Часть №2. Настройка коллектора теплого пола с расходомерами
В этой статье мы разберемся:
- Как настроить распределительный коллектор теплого пола с расходомерами?
- Как выбрать (рассчитать) отопительную нагрузку на контур теплого пола
- Пример расчета балансировки контуров теплого пола
В прошлой статье мы выяснили:
- что такое балансировка коллектора и в чем её суть
- как настроить коллектор теплого пола с регулировочными клапанами
- главные недостатки коллекторов с регулировочными клапанами и преимущества коллекторов с расходомерами (индикаторами потока)
Не самое, по нашему мнению, удачное сравнение, но многим людям становится более понятно, о чём идет речь. Всем знаком процесс «балансировка колес». Она делается в динамике (т.е. на вращающемся колесе) для того, чтобы убрать дисбаланс, приводящий к вибрации и биению рулевого колеса на скорости движения, предотвратить ударные нагрузки и износ подшипников, опор и тяг, обеспечить безопасность и устойчивость автомобиля. Что-то похожее делается и на коллекторе теплого пола, но только не каждый сезон, а один раз на несколько последующих лет эксплуатации. И представьте, что на автомобиле не 4 колеса, а 8-12 (как количество контуров), все «колеса» разные (контуры разной длины и отопительной нагрузки), а процесс постоянно изменяющийся: то температура на улице упала или повысилась, то часть контуров открылись или закрылись.
Итак, что мы выяснили в прошлый раз (см. статью №1):
1. Главная задача балансировки – обеспечение заданного расхода теплоносителя Gi в каждом из контуров, подключенных к одному коллектору, в соответствии с расчетной тепловой нагрузкой Qi на этот контур при заданном перепаде температур ΔТ
2. А суть балансировки коллектора теплого пола: расчет такого положения балансировочного клапана каждого контура, при котором будет обеспечен требуемый для данного контура расход теплоносителя, исходя из отопительной нагрузки на данный контур, а суммарное падение давления на каждом контуре будет равно падению давления на самом нагруженном контуре.
3. Но, не имея под рукой таблиц характеристик клапанов и труб, сделать профессиональный расчет балансировки и настроить «закрытый» коллектор (с регулировочными клапанами под шестигранник) крайне затруднительно.
Если при монтаже не допущены «фатальные» ошибки (превышение длин контуров, несоблюдение соотношения короткий/длинный контур, превышение расчетной отопительной нагрузки и т.п. см. соответствующие статьи и учебное пособие «Теплый пол»), можно самостоятельно настроить коллектор теплого пола, используя некоторые упрощения в расчетах и индикаторы потока (расходомеры).
Расходомеры могут быть «вакуумного» или «подпорного» типа. Не важно на верхней или нижней гребенка они установлены, важно на подающем или обратном трубопроводе. «Вакуумные» расходомеры действуют за счет разряжения, создаваемого потоком теплоносителя, поэтому устанавливаются только на подающей гребенке. «Подпорные» показывают расход, когда на них давит, отжимая, поток возвратного теплоносителя. Визуально эти два типа расходомеров можно легко отличить по шкале на колбе: у вакуумных нулевое значение расхода находится сверху, а максимальное (4-5 литров/мин) снизу, потому что индикатор за счет разряжения втягивается тем сильнее, чем сильнее поток, а у подпорного наоборот от нуля до 4-5 литров снизу-вверх (чем больше обратный поток, тем больше он отдавливает индикатор расходомера.
Чем больше открыт расходомер (выкручен против часовой стрелки), тем больше его пропускная способность. Прикрывая расходомер (закручивая по часовой стрелке), вы уменьшаете его пропускную способность.
Распределительный коллектор теплого пола с расходомерами прочно завоевал свое место на рынке, потому что:
1. Позволяет установить и настроить контуры теплого пола даже не профессионалу
2. Система становится «открытой», т.е. даже при беглом взгляде можно удостовериться в работоспособности системы и/или «увидеть» проблемный контур
3. В принципе, абсолютно реально исправить некоторые недочеты и/или пробелы (отсутствия) в данных и/или довести работу до логического конца, когда один начинал монтаж, а другой человек заканчивает или запускает систему теплый пол
4. Значительно упрощает осмотр и обслуживание системы водяной теплый пол
При всех своих удобствах расходомеры обладают и очень серьезными недостатками:
– слишком маленькая пропускная способность (Kv), всего 4-5 (в зависимости от модели) литров в минуту, против настроечного клапана под шестигранник 20-24 л/минуту;
- очень тонкие внутренние прорези для пропуска теплоносителя могут легко забиться взвесями, образующимися в теплоносителе, не только снижая пропускную способность, но приводя к полному выходу из строя клапана;
- колбы расходомеров быстро заиливаются и теряют не только эстетический вид, но и точность отображения потока.
