Байпас в системе отопления: что это такое? Конструкция и функции механизма

Байпас в системе отопления: что это такое? Конструкция и функции механизма

Сбои в работе отопления ощущаются жильцами болезненнее всего! Оно просто обязано функционировать без нарушений.

Во многих ситуациях может помочь такой простейший прибор, как байпас в системе отопления.

Что это такое, как он устроен, как установить его своими руками и многое другое читайте ниже в статье.

Для чего нужен байпас

Байпас — это обводный трубопровод, служащий для организации протекания теплоносителя в обход основного пути. Обычно на участке обвода вмонтировано какое либо оборудование. При этом один конец байпаса подключён к подводящему концу трубы, а другой к отводящему. В промежутке между обводной трубой (байпасом) и отверстием входа в прибор устанавливается запорная арматура.

Функция байпаса — целиком изменить течение воды по альтернативному маршруту, а так же, при необходимости, производить регулировку объема поступающей в прибор жидкости.

Для того, чтобы устройство можно было полностью отключить, на отводящем конце трубы монтируют кран. (он находится в промежутке между отверстием выхода оборудования и байпасом)

Первостепенная функция обводки в том, что бы обеспечить непрерывность циркуляции теплоносителя в системе отопления в период нарушения работы подключенного оборудования или отсутствия электричества.

Основа работы заключается в том, что любое устройство установленное посредством байпаса, можно отключить от всей системы просто перекрыв входной и выходной кран. Отключенное оборудование может ремонтироваться или меняться. И при этом непрерывность тока теплоносителя сохранится. Существует несколько случаев применения обводной трубы.

Назначение байпасных участков

В обводных трубопроводах сохраняется циркуляция теплоносителя в случаях выхода из строя насосного агрегата, или во время отсутствия электроснабжения. Любой отопительный элемент, находящийся под управлением байпасом, можно отключить или вовсе отсоединить от общей магистрали, направив поток по обходной трубе путем закрытия кранов на входном и выходном патрубках. Таким образом при плановом обслуживании отопительной системы, нет необходимости ее отключать и полностью сливать жидкость.

В индивидуальных отопительных системах частных домов обводы используются для:

• врезки дополнительных радиаторов
• обвязки циркуляционных насосов
• при обустройстве теплых полов для подсоединения распределительного коллектора
• создания малого контура в системе отопления твердотопливным котлом.

При обвязке циркуляционного насоса обвод выполняет функцию основного трубопровода. Поэтому именно в обходную трубу врезают запорную арматуру, а не на входных или выходных патрубках. Только таким способом монтажа можно исключить рециркуляцию носителя.

Обводы для радиаторов отопления

Обходные трубы применяют исключительно в однотрубных системах, так как в коллекторных разводках и двухтрубных системах радиаторные батареи подсоединяются к подающей магистрали параллельно, и на них теплоноситель поступает с одинаковой температурой. На работоспособность всей системы не будет влиять нарушение функционала какого-либо одного отопительного контура, если установлены отсекающие краны.

В последовательно подключенных радиаторных батареях в однотрубной системе вода быстрее охлаждается в процессе прохождения по всем контурам. На выходе она будет тем холоднее, чем больше теплоотдача радиатора. Но, если в однотрубной системе байпасов нет, тогда ближние к основной магистрали батареи будут принимать максимум тепла (будут чрезмерно горячими), а последние — лишь слегка нагретыми. Соединенные перемычкой обратная и подающая трубы разделяют на две части поток рабочей среды, один из которых отдает тепло в помещение, а второй, сохраняя температуру, поступает через обходную трубу к следующей батарее. С байпасами вся цепь радиаторов будет работать равномерно с одинаковой температурой как на ближнем к основной магистрали отопительном приборе, так и на дальнем.

Байпас в обвязке насоса

Подключение циркуляционных насосов в байпасы целесообразно в системах с самотечным перемещением рабочей среды. В схеме предусматривается разгонный коллектор, используются определенные диаметры труб, соблюдаются углы наклона. Благодаря насосам, повышается эффективность работы при отоплении домов в северных регионах, где температура окружающей среды может опускаться ниже 30°С. Однако здесь следует учитывать то обстоятельство, что принудительных системах отопления эффективность обогрева будет сведена практически к нулю, если насос выйдет из строя или отключат централизованную подачу электроэнергии. Чтобы исключить таких случаях проблему с отоплением, лучше сразу позаботиться об автономной системе энергообеспечения, а сами насосы устанавливать не на байпасах, а на основной магистрали.

Подключенный насос на обводе предотвращает противоток теплоносителя и его перемещение по замкнутому кругу, поддерживая таким образом его высокую температуру. Но даже при наличии в обводе насоса, в него необходимо врезать обратный клапан, который также предотвратит конвекционное реверсное перемещение рабочей среды. В инжекционном, обратное движение теплоносителя исключается.

Гидравлический насос можно установить на байпас самостоятельно, но в продаже есть и готовые насосные узлы. Разводка труб делается так, как позволяет свободное место.

Байпас в разводке систем теплых полов

Байпас в системе теплого пола, это часть его смесительного узла. Обводная труба работает постоянно, благодаря чему обеспечивается правильное функционирование теплого пола.

Если в подающей трубе температура теплоносителя достигает 80°С, то через байпас на контур пола вода подается уже с рабочей температурой 40-45°С. Чтобы теплоноситель для пола подготавливался правильно, в смесительном узле применяется трехходовый клапан, пропускающий строго нужное количество нагретой воды. Оставшийся теплоноситель проходит через байпас, смешивается с остывшей водой из коллектора и направляется по магистральной трубе к котлу.

Функция трехходового клапана — дозировано пропускать рабочую среду для нагрева, а избыток возвращать по байпасу в магистраль.

Байпас в отопительной системе с твердотопливным котлом

В такой обвязке байпас исполняет ключевую роль — формирует малый контур перемещения рабочей среды. Одной стороной обвод подсоединяется к подающей трубе, другой — к трехходовому клапану на обратном патрубке. Вода, возвращающаяся от теплоотдающего контура, смешивается в клапане с горячей водой из байпаса. Поэтому к котлу поступает жидкость с температурой около 50°С.

К твердотопливному котлу такую обвязку делать необходимо, так как от холодной воды на его стенках будет образовываться конденсат, что чревато быстрой коррозией и преждевременным выходом котла из строя.

Байпас и циркуляционный насос

Автономное отопление является оптимальным решением для загородного дома. Зачастую система оснащается насосом, обеспечивающим принудительную подачу теплоносителя, что позволяет повысить эффективность ее работы. Насос потребляет электроэнергию, но экономически установка оправдана повышенной теплоотдачей.

Недостаток насоса заключается в зависимости от источника электроэнергии. При отсутствии электричества агрегат перестает работать, снижается эффективность работы коммуникации. Чтобы предотвратить возникновение проблемы, специалисты рекомендуют использовать байпасы для циркуляционного насоса.

В данном случае насос включается в систему посредством байпаса. Иными словами он устанавливается на самой перемычке. С двух сторон монтируются вентили. Параллельно врезается кран на магистрали между входом и выходом перемычки. В обычном режиме вода проходит через байпас. Если пропало электричество, то краны на нем перекрываются, а на магистрали – открывается. Теплоноситель перенаправляется напрямую в обход байпаса.

На перемычке с насосом устанавливают краны

Каких видов бывают байпасы

Теплотехника предлагает три вида перемычек, устанавливаемых в однотрубных системах отопления. Каждый из видов применяется в зависимости от назначения системы и оснащенности дополнительным оборудованием. Так, различают следующие виды перемычек:

• Простые нерегулируемые;
• Перемычки с ручным регулированием;
• Байпасы с автоматическим регулированием потока.

Первый тип представляет собой простой отрезок трубы, подключенный перед батареей к подающей и отводящей трубам отопления. Это самый простой и одновременно надежный вид байпаса.

Перемычка с ручным регулированием потока представляет собой отрезок трубы с установленным посередине краном-регулятором. Установка такого приспособления в системах отопления многоэтажных домов до сих пор остается спорной. Дело в том, что регулировка потока теплоносителя осуществляется вручную, поворотом крана на определенное количество делений, вплоть до полного перекрытия потока. В обычном состоянии это позволяет направить весь поток теплоносителя через батарею, но в случае аварийной ситуации можно забыть открыть кран и стояк останется в лучшем случае просто без тепла, в худшем случае придется чинить весь стояк и менять разорвавшиеся батареи на всех этажах здания.

Автоматический байпас представляет собой устройство инжекторного или клапанного типа, устанавливаемое в автономных системах отопления. Суть этого устройства заключается в следующем – для увеличения скорости потока теплоносителя в системах с естественной циркуляцией теплоносителя часто применяется нагнетающий насос. Это устройство обычно устанавливается на отрезке теплого пола. При отключении электричества теплоноситель движется в обход крыльчатки насоса, через перемычку, обеспечивая, таким образом, работоспособность системы. Большим минусом автоматического байпаса выступает его зависимость от качества теплоносителя. Вода в системе должна быть максимально чистой, не содержать известковых отложений, примесей и окалины. Именно поэтому при установке автоматического байпаса применяются дополнительные сетчатые фильтры.

Законы физики

Давайте обратимся для начала к законам физики!

Вода всегда идет по пути наименьшего сопротивления. Сопротивление там меньше, где диаметр трубы больше. Когда вода приходит к Вам в квартиру, то разделяется на 2 потока: по перемычке и по батарее. По правилам диаметр перемычки должен быть на один калибр меньше, чем диаметр прямой и обратной трубы. Например, если диаметр трубы из стены 1 дюйм, то диаметр перемычки должен быть 3/4 дюйма.

Для чего это делается? Чтобы основной поток воды все же проходил через батарею, а не через перемычку. Если диаметр всех труб будет одинаковый, то воде гораздо легче будет проходить только через перемычку. А теперь представьте, что напор воды слабый или недостаточный. В этом случае, если у Вас в батарее много колен, то лишь первые будут горячими, а последние еле теплыми, не замечали?

Так вот, уменьшая диаметр перемычки (увеличивая сопротивление току воды в ней) достигается больший проток через батарею. А теперь взгляните на мою вторую картинку, где на перемычке нет крана. Видите, все трубы одинаковые, значит и здесь мастер недоработал.

Почему так происходит? Наверное ленятся мастера, да и возни больше. Нужно трубы разных диаметров закупать и их монтировать.

Функции байпаса в отоплении, как его сделать, зачем и когда применять

Байпас означает перемычку между подачей и обраткой, или по другом сказать, — обходную трубу для какого-то элемента в отоплении дома. Байпас похож на «короткое замыкание», если брать аналогию с электрической сетью. Но тогда, вероятно, от него должен быть большой вред, а не польза. Разберемся, почему в системах отопления полно таких труб-перемычек и зачем они нужны, Чаще всего байпасы устанавливают параллельно радиаторам отопления, насосам, котлам, буферным емкостям, полотенцесушителям –крупным объектам системы. Как его правильно сделать в конкретном случае…

Гидравлика – не электричество, для чего нужен байпас

Если между клеммами динамика в приемнике уставить проволочку, то все заглохнет и что-нибудь сгорит. Если трубу установить возле радиатора, то насос еще скажет «спасибо».

Основная цель байпаса – сохранить баланс системы отопления, приемлемые режимы работы оборудования, когда в гидравлической системе чтоб-либо меняется. Или задать с помощью регулирующих кранов, клапанов нужный режим работы оборудования.

Например, в системе перекрыли вентиль, и остановили ток жидкости. Если есть байпас, – то ни котел, ни насос «не сдохли», может им стало труднее, совсем трудно, но выручила перемычка – жидкость по-прежнему циркулирует в системе, а не остановилась из-за перекрытия.

Основные разновидности байпаса

Байпасы можно подразделить следующим образом.

• Без запорной арматуры – пассивный трубы-перемычки в системе. Не допускается ставить вентили и т.п. в такую цепь.
• С запорной (регулирующей) арматурой (кранами, клапанами), которые могут менять сопротивление байпаса в зависимости от требуемых режимов работы, чаще в автоматическом режиме

Зачем нужны такие сложности и как они работают – рассмотрим далее.

Наиболее частое применение байпаса – на радиаторах в квартирах

В квартирах в однотрубных стояках байпас предусматривается проектом параллельно радиаторам.

Если жильцы перекрыли вентили на радиаторе – например, он потек и требуется ремонт, то работа системы дома нарушится немного, жидкость пойдет через байпас.

Это как раз тот случай, когда на байпасе не допускается установка вентилей. Обычно диаметр перемычки такой-же как и подающей трубы – ¾ дюйма или 1 дюйм. Но некоторыми проектами могут предусматриваться и трубки с уменьшенным диаметром.

В отоплении с твердотопливным котлом — обеспечение самотека

В схемах с твердотопливным котлом, при отключении электричества, оставляется минимум движения жидкости. Здесь байпас из толстой трубы дает возможность продолжить циркуляцию, если насос остановился. Когда насос работает, кран на байпасе перекрывается.

Та же байпасная труба, но с клапаном. Но многие пользователи не любят такую схему, в загрязненных системах (всегда) клапаны перепускают.

Защита насоса от перегруза перемычкой в коллекторных распределителях

Коллекторы в сборе от многих производителей, а также самодельные, зачастую делаются с байпасом между гребенками подачи и обратки. Это выравнивает немного температуру, но главное – уменьшается влияние скачков гидравлического сопротивления на работу насоса, и он не выходит за экономичные режимы.

Скачки давления постоянные, – здесь происходит автоматическое регулирование расхода по всем подключенным контурам, так регулируется работа теплого пола в автоматическом режиме. Как видим, байпас выручает нас и здесь — сглаживая неравномерности для насоса.

Байпас параллельно твердотопливному котлу – защита котла от холода

Обычная схема обвязки твердотопливного котла – с байпасом, в котором установлен трехходовой кран, управляемый термоголовкой. Здесь сопротивление байпаса автоматически регулируется по температуре на обратке котла с помощью клапана.

Цель — создать не менее 65 градусов на обратке, пока вся система разогревается. Это даст возможность поддерживать на теплообменнике температуру выше точки росы и защитить внутренности котла. Еще важнее в данном случае защита байпасом от массового вброса холодной воды в разогретый котел, когда, к примеру, в системе подключилась еще одна ветвь…

Перемычкой параллельно буферной емкости поддерживается температура

Схема с байпасом похожа на предыдущую, но функции разные. Здесь байпас осуществляет подмес холодной воды в подачу, чтобы не получить слишком высокую температуру на выходе из узла. Например, после буферной емкости регулировочным клапаном на байпасе будет задаваться температура во всем доме.

Или, например, создается температура теплоносителя для работы теплых полов. Через байпас осуществляется тонкая регулировка температуры подаваемой на распределительный коллектор.

Правильность установки байпаса будет определяться правильностью монтажа регулирующего механизма или аппаратуры.

Байпасы в частном доме с ленинградкой

Однотрубная система ленинградка до сих пор применяется, но в прошлом веке, когда трубы были стальные и сварить их было не просто, она была выгодней и ставилась везде где можно.

Ее основной недостаток – уменьшение температуры на последних радиаторах, — по меркам того времени был «ничто» по сравнению с возможностью «добыть» и сварить трубы в систему отопления.

Сейчас такую систему не делают, так как сейчас важнее качество обогрева и стабильность работы, а монтаж – ерунда. В ленинградке параллельно первым радиаторам в кольце ставили байпас. Этим выравнивалась температура между отопительными приборами – передние получали меньшее количество энергии за счет меньшего расхода через них.

Сборка байпаса

Байпас представляет собой участок основного трубопровода между котлом отопления и рабочим контуром. На этом участке прямого тока устанавливается шаровый клапан, который при включении нагнетателя перекрывает движение теплоносителя. Менее практичное решение — запорный кран, нормальное положение которого при работающей системе — закрытое.

Насос же устанавливается параллельно, посредством двух отводов, врезанный в основную трубу и направленных навстречу друг другу. Для крепления следует использовать быстроразъёмные фитинги типа «американка», что позволит в случае необходимости быстро демонтировать его. По ходу движения жидкости перед нагнетателем устанавливается фильтр грубой очистки, а с обеих сторон эта конструкция ограничивается отсекающими кранами. Диаметр патрубков должен соответствовать входному и выходному отверстиям насоса.

Часто лучшее решение — купить готовый байпас в сборе. Производимые для насосов различного диаметра, они уже оснащены всей необходимой запорной арматурой и фильтром. Всё, что необходимо сделать —вмонтировать его в нужный участок системы отопления и установить насос. Ключевым параметром выступает при этом расстояние между фитингами. Для самого распространенного типа циркуляционных насосов оно составляет 110 мм.

Фото готовых конструкций

Фото 1. Байпас в виде перемычки, соединяющий подачу и обратку. Также в конструкции используются шаровые краны.

Фото 2. Байпас, установленный на трубу системы отопления. В конструкции применяется шаровой кран.

Фото 3. Байпас в виде перемычки, установленный на чугунный отопительный радиатор. Конструкция без клапанов и кранов.