Після монтажу всіх контурів теплої підлоги та підключення до колектора багато помилково вважають систему готовою до роботи. Однак якщо просто відкрити всі вентилі, виявиться, що одні кімнати перегріваються, а інші залишаються холодними. Причина – різна гідравлічна опірність петель. Довші контури мають більший опір руху води, тому через них проходить менше теплоносія. Завдання гідравлічного балансування – вирівняти витрати теплоносія по всіх петлях, щоб кожна отримувала необхідну кількість тепла. Це найважливіший етап налаштування, який визначає комфорт і ефективність всієї системи.
Чому контури мають різний опір? Фактори, що впливають
- Довжина труби. Основний фактор. Контур довжиною 100 м матиме значно більший опір, ніж контур довжиною 50 м.
- Діаметр труби. Опір у трубі 16 мм вищий, ніж у 20 мм при однаковій довжині.
- Кількість та радіус поворотів. Схема «змійка» з крутими поворотами має більший опір, ніж плавна спіраль «равлика».
- Крок укладання. Менший крок означає більше витків і згинів на одній площі, що також збільшує опір.
Ідеал, до якого потрібно прагнути – це розбити будинок на контури приблизно однакової довжини. Але на практиці довгі контури великих приміщень та короткі контури ванних кімнат неминуче будуть співіснувати.
Інструменти для балансування: ротаметри та регулювальні клапани
Сучасний розподільчий колектор зазвичай обладнаний двома основними елементами для балансування:
- Регулювальні (балансувальні) клапани на зворотному зборнику. Це вентилі з спеціальною шкалою або ключем для налаштування. Вони здатні плавно змінювати прохідний переріз, створюючи додатковий місцевий опір потоку.
- Прозорі колби ротаметрів (витратомірів) на подавальному зборнику. Вони візуально показують витрату теплоносія через кожен контур у літрах за хвилину (л/хв). Усередині колби знаходиться поплавець, положення якого залежить від швидкості потоку.
Дешеві колектори можуть мати тільки регулювальні клапани без ротаметрів. Балансування на них проводиться «навпомацки» за температурою зворотної труби, що менш точно.
Поетапна інструкція з балансування
Підготовчий етап
- Заповніть систему теплоносієм та видаліть повітря за допомогою автоматичних або ручних повітрівідвідників.
- Відкрийте повністю всі регулювальні клапани на зворотному колекторі та запірні шарові крани на подавальному.
- Увімкніть циркуляційний насос на максимальну швидкість. Дайте системі попрацювати 10-15 хвилин для стабілізації.
Розрахунок необхідної витрати по кожному контуру
Це ключовий розрахунок. Необхідна витрата (л/хв) залежить від теплового навантаження на контур. Формула: G = Q / (c * Δt), де: – G – витрата, л/хв. – Q – теплова потужність контуру, Вт (береться з теплорозрахунку приміщення). – с – теплоємність води (4200 Дж/(кг*°C)). – Δt – розрахункова різниця температур між подачею та зворотним потоком у контурі, °C (зазвичай приймається 5-10°C).
Приклад для контуру потужністю 2 кВт (2000 Вт) при Δt=10°C: G = 2000 / (4200 * 10) ≈ 0.0476 кг/с ≈ 2.86 л/хв. На практиці для зручності користуються таблицями або спеціальними калькуляторами. Для типового кроку 150 мм і Δt=10°C орієнтовна витрата – 2-3 л/хв на кожен 1 кВт потужності.
Процес налаштування (балансування)
- Визначте контур з найбільшим гідравлічним опором (зазвичай найдовший). Зачепіть його регулювальний клапан повністю відкритим. Це буде ваш «базовий» контур.
- Подивіться на ротаметр цього контуру. Зафіксуйте значення витрати. Воно, швидше за все, буде менше розрахункового через загальний опір системи.
- Послідовно переходьте до інших контурів. Для кожного закривайте його регулювальний клапан, доки показник на ротаметрі не стане рівним або пропорційно меншим, ніж у «базового» контуру. Наприклад, якщо потужність вашого контуру вдвічі менша за базовий, то і витрату потрібно встановити вдвічі меншу.
- Після налаштування всіх контурів заново перевірте показники, оскільки зміна опору в одному контурі може трохи вплинути на інші. Скоригуйте при необхідності.
Що робити, якщо ротаметрів немає?
Метод «на слух» або за температурою. Потрібен контактний термометр.
- Запустіть систему, нагрівши котел до робочої температури (наприклад, 50°C для підлоги).
- Дайте системі пропрацювати кілька годин.
- Потім почергово торкайтеся термометром зворотних труб кожного контуру в місці їх виходу з підлоги біля колектора.
- Мета: добитися, щоб температура зворотного потоку в усіх контурах була приблизно однаковою (різниця не більше 5-7°C). Контур з нижчою температурою зворотньої води – «холодний» – отримує замало теплоносія, його клапан потрібно трохи відкрити. Контур з дуже гарячою зворотною водою – «гарячий» – отримує забагато, його клапан потрібно прикрити.
- Коригування проводиться поступово, з інтервалами 30-60 хвилин для стабілізації системи.
Налаштування загальної витрати системи та перевірка роботи
Після балансування окремих петель необхідно переконатися, що загальна витрата насоса відповідає проектній. Сума витрат по всіх контурах не повинна перевищувати максимальну продуктивність насоса, вказану в його характеристиці. Якщо насос не «тягне», можна спробувати збільшити діапазон робочої Δt (наприклад, з 5°C до 7°C), що зменшить необхідну витрату. Остаточну перевірку роботи проводять після прогріву стяжки протягом 1-2 діб, контролюючи рівномірність нагріву поверхні в усіх приміщеннях.
Гідравлічне балансування – це фінальна, тонка настройка системи, подібна до налаштування музичного інструменту. Відсутність цього етапу призводить до дискомфорту, перевитрати енергії котлом та нерівномірного зносу обладнання. Витративши кілька годин на ретельне балансування, ви гарантуєте собі багато років стабільної, комфортної та економної роботи вашої водяної теплої підлоги.