Плохо греют батареи

Жилые многоэтажные дома в 60-е - 90-е годы прошлого века, да нередко и сейчас строят с применением однотрубной вертикальной системы отопления.

Очень часто такие системы построены с применением, так называемых П-образных стояков.

Где теплоноситель поднимается по одному стояку (например, через комнаты), на верхнем этаже закольцовывается, и идет уже вниз (например, через кухни). Для упрощения рассмотрим такую систему в трёхэтажном доме. Но с такими П-образными стояками построено множество и пяти и девятиэтажных домов по всей стране.

Такую систему чаще всего выбирали, из-за более низкой стоимости труб и быстроты монтажа при строительстве, по сравнению с более энергосберегающими двухтрубными системами отопления. Потому, что во времена СССР, энергоносители стоили практически бесплатно, по сравнению с нынешними временами.

И такая система выполняла свою главную задачу по отоплению, хоть и не являлась энергосберегающей и комфортной. И работа такой системы была рассчитана исключительно на применение чугунных радиаторов.

Перемычки (байпасы они же замыкающие участки) перед радиаторами выполняли на таких системах двойную функцию.

Первую, чтобы сохранить общую циркуляцию по всему П-образному стояку (на картинке выше по всем шести радиаторам), в случае засорения в процессе эксплуатации радиаторов шламом (технической грязью внутри труб).


Вторую функцию в том, что только часть общего литража теплоносителя (воды) проходила через радиатор на одном этаже, а другая часть могла проходить мимо радиатора, для обеспечения теплом и других квартир. Благодаря тому, что такие системы проектировались во времена СССР, с запасом по мощности, даже массовый вандализм жильцов по удалению байпасов (установке на них кранов) не сразу смог их "убить". И такие системы продолжали исправно обогревать многоэтажные дома. Правда встречались дома и по проекту сделанные без байпасов. В таких домах, забегая вперед, категорически нельзя менять тип отопительного прибора. Например, конвекторы или чугунные радиаторы нельзя менять на биметаллические радиаторы, без установки байпаса (замыкающего участка).

Но с появлением алюминиевых, а особенно биметаллических радиаторов, возникла очень плохая (и даже критическая) ситуация. Причем, обостряющаяся глобально, в масштабах страны. Она связана с тем, что алюминиевые и биметаллические радиаторы, в бОльшей степени рассчитаны на эксплуатацию в двухтрубных системах, с подачей теплоносителя в верхний коллектор, с выходом теплоносителя из нижнего коллектора. И имеют совершенно другую внутреннюю конструкцию и гидравлику, нежели чугунные радиаторы. Они не хуже и не лучше чугунных, просто они рассчитаны, на другие гидравлические схемы систем отопления.

Тем не менее, такими радиаторами начали, чуть ли не в массовом порядке, заменять старые чугунные радиаторы, без учета особенностей алюминиевых и биметаллических радиаторов. Конечно, если бы учитывались гидравлические и конструктивные особенности таких радиаторов, то такой критической ситуации в сфере отопления можно было бы вполне избежать. Но, видимо, к сожалению, в нынешних управляющих компаниях и ЖЭУ, не находится достаточно квалифицированных кадров.

Для пояснения, вынужден привести немного теории.

Остывающий теплоноситель (подготовленная вода), стремится при остывании вниз, относительно более горячего теплоносителя. так как обладает бОльшей плотностью (удельным весом). Представьте себе на разных чашах весов две одинаковых канистры с водой, с трубочками для слива переполнения водой. Если одну канистру нагреть, вода расширится, часть ее сольется через трубочку, объем воды станет легче, и эта чаша весов подниметься. Это и есть "гравитационный насос", который используется широко в гравитационных системах индивидуальных домов (также такие системы называют еще с "естественной циркуляцией теплоносителя ").

Поэтому, самое эффективное подключение любого радиатора, это с подачей теплоносителя в верхний распределительный коллектор радиатора. И с выпуском остывшего теплоносителя из нижнего коллектора радиатора. При этом образующиеся внутри радиатора конвекционные потоки (за счет гравитации) совпадают по направлению с принудительным движением теплоносителя (за счет внешнего электрического насоса).

Таким образом при таком подключении радиатора, и гравитационная циркуляция и принудительная суммируются. По другому, еще можно назвать функционирующий с таким подключением радиатор, бесплатным гравитационным насосом, который естественным образом, прокачивает теплоноситель через радиатор. По такому принципу работает "нисходящая" часть П-образного стояка.

Именно по такому принципу, осуществлялся проток теплоносителя через радиаторы в некоторых домах построенных в 30-50 годы прошлого века, где были применены так называемые несмещенные байпасы (сам участок стояка между подводами к радиатору и является байпасом-замыкающим участком).

При таком подключении гравитационный насос внутри радиатора, выталкивает остывший теплоноситель из нижнего коллектора радиатора в стояк, и одновременно засасывает более горячий теплоноситель в верхний коллектор радиатора из стояка. Наверняка, многие видели такое подключение. Но многие также, наверняка видели и вандализм со стороны ЖЭУ и жильцов, когда такой байпас, как на фото выше, был заужен методом сплющивания трубы, или установкой на него крана. Такой вандальный способ, применяли для того, чтобы увеличить теплоотдачу засорившегося шламом радиатора, по безграмотности. Почему вандальный? Потому, что такой способ резко уменьшал проток теплоносителя по всему стояку. И улучшение обогрева одних жильцов, производилось за счет уменьшения обогрева их соседей по стояку. Понятное дело, что нужно было всего лишь промыть и прочистить засорившийся радиатор. Но у нас ведь всего две проблемы: «Дороги, и эти дороги указывающие…». И эти последние "умники"не могли понять, за счет чего из стояка с несмещенным байпасом теплоноситель протекает через радиатор. Вот и уродовали общедомовое имущество.

В следующие десятилетия, стали применять «смещенные» к радиатору байпасы, к виду которых мы все так привыкли. И такое подключение с чугунным радиатором, хорошо работало и работает, как на восходящей вертикали П-образного стояка (нижняя подача), так и нисходящей (верхняя подача).

Вот так на тепловизоре выглядит работа засорившегося шламом и отложениями чугунного радиатора. На первом фото, видно, что засорились шламом последние секции радиатора. На втором, видно общее засорение радиатора шламом.

Видно, что объем поступления теплоносителя низкий, поэтому и обогрев такого радиатора только сверху, и то только половина от ширины радиатора. Справедливости ради, нужно сказать, что если подавать даже в исправный и чистый радиатор теплоносителя во много раз меньше необходимого объема в единицу времени, то на тепловизоре будет такая же картинка. Так что вандализм на одном из этажей может приводить вот к такой печальной картинке на других этажах.

Так как, при показанном выше способе подключения радиатора (розовый радиатор), скорость теплоносителя в радиаторе была слишком низкая (для вымывания грязи), и при такой низкой скорости в радиаторе накапливалось больше шлама и отложений (чем при более высокой скорости теплоносителя ), в последующие десятилетия способ подключения в многоэтажках модернизировали, назвав его, методом «смещенного» к радиатору байпаса. Фото ниже.

Метод "смещенного" байпаса, также увеличивает "затекание" (объем циркулирующего теплоносителя в единицу времени) в радиатор, за счет использования энергии импульса массы воды, т.е. за счёт энергии электрического циркуляционного насоса в теплопункте.

Возвращаюсь к теме "убиения" стояка.

И опять же, благодаря тому, что системы отопления были спроектированы с запасом, несмотря на такое вандальное вмешательство в общую систему отопления на одном этаже из пяти или девяти (перекрытие байпаса, его демонтаж, или установка на него крана), не значительно ухудшало отопление на других этажах. Т.е. ухудшало, конечно, но чуть-чуть, и жильцы этого не замечали, так как снижение температуры отопления измерялось долями или единицами градусов.

Но время шло, на других этажах тоже засорялись (многолетние отложения шлама накапливались) радиаторы, «грамотные» слесари из ЖЭУ, «подремонтировав» теплоотдачу один раз вандальным способом, стали уже в массовом порядке применять такое «ноу-хау».

В конце-концов, даже спроектированные с запасом системы отопления, перестали справляться с таким вандализмом со стороны обслуживающих организаций, и сейчас находятся в крайне плачевном состоянии, требующем уже теперь зачастую глобальной переделки. Так как в результате неграмотного вмешательства в работу общедомовых систем отопления, уменьшилась скорость теплоносителя по всему стояку, соответственно и стали ускоренно нарастать отложения шлама. Которые, пока было еще не поздно, можно и нужно было устранять с помощью проведения химической промывки-прочистки системы отопления (стояка вместе с радиаторами).

Привожу фото труб до проведения химпромывки и после. На практике, встречаются такие трубопроводы, что там ВООБЩЕ не видно просвета в трубе. Т.е заросли практически напрочь (непонятно становиться как же вообще работало отопление). И вот тогда, уже химпромывка не поможет, и придеться делать полный демонтаж и труб и радиаторов, и менять все на новое. А ведь сделать химпромывку было бы в несколько десятков раз дешевле, по сравнению с полной переделкой. И служила бы система отопления исправно и хорошо, еще ближайшие 20 лет.

Рассмотрим работу П-образного стояка в его нисходящей части.

Нисходящая часть по рисунку справа. Изображен стояк с уже «смещенными» к радиатору байпасами.

Видно, что теплоноситель. спускающийся по стояку (например 2-й этаж), на повороте меняет свое направление вправо, и часть его по инерции «заскакивает» в радиатор. Причем, как раз оптимальным образом в верхний коллектор радиатора. Часть теплоносителя проходит через радиатор, а часть через байпас. При выходе из радиатора с нижнего его коллектора, теплоноситель смешивается с теплоносителем прошедшим через байпас, и по стояку идет на нижние этажи. При этом «встроенный» в радиатор гравитационный насос, помогает циркуляции по стояку, а не препятствует.

Понятное дело, что количество теплоносителя в единицу времени (массовый расход), должен быть настолько большИм, чтобы обеспечивать достаточным количеством тепла все шесть радиаторов (в случае девятиэтажки восемнадцать радиаторов). Для этого, количество и скорость теплоносителя должны быть в расчетном интервале. А уже это может быть обеспечено, только при относительной чистоте труб и радиаторов, а также невмешательстве жильцов и неграмотных работников ЖЭУ (УК) в проектную конструкцию всего стояка.

Теперь посмотрим, что происходит при замене чугунного радиатора на биметаллический, когда, уже довольно много лет назад, особенно когда самовольно были демонтированы байпасы.

Посмотрите, какие широкие проходы для протока теплоносителя в чугунном радиаторе.

Так как у биметаллического радиатора проходы для протока теплоносителя более узкие, чем у чугунного радиатора,

может оказаться, что он не сможет пропустить через себя достаточного для ВСЕГО стояка (к примеру, из восемнадцати радиаторов) объема теплоносителя (если количество секций до пяти). При большем, секций 8 и более количестве секций сечения протока хватит, но гидросопротивление биметаллического радиатора всё равно будет выше, чем у чугунного радиатора типа МС140-500. В результате уменьшается ОБЩИЙ объем циркулирующего через ВЕСЬ стояк теплоносителя. Что ухудшает теплоотдачу ВСЕХ 18-ти радиаторов, подключенных к этому стояку на ВСЕХ этажах.

Но, если бы байпас, не был демонтирован (или на него не был бы установлен кран), то, как раз байпас и смог бы спасти положение с необходимым объемом циркуляции теплоносителя по стояку. Пропустив через себя тот объем теплоносителя. который не смог пройти через биметаллический радиатор. И если по проекту прошлого века, байпас делался с уменьшением диаметра на один типоразмер, относительно стояка, то при замене чугунного радиатора на биметаллический, этот байпас желательно сделать без уменьшения диаметра (не зауженным). Как раз для того, чтобы он смог пропускать через себя весь необходимый всем восемнадцати радиаторам объем циркуляции теплоносителя .

Не стоит беспокоиться относительно того, что не хватит теплоносителя на этот один конкретный биметаллический радиатор. Ведь, грубо говоря, только 1/18-я часть теплоносителя предназначена для этого одного радиатора. И эта часть, будьте уверены, затечёт в этот биметаллический радиатор по инерции (при смещенном байпасе). Естественно, только если для подключения этого биметаллического радиатора, Вы используете запорную арматуру, имеющую достаточно широкий проход, чтобы дать возможности пройти через себя нужному объему теплоносителя. Т.е. либо шаровый полнопроходный кран, либо специальный термостатический вентиль для однотрубных гравитационных (имеют бОльший проход, чем другие) систем отопления. Могут подойти термостатические вентили фирмы DANFOSS RTD-G или RA-G ду20мм (3/4 дюйма).

В случае применения термовентиля (нужен обязательно для однотрубных систем и повышенной пропускной способности, типа Данфосс RA-G), Вы также приобретаете дополнительный комфорт, в виде автоматического поддержания температуры в Вашем помещении на желаемом и заданном Вами уровне. Но естественно, при установке термовентиля, байпас у Вас, не должен иметь заужения относительно стояка, так как должен иметь возможность пропускать через себя весь объем теплоносителя. предназначенный для всего стояка, т.е. для всех 18-ти радиаторов. Но также есть и опасность, что стояк у Вас уже не имеет дОлжного объема циркуляции через себя, и в таком случае установка термовентиля, может сильно уменьшить теплоотдачу Вашего радиатора. Как выйти из положения в этом случае, читайте в конце статьи в дополнениях.

Рассмотрим работу П-образного стояка в его восходящей части.

Нисходящая часть по рисунку слева. Изображен тот же самый стояк со «смещенными» к радиатору байпасами.

Видно, что теплоноситель. поднимающийся по стояку (например 2-й этаж), на повороте меняет свое направление влево, и часть его по инерции «заскакивает» в радиатор. Но, к сожалению теплоноситель поступает в радиатор неоптимальным образом, т.е. не в верхний, а в нижний коллектор радиатора. Другая часть теплоносителя. которая не смогла пройти через радиатор, проходит через байпас снизу вверх. После чего оба потока теплоносителя смешиваются в один. Далее этот поток, по стояку идёт на верхние этажи (а уже оттуда спускается вниз, через правую-нисходящую часть П-образного стояка).

Такая подача снизу-вверх по одной вертикальной части стояка, называется «нижней подачей».

При этом «встроенный» в радиатор гравитационный насос, не помогает циркуляции по стояку, а препятствует. Но этот момент был учтен при проектировании, и компенсирован подбором мощности консольного циркуляционного насоса в теплопункте. Также была учтена внутренняя конструкция именно чугунного радиатора.

Фактически первая секция чугунного радиатора, при широких проходах, позволяла чугунным радиаторам нормально отдавать тепло и отапливать помещения, даже при "нижней" подаче. Так как первая секция, работала внутри радиатора, как гидравлический разделитель (гидрострелка).

Вот так циркулирует теплоноситель внутри чугунного радиатора при «нижней подаче».

Теплоноситель поступает в нижний коллектор радиатора, потом по одной-двум секциям чугунного радиатора поднимается в верхний коллектор радиатора. Потом уже двигается по верхнему коллектору вправо, постепенно опускаясь-охлаждаясь в других секциях и собираясь в нижнем коллекторе. Двигаясь далее по нижнему коллектору влево, остывший теплоноситель внизу первой секции подмешивается к поступающему горячему, и так по кругу и циркулирует внутри радиатора исключая одну-две левых секции.

Фактически, одна-две левых секции чугунного радиатора работают при этом как гидроразделитель (гидрострелка). А циркуляция в правой части секций, исключая левые крайние секции, происходит опять же за счет работы «встроенного» гравитационного насоса. Циркуляция же через левые секции-гидроразделитель, происходит под воздействием напора циркуляционного насоса, установленного в теплопункте.

Понятное дело, что количество (объем) теплоносителя в единицу времени (массовый расход), проходящего суммарно через левую секцию чугунного радиатора и байпас радиатора, должен быть настолько большим, чтобы обеспечивать достаточным количеством тепла все шесть радиаторов (в случае девятиэтажки восемнадцать радиаторов). Для этого, количество и скорость теплоносителя должны быть в расчетном интервале. А уже это, может быть обеспечено, только при относительной чистоте труб и радиаторов, а также невмешательстве жильцов и неграмотных работников ЖЭУ (УК) в проектную конструкцию всего стояка.

Теперь посмотрим, что происходит при замене чугунного радиатора на биметаллический, когда, уже довольно много лет назад, самовольно были демонтированы байпасы.

Снова напомню, какие широкие проходы для протока теплоносителя в чугунном радиаторе.

И какие у биметаллического радиатора проходы для протока теплоносителя более узкие, чем у чугунного радиатора,

Поэтому в результате бОльшего сопротивления биметаллического радиатора протоку теплоносителя (особенно при количестве секций примерно менее 5) уменьшается ОБЩИЙ объем циркулирующего через ВЕСЬ стояк теплоносителя. Что ухудшает теплоотдачу ВСЕХ 18-ти радиаторов, подключенных к этому стояку на ВСЕХ этажах.

Ситуация усугубляется тем, что подача в восходяшей части П-образного стояка нижняя. В биметаллический радиатор, при нижней подаче, теплоноситель заходит в нижний коллектор, но не может распределяться вверх по тонким трубочкам, так как движению теплоносителя вверх, по этим трубочкам начинает противостоять «встроенный» в радиатор гравитационный насос. Т.е. при этом насос в теплопункте стремится, протолкнуть теплоноситель по узким трубочкам вверх, а остывающий теплоноситель. под воздействием гравитации стремиться опусится вниз. И из-за малого диаметра этих трубочек эти два прямо противоположных потока никак не могут разойтись и практически полностью останавливают друг друга. Также из-за малого диаметра трубочек первые секции, в отличие от чугунного радиатора, не могут начать работать как гидроразделитель (гидрострелка).

Но, если бы байпас, не был демонтирован (или на него не был бы установлен кран), то, как раз байпас и смог бы хотя бы частично, спасти положение с необходимым объемом циркуляции теплоносителя по стояку. Пропустив через себя тот объем теплоносителя. который не смог пройти через биметаллический радиатор.

К огромному сожалению, даже если байпас не демонтировали вандалы, то и при его наличии наблюдается вот такая печальная картина на тепловизоре.

На рисунке видно, что теплоноситель. не может пройти через биметаллический радиатор снизу-вверх, в результате противоборствующих внутри него потоков, в результате внутрь биметаллического радиатора, начинает поступать слишком мало теплоносителя. и радиатор греет очень плохо. При этом весь остальной теплоноситель (который не может пройти через биметаллический радиатор), предназначенный для всего П-образного стояка, стремиться под воздействием насоса в теплопункте, пройти снизу-вверх по байпасу.

Но ведь в проекте с чугунными радиаторами, стояки делали обычно ду20мм (3/4 дюйма), а байпасы делали ду15мм (1/2 дюйма). И всем понятно, что через полдюймовый байпас сможет пройти, грубо говоря, только половина теплоносителя. предназначенного для ВСЕХ 18-ти радиаторов стояка (напомню, что площадь круга пропорциональна квадрату его диаметра, поэтому при сужении байпаса на один типоразмер труб, пропускная его способность примерно ВДВОЕ меньше, чем у стояка). Изначально ведь расчет проектировщиков времен СССР был приблизительно такой. Часть объема теплоносителя должна проходить через чугунный радиатор, а остальная часть через байпас.

Но еще бОльший кошмар для всех жильцов этого П-образного стояка наступает позже. Когда поменявшему чугунный радиатор на биметаллический не нравится, что он совсем не греет, и он сам, или с подачи неграмотных слесарей из ЖЭУ (УК), демонтирует байпас совсем, или устанавливает на него кран и перекрывает его. Тем самым делая вред не только своим соседям по стояку, но и самому себе.

И делают это для того, чтобы заставить ВЕСЬ, предназначенный для 18-ти радиаторов, теплоноситель течь только через его радиатор. При этом пытаясь "протащить слона через игольное ушко".

Но, к сожалению, такие «кулибины», не понимают, что занимаются вандализмом и вредят не только соседям, но и сами себе. Потому, что даже, если после такого вандализма их радиатор и начинает греть лучше (чаще всего не начинает греть лучше, или крайне незначительно), то они уменьшают объем циркулирующего через ВЕСЬ стояк теплоносителя во много раз, тем самым обрекая своих соседей на замерзание. Далее, по цепной реакции, и другие жильцы, начинают менять и/или наращивать радиаторы, и ставить краны на байпасах, что приводит уже к глобальному коллапсу отопления по всему стояку.

Проиллюстрирую несколько последних абзацев фото с тепловизора, на примере панельного стального радиатора (извините, не нашел подходящего фото с тепловизора для биметаллического). На фото видно, что теплоноситель пытается пройти через узкий канал радиатора снизу-вверх. Но, естественно, через такой канал, не может пройти нужный объем теплоносителя для хорошей работы всех 18-ти радиаторов на стояке. Ибо "слона не удасться протащить через игольное ушко".

Доходит до того, что стояк продолжает работать еле-еле каким-то чудом, после вмешательств таких вот, как на фото ниже «кулибиных». Картинка взята с одного из форумов, где форумчанин жаловался на то, что замерзает.

На картинке, видно, что «кулибин», чтобы заставить работать свой биметаллический радиатор, врезался в разрыв подающей теплоноситель на верхний этаж часть стояка (в которую не должны подключаться радиаторы). При этом он присоединил свой радиатор металлопластиковыми трубами с такими же фитингами. И этим уменьшил пропускную способность стояка в 8-16 раз! (для «контрольного выстрела в голову», подключив при этом подачу в радиатор снизу). При чем, так как этот «кулибин» поставил очень много секций, ему стало очень жарко, и он кранами «придушивает» циркуляцию через свой радиатор, при этом «придушивая» окончательно весь стояк и замораживая всех своих соседей одновременно.

Поэтому, если Вы поменяли свой чугунный радиатор на биметаллический, и тем более на восходящем стояке (нижняя подача), и совесть у Вас имеется (хотите спокойно смотреть соседям в глаза), то у Вас только два варианта: (само собой переварИте байпас с тем же диаметром, что и стояк, если оставите биметаллический радиатор).

Первый вариант .

Поменять обратно биметаллический радиатор на чугунный. Благо, что сейчас можно купить чугунные радиаторы вполне симпатичного вида и дизайна. (Тогда и байпас не придеться переваривать по диаметру стояка).

По материалам сайта: http://master-otoplenie.ru