Регулирование системы отопления

Регулирование системы отопления

Регулирование системы отопления подразумевает приведение процесса потребления тепловой энергии в соответствие с реальными потребностями в ней. Простой пример: чем холоднее на улице, тем интенсивнее должна работать отопительная система и, наоборот, при повышении температуры воздуха в доме выше предельного значения, температура теплоносителя в приборах отопления должна снижаться.

Самый простой способ регулирования системы отопления состоит в ручном управлении работой котла и отопительных приборов: жарко в доме, можно перекрыть вентиль подачи теплоносителя в прибор отопления, в результате чего обратная вода вернется в котел горячей, что приведет к отключению котла или к уменьшению расхода топлива.

Еще более простой способ регулирования системы отопления состоит во временном отключении котла и включении его в работу при снижении температуры в помещении. На сегодняшний день подобное «ручное управление» устарело и вести о нем речь можно только применительно к приборам отопления, не имеющим систем автоматического контроля, например, к дровяным печам или к некоторым видам дровяных котлов отопления.

Современные системы регулирования отопления решают одновременно две задачи:

позволяют создать действительно комфортные условия в доме, поддерживая в нем заданный уровень температуры

оптимизируют расход топлива, и, как следствие, снижают затраты на отопление

Регулировка системы отопления производится по одному из двух параметров

Температуре наружного воздуха

Температуре внутри помещения

Считается, что более комфортные условия в частном доме можно получить при изменении температуры теплоносителя в зависимости от условий внутри помещения. Объясняется это просто: тепловые потери не всегда линейно зависят от температуры наружного воздуха: необходимо учитывать скорость ветра и расположение строения относительно сторон света.

Для многоквартирных домов и систем центрального отопления важнее температура наружного воздуха, позволяющая получать усредненные результаты сразу для всех потребителей тепловой энергии.

Методы регулирования систем отопления

Как было сказано выше, основная задача регулирования системы отопления состоит в поддержании определенного уровня температуры в помещении. Сделать это можно несколькими способами:

Меняя скорость движения теплоносителя через прибор отопления с помощью запорной арматуры или с помощью циркуляционного насоса. При этом происходит изменение количества теплоносителя, проходящего через прибор отопления в единицу времени. Такой метод называется количественным.

Меняя температуру нагрева теплоносителя (изменяя его качество). Такой метод называется качественным.

Следует отметить, что оба метода неразрывно связаны друг с другом и в системах высокого качества используются одновременно.

Практическая реализация метода №1

Самый простой способ управления отоплением состоит в изменении режимов работы циркуляционного насоса в зависимости от температуры в помещении: холодно, насос работает с максимальной скоростью, что обеспечивает наиболее интенсивную теплоотдачу приборов отопления. Стало жарко: скорость движения теплоносителя минимальная. В ночное время или днем, когда все жильцы дома на работе или на учебе, может также использоваться режим экономии тепла, предусматривающий минимальную скорость движения воды в отопительной системе.

Недостатком управления отоплением с помощью циркуляционного насоса является общий подход ко всем помещениям в доме, независимо от реальных потребностей в тепловой энергии.

Более точное, локальное регулирование системы отопления можно получить, управляя работой отдельно взятого радиатора.

Как управлять работой радиатора отопления?

На практике менять расход теплоносителя можно с помощью автоматических головок, в конструкцию которых включается клапан и термодатчик, реагирующий на изменение температуры в помещении. Принцип действия устройства достаточно прост: полость головки заполнена жидкостью, объем которой зависит от температуры: при похолодании объем жидкости уменьшается, клапан открывается, увеличивая при этом расход теплоносителя. При повышении температуры в помещении напротив: объем жидкости увеличивается, клапан закрывается, перекрывая движение теплоносителя.

Недостатком автоматических головок является их невысокая надежность и частый выход из строя. Более совершенным и надежным является способ регулирования отопления с использованием сервопривода, приводимого в движение и перекрывающего подачу теплоносителя в радиатор также в зависимости от температуры в помещении.

И автоматическая головка, и сервопривод рассчитаны на изменение температуры теплоносителя не во всей системе отопления, а лишь в одном отдельно взятом радиаторе. Если в комнате несколько отопительных приборов, оборудовать подобными системами автоматического контроля придется каждый из них. Только в этом случае можно действительно регулировать отопление.

Все приборы отопления в доме могут быть объединены в одну систему автоматического управления отоплением.

Регулировка во время эксплуатации

Также известен и другой способ – эксплуатационное регулирование. Как следует из названия, регулирование системы отопления проводится во время ее работы. Это необходимо, чтобы производить настройку по мере необходимости. К примеру, если есть потребность увеличить количество тепла или уменьшить (в зависимости от температуры воздуха на улице и метеорологических условий). Изменение количества вырабатываемого системой тепла обеспечивается за счет регулировки температуры или же путем изменения расхода теплоносителя. Таким образом, можно условно разделить на «качественный» и «количественный» варианты осуществления контроля системы.

Качественное регулирование проводится прямо на тепловой станции. Бывает местное и групповое. Количественное имеет три подразделения: групповое, индивидуальное и местное.

Индивидуальное регулирование

Данный способ контролирования системы производится вручную при помощи клапанов и кранов, и автоматически при перемене температуры воздуха в квартире. В разветвленных системах необходимо изменить расход теплоносителя – это должно упростить задачу регулировки.

Регулирование системы отопления в частных домах требует знаний об особенностях индивидуального водяного отопления. Основная задача системы заключается в обеспечении оптимального микроклимата для всей семьи. К сожалению, достаточно часто отопление выходит из-под контроля. Чаще всего, неправильная эксплуатация и несвоевременная корректировка параметров ведут к неэффективности показателей. Причинами также могут быть ошибки, допущенные при проектировании отопления, или плохое утепление.

Как показывает практика, во время проведения системы отопления люди не задаются вопросом расчетов. Специалисты, занимающиеся монтажом, предпочитают делать все оперативно, за счет чего страдает точность. Как результат, в одной комнате может быть прохладно, а в другой – чересчур жарко. Комфорта в таком случае можно не ждать.

При оценке качества работы системы и экономичности ее эксплуатации следует учитывать все параметры и особенности вашего отопления. Независимо от источника питания (электрический котел или газовый), система должна работать отлажено, поэтому правильное регулирование – залог теплого и уютного дома.

Самый простой способ отрегулировать циркуляцию воды – использовать термостат, расположенный на котле. Это своего рода рычажное устройство, которое позволит переключить теплозатраты и в таким образом произойдет снижение температуры в доме. Также при необходимости можно повысить уровень нагрева жидкости и за счет этого повысить температуру воздуха в доме.

Механический, автоматический или ручной регулятор температуры отопления на батарею: как подобрать нужный?

В этой ситуации на помощь приходят терморегуляторы, которые устанавливаются на радиаторы отопления и позволяют поддерживать постоянный комфортный уровень температуры в доме.

Разновидности регуляторов температуры отопления на батарею

Запорные устройства устанавливаются перед радиаторами не только для регулирования потока теплоносителя температуры, но и в целях безопасности.

Если в батарее возникнет течь, то её можно будет отключить от отопительной системы за одну секунду. На практике применяются запорные и регулирующие устройства следующих видов:

Шаровый механический кран

Используется только для полного отключения радиатора от системы, поскольку его конструкция предусматривает лишь два положения: «открыт» и «закрыт». Регулировать температуру батареи с его помощью невозможно, так как при установке запирающего шарового элемента в промежуточную позицию он со временем выходит из строя.

Гладкая поверхность детали царапается твёрдыми частицами, которые циркулируют в системе вместе с теплоносителем: взвесью ржавчины, накипи и другими посторонними примесями.

На шаре остаются царапины, которые постепенно становятся глубже, в результате чего запор утрачивает герметичность, а значит — перестаёт выполнять свою функцию.

Конусный ручной вентиль

Позволяет регулировать объем поступающего в радиатор теплоносителя в ручном режиме. Стоит такое оборудование недорого, и для своей цены является практичным решением.

К недостаткам относится то, что на вентиле нет никакой шкалы температуры, поэтому подбирать его положение приходится опытным путём.

Частые манипуляции с вентилем рано или поздно приводят к выходу из строя защитного колпачка устройства.

Автоматический

Это более современное и удобное решение для частных домов и квартир. Конструкция термостата состоит из двух функциональных узлов:

• сильфон;
• клапан.

Термостатический элемент, называемый ещё сильфоном, выполняется в виде цилиндра с гофрированными стенками, и заполняется жидкостью, газом или твёрдым веществом. Когда в помещении становится теплее, рабочая среда расширяется, и показатель давления в сильфоне увеличивается.

Фото 1. Автоматический терморегулятор на радиаторе с сильфоном в форме цилиндра, оснащен дисплеем с показателями.

Сильфон приводит в движение шток, к которому присоединён клапан, последний частично перекрывает трубу, уменьшая количество поступающего теплоносителя. Если в комнате становится прохладнее, жидкость или газ в термостате сжимается, и шток возвращается в исходную позицию. В итоге клапан открывается, поток теплоносителя увеличивается, а радиатора нагревается, увеличивая температуру в помещении.

Важно! Устройство характеризуется значительным запасом прочности. Термоголовки рассчитаны на несколько сотен тысяч циклов расширения-сжатия, потому служат без поломок до ста лет.

Оптимальное решение — монтаж терморегуляторов в тех помещениях, где часто бывают перепады температур: в комнатах с окнами на юг, кухнях. В двухэтажных коттеджах наличие автоматического регулятора наиболее оправдано на втором этаже, куда поднимаются тёплые воздушные массы.

Все о регуляторах температуры отопления- что это такое и зачем они нужны

Основная функция регуляторов отопления – изменение степени обогрева помещения посредством изменения количества теплоносителя, проходящего через радиаторы. Грамотно установленные и правильно используемые термостатические регуляторы способны сделать более эффективным отопление в квартире, частном доме и других помещениях.

Основные составные части терморегуляторов для радиаторов – это:

• терморегулирующий вентиль, или термоклапан;
• с помощью которого осуществляется воздействие на шток клапана.

Регулятор отопления внешне похож на обычный кран, который устанавливается на входе и выходе труб из батарей, но вместо стандартного вентиля термостатические регуляторы оснащены быстросъемной гайкой, при помощи которой на корпусе закрепляется термоэлемент. Регулировка степени нагрева радиаторов и температурного режима в помещении становится более наглядной, благодаря градуировке, которая имеется на термостатической головке.

Почему использовать термостатические клапаны для батарей выгодно?

Во-первых, при помощи регулятора для батареи отопления происходит более тонкий контроль над микроклиматом в помещении, так как можно изменять температурный фон не во всей комнате сразу, а по отдельности в тех зонах, где установлены радиаторы.

Во-вторых, локальные термостатические регуляторы, в отличие от централизованной системы управления отоплением, учитывают и такой фактор, как нагрев помещения солнцем, что исключает возможность перегрева комнаты в солнечную погоду.

В-третьих, для каждой комнаты в доме или квартире регулировка обогрева может проводиться по особой программе. Для помещений с небольшой проходимостью и посещаемостью обычно выставляется минимальная теплоотдача радиаторов. Там, где члены семьи проводят больше времени, необходима более интенсивная работа батарей, то есть больший объем циркулирующего в них теплоносителя (воды).

Достойная альтернатива обычным запорным кранам

Для того чтобы сэкономить на организации обогрева помещения, вместо регулятора температуры батарей отопления на входе трубы в нагревательный элемент врезают обычный кран. Этот механический способ регулирования ухудшает качество отопления, потому что:

• запорная арматура быстро выйдет из строя, если ее часто открывать и закрывать;
• использование чревато «завоздушиванием» всего стояка;
• после установки механического регулятора возможен будет только ручной контроль работы радиаторов, а это – лишние временные затраты;
• с его помощью выставляется лишь приблизительная температура в помещении.

Особенности регулятора

Регулятор температуры отопления, который устанавливается на батарею, работает в автоматическом режиме – необходимо лишь вначале выбрать требуемую степень нагрева радиатора при помощи градуированной шкалы на термоголовке.

Современные термостатические регуляторы отопления работают таким образом, что никогда не перекрывают подачу теплоносителя в батареи полностью, а лишь увеличивают или уменьшают ее, в зависимости от температуры в помещении.

Термоклапан – это прибор для самого тонкого контроля над нагревом радиатора отопления. Погрешность при определении температурного режима в комнате будет минимальной.

По какому принципу работают?

Одна из ключевых деталей термоклапана – шток, оснащенный уплотнительной прокладкой из резины. Этот шток подвижный, он может опускаться и подниматься, при этом изменяя диаметр отверстия, через которое в батареи попадает вода.

Если открыть клапаны, в радиаторах будет циркулировать больший объем теплоносителя, и они будут сильнее обогревать. Регулятор температуры с опущенным штоком уменьшит количество проходящей воды. Для радиатора отопления это означает менее интенсивный нагрев.

Ручные и автоматические

Менять температуру в помещении термостатическим регулятором можно вручную (механический способ) или автоматически. Ручной термоклапан для изменения положения штока требует поворота маховика вентиля. Следует учитывать, что защитный колпачок, имеющийся на клапане, может выйти из строя вследствие частых поворотов вентиля.

Автоматический регулятор – это более эффективный способ изменения температуры на радиаторе отопления. В клапанах такого типа термоголовка оснащена сильфоном – резервуаром, стенки которого представляют собой «гармошку». Внутреннее содержимое сильфона (газ или жидкость) мгновенно реагирует даже на незначительные изменения температуры в помещении.

Когда воздух прогрелся до определенного уровня, газ или жидкость в сильфоне расширяется, растягивает «гармошку», которая, в свою очередь, выталкивает и опускает шток. Шток давит на вентиль, и подача теплоносителя в батарею уменьшается.

Когда воздух начинает остывать, регуляторы температуры работают по обратному алгоритму: содержимое сильфона уменьшается в объеме, «гармошка» сжимается, шток поднимается. Для батарей отопления это означает начало более интенсивной подачи теплоносителя. Следовательно, и температура в помещении начинает подниматься.

При выборе терморегуляторов необходимо учитывать, как именно расположены радиаторы в данном помещении. Инструкция по монтажу термоклапанов включает следующее обязательное условие: термоголовка должна устанавливаться горизонтально. Такое положение обеспечит наилучшую циркуляцию воздушных потоков вокруг нее, а терморегулятор будет работать более четко и тонко.

Существуют термоклапаны с прямой и угловой термоголовкой, благодаря чему в разных системах отопления удается установить регулятор так, чтобы он находился в горизонтальной плоскости.

Особенности для двухтрубных схем отопления

Регуляторы для двухтрубных систем отопления должны обязательно иметь устойчивость к перепадам давления. Гидравлическая балансировка в двухтрубной системе происходит посредством снижения давления в районе клапана, поэтому у него должно быть высокое гидравлическое сопротивление и проходное отверстие не слишком большого диаметра. К регуляторам для однотрубных систем столь жесткие требования не предъявляются.

Более эффективными в работе считаются те термоклапаны для двухтрубных систем, которые можно настраивать дополнительно, в зависимости от особенностей помещения. Так удастся минимизировать обогрев комнат. Следовательно, отопление дома или квартиры станет более рациональным и экономным.

Приборы автоматического регулирования температуры отопления

Современные котлы автоматизированы: на передней панели каждого котла есть пульт управления. На нем — несколько кнопок, в том числе главные — «включить» и «выключить». С помощью кнопок можно задать котлу режим работы — минимальный, экономный, усиленный. Например, зимой хозяева надолго уезжают из дома, но чтобы система отопления не промерзла, задают котлу минимальный (он же поддерживающий) режим. И котел обеспечивает в доме температуру +5 °С.

Усиленный режим используется тогда, когда дом надо срочно нагреть, скажем, до температуры 20 °С. Нажимаем соответствующую кнопку, устанавливаем терморегуляторы на батареях на 20 °С. Автоматика пускает котел на полную мощность. А когда температура в комнатах достигнет заданного значения, выносные термостаты, установленные в помещении, срабатывают и автоматически включается экономный режим, он же поддерживает нужную температуру. В зависимости от режима работы автоматика подает то больше, то меньше топлива. Кроме того, в систему можно подключить недельный программатор и запрограммировать температуру на любой день.

В автоматическом блоке есть датчики, реагирующие на сбои в работе котла. Они отключают систему в критической ситуации (например, если корпус котла перегрелся или топливо закончилось, или если возникла другая неисправность). Но у автоматики есть и минус: отключается электричество, отключается и автоматика, следом за ней — вся отопительная система. Зато некоторые отечественные котлы работают без электричества, например АОГВ (агрегат отопительный газовый водяной), КЧМ (котел чугунный модернизированный, работает на газе). Если электричество часто отключают, то эту проблему для автоматической системы отопления можно решить двумя способами.

1. Поставить аккумуляторы переменного тока, они способны недолгое время (от часа до суток) давать нужный ток.
2. Поставить аварийный генератор, он автоматически включается при отключении электричества в сети и дает ток до подачи электроэнергии.

Приборы регулирования температуры в системах отопления

В систему отопления перед радиатором необходимо установить (как минимум) вентиль, с помощью которого можно было бы регулировать поток теплоносителя, поступающего в радиатор. Это вопрос не только комфорта, но и защиты, так как в случае необходимости можно просто отключить радиатор от стояка. Так что запорно -регулирующую арматуру устанавливать, бесспорно, надо. Вопрос в том, ограничиться ли шаровым краном, поставить ли конусный вентиль или установить автоматический терморегулятор. Насколько удобна та или иная регулировка?

Прежде всего надо сказать о том, что регулировать поток воды в радиаторе с помощью одного только шарового крана не стоит, так как он предназначен лишь для двух положений: «открыто» и «закрыто». Если ставить кран в промежуточное положение, возникает риск потери герметичности отопительной системы, так как инородные частички, содержащиеся в воде, со временем оставляют зазубрины на краях перекрывающего шара.

Надежней регулировать температуру с помощью ручного конусного вентиля. Если за окном весна и солнышко днем хорошо прогревает помещение, каждый из нас с удовольствием прикроет вентиль на радиаторе. Но прикрыть вентиль — это только полдела. Вторые полдела — это не забыть его потом открыть, причем вернуть его стоит именно в то положение, в котором он стоял. Забудешь открыть — ночью станет холодно, откроешь слишком много — будет жарко. Поэтому, если система отопления еще не смонтирована, следует ее модернизировать до такой степени, чтобы она требовала минимум внимания для своего обслуживания. А еще лучше, чтобы никакого внимания совсем не требовала, а регулировалась самостоятельно, т. е. автоматически. Вот тут-то и выручают автоматические терморегуляторы.

Компания «ТАЙМ» предлагает радиаторные терморегуляторы, или, как их еще называют, термостаты, от датской компании «Данфосс», простые и надежные приборы для автоматического поддержания комфортной температуры воздуха в помещении. Они устанавливаются в системе отопления здания перед отопительным прибором на трубе, подающей в него теплоноситель.

«Данфосс» разработал конструкции радиаторных терморегуляторов для любых систем отопления, в том числе специально для российских однотрубных систем. Терморегуляторы могут быть установлены в одно- или двухтрубных системах отопления строящихся или уже эксплуатируемых домов.

Они приспособлены для эксплуатации в российских условиях, долговечны и не требуют профилактического обслуживания. После установки радиаторных терморегуляторов отпадает необходимость открывать окна для регулирования температуры в помещениях. Терморегуляторы будут постоянно поддерживать температуру в диапазоне от 6 до 26 °С на желаемом уровне с точностью ±1 °С.

Радиаторные терморегуляторы гарантируют необходимое распределение воды по всей системе отопления. При этом даже самые удаленные радиаторы будут обеспечивать требуемую подачу тепла в помещении.

Сокращая подачу «излишнего» тепла от отопительного прибора в периоды теплопоступлений от солнечных лучей, термостат исключает перегрев помещения, обеспечивая в нем комфортную температуру воздуха. Кроме этого, если вы живете в коттедже с индивидуальным котлом, термостаты позволяют сэкономить до 20% тепловой энергии, потребляемой на отопление зданий, обеспечивая снижение расхода сжигаемого топлива и тем самым охрану окружающей среды. Благодаря этому вложенные средства окупаются многократно: увеличивается экономия тепловой энергии, улучшается микроклимат в помещениях, а также упрощается монтаж и практически отсутствуют затраты на эксплуатацию.

Выигрыш от применения терморегуляторов довольно быстро ощутит хозяин коттеджа, отапливаемого соляркой. Чуть на улице потеплело — расход топлива моментально уменьшился. В результате, если за сутки на отопление тратилось, например, 50 л солярки, то за счет применения термостатов этот объем может сократиться до 40 л. Вроде бы эффект небольшой, но это значит, что следующую цистерну с соляркой можно будет купить чуть позднее, чем обычно. А за год эффект может стать весьма ощутимым. С коттеджами вообще ситуация особая. Тут надо вести разговор не о том, надо применять терморегуляторы или не надо (решение в этом случае очевидно), а о том, с какой скоростью окупятся затраты по закупке и установке терморегуляторов. Если коттедж отапливается дизельным топливом, то приобретение терморегуляторов окупается практически за один сезон.

Единственным доводом в пользу применения термостатов в городских условиях пока остается комфорт. Первое, где просят установить термостат, это спальня. Но спальне-то термостат необходим в последнюю очередь. А в первую очередь он необходим в тех местах, где есть динамика изменения температуры в течение дня. Например, в кухне, где от плиты есть добавочное тепло, в комнате на солнечной стороне, где днем температура повышается за счет «естественного» отопления. А в спальне термостат нужен, так скажем, в последнюю очередь, поскольку ни источников тепла, ни большого скопления людей там не бывает. Конечно, в спальне можно обойтись и обычным ручным вентилем и с его помощью отрегулировать температуру до желаемой. Но термостат все-таки справится с регулировкой температуры гораздо лучше, а главное точнее.

Термостаты фирмы «Данфосс»

В коттеджах термостаты в первую очередь ставятся на верхних этажах, потому что теплый воздух поднимается снизу вверх по лестничным пролетам. Именно поэтому на нижних этажах бывает холодно, а на верхних при этом нечем дышать. Остальные критерии такие же, как в квартире, — комнаты на солнечной стороне, кухни и т. п. Термостаты фирмы «Данфосс» имеют сертификаты CEN и ISO. CEN — Европейский комитет по стандартизации, разрабатывающий нормативную базу по средствам регулирования и проводящий испытания регуляторов прямого действия, а также стандартизирующий их технические характеристики. Терморегуляторы RTD фиры «Данфосс» соответствуют требованиям данных норм, апробированы и допущены к применению. ISO — Международная организация по стандартизации. «Данфосс» — фирма, получившая сертификат качества ISO 9000. Сертификаты ISO 9001, ISO 9002 и ISO 9003 подтверждают высокое качество продукции на стадии разработки, освоения и серийного производства.

Современный рынок предлагает потребителям два типа терморегуляторов: жидкостные и газонаполненные. Фирма «Данфосс» является единственной фирмой, которая производит газонаполненные терморегуляторы. Срок службы таких терморегуляторов достаточно продолжительный и составляет более 20 лет.

Радиаторные терморегуляторы RTD являются газонаполненными устройствами. Это уникальное техническое решение имеет два больших преимущества: газ всегда будет конденсироваться в более холодной части датчика, которая обычно удалена от корпуса регулирующего клапана, поэтому радиаторный терморегулятор будет всегда реагировать на изменение температуры в помещении и на него не будет влиять температура воды. Терморегулятор очень быстро реагирует на изменение температуры воздуха и поэтому эффективно использует теплопоступление в помещение.