Применение расходомера для теплого пола

Теплые водяные полы должны обогревать с правильной равномерностью, то есть вода в контурах должна распределяться соответственно потребностям для каждого помещения. Такой эффективный расход тепла в трубах коллектора жидкостного напольного отопления позволит сэкономить и одновременно достичь требуемого уровня повышения температуры под параметры конкретной комнаты. Именно расходомер (он же ротаметр, водомер) регулирует описанные аспекты функционирования обогреваемых жидкостью полов, а также обеспечивает весь контроль, мониторинг и регулировку расхода воды. Опишем принцип работы аппарата, его конструкцию, как произвести балансировку и настройку.

Способы балансировки теплых полов

Для многоконтурного напольного отопления установка баланса работы сегментов является процедурой обязательной для нормального функционирования.

Контуров (веток) может быть много, не только по одному для отдельной комнаты, но и несколько для разных сегментов больших помещений.

На первом фото ниже система совмещает расходомеры с разными по типоразмеру элементами управления (с настроечными кольцами и с вентилями):

Уравновешивание контуров водяного напольного отопления осуществляется такими способами:

1. Устанавливают змеевики с приблизительно схожей протяженностью, укладкой петель. Отталкиваются от минимума длины магистрали для наименьшего помещения и для других, больших комнат, ставят два или три контура, каждый аналогичный ее параметрам.
2. Наиболее эффективный метод, обеспечивающий простоту и максимальную точность, — группа балансировки (замеряет, настраивает интенсивность потока, его скорость). Составляющие:
   • расходомер для теплого пола (он же водомер, rotameter, ротаметр) с клапанным узлом, интегрированным или отдельно. Такие регуляторы ставят на каждый сегмент трубок, поэтому обычно их количество больше одного;
   • автостабилизатор затрат с изменяемым зазором;
   • регулятор парного типа дифференциального давления (на входе, обратке);
   • клапан с прибором Вентури.

Именно метод установки баланса контуров расходомерами предпочтительный, даже когда максимально выполненный первый пункт списка выше. Группа балансировки может состоять и из одних водомеров.

Значение расходомера в конструкции водяного пола

Теплый водяной пол — это замкнутая система со своим источником нагрева, чаще всего с котлами газовыми, или электро-, реже с твердо- и жидкотопливными. За энергоноситель платит пользователь, поэтому экономия важна во всех случаях, а наиболее, для первых двух указанных нами агрегатов.

Если контуры во всех комнатах с одинаковым потреблением независимо от своих параметров, то будет возникать перерасход ресурса, создастся некомфортный уровень обогрева, так как каждое помещение имеет свои потребности.

По описанным выше причинам водяные отопительные полы снабжаются узлом балансировки — коллектором (там смешивается обратка) с гребенкой с водомерами, упрощающими настройку работы, то есть уровня интенсивности потоков для змеевиков.

Эффективность зависит от грамотного планирования затрат ресурса. Расходомер — узел, корректирующий работу обогреваемого нагретой жидкостью пола, для многоконтурных конструкций он почти обязательный, подразумевается по умолчанию. Система может функционировать и без рассматриваемой составляющей на коллекторе теплого пола. Сбалансировать можно и вручную, но такая процедура будет чрезвычайно сложной, затратной по времени, усилиям, не всегда итог будет точным, таким как ожидалось.

Задачи ротаметров водяного напольного отопления

Цели расходомеров водяного напольного отопления следующие:

• точная регулировка теплого пола:
  • расхода, интенсивности хода теплоносителя, а соответственно, t°;
  • облегчение, упрощение процесса балансировки;
  • визуализация уровней настройки;
• регулировка позволит:
  • достичь нужного пользователю баланса температуры/расхода;
  • рационально использовать ресурс, распределять воду по контурам, достичь лучшего КПД при минимуме затрат;
  • экономить, не перегружать котлы;
  • достичь равномерного обогрева, а при необходимости более или менее интенсивного в выбранных сегментах, если есть контуры на разных по своим потребностям участках;
  • контролировать расход.

Расходомер — доступный, стандартный, в большинстве случаев подразумеваемый по умолчанию настраиваемый элемент напольного обогрева. Водомер вместе со смешивающим узлом это фактически блок управления всего оснащения.

Коллектор и расходомер, элементы оборудования

Ротаметр — это измерительный прибор, показывающий затраты теплоносителя, сколько его проходит через точку подсоединения за единицу времени.

Теплый пол с жидкостной системой состоит из следующих составляющих:

• контур — трубки (петли, змеевик), по которым движется тёплая вода. Не обязательно, но желательно, чтобы протяженность змеевиков и методы их укладки были идентичными, что упростит балансировку;
• клапаны подводки. Имеются в виду основные краны, которыми можно полностью перекрыть поток от источника;
• насос. Горячая вода циркулирует благодаря ему;
• коллектор, а точнее, коллекторная группа с расходомером. Именно данная часть является блоком управления, отвечает за распределение теплоносителя по контурам. На ней также установлены термостаты с клапанами, манометры.

Как видим, ротаметр устанавливается именно на коллекторе, и это логично, учитывая описанную нами выше схему, поскольку там возникает смешивание воды от котла и обратки, происходит ее распределение.

Пример температурной схемы:

Минусы теплого пола без ротаметра

Расходомер для коллектора теплого пола регулирует t° опосредствованно — через нормирование потоков жидкости на змеевиках. В зависимости от габаритов ветки необходимо разное количество теплоносителя, остывающего при движении четко по расчету.

Если обогревается одна маленькая комната, то настройка расходомеров и сами они могут быть не затребованными. Без устройства можно обойтись, а регулировку осуществить простым прикрытием крана подводки или настройкой помпы. Но если объект с несколькими контурами, такая ручная регулировка будет крайне неудобной, не сможет обеспечить установку значений отдельно для каждого змеевика, кроме того, невозможно будет отследить потребление. Водомером балансировку можно сделать простым поворотом его регулировочной гайки, а уровень потребления тут же будет виден на прозрачной колбе.

Недостатки, если коллектор теплого пола без ротаметра:

• температура в помещениях разных по своей геометрии, степени теплоизоляции, протяженности контуров будет не соответствовать их потребностям. Например, отопление будет интенсивным и там, где не нужно;
• произойдет перерасход энергии. Оснащение надо будет использовать более продолжительный период, так как неравномерность прогрева приведет к некорректному, а на определенных участках более медленному распространению тепла.

Ошибочно считать, что оптимального расходования для нескольких контуров можно достичь настройкой производительности циркуляционной помпы и не оснащать пол расходомерами, поскольку точно исчислить длину трубок сложно. Такой расчет приведет к тому, что объем ресурса на змеевиках будет отличаться от исчисленного показателя. А также при этом нарушается принцип выбора оборудования: отталкиваться надо от потребностей пользователя, а не от параметров прибора.

Конструкция водомера

Конструкция ротаметра механическая, материал — пластик или/и металл (латунь). Верхний сегмент измерительно-регулировочных моделей имеет прозрачную трубку с градуировкой.

Внутри находится поплавок, поэтому прибор именуют «поплавковым». Данный элемент закрепленный на штоке, подпирается пружиной (расход меняет давление, сжимает/разжимает ее). Снизу внутри присутствует клапан, связанный с описанными элементами, который соответственно их положению изменяет поток жидкости.

Где устанавливается

Ротаметры со смесительным узлом, терморегуляторами теплого водяного пола монтируются на входе или обратке. Конструкция снабжает каждую петлю нужным объемом ресурса, выходные клапаны будут отпираться/закрываться по мере его остывания.

Конструкция разных моделей комбинированного типа измерительно-регулировочных поплавковых водомеров почти не отличается:

Типы водомеров по функциональности для коллектора отопительного пола:

• измеряющий — к нему надо устанавливать перекрывной клапан, вентиль которого для настройки поворачивает пользователь в зависимости от показываемых водомером значений;
• регулирующий — только для распределения теплоносителя;
• комбинированный — совмещены два типа, с вмонтированным вентилем. Некоторые модели могут производить автоматическую настройку.

Для напольного обогрева чаще всего используют первый и второй типы поплавковых ротаметров.

Как функционирует водомер коллектора отопительного пола

Опишем, как работает расходомер. Функциональность прибора обеспечивает его часть с клапаном, она оснащается регулирующими кольцами или вентилем. При перемещении этих элементов управления суживается просвет трубы, соответственно, поток слабеет/усиливается, температура на контуре меняется, одновременно подвигается поплавок внутри прозрачной колбы, показывая выставленное значение. Таким образом производится уравновешивание тепловой мощности змеевиков с разным гидродинамическим сопротивлением. Есть модели с клапаном, устанавливаемым отдельно, принцип работы аналогичный, просто элементы разнесены.

Итак, в поплавковом ротаметре, а именно такие приборы используются для половых водяных систем обогрева, есть пластиковая прозрачная колба с поплавком-указателем, показывающим интенсивность циркуляции. Жидкость внутрь поступает постоянно, топит указанный элемент (его можно назвать «вечно всплывающим»), который пытается вернуть на место пружина, чем мощнее поток, тем сильнее он притапливается.

Монтаж ротаметра

Рассмотрим, как правильно установить чаще всего применяемый тип водомера — комбинированного с интегрированным в него клапаном. Прибор ставят строго вертикально: он просто вкручивается в посадочное место, на гребенку коллектора на подаче или обратке. Вариант прописывается в техдокументации и зависит от направления жидкости внутри. Коллектор уже стандартно имеет гнезда под резьбу ротаметров, часто продается уже с ними в сборе или в комплекте.

Дополнительные уплотняющие материалы не требуются, но если появилась течь, их можно применить. Стандартное изделие имеет накидную фиксирующую гайку и полипропиленовый уплотнитель-кольцо.

Традиционный внешний вид схемы узла такой: водомеры с вентилями на подающем сегменте, термостаты — на обратном (может быть наоборот).

На гребенке коллекторов многоконтурного оснащения есть посадочные места на каждый сегмент, то есть применяется большее количество водомеров, на каждый змеевик, который требуется настроить. Прибор фиксируется накидной гайкой, могут быть иные варианты крепления.

Если на насосно-смесительной части установлены термостаты, то также осуществляется регулировка дополнительная к водомерам: при достижении водой определенной t° на обратке коллектора активируется клапан, меняя зазор для хода воды.

Шкала колбы ротаметра показывает расход, она заполненная водой, уровень которой меняется в зависимости от интенсивности потребления. Там же есть поплавок, который и останавливается напротив соответствующего деления. Водомер сразу покажет значение, балансировка произведется на нем несколькими простыми движениями.

Отрегулировать теплый контур пола корректно можно, только если уровень жидкости в прозрачной мерной емкости со шкалой строго горизонтальный. Нужно особо следить, чтобы сам прибор был установлен ровно вертикально. Для этого установить коллектор с посадочными местами надо ровно с проверкой отвесом, пузырьковым, уровнем. Впрочем, если положение узла имеет отклонения, то система будет нормально работать, но при регулировке надо будет учитывать погрешности.

Регулировка ротаметра поэтапно

Процедуру уместно назвать балансировкой теплого пола, так как котел имеет ограниченные возможности и целью является создать наиболее эффективный баланс распределения его ресурса между контурами отопления.

Суть простая: каждый ротаметр перекрывает поступление воды по принципу обычного крана, чем меньший поток он создает, перекрывая своим клапаном вход жидкости на контур, тем меньшая температура, и наоборот. Суть регулировки элементарная — ограничение напора, объема поступающего теплоносителя.

Регулировка расходомеров теплого пола, процедура их установки на коллектор отапливаемого водяного пола почти всегда прописывается в инструкции изделия.

Рассмотрим монтаж и как отрегулировать (произвести балансировку) для распространенного типоразмера поплавкового расходомера с двумя шайбами-кольцами для регулирования внизу на корпусе:

1. Вставить ротаметр в посадочное место на гребенке коллектора.
2. Снять защитную гильзу и предохранительную чеку или подобное приспособление, обычно оно в виде кольца. У разных моделей первая есть почти всегда, второй может не быть;
3. Вкрутить изделие, затянув ключом с небольшим разумным усилием. Эту процедуру можно также произвести без инструмента, вручную, так как не требуется особо сильного закручивания, главное, чтобы прибор сидел в гнезде плотно. Есть также типоразмеры с фиксирующей накидной гайкой;
4. Поворачивать против ч. с. верхнее регулировочное кольцо, клапан откроется полностью. Такой манипуляцией устройство приводится в готовность, в исходное состояние. Указатель расхода переместиться на отметку «0».
5. Запустить систему.
6. Далее, тем же верхним кольцом устанавливают нужное значение, определенное по расчету пользователя.
7. Чтобы выставленный параметр не сбивался, производят фиксацию поворотом нижней шайбы до упора.
8. По завершению процедуры не забыть накрыть регулировочный узел той же защитной гильзой. Это предотвратит механические повреждения, сдвиги от случайных влияний.
9. Последний этап — проверить, как происходит нагрев настроенного оборудования, некоторое время понаблюдать за интенсивностью, скоростью достижения нужной температуры.

Настраивать надо плавно, так как уменьшение потока на одном приборе повышает его интенсивность на других контурах. Юстировка, то есть выставленный напор, будет обозначаться местом указателя напротив градаций шкалы.

Для моделей ротаметров без интегрированного вентиля с сегментом со шкалой оборотов надо устанавливать такой клапан отдельно. При балансировке теплого пола с расходомерами данного типа эти затворы переводят на полностью открытое состояние, а дальше запускают систему и юстировка выполняется их регулировкой. То есть в своей основе процесс подобный описанному.

Особенности расходомеров коллектора

Характеристики технических сторон ротаметров для теплых полов:

• функционируют полностью автономно, не требуют каких-либо источников питания;
• дают возможность использовать теплоноситель в максимальных объемах при минимально возможном расходе. Таким образом, в помещении, квартире, доме, еще больше понижаются энергозатраты остальных нагревателей, иного отопления. А также освобождаются дополнительные ресурсы, которые можно применить на другие цели;
• приборы способные обеспечивать полный контроль над количеством теплоносителя, поступающим в трубки отопительного контура пола;
• монтаж чрезвычайно простой: изделие вкручивается в уже существующее под него посадочное место в коллекторе. Такая же элементарная балансировка: вентилем, регулировочными кольцами. При этом выставленные уровни видны на шкале;
• не требует особого обслуживания. Единожды выставленное положение поршня держится, пока его не изменит пользователь.

Важной особенностью является то, что расходомер устанавливается вместе с коллектором — эти два узла взаимосвязанные, именно ими контролируют, эффективно и просто настраивают, балансируют водяной отапливаемой пол.

Расчет

Рассчитать, какая температура нагрева потребуется для отопления конкретного помещения можно только экспериментальным путем, то есть пользователь должен испробовать несколько настроек, анализируя время достижения комфортной среды в комнате, уровень температуры там. Благо, с ротаметром это осуществить намного проще, чем возиться вручную с клапанами подводки, помпой.

Нет фиксированных значений для помещений, данный нюанс обусловлен тем, что на удержание тепла в комнате влияет множество факторов: теплоизоляция, площадь, протяженность змеевика и подобное.

На комбинированных моделях можно сделать преднастройку (обычно так и делают) по количеству оборотов вентиля – каждый полный виток уменьшает/увеличивает просвет на фиксированное значение. Можно воспользоваться следующим способом:

1. Вначале исчисляется требуемый каждому контуру объем теплоносителя, его процентная доля относительно общего количество жидкости для всей системы.
2. По полученному результату выставляют начальную позицию вентиля (кольца) для каждой секции.
3. Финишная регулировка расходомера делается в процессе функционирования системы, исходя из реальной установившейся температуры, по ощущениям комфортности.

Как мы уже отметили, для одной-двух комнат или одинаковых по своим параметрам помещений коллекторная группа с расходомерами желательная, но не так значима, как для домов, квартир, где отапливается несколько зон с разными размерами.

При равном расходе теплоносителя для контуров большой и маленькой комнаты, достижение нужной температуры в них будет разным. Чем больше площадь, ниже качество теплоизоляции, тем уровень обогрева будет ниже. Соответственно, для значительных по размеру помещений потребуется более интенсивный и значительный поток. И, наоборот, в меньшем объекте нужно установить расход ниже, иначе в нем будет жарко. Но и тут есть нюанс, если в нем плохая теплоизоляция, то значения могут сравняться.

Как видим, на расчет влияет множество факторов, комфортный режим зависит даже от поры года. Регулировка также называется балансировкой, так как распределяется ограниченный ресурс от котла, изменение на одном змеевике влияет на другие. Настройка может производиться часто, поэтому простота, обеспечиваемая расходомерами, крайне затребована.

Приведем пример. Внутри дома устанавливается напольная система водяного отопления для ванной и иной комнаты, например, для гостиной. Без ротаметра газовый котел будет нагревать жидкость для указанных помещений одинаково, установится один температурный режим. Для гостиной он может быть комфортным, но в ванной будет жарко.

Для отопления первой требуется больше нагретой воды из котла, для маленького санузла меньше. Быстро, комфортно привести температуру каждой комнаты к одинаковому уровню или установить его разным, но комфортным, учитывая особенности помещения, позволит водомер.

Также при балансировке важно обращать внимание на протяженность трубок контура независимо от его конфигурации.

Отметим еще некоторые достоинства расходомеров, аппарат позволит:

• легко контролировать объем жидкости определенной температуры, направляемой на обогрев, что также тянет за собой возможность более рационально управлять источником энергии (котлами). Если таковой электрического типа, то данный нюанс весьма актуальный;
• равномерно прогревать все ветви, избежать колебаний температуры, что повысит комфорт. С другой стороны, позволит выключать отопление там, где это не нужно, или уменьшать/увеличивать его как угодно по решению пользователя;
• можно вести визуальный контроль за объемами теплоносителя текущего от котла по трубкам магистрали. Взглянув на расходомеры, на их колбы с градуировкой и указателем можно будет сразу определить визуально уровень отопления помещения (при этом также надо будет сопоставить его размеры и прочие параметры), сколько расходуется ресурса.

Как выбрать

Коллектор для теплого пола часто продается уже готовым под сборку, комплект может быть без ротаметров, но обычно всегда для каждого варианта такого изделия в техдокументации прописываются рекомендованные расходомеры.

Некоторые советы как правильно выбрать ротаметр:

• чем больше элементов устройства выполнены из металла (латунь), тем лучше. Такое изделие более износоустойчивое. Но также, если надо сэкономить, часто применяют пластиковую продукцию: среда использования создает не слишком большие нагрузки, поэтому и аппарат со стойкой пластмассы будет работать долго;
• при покупке важно осмотреть изделие, удостовериться в его целостности (особенно колбы);
• пружина внутри должна быть стальной. Материал указывается в инструкции, если этого пункта нет, вполне вероятно, что производитель выпускает ненадежную продукцию;
• колба качественных изделий поликарбонатная;
• рекомендуемые минимальные параметры (прописываются в инструкции):
  • изделие должно быть рассчитанным на +110° C и выше, давление — от 10 бар;
  • пропускная способность от 2–4 м³;
  • наличие сертификата, гарантия — от 5 лет.

Конечно же, если есть много контуров желательно покупать на каждый водомер, так как изменение потока на одной ветви меняет его на всех остальных, это позволит рациональнее использовать возможности котла. Гребенка будет представлять собой своеобразный блок управления с торчащими ротаметрами, с различными положениями поплавков-указателей внутри колб.

Видео по теме