Как установить байпас в систему отопления – варианты и правила установки

Любая система отопления, при условии, конечно, что она спроектирована, смонтирована и отлажена правильно, представляет собой весьма сложный «организм», в котором каждый «орган» выполняет определенную важную функцию. Частенько хозяева домов или квартир даже не задумываются о том, какая роль отводится тому или иному элементу системы: всё работает – да и ладно…

А между тем, владеть такой информацией никогда не будет лишним. Правильно говорят, что знание – вооружает, и человеку, имеющему представление о предназначении и важности любого из приборов или устройств системы, гораздо проще эксплуатировать ее, не доводя до аварийно-опасных ситуаций. Он точно знает, каких показателей можно ожидать от своего оборудования. И, в конце концов, у него намного меньше шансов стать «жертвой» для недобросовестных мастеров-сантехников (а иногда – и вообще полнейших проходимцев), готовых с деланно важным видом «слупить» нереальные деньги за совершенно пустяковую работу.

Байпас в системе отопления что это такое

Вот, например, многие наверняка слышали мудреное название «байпас», но очень туманно представляют, что он из себя представляет и для чего нужен. А между тем, роль этого нехитрого, в принципе, элемента – сложно переоценить. Давайте и рассмотрим поближе байпас в системе отопления что это такое, и какая функциональность на него возлагается.

Устройство байпаса

Байпас – это обводная часть трубопровода, которая обеспечивает продвижение теплоносителя по траектории, минующей определенный участок магистрали. Один край обвода подключается к подающему патрубку, а второй – к обратному. На байпасе обычно устанавливаются различные элементы отопительной системы, например, насосы.

В точке соединения байпаса и входного патрубка устройства, которое необходимо обойти, монтируется запорная арматура. Ее наличие дает возможность направить ток жидкости параллельно самому прибору и регулировать интенсивность подачи теплоносителя. На обратном патрубке тоже устанавливается кран, который позволяет исключить участок трубопровода из системы без необходимости ее остановки.

Виды байпасов для отопления

При монтаже байпаса запорная арматура устанавливается не только на патрубках подключаемого устройства, но и на самом байпасе. Тип используемой арматуры позволяет классифицировать несколько видов байпасов, каждый из которых подходит для определенных условий эксплуатации.

Существуют следующие виды байпасов:

• Нерегулируемые;
• С ручным управлением;
• Автоматические.

Характеристики устройств с разным типом запорной арматуры имеют существенные отличия, поэтому перед тем, как установить байпас в систему отопления, нужно внимательно рассмотреть каждую разновидность.

Нерегулируемый байпас

Устройство нерегулируемых байпасов представляет собой простую трубу, не имеющую какого-либо оборудования. Труба постоянно находится в открытом состоянии, и жидкость по ней перемещается произвольно, то есть, возможность влиять на интенсивность тока воды отсутствует. Нерегулируемые обводные трубы чаще всего используются для подключения отопительных приборов.

Проектируя отопительную систему, нужно обязательно учитывать тот факт, что вода всегда двигается в первую очередь по тем участкам, где величина гидравлического сопротивления минимальна. В случае с байпасом это означает, что внутренний диаметр его вертикального участка должен быть меньше внутреннего сечения магистрального трубопровода. Если это требование не будет соблюдаться, то теплоноситель попросту будет тяготеть к байпасу.

При проектировании горизонтальной разводки отопления работают другие правила, которые нужно учитывать перед тем, как сделать байпас в систему отопления. Разогретый теплоноситель имеет пониженный удельный вес и всегда пытается двигаться вверх. Чтобы система могла работать нормально с учетом этого правила, диаметр нижней части байпаса должен совпадать с диаметром магистрали, а сечение патрубка, ведущего к радиатору, должно быть меньше.

Как выбрать шаровой клапан

Если представить механику и физику перекрывания трубы шариком шарового клапана, то возникает логичный вопрос: как будет работать шаровой клапан, установленный не вертикально, а горизонтально или под углом.

Практики рекомендуют использовать чугунный клапан «Tech-Pol» (Польша). Он работает, как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях.

