Применение расходомера для теплого пола

Прямой метод измерения потребления газа

Объем газа вычисляют в кубических метрах, реже используются другие единицы массы, такие как тонны или килограммы, как правило, для технологических газов.

Прямой метод – это единственный метод, обеспечивающий  прямое измерение объема проходящего газа.

К слабым сторонам приборов, вычисляющих объемный или массовый расход вещества, относятся:

1. Ограниченная работоспособность расходомеров в условиях загрязненного газа.
2. Существует высокая вероятность поломки в результате частичного перекрытия потока или пневматического удара.
3. Высокая стоимость ротационных счетчиков по сравнению с другими приборами.
4. Крупные габариты устройств.

Многочисленные достоинства этого метода перекрывают перечисленные недостатки, благодаря чему и он и получил наибольшее распространение по числу установленных счетчиков.

С помощью расходомера можно вычислить объем или массу вещества в единицу времени. Установка на наклонном участке трубопровода позволит уменьшить ошибку измерения

В их числе – прямое измерение объема газа, отсутствие зависимости от искажений графика скоростей потока, как на входе, так и на выходе, что позволяет сократить УУГ. Ширина диапазона составляет до 1:100. Для этой цели применяются приборы мембранного и ротационного типа. Они могут использоваться в помещениях, с установленными котлами импульсного типа.

Зачем устанавливается коллектор с расходомером

Сначала нужно разобраться, зачем требуется это оборудование. Это не простой «отстойник», где скапливается ненужный теплоноситель. Его функции намного сложнее, чем полагают заказчики.

Коллектор пропускает через себя лишнюю воду из системы теплого пола. При этом обязательно регистрируется ее количество. Такие данные требуются для поддержания стабильности работы, ведь количество теплоносителя должно быть постоянным. Когда нарушается это условие, появляются проблемы: закипание системы или слабый нагрев. В результате часто происходит поломка.

После установки расходомера удается настроить полностью автоматическую работу. Такие теплые полы предпочтительны в жилых квартирах и домах, где люди предпочитают круглосуточное нагревание. В таком случае у них пропадает возможность постоянно следить за объемом теплоносителя, поэтому лучше предоставить это оборудованию.

Качественный расходомер

В магазине вы можете столкнуться широким выбором различных ротаметров, поэтому, чтобы выбрать качественный экземпляр, вы можете подбирать его по нижеперечисленным характеристикам:

Расходомер должен обладать качественным корпусом без сколов и выступов

Материал корпуса – латунь, однако сверху его покрывают никелем.
Внутренняя пружина ротаметра должна быть выполнена из нержавеющей стали.
Поликарбонат – пример идеального материала для прозрачной колбы расходомера, ведь этот материал выдерживает высокие температуры, а также некоторые физические воздействия.
Определить в магазине это невозможно, поэтому придётся довериться производителю и обратить внимание на показатели: прибор должен выдерживать температуру до 110°C, а также давление в 10 бар.
Максимальная пропускная способность ротаметра не должна быть ниже 2-4 кубических метров в час. Измерительная шкала должна соответствовать данным показаниям.
Гарантия на данные изделия даётся большая, зачастую от 5 лет.

Заключение

Коллектор для теплого водяного пола с расходомерами позволяет контролировать расход теплоносителя, что обеспечивает комфортную температуру пола в любом помещении, подключённом к данному контуру. Такой способ организации системы тёплого пола дополнительно экономит средства, ведь вы затрачиваете меньше энергии на нагрев воды.

Монтаж и настройка коллектора теплого пола – как выполнить

Где размещать коллектор

Рекомендуется размещать коллектор выше уровня всех подключенных контуров. Автоматические воздухоотводчики должны располагаться на гребенках, и быть в высшей точке всей системы отопления полами. Если не хотите чтобы полы не работали и завоздушивались, – нужно соблюдать уровень.

Расстояние от чистовго пола, до места подключения труб на гребенках должно быть таким, чтобы не создавалось препятствий для удобного подключения трубопроводов выходящих из стяжки.

Чаще коллекторы производителем собираются для подключения “слева”. При необходимости подключать “справа”, выполняется перестановка узлов изделия в соответствии с инструкцией.

Также может возникнуть необходимость в развороте насоса на 90 градусов, с тем чтобы уменьшить габаритный размер изделия. Обычно это нетрудно выполнить по инструкции.

Закрепление

Наиболее просто закрепляется коллектор с использованием специального шкафа, встраиваемого или навесного.

Используйте стандартные схемы крепления, предусмотренные производителем. Используйте специальный шкаф или стойки, щиты с виброгасящими амортизаторами.

Комплектация, конструкция коллектора

Рассмотрим монтаж коллектора на примере изделия одного из производителей.

Этот коллектор собран по распространенной схеме, включает в себя типовые узлы.

1. Циркуляционный насос.

После закрепления коллектора, к нему подключаются петли теплого пола и подводящие трубопроводы, при этом все клапана и краны должны быть закрыты.

Теплоноситель в системе

Важным вопросом являются недопущение проникновения в систему кислорода. Необходимо применять материалы, детали, узлы с минимальной проницаемостью для кислорода.

Как заполнить систему теплого пола

Заполнение системы теплого пола производится теплоносителем через сливные краны на коллекторе. Заполнение подключенных петель ведется поочередно.

Для этого поочередного открываются регулировочные клапаны (термостатический и балансировочный) только одного контура, при этом все другие клапаны на коллекторе должны быть закрыты.

Закрываются клапана байпаса 5, термостатический клапан 3, подстроечные клапана 2 и 4.

Рекомендуется провести гидравлические испытания всей системы теплого пола. Для этого давление в коллекторе и контурах поднимается не ниже менее 1,43 от рабочего, но не ниже 3 атм, в течении не менее 2 часов.

Настройка расхода в коллекторе по температуре теплоносителя

Ввод в эксплуатацию и первичная настройка коллектора теплого пола следующие

Клапан 2 полностью открытый.

3 полностью открытый.

4 полностью закрытый.

Насос 1 включенный.

В течении нескольких первых дней (а также в процессе эксплуатации) возможна донастройка системы клапаном 4 по ситуации и предпочтениям.

Установка, настройка насоса

В зависимости от требуемой производительности может быть установлен насос 15-40 для 2 – 6 коллекторов или 15-60 для 7 – 10 коллекторов.

Могут применяться как насосы без электронного управления, например UPS, так и современными с электронным управлением – ALPHA2L.

В первом случае настройки ограничены режимами “Фиксированная скорость”. В зависимости от отапливаемой площади возможно применение 1, 2 или 3 скорости, при этом разница температур между подачей и обраткой должна быть в пределе 5 – 10 градусов.

Как балансировать контура теплого пола

Балансировка коллектора (первичная настройка) осуществляется балансировочными клапанами. Она необходима для выравнивания падения давления между контурами и подачи в каждый контур необходимого количества теплоносителя.

Шестигранным ключем на 5 мм снимается крышка (А).

Для установки сервопривода на термостатический регулировочный клапан снимается ручка ручного управления (А), устанавливается на клапан кольцо адаптер (В), сервопривод вставляется в пазы кольца адаптера, регулировочное кольцо проворачивается по часовой стрелке до щелчка.

Настройка коллекторов с настроечными расходомерами

Предварительная настройка коллекторов теплого пола нужна и важна. Даже если в системе есть термостаты, контроллеры и прочая автоматика. Если доверить регулировку автоматике, через некоторое время все потоки будут максимально открыты. Так что перед пуском системы занимаемся настройкой коллектора. Настраивают расход на холодной системе, не включая котел. Отопление запускают после выставления расходов по петлям — для проверки температуры.

Что такое расходомер и его устройство

Расходомеры служат для первичной настройки потоков, которая с ними проходит легче, точнее и быстрее. Кроме того, в процессе эксплуатации позволяют оценить текущий расход по отношению к выставленному при настройке. Чтобы понимать механику настройки, нужно знать как расходомер устроен и как работает. Представляет он собой полый корпус с тарельчатым клапаном, который подпирается пружиной. Пружина откалибрована. Ее верхушка выведена в прозрачный конус со шкалой.

Для того, чтобы можно было ориентироваться по величинам потока и, собственно, регулировать его, на пружине закреплен указатель потока. В расходомерах, которые устанавливаются на подаче, указатель потока по умолчанию установлен в верхней части корпуса. В таком положении он указывает на «0» и поток перекрыт (как на фото выше). Если расходомеры предназначены для установки на обратном коллекторе, указатель потока у него находится внизу.

Есть два типа расходомеров — с фиксацией положения регулировочной втулки и без нее. Первые надежнее, так как настройки не сбиваются, что может произойти с обычными. Но они дороже. А так как сам коллекторный узел не дешевый, часто устанавливают расходомеры без фиксации.

Как выставлять поток на расходомере

На шкале нанесены метки и числа от 0 до 5. Число обозначает силу потока — это скорость движения теплоносителя в метрах на секунду (м/с). Порядок регулировки потока такой:

• Снимаем (откручиваем) защитный колпачок. На коллекторах Valtec они красного цвета.
• Ослабляем фиксирующую втулку. Если ее нет, этот шаг пропускаем.

Прокручиваем регулировочную втулку до тех пор, пока указатель потока не остановится на нулевой отметке.
Крутим в обратную сторону, выставляя требуемое значение.

Выставление расходомера без фиксатора
Если есть фиксирующая втулка, закручиваем ее до упора.
Надеваем защитный кожух.

Так, один за одним выставляем расходомеры каждой петли теплого пола. Как вы поняли, без фиксирующей втулки шагов чуть меньше

Обращаем внимание: шаг с выставлением нуля лучше не пропускать. Это занимает не так много времени, но позволяет проверить калибровку

Методика регулировки расходомеров теплого пола

Если все делать по правилам, у вас должен быть теплотехнический расчет, в котором указаны потоки в каждой петле. План есть? Тогда согласно плану выставляете значения. Если нет, будем действовать исходя из размеров контуров. При условии укладки трубы одинакового сечения, надо будет изменять расход исходя из требуемой теплоотдачи. Но в этом случае, необходимо знать длину трубы в каждой петле.

Рассмотрим пример. Пусть у нас будет четыре контура: 90 м, два по 75 м и 50 м. Порядок регулировки расходомеров коллектора Валтек такой:

• На самой длинной петле длиной 90 м расходомер открываем полностью (если нужен максимальный поток) или ставим то значение, которое требуется. Примем, что для данного случая нужен максимальный расход — 5 м/с. Для этого указатель потока опускаем в самый низ. Там стоит указатель 5 м/с.

Рассчитаем требуемый расход на 75 метров. Определяем по соотношению длин: 75/90 = 0,83. Расход на первой петле (5 м/с) умножаем на полученную цифру. Получается 5 м/с * 0,83 = 4,17 м/с. Выставляем на двух петлях по 75 м указатель потока чуть ниже отметки 4 м/с.
По той же схеме рассчитываем расход для 50-метрового контура: 50/90 = 0,55. Вычисляем требуемую скорость движения теплоносителя: 5 м/с * 0,55 = 3,7 м/с. Выставляем указатель потока немного не доходя до отметки 4.

Дальше включаем котел и проверяем насколько верно настроен коллектор. При равной длине и выставленном одинаковом расходе может оказаться, что один контур греет намного лучше. Это связано с другой схемой укладки. В контуре, который хуже греется, скорее всего больше изгибов или они более крутые. Это увеличивает гидравлическое сопротивление, что снижает скорость движения теплоносителя. А значит, тепла переносится меньше. Решение — немного увеличить расход и посмотреть на результат.

Электромагнитные счетчики воды

Этот тип прибора не может выполнять свою работу без электричества. Основой его функционирования является свойство воды пропускать электрический ток.

Электромагнитные водомеры отличаются высокой точностью данных. Измерение показаний базируется на параметрах взаимодействия магнитного поля и водного потока

Когда жидкость преодолевает магнитное поле, полученное искусственно, она меняет его показатели, датчики фиксируют это, а данные появляются на дисплее. Это дорогой вид счетчика. Служит он хорошо и долго, если трубы свободны от накипи. Поскольку такие условия встречаются редко, используют электромагнитные приборы нечасто.

Основные плюсы и минусы

Если высокая точность показаний является главным преимуществом электромагнитных водомеров, то сложность установки — их главный недостаток. К ним нужно подводить источник питания. Когда пропадет электричество, дом останется без воды, поскольку ее подачу прибор перекроет.

К плюсам можно отнести и следующие моменты:

• большой диапазон измерений;
• отсутствие подвижных элементов в проточной камере;
• мгновенное отображение расхода;
• архивирование данных.

Установка счетчика не влечет за собой большого увеличения сопротивления давлению воды. По этой причине его часто монтируют на трубопроводах с низким давлением.

Среди прочих недостатков следует отметить неравномерность распределения скорости жидкости по диаметру счетчика, восприимчивость к турбулентности потока.

Особенности монтажа электромагнитного счетчика

Монтируя такой счетчик, нужно не забыть о фильтрах. Они обязательно должны присутствовать в системе, поскольку магнит привлекает крупинки металла, имеющиеся в воде. Хорошо, если установлены два фильтра — стандартный грязевик и магнитный.

Электромагнитный счетчик контролирует расход воды с разными температурными параметрами и вязкостью в широком диапазоне. В структуру преобразователя расхода входит магнитопроницаемый цилиндр с электромагнитным покрытием внутри и электромагнитными обмотками, размещенными снаружи

Измерительный сигнал снимается посредством двух электродов, которые расположены диаметрально и имеют контакт с водой. Монтируют счетчики в металлопластиковые, металлические, пластиковые трубы в ванной и туалете.

Значение надписей и символов на счетчиках

Условные обозначения и надписи на водомерах могут многое рассказать о приборе. Поэтому нужно научиться их расшифровывать, чтобы выяснить те или иные возможности изделия и определить, какой счетчик подойдет для конкретных условий.

Производители наносят на устройства четыре основных обозначения:

1. Qmax — предельная скорость потока, не вызывающая погрешностей в работе прибора. Работать при таком значении скорости потока прибор может максимум 1 час. За этим обязательно должен следовать перерыв.
2. Qn — оптимальный расход для водомера. По отношению к его максимальной возможности, этот параметр на 50% меньше. В случае, когда сквозь корпус прибора проходит объем воды, равный нормальному расходу, он будет функционировать безошибочно. Устройство сможет пройти поверку и его еще долго не придется менять на новый.
3. Qmin — наименьшая скорость потока, которая при измерении расхода воды дает самую незначительную погрешность.
4. Qt — давление, при котором водомерное устройство эксплуатировать невыгодно, поскольку оно начинает работать со значительной погрешностью. При этом трудно предугадать с каким знаком будет значение погрешности — может быть как минус, так и плюс к реальным показаниям.

Кроме этих обозначений, на корпусе водомера нанесена максимальная температура, при которой прибор может функционировать.

На расходомерах холодной воды присутствует надпись 40 °C, а корпус синего цвета. Кожух расходомеров для горячей воды имеет красный цвет или, что встречается значительно реже, черный. На этом фоне обязательно будет надпись 90 °C.

Если централизованно подается под давлением вода, температура которой превышает 90 °C, нужно остановить выбор на счетчике, имеющем надпись 150 °C.

Принцип работы ультразвукового расходомера

Как понятно из названия, ультразвуковой расходомер в своей работе использует ультразвук, который не воспринимается человеческим ухом.

Звук возникает в результате вибраций, которые распространяются в виде волн. Для того, чтобы появился звук, необходимо учесть несколько моментов: источник, посылающий звуковые волны, воздушную или жидкую среду, в которой могут распространяться звуковые волны и объект, принимающий или улавливающий звуковые волны.

Количество звуковых волн, воспроизведенных вибрирующим объектом в течение некоторого заданного отрезка времени называется частотой звуковых волн. Чем быстрее вибрирует объект, тем больше будет посылаться звуковых волн, тем выше будет частота звука. И соответственно, чем медленнее происходит вибрирование, тем ниже частота.

Термином «ультразвук» называется звук с частотой выше уровня частоты, воспринимаемой человеческим ухом. Для того, чтобы определить скорость движения среды с помощью ультразвуковых расходомеров измеряют изменения ультразвуковых частот.

Если работает ультразвуковой расходомер, то источник, вибрируя, посылает ультразвуковые волны с некоторой заведомо известной частотой. Звуковые волны распространяются, двигаются в потоке среды до тех пор, пока они ни наталкиваются на пузырьки воздуха или на твердые частицы в потоке движущейся среды. Когда звуковые волны сталкиваются с воздушными пузырьками или твердыми частицами, они отталкиваются или отражаются от пузырька или частицы и двигаются в обратном направлении к принимающему устройству или приемнику.

Частица или пузырек в среде, находящейся в покое

При замере среды в покое у отраженных звуковых волн будет та же самая частота, что и у посланных источником звуковых волн. На рисунке выше изображен пузырек воздуха или твердая частица в среде, находящейся в покое. Пузырек или частица начинают вибрировать с частотой, посланных звуковых волн.
Если среда находится в движении, уровень частоты отраженных звуковых волн, ультразвукового расходомера, сдвигается или изменяется по сравнению с уровнем частоты посланных звуковых волн. На рисунке ниже ряд звуковых волн «впереди» движущегося пузырька более уплотнен в своем последовательном чередовании, чем «позади» пузырька.

Пузырек воздуха в потоке движущейся среды

Волны позади пузырька вытянуты по своей конфигурации по причине наличия скорости движущегося потока. Сам пузырек тоже несколько деформирован по той же самой причине наличия скорости движущегося потока.

Поскольку пузырек движется по мере того, как он посылает обратно или отражает звуковые волны, то фактически он движется «догоняя» звуковые волны впереди него и удаляясь от волн позади него. Другими словами, пузырек начинает вибрировать с той же самой частотой, что и посланные источником звуковые волны, но в результате наличия скорости движущегося потока, который несет этот пузырек, уровень частоты отраженных волн сдвигается. Когда звуковые волны, скомпрессированные в процессе движения потока впереди пузырька, достигают приемника, частота их выше, чем частота звуковых волн, посланных источником, потому, что интенсивность попадания волн на приемник будет выше, чем интенсивность их попадания на приемник в условиях среды, находящейся в покое.

После того, как пройдет пузырек, на приемник ультразвукового расходомера попадают вытянутые по своей конфигурации волны. Частота этих волн ниже, чем частота звуковых волн, посланных передатчиком. Т.к. в последовательности этих волн отмечается расширение, для того, чтобы попасть на приемник этим вытянутым по своей конфигурации волнам понадобиться больше времени.

По мере увеличения скорости движения потока, увеличивается также и сдвиг по частоте. И наоборот, если скорость движения потока среды уменьшается, то уменьшается и сдвиг по частоте. Другими словами, каждому изменению скорости потока присущ соответствующий сдвиг по частоте. Для измерения скорости потока среды в ультразвуковых расходомерах используется эта взаимосвязь. Затем расходомер преобразует величину скорости потока в соответствующую величину расхода потока.

Сдвиг по частоте между переданными и принятыми звуковыми волнами — это один пример естественного феномена, известного по названием эффект Доплера. Он имеет место при условии наличия относительного движения между источником волны и приемником этой волны. В ультразвуковом расходомере движущиеся вместе с потоком среды пузырьки воздуха или твердые частицы становятся передатчиками волн, т.к. от них отражаются волны.

Пленочный расходомер воздуха

Этот датчик состоит из толстопленочной диафрагмы, расположенной на керамической основе. Датчик измеряет разрежение во впускном коллек­торе на основе измерения деформации пленочной диафрагмы. При определенных коэффициентах расширения керамической подложки и керамической пленочной крышки в результате охлаждения стыка диафрагма принимает форму купола. В результате получается пустотелая камера (пузырек) высотой примерно 100 мкм и диаметром 3…5 мм. Измерительные пьезоэлектрические элементы расположенные внутри пленки преобразуют перемещения диафрагмы в электрический сигнал.

Коллектор с расходомерами для теплого пола

Сегодня многие владельцы жилья отдают предпочтение системам отопления жилых помещений, в которых ведущее место отводится теплым водяным полам. Используя тепловую энергию жидкого теплоносителя, можно добиться высоких качественных показателей в обогреве жилья. Сама конструкция отопительной системы уже на первый взгляд дает все основания считать подобный способ обогрева эффективным. Принцип работы водяных полов в корне отличается от традиционных способов обогрева. В данной ситуации важна функциональность каждого элемента, прибора и устройства, включенных в единый комплекс оборудования.

Качественная работа системы обогрева во многом зависит от того, насколько грамотно расходуется теплоноситель в трубопроводах водяных полов. С этой задачей справляются коллекторы теплого пола, которые вместе с расходомерами обеспечивают рациональное распределение котловой воды в отопительные контуры. Что собой представляет технологическая связка «коллектор – расходомер», насколько важны ее функции, и каким образом она действует? Постараемся ознакомиться более детально с этими и многими другими вопросами.

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.