Типичные ошибки (заблуждения) при самостоятельной балансировке коллектора:
Ошибка-1. Устанавливать одинаковый расход на всех контурах, тем самым полагая, что коллектор и кон туры теплого пола будут сбалансированы.
Ошибка-2. Балансировать контуры (настраивать расходы) относительно самого длинного контура.
Ни первое, ни второе утверждения НЕ ВЕРНЫ!
Настраивать контуры нужно относительно самого нагруженного, т.е. несущего самую большую отопительную нагрузку (и это часто бывает не самый длинный контур), а все остальные контуры должны иметь потоки (показания на расходомерах) не одинаковые, а пропорциональные не только их индивидуальной отопительной нагрузке, но и пропорционально меньше показанию самого нагруженного контура.
Отопительная нагрузка на теплый пол и, как следствие, на контур теплого пола напрямую зависит от потерь тепла помещением, которое обслуживает данный контур, а балансировка коллектора – это настройка расходов по контурам теплого пола, присоединенным к одному коллектору с целью эффективного или пропорционального распределения теплоносителя между этими контурами в соответствии с той отопительной нагрузкой, которую они выполняют.
Сколько помещение теряет тепла (тепловые потери), столько и нужно тепла восстановить – это и будет отопительной нагрузкой на теплый пол, как на отопительный прибор, и, следовательно, на контур теплого пола, который является составной частью водяного теплого пола и переносит и отдает это тепло греющей панели.
Подбор (не расчет) тепловых потерь и удельной (Вт на 1 м2) отопительной нагрузки
Тепловые потери зависят не только от типа и толщины материалов ограждающей конструкции, но и от минимальной наружной температуры. Т.е. один и тот же дом (по конструкции) в Краснодарском крае будет терять тепла значительно меньше, чем построенный такой же, но Северо-Западе РФ или, например, в Уфе. Расчет тепловых потерь производится на холодную пятидневку, характерную для данного региона (СНиП «Строительная климатология»).
Разные материалы обладают разной теплопроводностью, следовательно, по-разному теряют тепло. И нередко бытует заблуждение, что дом из бруса или бревна хорошо держит тепло.
Конструкция из бруса 200мм или сруб из бревна не является энергоэффективным решением даже для средней полосы РФ. Удельные тепловые потери в угловых помещениях могут доходить до 100-120 Вт/м2. Не говорим уже о странах Скандинавии, где максимально допустимые нормы теплопотерь в 30 Вт/м2 уже считаются устаревшими, и ставится цель достигнуть 12-18 Вт/м2.
Можно сравнить тепловые потери, если привести их сопротивление теплопередачи относительно какого-то базового конструктивного материала и показателя для Средней полосы РФ, например с холодной пятидневкой от -25 до -29оС.
Например, для SIP-панели 174мм или каркасного дома (толщина теплоизоляции 150-180мм), удельные тепловые потери в помещениях с двумя наружными стенами и стандартными окнами можно принять за 60-70 Вт/м2. Тогда, чтобы тепловые потери были сопоставимы с ними, толщина стены из бруса должна быть 460мм, из газобетона 600мм и т.д.
Для подбора некоторые приведенные значения удельных тепловых потерь приведены в таблице №1.
Или по-другому.
Если ваш каркасный дом толщиной 200мм построен в климатической зоне Уфа (-33оС), то для таких же помещений, как указано выше, можно принять значение с коэффициентом -33 оС /-25 оС =1,32, т.е. 60-70Вт/м2*1,32=80-92 Вт/м2.
Значение температуры холодной пятидневки для вашего региона можно взять на сайте https://www.vo-da.ru/tool/cp-info
Для настройки коллектора теплого пола с расходомерами (балансировки контуров) придерживайтесь следующей последовательности (пример расчета приведен ниже):
1. Выберите удельную отопительную нагрузку =Qуд= (Вт/м2 см. таблицу-1) на контур теплого пола, исходя из тепловых потерь помещения.
В принципе, можно воспользоваться онлайн калькуляторами для расчета тепловых потерь, предлагаемыми в Интернет-сети.
Либо сделать выбор, следуя рекомендациям в примере ниже.
Если Вы затрудняетесь с выбором тепловых потерь для Ваших помещений, можно пойти по упрощенному пути:
1. Выберете внутренне помещение. В таком помещении, как правило, наименьшие тепловые потери (30-40 Вт/кв.м). Возьмите за «базовые» потери 40 Вт/кв.м
2. Если это помещение с большим остеклением, то добавляем +50%. Получим 60Вт/кв.м
3. Если это угловое помещение, то добавляем +50%. Т.о., если у Вас это помещение и угловое, и с остеклением, то добавить надо дважды по +50%, или 40+(50%+50%)=80Вт/кв.м
4. Если (Вы это должны понимать) у вас плохо утепленный дом, то советуем добавлять во всех помещениях со внешними стенами еще +50%. Лучше сбалансировать с запасом, чем с недостатком тепла.
5. Если у вас квартира и находится она между (сверху/снизу) двумя другими квартирами, то «базу» тепловых потерь вы можете понизить минимум на 30%.
2. Определите площадь теплого пола (S, м2), отопительную нагрузку (Q, Вт) на всю площадь, длину контура (L, м), обслуживающего данную площадь, и определите суммарную отопительную нагрузку на этот контур =Qi= (Вт):
3. Определите требуемый объем прокачиваемого теплоносителя (Gi, м³/ч) для данного контура по формуле:
где ΔT=5оС (оптимальная) или ΔT=10оС (предельная) – разность температур теплоносителя на входе/выходе из контура теплого пола. ΔT>5оС применяется, как правило, для типов укладки «двойной меандр» или «ракушка (улитка)». ΔT<5оС применяется для фольгированной системы или укладки улиткой (ракушкой) для теплого пола со стяжкой.
4. Рассчитайте «условный» показатель нагруженности контура (Ki) равный произведению расхода на длину контура (не имеет какого-то физического смысла, этот коэффициент используется взамен расчета фактической потери давления, которое производится при реальном проектировании и расчете систем):
5. Контур с самым большим значением Ki будет являться «базовым» (=Kб= максимально нагруженный контур), относительно которого будет настраиваться (балансироваться) остальные контуры. Вычислите пропорцию =Пi= показателя =Ki= каждого контура по отношению к «базовому» контуру, разделив показатель =Кi= рассчитываемого контура на показатель =Кб= базового контура.
6. Заполните коллектор теплоносителем и дождитесь полного выхода воздуха из системы (отсутствуют шумы от циркуляции теплоносителя и не срабатывает автоматический воздухоотводчик).
Снимите (если установлены) сервоприводы со всех контуров.
Запустите циркуляционный насос системы отопления (находится на отопительном котле и/или на смесительном узле отопительной системы).
7. Подключите «базовый» контур, т.е. полностью откройте на нем регулировочный (настроечный) клапан (расходомер). Вы получите визуально видимый расход =qб=, относительно которого и будут настраиваться остальные контуры (либо надо использовать расчетные величины =Gi= (см. п.2)
8. Рассчитайте и, после заполнения системы и запуска циркуляционного насоса, установите требуемый расход (qi, л/мин) на других (менее нагруженных) контурах относительно «базового», значение которого равно:
В идеале при запуске системы и в начале балансировки, показатель расхода на базовом и части других (менее нагруженных) контурах может «зашкаливать» (т.е. показывать максимум= 5 л/мин). Если при запуске системы при полностью открытом расходомере контура фактическое показание расхода меньше расчётного, то это означает, что, либо фактическая длина настраиваемого контура больше указанной, либо расхода (номера скорости, режима работы) циркуляционного насоса недостаточно по производительности и напору.
С помощью переключателя выберите скорость циркуляционного насоса. Если используется насос с частотным регулированием, то перевести его в ручное управление и установить I, II или III скорость. Циркуляционный насос имеет три скорости: чем больше скорость, тем больше производительность насоса, но меньше его напор (см. характеристику насоса).
Для настройки требуемого (расчетного) расхода теплоносителя через контур с помощью расходомера на коллекторе теплого пола:
Начните настройку (балансировку) системы с первой скорости насоса. Если при первой скорости насоса обеспечивается необходимый расход теплоносителя по всем контурам, то нет необходимости переключать насос в более высокие скорости. Превышение скорости потока создает дополнительный шум теплоносителя при срабатывании части сервоприводов.
Если после открытия всех контуров на самом нагруженном контуре значительно понизился поток, это означает, что суммарный расход, выдаваемый циркуляционным насосом не достаточен. Переключите насос на более высокую скорость так, чтобы на самом нагруженном контуре сохранялся максимально возможный расход теплоносителя относительно других контуров.
Минимальный расход на контуре должен быть установлен таким образом, чтобы при данной скорости циркуляционного насоса не наблюдался кавитационный шум от теплоносителя, протекающего через прикрытый регулировочный клапан данного контура.
После выбора скорости циркуляционного насоса и окончания балансировки фактическое показание расхода на «нагруженном» контуре должно быть не менее расчётного значения (проверочное число) [л/мин]:
Если фактический расход через базовый контур будет больше расчётного, то контуры сбалансированы с «запасом» мощности.
Если в результате балансировки не удается поднять расход на базовом контуре до расчётной величины, то, как минимум, «базовый» контур, а возможно и вся система в целом испытывает дефицит мощности по прокачке теплоносителя, компенсировать которую в сданных условиях будет возможно только за счет разности температур на входе/выходе контура и/или повышением температуры подачи в целом.
Пример расчёта положения расходомера для балансировки коллектора теплого пола:
Исходные данные:
- Два помещения: одно площадью 20 м2 (имеет одну внешнюю стену со стандартным остеклением), второе 13,9 м2 (угловое, имеет две внешних стены).
- Поскольку первое помещение площадью превышает максимально обслуживаемую одним контуром (не более 12-15 м2), то в этом помещении уложили 2 контура: №-1 (краевой у внешней стены) длиной 63п.м. (с шагом 150мм), №-2 (внутренний) длиной 81 п.м. (с шагом 150мм); в помещении №-2 контур №-3 длиной 68п.м (с шагом 300мм).
- используется труба 17х2,0 мм
Выбираем удельную (на 1 м2) отопительную нагрузку исходя из рекомендаций для типовых характеристик помещений и ограждающих конструкций (приводятся в таблице №1):
Отопительная нагрузка по площадям и контурам:
Qуд1=80 Вт/м2; Q1=80*8,5м2=680 Вт (контур у наружной стены)
Qуд2=60 Вт/м2; Q1=60*11,5м2=690 Вт (контур внутренней зоны помещения)
Qуд3=90 Вт/м2; Q1=90*13,9м2=1251 Вт (отдельный контур в помещении с двумя наружными стенами)
Расход теплоносителя по контурам:
G1=680/(1163*5)=0,117м3/ч =0,032л/с=1,95л/мин K1=0,117*63=7,4
G2=690/(1163*5)=0,119м3/ч =0,033л/с=1,97л/мин К2=0,119*81=9,6
G3=1251/(1163*5)=0,215м3/ч =0,06л/с=3,58л/мин К3=0,215*68=14,6
Контур №-3 с К3=14,6 самый нагруженный и будет базовым для балансировки (несмотря на то, что самым длинным является контур №2 = 81 метр)
Определяем пропорциональное отношение нагрузки по контурам относительно базового (контур №-3):
П1=7,4/14,6=0,51
П2=9,6/14,6=0,66
П3= максимум (базовый)
Допустим, визуально установлено, что расходомер на контуре №-3 находится в положении 4 литра.
Проверочное число (расчётное значение расхода по базовому контуру):
qб=0,215*1000/60=3,58 (л/мин)
Т.е. на начало балансировки «базовый» контур имеет запас около 0,5 л/мин.
Установочные показания расходомеров для настройки других контуров относительно базового:
№1 q1=4л/мин*0,51=2,0 л/мин
№2 q2=4л/мин*0,66=2,6 л/мин
Т.о. необходимо прикрывать (закручивать по часовой стрелке) расходомеры на контурах №-1 и №-2 таким образом, чтобы визуально показания расхода теплоносителя были, соответственно, 2,0 и 2,5 л/минуту, но не менее расчетных 2,0 л/мин (1,95 и 1,97 л/мин соответственно).
Если в процессе балансировки расход на базовом контуре не опустится ниже показания 3 л/мин (расчётное значение), то коллектор сбалансирован идеально. Если в процессе балансировки расход на базовом контуре незначительно опустится ниже показания 4 л/мин (начало балансировки), но выше 3,5 л/мин (расчётное значение), то коллектор, в целом, будет сбалансирован с запасом мощности.
Если Вас интересуют более детально описание физических процессов и параметров расчета системы смотрите в учебном пособии «Теплый пол» (издание Стройинформ, 2008, ISBN 978-5-94418-069-8) или в других наших технических статьях.
Как бы это не было трудно, придерживайтесь правила:
настроенный коллектор теплого пола даже приблизительно значительно лучше, чем ненастроенный никак.
НАШ ОПЫТ В ВАШЕМ РАСПОРЯЖЕНИИ!
- Как настроить распределительный коллектор теплого пола с расходомерами?
- Как выбрать (рассчитать) отопительную нагрузку на контур теплого пола
- Пример расчета балансировки контуров теплого пола
В прошлой статье мы выяснили:
- что такое балансировка коллектора и в чем её суть
- как настроить коллектор теплого пола с регулировочными клапанами
- главные недостатки коллекторов с регулировочными клапанами и преимущества коллекторов с расходомерами (индикаторами потока)
Не самое, по нашему мнению, удачное сравнение, но многим людям становится более понятно, о чём идет речь. Всем знаком процесс «балансировка колес». Она делается в динамике (т.е. на вращающемся колесе) для того, чтобы убрать дисбаланс, приводящий к вибрации и биению рулевого колеса на скорости движения, предотвратить ударные нагрузки и износ подшипников, опор и тяг, обеспечить безопасность и устойчивость автомобиля. Что-то похожее делается и на коллекторе теплого пола, но только не каждый сезон, а один раз на несколько последующих лет эксплуатации. И представьте, что на автомобиле не 4 колеса, а 8-12 (как количество контуров), все «колеса» разные (контуры разной длины и отопительной нагрузки), а процесс постоянно изменяющийся: то температура на улице упала или повысилась, то часть контуров открылись или закрылись.
Итак, что мы выяснили в прошлый раз (см. статью №1):
1. Главная задача балансировки – обеспечение заданного расхода теплоносителя Gi в каждом из контуров, подключенных к одному коллектору, в соответствии с расчетной тепловой нагрузкой Qi на этот контур при заданном перепаде температур ΔТ
2. А суть балансировки коллектора теплого пола: расчет такого положения балансировочного клапана каждого контура, при котором будет обеспечен требуемый для данного контура расход теплоносителя, исходя из отопительной нагрузки на данный контур, а суммарное падение давления на каждом контуре будет равно падению давления на самом нагруженном контуре.
3. Но, не имея под рукой таблиц характеристик клапанов и труб, сделать профессиональный расчет балансировки и настроить «закрытый» коллектор (с регулировочными клапанами под шестигранник) крайне затруднительно.
Если при монтаже не допущены «фатальные» ошибки (превышение длин контуров, несоблюдение соотношения короткий/длинный контур, превышение расчетной отопительной нагрузки и т.п. см. соответствующие статьи и учебное пособие «Теплый пол»), можно самостоятельно настроить коллектор теплого пола, используя некоторые упрощения в расчетах и индикаторы потока (расходомеры).
Расходомеры могут быть «вакуумного» или «подпорного» типа. Не важно на верхней или нижней гребенка они установлены, важно на подающем или обратном трубопроводе. «Вакуумные» расходомеры действуют за счет разряжения, создаваемого потоком теплоносителя, поэтому устанавливаются только на подающей гребенке. «Подпорные» показывают расход, когда на них давит, отжимая, поток возвратного теплоносителя. Визуально эти два типа расходомеров можно легко отличить по шкале на колбе: у вакуумных нулевое значение расхода находится сверху, а максимальное (4-5 литров/мин) снизу, потому что индикатор за счет разряжения втягивается тем сильнее, чем сильнее поток, а у подпорного наоборот от нуля до 4-5 литров снизу-вверх (чем больше обратный поток, тем больше он отдавливает индикатор расходомера.
Чем больше открыт расходомер (выкручен против часовой стрелки), тем больше его пропускная способность. Прикрывая расходомер (закручивая по часовой стрелке), вы уменьшаете его пропускную способность.
Распределительный коллектор теплого пола с расходомерами прочно завоевал свое место на рынке, потому что:
1. Позволяет установить и настроить контуры теплого пола даже не профессионалу
2. Система становится «открытой», т.е. даже при беглом взгляде можно удостовериться в работоспособности системы и/или «увидеть» проблемный контур
3. В принципе, абсолютно реально исправить некоторые недочеты и/или пробелы (отсутствия) в данных и/или довести работу до логического конца, когда один начинал монтаж, а другой человек заканчивает или запускает систему теплый пол
4. Значительно упрощает осмотр и обслуживание системы водяной теплый пол
При всех своих удобствах расходомеры обладают и очень серьезными недостатками:
– слишком маленькая пропускная способность (Kv), всего 4-5 (в зависимости от модели) литров в минуту, против настроечного клапана под шестигранник 20-24 л/минуту;
- очень тонкие внутренние прорези для пропуска теплоносителя могут легко забиться взвесями, образующимися в теплоносителе, не только снижая пропускную способность, но приводя к полному выходу из строя клапана;
- колбы расходомеров быстро заиливаются и теряют не только эстетический вид, но и точность отображения потока.
Типичные ошибки (заблуждения) при самостоятельной балансировке коллектора:
Ошибка-1. Устанавливать одинаковый расход на всех контурах, тем самым полагая, что коллектор и кон туры теплого пола будут сбалансированы.
Ошибка-2. Балансировать контуры (настраивать расходы) относительно самого длинного контура.
Ни первое, ни второе утверждения НЕ ВЕРНЫ!
Настраивать контуры нужно относительно самого нагруженного, т.е. несущего самую большую отопительную нагрузку (и это часто бывает не самый длинный контур), а все остальные контуры должны иметь потоки (показания на расходомерах) не одинаковые, а пропорциональные не только их индивидуальной отопительной нагрузке, но и пропорционально меньше показанию самого нагруженного контура.
Отопительная нагрузка на теплый пол и, как следствие, на контур теплого пола напрямую зависит от потерь тепла помещением, которое обслуживает данный контур, а балансировка коллектора – это настройка расходов по контурам теплого пола, присоединенным к одному коллектору с целью эффективного или пропорционального распределения теплоносителя между этими контурами в соответствии с той отопительной нагрузкой, которую они выполняют.
Сколько помещение теряет тепла (тепловые потери), столько и нужно тепла восстановить – это и будет отопительной нагрузкой на теплый пол, как на отопительный прибор, и, следовательно, на контур теплого пола, который является составной частью водяного теплого пола и переносит и отдает это тепло греющей панели.
Подбор (не расчет) тепловых потерь и удельной (Вт на 1 м2) отопительной нагрузки
Тепловые потери зависят не только от типа и толщины материалов ограждающей конструкции, но и от минимальной наружной температуры. Т.е. один и тот же дом (по конструкции) в Краснодарском крае будет терять тепла значительно меньше, чем построенный такой же, но Северо-Западе РФ или, например, в Уфе. Расчет тепловых потерь производится на холодную пятидневку, характерную для данного региона (СНиП «Строительная климатология»).
Разные материалы обладают разной теплопроводностью, следовательно, по-разному теряют тепло. И нередко бытует заблуждение, что дом из бруса или бревна хорошо держит тепло.
Конструкция из бруса 200мм или сруб из бревна не является энергоэффективным решением даже для средней полосы РФ. Удельные тепловые потери в угловых помещениях могут доходить до 100-120 Вт/м2. Не говорим уже о странах Скандинавии, где максимально допустимые нормы теплопотерь в 30 Вт/м2 уже считаются устаревшими, и ставится цель достигнуть 12-18 Вт/м2.
Можно сравнить тепловые потери, если привести их сопротивление теплопередачи относительно какого-то базового конструктивного материала и показателя для Средней полосы РФ, например с холодной пятидневкой от -25 до -29оС.
Например, для SIP-панели 174мм или каркасного дома (толщина теплоизоляции 150-180мм), удельные тепловые потери в помещениях с двумя наружными стенами и стандартными окнами можно принять за 60-70 Вт/м2. Тогда, чтобы тепловые потери были сопоставимы с ними, толщина стены из бруса должна быть 460мм, из газобетона 600мм и т.д.
Для подбора некоторые приведенные значения удельных тепловых потерь приведены в таблице №1.
Или по-другому.
Если ваш каркасный дом толщиной 200мм построен в климатической зоне Уфа (-33оС), то для таких же помещений, как указано выше, можно принять значение с коэффициентом -33 оС /-25 оС =1,32, т.е. 60-70Вт/м2*1,32=80-92 Вт/м2.
Значение температуры холодной пятидневки для вашего региона можно взять на сайте https://www.vo-da.ru/tool/cp-info
Для настройки коллектора теплого пола с расходомерами (балансировки контуров) придерживайтесь следующей последовательности (пример расчета приведен ниже):
1. Выберите удельную отопительную нагрузку =Qуд= (Вт/м2 см. таблицу-1) на контур теплого пола, исходя из тепловых потерь помещения.
В принципе, можно воспользоваться онлайн калькуляторами для расчета тепловых потерь, предлагаемыми в Интернет-сети.
Либо сделать выбор, следуя рекомендациям в примере ниже.
Если Вы затрудняетесь с выбором тепловых потерь для Ваших помещений, можно пойти по упрощенному пути:
1. Выберете внутренне помещение. В таком помещении, как правило, наименьшие тепловые потери (30-40 Вт/кв.м). Возьмите за «базовые» потери 40 Вт/кв.м
2. Если это помещение с большим остеклением, то добавляем +50%. Получим 60Вт/кв.м
3. Если это угловое помещение, то добавляем +50%. Т.о., если у Вас это помещение и угловое, и с остеклением, то добавить надо дважды по +50%, или 40+(50%+50%)=80Вт/кв.м
4. Если (Вы это должны понимать) у вас плохо утепленный дом, то советуем добавлять во всех помещениях со внешними стенами еще +50%. Лучше сбалансировать с запасом, чем с недостатком тепла.
5. Если у вас квартира и находится она между (сверху/снизу) двумя другими квартирами, то «базу» тепловых потерь вы можете понизить минимум на 30%.
2. Определите площадь теплого пола (S, м2), отопительную нагрузку (Q, Вт) на всю площадь, длину контура (L, м), обслуживающего данную площадь, и определите суммарную отопительную нагрузку на этот контур =Qi= (Вт):
Qi= Qуд*S (Вт)
3. Определите требуемый объем прокачиваемого теплоносителя (Gi, м³/ч) для данного контура по формуле:
Gi=Qi/(1163*ΔT) [м³/ч]= Qi*1000/(1163*ΔT*60) [л/мин],
где ΔT=5оС (оптимальная) или ΔT=10оС (предельная) – разность температур теплоносителя на входе/выходе из контура теплого пола. ΔT>5оС применяется, как правило, для типов укладки «двойной меандр» или «ракушка (улитка)». ΔT<5оС применяется для фольгированной системы или укладки улиткой (ракушкой) для теплого пола со стяжкой.
4. Рассчитайте «условный» показатель нагруженности контура (Ki) равный произведению расхода на длину контура (не имеет какого-то физического смысла, этот коэффициент используется взамен расчета фактической потери давления, которое производится при реальном проектировании и расчете систем):
Ki=Gi*L
5. Контур с самым большим значением Ki будет являться «базовым» (=Kб= максимально нагруженный контур), относительно которого будет настраиваться (балансироваться) остальные контуры. Вычислите пропорцию =Пi= показателя =Ki= каждого контура по отношению к «базовому» контуру, разделив показатель =Кi= рассчитываемого контура на показатель =Кб= базового контура.
Пi=Ki/Кб
6. Заполните коллектор теплоносителем и дождитесь полного выхода воздуха из системы (отсутствуют шумы от циркуляции теплоносителя и не срабатывает автоматический воздухоотводчик).
Снимите (если установлены) сервоприводы со всех контуров.
Запустите циркуляционный насос системы отопления (находится на отопительном котле и/или на смесительном узле отопительной системы).
7. Подключите «базовый» контур, т.е. полностью откройте на нем регулировочный (настроечный) клапан (расходомер). Вы получите визуально видимый расход =qб=, относительно которого и будут настраиваться остальные контуры (либо надо использовать расчетные величины =Gi= (см. п.2)
8. Рассчитайте и, после заполнения системы и запуска циркуляционного насоса, установите требуемый расход (qi, л/мин) на других (менее нагруженных) контурах относительно «базового», значение которого равно:
qi= qб*Пi [л/мин]
В идеале при запуске системы и в начале балансировки, показатель расхода на базовом и части других (менее нагруженных) контурах может «зашкаливать» (т.е. показывать максимум= 5 л/мин). Если при запуске системы при полностью открытом расходомере контура фактическое показание расхода меньше расчётного, то это означает, что, либо фактическая длина настраиваемого контура больше указанной, либо расхода (номера скорости, режима работы) циркуляционного насоса недостаточно по производительности и напору.
С помощью переключателя выберите скорость циркуляционного насоса. Если используется насос с частотным регулированием, то перевести его в ручное управление и установить I, II или III скорость. Циркуляционный насос имеет три скорости: чем больше скорость, тем больше производительность насоса, но меньше его напор (см. характеристику насоса).
Для настройки требуемого (расчетного) расхода теплоносителя через контур с помощью расходомера на коллекторе теплого пола:
Начните настройку (балансировку) системы с первой скорости насоса. Если при первой скорости насоса обеспечивается необходимый расход теплоносителя по всем контурам, то нет необходимости переключать насос в более высокие скорости. Превышение скорости потока создает дополнительный шум теплоносителя при срабатывании части сервоприводов.
Если после открытия всех контуров на самом нагруженном контуре значительно понизился поток, это означает, что суммарный расход, выдаваемый циркуляционным насосом не достаточен. Переключите насос на более высокую скорость так, чтобы на самом нагруженном контуре сохранялся максимально возможный расход теплоносителя относительно других контуров.
Минимальный расход на контуре должен быть установлен таким образом, чтобы при данной скорости циркуляционного насоса не наблюдался кавитационный шум от теплоносителя, протекающего через прикрытый регулировочный клапан данного контура.
После выбора скорости циркуляционного насоса и окончания балансировки фактическое показание расхода на «нагруженном» контуре должно быть не менее расчётного значения (проверочное число) [л/мин]:
qi[л/мин] = Gi[м³/ч]*1000/60= Gi[л/с]*60
Если фактический расход через базовый контур будет больше расчётного, то контуры сбалансированы с «запасом» мощности.
Если в результате балансировки не удается поднять расход на базовом контуре до расчётной величины, то, как минимум, «базовый» контур, а возможно и вся система в целом испытывает дефицит мощности по прокачке теплоносителя, компенсировать которую в сданных условиях будет возможно только за счет разности температур на входе/выходе контура и/или повышением температуры подачи в целом.
Пример расчёта положения расходомера для балансировки коллектора теплого пола:
Исходные данные:
- Два помещения: одно площадью 20 м2 (имеет одну внешнюю стену со стандартным остеклением), второе 13,9 м2 (угловое, имеет две внешних стены).
- Поскольку первое помещение площадью превышает максимально обслуживаемую одним контуром (не более 12-15 м2), то в этом помещении уложили 2 контура: №-1 (краевой у внешней стены) длиной 63п.м. (с шагом 150мм), №-2 (внутренний) длиной 81 п.м. (с шагом 150мм); в помещении №-2 контур №-3 длиной 68п.м (с шагом 300мм).
- используется труба 17х2,0 мм
Выбираем удельную (на 1 м2) отопительную нагрузку исходя из рекомендаций для типовых характеристик помещений и ограждающих конструкций (приводятся в таблице №1):
Отопительная нагрузка по площадям и контурам:
Qуд1=80 Вт/м2; Q1=80*8,5м2=680 Вт (контур у наружной стены)
Qуд2=60 Вт/м2; Q1=60*11,5м2=690 Вт (контур внутренней зоны помещения)
Qуд3=90 Вт/м2; Q1=90*13,9м2=1251 Вт (отдельный контур в помещении с двумя наружными стенами)
Расход теплоносителя по контурам:
G1=680/(1163*5)=0,117м3/ч =0,032л/с=1,95л/мин K1=0,117*63=7,4
G2=690/(1163*5)=0,119м3/ч =0,033л/с=1,97л/мин К2=0,119*81=9,6
G3=1251/(1163*5)=0,215м3/ч =0,06л/с=3,58л/мин К3=0,215*68=14,6
Контур №-3 с К3=14,6 самый нагруженный и будет базовым для балансировки (несмотря на то, что самым длинным является контур №2 = 81 метр)
Определяем пропорциональное отношение нагрузки по контурам относительно базового (контур №-3):
П1=7,4/14,6=0,51
П2=9,6/14,6=0,66
П3= максимум (базовый)
Допустим, визуально установлено, что расходомер на контуре №-3 находится в положении 4 литра.
Проверочное число (расчётное значение расхода по базовому контуру):
qб=0,215*1000/60=3,58 (л/мин)
Т.е. на начало балансировки «базовый» контур имеет запас около 0,5 л/мин.
Установочные показания расходомеров для настройки других контуров относительно базового:
№1 q1=4л/мин*0,51=2,0 л/мин
№2 q2=4л/мин*0,66=2,6 л/мин
Т.о. необходимо прикрывать (закручивать по часовой стрелке) расходомеры на контурах №-1 и №-2 таким образом, чтобы визуально показания расхода теплоносителя были, соответственно, 2,0 и 2,5 л/минуту, но не менее расчетных 2,0 л/мин (1,95 и 1,97 л/мин соответственно).
Если в процессе балансировки расход на базовом контуре не опустится ниже показания 3 л/мин (расчётное значение), то коллектор сбалансирован идеально. Если в процессе балансировки расход на базовом контуре незначительно опустится ниже показания 4 л/мин (начало балансировки), но выше 3,5 л/мин (расчётное значение), то коллектор, в целом, будет сбалансирован с запасом мощности.
Если Вас интересуют более детально описание физических процессов и параметров расчета системы смотрите в учебном пособии «Теплый пол» (издание Стройинформ, 2008, ISBN 978-5-94418-069-8) или в других наших технических статьях.
Как бы это не было трудно, придерживайтесь правила:
настроенный коллектор теплого пола даже приблизительно значительно лучше, чем ненастроенный никак.
НАШ ОПЫТ В ВАШЕМ РАСПОРЯЖЕНИИ!