Что такое байпас в котле отопления?

На схеме (Рис 1) представлен ручной байпас в системе отопления частного дома, позволяющей работать системе открытого и закрытого типа, в режиме принудительной или естественной циркуляции, даже во время аварийного отключения электропитания. По факту, байпасом здесь на схеме является участок трубы обратной магистрали с запорным краном [4], между двумя подключениями линии циркуляционного насоса.

Байпас в системе отопления может работать или только во время запуска, что позволяет быстро произвести прогрев всех радиаторов одновременно, или на постоянной основе. А так же его устанавливают в случае, каких — либо причин плохой естественной циркуляции отопления, например: не правильный или не удачный монтаж системы.

Обратный клапан в отоплении

Обратный клапан в отоплении можно установить на байпасе вместо крана [4]. Клапан, во время включения циркуляционного насоса, находится в закрытом состоянии, а если происходит отключения электричества, он автоматически открывается, что позволяет перейти системе на естественную циркуляцию. Включение в байпас автоматического обратного клапана является спорным. В случае, если обратный клапан в отоплении неправильно работает, по причине попадания в него механических включений теплоносителя (окалина, ржавчина и т. д.), что особо актуально при стальных трубах и чугунных радиаторах, то визуально это проверить невозможно, а фильтр перед ним ставить нельзя.

Установка байпаса

Установка байпаса делается недалеко от котла на обратной магистрали, там, где теплоноситель (вода) имеет наименьшую температуру. Место установки должно быть не слишком близко к котлу, чтобы не допустить перегрева насоса. Для предотвращения завоздушивания, во время заполнения системы отопления, конструкцию байпаса монтируют в горизонтальной плоскости.

Диаметр условного прохода (Ду) устройства линии байпаса такой же, как и у обратной магистрали и составляет 40 — 50 мм, а диаметр труб врезки циркуляционного насоса [1] с запорными кранами [3] и фильтром [2] соответствует Ду насоса. Примерный вариант схемы установки ручного байпаса на (Рис 1). Фильтр грубой очистки ставится только перед насосом, по направлению движения воды. Все краны, на случай поломки, лучше укомплектовать фитингами разборного типа. Очень удобно во время установки устройства байпаса в систему отопления, применение Американок (Фото 1), которые позволят быстро и без особых проблем провести ремонтные работы. Для запорной арматуры эффективнее применять шаровые краны, а не вентиля.

Для работы отопления с естественной циркуляцией кран [4] должен быть открыт и отключен циркуляционный насос. Когда система отопления функционирует в режиме принудительной циркуляции, краны [3] открыты, кран [4] закрыт и включен насос.

Байпас радиатора

Байпас радиатора (схема на Рис 2 и Рис 3) устанавливается в однотрубной системе, между подводящей и обратной трубой подключения прибора к отопления. В первую очередь он предназначен для регулирования нагрева каждого в отдельности прибора обогрева, при помощи терморегулирующих или запорных кранов [6] и отлаживания циркуляции теплоносителя краном [5]. Во вторых, для проведение ремонтных работ с радиатором без отключения и слива системы отопления. Для этого открывается до конца кран [5] и после этого перекрываются краны [6]. Чтобы другие приборы отопления на этом стояке (выше или ниже отключенного) дальше продолжали нормально функционировать, правильно диаметр байпаса радиатора сделать таким же как и диаметр стояка. Смотрите видео. Такие же схемы актуальны и при монтаже полотенцесушителя.

Байпас в системе отопления часто является обязательной необходимостью для ее качественной работы.

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.

Примеры использования байпаса

Пример #1 — регулировка теплоносителя

Функциональным предназначением байпаса является возвращение в стояк избытка теплоносителя из батареи отопление, когда посредством ручного или автоматического терморегулятора изменяется его количество. Другими словами через байпас теплоноситель транспортируется параллельно запорной и регулирующей арматуре. Без наличия этого элемента невозможно производство ремонта батареи, когда отопительная система находится в рабочем состоянии. Также байпас ускоряет процесс наполнения или опорожнения системы.

Вот таким образом байпас может быть внедрен в отопительную систему

Пример #2 — работа системы без электричества

Монтаж байпаса в систему отопления особенно актуален при устройстве современных отопительных систем, подразумевающих использование циркуляционных насосов. Люди, впервые сталкивающиеся с монтажом отопления, часто задают вопрос мастерам или консультантам в магазинах: «Как система будет работать, если пропадет электричество?». Ведь все привыкли, что стандартный напольный котел, эксплуатируемый в былые годы, не был связан с электричеством. А оснащение отопительной системы циркуляционным насосом делает ее энергозависимой.

Вот именно, в таких ситуациях и приходит на выручку байпас. Его роль при этом очень проста – в момент отключения электроэнергии в сети, потребитель должен перекрыть краны подачи теплоносителя на насос и открыть кран на центральной трубе. Кстати, это может произойти в автоматическом режиме, если использован байпас с клапаном. Эти простые манипуляции переводят отопительную систему в режим естественной циркуляции.

Установка приборов на байпасе должна выполняться по направлению к теплоносителю в такой последовательности:

• фильтр;
• обратный клапан;
• циркуляционный насос.

Важно заметить, что введение байпаса в стояк возле циркуляционного насоса должно выполняться с задействованием запорных клапанов. А сам элемент лучше установить горизонтально. В этом случае система будет защищена от скопления воздуха.

Схематические изображение обводной трубы, вмонтированной в отопление

Пример #3 — реанимация однотрубного отопления

Да, однотрубная система отопления на сегодня является морально устаревшей, но ее еще довольно часто можно встретить в зданиях советской постройки. Причем, бывают такие чудеса, когда подобное отопление функционирует очень эффективно и в квартирах зимой, просто жарко. Исправить ситуацию также поможет установка байпаса. В этой работе в принципе ничего сложного нет, но все же стоит соблюсти некоторые условия:

• Байпас должен располагаться на максимальном удалении от вертикального участка трубы, то есть как можно ближе к батарее.
• Обводную трубу можно изготавливать непосредственно на месте монтажа – потребуются труба, тройник и производство сварочных работ. А можно такой элемент приобрести в готовом виде и выполнить монтаж на резьбовых соединениях.
• Входное отверстие радиатора и байпас должны быть разделены регулировочным вентилем или радиаторным терморегулятором.

Установив такой прибор вы получите банальный «регулятор температуры в доме».

Байпас для циркуляционного насоса: важность установки

Для минимизации теплопотерь требуется применение байпаса в системе отопления. Что это такое и для чего он нужен нужно узнать до установки насоса в системе принудительного отопления. Насос необходимо устанавливать на байпасе, а не на обратной трубе. Также требуется установка обратного клапана, который нужен для предотвращения изменения направления движения теплоносителя.

Перед установкой насоса нужно продумать место его размещения

При монтаже обязательно учитывайте следующие моменты:

• принудительной системе отопления регулятор обязателен, чтобы при отключении электричества не прекратилась циркуляция теплоносителя;
• сечение регулятора для обвязки насоса должно быть в два раза меньше диаметра основной магистрали;
• перед насосом нужно установить фильтр-грязевик для защиты надежности работы оборудования.

В качестве запорной арматуры применяются шаровые краны для плавной регулировки теплоносителя.

Функционирование байпасной перемычки в системе с циркуляционным насосом

Как выбрать циркуляционный насос для отопления? Данный агрегат устанавливается в большинство замкнутых систем отопления, поэтому крайне важно знать, как его правильно выбрать и рассчитать. Наш обзор вам в помощь!

Сокращение затрат на электричество благодаря байпасу

Устанавливать байпас нужно не только из-за того, что это необходимо, но и для того, чтобы сократить затраты на электроэнергию. Сравнивая работу проточной и замыкающей систем отопления, то замыкающая будет подавать в батарею, примерно на 30−35% меньше теплоносителя и радиаторная теплоотдача уменьшится на 10%.

Использование байпаса существенно сокращает затраты на электроэнергию и позволяет создать в доме комфортную и удобную атмосферу.

Какие бывают виды байпасов

Запорную арматуру устанавливают не только после входного или перед выходным отверстием обвода, но и на нем. Относительно этой особенности, а также в зависимости от типа запорных механизмов, обходы разделяют на три вида:

1. С механическим (ручным) управлением.
2. Статичные (нерегулируемые).
3. Автоматические.

Каждой разновидности свойственны свои конструкционные особенности, а также способы использования.

В вертикальных схемах разводки труб конструкции байпасов состоят из подсоединенных патрубков с тройниками, распределяющими потоки по нескольким отопительным радиаторам.

Нерегулируемый байпас

Если на обводной трубе или перед входной трубой отопительного прибора нет никаких элементов запорной арматуры, то такой байпас — неуправляемый. В таких случаях конструкция трубопровода сделана по упрощенной схеме, но предусматривающей установку в будущем дополнительных приборов отопления. После их установки уже будут задействованы байпасы. Когда проектируются новые трубопроводные системы, то подразумевается отсутствие регулирующей запорной арматуры, и расчеты производятся только с условием свободного перемещения рабочей среды без гидравлических сил.

При дальнейшей эксплуатации вносятся корректировки в расчеты. В зависимости от предназначения того или иного участка, на схемах статичных обводов устанавливают допустимые значения гидравлических давлений. В соответствии с расчетными данными подбирается оборудование с требуемыми характеристиками.

Проходное сечение обходной вертикальной трубы всегда меньше внутреннего диаметра основных магистральных разветвлений. Это необходимо для того, чтобы свободный поток теплоносителя под действием тяжести не уходил целиком в ближе расположенную обводную трубу. Если диаметры будут одинаковы, тогда большая часть рабочей среды по обходной трубе не будет доходить до отопительного прибора, а будет циркулировать перед ним.

Другие физические законы используются в горизонтальных разводках отопительных систем. Здесь расчеты делаются на стремлении горячей среды из-за меньшего удельного веса подниматься вверх. Диаметры обводных контуров в нижних разводках должны быть такие, как и сечения основных магистральных труб, а диаметры отводов к отопительным приборам — меньше. Так в регулируемых элементах системы напор увеличивается, теплоноситель распределяется по контуру более равномерно.

Байпас с ручным регулированием

Ручное управление потоком по обходной трубе осуществляется шаровыми кранами. Применяется именно такая конструкция запорного механизма, так как в открытом проходном отверстии крана не создается никаких помех, влияющих даже на незначительные флуктуации гидравлического давления. Дополнительное гидравлическое сопротивление негативно влияет на точность регулировки температурного режима. При полностью закрытом кране весь теплоноситель проходит через обвод. Это называется основным путем хода рабочей среды по системе.

На заметку: поверхностям шаровых механизмов кранов, если они не используются длительное время, свойственно прикипать одна к другой, поэтому краны нужно периодически проворачивать, даже без необходимости.

Байпасы с кранами ручной регулировки делают, как правило, в индивидуальных отопительных системах частных домов. Если запорные устройства будут установлены на обводных перемычках в многоэтажных жилых домах, то возникает риск неосторожного перекрытия поступления воды соседним потребителям. Регулируемые вручную — также применяются для обвязки гидравлических насосов в однотрубных отопительных системах.

Автоматический байпас

Обводные трубы с автоматической трубопроводной арматурой применяют для обвязки гидравлических насосов со свободным перемещением рабочей среды без перекачивающих агрегатов. В них нагнетающие насосы могут быть установлены в качестве ускорителя потока в многоэтажных зданиях для уменьшения теплопотери и увеличения КПД для более равномерного прогрева помещений.

При автоматическом управлении потоками их перенаправление происходит в зависимости от установленных температурных значений носителя без участия человеческого фактора. При работающем насосе вода проходит только через него, в это время электрический обвод перекрыт. Если насос перестает работать (при отсутствии электричества или вследствие неисправности), тогда рабочая среда проходит по обходной трубе. Поток частично или полностью перекрывают обездвиженные лопасти агрегата.

Байпасы с автоматическим управлением подразделяются на два типа:

1. Клапанные;
2. Инжекционные.

В автоматических байпасах с клапанным распределением носителя шаровые краны врезают в обходные трубы. Так удается уменьшать гидравлическое сопротивление, чтобы обеспечить максимально свободное перемещение рабочей среды самотеком.

Работающий насос повышает давление, вследствие чего увеличивается и скорость перемещения теплоносителя, который не успев остыть устремляется обратно в магистраль. Далее, с минимальными потерями температуры, он беспрепятственно перемещается по контуру для заполнения других отопительных элементов. Чтобы не допустить обратного тока жидкости, применяются обратные клапаны.

В механизме обратного клапана есть стальной шарик, который при обратном движении рабочей среды плотно прижат в седле регулирующего устройства, а при прямом ее движении оставляет проходное отверстие открытым.

Включенный насос создает давление, и теплоноситель поджимает шарик к седлу, перекрывая прямую линию. Если насос выключается, то рабочая среда начинает проходить через обводные трубы. Следует учитывать, что клапанные обводы чувствительны к загрязнениям носителя (окалинам, ржавчине, хлопьям накипи), поэтому в них необходимо использовать фильтры. В числе трубопроводной арматуры есть специальные врезные отстойники со сменными фильтрующими элементами и сливными кранами.

Инжекционные байпасы функционируют по схеме действия гидроэлеватора. В трубу главной магистрали врезают насосный узел таким образом, чтобы входная и выходная труба байпаса имели продолжение внутри основной трубы водопроводной магистрали.

Давление от включенного насоса проталкивает часть жидкости в диффузор входной трубы, таким образом ускоряется ее циркуляция через агрегат. На выходном патрубке внутренний диаметр сужается, образуя своеобразное сопло, из которого теплоноситель с ускорением возвращается в главную трубу. С напорной струей увлекается остальная рабочая среда; ей передается кинетическая энергия напора. Ускоряется весь поток в основной линии, и вода в магистрали продолжает движение, но уже с ускорением. Обратные токи в таких случаях не исключаются. При выключенном насосе рабочая среда движется через обвод непринудительно.

В тепломагистралях с инжекционными байпасами импульс перемещению жидкости передается от энергии напора. Здесь также запорное оборудование требует поддержания чистоты рабочей среды при помощи фильтров.

Байпас в котельной

В схемах обвязки котлов обводная линия бывает необходима также в 2 случаях:

• как байпас для циркуляционного насоса;
• для организации малого контура циркуляции для твердотопливного котла.

Насос, установленный на обходном трубопроводе, встречается в отопительных системах довольно часто, иногда даже без особой необходимости. Дело в том, что однотрубная или двухтрубная система отопления, изначально задуманная с принудительной циркуляцией, никогда не сможет функционировать при отключении насоса. У нее нет для этого больших уклонов и увеличенных диаметров труб. Но байпас для насоса как раз и нужен, чтобы вода могла течь по прямой линии, в то время как перекачивающее устройство не работает.

Отсюда вывод: при подключении к котлу системы, спроектированной под принудительную циркуляцию, ставить насос на байпасе не нужно. Отключение и снятие агрегата в любом случае приведет к остановке движения теплоносителя, поэтому насос устанавливается на прямой линии.

Другое дело система, приспособленная под естественное движение воды. Часто бывает, что в нее для повышения эффективности не просто встраивают насос, а устанавливается система байпас с обратным клапаном на прямой. Это позволяет в случае отключения электричества автоматически перейти на естественную циркуляцию, что и отражено на схеме:

Пока насос работает, он своим давлением поджимает клапан с обратной стороны и не пускает поток по прямой. Стоит только отключить электроэнергию или перекрыть один из кранов, как давление исчезнет и клапан байпаса откроет прямой путь теплоносителю, восстановится конвективное движение воды. Можно спокойно снимать насос или прочищать грязевик, работа системы от этого не нарушится, она просто перейдет в другой режим.

Ну и последнее место применения байпаса – малый контур циркуляции твердотопливного котла со смесительным узлом. Здесь перемычка, подключенная к трехходовому клапану, дает возможность теплогенератору прогреться до температуры 50 ºС, дабы избегнуть воздействия низкотемпературной коррозии на стальные стенки топки. В этом случае схема байпаса выглядит так:

Принцип действия прост: клапан не пускает в котел холодную воду из системы, пока теплоноситель, циркулирующий по байпасной линии, не нагреется до требуемой температуры. Потом клапан открывается и пропускает в контур холодную воду, смешивая ее с горячей. Тогда на стенках топки не образуется конденсат и коррозии не возникает.

Иногда еще бывает нужен байпас в системе водоснабжения. Например, чтобы снять для ремонта, промывки или замены полотенцесушитель в ванной. Поскольку он подключается к стояку ГВС, то в многоквартирном доме его демонтаж создаст массу неудобств. Проще это предусмотреть заранее и при монтаже нагревателя поставить перемычку с краном.

Насос с байпасом для отопления

Самый распространенный сценарий врезки насоса в систему водяного отопления – непосредственно в трубопровод (либо в подающую ветвь, либо в обратную). В этом случае байпас не устанавливают, так как при остановке агрегата малый диаметр труб не будет способен поддерживать самостоятельную циркуляцию жидкости.

При включенном насосе гидравлическое давление, создаваемое агрегатом, поджимает шарик клапана и перекрывает прямую линию. При выключении насоса давление в гравитационной системе открывает клапан, и вода идет по байпасу

Байпас необходим в том случае, если изначально используется самотечная система. Здесь основным режимом теплоснабжения будет принудительное распределение носителя при помощи циркуляционного насоса. В периоды отсутствия электроснабжения конвекция будет способствовать естественному самотеку среды. Такое решение подразумевает установку насосного оборудования на байпас.

Узел может быть собран двумя способами:

1. Прямая магистраль оснащается шаровым краном, запорная арматура, сетчатый фильтр и насос монтируются в обводную ветвь.
2. Разрыв магистрали дополняется готовым комплектом в виде байпаса с обратным клапаном и насосом.

В первом случае самотечный режим необходимо активировать вручную. В момент отключения электричества жильцам придется самостоятельно открыть один из кранов в котельной. В противном случае прекращение циркуляции вызовет остывание среды.

Во втором сценарии отключение электричества вызовет автоматическую активацию обратного клапана, который остается закрытым в период работы перекачивающего устройства. Но здесь могут стать препятствием 2 потенциальные проблемы:

• отдельные модификации шаровых клапанов не подлежат разборке. Если они выйдут из строя или загрязнятся, придется демонтировать и заменить новым весь узел (помимо фильтра и насоса);
• U-образные вариации выполняют функции дополнительного воздухосборника, в них необходимо периодически поворачивать ручной сбрасывающий кран.

Поэтому профессионалы избегают схем, базирующихся на готовых автоматических байпасах, предпочитают собирать узлы, включающие отсекающий кран. В этом случае в доме станет ощутимо прохладнее лишь через полчаса после отключения электричества, за это время можно открыть основную магистраль. Другой выход – монтаж байпасного узла с применением самостоятельных компонентов и обратного клапана из латуни (в нем резиновый шарик не фиксируется пружиной).

Как правильно установить байпас

Комплектация распределительного узла теплых полов включает в себя и обходную линию, но это тема отдельного разговора. Что касается перемычек на однотрубной системе, то их установка очень проста и производится уже в процессе монтажа системы, так как без них последняя не будет корректно работать. Ненамного сложнее выполнить монтаж своими руками байпасной линии с циркуляционным насосом. Достаточно иметь обычный комплект инструментов и изучить схему:

Совет. Чтобы не набирать все детали по отдельности, можно купить готовый узел в сборе, показанный на рисунке ниже:

Не представляет никакой сложности и установка байпаса для полотенцесушителя. Для соединений можно взять металлопластиковые трубы, да еще приобрести краны, тройники и отводы. Сборку выполнять в соответствии со схемой: