Stroy-m.org

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установка циркуляционного насоса своими руками: инструкция, подключение, фото работ

Установка циркуляционного насоса своими руками: инструкция, подключение, фото работ

Вступление

Для автономного отопления загородного дома с естественной циркуляцией, характерна общая проблема. Неравномерное движение теплоносителя по системе приводит к неравномерному прогреванию приборов отопления, особенно если система отопления достаточно протяженная. Решает задачу неравномерного движения теплоносителя тепловые насосы отопления, превращая отопление, в систему отопления принудительной циркуляции.

Зачем ставить циркуляционный насос

Если вы столкнулись с проблемами неравномерного прогрева системы отопления по дому, решить её можно двумя способами:

  1. Заменить все трубы отопления, установив трубы большего диаметра;
  2. Или установить циркуляционный насос в систему.

Очевидно, что установка циркуляционного насоса значительно дешевле и практичнее, замены труб. Врезав циркуляционный насос в систему можно решить несколько задач:

  • Прогрев отопительных приборов будет более равномерный;
  • Контур системы отопления значительно расшириться;
  • Насос устранит проблему воздушных пробок.

С насосом будет проще принимать душ и одновременно пользоваться другими сантехническими устройствами дома. Кстати, вы всегда можете купить дешевые дешевые душевые кабины Москва полна сюрпризов и интернет-магазин «ТМ Титан» один из них.

Стоит обратить внимание, что для установки циркуляционного насоса, в уже готовую систему отопления не придется делать сложных монтажных работ. Используется технология врезки.

Выбор (расчет) циркуляционного насоса

Для выбора циркуляционного насоса, необходимо сделать его расчет мощности. Если у вас сложная система отопления, расчет насоса лучше доверить специалисту. В простой системе отопления, мощность требуемого насоса рассчитывается по формуле:

Расчет позволит выбрать насос по параметру: максимальная производительность по воде или пропускная способность.

Обращаю внимание

Обратите внимание, что для работы циркуляционного насоса необходима доступность электричества. Электрическая мощность не указывается на маркировке насоса, но составляет 100-250 Вт, что позволяет подключить их к любой группе силовых розеток дома. Однако, для защиты от поражения электротоком, линию питания насоса нужно защитить УЗО на 30 mA.

Важно! При работе циркуляционные насосы издают достаточно сильный звук «жужжания». Этот параметр может быть указан в описаниях насоса и на него нужно обращать внимание, чем он меньше, тем лучше.

Установка циркуляционного насоса в систему отопления

Материал для работ

Из материалов понадобится:

  • Сам насос;
  • Соединительные фитинги для врезки насоса;
  • Обратный клапан или вентиль байпас;
  • Два запорных вентиля (шаровых крана) для установки с двух сторон насоса;
  • Фильтр грубой очистки;
  • Муфта соединительная с контргайкой;
  • Подмотка и паста сантехническая.

Инструмент для работ

Для работ приготовьте следующий инструмент:

  • Разводной и гаечные ключи нужного размера;
  • Сварка.

Выбор места установки насоса

Современный циркуляционный насос «мокрого» типа, можно устанавливать, как в обратную, так и в прямую ветку отопления. Традиционно, циркуляционный насос ставится в «обратку» перед котлом, чтобы:

  • Уменьшить износ и увеличить срок эксплуатации ротора насоса;
  • Избежать закипания котла из-за вытягивания воздуха из котла насосом;
  • Повреждения насоса из-за возможного закипания котла, особенно твердотопливного.

Схема насоса в прямом трубопроводе и Схема насоса в обратном трубопроводе

Инструкция подключить циркуляционный насос

Примечание: Есть два варианта врезки насоса: с установкой перекрывающего вентиля или установкой шарового клапана на основную линию врезки.

  • При установке насоса в действующую теплосеть, предварительно слейте весь теплоноситель;
  • Если необходимо, проведите чистку труб отопления;

  • На участке установки насоса, монтируется байпас. Диаметр трубы байпаса нужно сделать меньше диаметра основной трубы;

  • Перед насосом ставим фильтр грязной очистки. На фильтре есть стрелка движения воды. Он остановит шлам системы;

  • Вал насоса должен быть установлен горизонтально. На корпусе насоса показана стрелка движения теплоносителя;
  • Запорные вентили (шаровые краны) ставятся до и после насоса. Они играют техническую роль на случай ремонта.;
  • Запорный вентиль или шаровой клапан ставится на основной трубе теплоносителя;

  • При сборке придерживаемся схемы;

  • После окончания установки насоса, система заполняется теплоносителем. Далее, открывается винт насоса для стравливания воздуха (вода появится в отверстии винта).

Важно! Установка циркуляционного насоса завершена. Если система отопления короче 80 метров, то достаточно одного циркуляционного насоса.

Фото вертикальной установки циркуляционного насоса с шаровым клапаном

Фото вертикальной установки насоса с тремя вентилями

Электрическое подключение насоса

Ввиду того, что через насос протекает вода, электрическая цепь питания насоса должна защищаться УЗО (устройством защитного отключения) с током отсечки 30 mA. Подсоединять насос к питанию можно:

  • Через розетку с заземляющим контактом и степенью защиты IP44;
  • Напрямую, без розеток, кабелем, входящим в комплект насоса или кабелем ПВС 3×1,5 мм.

Установка Циркуляционного Насоса

Установка циркуляционного насоса в системах отопления и горячего водоснабжения должна выполняться в соответствии с проектом устройства этих систем и инструкцией производителя по монтажу. Ниже собраны общие рекомендации касающиеся монтажа насосов с мокрым ротором:

Монтажное положение

  • Ось вала должна быть горизонтальна. В противном случае, насос перегреется и будет отключён защитой.
  • Насосы с мокрым ротором не требуют устройства опорных рам и фундаментов, если иное не оговорено инструкцией по монтажу.
  • Стрелка на корпусе насоса должна совпадать с технологическим направлением движения воды в месте его установки.
  • Циркуляционный насос может быть установлен как на подающем, так и на обратном трубопроводе системы отопления, хотя из условий эксплуатации, рекомендуется установка циркуляционного насоса в месте с минимальной температурой перекачиваемой воды.
  • Тепловая изоляция выполняется только на корпусе насоса «улитке». Выполнять тепловую изоляцию мотора не допускается.

Трубопроводная обвязка

  • Диаметр подводящих и отводящих трубопроводов, как и номинальные диаметры арматуры устанавливаемой на них, определяются расчётом и обычно превышают номинальный диаметр патрубков насоса на 1-2 типоразмера. Поэтому подключение трубопроводов к насосу выполняют через переходы.
  • Перед циркуляционным насосом, по ходу движения воды, следует установить сетчатый фильтр, а до и после него запорную арматуру, антивибрационные вставки и манометры. Маломощные насосы могут устанавливаться без антивибрационных вставок.
  • При параллельной установке двух и более насосов на напорном патрубке каждого из них следует установить обратный клапан. В системах отопления установка резервного циркуляционного насоса обязательна.
  • Корпус насоса не должен испытывать нагрузок кручения, растяжения, изгиба или сжатия от присоединённых трубопроводов. Присоединительные трубопроводы должны быть соосны.
  • При резьбовом подключении трубопроводов, монтаж насоса следует выполнять через накидные гайки «американки».
  • При фланцевом монтаже циркуляционного насоса, контр фланцы должны быть параллельны, между фланцами следует установить прокладки из материала соответствующего свойствам рабочей среды, а под стяжные болты и гайки заложить шайбы.
  • Если в узле обвязки насоса может скапливаться воздух, в возможных местах его скопления следует установить автоматические воздухоотводчики.
  • В нижней точке отключаемого с насосом участка трубопровода следует установить дренажный кран.
  • Перед установкой циркуляционного насоса, необходимо промыть подводящие трубопроводные узлы.

Электрическое подключение

  • Подключение насоса к электрической сети должно быть выполнено через щит автоматизации с базовым перечнем защит и управления.
  • Монтажное положение насоса должно исключать попадание воды на клемную коробку. Не рекомендуется устанавливать клемную коробку снизу мотора.
  • Насосы устойчивые к токам блокировки и насосы со встроенной защитой обмотки от перегрева, не нуждаются в дополнительной защите.
  • Корпус насоса должен быть заземлён.

Последовательность паковки резьбового соединения

1. Взять прядь льняного волокна с таким количеством нитей, чтобы в скрученном состоянии её диаметр были примерно равен глубине резьбы на монтируемом элементе. Длина пряди должна обеспечивать количество подмотки в 1,5-2раза превосходящее число витков резьбы.

2. Отступив примерно 50-70 мм от начала пряди, следует слегка скрутить её, уложить в первый виток резьбы и удерживая её рукой, плотно намотать длинную ветвь пряди по часовой стрелке, укладывая её в каждый виток резьбы.

3. Дойдя до конца резьбы, продолжить намотку вторым слоем, перемещая витки к началу резьбы. Длина второго слоя намотки должна быть примерно равна 2/3 длины резьбы.

4. Оставшийся конец пряди (50-70мм) намотать аналогично по часовой стрелке, укладывая от конца резьбы к её началу.

5. Нанести слой герметика поверх подмотки.

6. Навернуть рукой сопрягаемые элементы. При правильной подмотке, монтируемый элемент должен завернуться на 1,5-2 оборота.

7. Гаечным ключом или динамометрическим продолжить наворачивание элемента. В случае, когда монтируемому элементу необходимо придать определённое положение, закончить наворачивание в необходимом для этого элемента положении.

При правильной подмотке, в процессе накручивания, усилия не должны превышать момента затяжки, указанного ниже:

Как правильно установить циркуляционный насос в систему отопления?

Модернизация отопительной системы с устройством циркуляции теплоносителя под давлением призвана не только «выровнять» тепловой режим во всем жилом доме, создать комфортные условия проживания в каждой отдельной комнате и устранить искусственные преграды циркуляции – воздушные пробки.

Пошаговая инструкция по установке циркуляционного насоса в систему отопления

Если следовать приведенным ниже рекомендациям, можно без проблем установить насос циркуляции самостоятельно:

1. Выбор места установки. Пользователю, не знающему основных принципов гидравлики (наука о движении жидкости), довольно сложно самостоятельно определить правильное место подключения насосного оборудования, гарантирующее качественное циркулирование теплоносителя по всем техническим элементам, предназначенным для переноса и получения тепла во всех обогреваемых комнатах жилого дома, коттеджа. Одни утверждают о правильном установлении на «подаче», другие – категорически утверждают, что строго на «обратке», то есть на трубе, по которой возвращается «отработанная» горячая жидкость к нагревательному прибору. Обе стороны приводят веские аргументы в защиту своей позиции.

Исследования и наука о движении жидкостей доказали: принципиальной разницы в местах установки помпы, влияющей на эффективность работы агрегата и системы, нет.

Исключения составляют котлы, для которых используют твердое топливо при отсутствии соответствующей автоматики. В таком отопительном приборе выделяется пар при перегреве теплоносителя. Бытовой насос не предназначен для перекачки пара, который поднимается по трубе к насосу. Крыльчатка насоса работает в холостом режиме, охлажденной жидкости поступает меньше в котел, количество пара увеличивается. Система отопления не работает – котел кипит. В этом случае лучше насос устанавливать на «обратке». Для отопителей, работающие на пеллетах, с наличием установленной автоматики, место монтажа насоса принципиального значения не имеет.

Читать еще:  Как установить гидроаккумулятор для систем отопления?

2. Промывка системы отопления. Перед началом установки помпы в термосифонную схему, которая действует на данный момент, необходимо слить теплоноситель и промыть всю систему. Если система не промывалась в течение 15-20 лет, лучше использовать специальные препараты.

Из практики известно, что домашняя термосифонная система, в которой не сливается вода в летнее время, отложений имеет немного. Как правило, в чугунных батареях больше всего скапливается окалины и грязи. Их надо демонтировать для качественной промывки. Лучше такую процедуру выполнять в теплое время года на улице. Трубопроводы и приборы промывают, используя бытовую насосную станцию, которую предпочтительнее взять в прокатном специализированном пункте или использовать оборудование, не применяемое для домашнего питьевого водоснабжения.

3. Особенности установки насоса. Устанавливая насос, необходимо предусматривать возможность его свободного обслуживания или простоты демонтажа. Одним из самых лучших способов установки насоса – на байпасе. Байпас – это обводной участок трубопровода, на котором устанавливается насос. Во время отключения электроэнергии, выполнив некоторые переключения, система отопления продолжает работать при естественной циркуляции. Для выполнения такой функции система отопления должна быть смонтированная без контруклонов, что минимизирует гидравлическое сопротивление всего контура. При таком монтаже насос работает без искусственно созданной перегрузки, тем самым продлевается срок эксплуатации.

Байпас в системе индивидуального отопления выполняет очень простую функцию – в момент отключения электроэнергии и остановки насоса система должна продолжать работать в режиме самоциркуляции. Байпас бывает 2 видов:

  • без обратного клапана;
  • с обратным клапаном.

Использование байпаса без обратного клапана предусматривает проведение всех манипуляций с открытием крана на основной магистрали при отключении электроэнергии в ручном режиме, с обратным клапаном – все происходит автоматически. Краны лучше применять шаровые, так как у них диаметр прохода соответствует диаметру трубопровода, они не создают помех движению теплоносителя. Применение вентилей – это создание дополнительных точек сопротивления движению воды. С двух сторон насоса монтируются шаровые краны для удобства снятия при необходимости. Непременно рекомендуется устанавливать фильтр механической очистки теплоносителя перед насосом.

Собранный байпас с насосом, вентилями и фильтром монтируется параллельно основной магистрали теплосети, на которой между врезками байпаса располагается обратный клапан или шаровый кран.

Собранную таким образом систему заполняют водой, проверяют на возможные течи, удаляют воздух. Только после выполнения такой последовательности допускается запуск насоса.

В представленном видео показан пример установки байпаса в системе отопления индивидуального жилого дома, разъяснен принцип работы, место возможной установки, этапы сборки.

Особенности монтажа различных типов насосов циркуляции

Особенности компоновки и монтажа помп для кругооборота теплообменной жидкости в обогревательной системе жилого дома определяют в каждом конкретном случае индивидуально, учитывая тип системы и количество разветвлений.

На открытой (термосифонной) одно- и двухтрубной системе отопления прокачивающее устройство устанавливается после расширительного бака. Монтаж выполняется именно так, чтобы исключить работу агрегата по перекачке нагретой воды из котла в расширительный бак и после установки арматуры группы безопасности (манометр, сбросной клапан). На таких системах обязательно устанавливается байпас с насосным агрегатом.

Возможность поэтапного подключения отопительных приборов или контуров отопления в целом с установкой на каждый контур индивидуальной помпы – преимущества нижней разводки.

При верхней разводке насос, обеспечивающий циркуляцию, устанавливается в любом месте. Но, как правило, – на «обратке», перед нагревательным котлом и в обязательном порядке с фильтром очистки перед насосом, который очищает всю поступающую жидкость в насос от наличия окалины, грязи, ржавчины. При устройстве теплых полов в индивидуальном жилом доме нагнетающее оборудование устанавливается на каждую ветку отдельно, не зависимо от наличия общего такого оборудования.

При проведении установочных работ насоса с любым типом помпы рекомендуется придерживаться простых и важных правил:

  • Крепление насоса к теплопроводу производится на резьбовых соединениях накидными гайками для удобства проведения монтажных и демонтажных работ.
  • Строго придерживаться направления движения потока теплоносителя, указанного на корпусе насоса стрелкой.
  • В независимости от расположения теплопровода (отвесное, наклонное, параллельно полу), нагнетающее устройство устанавливается так, чтобы ось ротора была неукоснительно горизонтальная.
  • Монтажная коробка с клеммными соединениями всегда должна находиться в верхнем положении. Этим упреждается попадание влаги при авариях и удобство в проведении электромонтажных работ.
  • Лепестковый обратный клапан устанавливается на прямом участке трубопровода, под насосом в неизменном горизонтальном положении. Пружинный клапан создает дополнительное сопротивление, влияющее на эффективность работы термосифонного отопления.
  • Отсекающие шаровые краны подбираются улучшенного качества, так как они несут нагрузку от веса всего байпаса: насоса, фильтра, трубы.

В представленном видео наглядно показано, как и в каком месте правильно установить циркуляционный насос, какие основные требования и особенности его установки.

Правила безопасной эксплуатации и установки

Перед установкой циркуляционного насоса рекомендуется изучить прилагаемую изготовителем инструкцию по правильной установке и эксплуатации. Предпочтительно, чтобы сборку байпаса и установку проводил специалист соответствующего направления и квалификации.

Все сварочные работы на трубопроводах проводят до установки насоса. Перед установкой насоса настоятельно рекомендуется выполнять промывку всей системы теплоснабжения. Остатки окалины, ржавчины, грязи ухудшают работу насоса, способствуют быстрому износу вращающихся деталей. Антикоррозийные добавки можно добавлять в теплоноситель, только сертифицированный к устанавливаемому изделию.

Электромонтажные работы

Для предотвращения поражения электрическим током потребителя:

  • подключение выполнять только рекомендуемым заводом-изготовителем кабелем соответствующего сечения и изоляции;
  • сетевое подключение должно быть смонтировано в строгом соответствии с указателями на клеммах подсоединения («ноль», «фаза», «земля»);
  • силовой кабель прокладывать так, чтобы он не соприкасался с трубопроводом, корпусом насоса, электродвигателем;
  • клеммная коробка на насосе должна быть закрытая;
  • насосное оборудование подлежит заземлению.

Установка насоса в системе отопления: размещение, способ врезки и другие тонкости

Как правильно установить насос в систему отопления, уже функционирующую с использованием естественной циркуляции?

Как установить насос в систему отопления, проектирующуюся для нового дома? Какую запорную арматуру можно использовать, а какую — не стоит? Попробуем выяснить.

Есть ли какие-то тонкости у организации принудительной циркуляции в контуре отопления? Давайте выясним это вместе.

Зачем нужен насос

Начнем с главного: выясним, нужна ли установка насоса на отопление, если оно уже много лет исправно работает без него. Что изменится?

Плюсы

  • Резко уменьшится инерционность системы. Если при естественной циркуляции между розжигом котла и ощутимым нагревом дальних от него радиаторов может пройти не меньше часа, то с принудительным нагнетанием теплоносителя дом будет начинать прогреваться уже через считанные минуты.
  • Температура отопительных приборов выровняется. Особенность любой гравитационной системы — неодинаковый нагрев радиаторов, ближних к котлу и дальних от него. Теплоноситель, циркулирующий довольно медленно, успевает остыть раньше, чем опишет полный круг по контуру.
  • Если при прокладке труд где-то они смонтированы с отрицательным уклоном — это не повлияет на циркуляцию. Установка насоса в систему отопления резко увеличит перепад давления, и неизбежные при контруклоне воздушные пробки перестанут быть помехой.

Однако: непрерывное журчание при наличии воздуха в контуре может раздражать. Функциональность функциональностью, но о возможности стравить воздух отовсюду все же лучше позаботиться.

Минусы

Есть ли у систем с циркуляционным насосом отрицательные стороны?

  • Цена киловатт-часа электричества стабильно растет, а насос его потребляет. Хоть и немного — не больше 100 ватт на максимальных оборотах.

У этого устройства три рабочих режима: 55, 70 и 100 ватт.

  • Если система отопления будет проектироваться только в расчете на принудительную циркуляцию, первое же длительное отключение электричества приготовит для владельца дома крайне неприятный сюрприз. Перегрев теплоносителя котлом может вызвать разрушение контура отопления, а остановка циркуляции — последующую разморозку.

Выводы

Если с потреблением электроэнергии электрическим насосом сделать что-то проблематично по определению, то вторая проблема решаема. Причем решение очевидно: при проектировании системы нужно заложить в проект возможность работать и за счет естественной циркуляции.

Ставим насос

Позиция относительно горизонта

Как правильно установить насос на отопление с точки зрения ресурса его работы? Наверняка ведь есть факторы, способные привести к ускоренному износу механики.

Инструкция связана с особенностями работы механической части устройства. Устройство насоса для отопления, применяющегося для создания индивидуальных отопительных систем умеренной мощности, подразумевает непрерывное охлаждение ротора и вала с подшипниками циркулирующим теплоносителем.

Чтобы воздушные пробки не оставили подшипники без смазки и охлаждения, вал двигателя должен располагаться строго горизонтально.

Правильные и неправильные положения насоса.

Фильтрация воды

Перед насосом крайне желательна установка грязевика. Его функция — отфильтровать неизбежные песок, окалину и прочие абразивные частицы, разрушающие крыльчатку и подшипники циркуляционного насоса.

Поскольку диаметр врезки для насоса обычно невелик, вполне подойдет обыкновенный фильтр грубой очистки. Бочонок, предназначенный для сбора взвесей, должен быть направлен вниз — так он не будет препятствовать циркуляции воды, даже когда уже частично заполнен.

Внимание: на большинстве фильтров стрелкой указывается рекомендованное направление циркуляции воды при его монтаже. Да, фильтр будет выполнять свою функцию даже при неправильной установке; однако чистить его придется куда чаще, и удалить ВЕСЬ осадок будет куда сложнее.

Расположение насоса в контуре

Где, в какой именно части контура рекомендуется установка насоса для отопления?

Формально современные насосы одинаково хорошо работают и на подаче, и на обратке в любой части контура отопления. Однако:

  • Чем выше температура теплоносителя — тем ниже ресурс подшипников и всех пластиковых частей устройства. С этой точки зрения врезать его все же стоит на обратном трубопроводе, непосредственно перед котлом.
  • Расширительный бак рекомендуется монтировать на участке контура с максимально близким к ламинарному потоком теплоносителя. После насоса поток неизбежно будет турбулентным. Отсюда вторая поправка: циркуляционный насос врезается перед котлом и после расширительного бака.
Читать еще:  Как проверить работоспособность насоса в системе отопления?

Оптимальное условие для расширительного бака — поток воды с минимумом завихрений. Перед насосом струя в контуре почти ламинарна.

Байпас

Помните наши размышления о том, что крайне желательно, чтобы отопление могло работать и при отключенном электричестве? Пусть и с меньшей эффективностью?

Как установить насос на отопление своими руками таким образом, чтобы он не помешал естественной циркуляции?

Давайте немного подумаем вслух. Гравитационная система характеризуется, прежде всего, минимальным перепадом между подачей и обраткой. Стало быть, для приемлемой скорости циркуляции нужно минимальное гидравлическое сопротивление контура.

А что его увеличивает?

  • Повороты и изгибы контура.
  • ЛЮБАЯ запорная арматура.

К слову: именно с этой точки зрения в любой автономной системе отопления стоит применять только современные шаровые вентиля. В отличие от своих винтовых собратьев, они оказывают минимальное сопротивление току воды в открытом виде. Чтобы понять, почему это так — взгляните на открытый вентиль этого типа.

Когда вентиль открыт, просвет в нем не отличается от просвета трубы. Кроме того, нет изгибов и поворотов, на которых теряется перепад.

  • Снижение диаметра трубы.

Выводы?

  1. Насос врезается параллельно основному контуру, не размыкая его. Для работы гравитационной системы диаметр контура должен быть не меньше ДУ32; диаметр врезки насоса куда меньше.
  2. Между врезками устанавливается вентиль, полностью перекрывающий основной контур при работе насоса. Иначе он будет работать, гоняя воду по кругу между врезками.
  3. Перед насосом и после него монтируются вентиля, позволяющие отсечь неисправное устройство и демонтировать его при неисправности без сброса всего отопления.

У такой схемы врезки есть уязвимое место — необходимость при отключении света вручную переключаться с насоса на байпас. Да, если вы дома — не заметить отключение электричества трудно; но что, если все ваши домашние отсутствуют?

Решением станет обратный клапан. В штатном режиме он закрывается; как только давление в основном контуре до насоса стало больше, чем после него — клапан открыт. Как всегда, есть тонкости.

Все пружинные обратные клапана дают заметную потерю напора: воде нужно преодолеть сопротивление пружины. Что, понятно, идет вразрез с нашими целями. Выход — шариковый клапан, установленный горизонтально. Его сопротивление потоку воды будет минимальным, как и напор, нужный для открытия клапана.

Схема на фото будет переключаться с принудительной на естественную циркуляцию без вашего участия.

Заключение

Немного дополнительной информации и рекомендаций по установке интересующих нас устройств вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!

Влияние автоматических регуляторов на гидравлический режим систем водяного отопления

В статье исследуется влияние регулирующей арматуры в совокупности с циркуляционным насосом на распределение теплоносителя в системе отопления с помощью компьютерного моделирования. Дана оценка воздействию балансировочных клапанов и терморегуляторов на гидравлику системы отопления в целом и ее отдельных участков с учетом их конструктивных особенностей.

Современный рынок оборудования для систем отопления наполнен широким ассортиментом арматуры. В отечественной практике стали чаще использоваться балансировочные клапаны, терморегуляторы, узлы регулирования, регуляторы перепада давления и расхода различных конструкций. Встает вопрос о том, какую регулирующую арматуру необходимо устанавливать в системах отопления, в каком количестве и на каких участках.

Важным элементом, предназначенным для регулирования системы, а значит, и для достижения максимально комфортных условий для пребывания людей в помещении, является терморегулятор. Он позволяет не только обеспечить необходимое количество теплоты, отдаваемое отопительным прибором, но и воздействовать на всю систему отопления в целом, непроизвольно изменяя гидравлический режим ее работы.

Конечной целью расчета системы отопления и подбора оборудования для нее является обеспечение необходимого значения теплового потока от каждого отопительного прибора для компенсации теплопотерь помещений здания в целом и достижения комфортных условий для пребывания людей в здании на протяжении всего отопительного сезона. Для соблюдения этих условий применяются два метода. Первый заключается в максимально возможном увязывании колец системы диаметрами отдельных трубных участков системы и установки наименьшего количества регулирующей арматуры. Второй метод пришел в отечественную практику вместе с новыми видами арматуры из Западной Европы. Он заключается в установке наибольшего количества арматуры на стояках, в тепловых пунктах и на ответвлениях для увязки циркуляционных колец непосредственно самой арматурой.

Оба метода имеют свои преимущества и недостатки.

Для подбора терморегуляторов, регуляторов расхода и балансировочных клапанов в современной практике используется характеристика, называемая пропускной способностью. Ее определяют как объемный расход воды в м 3 /ч с плотностью 1000 кг/м 3 , проходящей через клапан при перепаде давления 10 5 Па (1 бар). Размерность его (м 3 /ч)/бар 0,5 или, пренебрегая физическим смыслом, в каталогах часто пишут просто – м 3 /ч.

За счет изменения kv на клапанах происходит изменение двух параметров: расхода теплоносителя через клапан G и перепада давления на клапане ∆P. Это влияет не только на гидравлику отдельных участков, но и на систему отопления в целом. Это важный фактор, который должен учитываться проектировщиками.

Клапан отопительного прибора способен автоматически изменять свою пропускную способность в зависимости от температуры воздуха в помещении за счет термостатической головки, датчиков внутреннего воздуха или же за счет ручного регулирования потребителем.

Важно также заметить, что необходим тщательный подбор термоклапанов у отопительных приборов, потому что зависимость их теплоотдачи от расхода теплоносителя нелинейная. Также и у клапанов. Они бывают различного конструктивного исполнения, и зависимость хода штока от пропускной способности имеет свои особенности. Сопоставляя эти две характеристики, мы получим общую характеристику регулируемого участка [1].

Однако изменения характеристик регулируемого участка может привести к разрегулировке всей системы. Под разрегулировкой будем понимать несоответствие расходов теплоносителя в отопительных приборах относительно расчетных или необходимых, вследствие чего произойдет недостаток или избыток теплоподачи в помещения.

В системе отопления факторами разрегулировки являются:

  • отключение ветвей, стояков, отопительных приборов и других элементов системы в связи с аварией или за ненадобностью;
  • изменение расчетного расхода теплоносителя в отопительном приборе с целью поддержания необходимой температуры или минимальной температуры помещения из-за временного его неиспользования;
  • изменения схемы или элементов системы отопления после реконструкции и ремонта.

Циркуляционный насос системы отопления тоже имеет различные изменяющиеся характеристики, которые должны учитываться при регулировке системы. В данном исследовании был применен стандартный (современный бесфундаментный) насос. Ошибочно убеждение современных проектировщиков в том, что для качественной и «беспроигрышной» увязки гидравлических колец необходимо подбирать циркуляционный насос с большим запасом по располагаемому давлению. Это приводит к неоправданно завышенным стоимости системы и расходу электроэнергии.

Современные конструкции насосов позволяют более экономно расходовать электроэнергию и более точно поддерживать заданное располагаемое давление и расход в системе (насосы с электрическим управлением). При увеличенных капитальных затратах на эти насосы можно выиграть в пониженных эксплуатационных затратах на электроэнергию.

Однако, ориентируясь на новые технологии, в ходе конструирования системы отопления необходимо комплексно подходить к возможным гидравлическим и, соответственно, тепловым разрегулировкам при эксплуатации системы.

На примере конкретных схем систем отопления рассмотрим достоинства и недостатки двух методов конструирования системы отопления, о которых говорилось ранее. Анализ схем проводился с помощью компьютерного моделирования.

Система отопления без применения балансировочного клапана

На рис. 1 приведена схема без применения балансировочного клапана.

Схемы системы отопления без применения балансировочных клапанов

1 – оборудование теплового пункта; 2 – циркуляционный насос; 3 – отопительный прибор;
4 – отключающий шаровой кран; 5 – термоклапан

Для начала был выполнен стандартный гидравлический расчет по методу удельных линейных потерь давления для подбора диаметров. Клапаны были подобраны по каталогам фирмы-производителя, после чего была задана их установочная характеристика (пропускная способность, перепад давления и положение установки). Затем методом гидравлического расчета по характеристикам сопротивления определены коэффициенты затекания в каждый стояк и в каждый прибор.

В первом случае из регулирующей арматуры имеются только клапаны у отопительных приборов. Для анализа системы отключим один прибор на верхнем этаже первого стояка. Характеристика сопротивления увеличится и на графике (рис. 2) примет положение S1, а необходимый расход теплоносителя понизится на величину расчетного расхода в отключенном приборе (до 288,3 кг/ч). В самом начале отопительные приборы начнут получать больше теплоты, что приведет к перегреву помещений. Термостатические головки, электроника или же потребители вручную, реагируя на это, начнут воздействовать на клапан, который будет опускать шток клапана, уменьшая тем самым свою пропускную способность и увеличивая сопротивление всей системы. Каждый клапан будет опускать шток ровно на столько, на сколько расход теплоносителя должен измениться в отопительном прибое. В конце концов, установится стационарный режим, когда температура в помещениях стабилизируется, и штоки клапанов перестанут двигаться.

Характеристика насоса и системы отопления без использования балансировочных клапанов
S, ΔP, G – характеристика сопротивления, потери давления и расход теплоносителя в системе отопления соответственно; значения индексов этих параметров: «расч» – в исходном (расчетном) режиме; «1» – при отключении верхнего прибора первого стояка; «2» – при отключении первого стояка

Чтобы описать физику процесса, использовано понятие коэффициента затекания [2]. Для начала он был определен для всех стояков системы, чтобы получить требуемую характеристику сопротивления на каждом участке стояков, тем самым, определив, какую пропускную способность будет иметь клапан у отопительных приборов в данном конкретном состоянии системы.

Важно заметить, что клапан имеет определенные рамки изменения величины пропускной способности. Для данного случая он был ограничен пределами 0,04…0,54 (м 3 /ч)/бар 0,5 . Верхний предел является величиной при полном (максимальном) открытии клапана. Так же нормируется перепад давления на клапане. На клапане он не должен превышать 0,5 бар или примерно 5000 Па. В случае превышения максимального перепада давлений возможно некорректное регулирование температуры.

Читать еще:  Как правильно снять батарею отопления?

В процессе расчета системы и определения величин затекания участков было выявлено, что при расчетном режиме работы системы пропускная способность колеблется в пределах от 0,23 до 0,44 (м 3 /ч)/бар 0,5 , а перепад давления – от 1020 до 2497 Па. Данные значения полностью удовлетворяют требованиям, принятым ранее.

Если отключается первый прибор первого стояка, то после автоматического регулирования и установившегося стационарного теплового режима в помещениях пропускные способности клапанов уменьшаются и находятся в пределах значений 0,19…0,53 (м 3 /ч)/бар 0,5 . Перепады давления, соответственно,– 700…3551 Па. Это тоже вполне удовлетворяет требованиям.

Аналогичная ситуация и при отключении первого стояка. Пропускные способности клапанов уменьшаются и находятся в пределах значений 0,16…0,25 (м 3 /ч)/бар 0,5 . Перепады давления – 3186…3714 Па. Характеристика сети принимает положение S2 на графике (рис. 2)

Видно, что при различном разрегулировочном воздействии на систему отопления происходит изменение характеристики сопротивления системы. Однако клапаны вполне могут «отрегулировать» системы так, чтобы в каждый прибор поступало необходимое количество теплоносителя.

Стоит заметить, что такое регулирование имеет определенные рамки, связанные с перепадом давлений на клапане и фиксированным диапазоном его пропускной способности. К примеру, если бы каждый стояк состоял не из трех, а из 10 приборов и был отключен бы первый стояк, то, возможно, пропускная способность клапанов второго стояка должна была упасть до минимальных значений. При этом резко повысился бы перепад давления на них. Но этот факт необходимо доказать расчетом для конкретной системы. Если таких стояков было бы не три, а 20, то отключение одного стояка слабо бы воздействовало на гидравлику всей системы отопления. Этот фактор также обусловлен характеристикой насоса.

Литература

  1. Пырков В.В. Гидравлическое регулирование систем отопления и охлаждения. Теория и практика. Киев, 2005.
  2. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление: Учебник для вузов.М., 2008.

Окончание статьи читайте в следующем номере

Балансировочный вентиль для настройки системы отопления

Независимо от типа, любую отопительную систему необходимо настраивать. Для этого разработаны различные способы. Все они призваны максимально приблизить рабочие параметры сети к расчётным и повысить, таким образом, эффективность её функционирования. Регулировка выполняется с помощью разнообразных специальных средств. Однако наиболее точная настройка достигается при использовании балансировочного вентиля для системы отопления.

При помощи балансировочного вентиля можно добиться оптимального расхода теплоносителя и температуры в радиаторах

Принцип работы. Виды

Коротко принцип функционирования данного устройства формулируется так: оно изменяет расход теплоносителя за счёт уменьшения или увеличения проходного отверстия, одновременно меняя на определённом участке отопительной системы гидравлическое сопротивление.

Балансировочный вентиль выпускается в двух вариантах, каждый из которых применим на сетях отопления из любого типа труб — металлических, пластиковых.

Автоматический. Балансировочный вентиль такого типа в зависимости от уровня расхода теплоносителя и разницы давления позволяет гибко и быстро изменять настройки магистрали теплоснабжения. Используется он в паре с запорным клапаном, который устанавливается в трубу подачи рабочей среды. Сам же прибор монтируется на обратной трубе. Именно он отвечает за присутствующие в ветке теплоснабжения перепады давления. Необходимо отметить, что такой балансовый вентиль на отопление предоставляет возможность разделять сеть на отдельные зоны с учётом разброса значений этого параметра и поочерёдно запускать их в работу.

Ручной. Конструкция данной модификации балансировочного клапана системы отопления состоит из бронзового или латунного корпуса, в котором присутствуют механизм регулировки и ниппели. Последние служат для подключения контрольно-измерительной аппаратуры. Регулировочный механизм вентиля отопления состоит из штока, а также пластиковой рукоятки, на которую нанесена измерительная шкала. В целом, устройства данного типа предоставляют возможность настроить систему теплоснабжения при постоянном давлении. С их помощью гидравлическая балансировка может осуществляться путём отключения отдельных сегментов трубопровода отопления с последующим их опустошением через специальный кран.

Ручной вентиль позволяет настраивать отопительную систему при постоянном давлении

К категории балансировочных клапанов также относят ещё два типа устройств.

Термостатический вентиль. Такая деталь обеспечивает:

  • сбалансированный температурный режим в помещении. В её функции входит создание комфортного микроклимата в жилье и поддержание его на стабильном уровне;
  • повышение рентабельности системы отопления;
  • экономию энергоресурсов.

Принцип работы заключается в отслеживании значений температуры жилого пространства. Если она превысит верхний допустимый предел, термостатический вентиль перекроет подачу теплоносителя в радиаторы. Когда же температура достигнет нижнего уровня, подача рабочей среды будет возобновлена.

Автоматический стабилизатор расхода. Такое балансировочное устройство в соответствии со своим названием поддерживает уровень расхода теплоносителя в стояках исключительно однотрубных систем отопления.

Полезно знать! Существует ещё одна сфера его применения. С помощью данной детали перекрывается магистраль теплоснабжения с целью её опустошения от воды для последующего измерения фактических расходов теплоносителя.

Характеристики и свойства

Основные параметры регулировочного вентиля отопления всех вышеописанных типов аналогичны характеристикам других элементов трубопровода. Изготавливаются такие устройства, преимущественно, из бронзы и латуни. Однако, на рынке присутствуют образцы, произведённые из оцинкованной стали. И всё же основную долю данного сегмента мирового рынка (до 90%) занимают латунные вентили. Обусловлено это их большей надёжностью и долговечностью по сравнению с другими аналогами.

Чаще всего для производства балансировочных вентилей используется латунь

Разброс значений углового диаметра очень велик. Этот показатель колеблется в диапазоне 15 ≤ Dу ≤150 мм. Всё зависит компании-производителя. Чем она крупнее, тем ассортимент её продукции шире. Например, Данфосс производит модели с уникальными размерами и в самых разнообразных вариантах исполнения. Особенно это касается линеек MSV-BD и MSV.

В отношении номинального давления ситуация выглядит так: большинство производителей стремится поставлять на рынок клапаны типа Cimberio, которые способны выдерживать не менее 20 бар. Рабочая температура подобных изделий колеблется в пределах -20 ≤ Т ≤ +200 º С.

Из основных достоинств балансировочного клапана для систем отопления можно выделить:

  • тонкая регулировка температуры или уровня давления;
  • упрощение работ, связанных с настройкой конструкции;
  • относительная простота;
  • долговечность;
  • надёжность;
  • приемлемая стоимость.

Минусы у таких изделий практически отсутствуют. Тем более в бытовом применении альтернативы балансировочным вентилям нет. Не установив их, вы будете вынуждены регулярно вызывать сантехника и выполнять трудоёмкие манипуляции с отопительной системой, что вряд ли придётся вам по душе.

Монтаж вентиля

Установка данного устройства должна производиться только в двух случаях:

  • при возведении нового сооружения, наличие балансировочной арматуры в котором предусмотрено проектом;
  • когда появятся проблемы с распределением тепла по определённым веткам системы отопления.

Монтировать арматуру нужно таким образом, чтобы после него оставалась свободной часть трубопровода длиной не менее, чем два диаметра трубы

При установке клапана необходимо руководствоваться правилами работы с трубопроводами, но с учётом следующих нюансов:

  • до балансового вентиля должен иметься прямой участок трубы длиной в 5 её диаметров, а за ним – в 2. Так будет исключена турбулентность теплоносителя;
  • врезая арматуру в трубы, обязательно нужно соблюдать направление потока. Оно указывается на корпусе каждого устройства. Это правило актуально и при замене вентиля;
  • попадание внутрь грязи и каких-либо посторонних предметов недопустимо;
  • если используется автоматическая модель, необходимо предусмотреть наличие в непосредственной близости от неё дополнительного штуцера. При закрытом клапане он обеспечит полное заполнение контура.

Полезно знать! Как показывает практика, монтаж регулировочного клапана и профессиональная балансировка системы отопления позволяет сэкономить почти треть тепла. При этом стоимость работ даже опытных теплотехников, которым, собственно, и следует поручать их выполнение, вполне доступна кошельку нашего среднестатистического соотечественника.

Настройка автоматического балансового клапана осуществляется с помощью таблицы расхода и перепада давления, а также расходомера. Но первоначальный расчёт важно выполнить ещё на этапе проектирования системы отопления.

Обзор моделей

Данная продукция представлена на современном рынке достаточно большим количеством образцов. Вместе с тем, особого внимания заслуживают лишь те, которые успешно прошли проверку временем.

Чтобы вентиль безотказно выполнял свои функции и долго служил, следует выбирать продукцию известных фирм

К таковым можно отнести:

  • SRV AG WATTFLOW (производитель — компания WATTS, Германия). Это фланцевый балансировочный вентиль с возможностью тонкой настройки благодаря оснащению расходомером. Наличие ударопрочной шкалы позволяет настраивать систему отопления без дополнительных расчётов и отказаться от использования графиков или схем.
  • STAD (международная компания TA HYDRONICS). Безупречно выполняет свои функции во второстепенных отопительных контурах. Этот балансовый вентиль практически безотказен и характеризуется надёжной конструкцией.
  • HYCOCON VTZ (компания OVENTROP, Германия). Входит в группу ручных регуляторов. Отличается небольшой ценой и высоким качеством сборки отдельных узлов.
  • CIMBERIO 727 (компания GIACOMO CIMBERIO из Италии). Данное устройство обеспечивает оптимальное распределение потока в системах местного значения и в бытовых трубопроводах.
  • BALLOREX VENTURI DRV(производитель BROEN, Дания). Прекрасно справляется не только с настройкой уровня среды, но и отсекает её лишь одним движением ручки. По сути, представляет собой комбинированный вариант запорной арматуры и регулятора.
  • MSV BD (компания DANFOSS A/S, Дания). Аналог предыдущего образца. Однако по параметру диаметр углового прохода его линейка включает гораздо больше моделей.
  • ШТРЕМАКС (компания HERZ, Германия). Представитель модельного ряда немецких регуляторов. Несмотря на простую схему, выполняет свои функции в полном объёме. Цена такого устройства не на один десяток процентов ниже стоимости аналогов от других производителей.

Существуют и другие достойные внимания даже самых искушённых потребителей образцы таких изделий. Но и перечисленных вполне достаточно для правильного выбора балансировочного клапана системы отопления.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector