Балансировка по-немецки

На первом заседании энергетической комиссии «СоюзПетроСтроя» состоялся ряд выступлений, в которые представители различных компаний затрагивали актуальные темы отрасли. Огромный интерес у присутствующих вызвал доклад «О проблемных вопросах терморегулирования и балансировки систем отопления и вентиляции». Остановимся на этом выступлении поподробнее.

Мы уже говорили о том, как важно поддерживать в помещении комфортную температуру при минимуме затрат электроэнергии. Особенно, если вы решили обзавестись индивидуальным тепловым пунктом. Немаловажную роль в экономичном комфорте играют термостатические и балансировочные клапаны.

Все же напомним, какие бывают клапаны и для чего они нужны. Прежде всего, клапан – это регулятор, который функционирует без использования дополнительной энергии. Принцип его действия основан на том, что при нагреве или охлаждении воздуха в помещении, меняются параметры внутри температурного датчика. Связанное с этим изменение внутренней энергии датчика используется для привода клапана.

В зависимости от конструкции термостатические клапаны разделяют на двухходовые и трехходовые. По рабочему веществу, используемому в температурных датчиках, термостатические клапаны бывают жидкостными, газоконденсатными, фазовыми, с твердыми заполнителями.

Клапаны помогают отопительной или вентиляционной системе функционировать эффективно с минимальными затратами теплоэнергии.

Простые законы сложных систем

Даже самые современные системы, оснащенные высокоэффективными источниками тепла или холода, дорогими радиаторами или фэнкойлами, медными трубами, качественной арматурой и микропроцессорными системами управления, могут не справиться со многими проблемами. Это — недостаточное или избыточное отопление, низкая эффективность охлаждения, неравномерный "разогрев" приборов после снижения температуры, значительные колебания температуры воздуха, высокое потребление топлива или электроэнергии, шум, неправильное функционирование регулирующих клапанов. Эти и другие причины способны привести к возникновению аварий или аварийных состояний.

Для того чтобы избежать всех этих неприятностей, необходимо соблюдение трех базовых гидравлических условий. Во-первых, номинальный расход нужно обеспечить во всех частях системы. То есть расход теплоносителя должен быть не просто запроектирован, а реально доступен во всех частях системы.

Во-вторых, перепад давления на клапанах не должен значительно изменяться. Если перепад будет гораздо больше запроетированного, клапаны начнут шуметь или попросту выйдут из строя. И наконец, расход должен быть совместим во всех узловых точках системы. Если контуры системы не сбалансированы, может произойти обратная циркуляция, а это уже приведет к подмесу, например, холодной воды при подаче, и в результате температура теплоносителя окажется ниже.

Все эти условия необходимо соблюсти уже на стадии проектирования, чтобы обеспечить максимальныую теплоотдачу. Очень часто проблема недогрева помещения связана не с подбором радиатора, а с тем, что в него не поступает достаточное количество теплоносителя. Перерасход же теплоносителя приводит к перегреву помещения.

Специалисты рекомендуют в первую очередь использовать двухтрубную систему отопления, вертикальную и горизонтальную. Второй совет – устанавливать термостатические клапаны с предварительной настройкой, так чтобы можно было регулировать подачу горячей воды в каждый радиатор.

Еще немного науки о клапанах

В вопросах регулировки клапанов, в первую очередь важно не то, что соблюдается общий расход энергии по проекту, а то, чтобы на каждый узел в системе подавалось одинаковое количество теплоносителя. Иначе получится, что в одной комнате у нас тепло, в другой жарко, а в общем – расход не противоречит проекту.

Более того, с помощью термостатических клапанов мы можем регулировать дневную и ночную температуру воздуха, а используя специальные клапаны, программировать температурный режим на неделю вперед.

К тому же, клапаны позволяют нам в должной степени заботиться об окружающей среде. Уменьшается потребление энергии, естественно, снижается необходимость в ее выработке. А, следовательно, сокращаются тепловые выбросы в атмосферу.

Исследования в некторых странах Европы показали, что экономия энергии засчет учета только тепловыделений составляет в среднем 20%. Затраты же на покупку клапанов оправдываются за 2–3 года при сроке службы в 25 лет.

Однако надо быть внимательными при использовании термостатических клапанов в условиях централизованного отопления, когда теплоноситель может не соответствовать нормам. Или же если в системе отопления функционируют радиаторы старого типа, которые являются инерционными. В подобной ситуации становится актуальным вопрос адаптации терморегулятора к более жестким условиям эксплуатации.

Естественно, эффективное реагирование терморегулятора на температуру воздуха в помещении зависит от его конструктивных особенностей и места установки.

Термостатические

Основным преимуществом клапанов Heimeier является использование литой бронзы в качестве материала корпуса и "сухое" исполнение возвратной пружины и штока. Бронза превосходит латунь по своей коррозионной стойкости и позволяет, в отличие от штампованной латуни, придать плавные формы внутренним каналам и, тем самым, снизить шум клапана на критических режимах. У клапанов Heimeier после летнего перерыва в работе системы отопления не возникает эффекта "залипания" благодаря наличию более жесткой пружины. При необходимости рабочий орган клапана можно заменить с помощью специального монтажного инструмента без опорожнения системы.

Благодаря своим характеристикам эти клапаны хорошо подходят для российской воды с повышенным содержанием кислорода. Кроме того, минимальное количество уплотнительной резины в клапанах гарантирует их длительный срок службы.

При использовании термостатических клапанов возникают две проблемы. Первая – засоры, а вторая – напор. Для того чтобы избежать большого напора на контур, используются автоматические балансировочные клапаны, которые независимо от расхода поддерживают данный перепад давления. 

Балансировочные

Помимо экономии энергии балансировочные клапаны позволяют производить практическую наладку в соответствии с проектом. Даже один такой клапан, поставленный на входе в здание и ограничивший расход тепла до проектного, может сэкономить 30–40% энергии.

Все проблемы, связанные с гидравликой, решаются еще до запуска системы, в процессе монтажа. К нему также можно подключить портативный расходомер.

Кроме функции наладки расхода, клапан выполняет еще несколько других, включая закрытие и дренаж.

Решение проблем балансировки системы специалисты компании, использующие клапаны Heimeier, видят в построении модуля гидравлической сети. Система разбивается на блоки (модули), модуль нижнего уровня входит в модуль более высокого уровня. Сюда же входит ряд параллельных нагрузок (стояков, ветвей) оснащенных балансировочными клапанами. На выходе модуля также ставится балансировочный клапан — партнер. В данном случае можно просчитывать работу каждого модуля независимо друг от друга и производить их наладку...

Разговор о балансировке отопительных систем специалисты могут вести часами. Нам важно запомнить одно: экономия энергии – это не только закон жизни, но и уровень нашей бытовой культуры.