Балансировка отопления и возможности GRUNDFOS ALPHA3

Среди многообразия систем отопления существуют экономичные и малобюджетные виды отопления. Взяв стальной бак и поместив его в печь, можно соорудить простой котел, а в качестве элементов обогрева вполне сойдет труба большого диаметра, проложенная по периметру дома.  Такой вид систем отопления малобюджетен, прост, и не требует дополнительных манипуляций по калибровке и балансировке. Но отапливать свой дом таким "тpубoпpоводом" будет затратно, особенно в морозы. Отдача тепла "труб-радиаторов"  мала и требует времени для прогрева системы отопления. В народе принято называть такой вид систем отопления "самотёчная" или "гравитационная". В такой системе отопления отсутствуют насосы, а теплоносителем служит вода. В современной системе отопления присутствует множество нововведений. Все эти новаторские изобретения увеличивают не только КПД теплоотдачи, но и повышают энергоэффективность и экономичность системы отопления в целом. Конечно, стоимость "умной" системы отопления куда выше "трубопроводной", однако, сезонная экономия на отапливании дома намного меньше, одним словом - в разы дешевле и выгоднее.

Все современные системы отопления требуют в первый пуск калибровки, или как говорят монтажники теплотехники  сантехники - балансировки системы отопления. Сбалансированная система отопления становится экономичной, менее шумной и более энергоэффективной. Каждый монтажник это может подтвердить, а те кто еще не в курсе, то советуем ознакомиться. Потому, как современная экономичная тихая система отопления - есть сбалансированная система, экономящая затраты и бюджет.

Назначение гидравлической балансировки системы отопления

Вне зависимости от сложности конструкции отопления доставка тепла к батареям, рассчитанного  объема теплоносителя, должна обеспечивать нормальный обогрев помещения. В режиме правильной работы каждый радиатор должен получить столько теплоносителя, сколько необходимо. Однако, нам известно, что наибольшее количество теплоносителя всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления. Для исключения таких случаев необходима гидpавлическая балансиpовка системы отопления.

Что происходит в несбалансированной системе отопления? Если балансировка не сделана, то огромное количество теплоносителя попадет в ближайшие к котлу элементы отопления (батаpеи, теплые пoлы, бoйлеpы), а самые дальние практически ничего не получат. В одних помещениях будет периодически  жарко, в других же холодно. При этом котел функционирует в режиме средней и максимальной мощности. Посмотрев рисунок ниже увидим общую картину  pаспределения тепла по системе в двух вариантах: разбалансированной и сбалансирoванной.

Что дает гидравлическая балансировка системы отопления?

1) Равномерный прогрев всех отопительных приборов;

2) Работа котла в нормальном режиме с экономией энергоносителей;

3) Исчезновение шума больших объемов воды, протекающих с высокой скоростью через узкие элементы теплых полов и радиаторов отопления.

Методы выполнения балансировки 

Балансировку системы отопления в домашних условиях можно выполнить двумя способами:

1) Установить балансировочные краны и произвести калибровку используя электронный расходомер. Назначение таких кранов можно прочитать в статье: "Назначение и особенности балансировочного клапана".

2) Установить умные насосы, например GRUNDFOS ALPHA2 с функцией AUTO ADAPT.

3) Произвести балансировку системы используя насосы GRUNDOFS ALPHA3 c модулем дистанционной настpoйки GRUNDFOS ALPHA READER MI401.

Если расcматривать методы балансировки отопления с точки зрения простого пользователя, то производится калибровка систем отопления по двум видам балансировок:

1) По расчетному расходу теплоносителя с помощью электронного расходомера;

2) По температуре в помещении и температуре элементов теплоотдачи.

Второй метод самый простой и его может выполнить любой человек повертев вентили радиаторов и ручки коллекторов теплого пола. Однако, такой метод регулировки даст краткосрочный результат, и при первой же смене температуры окружающей среды или режима работы котла произойдет мгновенный дисбаланс.

Самый результативный метод балансировки - это калибровка с использованием балансировочных вентилей или установка "умных насосов". Благодаря таким устройствам расход теплоносителя в контурах системы отопления будет всегда одинаков ни больше и не меньше порции необходимой для обогрева площади. Следовательно, котлу необходимо меньше энергоресурсов на поддержание комфортного тепла.

Установка балансировочных кранов в уже имеющуюся систему отопления иногда нецелесообразна по разным фактам причин. До появления насосов GRUNDFOS ALPHA3 это было проблематично, но все же можно было корректировать  и повышать КПД с использованием "умных насосов" GRUNDFOS ALPHA2. Эти насосы позволяли сбалансировать систему отопления  имея специфичный для таких работ  инструмент. А это уже необходимость в опыте установки и балансировке.

Насосы GRUNDFOS ALPHA 3 - инновации энергосбережения 

В начале 2016 года на рынке появились насосы GRUNDFOS серии ALPHA3. Данный продукт произвел фурор на рынке насосного оборудования систем отопления. В этом же году насосы ALPHA 3 были удостоены награды  Plus X Award.

Пользующийся большим спросом во всем мире, новый GRUNDFOS ALPHA3 был отмечен знаком качества Plus X Award 2016 в категориях «Инновации», «Высокое качество», «Функциональность» и «Экология».  Получение такой награды означает прорыв в сфере технологий, и изобретении новаторской продукции. Plus X Award - это приз за инновационные технологии, конкуренцию и жизненный стимул продукции компаний. Plus X Award чтит производителей за их преимущество и  качества. Альберт Эйнштейн однажды сказал: "Больше, чем прошлое, это будущее, которое меня интересует, так как именно там я намерен жить." С этим принципом Plus X Award отличает продукты, которые являются инновационными и жизнеспособными для будущего и обладают по крайней мере одним "Plus Х" фактором. GRUNDFOS ALPHA3 заслужил победу в семи номинациях "Plus X".

Но достижения серии ALPHA3 на этом не остановились. В 2016 году GRUNDFOS ALPHA3 был снова удостоен награды Perpetuum 2016. Награда была получена за достижения в системе упрощённой гидравлической балансировки ALPHA3 от Grundfos. А это большой шаг к экономичности отопления, так как награда Perpetuum 2016 присуждается Германской программой энергосбережения (DENEFF) за достижения в области энергоэффективности.

Основное достижение серии ALPHA3 - это возможность качественной и быстрой балансировки системы отопления без глобальных изменений.  Кстати, если Вы занимаетесь монтажом систем отопления, то Вам просто необходимо приобрели себе такой насос.

Возможности насосов GRUNDFOS ALPHA3

Благодаря насосу ALPHA3 Вы всегда сможете быстро и без особых усилий отбалансировать любую систему отопления, даже если в последующем там будет стоять другой циркуляционный насос. Почему так? Да дело в том, что благодаря специальному ПО и устройству ALPHA READER насосы GRUNDFOS ALPHA3 могут работать в режиме электронного измерителя расхода и температуры теплоносителя. Это позволяет без покупки специализированного инструмента и оборудования балансировать систему отопления с малыми затратами. Балансировка таким методом будет приравнена работе высококвалифицированных бригад.

Циркуляционные насосы ALPHA3 являются модификацией серий ALPHA2 и ALPHA2 L, что предоставляет весь функционал и плюсы ALPHA2. Недостатки предшественников были проанализированы и доработаны. Как и предшественники ALPHA3  доступны в разных исполнениях для работы с типами жидкостей:

1) чистые, невязкие, неагрессивные и невзрывоопасные жидкости без твердых включений или волокон;

2) охлаждающие жидкости без содержания минеральных масел;

3) бытовая горячая вода жесткостью макс. 14 °dH, макс. 65–70 °С;

4) умягченная вода.

Кинематическая вязкость воды υ = 1 мм2/с (1 сСт) при 20 °C.

При использовании циркуляционного насоса для перекачивания более вязкой жидкости снижаются рабочие характеристики гидравлической системы.

Пример: 50 % раствор гликоля при 20 °C имеет вязкость приблизительно 10 мм2/с (10 сСт), и производительность насоса падает приблизительно на 15%. Исключите добавки, способные оказать негативное воздействие на работу насоса. Подбор насоса необходимо осуществлять с учетом вязкости перекачиваемой жидкости.

Насосы ALPHA3, ALPHA2 и ALPHA2 L являются регулируемыми насосами и напор может изменяться пропорционально или поддерживаться на постоянном уровне, путем регулирования частоты вращения.  Плюс таких насосов в снижении напора в ответ на уменьшение теплопотребления.

Давайте рассмотрим простой случай с радиаторным отоплением и термостатическими кранами. При уменьшении теплопотребления, термостатические вентили закрываются, что приводит к изменению характеристики в системе отопления, уменьшению расхода и увеличению напора насоса на значение H1. Рабочая точка A1 нерегулируемого насоса в этом случае изменяется на значение A2.

В системах с регулируемыми насосами напор насоса будет ниже на значение H2, по сравнению с системой с простым насосом. Если в системе установлен простой циркуляционный насос, то при закрытии термостатического вентиля перепад  давления на нем увeличиваeтся из-за роста напора насоса в области малой производительности. Перепад давления на вентиле приводит к местному увеличению скорости воды, что в свою очередь вызывает неприятный кавитациoнный шум. Если в системе будет установлен насос  ALPHA3, АLРНА2 или ALPHA2 L, напор перед вентилем будет падать при уменьшении подачи насоса, то есть причина возникновения шума будет устранена, а подача теплоносителя будет соответствовать реальной потребности системы. Также благодаря снижению напора насосы ALPHA3, ALPHA2 и ALPHA2 L снижают потребление электроэнергии снижая обороты.

Вот так примерно обрисовывается принцип работы "умных циркуляционных насосов". Набора режимов работы насоса достаточно для организации сложного алгоритма энергосбережения.

Функция AUTOADAPT

Рекомендуется для большинства систем отопления. Предпочитается в системах с относительно большими потерями давления в распределительных трубопроводах. В процессе работы насос GRUNDFOS ALPHA3 / ALPHA2 выполняет автоматическую регулировку в соответствии с фактической характеристикой системы. Эта настройка обеспечивает минимальное энергопотребление и снижает уровень шума, что способствует сокращению эксплуатационных расходов и повышению комфорта. Такая функция насосов GRUNDFOS ALPHA3 / ALPHA2 огромный плюс в отличии от насосов GRUNDFOS ALPHA2 и UPS. Принцип работы очень прост среди диапазона максимальной и минимальной кривой характеристики, насос в зависимости от изменения расхода и давления изменяет свою рабочую точку во всем возможном диапазоне значений установленной кривой характеристики.  

Функция "пропорционального давления"

В отличии от серии GRUNDFOS UPS насосы GRUNDFOS ALPHA3 / ALPHA2 / ALPHA2L могут использовать режим пропорционального давления.  Функция используется в насосах, когда применение режима AUTOADAPT нецелесообразно. Применяется в системах с относительно большими потерями давления в распределительных трубопроводах и в системах кондиционирования и охлаждения воздуха. 

1) Двухтрубные системы отопления с  терморегулирующими клапанами, а также:

a) с распределительными трубопроводами большой протяжённости;

b) с балансировочными клапанами;

c) с регуляторами перепада давления;

d) со значительными потерями давления в отдельных элементах системы, определяющими общий расход воды (например, в нагревательном котле, теплообменнике и распределительном трубопроводе до первого ответвления). 

2) Насосы первичного контура в системах со значительным падением давления в первичном контуре. 

