Температура обратки в системе отопления

Балансировка системы отопления первым способом (по расчетному расходу теплоносителя через радиатор) выполняется в гидравлическом проекте до монтажа системы отопления. А вот чтобы произвести балансировку системы отопления вторым способом (по температуре на обратках радиаторов), система отопления должна быть полностью готова к эксплуатации и заполнена теплоносителем.

Теперь если мы запустим отопительный котел (решим, что в системе отопления настенный газовый котел), при полностью открытых вентилях и клапанах на радиаторах, дождемся его автоматического отключения, а потом проверим температуру радиаторов, то заметим следующую закономерность: чем дальше от котла радиатор, тем ниже его температура. Происходит так потому, что трубопроводы (подачи и обратки) от котла до радиаторов образуют кольца разной длины. Чем дальше радиатор от котла, тем протяженнее кольцо и тем большее гидравлическое сопротивление необходимо преодолеть теплоносителю, чтобы попасть радиатор. Чтобы уравнять кольца по сопротивлению надо выполнить балансировку системы отопления. Для этого мы будем использовать балансировочные клапаны (см. фото).

Выполняя настройку системы отопления, нам надо добиться одинаковой температуры всех радиаторов системы отопления. Для измерений температуры можно использовать специальный прибор (см. фото) или мультиметр с термопарой, а можно замерять температуру "вручную" на выходе из радиаторов (напр. на балансировочных клапанах). Оптимальный способ балансировки системы отопления данным способом (для двух веток): перекрываем балансировочные клапаны на радиаторах "легкой" (менее нагруженной) ветки. Для этого надо открутить с балансировочных клапанов колпачки и с помощью шестигранного полностью перекрыть клапаны. Вентили на подаче полностью открываем. На "сложной" (более нагруженной) ветке балансировочный клапан на последнем радиаторе открываем полностью, остальные закрываем;вентили на подаче открываем полностью. Если температура на обратке последнего радиатора приблизилась к температуре обратки котла, значит мощности насоса достаточно. Этот радиатор можно оставить. Далее начинаем открывать балансировочный клапан на предпоследнем радиаторе "сложной ветки". Клапан на этом радиаторе надо открыть не полностью, а на некоторое количество оборотов, при котором температура предпоследнего радиатора сравняется с температурой последнего радиатора. Таким образом, надо произвести балансировку всех радиаторов на обеих ветках. При этом, чем ближе радиатор будет к котлу (при условии, что радиаторы примерно одной мощности), тем на меньшее количество оборотов будет открыт клапан.

Когда балансировка системы отопления выполнена, надо накрутить колпачки на балансировочные клапаны - больше их регулировать не надо. Пользовательскую настройку температуры радиатора можно производить при помощи вентиля на подаче, при этом система не разбалансируется. Кроме того, вместо ручного вентиля на радиаторе можно использовать термостатический клапан совместно с терморегулятором для радиатора отопления .

На этом о балансировке системы отопления все. В следующей статье читайте о методах герметизации резьбовых соединений .

*****

Автор: Антон Виноградов,


главный инженер климатических систем группы компаний «ТРИА КОММ»

Многих наших заказчиков мучает один и тот же вопрос при выборе отопительного котла — использовать конденсационные котлы или нет? Правда ли, что они эффективнее традиционных и окупаются со временем? И многие другие вопросы.

Попробуем разобраться во всем по порядку и на каждый вопрос ответить обстоятельно, коротко и емко.

Для примера возьмем настенный конденсационный котел фирмы Buderus GB162.

Итак, вопросы:

Почему для эффективной работы конденсационного котла требуется температура в системе отопления 50/30°С?

50/30°С — это температурный напор в системе отопления. 50°С — это температура теплоносителя в подающей трубе — «подача». 30°С — это температура теплоносителя в обратной трубе — «обратка». Для эффективной работы конденсационного котла необходимо, чтобы котел работал в режиме конденсации. А режим конденсации напрямую зависит от температуры «обратки». Для начала конденсации водяных паров в составе дымовых газов необходимо, чтобы дымовые газы охладились до температуры 57°С, а это возможно только тогда, когда температура «обратки» ниже 50°С. Другими словами, если система отопления работает при таком режиме, в котором температура «обратки» ниже 50°С, то котел работает в режиме конденсации, а значит эффективно.

Правда ли, что конденсационный котел работает эффективно только при низкотемпературном отоплении (теплый пол) при температуре в системе 50/30°С? А при температуре 80/60°С работает не эффективно?

Отопительный график построить очень легко: достаточно задаться граничными условиями. При –28°С на улице в системе отопления температура подачи будет +80°С, а «обратки» +60°С. А при температуре +18°С на улице, когда отопление в здании не нужно, подача и «обратка» тоже будут +18°С. Из прошлого вопроса мы помним, что котел работает эффективно при температуре «обратки» 50°С и ниже. Следовательно, по графику видно, что котел работает в режиме конденсации при температуре на улице –18°С и выше. Если посмотреть по времени, сколько часов в Москве зимой температура доходит ниже –18°С, и сколько часов зимой в Москве температура воздуха на улице выше –18°С, то станет понятно, что 95 % времени всего отопительного режима конденсационный котел работает в режиме конденсации. А значит эффективнее традиционных низкотемпературных котлов.

Получается конденсационный котел при температуре ниже –18°С работает не эффективно?

Это не так. Конденсационный котел эффективнее своих традиционных собратьев минимум на 5 %, даже когда котел работает не в режиме конденсации. В чем секрет? А секрет в потерях тепла при работе котла. Какие потери тепла существуют? Потери тепла отлично проиллюстрированы ниже на изображении.

Видно, что даже без учета конденсации, котел эффективнее своих низкотемпературных собратьев на 5 %. Это наглядно можно увидеть, если сравнить температуру отходящих газов конденсационных котлов и низкотемпературных. Температура дымовых газов низкотемпературных котлов примерно равна 138°С, а конденсационных — 70°C. При такой температуре отходящих газов вместо металлических дымоходов используют пластиковые.

Как обеспечить конденсационный режим работы котла при температуре ниже –18°С при температуре в системе отопления 80/60°С?

Для этого достаточно, просто, увеличить отопительные приборы по размеру на 30 %. А с учетом того, что при проектировании системы отопления проектировщики практически всегда делают запас на 10–15 %, то затраты на чуть большие отопительные приборы не будут существенными.

Как насчет загрязнения атмосферы? Говорят, что выброс дымовых газов от конденсационных котлов более вреден для окружающей среды, чем от низкотемпературных.

Это миф. Дымовые газы от конденсационных котлов менее вредны для атмосферы, чем от низкотемпературных котлов. К примеру, углекислого газа (СО2 ) выделяется меньше на 20 % в сравнении с низкотемпературным котлом и на 40 % меньше по сравнению со стандартным котлом.

Низкотемпературный котел выбрасывает в атмосферу на 60 % меньше окиси азота (NOx ), чем низкотемпературный котел, и на 90 % меньше, чем стандартный котел.

Хорошо, в атмосферу выбрасывает меньше загрязнений, а как насчет канализации? При конденсационном режиме работы котел сливает в канализацию кислую среду. Как быть с этим?

Действительно, при работе котла в конденсационном режиме необходимо сливать в канализацию кислый конденсат. Но для этого случая есть два решения. Первое — для городской канализации есть разрешение от Мосводоканала о том, что конденсат можно сливать в канализацию, но при условии разбавления его в пропорции 1/25, но только для котельных мощностью не больше 260 кВт. Второе решение (простое) — достаточно иметь один нейтрализатор конденсата на всю котельную.

К примеру, в объеме поставки котла Будерус есть стандартное решение с тремя видами нейтрализатора конденсата, различающимися по «навороченности». Нейтрализатор конденсата — это не что иное, как емкость, заполняемая нейтрализующим средством.

Получается, что если есть емкость и нейтрализующее средство, то это средство периодически необходимо менять? Можно же разориться?

Действительно, нейтрализующее средство необходимо периодически менять. Но одной заправки нейтрализующего средства хватит на 350 м 3 конденсата. А при работе котельной на 260 кВт выделяется всего 8–9 л/ч конденсата при конденсационном режиме работы котла в максимально эффективном режиме, а это практически 7–8 лет работы котельной, не меняя нейтрализатор. Т.е. за весь срок службы котла необходимость в замене нейтрализатора возникнет только 1–2 раза. Стоимость 10 кг нейтрализатора (одна заправка емкости) равна 5600 рублей, так что разориться не получится.

Я хочу разместить котел в помещении кухни. Нужна емкость нейтрализации. Будет ли гранулянт в емкости нейтрализации испаряться и «отравлять» помещение?

Нет, не будет. Заполнитель емкости нейтрализации — это диоксид магния (MgO), который не испаряется.

В нейтрализаторе производится нейтрализация угольной кислоты (H2 CO3 ), которая представляет собой реакцию замещения. Испаряться ничего не будет, т. к. в процессе реакции образуются:

  • карбонат магния (MgCO3 )
Основной карбонат магния 3MgCO3 ·Mg(OH)2 ·3H2 O (так называемая белая магнезия) применяют как наполнитель в резиновых смесях, для изготовления теплоизоляционных материалов. В медицине и в качестве пищевой добавки E504 используется основной карбонат магния 4MgCO3 ·Mg(OH)2 ·nH2 O.
  • вода (H2 O) — ну никак не вредное вещество.
  • Карбонат магния может распадаться на углекислый газ (CO2 ) и оксид магния, что является в первом случае продуктом жизнедеятельности человека, а во втором — порошок, который используют в спортивной гимнастике.

    Как уже было сказано, используются дымоходы из пластика для отвода дымовых газов от конденсационных котлов. Будут ли проблемы при сдаче котельной надзорным органам?

    Нет, проблем не будет. Все оперируют старыми сведениями о стальных дымоходах. В техническом регламенте по пожарной безопасности описано, что дымоход может быть из любого материала, если рекомендован производителем. У компании Будерус есть все разрешения и сертификаты, доказывающие, что дымоходы из пластика — это стандартное, заводское решение от компании Будерус.

    Вдруг случится так, что температура дымовых газов превысит температуру 70–80°С и расплавит дымоход?

    Такая ситуация невозможна. В котле установлен датчик отсечки на 85°С, т. е. котел выключается, если такая ситуация происходит. Дело в том, что часть котла выполнена из того же пластика, что и дымоходы, поэтому повышение температуры отходящих газов в первую очередь повредило бы конструкцию котла, что не может быть допущено.

    Настенный конденсационный котел — это сравнительно компактный агрегат. Видимо, не очень большой мощности. Что делать, если у объекта большая тепловая нагрузка?

    Несмотря на свою компактность настенные конденсационные котлы Будерус очень мощные. При одном типоразмере есть два варианта мощности — 80 и 100 кВт.

    Что делать, если нужно больше тепловой мощности?

    Дело в том, что конденсационные котлы можно объединять в каскад и получать необходимую мощность. К примеру, одной автоматикой Будерус можно объединить до 16 конденсационных котлов в каскад и получить 1,6 МВт мощности (!), а это уже совсем не мало. Но все плюсы каскада не заканчиваются на этом. Используя специальные каскадные монтажные блоки можно получить до 400 кВт тепловой мощности всего с 1 м 2. Выглядеть это будет так, 4 котла спина-к-спине:

    При использовании каскада можно не только сэкономить место, но и в разы повысить надежность системы отопления дома. При выходе из строя одного отопительного котла автоматика распределяет нагрузку на остальные. А в системах отопления домов с одним напольным котлом, при выходе из строя любого элемента, система отопления перестает работать и дом остывает. При использовании каскада есть возможность объединять все дымовые выводы котла в один дымоход, для этого есть стандартное решение от компании Будерус.

    По нормам нельзя объединять несколько дымоходов в один! Котельную не примут?

    Котельную примут. Достаточно взять инструкцию по монтажу и сертификаты. Это заводское решение со всеми элементами. В сертификате соответствия оговорено, что котлы сертифицированы вместе с дымоходами.

    *****

    Модератор

    Андрей 1966 сказал(а): ?

    Может быть, расположенную горизонтально трубу подачи за котлом до четырехходового клапана нужно поднять вверх стояком и потом опустить к клапану? Фото обвязки прилагаю.

    Если имеется в виду обеспечить циркуляцию в "малом"контуре силами ЕЦ, то этот вариант вряд ли поможет.

    Пример:

    СО работает с Т* 80/40. Чтобы повысить Т*обратки из СО до 60* необходимо подмешивать через перемычку 50% воды с Т* = 80*

    Помимо того, что система будет недополучать эти. нелишние 50% расхода, заставить идти через перемычку воду с Т*80, выходящую из котла, вниз. (как более "легкую", по сравнению с "тяжелой", =40*из СО) средствами ЕЦ практически невозможно.

    Для того, чтобы это сделать, и далеко не с такой высокой температурой, необходимо превысить циркуляционное давление СО. Т.к. оно зависит от:

    1.Высоты центр котла - центр охлажд. системы

    2. От разности температур на входе/выходе котла.

    Второй вариант отпадает сразу - нам не нужна вода с Т* ниже 40*.

    Первый вариант - "задирание"петли вверх, выше СО. раза в 2 - нереально физически и. опять Т* возвращаемой воды (обратки петли) будет не 80* и далеко не 50%.

    Вариантов поддержания Т* обратки, входящей в котел, выше Т* обратки в СО, видится 2:

    а). Принудителный (байпас у котла с переключающими кранами) - с участием насоса (свой или общий в СО)

    б). Регулировкой (при однотрубке ее разводка - уже "байпас"между котлом и радиаторами) радиаторов на допустимый минимум по Т*. Температура т/н в трубе разводки будет оставаться. требуемой температуры (не ниже 60?)

    Андрей 1966 сказал(а): ?

    Так вот он температуру в системе регулирует эффективно - можно на котле держать 85, а в систему выдавать 45, сколько и нужно. А вот обеспечить температуру на обратке 60 не удается - почему-то мала циркуляция в контуре котла - не растет температура выше 50 на обратке котла.

    Температура по высоте перемычки распределена точно так же, как по высоте котла. Циркуляции практически нет, т.к. центр нагрева котла находится на уровне центра охлаждения перемычки. (нет перепада высоты между ними). А та мизерная циркуляция обьясняется. все-таки, каким-то охлаждением т/н в этой перемычке. И соотношение расходов теплоносителя, циркулирующих через СО и через перемычку равно соотношению, как минимум, площадей поверхностей охлаждения обеих (!). Не говоря уж о разнице циркуляционных давлений в каждой. (перепады высот центр котла/центр охлаждения контура).

    По материалам сайта: http://otopleniyedoma.3dn.ru