Подключение производится по-разному: кто-то нарезает резьбу и монтирует с одной стороны на раструбное соединение, с другой – на американку (лучший вариант), кто-то соединяет трубы сваркой (газовой или электрической), а кто-то монтирует узел на резиновый рукав, зажимая его хомутами, предварительно промазав герметиком. Здесь подходит любой вариант: давление в автономных системах отопления невысокое (всего 1,5-2 атм), а вода уже не горячая.
Байпас. Что это за зверь?
У этой перемычки есть другое определение – байпас, происходящее от глагола bypass – улучшать.
Байпас устанавливается в зданиях с однотрубной системой отопления. Это происходит, когда теплоноситель течет от отопительного прибора в подвале до самой высокой точки здания по одному стояку и вниз по другому. Проходя по этому вертикальному пути, горячая вода также поступает в горизонтальные трубы на каждом этаже – радиаторы.
Это означает, что в случае повреждения или замены радиатора в одной квартире необходимо перекрыть всю вертикальную трубу – от первого до последнего этажа.
Байпас радиатора – самый разумный и простой выход из этой ситуации. С его помощью можно отсечь радиатор от стояка. Второй момент: с помощью такой перемычки можно регулировать температуру в помещении – ограничить поток теплоносителя из радиатора, пропуская его только через стояки.
Как работает радиатор с перемычкой
Теплоноситель может подаваться в радиатор снизу или сверху. Рассмотрим в качестве примера вариант, когда теплоноситель поступает сверху.
Достигнув радиатора, горячая вода разделяется на два потока: одна часть поступает в радиатор и нагревает его, а другая проходит через байпас и продолжает движение по стояку.
Между перемычкой и радиатором, на входе и выходе, установлены шаровые краны, чтобы в случае аварии их можно было закрыть и полностью отсоединить радиатор от стояка, например, для промывки или замены на новый.
На входе в радиатор также установлен термостатический клапан. С его помощью можно управлять потоком горячей воды – закрывать или открывать его, другими словами, изменять мощность радиатора, регулируя температуру в помещении. Хотя это можно сделать и с помощью одного только шарового крана – это вопрос навыка.
Примеры применения байпаса
Пример №1 – управление водой для отопления
Функциональной задачей байпаса является передача избытка воды из нагревательного смесителя обратно в стояк при изменении количества воды с помощью ручного или автоматического термостата. Другими словами, теплоноситель транспортируется через байпас параллельно запорно-регулирующему клапану. Без этого элемента невозможно произвести ремонт аккумулятора во время работы системы отопления. Байпас также ускоряет процесс заполнения или слива системы.
Вот как байпас может быть реализован в системе отопления
Пример №2 – Работа системы без электроснабжения
Установка байпаса в системе отопления особенно важна для современных систем отопления с циркуляционными насосами. Люди, впервые столкнувшиеся с установкой систем отопления, часто спрашивают мастеров или консультантов в магазинах: "Как будет работать система, если не будет электричества? Ведь все привыкли к тому, что стандартный напольный котел, работающий по старинке, не был подключен к электричеству. А оснащение системы отопления циркуляционным насосом делает ее зависимой от энергии.
Вот тут-то и вступает в игру байпас. Его роль очень проста – при пропадании сетевого питания потребитель должен закрыть вентили, подающие теплоноситель к насосу, и открыть вентиль на центральной трубе. Кстати, это может происходить автоматически, если используется байпас с клапаном. Эта простая манипуляция переводит систему отопления в режим естественной циркуляции.
Оборудование на байпасе должно быть установлено в направлении теплоносителя в таком порядке:
- фильтр;
- обратный клапан;
- циркуляционный насос.
Влияние байпасной трубы на энергозатраты
Установка байпаса, безусловно, положительно скажется на энергозатратах. Если сравнить производительность системы отопления с байпасной секцией и обычной проточной системы отопления, то в первом случае объем теплопередачи к радиатору уменьшится на 30-35%. Это означает, что тепловая мощность радиатора уменьшится на 10%.
На практике эти изменения не выглядят радикальными, если система действительно характеризуется перегревом. Более того, если размер радиаторов подобран правильно, существует определенный запас эффективности в 10-15%.
Вот и получается, что такая простая, даже на первый взгляд примитивная деталь, как байпас, является универсальным инструментом для создания приятных условий жизни в доме, а счета за электроэнергию будут удовлетворять домовладельцев с небольшими суммами.