3) Системы кондиционирования воздуха

В этом режиме насос автоматически при изменении давления в системе изменяет расход, поддерживая оптимальный режим циркуляции теплоносителя. В результате такой работы изменяется потребляемая мощность двигателя и обороты крыльчатки насоса.

Функция "постоянного давления"

Еще одно преимущество насосов GRUNDFOS ALPHA3 / ALPHA2 / ALPHA2L это функция поддержания постоянного давления.  Режим применяют в системах с относительно небольшими потерями давления в распределительных трубопроводах.  Рассчитана на:

t) Двухтрубные системы отопления с терморегулирующими клапанами, а также:

1)  в системах с естественной циркуляцией;

2) с незначительным потерями давления в отдельных элементах системы, определяющих общий расход воды (например, в нагревательном котле, теплообменнике и распределительном трубопроводе первичного контура),

3) в системах, переоборудованных для сильно разветвленных сетей (например, для централизованного теплоснабжения). 

d) Системы отопления типа «теплый пол» с терморегулирующими клапанами, расположенные под полом.

v) Однотрубные системы отопления с терморегулирующими клапанами или запорной арматурой в ответвлениях трубопровода. 

i) Насосы первичного контура в системах с незначительными потерями давления в первичном контуре.

В этом режиме насос работает по аналогии насосов GRUNDFOS UPS, но отличие в том, что переключение скоростей происходит автоматически. Изменение мощности двигателя позволяет регулировать электропотребление и создаваемое давление насосом. Производительность насоса при этом практически остается на том же уровне.

Функция "фиксированной скорости"

Насосы GRUNDFOS ALPHA3 / ALPHA2 / ALPHA2L могут переключаться в режим фиксированной скорости, т.е. эксплуатироваться как насос GRUNDFOS UPS в соответствии с максимальной или минимальной характеристикой при фиксированной скорости вращения, т.е. в режим, аналогичный режиму эксплуатации нерегулируемого насоса: 

k) Pежим работы по максимальной характеристике следует выбирать в периоды,  когда необходим максимальный расход. Такой рабочий режим, может применяться в режиме приоритета горячего водоснабжения. 

o) Режим работы по минимальной характеристике следует выбирать в периоды, когда необходим минимальный расход, но при этом использование функции автоматического переключения на ночной режим невозможно.

В этом режиме насосы серий Grundfos Alpha становятся полными аналогами насосов Grundfos UPS, что позволяет при необходимости включить режим работы с постоянной производительностью и давлением.

Функция "ночной режим"

Ночной режим это отличительное преимущество насосов серии ALPHA3 и ALPHA2 в отличии от упрощенной серии ALPHA2L и UPS.  Активировав ночной режим у GRUNDFOS ALPHA3 / ALPHA2 можно заставить насос автоматически переключается между дневным и ночным режимами. Переключение между режимами происходит при изменении температуры воды в подающей линии отопительной системы. Насос автоматически переключается на ночной режим, когда регистрируется падение температуры в напорном трубопроводе больше, чем на 10–15 °C в промежутке приблизительно 2 часов. Скорость падения температуры должна быть не менее 0,1 °C/мин. Переход к нормальному режиму происходит, как только температура в напорном трубопроводе повышается приблизительно на 10 °C. Для обеспечения оптимального использования функции ночного режима, должны выполняться следующие условия:

7) Насос должен быть встроен в подающую магистраль. Функция автоматического ночного режима не работает, если насос установлен в обратную трубу системы отопления.

4) Система отопления (котёл) должна включать в себя устройства автоматического регулирования температуры рабочей среды.

Функция "летний режим"

Благодаря функции "Летний режим" насосы GRUNDFOS ALPHA3 и ALPHA2 могут гордиться своим набором функций. В отличии от насосов серий GRUNDFOS ALPHA2L и UPS используя режим "лето" у насосов ALPHA3 и ALPHA2, Вы забудeте о периодическoм прогоне системы отопления. Функция летнего режима предназначена для защиты насоса и обратных клапанов от закисания во время летнего сезона. Работая в функции летнего режима, насос каждые 24 часа запускается на 2 мин для циркуляции перекачиваемой жидкости через насос и обратные клапаны.

Функция "защиты от сухого хода"

В отличии от насосов GRUNDFOS ALPHA2L и UPS в насосах GRUNDFOS ALPHA3 и ALPHA2 имеется защита от "сухого" хода. Функция защищает насос от «сухого» хода в случае протечек в системе циркуляции или иных случаях, продлевая при этом жизненный цикл насоса. В случае определения насосом ALPHA3/ALPHA2 «сухого» хода на дисплее высвечивается ошибка с кодом Е4.

Улучшенные пусковые характеристики 

Главным преимуществом GRUNDFOS ALPHA3 от насосов серий GRUNDFOS UPS, ALPHA2, ALPHA2L являются улучшенные пусковые характеристики насоса, которые обеспечивают обязательный пуск насоса после долгого простоя в нерабочий период насоса. В случае блокировки ротора вал насоса будет пытаться прокручиваться с частотой 3 Гц (3 раза в секунду). При этом вал и рабочее колесо насоса смогут быть избавлены от закальцинированности или загрязнения без внешнего вмешательства монтажника. Если вал заблокирован, и насос не может запуститься, с задержкой в 20 минут высвечивается код ошибки «E1». В случае блокировки ротора, вал насоса будет постоянно пытаться прокручиваться с частотой 3 Гц (3 раза в сек) до тех пор, пока насос не запустится.

Режим совместимости с ALPHA READER MI401

Эта настройка насоса используется совместно с насосами GRUNDFOS ALPHA3 для возможности простой профессиональной балансировки системы отопления. ALPHA Reader считывает данные с насоса посредством светового диода, встроенного в насос, и фотоэлемента, встроенного в ALPHA Reader. Далее считанную информацию ALPHA Reader передает на мобильное устройство в одностороннем порядке.  Устройство поставляется отдельно и в комплект не входит.

Простая и качественная балансировка отопления 

Используя насос GRUNDFOS ALPHA3 совместно с ALPHA Reader MI401 балансировка системы отопления любой сложности становиться в приятное занятие. Однако перед началом балансировки необходимо убедиться, в качестве приема сигнала. Радиус действия устройства ограничен 20 метрами. Но для обычного 2х этажного дома этого вполне хватит.

Итак, что необходимо для быстрой и качественной балансировки системы отопления.

a) Во-первых, понадобиться установить на Ваш смартфон специальное программное обеспечение Grundfos GO Balance2.

b) Следующим шагом будет установка связи программного обеспечения GRUNDFOS c ALPHA Reader, который должен быть установлен на насос ALPHA3 и активирован режим балансировки.

c) Как говориться, после успешного коннекта (установки связи), необходимо ввести необходимые данные о температуре теплоносителя, отапливаемых помещениях и радиаторах или системах «теплый» пол. Вам понадобится информация о каждой отапливаемой комнате в доме и каждом радиаторе / контуре «теплого» пола.  Для этого необходимо измерить с помощью приложения Grundfos GO Balance расход и напор в каждом радиаторе / контуре «теплого» пола.

d) Произведя все замеры в доме, программное обеспечение Grundfos GO Balance автоматически рассчитает рекомендуемые значения расхода для каждого радиатора / контура «теплого» пола, которые позволят обеспечить помещение требуемым теплом. Все что Вам останется, это настроить балансировочным вентилем текущее значение расхода для каждого радиатора / контура «теплого» пола до рекомендуемого значения. Помните, что балансировка радиаторов может производиться либо балансировочным вентилем, либо преднастройкой термостатического вентиля, в зависимости от конфигурации.

е) Все Ваша система сбалансирована и теперь система отопления будет греть экономично и станет  энергоэффективной. А для большей уверенности Программное обеспечение предоставит подробный  отчет о результатах проведения балансировки. Не забудьте забрать Ваш ALPHA Reader.