Согласно СниП п. 3.11, системы отопления следует проектировать, обеспечивая равномерное нагревание воздуха помещений, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность и доступность для очистки и ремонта. Промышленность предлагает широкую палитру необходимой арматуры для выполнения этих требований. Так, например, термостатические вентили с преднастройкой, а также вентили на обратную подводку дают возможность установить необходимый расход на отопительном приборе. П. 3.59* СниП: У отопительных приборов следует устанавливать регулирующую арматуру, за исключением приборов в помещениях гардеробных, душевых, санитарных узлов, кладовых, а также в помещениях, где имеется опасность замерзания теплоносителя. В жилых и общественных зданиях у отопительных приборов следует устанавливать, как правило, автоматические терморегуляторы. Остановимся на термостатических вентилях. Функция термостатического вентиля состоит в том, чтобы согласовать теплоотдачу радиатора в соответствии с теплопотребностью помещения. Чем меньше тепла используется для достаточного нагрева помещения, тем важнее правильно его распределить. Регулирование осуществляется посредством вентиля и термостатической головки. Сердце регулятора — чувствительный элемент внутри термостатической головки. Он расширяется от тепла помещения, приводит шпиндель вентиля в движение и автоматически закрывает вентиль, когда желаемая температура в помещении достигнута — не важно, за счет отопления, зимнего солнышка или плиты на кухне. Если температура в помещении понижается, вентиль открывается и отопительный прибор отдает тепло. Желаемая температура устанавливается поворотом маховика, что, в свою очередь, сдвигает рабочую точку чувствительного элемента. Термостатический вентиль является пропорциональным регулятором, работающим без дополнительной энергии. Он призван компенсировать воздействие внешнего тепла, дросселируя расход на отопительном приборе.По своей конструкции он не является регулирующим вентилем, который может отрегулировать слишком высокую подающую температуру или слишком большой расход, однако выступает в роли ограничителя максимальной нагрузки, который должен предотвратить нежелательный перегрев помещения. Если, к примеру, желаемая температура помещения составляет 20°С, то термостат настраивается таким образом, чтобы через отопительный прибор протекало количество теплоносителя, нужное для поддержания этого значения (при запланированной подающей температуре). За счет солнечных лучей, присутствия людей, освещения или плохого регулирования системы отопления температура повышается. Чувствительный элемент расширяется и давит на шпиндель вентиля. Шпиндель опускается. При 21°С вентиль закроется на 50% от соответствующего значения при 20°С, а при 22°С закроется полностью. (пропорциональное отклонение 2 К). Характеристика вентиля — коэфициент Kv означает количество теплоносителя в м3/ч при потерях давления на нем в 1 бар. Значение Kv регулируемого вентиля находится в диапазоне от 0 (закрыт) до так называемого коэффициента Kvs (вентиль полностью открыт). Коэффициент Kv, потери давления и расход находятся в следующем соотношении: Kv — пропускная способность вентиля (м3/ч) ∆p — потери давления на вентиле (бар) V — расход (м3/ч) Для того чтобы каждое помещение было достаточно нагрето, а малое количество тепла было распределено по жилым единицам в соответствии с потребностями, необходима преварительная настройка на термостатическом вентиле. Автоматически это способствует и снижению шумов в системе. Если на термостатических вентилях не выставлена настройка, теплоноситель сначала устремится туда, где сопротивление трубопровода наименьшее, т.е. на участки, расположенные ближе к насосу. Методика расчета Согласно п. 3.11. СниП необходимо рассчитать расход теплоносителя в системе отопления с учетом отопительной нагрузки. Если принять за основу немецкие нормы, специфическая теплопотребность здания не должна превышать следующих величин:

  • Q спец = 70 Вт/м2 для зданий с числом квартир больше 2
  • Q спец = 100 Вт/м2 для отдельно стоящих зданий с числом квартир от 1 до 2.

Эти значения теплопотерь на квадратный метр отапливаемой полезной площади используются для расчета параметров источника тепла. При этом подразумевается,

  • что у здания хорошая теплоизоляция
  • что выработка тепловой энергии и распределение тепла соответствует техническому уровню зданий
  • что благодаря проведенной увязке теплоноситель в нужных количествах достигает каждого отопительного прибора.

Для подбора предварительной настройки вентиля необходимо знать расход через отопительный прибор. Рассчитаем его по следующим формулам: SN = отапливаемая полезная площадь помещения Qtv = нагрузка на 1 термостатический вентиль в Вт QSPEZ = удельная теплопотребность: 70 Вт/м2 для зданий с числом квартир больше 2, 100 Вт/м2 для зданий с 1-2 квартирами. Vtv = расход через 1 термостатический вентиль в л/ч 1,16= удельная теплоемкость воды в Вт*ч/(кг*К) ∆p=перепад температур подающая/обратная в К Vspez = удельный расход в л/(ч*м2): 3,0 л/(ч*м2) для многоэтажного дома, 4,3 л/(ч*м2) для домов на 1-2 семьи при ∆p=20°С n — количество отопительных приборов (шт). Целью проведения этих расчетов является подбор термостатических вентилей простыми средствами. Сперва рассчитывается нагрузка на каждое помещение. Отсюда рассчитываются расход и нужная настройка вентиля. На грузка на термостатический вентиль вычисляется по формуле: где SN= отапливаемая полезная площадь в м2. Если теплопотребность одного помещеня покрывают несколько отопительных приборов одинаковой мощности, применяется формула: При расчете расхода VTV учитываются удельная теплоемкость воды и перепад температур между подающей и обратной линиями. При этом перепад температур зависит от вида систем отопления. Как правило, он составляет. 20 К — для стандартных двухтрубных систем отопления 15 К — для низкотемпературных систем 10 К — для систем напольного отопления. Чтобы обеспечить минимальные шумы в системе отопления, перепад давления в отопительном контуре / ветви не должен превышать 200 мбар (что соответствует напору насоса в 2,0 м). Какую-то часть давления должен погасить на себе вентиль на отопительном приборе. Его “вклад” должен составлять от 30 до 70 % перепада давления в отопительном контуре, т. е. в идеале составлять от 40 до 100 мбар, минимум 34 мбар и максимум 150 мбар. Если придерживаться приведенных границ, можно быть уверенным, что в системе отопления не возникнет шумовых помех. Практически все производители предлагают термостатические вентили с преднастройкой. Это значит, что уже во время монтажа каждый термостатический вентиль можно настроить таким образом, чтобы каждый отопительный прибор действительно получал необходимое количество теплоносителя. Это достигается следующим образом: в области тарелки вентиля регулируется размер отверстия, что ведет к желаемой потере давления на нем. Таких же результатов можно добиться и с помощью вентилей на обратную подводку. Это полностью исключает избыток или недостаток теплоносителя. Подобрать значение настройки вентиля Oventrop можно с помощью диаграммы. Однако правильно рассчитать значения преднастройки еще не достаточно. Чтобы в конце отопительного периода цель экономии была достигнута, вентилем нужно регулярно пользоваться. В разных помещениях Вашей квартиры настройки вентилей должны быть неодинаковы. Как правило, в спальне и коридоре не должно быть так жарко, как в ванной и детской комнате. И закрывайте вентили, когда проветриваете. Не отапливайте улицу. Однако не переусердствуйте! Пусть тепла будет достаточно. Кстати, в отличие от других инвестиций в энергосберегающие технологии, затраты на термостатические вентили окупаются в среднем за два года.