Балансировка батарей – Балансировка нагрузки литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторов электромобилей

Балансировка нагрузки литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторов электромобилей

Многие технологии в области накопления электрической энергии получают свое развитие и становятся все более популярными, но литий-ионная технология накопления электрической энергии на данный момент является наиболее перспективной для нынешнего поколения электрических транспортных средств (электромобилей).

В отличии от тех же свинцово-кислотных аккумуляторных батарей литий-ионные (Li-ion) аккумуляторные батареи требуют лучшего ухода и более требовательны к зарядке. Зарядка требует гораздо большего, чем просто подключения к сети. Даже разрядка аккумулятора в определенный момент может привести к необратимым повреждениям.  Это привело к разработке довольно сложной стратегии зарядки и разрядки на уровне отдельных ячеек.


Содержание:

Почему именно литий-ионные?

Литий имеет атомный номер 3 – он самый легкий из металлов. Он обладает большим электрохимическим потенциалом и обладает большой удельной энергией на единицу веса – что является огромным преимуществом для аккумуляторов. К сожалению не все так гладко. Помимо положительных качеств литий имеет и отрицательные качества, такие как неустойчивость, взрывоопасность и легкая воспламеняемость при контакте с водой или воздухом. Следует отметить, что исследования по применению более безопасных материалов велись ранее и ведутся сейчас.

Положительный электрод литий-ионной батареи может использовать один из множества интеркалированных соединений лития, например, таких как фосфат лития железа (lithium iron phosphate LFP), оксид кобальта-марганца-никеля-лития (nickel manganese cobalt NMC), имеющих немного различные характеристики. Отрицательный электрод, как правило, изготавливают из графита.

Жидкий электролит состоит из солей лития в органическом растворителе, например в таком как диметилкарбонат или этиленкарбонат. Во время работы аккумуляторной батареи ионы лития переходят от положительного электрода к отрицательному (во время разрядки), и, наоборот, во время зарядки.

Литий-ионные батареи имеют ряд преимуществ над другими, например, свинцово-кислотными и никель-металл-гидридными (Ni-MH). Они легкие, не имеют памяти, имеют низкий уровень саморазряда (порядка 1% в неделю). Номинальное напряжение одной ячейки составляет порядка 3,6 В, в то время как для никель-металл-гидридных порядка 1,5 В, а для свинцово-кислотных 2,0 В. Это позволяет при одних и тех же габаритах получить большее напряжение, необходимое для питания электрических транспортных средств.

Например, батарея в Nissan Leaf содержит 192 литий-ионные ячейки с NMC (смотри выше) и графитовых электродов. Ячейки расположены в виде 96х2 параллельно-последовательного массива для получения на выходе 360 В и плотности энергии 140 Вт*ч/кг. В 1996 году компания General Motors начала серийный выпуск электромобилей (EV1) с использованием свинцово-кислотных аккумуляторов с выходным напряжением 312 В и плотностью энергии всего лишь 31 Вт*ч/кг.

Опасность при эксплуатации

Помимо положительных качеств литий-ионных аккумуляторов существуют и отрицательные. В отличии от других типов аккумуляторов они очень чувствительны к разряду, перезарядке, перегреву и сверхтокам.

Данные качества могут вызывать опасные ситуации не только в автомобильном транспорте. Например в 2013 году в течении трех месяцев были приостановлены полеты самолета Boeing 787 Dreamliner после того как причиной двух возникших на борту пожаров признали именно тепловой пробой литий-ионных аккумуляторов.

Ключевые параметры батарей

В любом транспортном средстве, которое зависит от аккумуляторных батарей как от части трансмиссии важно, чтоб система управления батареи (BMS battery-management system) непрерывно отслеживала ее состояние независимо от типа аккумуляторных батарей. Это касается как обычных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, где аккумулятор необходим для запуска двигателя, для гибридных автомобилей, использующих как электродвигатели так двигатели внутреннего сгорания, так и электромобилей, которые для движения используют только электродвигатели.

Обычно используют два параметра для оценки состояния  аккумулятора или ячейки:

  •         Состояние заряда (State of charge SoC) – можно сравнить с датчиком уровня топлива автомобиля. Он измеряет энергию батареи от 0% (разряжено) до 100% (полностью заряжено). Обратная метрика – это глубина разряда (depth of discharge DoD).
  •        Состояние работоспособности (State of health SoH) – фигура сравнения, оценивает состояние батареи или ячейки по отношению к ее идеальному состоянию (если аккумулятор имеет характеристики для сравнения). SoH обычно начинается со 100% и постепенно уменьшается со старением батареи.

BMS обычно использует SoC и SoH для регулировки производительности и наблюдения за работоспособностью аккумуляторов.

Зарядка и разрядка происходят через терминалы, соединенные с каждым концом стека группы, а не на уровне ячейки. В свинцово-кислотных и никель-металлогидридных системах измерение и контроль отдельных ячеек не нужен, так как они менее чувствительны к неполной зарядке. Литий-ионные аккумуляторы требуют более сложного подхода.

 Измерение заряда ячейки

Заряд отдельной ячейки можно определить с помощью измерения напряжения разомкнутой цепи (open-circuit voltage OCV) и вывести соответствующее состояние заряда или разряда из графика, который должен быть аналогичен показанному ниже:

Результаты могут вычислений могут быть улучшены за счет применения различных поправочных коэффициентов, например токовых и температурных. Производители все время совершенствовали и совершенствуют свои изделия, и это позволило аккумуляторным батареям поддерживать постоянное выходное напряжение практически во всем диапазоне заряда.

Как бы это странно не звучало, но такое улучшение лишь усложнило систему управления в получении обратной связи. Это вызвано тем, что мизерные различия в напряжениях аккумуляторах в реальности могут означать значительную разницу их зарядов. Точность измерения напряжения должна быть огромна (до нескольких милливольт), что требует высокой точности аналогово-цифрового преобразователя АЦП (analog-to-digital converter ADC).

14 разрядный 5 вольтовый АЦП является хорошим выбором для практического измерения напряжения ячейки (open-circuit voltage OCV) с напряжением до 4,2 В. Как правило, один АЦП измеряет напряжение не одной ячейки, а нескольких, при этом используется мультиплексор для переключения между каналами измерений. Использование структуры с последовательным приближением регистра (successive-approximation-register SAR) является более предпочтительным, так как не имеет задержки между последовательными замерами.

После того как заряд каждой ячейки измерен, система балансировки нагрузки приступает к выравнивания зарядов. Для балансировки могут применять один из подходов – пассивную балансировку и активную балансировку.

Пассивная балансировка нагрузки

Система пассивной балансировки получает энергию непосредственно от самой ячейки и рассеивает ее в виде тепла на резисторе. На рисунке ниже показана схема для одной ячейки стека:

Здесь значение VSENSEn+1 будет показателем заряда Celln+1. Когда заряд ячейки слишком высок, Qn+1 включается и энергия рассеивается на резисторе Rdisch_n+1.
Алгоритм управления, работающий на контроллере BMS (Battery Management System), уравновешивает заряд каждой ячейки путем измерения напряжения на ней и разрядки ее (если это необходимо) до тех пор, пока напряжения на ячейках группы не выровняются. BMS выполняет также функции диагностики батареи — такие как перегрев, перезарядка, недозарядка и так далее. После балансировки аккумуляторная батарея заряжается таким образом, чтоб в нужной степени зарядить каждую ячейку.

Активная балансировка нагрузки

Пассивная балансировка – система однонаправленная, она может только поглощать заряд ячейки. Активная балансировка более сложная. Она не рассеивает энергию ячейки, а из более заряженной ячейки переносит энергию в менее заряженную через ряд двунаправленных DC-DC преобразователей. Микроконтроллер следит за зарядами каждого элемента и определяет какая ячейка должна быть разряжена, а какая заряжена.

Ниже показана блок схема типичного активного балансировщика нагрузки:

Активная система балансировки нагрузки использует двунаправленные преобразователи постоянного тока для источника или поглотителя тока под управлением микроконтроллера BMS.
Матричный коммутатор обеспечивает маршрутизацию зарядов в, или из ячеек, которые находятся под управлением микроконтроллера BMS через SPY или другой интерфейс. Матричный коммутатор подключается к DC-DC преобразователям, которые регулируют ток (он может быть как положителен, так и отрицателен) каждой ячейки, которую нужно зарядить или разрядить. Несколько блоков могут работать параллельно для балансировки целого стека.
Изолированный DC-DC преобразователь обменивается энергией между ячейкой и стеком аккумулятора. Вместо использования резистора и рассеивания тепла, величина тока перетекающего при зарядке-разрядке контролируется алгоритмом балансировки нагрузки.

Тенденции развития аккумуляторных батарей

Стоимость аккумуляторных батарей для электромобилей снизилась с 1000$ за киловатт-час в 2007 году, до 450$ в 2014 году. У некоторых ведущих мировых производителей аккумуляторов цена за киловатт-час достигает 300$. Тенденции развития данных технологий указывают на то, что к 2020 году цена за киловатт-час может быть снижена до 250$.
Исследование в области накопления энергии ведутся во всех ВУЗах и лабораториях мира и практически ежемесячно мы слышим об очередном открытии в этой области.
Развитие рынка электроники тоже позволяет упрощать и совершенствовать технологии изготовления и эксплуатации аккумуляторных батарей, а также совершенствовать их в вопросах безопасности. Это позволяет изготавливать более узкоспециализированные изделия, ориентированные под выполнение меньшего количества задач, но с более высоким качеством и производительностью.

Как изготавливают литий-ионные батареи расскажет видео внизу:

elenergi.ru

Балансировка системы отопления: порядок проведения, регулировка радиаторов

Система отопления в любом здании должна обеспечивать равномерный прогрев всех его помещений. При нарушениях гидравлического баланса может получиться так, что, к примеру, в частном доме в некоторых комнатах температура воздуха будет слишком высокой, а в других — низкой. Это приведет к большому перерасходу электроэнергии. Также это станет причиной значительных теплопотерь.

В душных помещениях в этом случае придется открывать окна и двери, чтобы их проветрить. В плохо же прогреваемых комнатах нужно будет дополнительно включать электрические радиаторы. Именно поэтому во многих случаях и становится необходимой процедура балансировки отопительной системы.

В каких случаях может потребоваться?

В первую очередь балансировка отопительной системы производится сразу после ее монтажа. Также такая процедура может потребоваться:

  • после ремонта и реконструкции старой системы;

  • в старых сетях при накоплении в трубах окалины и ржавчины;

  • при замене или подключении новых потребителей.

Основным факторами, указывающими на необходимость проведения такой операции, являются:

Помимо перерасхода электроэнергии и значительных теплопотерь, разбалансировка отопительной системы становится причиной быстрого выхода из строя нагревательного оборудования. Ведь котел в данном случае начинает работать в усиленном режиме. Также в домах с такой проблемой в жилых помещениях обычно возникают сквозняки.

Неприемлемые методы

Иногда с целью балансировки отопительной системы и выравнивания температуры радиаторов владельцы, к примеру, частных домов пытаются принимать следующие меры:

Ни тем, ни другим способом проблему неравномерного прогрева батарей, к сожалению, решить нельзя. При увеличении мощности котла температура воды в трубах, конечно же, будет более высокой. Однако это приведет к тому, что радиаторы в ближних к нагревательному агрегату комнатах начнут раскаляться еще сильнее. Батареи же в дальних помещениях все равно останутся холодными. Увеличение мощности циркуляционного насоса станет причиной более быстрой циркуляции теплоносителя по трубам. Это также не решит проблему. Ближние радиаторы все равно будут прогреваться намного сильнее дальних.

Основные методы балансировки

Настройка сети отопления в зданиях, в том числе и загородных малоэтажных, может производиться двумя основными способами:

Наиболее точной при этом считается первая методика. По расходу воды балансировку системы можно сделать максимально качественно. Однако такая методика требует наличия на руках у владельцев дома проекта отопительно сети. В этом документе, помимо всего прочего, должен быть указан расход теплоносителя в каждом контуре в здании.

Регулировка по температуре — метод менее точный, но при этом более простой. Используется такая технология настройки тогда, когда у владельцев дома нет на руках проектной документации отопительной сети. Это не редкий случай. В такой ситуации обычно производится балансировка системы отопления своими руками.

Шаровые краны

Для регулировки перемещения теплоносителя по трубам, помимо всего прочего, используется разного рода сантехническая арматура. Иногда владельцы загородных домов с целью балансировки применяют и просто шаровые краны. Однако такое решение является ошибочным. Шаровые краны, в отличие от специальной арматуры, предназначены только для перекрытия тока теплоносителя.

Специалисты советуют при балансировке отопительной системы использовать совсем другую арматуру. Если настройку предполагается делать по расходу, нужно будет приобрести:

Специальное оборудование

Y-образные вентили называются так, потому что имеют корпус особой конфигурации. После врезки в систему он располагается под оптимальным углом к магистрали. Это сводит к минимуму влияние на вентиль потока жидкости и улучшает точность балансировки. Элементами конструкции такого вентиля являются:

  • ручка управления;

  • внешнее уплотнение штока;

  • латунный спускной кран;

  • устройство запоминания настройки;

  • измерительный ниппель и т. д.

Такое оборудование для балансировки двухтрубной системы отопления поддерживает постоянную разницу давления между подачей и обраткой. В однотрубных коммуникациях вентили этого типа «следят» за постоянным расходом теплоносителя. Есть также универсальные модели, устанавливать которые можно в любые сети.

Для замера температуры радиаторов при использовании второй технологии балансировки системы отопления дома следует использовать специальный контактный термометр. Без такого оборудования процедура настройки в данном случае может оказаться неэффективной. Тактильно точно выровнять температуру радиаторов, конечно же, не получится. Контактный же термометр стоит очень недорого, а использовать его предельно просто. Такой прибор просто прикладывают к поверхностям, и он сразу определяет температуру ее разогрева.

Технология балансировки по расходу

По этой методике настройку отопительной сети в большинстве случаев проводят специалисты. Но иногда по такой технологии регулировку прогрева радиаторов владельцы домов производят и самостоятельно.

Для балансировки отопительной системы в данном случае используются Y-вентили. Также применяются приборы особой конструкции — расходомеры. Балансировочный вентиль со штуцерами при использовании такой методики монтируют на ответвлении обратки. Далее операция проводят следующим образом:

  • берут схему с указаниями расхода теплоносителя на каждую из ветвей;

  • присоединяют электронный блок к штуцерам вентиля;

  • поворотом шпинделя регулируют расход в ветвях.

Таким образом обычно производят балансировку системы отопления в многоэтажных домах. Очень часто ею пользуются и для настройки сети в частных зданиях.

Упрощенная технология

В малоэтажных жилых домах в некоторых случаях может использоваться и немного другая технология балансировки по расходу. Электронные расходомеры стоят, к сожалению, достаточно дорого. Поэтому владельцы не слишком больших частных коттеджей иногда используют для регулировки отопительной сети особый вид балансировочных вентилей — со специальной колбой. Последняя оснащается шкалой расхода теплоносителя. Это позволяет произвести необходимые работы и без использования дорогого электрооборудования. Но настройка в данном случае может быть произведена только относительно грубая.

Балансировка стояков системы отопления и ответвлений при использовании этой технологии позволяет добиться очень неплохих результатов. Но каждый радиатор таким образом настраивать все же не принято. На заключительном этапе при использовании такой методики насос переключают на расчетную скорость движения теплоносителя.

Технология балансировки радиаторов

Настройка отопительных систем по температуре используется обычно только в небольших одноэтажных частных домах и на дачах. К примеру, именно таким образом производится чаще всего балансировка тупиковой системы отопления. Двухтрубные сети этой конструкции в небольших одноэтажных домах, как известно, монтируются достаточно часто.

Балансировка в данном случае производится для каждого конкретного радиатора. Для этого на батареях устанавливается специальный вентиль. Выполняется балансировка системы отопления в частном доме при использовании такой методики следующим образом:

  • на самом дальнем от нагревательного агрегата потребителе открывается вентиль;

  • остальные вентили открываются на определенное число оборотов.

Пример балансировки по температуре

Допустим, в доме имеется 6 батарей, а клапаны откручиваются на пять оборотов. В этом случае на первом радиаторе делают один оборот, на втором — два и т. д. После проведения этой процедуры измеряют температуру корпуса вентилей. Если она слишком высокая, кран слегка прикрывают, если низкая — приоткрывают. Все последующие замеры при применении такой технологии делают не ранее, чем через 10 мин. после предыдущих. Это необходимо для того, чтобы температура металлического корпуса вентиля успела стабилизироваться.

Сами вентили устанавливаются на радиаторах на выходе. От обычных шаровых кранов такая запорная арматура отличается тем, что при каждом обороте она открывается или закрывается на несколько миллиметров.

Какое еще оборудование может использоваться?

Иногда вместо запорно-балансировочных вентилей при регулировке по температуре могут использоваться специальные термостатические клапаны с преднастройкой. Устанавливаются они на подаче.

Балансировочные вентили на выходе в данном случае не монтируются. Дело в том, что термоклапан с преднастройкой одновременно является и обычным и балансировочным вентилем одновременно. При наличии такой запорной арматуры на обратке допускается ставить простой шаровый кран. Можно также врезать сюда отсечной вентиль. Тогда батарея будет выглядеть более эстетично. Из соображения экономии при наличии термовентеля на обратку также можно и совсем ничего не ставить.

Запорная арматура этого типа может быть ручной или автоматической. В последнем случае вентиль дополняется термоголовкой. Считается, что первая разновидность запорной арматуры больше подходит для двухтрубных систем отопления. Ручные же устройства обычно монтируются в однотрубных сетях.

Иногда в систему отопления при балансировке включают также гораздо более дешевые термовентили без преднастройки. В этом случае на подачу или обратку дополнительно монтируются дроссельные шайбы. Их сопротивление при этом рассчитывается таким образом, чтобы получить массовый проектный расход теплоносителя. Шайбы, сделать которые можно и своими руками, например, из монеток, в данном случае будут выполнять роль преднастроек.

Каким рекомендациям стоит следовать при монтаже?

Правильно произведенная гидравлическая балансировка системы отопления позволяет сделать проживание в доме максимально комфортным. Чтобы такие коммуникации в последующем функционировали эффективно, при их проектировании и монтаже стоит следовать таким рекомендациям:

  1. Длина контуров отопления в сети должна быть примерно равна. Для этого по площади каждой комнаты делают разделение трубопровода.

  2. При наличии большого количества контуров в доме целесообразно монтировать коллектор. Преимуществом таких систем является то, что при их наличии появляется возможность использования дополнительного оборудования, предназначенного для ограничения притока теплоносителя в автоматическом режиме.

Основные принципы регулировки

Создавать значительные закрытия при балансировке системы отопления в частном доме или многоквартирном нельзя. Одной из основных целей подобной процедуры является обеспечение максимально свободного движения теплоносителя. Закрытие при проведении балансировки относится к мерам вынужденным.

Добиваться в доме абсолютно одинаковой температуры радиаторов за счет значительной задержки тока теплоносителя в любом случае не стоит. Если разница разогрева батарей будет составлять 3-4 градуса при температуре воды, к примеру, в 80 °С, ничего страшного, скорее всего, не произойдет.

Перед тем, как начинать балансировку однотрубной системы отопления или двухтрубной, обязательно нужно выполнить проверку сети. В магистралях ни в коем случае не должно присутствовать воздушных пробок. Также нужно проверить рабочее состояние фильтров грубой очистки. Разница давления в подаче и обратке должна быть достаточно высокой.

fb.ru

Платы, балансировки литиевых аккумуляторов - сборка и система расположения

Общим свойством всех литиевых аккумуляторов является нетерпимость к перезаряду и глубокой посадке напряжения. Есть около 10 разновидностей литий-ионных и полимерных аккумуляторов с использованием разных составов активных составляющих. Все они отличаются рабочим диапазоном по напряжению, но требовательны к соблюдению границ. Платы – это электрические схемы, внедренные в цепь для поддержания нужных параметров, отключения литиевых аккумулятора в случаях его неисправности. Для зарядки, балансировки, контроля разряда и защиты литиевых аккумуляторов составляются отдельные или совмещенные платы, которые выполняются на твердой подложке.

Балансировочная плата для литиевых аккумуляторов

Зачем нужен балансир при зарядке батареи? При последовательном соединении нескольких банок напряжение суммируется, и емкость батареи будет равна самой низкой, из всех элементов.

Чтобы не допустить перезаряда «ленивой» банки, ее нужно отключить от питания, как только на ней будет достигнуто зарядное напряжение. Это позволит другим элементам продолжить зарядку. Для выполнения контроля за равномерным зарядом служит балансир. Он должен быть включен в цепь с последовательным соединением элементов. Для параллельного соединения балансир не нужен, там уровень заряда распределяется равномерно, как в сообщающихся сосудах.

Плата балансира может быть выполнена отдельно или входить в общий защитный контур MBS для литиевых аккумуляторов. Называется сборка балансировочным шлейфом.

Целью внедрения схемы является недопущение перезаряда отдельных элементов. Если используется один и защищенный аккумулятор, в нем предусмотрен блок от перезаряда.

Плата защиты литиевого аккумулятора

Литиевые аккумуляторы при перезарядке, нагревании могут загореться или взорваться. При проседании напряжения возникают трудности с зарядкой. Каждый случай нарушения режима ведет к безвозвратной потере емкости банки. Поэтому любая сборка из литиевых аккумуляторов содержит защитную плату.

Если используются незащищенные элементы, контроллер заряда-разряда устанавливается непременно. РСВ-плата предусмотрена , как обязательный элемент во всех аккумуляторов для бытовых приборов.

РСВ –платы и РСМ-модули не являются контроллерами, они не регулируют ток и напряжение. Их задача – разорвать цепь, если случилось короткое замыкание, перегрев. Модули допускают разряд до 2,5 В, что опасно. Все модули защиты китайские, продукция выпускается миллионами и вряд ли тестируется каждая микросхема. Это не полноценная защита, аварийная.

Для защиты используют платы заряда и защиты MBS, подбираемые по удвоенной токовой нагрузке, со встроенным балансиром. Платы зарядки и защиты литиевых аккумуляторов представляют контроллеры, которые обеспечивают 2 этапа процесса и обеспечивают нужные параметры. Непременным условием второго этапа зарядки является отключение питания при достижении максимального рабочего напряжения литиевого аккумулятора.

Схемы плат защиты литиевого аккумулятора

Все литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы и собранные батареи должны иметь защиту. Чтобы провести зарядку в 2 этапа, необходимо обеспечить последовательно режим постоянного тока, постоянного напряжения. Используются в сборке РСМ или MBS платы.

Собрать самостоятельно или купить готовые платы для подключения, выбирать вам. Для зарядки литиевых аккумуляторов специалисты используют китайские изделия. Их заказывают на AliExpress, с бесплатной доставкой.

LM317

Простое зарядное устройство, стабилизатор тока.

Настройка заключается в создании напряжения 4,2 В подстройкой резисторов R4, R6. Сопротивление R8 является подстроечным сопротивлением. Погасший светодиод известит об окончании процесса. Недостатком этого устройства считают невозможность запитки от порта USB. Высокое напряжение питания 8-12 В, условие работы этого ЗУ.

ТР4056

Специалисты предлагают, для зарядки литиевого аккумулятора воспользоваться китайской платой ТП4056, с защитой от переплюсовки батарей или без. Купить ее можно на АлиЭкспресс, стоимость единицы обходится примерно в 30 центов.

Максимальный ток в 1 А регулируется заменой резистора R3. Напряжение 5 А, имеется индикатор зарядки.

Этапы контроля:

  • постоянно, напряжение на аккумуляторе;
  • предзарядка, если на клеммах меньше 2,9В;
  • максимальный постоянный ток 1 А, при замене резистора, увеличении сопротивления, ток падает;
  • при напряжении 4,2 В начинается плавное снижение зарядного тока при постоянном напряжении;
  • При токе 0,1С зарядка отключается.

Специалисты советуют покупать плату с защитой или выведенным контактом для температурного датчика.

NCP1835

Зарядная плата обеспечивает высокую стабильность зарядного напряжения при миниатюрном размере платы – 3х3 мм. Этим устройством обеспечивается зарядка литиевых аккумуляторов всех видов и размеров.

Особенности:

  • малое количество элементов;
  • заряжает сильно разряженные аккумуляторы током около 30 мА;
  • детектирует незаряжаемые батарейки, подает сигнал;
  • можно задать время заряда от 6 до 748 минут.

Видео

Посмотрите на видео полный обзор платы заряда ТП4056

batts.pro

Балансировка системы отопления

Экология потребления. Усадьба: Системы отопления практически всех конфигураций требуют балансировки, исключение составляет только разводка по петле Тихельмана. Мы рассмотрим три возможных способа провести балансировку, расскажем о преимуществах, недостатках и уместности каждого из методов, дадим практические рекомендации.

В чем суть балансировки

Гидравлические системы отопления по праву считаются наиболее сложными. Их эффективная работа возможна только при условии глубокого понимания физических процессов, скрытых от визуального наблюдения. Совместная работа всех устройств должна обеспечивать поглощение теплоносителем максимального количества тепла и его равномерным распределением по всем нагревательным приборам каждого контура.

Режим работы каждой гидросистемы основан на взаимосвязи двух обратно пропорциональных величин: гидравлического сопротивления и пропускной способности. Именно ими определяется расход теплоносителя в каждом узле и части системы, а стало быть и количество подводимой к радиаторам тепловой энергии. В общем случае расчёт расхода для каждого отдельно взятого радиатора отражает высокую степень неравномерности: чем больше удалён нагревательный прибор от теплового узла, тем выше влияние гидродинамического сопротивления труб и ответвлений, соответственно теплоноситель циркулирует с меньшей скоростью.

Задача балансировки системы отопления — гарантировать, что проток в каждой части системы будет иметь примерно одинаковую интенсивность даже при временных изменениях режимов работы. Тщательная балансировка позволяет добиться такого состояния, когда индивидуальная регулировка термостатирующих головок не оказывает существенного влияния на прочие элементы системы. При этом сама возможность балансировки должна предусматриваться ещё на этапе проектирования и монтажа, ведь для настройки системы необходима как специальная арматура, так и технические данные на оборудование котельной. В частности, обязательна установка на каждом радиаторе запорных клапанов, в простонародье называемых дросселями.

Особенности работы с разными видами разводки

Однотрубные системы отопления поддаются балансирующей регулировке наиболее просто. Всё благодаря тому, что суммарный проток через радиатор и связывающий байпас всегда одинаков и не зависит от пропускной способности установленной арматуры. Поэтому в системах типа «Ленинградка» работа ведётся не столько над балансировкой протока, сколько над уравнением количества тепла, выделяемого теплоносителем в радиаторах. Говоря проще, главная цель балансировки в таком случае — обеспечить, чтобы к наиболее удалённому радиатору вода поступала при достаточно высокой температуре.

В двухтрубных тупиковых системах действует несколько иной принцип. Каждый радиатор системы представляет собой своего рода шунт, гидравлическое сопротивление которого ниже, чем у всей остальной группы, расположенной далее по направлению протока. Из-за этого значительная часть теплоносителя протекает через шунт обратно к тепловому узлу, в то время как циркуляция далее по системе имеет гораздо меньшую интенсивность. В таких системах отопления приходится трудиться именно над выравниванием протока в каждом радиаторе путем изменения пропускной способности арматуры.

Двухтрубные попутные системы отопления балансировки не требуют вовсе, но при этом имеют сравнительно высокую материалоёмкость. В этом вся прелесть петли Тихельмана: путь, который проходит теплоноситель в цепи каждого радиатора, примерно одинаков, благодаря чему эквивалентность протока в каждой точке системы поддерживается автоматически. Похожим образом дело обстоит с лучевыми системами отопления и водяным тёплым полом: выравнивание протока выполняется на общем коллекторе по поплавковым расходомерам.

Расчётное моделирование

Наиболее конструктивный и правильный метод регулировки — с помощью построения расчётной модели гидравлической системы отопления. Это можно выполнить в таком программном обеспечении как Danfoss CO и Valtec.PRG, либо же в платных продуктах вроде AutoSnab 3D. Не следует бояться платного ПО: как вы увидите позже, его стоимость не идёт ни в какое сравнение с затратами на специальные устройства автоматической балансировки, при этом расчётный проект гидравлической системы предоставит полное представление о системе, режимах её работы и физических процессах, происходящих в каждой точке.

Балансировка с помощью программных расчётов производится посредством построения точной виртуальной копии системы отопления. В разных рабочих средах механизм моделирования протекает с некоторыми отличиями, тем не менее, все программы такого рода имеют дружественный и понятный пользователю интерфейс. Очень важно, чтобы построение выполнялось действительно точно: с указанием каждого фитинга, элемента арматуры, поворотов и ответвлений, присутствующих в реальной системе. Вот какие потребуются исходные данные:

  • паспортные данные котла: мощность, КПД, напорно-расходный график, рабочее давление.
  • сведения о циркуляционном насосе: скорость протока и напор;
  • тип теплоносителя;
  • материал и условный проход труб, температура окружающей их среды;
  • технические сведения обо всей запорной и регулирующей арматуре, коэффициенты местных сопротивлений (КМС) каждого элемента;
  • паспортные данные на запорные клапаны, зависимость их пропускной способности от падения давления и степени открытия.

После построения модели системы вся работа сводится к тому, чтобы обеспечить равенство расхода теплоносителя на каждом радиаторе. Для этого искусственно занижают пропускную способность запорных клапанов на тех радиаторах и цепях, где наблюдается существенное увеличение протока по сравнению с остальными. Когда виртуальная балансировка выполнена, для каждого радиатора выписывают Kvs — коэффициенты пропускной способности. Используя таблицу или график из паспорта клапана, определяют необходимое число оборотов регулировочного штока, после чего эти данные используют для балансировки реальной системы в натуре.

Эмпирический способ

Конечно, отрегулировать систему отопления при числе радиаторов до десяти можно и без предварительного расчёта. Однако этот метод достаточно трудоёмок и занимает очень много времени. Кроме прочего, при такой балансировке не удаётся предусмотреть изменение расхода при работе термостатирующих головок, что сильно снижает точность балансировки.

Алгоритм ручной балансировки несложен, для начала необходимо перекрыть абсолютно все радиаторы в системе. Это делается для того, чтобы максимально близко сравнять температуру теплоносителя на входе и выходе из теплового узла. Весь этот процесс занимает около часа, при этом необходимо установить циркуляционный насос на максимальную скорость и убедиться в отсутствии воздушных пробок в системе.

Следующий шаг — полное открытие запорного клапана на наиболее удалённом радиаторе (зачастую на последнем радиаторе этот клапан не устанавливается вовсе). Спустя 10–15 минут проводится измерение температуры нагрева крайнего радиатора, она при дальнейшей балансировке будет использоваться как эталонная.

Далее нужно приоткрыть запорный клапан на предпоследнем радиаторе. Степень открытия должна быть такой, чтобы нагрев произошёл до эталонной температуры и при этом на последнем радиаторе температура нагрева не снизилась. Грань очень тонкая, и работа сильно осложняется инерционностью радиаторов: после каждого изменения положения штока клапана на алюминиевом радиаторе необходимо выждать не менее 15 минут, на чугунном — порядка 30–40 минут. В этом и есть вся суть ручной балансировки: продвигаясь от наиболее удалённого радиатора к самому первому в цепочке необходимо снижать пропускную способность, обеспечивая поддержание одинаковой температуры на каждом нагревательном приборе. Регулировка должна проводиться очень тонко и аккуратно, ведь резкое увеличение протока в середине контура приведёт к падению температуры в отдалённой его части, соответственно нужно будет потратить еще 15–20 минут, чтобы вернуть систему к исходному состоянию.

Отладка в автоматическом режиме

Существует некая золотая середина между двумя описанными выше способами. Специальное оборудование для автоматической балансировки гидравлических систем отопления позволяет провести настройку с очень высокой точностью и в достаточно короткие сроки. На текущий момент основным техническим решением для таких целей считается «умный» насос Grundfos ALPHA 3, укомплектованный съёмным передатчиком, а также фирменное приложение для мобильных устройств. Средняя цена комплекта оборудования составляет порядка $300.

В чём суть затеи? Насос обладает встроенным расходомером и может обмениваться данными со смартфоном или планшетом, где производится обработка всей информации. Приложение работает как путеводитель: пошагово направляет пользователя и указывает, какие манипуляции нужно проводить над разными частями системы отопления. При этом в базе приложения сохраняются отдельные комнаты с указанным числом нагревательных приборов, имеется возможность выбирать разные типы радиаторов, указывать их мощность, необходимые нормы обогрева и прочие данные.

Процесс происходит предельно просто и полностью демонстрирует алгоритм работы программы. После сопряжения с передатчиком и подготовки к работе от системы отключаются все радиаторы, это необходимо для измерения нулевого расхода. После этого запорные клапаны на каждом радиаторе поочередно открываются полностью. При этом расходомер в насосе отмечает изменения в протоке и определяет максимальную пропускную способность каждого нагревательного прибора. После того как все радиаторы будут внесены в базу программы, производится их индивидуальная регулировка.

Настройка запорного клапана на радиаторах происходит в режиме реального времени. Приложение имеет звуковую индикацию для возможности работы в труднодоступных местах. Балансировка требует тонкой подстройки запорного штока до такого положения, при котором текущий расход в системе сравняется со значением, рекомендованным программой. По завершении работы с каждым радиатором приложение формирует отчёт, в который включены все нагревательные приборы системы и расход теплоносителя в них. После выполнения балансировки насос ALPHA 3 может быть снят и заменён на другой с аналогичными параметрами производительности. опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Балансировка системы отопления в частном доме: Как распределить тепло

Для правильной работы системы отопления необходимо провести ее балансировку. Эта процедура не только повысит комфорт, но и поможет сэкономить на отоплении.

Балансировка системы отопления в частном доме зачастую является необходимой процедурой. Как правило, выполнять ее нужно еще при изначальном обустройстве. Впрочем, иногда хозяевам везет, и даже пропуск данной операции никак не влияет на качество домашнего отопления.

Балансировка системы отопления

  • Симптомы неполадок
  • Необходимые инструменты
  • Работа с однотрубной и двухтрубной системой
  • Работа с лучевой разводкой и теплыми полами

Однако бывают и другие ситуации. Например, если вы при входе в самую дальнюю от котельной комнату замечаете, что там определенно гораздо холоднее, чем в других, то это повод задуматься о равномерности распределения теплоносителя.

Дело в том, что любая жидкость, согласно одному из основных гидравлических законов, предпочитает течь по пути наименьшего сопротивления. Если предоставить теплоносителю идти так, как вздумается, то он не станет заботиться о том, чтобы равномерно прогреть все радиаторы, находящиеся в доме. Вот почему балансировка зачастую просто необходима.

Симптомы неполадок


Стоит сразу сказать, что просто из любви к искусству лезть к вентилям не нужно. У многих специалистов технической направленности есть любимая фраза: «Работает — не трогай». Здесь ее тоже вполне можно применить. Если вы не замечаете каких-либо негативных признаков в работе отопительной системы, то пусть она функционирует в текущем режиме. Если вы наобум покрутите краны, то можете, наоборот, все разбалансировать, и потом придется это исправлять.

Давайте рассмотрим те явления, которые являются явными признаками отсутствия балансировки:

  • разница температур в помещениях. Как уже говорилось выше, при некачественной балансировке или полном ее отсутствии в одних комнатах будет гораздо холоднее, чем в других. Самые близкие к котлу помещения будут мучить вас удушливой жарой, а в самых дальних вы будете мерзнуть;
  • одна из батарей отопления постоянно журчит. Такой шум свидетельствует о неполадках в токе теплоносителя;
  • теплый пол, залитый бетонной стяжкой, неравномерно прогревает поверхность.

Если вы только что смонтировали новую отопительную систему, то она априори нуждается в балансировке, независимо от наличия каких-либо признаков.

Следует учесть, что далеко не каждая проблема в работе отопительной системы связана с ее балансировкой. Наоборот, бывают случаи, когда проводить эту операцию абсолютно бессмысленно:

  • завоздушенность системы;
  • протечка;
  • образование засора;
  • нарушение работоспособности расширительного бака.

Все эти факторы могут привести к неравномерному прогреву помещений. Балансировка здесь не поможет. Нужно устранять причину, по которой нарушена работоспособность системы. Например, чтобы разобраться с завоздушенностью, воспользуйтесь кранами Маевского, которые обычно установлены на радиаторах. С их помощью можно легко и быстро изгнать воздух из того места, где ему быть не положено. Как только справитесь с воздушной пробкой, ток теплоносителя сразу восстановится. 

Что касается других причин, то все очевидно. Протечку нужно заделать (или заменить поврежденный элемент на новый), засор устранить, расширительный бак починить (как правило, проблема заключается в разрыве мембраны). Только после этого, если проблемы с распределением теплоносителя все же сохраняются, можно провести балансировку.

Если вы живете во многоквартирном доме, то вопрос, как отбалансировать систему, не стоит. Напротив, своими руками вам туда лезть вообще нельзя, поскольку любые неверные действия негативно скажутся не только на вашей квартире, но и на соседских. Если вы заметили проблемы с отоплением в таком жилище, то обратитесь в управляющую компанию — решение подобных ситуаций находится исключительно в их компетенции.

Что касается частного дома с автономной системой отопления, некоторые хозяева считают, что можно просто регулировать поток теплоносителя в радиаторах с помощью обычных запорных шаровых кранов. На самом деле, это не так.

То есть, если вы откроете такой кран всего наполовину, то объем поступающей жидкости, конечно, снизится, тем самым изменится и температура в помещении. Но вот с запорным оборудованием вскоре возникнут проблемы. Шаровой кран не предназначен для таких манипуляций, его жизненные принципы просты: ему необходимо быть либо полностью открытым, либо полностью закрытым. Любые полумеры ухудшают его работоспособность, а затем и вовсе выводят из строя.

Поэтому балансировку нужно проводить, как говорится, с умом. А о том, как это сделать, расскажем сейчас подробно.

Необходимые инструменты


Если вы спросите профессионала по сантехническим работам, какой прибор понадобится для проведения операции балансировки, то, скорее всего, услышите про тепловизор. Он используется для определения уровня прогрева всех элементов отопительной системы. Но стоимость такой «машинки» довольно высока. Покупать прибор ради одной операции смысла нет. В принципе, можете попробовать взять его в аренду, если найдете. Но давайте все же попробуем обойтись более простыми и доступными средствами.

Например, вам вполне достаточно будет следующих вещей:

  • электронный контактный термометр. Необходим для измерения температуры нагрева отопительного оборудования;
  • отвертка;
  • ключ-шестигранник, с помощью которого производится поворот штока балансировочного клапана;
  • бумага и маркер или карандаш.

В идеале, надо бы запастись схемой разводки, по которой собиралась отопительная система. Но зачастую проектная документация попросту отсутствует, ибо сборка производилась по временным зарисовкам и практически «на коленке».

В таком случае, придется восполнить недостающее. Вам нужно сделать на бумаге хотя бы примерную зарисовку того, как располагаются все элементы отопительной системы. На этом плане необходимо указать, в какой последовательности радиаторы подключены к контуру и насколько они удалены от котельной.

Вторым этапом подготовки является промывка грязевика, расположенного на входе в отопительный котел. Затем разогрейте отопительный прибор до максимальной мощности. Как правило, температура теплоносителя при этом должна составлять примерно 80 градусов. Этот процесс не зависит от того, какая погода стоит на улице — разогревать все равно нужно.

Работа с однотрубной и двухтрубной системой


Стоит сразу сказать, что процедура балансировки различается в зависимости от того, с какой системой вы работаете. Для однотрубной и двухтрубной процедура одна, для коллекторной и теплых полов — другая. Начнем с первой.

Суть процедуры проста. Необходимо сначала измерить текущий температурный режим у всех радиаторов. При обнаружении критической разницы в показателях гармония достигается путем регулировки потока с помощью специальных балансировочных кранов, расположенных у входа в батарею. Пошагово процедура выглядит следующим образом.

  1. После того как котел прогрел теплоноситель до максимально возможной температуры, откройте все клапаны, отвечающие за регулировку тока.
  2. измерьте температуру жидкости на выходе ее из котла. Для этого необходимо приложить электронный контактный термометр к тому патрубку, с помощью которого к водонагревателю подсоединяется труба, ведущая к радиаторам и прочим отопительным приборам.
  3. Перейдите к радиатору, который расположен ближе всего к котельной. По очереди приложите термометр к трубам, по которым теплоноситель подается и уходит. В идеале, разница температур должна составлять не более 10 градусов между притоком и оттоком. Если этот показатель в норме, то с данным радиатором проблем нет.
  4. Произведите проверку каждого радиатора точно так же, как описано в третьем пункте. Результаты наблюдений обязательно записывайте.
  5. Теперь сравните показатели, полученные на входной трубе первой и последней батареи в контуре. Если разница находится в пределах двух градусов, то у первой пары радиаторов прикройте балансировочные вентили на пол-оборота или на целый оборот. Затем снова произведите измерения.
  6. Когда добьетесь таким образом разницы от трех до семи градусов между первой и последней батареей, у первых двух радиаторов снова прикройте вентили, теперь уже процентов на 50–70. У обогревателей, расположенных в середине контура, произведите ту же процедуру, но на 30–40 процентов. Радиаторы, завершающие систему, не трогайте.
  7. После проведения всех этих процедур подождите полчаса. За это время радиаторы прогреются уже с учетом нововведений. Снова произведите замеры. Если разница между первым и последним радиатором составляет 2–3 градуса, то все нормально. Если нет, то снова повторите настройку каждого обогревателя. Вентили следует перекрывать понемногу, на четверть или половину оборота. Когда добьетесь того, чтобы температура во всех прогретых батареях стала одинаковой, процедура будет завершена.

Такая процедура прекрасно подходит для балансировки двухтрубной закрытой отопительной системы. Конечно, количество оборотов вентилей во время регулировки может варьироваться — все зависит от конкретно вашего дома. Поэтому не поворачивайте их сразу сильно, лучше все делать постепенно. С помощью терпения и регулярных замеров вы сможете добиться идеального результата.

Что касается однотрубной системы, к контуру которой обычно подсоединено не более четырех радиаторов, то она не нуждается в таком дотошном подходе. Как правило, ее регулировка производится путем небольшого перекрытия притока теплоносителя в батарею, которая размещена ближе всех к нагревательному котлу.

Работа с лучевой разводкой и теплыми полами


Как уже упоминалось выше, для коллекторной разводки используется несколько иная процедура. Она подходит как для радиаторов, так и для теплых полов — в общем, для балансировки всей системы, подключенной к одному узлу.

Настройка может осуществляться двумя разными способами. Для первого из них на коллекторе должны иметься ротаметры. Эти элементы представляют собой прозрачные колбы и являются расходомерами. Для балансировки вам потребуется произвести некоторые расчеты. При этом используется следующая формула:

G=0,86xQ/Δt

Буквой G в данном случае обозначается массовый расход нагретого теплоносителя, который течет по контуру. Единица измерения — кг/ч. Буква Q обозначает количество тепловой энергии, которая должна выделяться отопительным контуром, оно измеряется в Вт. Что касается Δt, то это разность температур, полученных на входе в петлю контура и на выходе из нее. Расчетное значение данного параметра составляет 10 градусов.

Таким образом, вы можете посчитать, сколько литров нагретого теплоносителя должно проходить через определенный участок контура за минуту. Необходимое количество выделяемого тепла можно посчитать, исходя из стандартных значений. Согласно им, на каждый квадратный метр площади необходимо 100 Вт.

Приведем пример расчета. Допустим, площадь вашей комнаты составляет 20 м2.  Значит, на ее обогрев необходимо 2 кВт тепловой энергии. Подставляем полученное значение в формулу, приведенную выше, и получаем следующий результат:

0,86×2000/10=172 кг/ч

На расходомерах значения указываются в л/мин, поэтому необходимо конвертировать значение, поделив полученный показатель на 60. Получается примерно 2,87 л/мин.

После проведения расчетов процедура балансировки осуществляется следующим образом.

  1. Заполните и опрессуйте отопительный контур. Нагревательный котел можно при этом не включать. А вот циркуляционный насос обязательно требуется запустить.
  2. Термостатические вентили на второй части коллектора перекройте, это делается вручную с помощью специальных колпачков.
  3. Теперь откройте первый вентиль. Произведите настройку ротаметра, который ему соответствует, с помощью нижнего кольца — его нужно вращать. Таким образом, задайте определенный уровень расхода теплоносителя.
  4. После того как разберетесь с первой группой вентиль + расходомер, закройте этот кран и переходите ко второй паре.
  5. Таким образом, по очереди произведите настройку каждого ротаметра. В завершение откройте их все и проверьте, правильно ли каждое устройство показывает расход теплоносителя.

Если ротаметров нет, то процесс производится по результатам измерения температуры в петлях контура. Процедура в таком случае будет довольно муторной и долгой.

Если вам необходима балансировка не теплого пола, а радиаторов, подключенных с помощью лучевой разводки, то все делается точно так же. Для большей уверенности можно ориентироваться и на коллекторные ротаметры, и на температурные замеры. Уверены, что после прочтения сегодняшней статьи проблем с балансировкой у вас не возникнет. Успехов!

опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

как настроить оборудование своими руками

Кондиционирование

Владельцы загородных домов, в которых установлена автономная система отопления, часто сталкиваются с такой проблемой, как неравномерное прогревание радиаторов. Явление становится по-особому выраженным в многоконтурных конфигурациях. Зачастую к нему приводит неграмотный монтаж оборудования или выбор неподходящей схемы. Решить проблему можно простым методом — балансировкой системы отопления.

1

Общая информация

Не секрет, что все бытовые и промышленные приборы, которые взаимодействуют с жидкостью, работают по общеизвестному закону гидравлики: все жидкие составы направляются по пути минимального сопротивления. Если рассмотреть отопительную систему, то здесь правило действует следующим образом: теплоноситель устремляется через первый радиатор или ищет кратчайший контур теплого напольного пола.

В связи с этим, отдаленные участки помещения прогреваются намного хуже, что негативно сказывается на общем микроклимате в комнате. Чтобы восстановить равномерное распределение потоков, нужно выполнить комплексную балансировку системы отопления в частном доме. Что касается частоты выполнения процедуры, то здесь нет каких-либо конкретных ограничений. Теоретически, балансировку нужно проводить постоянно, тем более, если в помещении проложена сложная обогревательная система.

Балансировка двутрубной системы отопления.

На этапе проектирования схемы инженер должен заложить оптимальный расход теплоносителя на каждый элемент отопительного оборудования или контур теплого пола. По завершении монтажных работ, заполнения и опрессовки системы ему нужно отрегулировать подачу тепла, учитывая расчеты проекта.

Следует отметить, что расчет подходящей потребности в тепловых ресурсах делается для наиболее холодных условий. В связи с этим на этапе настройки нужно полностью открыть радиаторные или другие вентили, а котловую установку вывести в максимальный режим работы.

Проводить балансировку системы отопления многоэтажного дома своими руками не рекомендуется. Это может понадобиться только при таких обстоятельствах:

  1. 1. Если батареи, которые находятся у котла, прогреваются намного быстрее остальных, что создает неравномерный микроклимат.
  2. 2. Если при работе радиатора слышится интенсивный шум, напоминающий журчание протекающей воды.
  3. 3. Если трубы, которые замоноличены в стяжку, не дают равномерного прогрева напольного покрытия.
  4. 4. Если наладка отопительной разводки проводится самостоятельно.

Последний радиатор двухтрубной системы отопления

Описание самотечной системы отопления в частном доме

2

Противопоказания к проведению процедуры

Кроме факторов, указывающих на необходимость балансировки отопления, существуют и противопоказания к выполнению такого действия. Итак, регулировку подачи теплоносителя не нужно проводить при:

  1. 1. Отсутствии существенных ошибок и сбоев в работе радиаторной сети и теплого напольного покрытия. Инженеры не рекомендуют лишний раз откручивать вентили, так как из-за отсутствия опыта можно только усугубить ситуацию.
  2. 2. Определении проблем следующего характера: если в батареях появился воздух, а в вентилях замечен засор, протечка или разрыв. Перед тем как начать балансировку, необходимо восстановить поврежденные узлы. Возможно дефект можно будет устранить без регулировки.

Также ни в коем случае нельзя настраивать центральную отопительную систему многоэтажного дома, врезая в общие стояки краны и клапаны. В качестве исключения можно взять современные новостройки, имеющие автономный тепловой ввод в каждый жилой объект.

Также специалисты советуют избегать «прижимания» протока обычным шаровым краном. Чтобы система прослужила долго и качественно, шток должен быть полностью открытым или закрытым. Промежуточная позиция негативно скажется на сроке службы арматуры.

Правильный монтаж отопления в частном доме

3

Инструменты и подручные средства

При желании осуществить балансировку двухтрубной системы отопления важно знать, какие инструменты и приборы могут для этого понадобиться. На самом деле, действие осуществляется с помощью минимального набора приспособлений. В их числе:

  1. 1. Электронный контактный термометр.
  2. 2. Отвертка.
  3. 3. Барашек или ключ, обеспечивающий вращение штока. В большинстве случаев мастера используют для такой задачи обычный шестигранник.
  4. 4. Лист бумаги и карандаш.

Двухтрубная система отопления

В профессиональной сфере для балансировочных работ также задействуется тепловизор. Он позволяет точно определить, где присутствует слишком высокий уровень прогрева, а где он существенно занижен. Прибор стоит недешево, поэтому лучше обойтись подручными средствами.

Помимо бесконтактного термометра, для регулировки задействуется дистанционный пирометр. Известно, что он способен измерять температуру блестящих поверхностей с минимальными отклонениями.

При отсутствии схемы разводки системы отопления по помещению придется составить ее самостоятельно на листе бумаги. Правильно составленный эскиз позволит быстрее разобраться в очередности подключения отопительных узлов к магистралям, а также определить их отдаленность от помещения топочной. На этапе самостоятельной настройки оборудования необходимо осуществить комплексную промывку грязевика на входе в котел, а также разогреть систему до 70−80 градусов Цельсия.

Водяное отопление в частном доме своими руками и его монтаж

4

Регулировка радиаторной сети

В последнее время особой популярностью пользуется метод балансировки радиаторной сети, который подходит и для 1-трубных, и для двухтрубных систем. Регулировка коллекторной разводки и теплого напольного покрытия осуществляется немного иначе. Методика подразумевает измерение текущей температуры радиаторов, а также восстановление сбалансированного режима работы посредством ограничения расхода жидкости-теплоносителя. Отбалансировать батарею можно и с помощью термометра.

Для этого нужно прогреть теплоноситель до нужной температуры, а затем срочно открыть все клапаны. Если на мониторе не отображается текущая температура теплоносителя, ее нужно определить своими руками, приложив термометр к металлическому патрубку на выходе.

Дальше нужно замерить температуру первого радиатора в двух точках — возле подающего и обратного контура. При наличии разницы в пределах 10 градусов Цельсия необходимости проводить балансировку нет. Затем действие осуществляется со всеми остальными приборами. На этом этапе инженеру важно записывать все показания, чтобы потом отталкиваться от них при настройке каждой ветви отопления.

Балансировка системы отопления.

При разнице температуры больше двух градусов на подаче первого и последнего радиатора достаточно прикрыть вентили двух первых батарей на 0,5−1 оборот и выполнить повторный замер. Если показатели разницы варьируются в диапазоне 3−7 градусов, краны регулировки первых элементов нужно закрыть на 50−70%, а средних — на 30−40%. Что касается последних кранов, то их лучше оставить в прежнем положении.

Через 20−30 минут, когда батареи слегка прогреются, нужно повторить измерения, добиваясь нормальной разницы в 2 градуса Цельсия. При регулировке длинных магистралей возможен вариант наличия разницы в 3 градуса.

Процедура настройки проводится до тех пор, пока требуемый сбалансированный режим прогрева не будет достигнут. Но нельзя слишком увлекаться, закручивая краны очень туго. Подобный подход не позволит достичь высокой экономии ресурсов, а лишь усугубит проблему неравномерного прогревания элементов отопительной системы.

5

Теплый пол и лучевая разводка

Не секрет, что контуры теплых напольных покрытий и радиаторы лучевой схемы присоединены к одному общему узлу — гребенке. В таком случае разбалансировка будет выполняться прямо на коллекторе. Что касается подходящего способа настройки, то он определяется наличием ротаметров — специальных колб, которые монтируются на подающей или обратной стороне.

Для правильной настройки подачи теплоносителя, необходимо провести несколько расчетов по такой формуле: G = 0.86 x Q / Δt. Она читается следующим образом: G — это массовый расход теплоносителя, который протекает по контурам. Единицей измерения является объем воды в килограммах за час. Латинская буква Q указывает на объем теплового потенциала, который должен давать контур. Показатели измеряются ваттами. Δt — это показатель разницы температур на входе и выходе. Для определения точной мощности каждого напольного контура нужно оценить потребность в тепле каждой комнаты. Для этого задействуется удельное соотношение 100 Вт/м2 площади помещения.

Давление в системе отопления

6

Пошаговые инструкции

Чтобы успешно отбалансировать отопительную систему, нужно придерживаться определенного руководства. Балансировка стоякового радиатора, контуров и петель теплых напольных покрытий состоит из таких этапов:

  1. 1. Для начала необходимо запустить насосное оборудование в заполненной и опрессованной системе теплых полов. При этом запуск котла не обязателен.
  2. 2. Посредством колпачков ручной регулировки нужно закрыть термостатические вентили на второй части гребенки.
  3. 3. После полного открытия первого вентиля и выбора подходящего ротаметра требуемый объем теплоносителя нужно выставить с помощью нижнего кольца расходомера.
  4. 4. По завершении настройки нужно снова перевести вентиль в закрытое состояние, а затем начать настраивать следующий контур. В итоге останется открыть все регуляторы, а также оценить текущий расход воды.

Для регулировки батарей лучевой разводки используется аналогичная технология. Чтобы убедиться в достоверности конечного результата, необходимо сравнить 2 варианта — по расчетному расходу, а также текущему прогреву радиатора.

Многие пытаются достичь высокой экономии электроэнергии с помощью покупки коллектора без ротаметров. Однако такое решение — большая ошибка, которая продлит процедуру настройки на несколько дней.

7

Первые действия при превышенном давлении

При работе обогревательных контуров случается не только снижение давления в системе, но и повышение его показателей до недопустимого уровня. Такое явление объясняется следующими причинами:

  1. 1. Сбои и повреждения в регулирующем механизме. Во время снижения температуры он может указывать на отключение подачи теплоносителя от котла. Устройство обогревательной системы не исключает подобную неисправность, но она решается очень просто и без каких-либо сложных расчетов. Все, что потребуется от владельца котла, — провести настройку реулятора, избегая полного закрытия клапана.
  2. 2. Повреждение системы автоматики. Зачастую подобная неприятность случается при неправильном расчете и монтаже оборудования. В результате отопительные контуры постоянно подпитываются жидкостью, что способствует превышению допустимого давления. Устранить неприятность можно следующим образом: для этого нужно закрыть одну линию и наладить автоматику циркуляции.
  3. 3. Неправильные действия владельца. Человеческий фактор — это одна из наиболее распространенных причин превышения давления в системе отопления. Зачастую встречается такое явление, что при закрытии одного из кранов человек забывает открыть задвижку. Подобное происшествие проявляется при использовании каминного отопления. Перед тем как принять какие-либо действия, необходимо оценить состояние кранов подачи теплоносителя. Если один из них закрыт, нужно немедленно открыть его.
  4. 4. Загрязнённость фильтра. Еще одной распространенной причиной появления высокого давления является чрезмерная загрязненность фильтра. В таком случае достаточно вовремя очистить его от всевозможного мусора, а затем провести тестовый запуск отопительной системы. Порой приходится дополнительно устанавливать новый фильтр.

Можно с уверенностью заявить, что гидравлическая балансировка системы отопления — это залог бесперебойной, качественной и продуктивной работы отопительных контуров. Приступать к такой процедуре можно только после завершения всех работ по монтажу, замены радиаторов и изменения конфигурации отопления. При соблюдении простых правил и рекомендаций регулировка СО в частном доме будет выполнена наилучшим образом.

Балансировка системы отопления. Традиционный метод против GRUNDFOS ALPHA3

oventilyacii.ru

Mitsubishi i-MiEV ЭлектроКлоп › Бортжурнал › Делаем балансировку батареи, поможет ли?

Полный размер

После выявления уменьшения реального пробега Клопа, спустя два года эксплуатации, www.drive2.ru/l/10345650/ собрался таки сделать балансировку батареи. Балансировку решил делать в том же дилерском сервисе, где и делал последнее ТО — Рольф-Центр. Когда записывался на ремонт мастер приёмщик вежливо поинтересовался откуда, мол я знаю про такое понятие, как балансировка. Машину пригнал вечером, на следующий день забрал. Авто подключают через OBD интерфейс, к ноутбуку с программой и он гоняет батарею несколько часов, выравнивая напряжение по "банкам". Есть ещё возможность определения остаточной ёмкости батареи, но на эту процедуру требуется уже минимум 8 часов, при этом участие человека в данном процессе обязательно, оператор должен периодически заряжать, разряжать батарею до нужных величин и контролировать работу программы. Разброс по напряжению на "банках" был небольшой, несколько десятых вольт, после балансировки все "банки" имели напряжение строго по 8 вольт. Удалось шпионским способом сфоткать внутреннюю документацию-инструкцию по проведению данных операций. Работа была выполнена по гарантии, после выезда со станции заметил, что ячейки заряда убывают теперь равномерно, вне зависимости от их расположения (ближе к краям или середине). Осталось совершить контрольный заезд на дачу и проверить возрос ли запас хода. P.S. Пока ждал выдачу машины с сервиса, подъехал Mavix и привёз купленные нами вскладчину из Китая 8 кабелей тип-1 — тип-2, для зарядки 16 амперным током. Про них напишу отдельно позже. Попутно выяснилась проблема — ЭЗС на Магистральном переулке у РОЛЬФ-Центр не заряжает Миевы от разъёма Mennekes( Позже выяснилось, что и зарядка у метро Калужская страдает тем же.

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Цена вопроса: 0 ₽ Пробег: 29700 км

Нравится 49 Поделиться: Подписаться на машину

www.drive2.ru

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *