Методи гідравлічного балансування водяної системи опалення і теплої підлоги

Закон гідравліки: під час руху будь-яка рідина обирає шлях найменшого опору. В опалювальній мережі приватного будинку правило діє так: теплоносій намагається пройти через перший радіатор чи найкоротший контур теплої підлоги. Тому віддалені кімнати прогріваються значно гірше. Для рівномірного розподілу потоків потрібне гідравлічне балансування системи опалення. Розповімо, як відрегулювати батареї і петлі підлогового обігріву своїми руками.

Коли потрібно балансувати систему

Теоретично, балансування радіаторів опалення потрібне в будь-якому випадку. Інженер-проектувальник, розробляючи і розраховуючи водяну систему, закладає витрати теплоносія на кожну батарею і контур підлогового обігріву. Після монтажу, заповнення і опресування трубопровідної мережі виконавець зобов’язаний відрегулювати подачу тепла, орієнтуючись за розрахунковими параметрами проекту.

Важливий момент. Розрахунок потреб в теплі і відповідної витрати нагрітої води робиться для несприятливих умов – мінімальної вуличної температури. Тому на початку балансування системи усі радіаторні та інші регулювальні вентилі повністю відкриваються, а котел виводиться на максимальний робочий режим.

Оскільки середньостатистичного домовласника турбує лише тепло і комфорт всередині оселі, самому братися за балансування рекомендується в таких випадках:

1. Ближні до котла батареї нагріваються помітно сильніше за віддалені радіатори, відповідно, в різних кімнатах жарко або прохолодно (надто великий перепад температур).
2. Один з радіаторів виразно шумить – чутне дзюрчання теплоносія.
3. Замуровані в стяжці труби прогрівають підлогу нерівномірно.
4. Під час налагодження нової опалювальної розводки, яку ви змонтували самостійно.

Примітка. Маємо на увазі, що арматура та опалювальні прилади підібрані правильно, система заповнена теплоносієм, повітряні пробки та інші дефекти відсутні. Інакше займатися гідравлічним балансуванням безглуздо, отримаєте нульовий результат.

Коли не слід регулювати роздачу теплоносія по батареях:

1. Якщо радіаторна мережа і тепла підлога працює без нарікань. Зайвий раз крутити вентилі не варто – через недосвідченість можете зробити гірше.
2. Після виявлення різних неполадок – повітря в радіаторах, протікання, засмічення радіаторних чи балансувальних вентилів, розрив мембрани розширювального бака тощо. Спершу усуньте несправність та перевірте працездатність опалення. Можливо, балансування не знадобиться.
3. Не потрібно втручатися в роботу центрального опалення багатоквартирного будинку, врізати у загальні стояки додаткові крани і клапани. Виняток – багатоповерхові новобудови з індивідуальними тепловими вводами в кожну квартиру.

Також не рекомендується налаштовувати витрату води через батарею за допомогою звичайного кульового крана. Нормальне положення штока – повністю відкритий або закритий, в проміжній позиції арматура довго не прослужить.

Інструменти і прилади для балансування

Щоб самостійно відрегулювати батареї опалення і теплу підлогу приватного будинку, знадобляться такі інструменти і прилади:

• термометр електронний контактний;
• викрутка;
• рукоятка або ключ для обертання штока балансувального клапана (зазвичай застосовується шестигранник);
• аркуш паперу, олівець.

Довідка. Професійні сантехніки часто використовують тепловізор, який дає ясну картину щодо прогрівання всіх опалювальних приладів. Апарат дорогий, тому обійдемося простішими засобами.

Замість зазначеного термометра допускається використання дистанційного (безконтактного) пірометра. Врахуйте: температуру блискучих поверхонь прилад вимірює з невеликою похибкою. Зауваження стосується радіаторів з новим лакофарбовим покриттям.

Якщо у вас немає схеми розводки труб в будинку, перед початком робіт варто намалювати її на папері. Ескіз допоможе розібратися в черговості підключення батарей до магістралей та їх віддаленості від приміщення топкової. Також промийте фільтр-грязьовик на вході в котел і розігрійте систему до температури 70–80 °C незалежно від вуличної погоди.

Великою підмогою в налаштуванні опалення є сучасний циркуляційний насос Grundfos Alpha 3, який через мобільний додаток точно показує глибину регулювань. Мінус агрегата – висока ціна (починається від 240 у. о.).

Балансування радіаторної мережі

Метод балансування, який практикується нашим експертом, однаково добре підходить для закритих однотрубних і двотрубних систем опалення заміських котеджів. Колекторна розводка і тепла підлога регулюється іншим способом, про що ми розповімо далі.

Суть методики полягає у вимірюванні температури поверхні всіх радіаторів та усунення різниці шляхом обмеження витрати теплоносія балансувальними кранами. Як самому відрегулювати батареї опалення, користуючись термометром:

1. Прогрійте теплоносій до 70–80 °C, повністю відкрийте всі регулювальні клапани. Якщо котел не вказує реальну температуру води на подачі, визначте її самі, приклавши вимірювач до металевого вихідного патрубка.

   

2. Заміряйте температуру поверхні першого на подачі радіатора в 2 місцях – біля вхідної та вихідної підводки. Якщо різниця укладається в 10 градусів, батарея прогрівається нормально.
3. Повторіть операцію на всіх опалювальних приладах, записуючи покази на схемі. Рухайтеся вздовж кожної гілки опалення, по черзі реєструючи температуру батарей.
4. Якщо різниця температур на подачі першого і останнього радіатора не перевищує 2 °C, прикрийте вентилі перших двох батарей на 0.5–1 оберт і повторіть заміри.

   

5. Коли різниця досягає 3–7 градусів, регулювальні крани перших обігрівачів закриваються на 50–70% (рахуйте за обертами вентилів), середніх – на 30–40%, останні прилади лишаються повністю відкритими.
6. Почекайте 20–30 хвилин, дозволивши батареям прогрітися за нових налаштувань, потім повторіть вимірювання. Завдання – домогтися перепаду температур 2 °C (для протяжних магістралей допускається 3 градуси) між останнім і першим приладом.
7. Повторюйте процедуру налаштування, закручуючи балансові вентилі на чверть або пів-оберти, поки не досягнете однакового прогріву всіх батарей. «Послухайте» кожен радіатор на предмет шуму, що вказуватиме на підвищену витрату теплоносія.

Важливий момент. Не захоплюйтеся надмірним закручуванням кранів, економії таким способом ви не отримаєте. Порівнюйте температуру на вході і виході обігрівача – якщо різниця перевищить 10 °C, вентиль треба відкривати. Через занадто малу витрату теплоносія в кімнаті стане холодно.

Приблизне регулювання батарей закритої двотрубної системи показане на прикладі схеми опалення двоповерхового будинку. Чому приблизне: число регульованих батарей та кількість обертів кранів суто індивідуальна для кожної розводки. Якщо сумніваєтеся в правильності своїх дій, «притискайте» теплоносій поступово, роблячи по пів-оберти вентиля і повторюючи виміри.

Як правило, однотрубна «ленінградка» з 3–4 батарей не потребує балансування, досить трохи «притиснути» перший радіатор. В попутній розводці (петлі Тіхельмана) треба обмежувати перший і останній прилад. Порядок регулювання покаже експерт на відео:

Тепла підлога і колекторна розводка

Оскільки контури підлогового обігріву та радіатори променевої схеми підключаються до загальної гребінки, балансування проводиться безпосередньо на колекторі. Спосіб налаштування залежить від наявності ротаметрів – прозорих колб витратомірів, встановлених на прямій чи зворотній лінії.

Щоб правильно налаштувати подачу теплоносія на ротаметрах, слід розрахувати витрату води в кожній петлі за формулою:

• G – масова витрата нагрітої води, що протікає контуром опалення, кг/год;
• Q – кількість теплоти, яку має виділяти цей контур чи радіатор у приміщення, Вт;
• Δt – різниця температур на вході та виході з петлі, приймається розрахункове значення 10 °C.

Потужність одного підлогового контуру Q визначається за потребою в теплі окремого приміщення. Параметр рахується за питомим співвідношенням 100 Вт/м² площі кімнати або за методикою обчислення навантаження на опалення. Шкали витратомірів розмічені у літрах на хвилину, значить, результат треба розділити на 60.

Приклад розрахунку. На обігрів кімнати площею 10 квадратів потрібно 1 кВт теплоти. Споживання теплоносія становитиме 0.86 х 1000/10 = 86 кг/год або 86/60 ≈ 1.43 л/хв.

Уточнення. Якщо приміщення великої площі поділене на 2 однакові нагрівальні моноліти з окремими водяними петлями, розрахункове значення витрати теж ділимо навпіл.

Балансування петель теплої підлоги робиться за інструкцією:

1. У заповненій і опресованій системі ввімкніть циркуляційний насос підлогового опалення. Котел запускати не обов’язково.
2. За допомогою ковпачків ручного регулювання закрийте всі термостатичні вентилі на другій частині гребінки.
3. Повністю відкрийте перший вентиль і налаштуйте відповідний йому ротаметр. Потрібний об’єм води виставляється обертанням нижнього кільця витратоміра.
4. Після настройки знову закрийте вентиль і переходьте до наступного контуру. Після налаштування відкрийте всі регулятори та ще раз перевірте витрату теплоносія за ротаметрами.

Довідка. На колекторах різних виробників витратоміри ставляться на подавальній чи зворотній гребінці (конструктивно вони теж відрізняються). Для регулювання витрати розташування ротаметрів ролі не грає.

Батареї променевої розводки балансуються аналогічним чином. Для вірності можна поєднати 2 варіанти – за розрахунковою витратою і температурою поверхні радіатора (спосіб описаний в попередньому розділі).

Якщо заради економії ви купили колектор без ротаметрів, настройку доведеться робити протягом кількох днів. Завдання – добитися однакової температури води в зворотних трубопроводах усіх петель. Тобто, первинна настройка робиться приблизно за потужністю і довжиною контурів, потім вимірюється температура зворотних підводок та вентилями коригується витрата.

Для перевірки балансування теплої підлоги треба запустити опалювальний котел. Негативний момент: після коригування витрати доведеться чекати кілька годин, поки товща бетону прогріється, а температура зворотних підводок стабілізується.

Заключний висновок

Радіаторна опалювальна мережа з гілками невеликої довжини балансується без особливих проблем. Якщо довжина плечей двотрубної розводки сильно відрізняється, задача ускладнюється. Але не варто хвилюватися – перепад 3 градуси між останнім і першим радіатором в даному випадку вважається нормою. Врахуйте один нюанс: балансування опалення проводиться за максимального нагріву системи, в робочому режимі температура води знизиться до 50…60 °C, різниця 3 °C теж зменшиться.