшего диаметра, чем подающая.

Трудность здесь в расчёте диаметров: нужно высчитать гидравлические сопротивления вторичного и первичного кольца, байпаса… если мы просчитаемся, то движения по вторичному кольцу может не быть.

Второй вариант решения проблемы – поставить в точке Б трёхходовой клапан:

Этот клапан будет либо полностью закрывать первичное кольцо, и теплоноситель пойдёт сразу во вторичное. Либо перекроет путь во вторичное кольцо. Либо будет работать как байпас, пуская часть теплоносителя по первичному и часть по вторичному кольцу. Вроде бы хорошо, но нужно обязательно контролировать температуру теплоносителя. На этот трёхходовой клапан часто ставится электропривод…

Третий вариант – поставить циркуляционный насос:

Циркуляционный насос (1) гоняет теплоноситель по первичному кольцу от котла к… котлу, а насос (2) гоняет теплоноситель по вторичному кольцу, т. е. по тёплому полу.

Виды и варианты схем обвязки

Важная составляющая любой сети отопления — это регуляция температуры на входе и выходе. При этом большие перепады должны быть исключены. Такая система используется в автомобилях.

До определенной температуры теплоноситель движется по малому контуру. После того как будет достигнута необходимая температура, можно переключать его в основной большой контур, обогревающий все здание.

Важно! Чтобы система отопления дома работала эффективно, необходимо создать несколько контуров.

Теперь перечислим варианты схем обвязки. Их всего четыре:

1. Схема с принудительной циркуляцией теплоносителя.
2. С естественной циркуляцией.
3. Классическая коллекторная разводка.
4. Схема обвязки, в которой присутствуют первичные и вторичные кольца.

Чем они отличаются друг от друга? Рассмотрим их по отдельности.

Схема с естественной циркуляцией теплоносителя

Данная схема не поддается автоматическому регулированию. Автоматику поставить можно, но все равно придется вручную выставлять мощность газовой горелки. Прибавили газ — в доме стало теплее. Убавили — стало прохладнее. К тому же циркуляционного насоса в такой системе нет, и в этом есть свой плюс. Особенно это касается тех регионов, где постоянно есть проблемы с подачей электрического тока.

https://www.youtube.com/watch?v=owCRvUbz1CI

Такая сеть не требует наличия сложного оборудования и приборов типа воздухоотводчиков, насосов и перепускных клапанов. Система работает прекрасно и без всего этого. Но есть у нее один минус — это большой расход топлива. И сделать с этим ничего нельзя.

Можно часто услышать от специалистов, что обвязка котла отопления со схемой естественной циркуляцией — это прошлый век. Дело в том, что все упирается в денежные расходы, особенно первоначальные. Судите сами — приобретение автоматики и системы безопасности, запорной арматуры и насосов требует больших вложений. И чем больше деталей и узлов, тем выше вероятность выхода из строя одного из них. Плюс сервисное обслуживание дорогостоящих приборов. Все это скомпенсирует расходы на потребляемое топливо.

Так что не стоит списывать в утиль эту схему обвязки. Она еще поработает. К тому же она настолько проста, что ломаться в ней особо нечему. Если только котел выйдет из строя. Но простые котлы работают до 50 лет.

Схема с принудительной циркуляцией

Если для сооружения отопления используется классическая схема, то для ее эффективной работы потребуется наличие приборов, которые будут балансировать отопительные контуры. А значит, придется устанавливать большое количество всевозможной запорной арматуры типа расходомеров, клапанов, вентилей и прочего.

Кстати, если в вашем доме запланирована двухконтурная система, то на каждый контур придется предусмотреть свой циркуляционный насос. А это опять расходы.

Классическая обвязка

Эта отопительная система имеет стандартную схему. Она представляет собой кольцо, в центре которого расположен котел. Теплоноситель движется по заданному направлению, проходя все радиаторы и возвращаясь в котел. Все просто.

Правда, существует различная разводка труб, где месторасположение последних определяется эффективностью подачи теплоносителя. Это зависит от этажности здания, объема помещений, количества комнат на каждом этаже, от возможности использования подвала для проводки отопительных труб. Факторов достаточно много, но классика и состоит в том, что циркуляция идет только по одному контуру.

Многокольцевая схема

1. Теплоноситель, если он будет двигаться по малому кольцу, быстрее нагреется.
2. Если система начнет перегреваться, то первичное кольцо включается, чтобы оттянуть на себя часть тепловой энергии.

Именно первичный контур считается аварийным, поэтому с его помощью можно увеличить показатель безопасности.

Есть так называемые двухконтурные котлы, которые также относятся к данной категории. Правда, в них два контура выполняют совершенно другие функции. Один обогревает дом, а второй готовит горячую воду для бытовых нужд.

Потери давления в основном циркуляционном кольце:
ОТОПЛЕНИЕ

Отопление — искусственное, с помощью специальной установки или системы, обогревание помещений здания дня компенсации теплопотерь и поддержания в них температурных параметром на уровне, определяемом условиями теплового комфорта для находящихся в помещении людей или требованиями технологических процессов, протекающих в производственных помещениях.

Функционирование отопления характеризуется определенной периодичностью в течение года и изменчивостью используемой мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических условий в районе строительства. При понижении температуры наружного воздуха и усилении ветра теплопередача от отопительных установок в помещения должна увеличиваться, а при повышении температуры наружного воздуха, воздействии солнечной радиации — уменьшаться, т.е. процесс передачи теплоты должен постоянно регулироваться. Изменение внешних воздействий сочетается с неравномерными теплопоступлениями от внутренних производственных и бытовых источников, что также вызывает необходимость регулирования действия отопительных установок.

Основные конструктивные элементы системы отопления:

теплоисточник (теплогенератор при местном или теплообменник при централизованном теплоснабжении) — элемент для получения теплоты;

теплопроводы — элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;

отопительные приборы — элемент для передачи теплоты в помещение. Перенос по теплопроводам может осуществляться с помощью жидкой или газообразной рабочей среды. Жидкая (вода или специальная незамерзающая жидкость — антифриз) или газообразная (пар, воздух, продукты сгорания топлива) среда, перемещающаяся в системе отопления, называется теплоносителем.

Система отопления для выполнения возложенной на нее задачи должна иметь определенную тепловую мощность. Расчетная тепловая мощность системы выявляется в результате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха, называемой расчетной (средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92), принимается по [12].