Байпасы с ручной регулировкой

Байпасы, которые настраиваются вручную (ручные байпасы), оснащаются шаровыми кранами. Использование шаровых кранов обуславливается тем, что они совершенно не меняют пропускную способность трубопровода при переключении, поскольку гидравлическое сопротивление в системе не меняется. Это качество делает шаровый кран оптимальным вариантом для байпаса.

Запорная арматура такого типа позволяет регулировать объем жидкости, который проходит через обводящий участок. При закрытом кране теплоноситель в полном объеме двигается по основной магистрали. Эксплуатация шаровых кранов имеет один важный нюанс – их нужно регулярно поворачивать, даже если необходимость настройки системы отсутствует. Это связано с тем, что при длительном застое краны могут намертво прикипеть, и их придется менять. Иногда также устанавливают клапан подпитки системы отопления, который играет немалую роль.

Ручные байпасы в отопительных системах могут использоваться несколькими способами. Чаще всего их используют для подключения батарей к однотрубной магистрали, а также для обвязки циркуляционных насосов.

Ошибки при монтаже

Некоторые домашние, а точнее, квартирные умельцы при замене старых чугунных радиаторов на новые алюминиевые преднамеренно допускают две тупые ошибки:

• монтируют на прямой байпасной трубе шаровой кран с целью направлять весь теплоноситель в собственную батарею;
• наслушавшись советов «умных» людей, собирают смесительный узел с трехходовым краном, дабы регулировать теплоотдачу отопительного прибора.

Сразу оговоримся, что подобный монтаж в частном доме ошибкой не считается: там вы проживаете единолично и сами распоряжаетесь отоплением. В «многоэтажке» такие действия вредят соседям, поскольку вы разбалансируете систему и отбираете большее количество тепла. Значит, смежные квартиры получают меньше. Как это происходит, смотрите на видео:

Вместо дальнейшего перечисления ошибок, предлагаем ознакомиться с рекомендациями, как правильно устанавливать байпас своими силами:

1. Перемычка на батарее многоквартирного дома – это труба без всякой запорной арматуры и клапанов. Максимум, что допускается — уменьшить диаметр на 1 типоразмер (стояк DN 20 — соединитель DN 15);
2. Хотите регулировать теплоотдачу радиаторов – ставьте, пожалуйста, ручные либо автоматические термостаты. Есть специальные полнопроходные модели для централизованных сетей.

В многоэтажных домах с общими стояками монтировать арматуру на обводной трубопровод недопустимо

• Если в загородном доме организовано энергонезависимое гравитационное отопление, насос монтируйте только на байпасе. Самотек не предусмотрен – перемычка не нужна.
• При самостоятельной сборке смесительных узлов следите, чтобы циркуляционный насос оказался со стороны открытого выхода клапана. Другие варианты неработоспособны.
• Трехходовой вентиль, оснащенный термоголовкой, функционирует от выносного датчика температуры. Последний ставьте на трубу за клапаном, куда выходит смешанный теплоноситель. Тогда элемент сможет ориентироваться по его температуре.

Пункт №3 требует пояснения. У 3-ходовых кранов один патрубок всегда открыт – тот, откуда выходит результирующая смесь. С той же стороны ставится насос. Если агрегат расположить на любом входном патрубке, то дальнейшие события пойдут по одному из двух сценариев: прекратится циркуляция либо теплоноситель пойдет через байпас, замкнется в котловом контуре и не попадет в радиаторы.

Автоматические байпасы

Байпасы с автоматической регулировкой обычно монтируются в обвязке насоса, установленного в системе с естественной циркуляцией теплоносителя. Подобные отопительные системы могут работать и самостоятельно, но благодаря насосу увеличивается скорость перемещения жидкости по контуру, что позволяет снизить тепловые потери и повысить эффективность отопления.

Наличие автоматического байпаса в обвязке насоса позволяет системе самостоятельно регулировать свою работу, т.е. вмешательство человека не требуется. Когда насос работает, теплоноситель проходит сквозь него, а обвод в это время перекрыт. При остановке насоса байпас открывается, и жидкость перемещается уже в нем, в то время как неподвижная крыльчатка насоса перекрывает ток теплоносителя.

Байпасы автоматического типа делятся на две разновидности:

• Клапанные;
• Инжекционные.

В конструкции первого типа устройств присутствует обратный шаровый клапан. Гидросопротивление клапана минимально, поэтому жидкость легко перемещается самостоятельно. Когда насос включен, теплоноситель начинает двигаться быстрее, переправляется в магистраль и расходится по двум направлениям.

Дальнейшее движение жидкости осуществляется без каких-либо препятствий, а обратный ток заблокирован клапаном. Принцип работы самого клапана предельно прост – гидравлическое давление со стороны выхода превышает давление на входе, поэтому шар тесно прижимается к седлу конструкции и не дает жидкости двигаться.

Клапанные байпасы довольно удобны и просты, но они очень требовательны к качеству воды, которой заполняется отопительная система. Если в воде содержатся различные примеси, вроде ржавчины или накипи, клапан очень быстро загрязняется и приходит в негодное состояние, вследствие чего его приходится менять.

Инжекционные байпасы – это устройства, по принципу работы аналогичные гидроэлеватору. В главной магистрали устанавливается насосный узел, который подключается к основному контуру при помощи труб меньшего диаметра. При такой схеме оба патрубка заводятся внутрь магистрального трубопровода.

Когда насос запускается, часть жидкости заходит в патрубок и пропускается через аппарат, многократно ускоряясь в процессе. На повышение скорости работает и выходной патрубок, который слегка заужен и визуально напоминает сопло, благодаря которому обеспечивается эффективная перекачка жидкости.

За выходным патрубком создается разрежение, за счет которого теплоноситель начинает высасываться из байпаса. Поток, двигающийся под давлением, тянет за собой всю жидкость, и она с заметным ускорением продолжает движение по основной магистрали. Данный эффект позволяет полностью предотвратить возможность обратного тока жидкости.

Описанная выше технология работает только при включенном насосе. Если же насосное оборудование отключено, то теплоноситель в полном объеме проходит через байпас под воздействием гравитационных сил.

Назначение байпаса

Главная функция любого байпаса заключается в возможности держать систему отопления в рабочем состоянии даже при поломке одного из ее элементов или отключении электроэнергии. Приборы, подключаемые посредством байпаса, без проблем отключаются от системы – для этого нужно лишь перекрыть оба крана, и теплоноситель пойдет по обводу.

Отопление благодаря байпасу может продолжать работу в любом случае, а поврежденные элементы можно ремонтировать, затрачивая на это любое количество времени. Надежность и удобство обслуживания отопительной системы при наличии байпаса многократно повышается.

В автономных отопительных контурах байпас используется для решения следующих задач:

• Подключение отопительных приборов к однотрубной разводке;
• Обвязка насосного оборудования;
• Подключение распределительного коллектора водяного теплого пола;
• Формирование малого циркуляционного контура при использовании твердотопливного отопительного оборудования.

Методика установки байпаса может разниться в зависимости от его назначения в конкретной отопительной системе.

Байпас для радиатора

В однотрубных отопительных системах батареи лучше всего подключать с использованием байпаса. Для двухтрубных контуров и коллекторных разводок обводы не нужны, поскольку все отопительные приборы подключаются параллельно, и в каждый из них поступает теплоноситель одинаковой температуры. Если одна из батарей выходит из строя, то ее всегда можно снять без отключения отопительной системы (разумеется, при наличии отсекающих кранов).

В системах с однотрубной разводкой батареи подключаются последовательно, поэтому теплоноситель в каждом последующем приборе остывает. Результат очевиден – дальние приборы получают гораздо меньше тепла, и ни о каком равномерном распределении тепловой энергии не может быть и речи.

Решить проблему позволяют байпасы. Контуры подачи и обратки соединяются перемычкой, которая обеспечивает независимое движение потоков. Горячий теплоноситель поступает прямо в радиатор, в то время как другая его часть проходит дальше и на выходе смешивается с остывшей водой из одного радиатора. Такая схема позволяет донести гораздо больше тепла до последующих отопительных приборов.

Ответы специалиста на вопросы

Наиболее часто у людей, недостаточно хорошо разбирающихся в индивидуальном отоплении, возникает вопрос – нужен ли байпас в двухтрубной системе отопления рядом с радиаторами? Если рассмотреть однотрубную систему отопления, в нее устанавливают как правило перемычку для обеспечения работоспособности всей линии при отключении или неисправности одного из теплообменных элементов в цепи, их равномерного прогрева, и необходимость байпаса не вызывает сомнений. В двухтрубной разводке такие проблемы не возникают по определению, подключение каждого контура производится независимо от других, и на все поступает теплоноситель одинаковой температуры.

Простейшая перемычка из отрезка трубы в отопительной линии выполняет множество функций в однотрубной схеме разводки – поддерживает постоянство температур на всех теплообменниках и бесперебойное функционирование всей системы, обеспечивает высокую ремонтопригодность нагревательных элементов. Также патрубок-байпас можно встретить в системах теплых полов и обвязке твердотопливных котлов отопления, где он повышает эффективность и надежность работы оборудования.

Подключение насоса через байпас

Циркуляционный насос целесообразно подключать через байпас только в тех системах, которые изначально были предназначены для естественной циркуляции, т.е. в них должен быть разгонный коллектор, соблюдены уклоны труб и правильно подобраны их диаметры. Насос в таких системах предназначен не для обеспечения их работы, а для повышения эффективности.

Для систем, которые еще на этапе проектирования были рассчитаны на принудительную циркуляцию, байпас попросту неактуален. Такие системы работают только за счет насоса, поэтому при его отключении циркуляция теплоносителя попросту прекращается. Байпас в данном случае не сможет решить проблему.

При подключении насоса посредством обводной линии появляется возможность противотока в байпасе. Кроме того, формируется замкнутый циркуляционный контур между насосом и самим байпасом. Чтобы такая схема могла нормально функционировать, обходное устройство обязательно должно оборудоваться шаровым краном или обратным клапаном.

Когда насос работает, устройство блокирует ток жидкости по трубе обвода. Клапан делает эту работу автоматически, а кран приходится настраивать вручную. При остановке насоса байпас открывается, что дает возможность теплоносителям из разных контуров смешиваться. Подобная схема неприменима в случае с инжекционными байпасами – они полностью устраняют возможность обратного тока теплоносителя.

Советы и замечания

Иногда даже специалисты считают, что циркуляционную помпу необходимо ставить не на прямую, а на обратную трубу контура отопления, объясняя это тем, что в ней температура воды ниже и поэтому насос прослужит дольше.

Однако такой довод не убедителен, поскольку разница температуры воды на входе и выходе котла редко превышает (да это и недопустимо!) 20 градусов Цельсия. А данный циркуляционный насос, и все аналогичные ему, рассчитаны на температуру перекачиваемой жидкости, нагретой до 100-110 градусов Цельсия.

Для теплого пола

При обустройстве теплого пола обязательно нужно установить смесительный узел, в котором всегда встраивается обводной трубопровод. Байпас в данном случае будет использоваться для обеспечения нормальной работы теплого пола, и без этого элемента отопление не сможет функционировать.

Все дело в рабочей температуре, которая должна поддерживаться в теплых полах. Теплоноситель в подающем контуре может разогреваться до 80 градусов, но в теплом полу его температура не должна превышать 45 градусов. Доведение жидкости до нужной температуры осуществляется в смесительном узле, который пропускает только нужный объем горячей воды. Весь остальной поток направляется в байпас, где происходит соединение с теплоносителем из обратного контура, и возвращается в котел.

Принципы подбора насосного оборудования

Определившись с типом насосного агрегата на отопление, необходимо грамотно рассчитать его оптимальную мощность. Нет смысла устанавливать циркуляционный насос с большим запасом по мощности — он дороже и сильнее шумит при работе.

Циркуляционный насосный агрегат выполняет следующие задачи

:

• создает напор жидкости, способный преодолеть гидравлическое сопротивление узлов отопительного контура;
• перекачивает по трубопроводу объем теплоносителя, необходимый для качественного прогрева всех помещений.

Чтобы правильно рассчитать мощность агрегата, требуется знать

:

• производительность насоса (расход, измеряется в м3/ч ) – объем теплоносителя, который перекачивается устройством за один час;
• напор (измеряется в метрах) — показатель, который определяет гидравлическое сопротивление, преодолеваемое насосом.

Для коттеджа в несколько этажей, со сложной архитектурой, расчет мощности насосного агрегата должны выполнять специалисты. Но для небольших домов расчеты ведутся с использованием простых формул и таблиц.

Определяем мощность

Стандартная формула расчета: Q=0,86R/TF-TR, где

• Q – расход насоса (м3/ч);
• R – тепловая мощность (кВт);
• TF – температура теплоносителя (°C) в подающей трубе;
• TR – температура теплоносителя (°C) на обратке у входа в котел.

Тепловую мощность самостоятельно определить сложно, поэтому удобнее воспользоваться готовыми решениями

:

Способ 1. По европейским стандартам показатель тепловой мощности (R) для частного дома небольших размеров составляет 100 Вт/м2, для многоэтажного дома — 70 Вт/м2, для построек с хорошим утеплением — 30-50 Вт/м2. Эти нормы подходят для российских регионов с мягким климатом.

Способ 2. Российские нормы СНиП рассчитаны для климата с морозами до -30° C. Показатель тепловой мощности для одно- и двухэтажных домов небольшой площади – 173-177 Вт/м2, для домов высотой в 3-4 этажа — 97-101 Вт/м2.

Способ 3. Значение для расчета подбирается по представленной таблице, исходя из характеристик постройки:

Существует и другой метод определения расхода теплоносителя (производительности насоса). Значение расхода (Q) приравнивают к мощности котла (P). К примеру, через котел мощностью 20 кВт в минуту проходит 20 литров теплоносителя. А каждый радиатор мощностью 10 кВт пропускает по 10 литров жидкости в минуту. Для подсчета расхода теплоносителя в каждом отопительном контуре требуется суммировать показатели всех радиаторов и прибавить показатели трубопровода. Расход теплоносителя в трубопроводе зависит от его длины и диаметра. Чем меньше диаметр, тем выше гидравлическое сопротивление. Рассчитать показатели трубопровода поможет таблица, составленная для стандартной скорости движения теплоносителя — 1,5 м/сек.

На каждые 10 метров трубопровода требуется 0,6 м напора, который обеспечивает циркуляционный насос. К примеру, если длина отопительного контура составляет 100 м, насос должен обеспечивать напор 6 м.

Для систем с твердотопливным котлом

При использовании в сочетании с твердотопливным отопительным оборудованием байпас позволяет сформировать малый циркуляционный контур. Для этого обводная труба устанавливается на подачу, где имеется разогретый до предела теплоноситель, и подключается к трехходовому клапану, расположенному на противоположной стороне конструкции.

Благодаря клапану осуществляется смешивание горячей воды из байпаса и холодной, поступающей из обратного контура. В результате к котлу для последующего цикла нагрева возвращается теплоноситель, температура которого превышает 50 градусов.

Необходимость возврата теплой жидкости в котел обуславливается тем, что в ином случае на металлических стенках топочной камеры будет появляться конденсат, который спровоцирует возникновение коррозии и станет причиной повреждения агрегата. Если же дополнить систему байпасом, то этих проблем можно с легкостью избежать.

Установка байпаса

Включение байпаса в разные типы систем имеет свои нюансы, поэтому перед тем, как сделать байпас на отопление, необходимо в этих моментах разобраться.

Например, при подключении радиаторов через байпас должны соблюдаться следующие правила:

• Внутреннее сечение обвода должно быть на один шаг меньше, чем диаметр магистральной трубы;
• Устанавливать байпас нужно на минимальном удалении от радиатора;
• При использовании в многоквартирных домах байпас нельзя оборудовать краном.

Монтаж байпаса системы отопления может выполняться как при обустройстве новой системы, так и при ремонте уже имеющейся конструкции. В последнем случае перед работой нужно подготовить набор патрубков подходящего диаметра, два тройника и запорная арматура.

Входной патрубок конструкции оснащается одним из следующих устройств:

• Шаровой кран, который имеет минимальное гидравлическое сопротивление и полностью пропускает поток теплоносителя;
• Вентиль, позволяющий настраивать интенсивность тока жидкости вручную;
• Комбинацией шарового крана и автоматического терморегулятора – такое сочетание может настраивать работу системы автоматически.

Выходной патрубок всегда оснащается шаровым или запорным краном. Для соединения отдельных элементов может использовать сварка или резьба. Независимо от типа соединения, оно должно быть герметичным. Перед вводом системы в эксплуатацию нужно проверить ее на предмет герметичности.

Байпас с насосом в системе отопления устанавливаются с учетом следующих пунктов:

1. Байпас, на который планируется устанавливать насос, обычно представляет собой часть магистрали. Внутренний диаметр байпаса должен быть достаточно большим, чтобы в системе обеспечивалась нормальная естественная циркуляция. Насос монтируется на отдельной трубе, внутреннее сечение которой может быть меньше диаметра магистрального трубопровода.
2. Чтобы упростить себе работу, лучше всего заранее купить собранный насосный узел с необходимыми параметрами. Установить такую конструкцию очень просто, поскольку на ней уже правильно собраны все элементы, а соединения достаточно надежны.
3. При самостоятельном монтаже насос должен располагаться таким образом, чтобы ось крыльчатки была горизонтальной. Поверхность с клеммами, к которым подводится питание, должна быть направлена вверх – во-первых, это упростит доступ к контактам, а во-вторых, исключит вероятность попадания жидкости на контакты при нарушении герметичности системы.
4. Участок с байпасом обязательно оснащается обратным клапаном или шаровым краном, которые предотвращают ток теплоносителя в обратную сторону – это оптимизирует работу системы. Разумеется, перед тем, как установить байпас, нужно приобрести все комплектующие.

Перед тем, как установить байпас с обратным клапаном для циркуляционного насоса, нужно хорошо продумать конструкцию будущей системы и учесть все возможные нюансы.

Зачем нужен

Байпас – это перемычка, соединяющая вход и выход одного из элементов отопительного контура, обходной путь, по которому вода может течь, не заходя в радиатор, насос или даже котел.

Для циркуляционного насоса байпас нужен, чтобы:

• исключить из работающего контура насос;
• настраивать производительность контура отопления;
• предотвращать режим холостого хода;
• в любой момент демонтировать оборудование для ремонта или технического обслуживания.

Циркуляционный насос позволяет монтировать трубопровод от котла к радиаторам по произвольным маршрутам, повышает скорость течения теплоносителя, делает его не зависящим от других параметров системы, тем самым повышая теплоотдачу и эффективность. Однако он же делает систему отопления зависимой от электричества.

Если по какой-то причине электричества нет, остается надеяться на блок бесперебойного питания или же переключиться в режим естественной циркуляции, насколько это позволяет конструкция. Только вот насос сам по себе создает сопротивление току теплоносителя в нерабочем состоянии. Байпас как раз и призван разрешить эту проблему.

Для насоса байпас выполнен как продолжение основной трубы от котла к контуру отопления с большим диаметром. В то время как насос подключается параллельно этому участку. Если дать возможность воде течь в обход, то и сопротивления никакого не будет. Для этого на байпасе устанавливается клапан или шаровой вентиль.

Второй момент, когда не обойтись без байпаса – это спуск теплоносителя и наполнение системы вновь. Насос не позволит свободно наполняться трубам и радиаторам жидкостью, создавая препятствие. Результатом может стать образование воздушной пробки, от чего сложно избавиться. Полностью открытый ток по байпасу целиком снимает проблему.

Последний случай с тонкой настройкой производительности используется достаточно редко. Достаточно установить одну из двух-трех скоростей насоса, чтобы регулировать скорость потока и напор. Однако если на каждом радиаторе имеется свой терморегулятор очень важно предусмотреть защиту насоса. Если все радиаторы перекрыты, и в системе повышается сопротивление току теплоносителя, то байпас спасает от перезагрузки на оборудование, замыкая контур частично на себя.