Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям

Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям

Присоединение сетей теплопотребления к водяным тепловым сетям определяют видом тепловой нагрузки, температурным и пьезометрическим графиком работы тепловой сети. Присоедине­ние потребителей к тепловым сетям происходит в центральных и индивидуальных тепловых пунктах.

Различают следующие виды присоединения систем отопления: непосредственное, зависимое, независимое.

Непосредственное присоединение показано на рис а. Если параметры системы отопления совпадают с параметрами тепловой сети, систему отопления присоединяют к тепловой сети непосред­ственно, без установки какого-либо промежуточного устройства.

Зависимое присоединение. Если для системы отопления требу­ется более низкая температура, чем в тепловой сети, а давление в точке присоединения ниже допустимого, то применяется зависи­мое присоединение. Температура теплоносителя снижается сме­шением сетевой воды с обратной водой системы отопления.

Для смешения применяют водоструйные насосы (элеваторы) или насосы. Наибольшее распространение в качестве смеситель­ного устройства получил элеватор (б). При применении элеваторов вследствие их большого сопротивления повышается гидравлическая устойчивость тепловой сети. Кроме того, элеватор является чрезвычайно простым устройством, не имеющим движу­щихся частей, поэтому он надежен в эксплуатации, имеет большой срок службы, затраты на его обслуживание минимальны. Для обес­печения расчетной температуры в системе отопления необходимо обеспечить расчетный коэффициент смешения, определяемый по формуле:

где U — коэффициент смешения; G₂ — расход подмешиваемой воды из системы отопления, кг; G₁ — расход воды, поступа­ющей из тепловой сети, кг, т; T₁ — температура воды в пода­ющем трубопроводе тепловой сети, °С; Т₁₁ — то же в подаю­щем трубопроводе системы отопления (после смесительного устройства), °С; Т₂₂ — то же в обратном трубопроводе системы отопления.

Схемы присоединения систем отопления к тепловой сети

а — непосредственное: б — зависимое с помощью элеватора;
в — зависимое, с насосом на перемычке; г—то же с насосом на подающем трубопроводе системы отопления;
д — то же, с насосом на обратном трубопроводе; в — независимое;
1 — элеватор; 2 — грязевик; 3 — насос; 4 — подогреватель; 5 — водомер;
РД — ре¬гулятор давления; РР — регулятор расхода; PC —расширительный, бак

Значения коэффициентов смешения в зависимости от расчет­ных температур тепловой сети в системе отопления приведены в таблице ниже.

Значения коэффициентов смешения

Расчетная температура в тепловой сети, °С

Расчетная температура в системе отопления, °С

Нормальная работа элеватора происходит при H/h = 8-12 (H— располагаемый напор на вводе; h — сопротивление системы отопления).

Следует иметь в виду, что значение расчетного напора перед элеватором прямо пропорционально сопротивлению системы отопления. Поэтому увеличение сопротивления системы отопле­ния, например, в 1,5 раза вызовет увеличение расчетного напора Я также в 1,5 раза.

Присоединение с насосом на перемычке (в). В том случае, если смешение воды не может быть выполнено с помощью эле­ватора, устанавливают насос на перемычке между подающим и обратным трубопроводами системы отопления. Смешение с по­мощью элеватора не может быть выполнено по следующим при­чинам: напор в месте присоединения недостаточен для нормаль­ной его работы; потребная тепловая мощность смесительного узла велика и выходит за пределы мощности изготовляемых элеваторов (обычно больше 0,8 МВт — 0,7 Гкал/ч).

При установке смесительных насосов в жилых и общественных зданиях рекомендуется применять бесшумные бесфундаментные насосы. При установке смесительных насосов, рассчитанных на большую подачу, применяют в качестве смесительных насосов центробежные типа К и КМ. Подача насоса равна G₂=1.1G₁, а на­пор должен быть равен H = 1.15h (где h — сопротивление системы отопления).

Присоединение с насосом на подающем трубопроводе системы отоп­ления (г). Насос на подающем трубопроводе устанавливают в том случае, если наряду со смешением воды требуется повысить давление в подающем трубопроводе в месте присоединения системы отопления (статическая высота системы отопления выше давления в подающем трубопроводе в месте присоединения).

Подача насоса равна G₃ = 1,1 (1 + U)G₁,а напор должен быть равен:

где h — сопротивление системы отопления; h_n — разность между статической высотой системы отопления и пьезометрической высотой в подающем трубопроводе тепловой сети в месте при­соединения, м.

Присоединение с насосом на обратном трубопроводе системы отопления (д). Насос на обратном трубопроводе устанав­ливают в том случае, если наряду со смешением воды требуется снизить давление в обратном трубопроводе в месте присоединения системы отопления (давление больше допустимого для системы отопления). Подача насоса в этом случае равна С₃ = 1,1 (1 + U)G₁ а напор должен иметь значение, обеспечивающее требуемое дав­ление в обратном трубопроводе.

Независимое присоединение (е). Если давление в обрат­ном трубопроводе в тепловой сети выше допустимого давления для системы отопления, а здание имеет значительную высоту или расположено на высоком месте по отношению к рядом стоящим зданиям, то систему отопления присоединяют по независимой схеме.

По независимой схеме допускается присоединять здания вы­сотой 12 этажей и более. Независимая схема основана на отделе­нии системы отопления от тепловой сети с помощью теплообмен­ника, вследствие этого давление в тепловой сети не может пере­даваться теплоносителю системы отопления. Циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционных на­сосов типа К и КМ. Подачу насоса определяют по формуле

где Q — мощность системы отопления, кДж/ч (Гкал/ч); С — теп­лоемкость воды, Дж/(кг·ч); T₁₁,T₂₂ — расчетная температура воды соответственно в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, °С

Как спроектировать систему отопления – подбор параметров

При создании системы отопления в частном доме «с нуля» важно не ошибиться с ее параметрами, правильно подобрать к условиям котел, схему разводки, радиаторы и др. Можно прибегнуть к помощи специалистов, или проектных организаций, но придется оплачивать их труд. Можно сделать все своими руками.

Рассмотрим насколько сложно спроектировать систему отопления самостоятельно и можно ли воспользоваться приблизительными расчетами? Что нужно учесть при создании отопления в доме самостоятельно

Можно ли рассчитать систему отопления

При создании системы отопления главное ответить на множество технических вопросов о параметрах для конкретного дома. Например: мощность котла, скорость движения жидкости, размещение радиаторов, мощность каждого радиатора, материал труб, их размещение, диаметр участков труб, вид запорной арматуры…

Ответить на все эти вопросы и другие подобные, поможет тепловой и гидравлический расчет.

Нам нужно определиться — сколько потребуется энергии для отопления конкретного дома и каждой комнаты в нем.
А затем исходя из этого, посчитать сколько жидкости (теплоносителя) в минуту и какой температуры подать в каждую комнату, подобрать радиаторы и рассчитать диаметры труб и т.п. и т.д.

Но сделать это непросто. Подобные расчеты делают специалисты, а расчеты с ответственностью за их результаты делают только проектные организации имеющие лицензию. А такой расчет влетит в копеечку.

Можно, конечно, воспользоваться программами доступными в сети интернет и сделать какие-либо расчеты самостоятельно, но где гарантия, что там не будет ошибки, если его делает не специалист теплотехник?

Данные для расчета собрать не получится

Сбор исходных данных для расчета — непосильная для пользователя задача. Какой воздухообмен в доме? Сколько энергии приходит с солнечным светом? Какая влажность конструкций? и др. Расчеты на специальных программах будут отражать реальность лишь приблизительно, не точнее, чем расчет в одно действие.

Да и результаты расчетов в итоге сводятся к тому, что предстоит выбрать ту или иную модель котла, имеющие конкретные характеристики, трубопровод с фиксированными диаметрами, например 20 мм или 25 мм, количество секций на радиаторе…. Т.е. данные расчетов нужны лишь для выбора того, что есть в продаже.

Можно пойти другим путем — воспользоваться приблизительными прикидками и опытом проектирования и эксплуатации систем в подобных условиях. Ведь эти условия сходные и часто повторяются и выбор уже наверняка не однократно делался.

Ошибки при проектировании отопления

Как известно, ошибки в прикидках системы отопления «на глазок» не носят критического характера в подавляющем большинстве случаев. Возможны небольшой перерасход средств или несбалансированность системы.

Но чаще, к примеру, газовый котел «обычной» для данного дома мощности, гонит своим встроенным насосом со стандартной скоростью воду по трубам «типичного» сечения, на «стандартные » для данных комнат радиаторы, которые расположены «как положено» и подсоединены по «типовой» параллельной двухтрубке.

И ничего особенного в этом нет – в итоге отличная система и работает как положено. А то что, к примеру были излишние затраты на мощность радиаторов, которая на 30% больше чем нужно, то это уже мало кого интересует вообще…

В прикидках «на глазок» упущением будет недобрать мощности. Вот тогда будут проблемы — котел работает на пределе, в помещении холодно, придется все переделывать. Но проблема недобора мощности, возможно, решается утепление здания.

Утеплить здание заранее

Прежде чем пытаться заниматься отоплением, нужно хотя бы в общих чертах определить как здание утеплено и сколько оно теряет энергии. Например, по самой грубой шкале:

• утеплено в соответствии с нормативом, теплопотери минимальны;
• утеплено почти нормально;
• слегка утеплено, например, имеются стены из пенобетона и пластиковые окна, а остальное не утеплено;
• совсем не утепленное.

Определиться с утепленностью здания не сложно, определяя приблизительно сопротивление теплопередаче каждой ограждающей конструкции и сравнивая их значение с нормативным требованием СНиП 23-02-2003 «ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ». Это заменит собой основу теплового расчета. Примерное сопротивление теплопередачи очень просто рассчитать по виду материала и его толщине.

После вывода о степени утеплении здания можно принимать решение о том, каким же способом сделать температуру в комнатах приемлемой – утеплять дальше или монтировать мощнее отопление.

Какие параметры выбрать

Для примера, речь идет о здании, которое утеплено «хорошо» .

Тогда необходимый расход энергии — 1 кВт на 10 м кв, следовательно, для дома площадью 150 м кв — мощность котла 15 кВт. Далее, берется 20% запаса, принимается котел мощностью 18 кВт.

Но такие дома до сих пор встречаются не часто. Обычно дом «недоутепленный», ведь срывать полы и утеплять фундамент, к примеру, «никто не собирается». Тогда прибавляем уже «на глазок» 15% мощности и считаем, что 22 кВт котел подойдет.

Суммарная мощность радиаторов выбирается большей мощности котла процентов на 20. Далее эта мощность распределяется по комнатам.

Как воплотить в жизнь принятые решения по мощности, какие выбрать трубы, радиаторы, как их распределить и как решить множество других технических вопросов, можно узнать и на данном ресурсе.

Далее вкратце рассмотрим выбор основных параметров системы отопления – способ движения теплоносителя и схему разводки трубопроводов.

Самотечное отопление или с принудительной циркуляцией — что выбрать

• Самотечная – не требует электроэнергии. Но ее мощности не хватает для больших площадей, она гораздо дороже в создании из-за низкого размещения котла (ниже радиаторов) и большого диаметра труб, для обеспечения наименьшего гидравлического сопротивления.
• Принудительная – рекомендуется специалистами, как наиболее простая, дешевая. Но требует установку электрогенератора, на случай прекращение электроснабжения.

До сих пор не редко для небольших домов делают самотек, отчасти и «по привычке», ведь раньше эта система была основной, и работала всегда отлично.
Что именно выбрать зависит от площади (самотек плохо работает если на этаж более чем 150 м кв.), и стабильности электроэнергии.

Схема отопления

Существуют два основных типа системы отопления — однотрубная и двухтрубная.

• В однотрубной теплоноситель движется по кольцу, состоящему из одной трубы, к которой последовательно подключены радиаторы.
• В двухтрубной системе горячий теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а охлажденный отводится к котлу по другой.

Однотрубной системе присущи два больших недостатка, поэтому в частном строительстве она применяется редко, несмотря на незначительную экономию труб.

Недостатки следующие. Теплоноситель остывает, поэтому последний радиатор значительно холоднее первого. Поэтому система не может быть протяженной, применима в небольших домах, а последние радиаторы должны быть большей мощности для выравнивания тепловой отдачи.

Изменение параметров работы одного радиатора влияет на другие. Сложно настроить отбор необходимой тепловой мощности для каждого радиатора.

Двухтрубные системы

Различают несколько видов двухтрубных схем включения радиаторов.

• Последовательная (попутная схема) – все радиаторы одного этажа подключаются к одному подающему трубопроводу и к одной обратке. Схема наиболее стабильная, не требует регулировок, применима в самых больших домах.
• Тупиковая (крыльевая схема) – все отопление разбивается на несколько плечей состоящих из двух трубопроводов — подачи и обратки, между которыми подключены параллельно радиаторы. Схема отлично работает в небольших домах, при условии равенства плечей.
• Лучевая (коллекторная схема) — от коллектора отходят пары трубопроводов на каждый радиатор. Имеется недостаток в сложности прокладке труб, и сложности настройки распределения в коллекторе. Но системой можно оперативно управлять из одного места, а все трубы небольшого диаметра. Применяется при условии установки коллектора в центре и равенства всех подключений.

Обычно для частного дома выбирают попутку, если дом большой. Или тупиковую с разбивкой отопления на 2 или несколько одинаковых плечей для небольшого дома, что позволяет снизить диаметры основных трубопроводов.

Как видим, разобраться в выборе основных параметров системы отопления не так уж и сложно. Сделанные решения определяют и выбор всех технических средств системы отопления.

Система отопления многоквартирного дома. Ликбез с примерами

В большинстве домов нашей необъятной Родины, которая к слову на 2/3 состоит из вечной мерзлоты, тепло в квартиры поступает от ТЭЦ, и называется это гордым словом «центральное отопление». Об этом мы сегодня и поговорим. ТЭЦ нагревает теплоноситель и по трубам, как по кровеносным сосудам, через весь город тепло поступает к вам в дом: сначала в тепловой узел, который как правило расположен в подвале, а затем и в батареи Вашей квартиры. Отдавая тепло, теплоноситель остывает и через так называемую обратку, уходит назад на ТЭЦ. Кстати, как правило теплоноситель — это обычная вода с добавлением присадок, которые предотвращают отложения в батареях отопления и трубах.

Тут кстати, есть очень важный нюанс, о котором как показала моя практика даже многие сантехники не подозревают. В тепловом узле есть элеваторный узел, изобретение 19 века, но увы до сих пор повсеместно применяемое.

В элеваторном узле, есть так называемое сопло, он же конус. Многие сантехники считают, что его задача просто заузить сечение, чтобы поменьше тепла поступало в дом. На самом деле нет. Его задача, создать разрежение, при котором горячая вода с подающего трубопровода на высокой скорости, но с меньшим давлением, начинает смешиваться с остывшей обраткой (с той водой, которая уже прошла через батареи отопления Вашего дома) и за счет этого происходит регулирование температуры отопления на вводе в дом. К сожалению, сопло — устройство примитивное, изобретенное в 19 веке, и поэтому смешивание происходит всегда одинаковое, независимо от того, какая температура сейчас на улице +5 или -40.

Многие сантехники, когда получают жалобы от жильцов, которым стало холодно растачивают сопло элеватора выше нормативного сечения или даже полностью его убирают. Делать это категорически не рекомендуется, так как согласно графику, ТЭЦ в сильные морозы подает теплоноситель под крайне высоким давлением температурой до 130 градусов! Если запустить такое тепло в квартиру, и не дай Бог прорвет батарею отопления — жертвы гарантированы. Кстати, ровно по этой причине производители полипропиленовых труб, так широко полюбившихся российским сантехникам, запрещают или не рекомендуют использовать их на центральном отоплении. Большинство полипропиленновых труб держат максимум 90 градусов и то, относительно не долгий срок. Посмотрите теперь на трубы в вашей квартире и задумайтесь.

Тепловой вычислитель

Именно, по этой школьной формуле тепловой счетчик рассчитывает Вам стоимость отопления: m — это масса теплоносителя, которая прошла через Ваш дом за 1 час, dT — это разница температур между подачей и обраткой. Т.е. на входе например 80 градусов, теплоноситель пройдя через батареи отопления дома остывает до 50 градусов — dT равна 30 градусам. Перемножив массу теплоносителя на разницу температур, мы получаем ту самую Гигакалорию. В каждом регионе устанавливается своя цена на 1 Гигакалорию, например в моем Владимире она равна 1987 рублей 40 копеек. Полученная за месяц Q, умножается на тариф, дальше делится на общую жилую площадь дома, и мы получаем стоимость отопления в расчете на 1 квадратный метр. Ну а сколькими квадратными метрами Вы владеете, столько собственно говоря Вы и обязаны заплатить. Вот такая довольно простая схема, о которой многие в нашей стране даже не подозревают, включая к всеобщему удивлению даже тех, кот этим самым ЖКХ и занимается (как показала моя практика).

Только понимая, как работает тепловой счетчик и из чего формируется цена за отопление можно заниматься вопросами энергосбережения. А как показывает формула, экономить можно либо на разнице температур, либо на массе теплоносителя, пропускаемого через дом. Тут надо сделать оговорку, просто так, взять и пустить подачу в обратку нельзя, если дом совсем не забирает тепла, и разница температур подачи и обратки меньше 3 градусов, такой тепловой счетчик снимается с учета и дому назначается оплата по нормативу. Эта особенность тепловой сети города, которую мы касаться сейчас не будем.

Спускаемся в подвал

Ну а теперь мы подошли к самому интересному. Большинство современных тепловых вычислителей — это весьма современные устройства, возможности которых совершенно не используются, в виду того, что домами заведуют сантехники Васи из далекого прошлого и бабушки из ТСЖ. Я призываю всех айтишников не полениться и спуститься в подвал Вашего дома, и посмотреть на этот весьма интересный вычислительный прибор. Например, в моем доме оказался тепловычислитель Термотроник ТВ7:

Данный прибор обладает достаточно большими возможностями, такими как подключение через Ethernet, USB, RS-232, но самое главное в нем есть картридер SD карт. Достаточно просто вставить в него SD карточку, и он автоматически запишет всю историю показаний — давление, температуру, объем теплоносителя и прочие характеристики, необходимые для расчета стоимости отопления. Кстати, в моем случае еще оказалось, что если бы использовались родные расходомеры (датчик, вычисляющий массу теплоносителя), то можно было бы в автоматическом режиме фиксировать протечки в доме и отсылать смс сантехнику — у тебя потоп, бегом в дом!

И вот мы скачали данные с тепловычислителя, и теперь при помощи программы Архиватор мы можем обработать данные со счетчика:

Сама программа достаточно примитивная, и не умеет даже строить графики, и даже не экспортирует в Excel. Но старый добрый ctrl-c ctrl-v позволяют легко справиться с проблемой!

Рисуем графики

Теперь когда данные у нас в Excel, можно рисовать графики и делать какие-то выводы. О, как много можно увидеть на графиках! Например, на первом графике два проседания по объему теплоносителя (верхние темно-синяя и серая линии), проходящего через дом, это вероятнее всего аварии труб в районе. Как раз совпадает с ростом температуры подачи (морозы!)

Правая ось — это Q, показывающая тепло в гигакалориях посуточно. Как я уже сказал по тарифу 1 Гигакалория во Владимире стоит 1987,40 руб. На графике Гигакалории отмечены желтой линией. Вот сколько за месяц гигакалорий дом накопит, эта сумма умножается на 1987,40 руб, затем разбивается по квартирам и вы ее платите в своих квитанциях за коммуналку.

Красная и синяя линии — это температура подачи, и температура обратки. Значения на левой шкале. Зеленая линия — это дельта, т.е. та температура, сколько ваш дом забрал на обогрев. Как видите температура подачи в морозы выше 100 градусов. И если прорвет — это опасно для жизни!

Можно заметить, что несмотря на скачущую температуру подачи, температура обратки всегда примерно одинаковая. Это интересный феномен. Кто-нибудь знает почему? У меня есть версия, но пока оставлю ее при себе, гоу в комменты! 🙂 Обидно на самом деле, не получается экономить на очевидном, на разнице температур.

Темно-синяя и серая линии — это объем теплоносителя проходящий в час через вход и выход соответственно. У нас почему-то уходит немного больше, чем приходит. Либо погрешность измерения, либо что-то где-то течет… Буду разбираться в этом вопросе.

А второй рисунок — это почасовое потребление, за последние сутки. Здесь в основном все пики в гигакалориях (оранжевая линия) связаны с жизнью дома. В 7 утра встают, в 12 обед, в 17 ужин, и в районе 9-10 вечера все принимают душ и активно льют горячую воду. Дисциплинированные какие соседи у меня! 🙂

Ну вот теперь, когда есть возможность отслеживать потребление тепла многоквартирным домом, можно поднимать вопрос об энергоэффективности. Первым делом я планирую обернуть все трубы в доме в энергофлекс, а также установить погодозависимую автоматику, выкинуть из схемы доисторический узел элеватора, поставить современный трехходовой клапан, которым можно управлять автоматически или через Интернет. Все это дело я провожу с тепловизионным контролем. Про тепловизор я думаю также опубликую несколько постов, если аудитория примет данную тематику. Ну и в целом, планирую в плотную заняться вопросом энергосбережения, так как на текущий момент показания энергопотребления дома крайне высокие, что мы отчетливо и видим на графике.

Греем дом: как управлять отоплением?

Отопительный сезон уже в разгаре, стало быть, все что связано с отоплением, с каждым днем становится все актуальнее.

Не будем касаться темы центрального отопления (в многоквартирных домах): оно не сильно зависит от собственника жилья. Поговорим об индивидуальных системах отопления и управлении ими. Это будет интересно не только тем, кто только планирует стройку, но и владельцам уже построенных домов: многие системы отопления вполне возможно модернизировать. Затраты на переоборудование при этом покроются экономией на ежемесячных расходах, а окружающая среда скажет спасибо за экономию ресурсов.

Начнем с основ. Что влияет на температуру в помещении?

Отопительные приборы: радиаторы, конвекторы, теплые полы, регистры (отопительные трубы большого диаметра), теплые плинтуса и стены, инфракрасные обогреватели и другие источники тепла. Да, именно отопительные приборы передают тепло от источника — допустим, котла — к потребителю (отапливаемому помещению). Это основной фактор, влияющий на температуру в помещении: обогреть в лютый мороз можно даже палатку с тонкими стенами, вопрос мощности источника тепла и отопительных приборов. И наоборот, самое утепленное помещение, не имеющее отопления, рано или поздно замерзнет.

Теплоизоляция ограждающих конструкций. Под ними мы подразумеваем наружные стены, окна, двери, кровлю, полы нижнего этажа, фундамент или цоколь — в общем, всё, что так или иначе контактирует с менее нагретой окружающей средой.

Воздухообмен в помещениях. Когда мы открываем окна, чтобы проветрить комнату, нагретый воздух из нее сменяется более холодным наружным. С воздухообменом уносится от 10 до 30 % тепла, немало, да?

Системы управления условно делятся на три типа — ручное, термостатическое и погодо-зависимое.

Ручное управление

Очевидно, самое простое управление. Владелец вручную выбирает режим и температуру отопительных приборов, руководствуясь измерениями температуры, собственными ощущениями и опытом.

С сожалением приходится признать, что ручное управление чаще всего встречается в частных домах в России. Домовладельцы как правило, считают (как правило ошибочно) что досконально знают особенности помещений и, имея большой опыт, безошибочно выставляют нужные параметры. Многие приноровились управлять даже довольно большими и разнотемпературными системами отопления со множеством контуров и регулировок.

Плюсы:

• простота
• неприхотливость
• очень низкие вложения в систему управления отоплением

Минусы:

• Человеческий фактор. Мы спим, устаем, забываем, ошибаемся. Когда мы спим или отсутствуем, система отопления работает в последнем заданном режиме и не учитывает изменений ситуации. Даже при неизменной погоде уличная температура ото дня к ночи колеблется, и температура внутри помещений поднимается и опускается следом. Интенсивность колебаний температуры и отставание по времени при этом зависят от теплоизоляции и инертности здания.
• Реакционность — иначе говоря, задержка реакции. Проснувшись утром, мы можем обнаружить, что дома холодно. Естественно, мы решаем прибавить температуру в котле или в контуре управления, но результата придется ждать, как правило, пару часов, так что завтракать придется, стуча зубами. Температура же вырастет, когда мы будем на работе, так что вечером приедем в разогретый до духотищи дом. Чтобы комфортно поужинать, придется открыть форточку и выпустить на улицу «лишнее» тепло вместе с отнюдь не лишними денежками из кошелька.

Термостатическое управление

Благодаря своей относительной простоте оно сейчас активно набирает популярность. Суть ясна из названия — система пытается поддерживать заданную пользователем температуру внутри помещения, не учитывая при этом внешних факторов.

Под одним определением скрывается множество типов управления: механических, электронных и электронно-механических. Суть всегда одна — система регистрирует отклонения температуры от заданной на величину гистерезиса (выбираемой или установленной разницы температур) и переключает режим работы. То есть, если вы выставили в качестве желаемой температуру в 22°C и гистерезис в 0,5°C, то классический термостат будет поддерживать диапазон 21,5-22,5°C.

• Механические термостаты по сравнению с электронными намного проще и дешевле, но их нельзя ни перепрограммировать, ни переобучить.
• Электронный термостат можно заставить включать пониженный режим отопления для дачи в будние дни, а к выходным, учитывая инертность здания, умный термостат включит обычный режим отопления, чтобы в заданное время температура в доме поднялась до комфортного уровня.
• Есть механические и электронные устройства для поддержания постоянной температуры, действующие не по принципу вкл/выкл, а плавно изменяющие поток жидкости в радиаторе, например, термостатические вентили или управляющие котлом электронные термостаты, которые не просто включают или отключают котел, а плавно меняют его температуру, взаимодействуя с системой управления.

Все термостаты между тем имеют один жирный минус — как бы они ни обучались, они не в состоянии компенсировать резкие и сильные изменения погоды, поскольку учитывают лишь температуру в отапливаемом помещении. Любое здание имеет некоторую, как правило немалую, инертность, так что изменения наружной температуры скажутся на температуре внутри помещения не сразу. Реакция (активация отопления) последует с задержкой, но температура внутри помещения в реальности еще какое-то время будет понижаться из-за той же тепловой инертности. Реальная температура внутри здания будет всегда «догонять», стремясь за изменениями температуры внешней.

Так что термостатическое управление отоплением я бы с натяжкой порекомендовал владельцам легких каркасников, не имеющих бетонных полов и/или тяжелых кирпичных или блочных перестенков. Ну или людям, желающим установить только одну цифру и сильно не задумываться о возможностях современной электроники.

Плюсы:

• Не требуется постоянное участие человека в процессе регулирования
• Экономия по сравнению с ручным регулированием
• Широкая функциональность, позволяющая создавать программы управления отоплением с экономными режимами
• Повышенный тепловой комфорт в помещениях
• Огромный выбор относительно недорогих устройств контроля и регулирования, в том числе с веб-интерфейсом или управлением со смартфона
• Относительная простота проектирования и установки

Минусы:

• Не учитывается уличная температура
• При установке экономного режима на время отсутствия хозяина необходимо иметь в виду, что в случае резкого и сильного похолодания реакция может быть запоздалой и система может успеть замерзнуть, так что режим понижения нужно устанавливать «с запасом»

Погодо-зависимое управление

Его принято называть ПЗА (погодо-зависимая автоматика). Это самая современная на сегодняшний день система управления отоплением.

Классическая и самая простая ПЗА при регулировании не учитывает температуру внутри помещения вообще. Пользователь лишь задает кривую зависимости температуры отопительных приборов от уличной. Кривая подбирается единожды эмпирическим путем и больше не требует внимания человека.

Но, как показывает практика, такой способ регулирования самый совершенный. ПЗА не ждет, когда здание отреагирует на изменения погоды: она постоянно регистрирует внешние условия и меняет настройки отопительных приборов «с упреждением», не допуская колебаний температуры внутри здания. Список устройств с ПЗА далеко не такой длинный, как у термостатов, но выбор все же есть.

Сегодня ни один захудалый ЖЭК не обходится без ПЗА, ведь погодо-зависимая автоматика экономит деньги абсолютно не в ущерб комфорту. Почти все производители ПЗА не ограничиваются простой зависимостью температуры отопительных приборов от уличной. Учитываются:

• Внутренняя температура
• Скорость нагрева помещения при определенной разнице температур — то есть, система запоминает тепловую инертность сооружения.
• Время разогрева системы отопления, тем самым система может подстраивать алгоритмы работы, не только учитывая параметры зданий, но и свои собственные характеристики.
• Заданные пользователем минимумы и максимумы температур. Например, можно заставить систему греть «чуть сильнее», когда на улице слякоть и создать атмосферу тепла и уюта даже если на улице не очень холодно или ограничить максимальную температуру в целях экономии.

Системы, использующие ПЗА, могут автоматически переводить отопление в летний режим и обратно, не требуя вмешательства пользователя. В целом, система с ПЗА, настроенная и отлаженная единожды, может (и даже должна) работать без человеческого вмешательства. Особенность такой системы в том, что ее работа абсолютно незаметна, а тепловой комфорт дома не зависит от времени года и погоды за окном. То есть современные системы с ПЗА взяли все самое лучшее для обеспечения комфортной и безупречной работы системы отопления.

Резюмируя, могу сказать, что за ПЗА не будущее: за ними уже настоящее. Принцип по сути прост и используется много лет там, где ценят комфорт и умеют считать деньги. Количество предложений на рынке растет, квалифицированный персонал есть, настраивать и контролировать системы отопления с ПЗА можно онлайн через приложения и веб-интерфейсы, отказоустойчивость и безопасность оборудования на высоте, а самое главное — умные системы не отменяют ни ручного управления, ни термостатического. На случай отказа автоматики всегда можно предусмотреть вариант ручного включения насосов и котлов и ручного регулирования управляющих элементов.

Плюсы:

• Самый совершенный принцип регулирования отоплением, самый комфортный, самый экономный, не требующий вмешательства в работе, но при этом имеющий все плюсы термостатического регулирования.

Минусы:

• Цена
• Требования к самой системе отопления: не каждая может работать с ПЗА без модернизации
• Ограниченное количество производителей контроллеров с ПЗА.
• Многие производители (Buderus, Vaillant, Viessmann и многие другие) делают контроллеры совместимыми только со своими теплогенераторами (котлами, тепловыми насосами и так далее). Тут, кстати, приятным исключением является российский Zont, он может эффективно управлять почти чем угодно.
• Требования к квалификации проектировщиков, монтажников и настройщиков выше чем у более простых систем

Конечно же, у каждого производителя свое понимание философии регулирования погоды в доме. Немецкие производители (Buderus, Vaillant) пытаются максимально упростить настройку системы и немного перебарщивают, на мой взгляд, с экономией в ущерб комфорту. Siemens может управлять чуть ли не бесконечно сложными системами, но это уже совсем не пользовательский уровень. Viessmann или Dunfoss не радуют ценой. Российская система Zont радует набором возможностей, универсальностью и ценой, но требует знания хотя бы базовых принципов регулирования для отладки системы самим пользователем.

Это далеко не полный список игроков на этом быстроразвивающемся рынке, и я более подробно коснусь принципов работы и настройки некоторых из них в дальнейших материалах, посвященных этой тематике.

Выражаю благодарность компании Pro-otoplenie в подготовке данного материала. Комфортного Вам отопительного сезона! Искренне ваш, Dinjaa

Распространенные ошибки при монтаже и запуске системы отопления

О надежности отопительной системы мы задумываемся лишь в тот момент, когда она дает сбой. Между тем внимание и понимание — какие распространенные ошибки допускают при монтаже системы отопления, а также своевременно уделенное внимание при ее устройстве, поможет избежать лишних расходов.

Системы отопления представляют собой замкнутую цепь, звенья которой — отопительный котел, насосное оборудование, трубопроводы, арматура и радиаторы — работают в тесной взаимосвязи друг с другом.

Очень важно, чтобы на этапах проектирования, выбора и монтажа этих элементов не было допущено серьезных промахов. Распространенные ошибки при монтаже и запуске системы отопления, описанные ниже, помогут Вам правильно спланировать систему отопления дома или квартиры.

Ошибка первая. Неправильный выбор мощности котла отопления

Главная роль в замкнутой отопительной системе отведена котлу, ошибки с выбором которого обходятся дорого. Случается, заказчик не придает серьезного значения правильному расчету необходимой мощности котла и берет за основу проекты систем отопления, выполненные по упрощенным схемам.

Такие проекты, как правило, подразумевают усредненный запас мощности котла. Было бы неплохо, если бы речь не шла о лишних расходах на отопительное оборудование. Но они будут неизбежны, если система в итоге получится более мощной, чем того требуют конкретные условия.

Выбор котла, мощностью превышающей необходимые площади — это не самая большая ошибка. Гораздо хуже, если имеющейся мощности котла попросту не будет хватать для обогрева жилых помещений. Чем это может быть вызвано? Верно, упрощенным подходом к определению мощности котла, рассчитанной по распространенной усредненной формуле: 1 кВт на 10 кв.м площади дома.

Но ориентироваться на одну лишь площадь недостаточно. Все расчеты должны проводиться:

• с учетом толщины стен
• состав материалов, из которого они выполнены
• размер окон
• наличия или отсутствия утепленного пола
• высоты потолков
• других показателей.

Ошибка вторая. Неправильные трубы

Если котел отвечает за создание тепла, то его доставка к радиаторам — работа труб отопления. Ошибиться с этим важным элементом системы можно в том случае, если материал для труб выбирать из чисто экономических соображений, без учета условий, в которых трубопроводу придется функционировать.

Стальные трубы, из которых «разводку по дому» проводили еще с довоенных времен, нередко применяются и сейчас. Решение это довольно надежное и не вызывающее особых проблем при монтаже.

Виды труб для отопления

Но, как обычно, стоит учитывать нюансы. Стальные трубы делятся на так называемые «черные» и оцинкованные. Первые ощутимо дешевле, но подвержены коррозии. В начале эксплуатации это на качестве отопления не скажется. Однако продукты коррозии (а вода, даже специальным образом подготовленная, достаточно активна в этом отношении) будут накапливаться и рано или поздно начнут оседать на внутренних поверхностях отопительных приборов. Это приведет к тому, что уже через 5-7 лет потребуется замена радиаторов. Оцинкованные трубопроводы, как кажется на первый взгляд, этого недостатка лишены. Но и здесь есть слабое звено — места резьбовых соединений. При их нарезке слой цинка нарушается, и, если к тому же для стыковки трубопровода применялись некачественные фитинги, процесс коррозии пойдет тем же путем, что описан выше, хотя выведет радиаторы из строя несколько позже.

Трубы из полимерных материалов (полипропилен, полиэтилен), широко применяемые теперь и в России, лишены вышеназванных недостатков. Они легче стальных труб в 6 — 7 раз, обладают высокой коррозионной стойкостью и длительным сроком службы (50 — 70 лет), просты в монтаже.

Самые популярные на сегодняшний день металлопластиковые трубы совершенно не боятся коррозии. Кроме того, металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки. Это позволяет снизить себестоимость монтажных работ по сравнению со стальными трубами.

Кроме того, нельзя использовать трубы из разных материалов, ведь на местах соединения из-за разного теплового расширения и химических свойств могут начаться реакции, которые сложно предсказать. Даже трубы от разных производителей использовать не рекомендуется, закупайте сразу в одном месте на всю систему отопления.

Ошибка третья. Неправильный выбор радиаторов отопления и их и расположение

Радиаторы отопления завершают цепочку преобразования энергии в тепло. Очень плохо, если ошибка будет допущена при выборе именно этого последнего звена в системе отопления.

Самый распространенный в России тип отопительной техники — радиаторы водяного отопления. Неправильный выбор этого прибора может привести к серьезным неприятностям — от протечки радиатора до его разрушения.

Главная и наиболее распространенная ошибка при покупке радиатора — его выбор по ширине оконного проема, без учета самой важной технической характеристики — тепловой мощности. Мощность прибора должна строго соответствовать площади обогреваемого помещения, в противном случае жильцам придется ощутить на себе все неприятные последствия перегрева или недогрева помещений.

Несоблюдение данного правила влечет за собой неэффективную работу радиатора и, как следствие, — нездоровый микроклимат в доме. Для определения тепловой мощности радиатора существуют усредненные формулы, но они ненадежны, поскольку не учитывают массу важных факторов: толщины стен и материала, из которого они выполнены, размера окон и т. п. Поэтому для точного расчета лучше заручиться всеми этими сведениями и обратиться к специалисту компании, продающей радиаторы.

Ошибка четвёртая. Неправильный выбор расширительного бака и циркуляционного насоса

Мощность насоса должна позволять ему создавать давление, которое превышает сопротивление, создаваемое всеми трубами и приборами. В противном случае система работать не будет. Расширительный бак выбирается специально для открытой или закрытой систем отопления. Его объём должен составлять минимум 15% от всего теплоносителя в системе. Лучше даже немного больше, с запасом.

Важно! Расширительный бак устанавливают повыше, чтобы система работала правильно. Просто на пол, без дополнительного основания нельзя.

Ошибка пятая. Неправильная схема отопления

Готовые схемы сейчас можно найти в интернете. Однако они не учитывают особенности каждого частного дома, часто содержат ошибки. Нет универсальных схем отопления! Нужно либо пользоваться услугами профессиональных проектировщиков или сантехников, либо проводить расчёты и составлять схему самостоятельно.

Ошибка шестая. Отказ от регулирующей арматуры на радиаторы. Неправильный монтаж ЗРР

Краны, задвижки, краны Маевского, предохранительные клапаны нужны для обеспечения безопасной работы всей отопительной системы, пренебрегать их установкой нельзя.

Важно! Термоголовки, которые устанавливают на радиаторы с целью регулирования температуры в комнате, нужны не всегда. Например, твердотопливный котёл может закипеть, если термоклапаны перекроют подачу теплоносителя по достижении заданной температуры. В целом в небольшом частном доме температуру зачастую проще регулировать на самом котле, не устанавливая термоголовки на каждый радиатор.

Видео по теме