Как работает байпас в обычных условиях
Итак, отбросив тонкости расчетов и формул, работу этого узла системы отопления можно представить следующим образом. Теплоноситель подается с верхнего этажа через подающую трубу в точку установки байпаса. Как известно из физики, и электричество, и жидкость всегда движутся в направлении наименьшего сопротивления. При перетекании из трубы диаметром ¾ дюйма в секцию, ведущую к радиатору, вода легче попадает в трубу большего диаметра. Поэтому только небольшая часть теплоносителя попадает в байпас ½", а остальная часть направляется к радиатору по трубе ¾", затем проходит через краны и термостат и попадает в регистры смесителя. После прохождения и частичного охлаждения вода возвращается в сеть по трубе ¾", проходит через запорный клапан, соединяется с потоком из байпаса и поступает в сетевой поток.
При нормальном давлении и высокой температуре потеря температуры на этом участке будет незначительной, если только домовладелец не установил дополнительно трехметровый радиатор продувки.
В случае аварийной ситуации, например, протечки радиатора во время ремонтных работ, ветка радиатора закрывается путем перекрытия вентилей на подающем и обратном трубопроводах. Именно здесь вступает в игру байпас. Теплоноситель с верхнего этажа проходит по единственно возможному пути – через перемычку и спускается на первый этаж. В результате байпас гарантирует, что весь стояк не будет отключен от подачи теплоносителя, что позволяет исправить ситуацию с наименьшими потерями и в кратчайшие сроки.
Какие типы байпасов существуют?
Теплотехника предлагает три типа байпасов, устанавливаемых в однотрубных системах отопления. Каждый тип используется в зависимости от назначения системы и от того, оснащена ли она дополнительным оборудованием. Различают следующие типы перемычек:
- Нерегулируемые прямые перемычки;
- Регулируемые вручную перемычки;
- Перемычки с автоматическим регулированием потока.
Первый тип – это прямой участок трубы, соединенный перед радиатором с подающей и обратной трубами отопления. Это самый простой и надежный тип байпаса.
Перемычка с ручной регулировкой представляет собой участок трубы с установленным в центре регулирующим клапаном. Установка такого устройства в системах отопления в многоэтажных домах до сих пор вызывает споры. Дело в том, что поток теплоносителя регулируется вручную путем поворота вентиля на определенное количество делений до полного перекрытия потока. В нормальном состоянии это позволяет направить весь поток теплоносителя через кран, но в аварийной ситуации вентиль можно забыть открыть, и стояк в лучшем случае просто останется без тепла, в худшем – придется ремонтировать весь стояк и заменять сломанные краны на всех этажах здания.
Автоматический байпас – это устройство инжекторного или клапанного типа, устанавливаемое в автономных системах отопления. Суть этого устройства заключается в следующем – для увеличения расхода теплоносителя в системах с естественной циркуляцией часто используется напорный насос. Это устройство обычно устанавливается в секции системы напольного отопления. В случае отключения электроэнергии, теплоноситель проходит вокруг рабочего колеса насоса, через перемычку, тем самым обеспечивая функционирование системы. Большим недостатком автоматического байпаса является его зависимость от качества теплоносителя. Вода в системе должна быть максимально чистой, без накипи, примесей и осадка. Поэтому в случае автоматического байпаса устанавливаются дополнительные фильтры.
Варианты применения
Система байпаса используется в различных областях отопительной системы, позволяя решать различные задачи. Принцип работы и конструкция самого компонента в каждом случае остается одинаковой, меняются только положения перемычек.
Давайте рассмотрим наиболее распространенные варианты:
- Управление радиатором
Это самый распространенный способ использования байпаса – такая перемычка может быть установлена на большинстве радиаторов или конвекторов. При использовании байпаса теплоноситель направляется параллельно радиатору, и температура в помещении понижается.
В этом случае можно частично или полностью перекрыть расход теплоносителя, что позволяет регулировать микроклимат в помещении по своему вкусу. В автономных системах отопления байпас ускоряет заполнение контура и предотвращает засорение радиаторов.
- Восстановление естественной циркуляции в системе
Это применение характерно для автономных систем отопления с собственным циркуляционным насосом. Он придает импульс потоку теплоносителя и обеспечивает равномерный и постоянный поток воды. Однако при отключении электроэнергии циркуляция прекращается, и система перестает работать.
Чтобы система продолжала работать, между входом и выходом насоса устанавливается байпас. Пока насос работает нормально, байпас закрыт клапаном. Однако если насос останавливается, клапан открывается, и жидкость циркулирует естественным образом. Единственным условием является правильная установка всех компонентов байпаса (включая расположенные выше по течению слои горячей воды).
Преимущества и недостатки
К преимуществам байпасов относятся
- Создание более равномерного распределения тепловой энергии по всей линии отопительного контура;
- Возможность регулировать микроклимат в отдельном помещении;
- Простая и надежная конструкция;
- Возможность монтажа в существующие компоненты системы отопления;
- Обеспечение безопасности отопительного контура;
- Создание возможности для всех абонентов системы получать гарантированную тепловую энергию.
Недостатки:
- Установка байпаса должна выполняться опытными специалистами;
- Установка байпаса требует использования специального сварочного или паяльного оборудования, а также соблюдения технологических требований;
- С помощью байпаса невозможно улучшить характеристики системы – он позволяет либо использовать имеющийся максимум, либо уменьшить параметры для достижения приемлемого баланса.
Скорее, недостатки байпаса обусловлены его конструкцией. Он не имеет принципиальных недостатков, так как не может нанести никакого вреда системе, а некоторые трудности установки присущи каждому узлу или детали. Поэтому можно предположить, что байпасы не имеют серьезных недостатков.
Смешанные системы отопления
Чтобы понять, зачем нужен байпас в системе отопления при комбинировании радиаторов (2) с водяным теплым полом (3), важно понять, как он работает. От одного котла (1) теплоноситель течет в двух направлениях, но крыло 2 всегда будет требовать более высокой температуры, чем крыло 3. Так будет всегда, независимо от типа и мощности котла.
Для того чтобы подающая труба (А) в направлении 2 получала более горячую воду, чем коллектор (4), там установлен автоматический трехходовой клапан (5). На схеме указан температурный диапазон 70°C и 50°C, поэтому мы будем использовать его в качестве отправной точки (вы можете изменить режим в соответствии с вашими предпочтениями).
Теперь посмотрите на схему трехходового клапана выше (включая схему байпаса) и обратитесь к температурному режиму, указанному выше. Вы установили котел на 70°C, а термостат на клапане – на 50°C, но он не может уменьшить нагрев. Теплоноситель от котла достигает именно этого значения, проходя через клапан, систему напольного отопления и обратно, но теплоноситель также попадает в перемычку, контактируя с электронным датчиком на термоголовке.
Как только температура теплоносителя в системе напольного отопления поднимется выше 50°C, датчик сработает и закроет клапан, сбрасывая горячую воду в обратку, минуя крыло 3. Это означает, что схема установки байпаса останется прежней, но стрелка рядом с ним будет указывать в обратном направлении. Когда температура теплоносителя в крыле 3 опустится ниже 50°C, датчик термостатической головки подаст сигнал, трехходовой клапан переключится, и байпас будет работать в прежнем направлении (на слив воды). Цикл повторяется непрерывно.
Сушилка
А зачем кому-то нужен байпас на полотенцесушителе, который в 99% случаев устанавливается в ванной комнате? Представьте себе следующую ситуацию: небольшая общая ванная комната площадью 2,7 м2 в доме хрущевского типа, где отопление сделано правильно и жильцы никогда не жалуются на холод (бывает). Поскольку система в таких зданиях всегда имеет однотрубный контур, изначально там был приварен радиатор большего диаметра (обычно Ø 50-60 мм со стояком Ø 25 мм) в качестве радиатора для полотенец.
Проанализируем ситуацию дальше: хозяева делают ремонт и, естественно, вырезают этот уродливый кусок трубы, который зачастую уже протекает, тем самым прерывая контур системы. Для жилой комнаты площадью 2,7 м2 достаточно радиатора 270 Вт, а для ванной комнаты – 100 Вт, так как это помещение не примыкает к улице плюс горячий стояк.
Наши люди даже не задумываются о каких-либо расчетах отопления ванной комнаты: главное, чтобы прибор был оригинальным, блестящим и большим. Если обогреватель, например, 200 Вт, то он будет очень горячим, и без обхода системы отопления здесь не обойтись. В этом случае такой байпас лучше всего изготовить из полипропилена PPR-25 PN20 или PN25 – он почти не будет нагреваться, но будет прекрасно работать в качестве сливного байпаса.
У некоторых людей могут возникнуть сомнения по поводу того, может ли быть жарко в ванной комнате, но все опасения можно легко развеять, поставив на байпас системы отопления шаровой кран (см. фото выше). Такой ход будет выполнять как минимум три функции: