Здравствуйте, уважаемые профессионалы!

Существует проблема в работе отопления частного дома. Взаимное влияние двух контуров.

Схема отопления дома реализована с применением гидравлического разделителя.
Со стороны потребителей (после разделителя) стоит компактный коллектор вертикального расположения (на 4 контура), где отводы на подачу и обратку в контур находятся рядом. Извините, не знаю как правильно назвать такой тип коллекторов. То есть два контура с левой стороны и два с правой стороны - друг напротив друга.
Всего в работе 3 контура. Основной контур (смесительный) с 3-х ходовым и приводом в верхней правой части коллектора.
Контур ТП (смесительный) с 3-х ходовым в правой нижней части коллектора и прямой контур (только насос) на отопление подвала в нижней левой части коллектора.

Проблема заключается в том, что когда включается прямой контур UPS 25-40 (всего 3 алюминиевых радиатора подключенных последовательно) средняя температура на подаче в контуре ТП (UPS 25-60 - после коллектора еще 4 ветки по 100 метров) резко падает (с 47 до 39 градусов). Температура котла 65 градусов. Пониженная температура на подаче в ТП при неизменном положение 3-х ходового остается до тех пор, пока не отключится прямой соседний контур. Мне не удалось достоверно определить, влияет ли включение прямого контура на основной смесительный (установлен UPS 32-80) из-за достаточно большого расхода в этом контуре.

Общий расход со стороны потребителей меньше расхода через котел, так как температура обратки в котел из разделителя выше температуры обратки от потребителей в разделитель.

Конечно, я мог бы автоматикой компенсировать влияние прямого контура подвала на контур ТП (подкручивая приводом 3-х ходовой ТП), но мне это решение крайне не нравится и хотелось бы разобраться.

Насколько я понимаю, причины может быть две:
1. изменяется дифференциальное давление в системе и при той же скорости насоса ТП, он отбирает меньше горячей воды из коллектора
2. неудачная или неправильная конструкция коллектора

Если проблема в балансировке, то как оптимальнее всего решить эту проблему? Понимая что сопротивление контура мало, я умышленно соединил радиаторы последовательно, но проблема остается даже на 1 скорости насоса. Необходимо установить балансировочный вентиль для создания дополнительного сопротивления? Если да, то какой и как правильно его настроить?

Может ли быть проблема в коллекторе? Специально в начале сообщения дал его описание. Получается, что два влияющих друг на друга контура расположены друг напротив друга по одной оси. Круглые трубы подачи и обратки в контур проходят сквозь квадратные трубы обратки и подачи коллектора. Я думаю, вы понимаете.

Буду рад любому совету. Спасибо.

Andrey, есть возможность сделать фотографии?

Паразитная закольцовка налицо. Фотки бы не помешали.

Насосы на коллекторах всегда будут воевать друг против друга до тех пор пока не станет проще стырить воду из разделителя. имхо это неправильный подбор коллектора и возможно зауженный диаметр трубопровода между коллектором и стрелкой.

Коллектор соединен с разделителем ПП трубой диаметром 40мм.
Длина участка всего 2 метра. К слову, котел соединен с ГР такой же трубой, но участок всего 60 см. (На котле UPS 25-60)
К коллектору трубы подходят снизу.
Коллектор сварен из квадратных труб со стороной 80 мм
Толщина соединяющих круглых труб и отводов:40 мм (верхние контуры) и 35 мм нижние контуры.

К сожалению я не участвовал в изготовлении коллектора и не знаю точную схему. Но полагаю схе простая: Левая часть обратка, правая подача. Обратка из правых контуров проходит трубой скозь подачу и попадает в обратку. Также и подача из левых контуров.

На всех контурах стоят на обратке обратные клапаны. Что такое паразитная закольцовка?

Попробовал ради эксперимента выключить насос основного контура. Температура на подаче в ТП выросла. Значит действительно "война насосов". Господа, что в данной ситуации можно предпринять?
Я могу активно крутить 3-х ходовой на подаче ТП. Но есть ли какое-нибудь еще лекарство от резких колебаний?
Расход в контуре ТП не превышает 0,6 м3/ч, значит из коллектора он берет не более 0,4м3/ч. 3-х ходовой основного контура открыт всего на 25% Расход 25-40 на 1 скорости с 3 последовательными радиаторами тоже, думаю, не бог весть какой... Неужели может не хватать диаметра коллектора и магистральных труб?

Может ли "чувствительность" контура ТП быть связана с относительно большим сопротивлением этого контура - около 17кПа из расчетов.

По описанию похоже, что коллектор из прямоугольных труб - узел быстрого монтажа.
Балансовые вентили на обратках от отопления обязательны. Настраиваются, если нет прибора, на одинаковую температуру обратки. Исключение - тёплый пол. Здесь, если 3-ходовой то должен быть с электроприводом, а в котле выход на управление этим приводом (если котёл не из самых дешёвых) или бывают смесители с термостатом и датчиком температуры на подающей в ТП трубе - поддерживают постоянную, заданную температуру подачи.
Кроме этого, 65*С на выходе из котла это маловато, учитывая что в газовый котёл обратка должна быть не ниже 55*С, исключение - конденсатные котлы для которых стараются вернуть как можно более низкую температуру, чтоб получить найвысший КПД

jota, коллектор сварной, неразборный. Применение такого коллектора продиктовано компактными размерами котельной. Не думал, что он существенно отличается от обычных. Разве что тем, что проходящие внутри трубы несколько уменьшают его сечение.
Насчет балансировочного вентиля - спасибо за мысль. Какой лучше применить?
Не совсем понятно как настраивать по температуре обратки. В жизни характер работы контуров совершенно разный. Расход переменный. Как настраивать вентили? В режиме открытых 3-х ходовых? А что за прибор вы упомянули?
Как я уже сказал, для меня нет проблем крутить привод на ТП, у меня собственная интеллектуальная автоматика, но мне нужно понять ситуацию с гидравлической точки зрения.
Газовый котел Vaillant VK INT. По документации он работает от 35 и выше. Температуру, как и остальные параметры в регистрах котла также задает моя автоматика. Было бы проще поставить его в термостатику, скажем 87 градусов (максимум для котла), но растояние до ГР не более метра, со всеми вытекающими последствиями в случае отключения всех насосов потребителей в межсезонье. Впрочем, я может быть так и сделаю. Но проблема моя не в 65 котельных градусах.

Да, но сделан, видимо, по образу и подобию типового коллектора быстрого монтажа - имея ввиду прямоугольные трубы и сквозной проход.
С одним котлом использование гидравлической стрелки перед коллектором это излишество. Стрелка применяется чаще при наличии нескольких котлов в каскаде. Но она картины не испортит.....
Ваш котёл из наименее оснащённых автоматикой и требует дополнительных блоков, кроме этого горелка немодулируемая. Поэтому всё надо делать вручную.
Балансовый вентиль годится любой, берёте по диаметру трубы. Балансовый вентиль можно ставить вместо шарового крана т.к. он тоже имеет функцию полного закрытия. Настройку балансового по прибору - это на расчётный дебит (к вентилю в измерительные гнёзда подключаются импульсные трубки прибора и вращая ручку вентиля по шкале устанавливается расчётный максимум) - Вам не подходит.
Вам подходит настройка "наглаз" или "наощупь". Снимаете термостатные головы если у вас есть термостаты на радиаторах; если 3ходовые управляются не автоматикой - выставляете на приблизительное значение; даёте системе прогреться, затем наблюдаете температуры обраток от систем (если есть термометры, по ним. Если нет - наощупь) Щупайте не пластик, а металл - можно тот же балансовый. Проверьте наощупь обратки радиаторов - они в одном контуре тоже должны быть одинаковые. Но если нет регулировки на радиаторах, то этого делать не надо....
После этого начнётся длительная процедура ручного балансирования: балансовый самой горячей обрати немного прикрутите - потом надо ждать пока вода проциркулирует и снова сравнить. Вот так, долгими зимними вечерами Вы по-немногу, шаг за шагом уравняете гидравлику контуров....
Это всё при условии, что сечение коллекторов не слишком занижено.... Если занижено, то коллектор тоже внесёт свои непонятки в настройку. Но методом тыка и упорством можно и эту проблему решить.
От этой возни могут избавить автоматические регуляторы перепада на контурах, которые сбалансируют системы автоматически. Но это не дёшево.

jota, большое спасибо за описание. В целом понятно. Но позволю себе еще раз уточнить.
Вот у меня 3 контура. Смесительный основной (с относительно большим сопротивлением), смесительный ТП, и прямой (без смесителя) на подвал. Могу я поставить балансировочный вентиль только на прямой контур (как обладающий наименьшей длиной и сопротивлением)?
Как отрегулировать температуру обратки описанным вами способом мне понятно. Мне непонятно в каком положении должны быть 3-х ходовые. Вы говорите, что нужно выставить на приблизительное значение - это на какое (положение от 0 до 90 градусов?) Насколько я понимаю, гидравлика в коллекторе меняется с изменением положения 3-х ходовых, которые могут принимать от полностью открытого до полностью закрытого положения.
А ГР нужен, поскольку планируется установка 2 котла. И вообще все расчеты производились (правда давно) из расчета максимального расхода в 8 м3/ч.
Котел специально выбирался из наименее оснащенных, так как своя электроника с погодозависимым управлением очень хорошо справлялась (до 0,5 градуса отклонения в помещении) с регулировкой основного контура без применения термоголовок. Проблема эта возникла потому, что ТП запускаются только сейчас. 3-х ходовые и приводы ESBE. Котел пока один 40кВт. Параметры коллектора я указал. Мне, как неспециалисту в области расчета систем отопления трудно сказать заужен он или нет.

Попробуйте настраивать на самый тяжёлый сценарий - основной клапан открыт на полный проход, ТП на расчётную температуру для ваших полов (Это будет где-то от 50 до 40*С. И в этом положении попробуйте сбалансировать отопление (не ТП) по одинаковой обратке.

Две квадратные трубы ?

jota, большое спасибо. Попробую
tiptop, да, две квадратные трубы (сторона 80 мм). В этом есть что-то неправильное?

Что-то не вяжется у Вас с числами.
Максимальный расход даже при расчётном dT=15*C 2х40 кВт котлов = 4,6 м3/ч, а не 8.
В этом случае непонятно какая мощность отопления или хотя бы отапливаемая площадь.
Дешёвые котлы, которые Вы приобрели - одноступенчатые, с немодулируемой горелкой работают по циклу зажигание - разогрев до установленной термостатом температуры - остановка. В межсезонье отбираемая мощность системой отопления может быть слишком маленькой. У котла есть защита от слишком частых циклов, поэтому гистерезис температуры подачи может быть некомфортным.
Само центральное регулирование температуры всех помещений из котельной без коррекции в самих помешениях местными регуляторами (хотя бы термостатами) тоже комфорт не повышает. Обычно применяется иерархия управления: центральное и доводчики.
Подготовка ГВ, если от котла на ёмкостной бойлер тоже требует вмешательства в управление горелкой, т.к. температура греющей воды для бойлера должна быть выше 65*С - обычно автоматические котлы сами перестраиваются на 80*С для подготовки ГВ. А у вас ручная установка температуры, которая может быть установлена ниже, чем рекомендуемая для работы бойлера. Мощность на подготовку ГВ не учитывается при подборе мощности котла, т.к. в инд.домах обычно делается приоритет подготовки ГВ - отопление останавливается на 10-15 мин, пока котёл всю свою мощность использует для быстрого нагрева бойлера....

jota, расчет делался исходя из максимально возможных значений.
По документации к котлу расход при дельта t 10 градусов составляет 3,5м3/ч
Таким образом два котла - 7 м3/ч
В проекте была установка электрического котла мощностью 12-18кВт как резерв и дополнительный источник на крайний случай. Отсюда появилась цифра 8м3/ч
Впрочем, сама по себе цифра 8м3/ч в данный момент особого интереса не представляет и нужна была для расчета сечений ГР и коллектора. Кстати, с позиции практики - указанные мной сечения являются зауженными?
Площадь отопления 450м3, но вся площадь разделена на сегменты с разными характеристиками отопления (температурой, режимом и т.д.)
Плюс ГВС (до 20кВт), плюс подогрев приточной вентиляции (до 20кВт). Отсюда 80кВт. На практике в данный момент пока бойлер электрический, а приточная вентиляция не установлена, поэтому хватает одного котла на 40кВт.
Что касается некомфортного гистерезиса, то напомню, что на основном контуре отопления стоит 3-х ходовой. В межсезонье он открыт на 10-30%. На подаче в контур стоит высокочувствительный температурный датчик. Судя по датчику, отклонения в температуре подачи, связанные с работой котла, составляют не более 3-6 градусов. Я затрудняюсь назвать такой гистерезис некомфортным. Что касается прямого контура, работающего на подвал, то, во-первых, в межсезонье он не работает, так как поддержание температуры в 19 градусов в помещении этого не требует (тепло приходит с потолка-пола 1 этажа), а, во-вторых, лопатам и граблям комфорт не очень необходим. Кстати, величину гистерезиса (по умолчанию 8 градусов) я могу уменьшать автоматически на случай межсезонья. Спасибо за идею.
На всех радиаторах у меня смонтированы клапаны Danfoss для установки термоголовок этой же фирмы. Планировалось применение термоголовок, но практика показала, что планировка (с минимумом перегородок), широкими проемами и т.д., а также интеллектуальное управление котлом и 3-х ходовым обеспечивает точное поддержание температуры в пределах половины градуса в помещении, а неравномерности прогрева нет. Возможно, это связано с тем, что количество секций было установлено с запасом (из расчета 130-150Вт на секцию, а не 200, как того требуют рекламные буклеты), а общее количество радиаторов достаточно большое.
Насчет ГВС, мне только предстоит подключить бойлер косвенного нагрева. Но, как я уже сказал, я могу самостоятельно автоматически (не руками) задавать температуру подающей линии котла, а также в этом случае отключать автоматически насосы контуров. Что-то отключить, переключить, задать в автоматическом запрограммированном режиме для меня не проблема. Происходит компьютерное регулирование. Все процессы я вижу в графической форе и могу автоматически анализировать, интерпретировать и аппроксимировать. Проблема в том, что я не ожидал, что насосы контуров в коллекторе так сильно влияют на работу друг друга. Видимо, особенно это касается тех контуров, у которых отбор из подачи коллектора и общий расход минимальный (как в случае с ТП), так как у меня 2 года проработали совместно прямой и смесительный контур и я не обнаружил никакого ощутимого влияния друг на друга. Оно скорее всего было, только не очень заметное.

Отключать насосы не обязательно. Приоритет можно решить гидравлически - сопротивление бойлера на порядок ниже чем системы, к тому же зажатой балансовыми - приоритет получтся само собой....