Контур отопительный – что это такое, вторая схема балансировки замкнутой системы своими руками для печи-камина

Содержание

Что значит «контур отопления» в системах отопления?

 

Очень часто при разговоре с сантехником можно услышать фразу «контур отопления». Неопытных людей эта фраза ставит в тупик, ибо они не знают что это такое. А по факту с контуром отопления Вы сталкиваетесь практически каждый день. Давайте разберем, что же это такое.

Что из себя представляет?

Чаще всего отопление состоит из труб подачи и обратки. В трубы подачи подается разогретый теплоноситель от котла. Далее теплоноситель движется по трубке подачи в сторону регистров (радиаторов), где отдает часть тепла. Пройдя по всем регистрам трубка возвращается обратно в котел уже с остывшим теплоносителем. Соединение трубки остывшего теплоносителя с котлом называется обраткой (буквально «вернулось обратно»). Такая комбинация (котел->подача->обратка->котел) образует замкнутый контур отопления. Это в самой простой реализации.

Контур отопления в теплом поле

Теплый пол так же состоит из контуров. Каждый контур по нормам не должен превышать 90 метров. Для теплого пола устанавливается специальный распределительный коллектор, состоящий из подающей и обратной части. На распределительном коллекторе должно быть не больше 11 контуров отопления.

Контуры отопления в радиаторах отопления и в других системах

В радиаторах так же может быть несколько контуров. Обычно количество контуров равно количеству этажей.

Так же контуры могут подключать к распределительному коллектору. Это по сути сердце отопительной системы. Устанавливается для того, чтобы грамотно распределить тепло по всему дому от одного или нескольких котлов.

Контуры так же бывают: котлов, бойлеров, баков аккумуляторов и тд. В общем все то, что имеет подачу и обратку в купе с котлом или же распределительным коллекторов образует контур отопления.

Надеемся теперь Вы разобрались!

 

eurosantehnik.ru

Балансировка контуров отопления и их описание

Содержание статьи:

В автономной системе отопления нередко наблюдается ситуация, когда удаленные от котла радиаторы отдают меньшее количество тепла, чем установленные ближе. Проблема может заключаться не только в большой протяженности магистрали, но и в неправильно составленной схеме с единым контуром. Можно ли сделать их несколько и что такое контуры отопления, их описание и балансировка?

Проблемы балансировки контуров отопления

Пример двухконтурной системы отопления

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

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

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

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

Итогом предпринятых мер по балансировке контуров отопления должна стать равномерная температура во всех помещениях дома.

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

Регулировка водяного теплого пола

Схема коллектора теплого пола

Чаще всего с проблемой терморегулирования сталкиваются при проектировании системы водяного теплого пола. Именно поэтому в его схеме в обязательном порядке предусмотрен коллектор, который отвечает за этот закрытый контур отопления.

К каждому входному и выходному патрубку подключаются отдельные контура. Не всегда их длина может быть одинаковой. Поэтому в конструкции предусмотрены механизмы регулирования:

  • Расходомер – устанавливается на обратный патрубок коллектора. Он выполняет функцию регулировки количественного показателя воды в зависимости от длины контура отопления;
  • Терморегуляторы – ограничивают приток воды по температурному показателю.

Для изначально правильного распределения теплоносителя по закрытому контуру отопления достаточно сделать несложный расчет. Главным показателем является объем каждого разветвления. Сумма этих значений будет соответствовать 100%. Для расчета нужно разделить объем каждого контура и вычислить коэффициент ограничения притока воды в него.

При балансировке водяного теплого пола с большой площадью рекомендуется учитывать количество поворотов в каждом контуре. Они создают дополнительные гидравлические сопротивления.

Коллекторная система отопления

Коллекторное отопление

Намного сложнее организовать равномерное распределение теплоносителя в схеме, состоящей из двух контуров отопления. До недавнего времени для этого использовали обычные тройниковые распределители. Однако они не могли обеспечить желаемый результат – больший объем воды проходил по пути наименьшего гидравлического сопротивления. В итоге получалась существенная разница температур в помещениях.

Выяснив, что такое контур в отоплении на примере теплых водяных полов, такую же модель перенесли для всей системы дома. Только в этом случае появилась возможность делать отдельные магистрали для каждого помещения или группы комнат. Чаще всего применяется двухконтурная система отопления, которая по сравнению с классической имеет следующие преимущества:

  • Возможность осуществлять регулировку расхода теплоносителя в каждом разветвлении с помощью расходометров. Таким образом осуществляется балансировка отдельных контуров отопления без изменения параметров всей системы;
  • По надобности можно полностью исключить теплоснабжение помещений. Это может понадобиться для экономии текущих затрат по отоплению;
  • Отсутствие большого влияния длины контура в отопления на температурный режим работы. Главное – установить регулирующую аппаратуру.

Недостатком подобной схемы является большая протяженность магистралей. В среднем для создания коллекторного отопления потребуется на 30-40% больше расходных материалов, чем для классического варианта. При этом увеличивается общее количество теплоносителя, что повышает требуемую мощность котла отопления.

Не целесообразно монтировать коллекторное отопление для одноэтажных домов площадью до 120 м².

Балансировочный клапан

Виды балансировочных клапанов

Но что делать, если изначально есть уже готовая система отопления, а вышеописанные механизмы для регулировки контуров отсутствуют? Тогда в подобных закрытых контурах отопления можно установить балансировочный клапан.

Ближайшим аналогом балансировочного клапана является обычная запорная арматура. Но только в отличие от нее в механизме клапан предусмотрена возможности автоматической или ручной регулировки притока теплоносителя в конкретный контур отопления. Для больших систем выбирают автоматические модели. Если же есть возможность осуществлять ручную периодическую регулировку – можно установить механический аналог.

Принцип его работы заключается в ограничении притока теплоносителя в отдельную магистраль. Для этого в конструкции предусмотрен шток, выполняющий запорную функцию.

При выборе определенной модели необходимо обращать внимание на следующие параметры этого оборудования:

  • Значение давления рабочей среды – максимальное и номинальное;
  • Разница давления в обратной и подающей трубе. Это важно, так как избыток теплоносителя перенаправляется в обратную магистраль;
  • Значение скорости потока воды в трубах;
  • Номинальный температурный режим работы системы.

Эти характеристики можно взять из предварительного расчета отопления, либо получить их опытным путем методом несложных вычислений. Стоимость балансировочного клапана напрямую зависит от его функциональных возможностей, диаметра патрубка и материала изготовления. Хорошо зарекомендовали себя модели из нержавеющей стали, работающие в автоматическом режиме.

Узнав, что такое контуры отопления и методы их балансировки можно оптимизировать показатели всей системы. Но при этом важно следить за показаниями давления в каждом из них, чтобы не создался избыточный гидравлический напор.

Ознакомиться с примером балансировки можно посмотрев видеоматериал:

strojdvor.ru

Что такое контур в системе отопления

Установка батарей и обогрев жилых помещений — это не всё обустройство, которым ограничиваются современные водяные системы отопления. Функциональности и эффективности современным системам требуется гораздо больше. Поэтому для управления системой отопления предусматривается несколько схем контуров управления. Причем каждому из них позволено работать по своему собственному режиму, т.е. отдельно от других.

Практически в каждой системе отопления есть в наличии замкнутый контур радиаторного отопления, который с помощью батарей, панельных радиаторов и конвекторов обеспечивает прогрев помещений. Этот контур, как правило, работает в режиме 70ти-80ти градусов по Цельсию.

К тому же таких схем может быть несколько, в зависимости от потребности хозяев. Например, каждый из этажей может быть разбит на отдельный закрытый водяной контур. Могут быть независимыми контуры первого и второго этажей дома. Возможность отопления второго этажа коттеджа только осенью и весной, а зимой он вполне может не отапливаться, если хозяева им не пользуются в зимнее время.

При этом первый этаж отапливается на полную мощность, так как работает отопительный контур только первого этажа и вполне обеспечивает подходящую температуру помещений для комфортного проживания.

Схема горячего водоснабжения дома

В системе отопления часто предусмотрен бойлер – большой бак, у которого вовнутрь встроен змеевик. По змеевику течет теплоноситель, за счет чего в баке нагревается вода. Эта вода используется для бытовых нужд.
Что получается? Отопление для дачи частично необходимо весной, осенью и постоянно зимой, а горячая вода используется круглый год. Поэтому для обеспечения такого режима, бойлер включается в систему отопления отдельным контуром. Благодаря отдельному замкнутому подключению, может быть предусмотрен индивидуальный режим регулирования нагрева воды. Для бытового потребления вполне достаточно комфортных 35ти-55ти градусов Цельсия и не обязательно воде быть горячей как система водяного отопления.

Водяное напольное отопление

В последнее время очень популярны водяные теплые полы, чтобы ноги находились в комфортном состоянии, температура этого контура должна быть ниже, чем температура в радиаторах, это так же отдельный контур. Если есть потребность греть полы и в доме несколько санузлов, тогда каждый участок подогреваемого пола становится самостоятельным отопительным контуром на напольное отопление. Например, не к чему на втором этаже, которым не пользуются зимой, тёплые водяные полы, и их просто отключают.

spb-evrostroy.ru

Контуры в системе радиаторного и напольного отопления

Для автономной системы обогрева необходимо главное звено – отопительный водогрейный котёл. Принцип его работы заключается в нагреве теплоносителя, который проходит через теплообменник и далее уходит к отопительным приборам. Чаще всего это отопительные батареи или водяные тёплые полы. Таки образом создается постоянная циркуляция теплоносителя в замкнутом контуре.

по таким трубам циркулирует нагретый теплоноситель
Таких отопительных контуров может быть несколько. Чаще всего разделяют контур на напольное отопление, на горячее водоснабжение и на радиаторную систему.

Это очень удобно, когда в доме используются системы водяного напольного отопления совместно с конвективным обогревом (батареи)

Система напольного отопления дома

Контур тёплого пола так же может разделяться на несколько подконутров. Например, один контур на кухню, другой в санузел и т.д. Делается это с помощью коллектор и коллекторного шкафа.

коллектор для тёплого пола
Так же при монтаже напольного отопления необходим смесительный узел. В его обязанности входит смешивание прямой с обраткой для уменьшения температуры в контуре. На это есть причина – температура воды в радиаторах выше, чем температура в трубах тёплого пола.

Радиаторное отопление и ГВС

Радиаторная система водного отопления так же может разделяться на несколько контуров. Часто это делают для независимости, каких либо помещений друг от друга. Например, этажей здания.
Горячее водоснабжения происходит так же за счёт отдельного контура. Он либо поступает в накопительный бойлер, либо находится непосредственно в котле. Или же, ГВС вообще не завязано, на котельной, и выполняется за счёт отдельного водонагревателя.

Чаще всего в частных домах применяют комбинированную систему водного отопления. На первом этаже устраивают напольное водяное отопления, а на втором радиаторы.

укладка петель тёплого пола
Стоит заметить, что необходимо обязательно рассчитать теплопотери здания и если это необходимо, добавить несколько радиаторов на первый этаж.

teplostroyka.ru

одно- или двухтрубная, открытая или закрытая

Строительство всегда сопровождается выбором, как обустроить отопление нового дома. Однотрубная или двухтрубная система отопления используются в зависимости от поставленных задач и особенностей строения. Решение требует подробно разобраться, какая система отопления лучше подходит.

Преимущества и недостатки однотрубного контура

В такой системе используется одна труба для курсирования теплоносителя. Несколько плюсов этого вида:

  • Меньшие расходы на используемый материал;
  • Упрощенный и быстрый монтаж;
  • Гидравлическая стабильность;
  • Простая монтажная схема;
  • Меньшее количество используемого теплоносителя, облегчающий слив системы.

Одноконтурная конструкция теплоснабжения дает первичную экономию средств. Количество труб, разводок, стояков и перемычек значительно меньше, чем при обустройстве двухтрубного отопления.

Недостатки однотрубной системы отопления:

  • Большая потеря тепла по пути к дальним радиаторам. Последние, как следствие, требуют объемного увеличения для достижения комфортной температуры помещений. Причина уменьшения их нагрева кроется в обмене горячей воды с холодной в каждом, стоящем на пути отопительном приборе;
  • Отсутствие возможности регулировать температуру отдельных батарей. Убавление подачи в одной приводит к остыванию всех последующих;
  • Потребность большого напора воды. Увеличивается нагрузка на насосы и всю систему в целом. Появление протечек учащается, контур требует постоянного пополнения теплоносителя.

Важно! Одноконтурная схема крайне чувствительна к низким температурам. При замерзании малейшего участка на пути теплоносителя блокируется все теплоснабжение целиком. При этом обнаружение замерзшего элемента крайне затруднительно, а промедление в устранении проблемы приводит к замерзанию всего контура.

Преимущества и недостатки двухтрубной системы

h3_2

Сравнение систем отопления невозможно без обзора двухтрубной системы. Конструктивная особенность заключается в использовании двух различных труб для подачи горячей воды и слива холодной из радиаторов.

Тепловые потери по пути следования теплоносителя незначительны, благодаря чему экономятся топливные средства. Двухконтурная схема позволяет свободно регулировать нагрев каждой отдельной батареи или отключать их.

Недостатки двухтрубной системы отопления незначительны. Схема контура сложнее, требует больше затрат на монтаж и больше времени. Однако это окупается благодаря хорошим практическим качествам.

Факт! Двухконтурная конструкция не боится замораживания отдельных участков, и они не блокируют остальные отопительные приборы, участвующие в теплообмене. Пострадавшие места легко обнаружить тактильным методом.

Другие виды отопительных контуров

Трехтрубная система представляет собой две подающие трубы и одну общую для сбора обратной воды. Ее преимущества заключаются в отсутствии необходимости применения обратных клапанов, циркуляцию обеспечивает только один насос. В результате трехтрубная конструкция проста в работе, поскольку теплоноситель расходуется автоматически между приборами. Виды таких контуров более гибки по сравнению с двухтрубными, их достоинства заключаются в удобном регулировании и автоматизированном обогреве отдельных частей здания. При выборе двухконтурного отопления и наличии достаточного бюджета имеет смысл обратить внимание на функциональность трехтрубной системы.

Бифилярная система отопления – это нечто среднее между одно- и двухтрубной схемами. Весь контур разделен на две одинаковые части со своими радиаторами, стояками и ответвлениями. Оба конца соединяются по порядку одной трубой, вначале все приборы первого, а потом второго конца. Вода в отделениях радиаторов перемещается в противоположных направлениях с разным нагревом, тем самым поддерживая одинаковую температуру на всем протяжении системы. По этому признаку бифилярная схема относится к двухконтурному отоплению, а по последовательному соединению одной трубой – к одноконтурному, что также удобно в использовании.

Работа открытой системы отопления

Выбор системы отопления зависит и от других качеств контура. Когда ставится вопрос, какую систему отопления выбрать, нужно учитывать отличия открытой и закрытой схемы теплоснабжения.

Конструкция открытой системы:

  1. Котел. Используются твердотопливные и газовые котлы;
  2. Трубопроводы;
  3. Батареи;
  4. Расширительный бачок.

Теплоноситель получает тепловую энергию при нагревании котла. Начинается процесс циркуляции под действием зональной разности давления. Конечной и отправной точкой является топливный котел. В связи с температурным расширением воды, схема требует включения расширительного бачка, в который будут попадать излишки воды.

К существенным недостаткам открытой конструкции относится потеря энергии и попадание кислорода в контур. Эти факторы снижают теплоотдачу системы. Имеется риск образования воздушных пробок и коррозии на металлических деталях.

Совет! В открытой сантехсистеме не стоит использовать в качестве теплоносителя никакие виды антифризов. Их свойство испаряться приведет к быстрой количественной потере через расширительный бачок. Кроме того, их испарения негативно влияют на здоровье жильцов.

Работа закрытой системы отопления

Замкнутая конструкция во время эксплуатации не имеет прямого доступа к открытому воздуху. Роль расширительного бачка исполняет мембранный бак. Излишки горячей воды попадают в него, продавливая резиновую мембрану. При этом находящийся в воздушной камере азот сжимается. Удаляется теплоноситель из бака специальным насосом.

Отсутствие кислородного контакта с элементами контура продлевает срок их службы. Теплоноситель не испаряется и не требует частой подпитки. Закрытая схема позволяет подключение добавочных источников теплоснабжения с их интеграцией в общую систему. Температура регулируется с помощью убавления или добавки теплоносителя.

Закрытая система требует постоянного доступа к электричеству для бесперебойной работы насосов. Несмотря на это отличие, ее работа эффективнее в небольших домах. Многоэтажные здания требуют большого количества мембранных баков и сложных расчетов.

Важно! Закрытая конструкция теплоснабжения допускает несанкционированное проникание воздуха через деформацию стыков. Их герметичность и наличие завоздушивания нужно регулярно проверять.

Выбор системы отопления

Если провести сравнение систем отопления для конкретного объекта, то их достоинства определяются масштабами здания. Открытая схема приводит к значительной потере тепла и риску насыщения теплоносителя кислородом, поэтому неудобна для небольших частных домов. Закрытая структура оптимальна в таких жилищах и нашла широкое применение. Однако в случае длительных перебоев в электроснабжении ее установка приведет к вымораживанию помещений.

В высотных постройках преимущества замкнутого теплоснабжения нивелируются необходимостью размещения очень больших мембранных баков. Чтобы закрытая схема была функциональна, их заменяют на специальные безнапорные установки, работающие в тандеме с насосами – регуляторами давления. Открытая конструкция отличается более простым процессом установки в многоэтажных зданиях. Проблема завоздушивания решается путем применения воздухоотводчиков.

domotopim.ru

Основные принципы автоматизации тепловых контуров коттеджа | ImhoDom.Ru

Существенно снизить затраты на отопление и заодно сформировать благоприятный температурный фон в доме под силу только современной системе терморегулирования. Практически все котлы в их базовой комплектации имеют стандартную автоматику, которая управляет горелкой, принимает сигналы от устройств безопасности котла, а также поддерживает заданную температуру теплоносителя. Обратите внимание: именно «котловую» температуру, а не комнатную. Что не избавляет пользователя от необходимости постоянно регулировать эту температуру в зависимости от потребности в тепле.

 

Устанавливая столь несовершенное оборудование, вы невольно обрекаете себя на вечную «прикованность» к ручке термостата: при понижении уличной температуры воду в системе необходимо будет нагреть сильнее, а когда на улице потеплеет — понизить. И проделывать эти манипуляции с термостатом можно до бесконечности. Но если при наступлении холодной погоды «раскочегаривать» котел приходится волей-неволей (иначе проживание в доме становится проблематичным), то при потеплении, как это нередко бывает, снижать температуру котловой воды вроде бы и не обязательно. Ведь, как известно, пар костей не ломит. Да и не перевелись еще среди нас любители пошире распахнуть форточку, когда в комнате становится чересчур жарко.

Естественно, такой подход к тепло- и энергосбережению уже через короткое время ощутимо ударит по карману домовладельца. И прежде всего из-за перерасхода топлива. А ведь тенденция роста цен на основные энергоносители, отчетливо проявившаяся в последние годы, по прогнозам специалистов, сохранится и в будущем. Пользователь котла, не оснащенного системой автоматики, тратит более 210 часов личного времени в год только на настройку температуры теплоносителя в котле.

Современные микропроцессорные панели управления.

Они позволяют поддерживать разную температуру сразу в нескольких нагревательных контурах. Под таким контуром понимается часть системы, работающая со своими температурными и гидравлическими характеристиками и имеющая возможность их регулировки. Это, скажем, контур радиаторного отопления или один контур водяных теплых полов. Например, система R 33/4 Digi Comfort от WOLF управляет четырьмя независимыми контурами, а Color Matic от VAILLANT имеет возможность контролировать работу сразу пятнадцати, причем температура теплоносителя внутри их напрямую зависит от состояния погоды на улице. Системы с таким принципом регулирования называются метеоуправляемыми или, как говорят специалисты, погодозависимыми. Для контроля наружной температуры в этих системах используется уличный датчик, устанавливаемый на здании снаружи, с северной стороны. Контроллер (программатор) системы также полностью отвечает за процесс приготовления горячей воды в бойлере.

В некоторых системах заложен принцип модульного построения. Он позволяет укомплектовывать систему под конкретную ситуацию и требования заказчика, а также подключать дополнительные контуры и контролировать их работу с помощью установки соответствующего модуля — без замены панели управления в целом, что дает значительную экономию средств.

Сегодня на российском рынке широко представлена автоматика от многих зарубежных фирм, например KOMEXTHERM (Чехия), SIEMENS, KROMSCHRODER (Германия), ROCA (Испания), MITSUBISHI (Япония), COSTER (Италия), HONEYWELL (США), и некоторых других фирм.

Отопительные контуры

Реализация автоматизированного погодозависимого отопления усложняется тем, что в современной практике управлять приходится не одним контуром отопления дома, а системой с несколькими контурами. Попробуем их охарактеризовать.

• Почти всегда есть контур радиаторного отопления. Чтобы эффективно им управлять, необходимо поддерживать температуру подающей линии в пределах 50-85°С. Иногда устанавливается несколько таких контуров, например на разных этажах дома, причем температура в них тоже может быть разной.

• Если не установлены самостоятельные электрические или газовые водонагреватели, тогда, как правило, предусматривают высокотемпературный (до 70-85°С) контур подогрева бойлера горячего водоснабжения. Температура теплоносителя в нем должна быть постоянной.

• Требования к комфорту неизменно растут, и сегодня многие потребители заказывают дополнительную установку одного или нескольких контуров водяных теплых полов. Это — низкотемпературные системы с изменяемой температурой подающей линии (30-55°С).

• Если есть бассейн, воду в нем, наверное, захочется иметь теплую. Для этого может быть смонтирован специальный контур системы подогрева воды в бассейне. Он высокотемпературный, с постоянной температурой теплоносителя 70-85°С.

• Аналогично подогреву бассейна устраивается контур подогрева приточного воздуха в теплообменнике системы вентиляции. Но, по проекту, температуре теплоносителя здесь не обязательно быть постоянной.

Расход воды через радиаторный и контур теплых полов может быть переменным. Это происходит в тех случаях, когда, например, на радиаторах установлены термостатические клапаны с термоголовками, функция которых заключается в изменении расхода теплоносителя именно через них и, соответственно, через весь отопительный контур в целом. Точно так же на распределительном коллекторе системы теплого пола могут быть установлены отдельные терморегуляторы.

Принцип погодозависимого регулирования


Поясним, каким образом осуществляется поддержание комнатной температуры с учетом изменений уличной. При настройке контроллера устанавливается так называемая температурная кривая, отражающая зависимость температуры теплоносителя в отопительном контуре от изменения погодных условий снаружи. Эта кривая представляет собой линию, одна точка которой соответствует +20°С на улице (при этом температура теплоносителя в отопительном контуре тоже равна +20°С, поскольку считается, что при таких условиях в отоплении нет необходимости). Вторая точка — это температура теплоносителя (скажем, 70°С), при которой даже в самые холодные сутки отопительного сезона температура в комнате будет оставаться заданной (например, 23°С). В случае, если здание утеплено недостаточно, для компенсации теплопотерь потребуется несколько большая температура теплоносителя в отопительном контуре. Соответственно, наклон кривой будет крутым. И наоборот, если с теплоизоляцией дома все в порядке. При изготовлении контроллера в память прибора вносят множество подобных кривых, чтобы можно было потом выбрать из всего семейства подходящую линию конкретно для условий вашего жилища.

Как правило, для создания максимального уровня теплового комфорта, а также для экономии топлива одного-единственного уличного датчика бывает недостаточно. Поэтому часто монтируют дополнительный датчик внутри обогреваемого помещения. Наличие сразу двух датчиков, и комнатного и уличного, позволяет точно отслеживать и оперативно корректировать температуру в помещениях дома.

Обычно датчик комнатной температуры устанавливается в так называемом эталонном помещении — температура в нем будет соответствовать вашему понятию о комфортном тепловом фоне. Это помещение не должно нагреваться прямыми солнечными лучами и продуваться сквозняками. Как правило, в качестве эталона выбираются детские и спальни. Установка комнатного датчика делает возможным включение режима самоадаптации, при котором отопительная кривая подбирается под соответствующее помещение автоматически — самим микрокомпьютером панели управления. Кроме того, часто комнатный датчик интегрируют в термостат, с помощью которого можно задавать нужную температуру и ее средний уровень во всем доме. Локальная регулировка температуры в отдельно взятом помещении при этом достигается установкой на радиаторы термостатических клапанов с термоголовками.

Очень важным аспектом применения термостата является экономия топлива. Поясним, каким образом она осуществляется.

Допустим, в помещении, где установлен датчик, собрались гости и произошло повышение температуры на 2°С вследствие естественного тепловыделения людей. Панель управления улавливает эти изменения и дает команду на снижение температуры теплоносителя в данном контуре, хотя уличный датчик может требовать как раз обратного. Уменьшение расхода тепла на обогрев этого помещения естественным образом экономит топливо. Но существуют здесь и проблемы. Если затопить в комнате, где установлен термостат, камин или надолго оставить открытым окно, это может привести к изменению температуры во всем доме. Для учета подобных факторов во многих системах предусматривают возможность внесения поправок в алгоритм управления путем установки коэффициента влияния комнатного датчика на характер отопительной кривой. Но вообще специалисты просто не рекомендуют устанавливать устройства измерения комнатной температуры вблизи каминов, входных дверей, окон и других источников тепла или холода, способных внести погрешность в результаты измерений.

Следует обратить внимание и на то, что установка одного только комнатного термостата, без датчика наружной температуры, существенно увеличивает инерционность системы терморегулирования. Изменения в тепловом фоне будут происходить с запозданием, поскольку автоматика начнет действовать лишь тогда, когда температура в доме, например, понизится, а это произойдет уже позже реального похолодания на улице.

Современные контроллеры не только следят за погодой, но и обладают достаточно большим количеством функций, часть из которых — пользовательские, а часть — сервисные. Если первые стоят на страже комфорта, то вторые следят за состоянием системы и обеспечивают правильную и безопасную работу оборудования.

Схемы обвязки котельной и принципы управления контурами

Для того чтобы организовать работу одного или нескольких отопительных контуров в гидравлической системе, их необходимо присоединить к теплогенератору-котлу. Эту задачу можно решить разными способами, специалисты называют их схемами обвязки котельных. Рассмотрим наиболее распространенные из них, а также принципы организации соответствующего процесса управления со всеми их достоинствами и недостатками.

Отопительные контуры по способу достижения температуры в них подразделяются на прямой и смесительный. Температура воды в прямом контуре достигается только за счет горелки и зависит от продолжительности ее работы. В смесительном температура теплоносителя определяется как работой горелки, так и положением заслонки исполнительного устройства — смесителя с сервоприводом. Прибегнув к первому варианту, можно без проблем связать низкотемпературный котел с одним контуром радиаторного отопления и обеспечить автоматизированное управление им в зависимости от наружной температуры. Дело это совсем несложное и относительно недорогое. Если же требуется организовать, помимо отопления, и горячее водоснабжение, причем не прибегая к смесительным узлам, применяют два типа схем. Первая — с трехходовым краном, вторая схема — с двумя насосами.

Самой простой является схема с трехходовым переключающим краном, оснащенным сервоприводом. Вода от котла направляется к крану, который, в свою очередь, направляет ее либо в отопительный контур, либо в контур подогрева бойлера. Переключение может осуществляться как вручную, что обычно трудоемко, так и по команде панели управления котла. Контроль температуры воды в бойлере осуществляет автоматика с помощью установленного в нем датчика температуры. Как только вода остынет ниже необходимого уровня, подается команда на переключение трехходового крана. Обратите внимание, что при такой схеме обвязки и управления во время нагревания воды в бойлере отопление отключается (то есть нельзя организовать управление горячим водоснабжением со смешанным приоритетом).

Коллекторная схема, как следует из названия, предполагает использование для обвязки котельной коллекторов, представляющих собой трубы с выводами на необходимое количество контуров. Эта схема, будучи достаточно простой, получила широкое распространение благодаря появлению так называемых компонентов быстрого монтажа. В их состав входят насосно-смесительные группы, выпускаемые сейчас многими фирмами-производителями отопительного оборудования, среди которых CTC, BUDERUS, DE DIETRICH, VIESSMANN, WOLF, VAILLANT, а также MEIBES (Германия). Эти устройства позволяют достаточно быстро (обвязка котельной занимает считанные дни) собрать систему с несколькими нагревательными контурами. Однако необходимо отметить, что подобные модули применяются главным образом для котельных небольшой мощности — до 85 кВт. Тем не менее они чрезвычайно удобны при монтаже и заметно снижают риск ошибки из-за пресловутого человеческого фактора, поскольку собраны и проверены на работоспособность и герметичность в заводских условиях.

Интересный вариант для обвязки своих котлов предлагает компания TELEDYANE LAARS (США). Имеется в виду схема первичного и вторичных колец, принцип действия которой таков: котловая вода постоянно циркулирует по малому контуру (первичному кольцу), из которого с помощью циркуляционных насосов отбирают теплоноситель уже другие потребители тепла (различные контуры). Достоинством этой схемы является возможность подключения большого количества вторичных контуров при обеспечении номинальной скорости протока через котел и относительной простоте конструкции. Для облегчения процесса монтажа котельной по этой схеме предлагаются готовые комплекты (например, «ГидроЛОГО», выпускаемые российской фирмой «ГидроМОНТАЖ»).

Компания DE DIETRICH (Франция) рекомендует применять для обвязки своих котлов термогидравлический распределитель (сокращенно — ТГР). При его использовании достигается постоянный расход теплоносителя через нагревательное устройство — независимо от значения расхода воды в отопительных контурах, где этот показатель может быть разным. В результате удается добиться оптимальной сбалансированной работы котла и контуров отопления.

Важно заметить, что автоматика многих производителей позволяет осуществлять управление котлом и контурами в самых различных схемах обвязки котельной. Однако поиск наиболее подходящего варианта и подбор автоматики все же лучше поручить специалисту.

Пользовательские функции
К пользовательским функциям прежде всего относятся различные программы отопления, которые позволяют адаптировать режим обогрева дома к ритму жизни его обитателей (сон и бодрствование, отпуска, посменная работа). Аналогичным образом выбираются программы для горячего водоснабжения. Если пользователя не устроит ни одна из того стандартного набора, который предлагается производителем, можно составить свою индивидуальную — как для отопления, так и для горячего водоснабжения.

Режим «спокойной ночи». Практически во всех системах имеется возможность установки так называемой ночной температуры. Учеными доказано, что спящий человек чувствует себя гораздо более комфортно, когда температура в помещении несколько понижается (обычно на 4°С) относительно дневной комнатной (очевидно, такая реакция сформировалась у людей в ходе эволюции и отражает их адаптацию к естественным перепадам температуры в дневные и ночные часы). В то же время все тепловые процессы инерционны, и если, например, задать время начала дневной программы на момент вашего пробуждения, то, встав с постели, вы почувствуете некоторый дискомфорт из-за того, что комната еще не успела согреться после ночи. Чтобы устранить этот недостаток, во многих современных контроллерах используют режим предварительного прогрева помещения (иногда называемый плавным выходом из ночного режима), в соответствии с которым за несколько часов до вашего подъема температура в доме начинает плавно повышаться. Подобную функцию имеют, например, контроллеры семейства Diematic от DE DIETRICH или Logamatic 4000 от BUDERUS.

Низкотемпературные системы. На современном уровне развития отопительной техники наблюдается тенденция к переходу на низкотемпературный режим отопления. Иными словами — к уменьшению рабочей температуры отопительных приборов. Это ведет к более комфортному восприятию теплового излучения человеком. Важнейшим достоинством низкотемпературного режима является уменьшение расхода топлива. Эксплуатировать систему отопления в низкотемпературном режиме позволяет также установка автоматики.

Кстати, здесь следует разделить такие понятия, как низкотемпературный режим и низкотемпературный котел. Низкотемпературный котел — это устройство, в котором, в силу специфичных свойств материалов, применяемых при его изготовлении, или благодаря оригинальным техническим решениям имеется возможность поддержания температуры подающей линии на уровне до + 40°С (как, например, у котлов iroVIT VKO от VAILLANT) и даже меньше — до + 30°С (у котлов GT 210 от DE DIETRICH). При этом температура обратной линии вообще не регламентируется.

Низкотемпературный режим отопления можно получить и не используя низкотемпературный котел, но для этого понадобятся исполнительные устройства — трех- или четырехходовые смесительные краны с сервоприводом, речь о которых пойдет отдельно. В сочетании с ними отопительный котел будет работать в постоянном режиме с высокой температурой котловой воды, а температура в отопительных контурах будет зависеть от степени открытия смесительного крана, в котором горячая вода смешивается с холодной, обратной.

Система приоритетов. К одной из важных функций систем автоматического регулирования относят возможность организации управления горячим водоснабжением. Оно бывает приоритетным, смешанным и неприоритетным. Самый распространенный, приоритетный метод не лишен недостатков: во время потребления горячей воды система отопления попросту отключается. Обычно это не приводит к тому, чтобы в доме похолодало. Способ смешанного приоритета позволяет использовать для обогрева дома ту часть мощности котла, которая не применяется для приготовления горячей воды. Впрочем, при недостатке мощности на последнюю тратится весь ресурс. А что такое «неприоритетное горячее водоснабжение», можно понять уже из названия.

Дезинфекция. Программное обеспечение многих панелей управления позволяет производить термическую дезинфекцию бойлера один раз в неделю. Это делается путем повышения температуры в бойлере до 80°С в течение 20-30 минут. Такая процедура избавляет от возможного присутствия в воде бактерий легионеллеза, вызывающих пневмонию.

Защита от замерзания. Как только наружная температура опустится ниже определенного значения, автоматика сама запустит котел и будет поддерживать определенную температуру в системе отопления для предотвращения ее размораживания.

«Умный дом». Последние модели контроллеров предоставляют возможность как удаленного доступа к себе по телефонной линии или мобильной связи стандарта GSM, так и своей интеграции в систему «Умный дом». Эту опцию имеют устройства таких производителей отопительной техники, как VIESSMANN, BUDERUS, DE DIETRICH и др. Подобные устройства позволяют на расстоянии контролировать температуру в доме и вовремя узнавать о любых неполадках.

Исполнительные устройства

Для того чтобы организовать работу нескольких отопительных контуров с различными, не всегда постоянными температурами, требуются исполнительные устройства. Самыми распространенными являются трех- и четырехходовые смесительные краны (смесители). Принцип их работы заключается в регулировании температуры теплоносителя в отдельном отопительном контуре путем смешивания воды из котла с водой из обратной линии. Таким образом, температура теплоносителя в подающей линии контура может меняться от минимальной, например равной комнатной, до максимальной, равной температуре котловой воды, но не выше нее. Поворот крана можно осуществлять вручную (но тогда ни о какой автоматизации управления говорить не приходится!) или с помощью специального двигателя — сервопривода.

Обычно несколько параметров сервоприводов указываются в техническом паспорте. Это напряжение сети питания, максимальный крутящий момент, создаваемый на валу, и быстродействие привода. Последний показатель отражает время перехода сервопривода из одного крайнего положения в другое. Это, как правило, от 60 до 300 секунд. Стоит иметь в виду, что меньшее время реакции сервопривода вовсе не гарантирует быстрого изменения температуры в отопительном контуре. Напомним, что все тепловые процессы очень инерционны. Именно по этой причине обычно не применяются приводы с быстродействием менее 60 секунд. Примерно такое количество времени требуется, чтобы на изменения в температуре теплоносителя успел отреагировать датчик, установленный на подающей трубе, температура которой не может измениться мгновенно. В сервисном меню многих панелей управления имеется установочный параметр, учитывающий быстродействие сервопривода. К примеру, в панелях управления серии Logamatic 4000 от BUDERUS стоимостью € 1270 в базовой комплектации задается непосредственно время открытия трехходового смесительного вентиля в секундах. Этот показатель характеризует реакцию конкретного сервопривода и отражен в техпаспорте.

Смесительные краны и сервоприводы к ним выпускаются целым рядом производителей, например ROCA, KOMEXTHERM, WOLF. Корпус крана может изготавливаться как из чугуна, так и из латуни. И тот и другой материал хорошо подходят для работы в системах отопления. Прекрасно себя зарекомендовали смесители шведской компании ESBE. Трехходовой смесительный кран диаметром 32 мм, изготовленный этой фирмой, можно приобрести за € 60-70, сервопривод к нему обойдется уже в € 150-170.

Сервисные функции


Чистый воздух. Для снижения количества вредных выбросов в воздух многофункциональная автоматика способна оптимизировать работу горелки. В установочных параметрах современных контроллеров минимальная продолжительность горения задана изначально. Это исключает работу горелки в режиме «старт-стоп», плохо влияющем как на ресурс оборудования, так и на экологию. Дело в том, что больше всего вредных выбросов образуется именно в момент розжига. Это происходит за счет неполного сгорания топлива. По умолчанию минимальное время работы горелки обычно составляет не менее одной минуты. 

Плавный пуск. Интересной функцией является так называемая разгрузка пуска. В момент первого (холодного) включения котла или после его длительного простоя в топке обычно наблюдается усиленное образование конденсата. Как правило, это смесь кислот, неблагоприятно воздействующих на внутренние элементы устройства. Именно для устранения такого неприятного явления многие системы управления и позволяют производить пусковую разгрузку. Суть ее заключается в том, что непосредственно в момент включения отопления циркуляционные насосы еще не работают, поэтому теплоноситель, находящийся в котле, достаточно быстро нагревается до 40-60°С. Именно этот диапазон считается безопасным в смысле образования конденсата, а значит, время вредного воздействия последнего существенно сокращается. После достижения нужной температуры включаются насосы отопительных контуров и система начинает работать в заданном режиме.

«Выбег» насосов. Во многих современных системах можно задавать время «выбега» насосов. Эта функция позволяет предотвратить возможный перегрев котла. Дело в том, что в котлах (особенно чугунных) наблюдается повышение температуры котловой воды уже после отключения горелки. Виною тому происходящий внутри металла теплообмен, направленный от поверхности, обращенной к топке, к той, которую омывает теплоноситель. Процесс будет происходить до тех пор, пока температуры внутренней и наружной поверхностей не сравняются, при этом может наступить перегрев котла. Вот почему важно не останавливать циркуляционные насосы сразу, а давать им еще какое-то время поработать.

Интересный путь решения этой проблемы предложили специалисты компании BUDERUS в панелях серии Logamatic 4000, создав функцию «использование остаточного тепла«. При нагреве теплоносителя котел достигает не максимальной температуры, а лишь определенной расчетной, при которой автоматика отключает горелку, а нагрев продолжается уже за счет описанного выше эффекта. Выделяемая энергия, разумеется, не пропадает зря, а используется для получения горячей воды в бойлере.

Летнее ТО. Многие системы регулирования имеют функцию деблокирования насосов. Она реализована, к примеру, в контроллерах серии Е6 от KROMSCHRODER (стоимость — € 382), в панелях управления Vitotronic от VIESSMANN, Digi Comfort от WOLF и многих других. Долго не работающий циркуляционный насос может заклинить, вот поэтому в летний период, во время длительного бездействия, их желательно на некоторое время все же включать.

Источник: личн. архивы

imhodom.ru

Отопительные контуры

На предыдущих страницах сайта мы рассмотрели практически все существующие на сегодняшний день отопительные схемы и обвязки котлов, а теперь рассмотрим отопительные контуры: радиаторные, «теплых полов» и обвязки бойлеров.

Все отопительные приборы используют два физических процесса: конвекцию и излучение. Конвекция — это образование восходящего потока воздуха вблизи нагретой поверхности. В этом случае большая часть тепла передается воздуху помещения. Практически все отопительные приборы, навешиваемые на стену, используют в основном конвективный нагрев помещения. Холодный воздух, как более плотный, находится внизу комнаты, нагреваясь от радиаторов, он становится менее плотным и выдавливается более холодным воздухом, немного остывает становится плотным и опять подтекает к радиатору. Такой многократно повторяющийся процесс нагревает весь воздух в помещении. Причем необходимо отметить, что воздух прогревается неравномерно: у пола он холоднее, у потолка теплее, в дальнем углу комнаты — холоднее, у радиаторов — теплее.

Лучистое отопление (еще его называют радиацией) — это поток инфракрасных лучей от нагретой поверхности отопительного прибора, который повышает температуру других поверхностей в помещении (вертикальные ограждения, мебель, перекрытия). Примером лучистого отопления может служить система «теплый пол», хотя здесь тоже присутствуют элементы конвекции воздуха, основной нагрев происходит тепловыми (инфракрасными) лучами. Температура в помещении распределяется равномерно и наиболее комфортно для человека, у пола теплее, на уровне головы прохладнее. Воздух не имеет активного перемешивания, а значит, исчезают тепловые сквозняки и не происходит поднятия пыли, что характерно для всех конвективных приборов отопления.

Отопительные приборы можно отнести к трем типам. Первый, приборы лучистого отопления. К ним относятся, в первую очередь, потолочные инфракрасные панели и системы «теплых полов» и «теплых стен», доля излучаемого ими тепла достигает не менее 50%, остальное тепло они передают конвекцией (перемешиванием) воздуха. Второй, конвекторы — в этих приборах через систему трубок с горячим теплоносителем или через решетку из электрических тенов естественным способом или при помощи вентилятора прогоняется холодный воздух. Проходя отопительный прибор, воздух нагревается и поступает в помещение, где перемешивается. Доля конвективного нагрева воздуха помещения не менее 75%. Третий — радиаторы, эти приборы используют оба типа нагревания воздуха в помещении: и конвекцию от 50 до 75%, и излучение. В зависимости от степени оребренности радиаторов и расположения этих ребер, одни из приборов больше излучают тепловую энергию и меньше конвектируют воздух, другие, наоборот, больше перемешивают воздух и меньше излучают инфракрасных лучей. Поэтому при покупке отопительных приборов на ценнике радиаторов вы можете увидеть слово «конвектор», хотя на самом деле это радиатор, но который производители изготовили так, что доля излучаемой им энергии меньше, чем доля конвектируемой энергии. Радиаторы, выделяющие основное тепло конвекцией, больше подходят для высоких помещений, излучением — для низких.

Источник: «Отопление дома. Расчет и монтаж систем » 2011. Савельев А.А.

mainstro.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *