Как работает балансировочный клапан в системе отопления?

Балансировочный клапан для системы отопления

Любая отопительная система требует настройки, осуществляемой тем или иным способом. Это нужно для того, чтобы параметры на каждом участке сети максимально приблизить к расчетным и тем самым добиться высокой эффективности ее работы. Средств регулирования существует несколько, но самое современное из них – это балансировочный клапан для системы отопления. Цель данной статьи – пояснить назначение этого элемента и способы его применения в частном домостроительстве.

Для чего нужен балансировочный клапан?

Как уже было сказано, любая отопительная схема нуждается в гидравлической настройке – балансировании. Целью такой операции является привести расход теплоносителя в каждой ветви схемы к расчетному значению, чтобы вместе с ним к каждому радиатору доставлялось необходимое количество тепла. Говоря о настройке системы, мы по умолчанию подразумеваем, что расход теплоносителя для каждого участка предварительно рассчитан.

В самых простых схемах необходимый расход обеспечивается верно подобранными диаметрами труб. В более сложных системах регулировка осуществлялась специальными шайбами с величиной прохода, обеспечивающего протекание нужного количества воды. Но перечисленные методы считаются устаревшими, сейчас применяется более современный способ — установка балансировочных клапанов в систему отопления.
По своей конструкции устройство представляет собой обычный ручной вентиль, с помощью которого осуществляется количественное регулирование теплоносителя. Только в дополнение к механизму перекрывания потока в корпус встроены 2 штуцера. Они служат для:

  • измерения величины давления до и после регулирующего механизма;
  • подключения капиллярной трубки и взаимодействия ее посредством с другими элементами управления.

Измеряя давление в каждом из штуцеров, определяется величина его перепада на регуляторе, а потом исходя из этого, вычисляется расход жидкости на участке. В инструкции, прилагаемой к вентилю, есть график, с помощью которого можно посчитать число оборотов рукоятки для обеспечения определенного расхода воды.

Изделия некоторых известных производителей,например, балансировочные клапаны Danfoss, можно измерять с помощью приборов этого же бренда, что сразу же показывают количество протекающего теплоносителя. Это очень упрощает процесс, не нужно делать никаких вычислений, хотя на подобное оборудование придется потратить дополнительные средства.

По своему назначению устройства делятся на ручные клапаны и автоматические регуляторы. Во втором случае в комплект прибора входят 2 устройства: сам балансировочный вентиль и регулятор перепада давления, связанный с ним капиллярной трубкой.

Принцип работы балансировочного клапана

Чтобы понять, как действует данное устройство, вкратце разберем принцип балансировки систем отопления. Представьте себе тупиковую ветвь системы с несколькими радиаторами – потребителями тепловой энергии. По трубе к ним следует подать такое количество нагретого до расчетной температуры теплоносителя, чтобы хватало на все обогреваемые помещения. Этот расход нам известен из расчета.

Когда батареи не оснащены термостатическими клапанами и расход теплоносителя для каждого из них является постоянным, то для гидравлической настройки используется ручной балансировочный клапан. Он устанавливается на обратном трубопроводе в месте врезки его в общую магистраль. Как это правильно делается, показано на схеме:

Затем проводятся измерения, как было рассказано в предыдущем разделе, и вентиль выставляется на необходимое число оборотов. Таким образом, требуемый постоянный расход теплоносителя в регулируемой ветви обеспечен. Но что делать, когда величина расхода постоянно меняется? Эта ситуация возможна в том случае, когда на батареях стоят термостатические регуляторы, управляющие интенсивностью нагрева комнаты. Они создают на пути жидкости препятствие, уменьшая ее проток. Тогда и в общем обратном трубопроводе расход будет все время меняться.

Установка ручного балансировочного крана, обеспечивающего фиксированное количество теплоносителя, даст эффект, когда число радиаторов невелико (до 5 шт.). Ограничив пределы регулирования термостатов, схему еще можно настроить. Если же батарей больше 5, то они пойдут вразнос. Перекрывание потока воды термостатом первого радиатора приведет к его увеличению на втором. Клапан на нем тоже станет закрываться, расход пойдет на третий и так далее. В результате такой работы одни батареи будут перегреваться, другие – недогреваться, словом, полная разбалансировка всей ветки.

На ветки или стояки с большим числом отопительных приборов для четкой работы системы нужно ставить автоматические балансировочные клапаны. Как это следует делать, показано на схемах:

Принцип действия тут следующий. Выполняется настройка балансового вентиля на максимальный расчетный расход теплоносителя. В процессе работы, когда термостат любого радиатора станет уменьшать потребление горячей воды, то давление на участке начнет расти.

Посредством капиллярной трубки об этом «узнает» автоматический регулятор перепада давления. Он быстро скорректирует расход теплоносителя, и тогда остальные термостаты не успеют сработать на перекрывание, система останется гидравлически сбалансированной.

Как еще применяется балансировочный вентиль?

Кроме регулирования отдельных ветвей и стояков в системе отопления, устройство используется и для других целей. Например, балансовый клапан устанавливают в малый контур циркуляции твердотопливного котла, когда он замкнут на буферную емкость. Смысл заключается в том, чтобы поддерживать температуру воды в контуре не ниже 60 ºС и не ставить для этого смесительный узел. Но в этом случае расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. Этим и занимается вентиль, устанавливаемый на подаче.

Еще вариант установки — балансировочный кран регулирует подачу теплоносителя на змеевик бойлера косвенного нагрева. Последний, как правило, присоединяется напрямую от котельного агрегата, поэтому правильно будет ограничить количество теплоносителя для подогрева бойлера. Надо сказать, что в идеале балансовыми кранами лучше оснастить все ветви системы, включая контуры теплого пола и ГВС. Подобные мероприятия повышают качество функционирования отопления и однозначно ведут к экономии энергоносителей.

Заключение

Балансировочный кран – очень полезное и необходимое устройство. Только внедрять его в схему надо с умом. Например, на действующие ветви, настроенные с помощью шайб, такой клапан ставить нет смысла. Другое дело – реконструкция, когда к веткам добавляются новые отопительные приборы, либо если ведется новое строительство. Тут для настройки стоит воспользоваться балансовыми устройствами.

Зачем в системе отопления нужен балансировочный кран?

Большие многоконтурные системы отопления довольно часто сталкиваются с проблемой неравномерного прогрева разных помещений. Теплоноситель протекает по пути наименьшего сопротивления, из-за чего чем дальше от источника тепла, тем меньше расход тепловой энергии, чем рядом с ним. Ручной или автоматический балансировочный клапан для системы отопления (иначе – вентиль) используют, чтобы уровнять расход теплоносителя в разных ветках.

  1. Как работает балансовый вентиль?
  2. Какие бывают клапаны для балансировки?
  3. Где и когда устанавливают магистральный кран?
  4. Как отбалансировать систему отопления?

Как работает балансовый вентиль?

Конструкция радиаторного элемента, служащего для ручной балансировки ветвей отопления, состоит из следующих частей:

  1. Корпус с резьбовыми патрубками, служащими для подключения труб, изготовленный их латуни. При помощи литья, внутри сделано так называемое седло, которое представляет собой круглый вертикальный канал, который кверху слегка расширяется.
  2. Запорно-регулирующий шпиндель, рабочая часть которого имеет вид конуса, который входит во время закручивания в седло, тем самым ограничивая поток воды.
  3. Уплотнительные кольца, изготовленные из резины EPDM.
  4. Защитный колпачок из пластика или металла.

У всех известных производителей изделия бывают двух видов исполнения – углового и прямого. Изменена только форма, а принцип работы одинаковый.

Как работает клапан в системе отопления: во время вращения шпинделя проходное сечение уменьшается или увеличивается, благодаря чему выполняется регулировка. Количество оборотов, от закрытого до открытого, до предельного уровня варьируется от трех до пяти оборотов, в зависимости от того кто является производителем данной продукции. Для поворота штока используется обычный или специальный ключ имеющий форму шестигранника.

По сравнению с радиаторными, магистральные краны имеют другой размер, наклонное положение шпинделя, отличные штуцера, которые необходимы для:

  • чтобы при необходимости сливать теплоноситель
  • подключения приборов учета и контроля;
  • присоединения капиллярной трубки идущей от регулятора давления.

Необходимо упомянуть и то, что не каждой системе нужна балансировка как таковая. К примеру, 2-3 коротких тупиковых ветки, оборудованные 2 радиаторами на каждой, могут тут же войти в нормальный рабочий режим с условием, что диаметр труб подобран точно и между приборами расстояния не очень большие. А сейчас рассмотрим 2 ситуации:

  1. От котла ведут 2-4 ветки отопления неодинаковой длины, количество радиаторов на каждой составляет от 4 до 10 .
  2. То же самое, только радиаторы оборудованы термостатическими вентилями.

Так как основная масса теплоносителя всегда протекает по пути с наименьшим гидравлическим сопротивлением, в первом случае большую часть тепла получат первые радиаторы, которые находятся ближе всего к котлу. В случае поступления теплоносителя к этим батареям его не ограничить, тогда стоящие в самом конце батарей получат наименьшее количество тепловой энергии, и таким образом разница между температурными режимами будет составлять от 10°С и более.

Для того чтобы самые дальние батареи были обеспечены необходимым количеством теплоносителя, на подводках к ближайшим радиаторам от котла устанавливаются балансировочные вентили. Путем частичного перекрытия внутреннего сечения труб они ограничивают проток воды, тем самым увеличивая гидравлическое сопротивление данного отрезка. Подобным способом подача регулируется и в системах, где есть 5 и более тупиковых веток.

Во втором случае, ситуация несколько сложней. Монтаж радиаторных термостатов дает возможность менять расход воды при необходимости автоматически. На протяженных ветвях с большим количеством приборов отопления, которые оснащены термостатами, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления.

Последние, при помощи капиллярной трубки соединяются с балансовым краном, реагируют на уменьшение ли увеличение расхода теплоносителя в системе и поддерживают в обратке давление на требуемом уровне. Таким образом, теплоноситель равномерно распределяется между потребителями, несмотря на то, что срабатывают термостаты.

Читайте также  Как выбрать электрический радиатор отопления?

Какие бывают клапаны для балансировки?

Стандартные шаровые краны для радиаторов отопления не справляются с регулировкой распределения тепловой энергии в трубах и радиаторах. Но тем не менее, для того чтобы распределить тепло в помещениях равномерно, такая регулировка просто необходима.

Балансировочные вентили бывают двух видов – ручные и автоматические. Ручные необходимы для того, чтобы настраивать сеть во время ее монтажа, а автоматические изменяют параметры тепловой сети в момент обогрева.

Во время подбора вентиля нужно учитывать многие характеристики, к которым относятся:

  • тип и характеристики теплоносителя;
  • место монтажа в системе;
  • характеристики регулировки;
  • параметры регулировки;
  • классификация построек;

Типы отопительных систем напрямую зависят от теплоносителя, который они используют. Это могут быть антифризы, пар, вода. Они непосредственно влияют на работоспособность системы.

Немаловажной характеристикой является назначение системы. По своим параметрам системы горячего и холодного водоснабжения и отопления достаточно сильно различаются. К примеру, в системе ГВС применяются только термостатические балансировочные клапаны.

Достаточно огромное значение имеет тип здания, где будет монтироваться балансировочный вентиль. Место монтажа вентиля также играет достаточно важную роль, так как обратный и подающий трубопровод достаточно сильно отличаются друг от друга по характеристикам. И из-за этого балансировочные приборы, которые на них будут монтироваться, будут иметь существенные различия.

Где и когда устанавливают магистральный кран?

В большинстве частных домов применяются ручные радиаторные вентили. Их вполне хватает для нормальной настройки работы водяного отопления в коттеджах, чья площадь не превышает более 500 м². Установка Установка балансировочных клапанов магистрального типа в системе отопления делается в следующих случаях:

  • в зданиях, где установлена разветвленная отопительная сеть с большим количеством стояков;
  • в многоквартирных домах, которые обогреваются собственной котельной;
  • при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Когда есть понятие о назначениях балансировочных вентилей, необходимо разобраться в конкретных местах их установки. Радиаторные вентили необходимо устанавливать на выходе из обогревателя, то есть на обратке, а магистральные – на трубопроводе, который приводит охлажденную воду от потребителей в котельную. В том случае, когда элемент работает в паре с автоматическим регулятором давления, его можно устанавливать, как и в обратном, так и на подающем трубопроводе, в зависимости от того, как спроектирована сама схема.

Примечание: алюминиевые и стальные радиаторы с нижним подключением уже оборудованы балансировочным краном, который встроен в специальную фурнитуру, которая необходима для подключения подводок к таким приборам.

Перечислим моменты, в каких случаях не нужно устанавливать регулирующие клапаны:

  • в тупиковых системах малой протяженности, у которых одинаковые по гидравлике «плечи»;
  • в том случае когда батареи оборудованы термостатическими клапанами с преднастройкой;
  • в системах отопления коллекторного типа.
  • на последнем (тупиковом) радиаторе отопления;

Терморегуляторы с преднастройкой, которые стоят на подаче воды в батарею, выполняют также роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора необходимо смонтировать отсекающий шаровой кран. Подобная арматура устанавливается на подводках к последнему радиатору в цепочке, так как регулировать его не имеет особого смысла, и он должен быть полностью открыт.

Как отбалансировать систему отопления?

Как правило монтажники систем отопления определяют расход теплоносителя в батареях довольно простым методом: количество оборотов балансировочного вентиля делят на количество отопительных приборов и таким образом рассчитывают шаг регулировки. Передвигаясь от последнего радиатора к первому, краны закручивают с полученной разницей оборотов.

Например, одно плечо тупиковой системы оснащено 5 радиаторами с ручными клапанами на 4.5 оборота шпинделя. 4.5 необходимо разделить на 5, в результате у нас получается примерно 0.9 оборота. И таким образом предпоследний прибор необходимо открыть на 3.6 оборота, третий на 2., второй на 1.8 и наконец самый первый на 0.9 оборота.

Метод является очень приблизительным и учитывает различные мощности радиаторов, и поэтому применяется исключительно только в качестве предварительной настройки с корректировкой во время работы.

Во время проведения установки, необходимо проделывать следующие манипуляции:

  • произвести проверку установки системы;
  • в месте, где должен быть установлен клапан необходимо нарезать резьбу;
  • подготовить к монтажу клапан;
  • установить клапан на свое место в системе;
  • перед клапаном необходимо установить фильтр.

После того как балансировочный кран в системе отопления установлен, необходимо приступить к процессу его настройки. Данную операцию могут проводить только специалисты, так как она требует дополнительных знаний и приборов.

Пошагово инструкцию по балансировки можно представить следующим образом:

  1. Все балансировочные клапаны необходимо открыть до предела и вывести систему в рабочий режим, чья температура подачи будет составлять 80°С.
  2. При помощи контактного термометра необходимо замерить температуру всех отопительных приборов.
  3. Для того чтобы устранить полученную разницу необходимо прикрыть краны первых и средних батарей, конечные трогать не нужно. Ближний радиатор отопления необходимо открыть на 1 -1,5 оборота, а средние – на 2-2,5.
  4. Системе потребуется около 20 минут для адаптации под новые настройки, после чего необходимо снова произвести замеры. Главной задачей является достижение минимальной разницы температур между ближайшим и дальним радиаторами.

Примечание. Погода и уличная температура не имеют значения, важной характеристикой является только разница при нагреве батарей.

Монтаж балансировочных клапанов нужен для больших систем отопления. Они помогают оптимально распределять теплоноситель по всем контурам. Для такого оборудования правильная работа достигается правильным монтажом и настройкой. Установка клапанов должна быть обдумана еще только при проектировании системы.

Владельцу дома, который занимается самостоятельной установкой оборудования для отопительной системы, непременно придется столкнуться с балансировкой. Ее довольно просто осуществить, если на всех приборах кроме последнего стоят балансовые краны.

Оптимальным выбором будут модели, которые можно легко отрегулировать отверткой или ключом, а не при помощи пластиковой рукоятки до которой могут добраться дети. Возможно, в зимний период придется корректировать положение шпинделей, так как теплопотери в помещениях бывают разными.

Совет: не нужно делать резких движений, а краны в холодных комнатах открывать потихоньку на ¼ оборота.

Балансировочный вентиль (клапан) для системы отопления

Проблема неравномерного распределения подогрева в многоконтурных отопительных системах встречается довольно часто. Расход теплоносителя подобен электрическому току, поэтому протекает по пути минимального сопротивления. Получается, что чем дальше от котла, тем потребление тепла меньше, нежели вблизи от него. Чтобы уровнять этот показатель, мастера применяют балансировочный вентиль.

Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана

Иногда в целях экономии устанавливают обыкновенный кран для регулировки уровня проходимости, но такая настройка более грубая и неточная, в то время как балансировочный вентиль справляется со своей задачей на отлично. На выбор влияет результат, который стремятся получить жильцы. Нередко мастера устанавливают шаровой кран с длинным переключателем и поворачивают рычаг в различном направлении, что также вызывает неудобства. Устройство балансировочного вентиля изначально имеет специальные входы, выполняющие роль замеров расхода. Он на максимум задействует элементы отопительной системы, заставляет их отдавать все тепло, с возможностью корректировки в любой момент.

Конструкция и принцип работы

Механизм заключается в том, что устройство клапана изменяет внутреннее проходное сечение. Прокрутка рукоятки приводит в действие гайку и шпиндель. При откручивании завершающий элемент приподнимается в верхнее положение из нижнего. Если же он расположен в нижней части, детали надежно перекрывают поток, не давая теплоносителю пройти по трубам. Иными словами, при откручивании клапана золотник пропускает определенное количество тепла, повышая проходимость. При закрытии отверстие сужается, что делает поток незначительным.

Радиаторная конструкция, необходимая для механической настройки ветвей отопления, создана на основе следующих элементов:

  • латунный каркас с резьбовыми патрубками для присоединения труб. Во внутренней части имеется литое седло круглой формы в вертикальном формате;
  • запорно-регулирующий шпиндель с рабочей областью в виде каркаса, входящий при закручивании в седло. Он определяет точное количество водяного потока;
  • уплотнительное кольцо, изготавливающееся из резины;
  • колпачок, выполненный из металла или пластика, выполняющий роль защитника.

Магистральные модели клапанов отличаются от радиаторных габаритами, наклонным расположением шпинделя и штуцерами. Выполняют они следующую роль:

  • слив теплоносителя;
  • присоединение измерительных устройств;
  • монтаж капиллярной трубки от корректора давления.

Количество оборотов от закрытого до максимально открытого состояния – от 3 до 5, у каждого производителя данный показатель различен. Чтобы изменить положение штока, требуется обыкновенный либо специализированный ключ в форме шестигранника.

Что такое перепад давления между двумя точками

Когда мастер настраивает расход при помощи балансировочного крана, на трубах и на клапане потери давления становятся иными, что меняет его перепад на балансировочных клапанах.

Расчет этой разницы стоит рассмотреть на примере. Так, на подающем и обратном трубопроводе установлены манометры, которые показывают уровень давления в данных точках. Перепадом будет считаться значение, которое приравнивается к разнице между двумя манометрами. Иными словами, если одно устройство выдает значение в 1,5 Бар, а другое – 1,6 Бар, то перепадом является 0,1 Бар. Если клапан автоматический, он самостоятельно корректирует разницу между точками. Этот элемент всегда идет в паре, поскольку чувствовать отклонение очень важно.

Механический балансир

Ручной клапан отлично работает при стабильном давлении. Идеально подходит для квартир и домов с небольшим количеством радиаторов отопления. Упрощает проведение ремонтных работ, поскольку не нуждается в отключении всей отопительной системы. Эффективное действие осуществляется в тех помещениях, где количество радиаторов не превышает 5 единиц.

Читайте также  Какой котел выбрать для отопления дома 250 квадратных метров?

При значительном числе батарей механические устройства становится причиной неправильной работы клапанов. В тот момент, когда термостат на первом радиаторе перекрыт, расход жидкости на втором увеличивается. Тогда температура теплоносителя в одних батареях повышается до кипения, но в других он нагревается слишком мало. Справиться с такой проблемой могут только автоматические модели клапанов.

Автоматический балансир

Монтаж устройств осуществляется на ветки либо стояки, имеющие большое число радиаторов. От первого вида они отличаются принципом работы. Вентиль переводят в положение максимального потребления жидкости. При уменьшении расхода теплоносителя термостатом одного из радиаторов давление повышается. Дальше работу начинает механизм капиллярной трубки, который сразу приступает к анализу перепада давления. В целом преимущества автоматических балансиров следующие:

  • присутствие капиллярной трубки, которая способствует моментальной работе регулировки;
  • механизм не изменяет уровень давления, не давая колебаниям его нарушить;
  • при желании мастера могут создать «независимые области».

Регулировка расхода осуществляется настолько моментально, что следующие термостаты еще не успевают полностью перекрыться. Это обеспечивает постоянно сбалансированную работу системы.

Варианты применения

В частных домах часто задействуют механические модели. Их вполне достаточно для обогрева здания площадью до 500 м². Установка ручных вентилей магистрального плана проводится в следующих ситуациях:

  • в строениях с разветвленной отопительной системой со множеством стояков;
  • в многоквартирных зданиях, оснащенных индивидуальной котельной;
  • во время обвязки твердотопливного котла с имеющимся теплоаккумулятором.

Радиаторные модели устанавливаются на выходе из обогревателя, тогда как магистральные вентили – исключительно в трубопроводе, возвращающем охлажденную жидкость в котельную. Если же конструкция монтируется в паре с автоматическим вентилем, тогда он может находиться как в обратном, так и подающем трубопроводе.

Стальные и алюминиевые радиаторы с нижним присоединением нередко изначально оснащаются кранами при помощи специализированной фурнитуры, выполняющей роль прикрепления подводок к таким деталям. Необходимость в монтаже вентилей также пропадает в следующих случаях:

  • в тупиковых механизмах незначительной длины, с одинаковыми по гидравлике «плечами»;
  • когда все батареи имеют термостатические клапаны с преднастройкой;
  • на завершающем радиаторе (тупиковом);
  • в механизмах коллекторного плана.

Терморегуляторы с преднастройкой, вмонтированные на подаче жидкости, также справляются с работой балансового вентиля, из-за чего на выходе отопительного механизма можно присоединить отсекающий шаровой кран. Аналогичным образом арматура устанавливается на подводках к последней по цепочке батарее, а так как необходимость в корректировке отсутствует, он должен находиться полностью в открытом состоянии.

Установка и эксплуатация

Профессионалы оставляют небольшой промежуток перед клапаном и прямой трубой. Это предотвращает возникновение изгибов, затрудняющих движение воды. С целью защиты от попадания грязи и пыли на элементы регулировки, непосредственно перед клапаном устанавливают специальный фильтр. Сама труба перед монтажом обязательно промывается, проверяется на отсутствие повреждений. Далее, установка осуществляется следующим образом:

  1. Мастер определяется с областью, где в дальнейшем будет вмонтирован клапан. Габариты прямых зон трубы до и после элемента обязаны соответствовать следующим параметрам: 5 диаметров перед деталью, 2 и выше после нее, так как это избавляет от турбулентности.
  2. Вентиль вкручивается в патрубок, заранее оснащенный паклей. Нарезку резьбы допускается выполнять плашкой либо иным аналогичным инструментом. Главное, чтобы она была не менее 7 витков.

Монтаж вентиля легко осуществляется по принципу установки шарового крана. Как именно размещается в пространстве сам вентиль, не особо важно. Главное, чтобы стрелка на корпусе соответствовала направленности потока воды. Иначе деталь будет способствовать сопротивлению жидкости.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Нередко мастера узнают расход теплоносителя так: число оборотов балансировочного клапана разделяют на количество отопительных элементов. Таким образом они вычисляют шаг регулировки. Далее, передвигаясь от последней батареи к первой, вентиля закручиваются исходя от степени разницы оборотов.

Расчет является приблизительным и берет во внимание различные мощности батарей, из-за чего к методу прибегают только перед предварительной настройкой во время работы. Правильно настроить прибор удается лишь специалистам, поскольку процесс нуждается в дополнительных умениях и знаниях. Поэтапно он выглядит следующим образом:

  1. Все вентиля открываются и выводятся на рабочий формат, где температура подачи приравнивается к 80 °С.
  2. Замеряется температура всех отопительных элементов.
  3. Устраняется выявленная разница: краны первых и средних батарей приоткрываются. Самый ближний открывается на 1-1,5 оборота, вторые – на 2-2,5.

Через 20 минут мастер производит замеры еще раз, поскольку за это время происходит полная адаптация под новые настройки. Идеально настроенная система обладает минимальной разницей температур между ближайшим и дальним радиатором.

Производители

Сегодня самыми известными изготовителями балансировочных вентилей являются бренды Danfoss, Herz, Caleffi, Oventrop и иные. Они выполняют изделия в двух форматах – угловые и прямые. Принцип их работы идентичен, поэтому меняется только форма. Давление и температурный показатель у всех производителей также разный. Желательно выбирать именно тот кран, который полностью соответствует характеристикам отопительной системы.

Балансировочный вентиль способствует равномерному распределению подогрева многоконтурных систем. Неважно, на каком расстоянии от котла находится радиатор, поскольку правильно настроенный вентиль позволяет обогревать все помещения одинаковой температурой.

Назначение и особенности балансировочного клапана

Эффективную работу отопительной системы во многом определяет ее сбалансированность. Она позволяет предотвратить вероятность возникновение ситуаций, когда в один контур отопления подается избыточный объем теплоносителя, в то время как в другой его подается недостаточное количество. Для этого в состав отопительной системы должны входить балансировочные клапаны, например производителей Danfoss или WATTS, принцип работы которых позволяет произвести гидравлическую балансировку потоков теплоносителя по различным элементам отопительной системы или же стабилизировать в них циркуляционное давление или температуру.

При необходимости можно производить установку трубопроводной дросселирующей арматуры других производителей, которая исключит нестабильность работы системы отопления, сложный запуск системы, неравномерное распределение теплоносителя и связанный с этим неравномерный прогрев помещений.

Какие клапана бывают?

Балансировочные клапана принято разделять на:

  • Автоматические(динамические), которые способны поддерживать постоянный перепад давления в стояках двухтрубной системы отопления или расход в стояках однотрубной системы отопления;
  • Ручные(статические), такая регулирующая арматура используется как регулировочная диафрагма в системах, где нет автоматического регулирующего устройства, а также если установленный регулятор не позволяет ограничивать предельное значение расхода. Они относятся к устройствам вентильного типа.

Клапан балансировочный.

Следует отметить, что все современные системы отопления, в которых используются

радиаторные терморегуляторы, являются динамическими системами. В результате функционирования, радиаторный терморегулятор, постоянно реагирует на малейшие изменения температуры воздуха в помещении, меняя тем самым расход теплоносителя, что приводит систему отопления в постоянно меняющийся (динамический) режим работы. Данный режим работы обуславливает необходимость применения автоматических (динамических) балансировочных клапанов.

Также клапана принято классифицировать в зависимости от назначения:

  • используемой рабочей среды: воды, гликолевого раствора, пара;
  • параметров рабочей среды: давления, расхода, температуры;
  • места установки: подающий или обратный трубопровод, байпас;
  • типа здания (одноквартирного или общественного);
  • рабочей функции, предусматривающей регулировку давления, температуры, расход рабочей среды. Возможна также их комбинация;
  • типу присоединения, которое может быть резьбовым или фланцевым.

Для изготовления клапанов могут использоваться различные материалы. Статические клапаны, как правило, изготавливаются из латуни (могут иметь фланцевое и резьбовое соединение) или чугуна (только фланцевое присоединение). При изготовлении динамических изделий может использоваться латунь, чугун или углеродистая сталь, позволяющая обеспечить требуемые технические характеристики.

Для удобства регулирования клапана могут комплектоваться:

  • фиксатором настроенного положения;
  • индикатором положения затвора и значением настройки;
  • патрубком для дренажа участка, на котором монтируется клапан
  • измерительной диафрагмой, позволяющей обеспечить высокоточное определение расхода;
  • патрубками для измерения расхода теплоносителя, давления и перепада давления на клапане.

Принцип работы балансировочного клапана.

Основные отличия балансировочного клапана и запорного заключаются в том, что балансировочный клапан может работать, когда затвор находится в промежуточном положении. Стоит отметить, что конструктивное исполнение балансировочного клапана может быть различным. Существуют клапана, у которых шток располагается под углом относительно потока, а золотник изготавливается не только прямой, но и цилиндрической, конусной или радиальной формы. Рассмотрим принцип работы клапана, имеющего прямой шток и плоский золотник.

Балансировочный клапан с прямым штоком.

В процессе работы клапана происходит изменение проходного сечения между парой золотник — седло. За счет этого и достигается сбалансированность системы. Золотник располагается в плоскости, параллельной оси трубопровода. В то время как в плоскости, располагающейся перпендикулярно оси трубопровода, располагается резьбовой шпиндель, с которым шарнирно соединен золотник. В корпусе клапана находится неподвижная резьбовая гайка, которая совместно со шпинделем образует ходовую пару.

За счет вращения настроечной рукоятки крутящий момент передается через шпиндель и связанную с ним неподвижную резьбовую гайку, в результате золотнику сообщается поступательное движение, в результате которого он перемещается из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. Находясь в крайнем нижнем положении, золотник плотно соединяется с седлом в корпусе клапана, тем самым герметично перекрывая поток.

В зависимости от вида используемого теплоносителя герметичное перекрытие потока обеспечивается использованием уплотнения между затвором и седлом, создаваемого фторопластовыми или резиновыми кольцами или по типу метал-метал (игла). В результате изменения проходного сечения, меняется пропускная способность балансировочного клапана, под которой понимается значение, численно равное расходу, выраженному в м. куб./ч, через полностью открытый клапан, при котором потеря напора будет составлять 1 бар. Зависимость пропускной способности от изменения положения затвора можно посмотреть в технических характеристиках клапана.

Клапана от датского производителя Danfoss.

Помимо оборудования компании WATTS , еще одним производителем является датская компания DANFOSS , поставляющая клапана всех типов, отличающихся высоким качеством исполнения. Ручные клапаны MSV-BD LENO™ относятся к клапанам нового поколения. Они позволяют решать задачи по гидравлической балансировке систем отопления. При этом они сочетают в себе функции, характерные для стандартного ручного клапана и шарового крана, обеспечивая тем самым быстрое и полное перекрытие потока. Большинство моделей позволяет снять данные на выходе и входе, однако у отдельных моделей ниппель предусмотрен только с одной стороны.

Читайте также  Как правильно спаять систему отопления?

Автоматический клапан ASV-M.

Автоматический балансировочный клапан ASV-M, цена которого позволяет говорить об оптимальном соотношении цены и качества, можно использовать как запорную арматуру и при необходимости присоединения импульсной трубки от ASV-P(V). ASV-I. Он позволяет ограничивать максимальный расход перемещаемого теплоносителя. Клапан комплектуется специальными заглушками под измерительные ниппели. Установив ниппели можно измерить расход теплоносителя, который протекает через конкретный участок системы.

Клапана серии ASV отличаются высоким качеством исполнения. Они позволяют поддерживать постоянную разность давлений между подающим и обратным трубопроводами. ASV-P, устанавливаемый на обратном трубопроводе, отличается фиксированной настройкой 10 кПа. В то время как ASV-PV имеет измеряемую настройку 5-25 кПа, а ASV-PV Plus – 20-40 кПа.

Как выполняется монтаж балансировочного клапана?

При выполнении монтажа очень важно обеспечить требуемое положение клапана. При этом стрелка на корпусе должна совпадать с направлением движения теплоносителя. Такое положение позволит обеспечить не только нужное расчетное сопротивление балансировочного клапана, но и требуемый расход. При этом, стоит отметить, отдельные производители допускают возможность установки клапана не только по направлению, но и против потока. Шток, при этом, у большинства моделей, может занимать различное пространственное положение.

В процессе монтажа стоит защитить рабочие органы арматуры от попадания различных механических загрязнений. Для этого перед клапаном надо установить фильтр грязевик или специальный фильтр. Чтобы устранить турбулентное движение жидкости необходимо предусмотреть до и после балансировочного клапана прямые участки достаточной длины. Перед балансировочным клапаном обычно берут участок в 5 диаметров, а после балансировочного клапана в 2 диаметра. Данное требование в обязательном порядке указывается в документации к клапану.

Заполнять систему отопления, оснащенную балансировочным клапаном, необходимо особым образом. Для этого в системах, оснащенных динамическими клапанами, надо обязательно предусмотреть заправочные штуцеры, которые надо расположить в непосредственной близости от клапана на обратном трубопроводе. А клапана, смонтированные на подающем трубопроводе, необходимо предусмотрительно закрыть. Для настройки балансировочного клапана используется специальный расходомер или таблицы перепада давления и расхода. Однако в любом случае первоначальный расчет выполняется еще на стадии расчета отопительной системы.

Балансировочный клапан для систем отопления. Главное предназначение

Система отопления в многоквартирном доме имеет множество разветвлений и служит для обогрева помещений, которые неравномерно удалены от источника тепла. Чтобы тепло поступало во все помещения, и обеспечивались одинаковые температурные условия, систему отопления необходимо правильно отладить. Именно для этого подключается балансировочный клапан.

Для чего нужен?

Клапан – элемент отопительной системы, позволяющий равномерно распределить источник тепловой энергии по всем помещениям жилого здания. Поскольку теплоноситель, идя по пути наименьшего сопротивления, сначала поступает в ближайшие стояки здания, а более отдаленные стояки, как правило, имеет меньшую температуру, до них теплоноситель просто не доходит. Чтобы исправить подобную ситуацию, используется балансировочный клапан.

Клапан служит для создания искусственного сопротивления на пути у воды. Таким образом, не весь объем воды поступает на ближайший участок, поток распределяется так, чтобы теплоноситель поступал и на отдаленные стояки. Чтобы правильно установить балансировочные клапаны, проектные организации предварительно делают гидравлический расчет отопления. В ходе расчета определяется разница между верхним и нижним значением давления на каждом стояке здания. Поэтому клапаны также называют регуляторами перепада давления.

Каждый клапан настраивается индивидуально с учетом произведенных расчетов функционирования системы. Таким образом, основное назначение клапанов – это увязка между собой контуров системы водяного отопления. Также к функциям клапана можно отнести ограничение расхода воды по группам потребителей и балансировка рециркуляционных трубопроводов горячего водоснабжения, и тепло-холодоснабжения систем вентиляции.

Принцип работы балансировочного вентиля

Алгоритм функционирования и принцип работы балансировочного клапана отопления состоит в регулировке размера прохода и соответственно давления (искусственного сопротивления на пути теплоносителя). Изменению подвергается внутренний проход посредством вращения рукояти и как следствия движения шпинделя с рабочим конусом.

При откручивании шпиндель и рабочий конус поднимаются вверх, что обеспечивает максимальную проводимость теплоносителя. При закручивании шпиндель давит на седло регулятора перепада давления и тем самым преграждает путь воде по контуру.

К дополнительным функциям балансировочного клапана можно отнести:

  • ограничение расхода источника тепловой энергии;
  • перекрытие трубопровода;
  • присоединение измерительных приборов;
  • слив рабочей жидкости.

Типы клапанов

Системы теплоснабжения могут иметь перманентный или переменный расход источника тепловой энергии. В зависимости от этого показателя различают две разновидности вентиля:

  • ручной;
  • автоматический.

Ручные балансировочные клапана, как правило, применяют при постоянном расходе источника тепловой энергии. Регулировка осуществляется за счет рабочего конуса, выдвижение которого регулируется механическим поворотом рукояти. В свою очередь ручные клапаны подразделяются на следующие виды:

  • однотрубные;
  • двухтрубные.

Ручной балансировочный клапан

Автоматические балансировочные клапна используются для гидравлической увязки систем отопления и других систем с переменным расходом теплоносителя. Примером использования автоматического клапана может быть двухтрубная система с термостатом (типичный вариант системы с переменным расходом теплоносителя). Для гидравлической увязки автоматический балансировочный вентиль используется в комплекте с запорно-балансировочным клапаном.

Автоматический балансировочный клапан

Когда термостатические клапаны вследствие изменения температуры воздуха в помещении меняют расход теплоносителя через отопительные приборы, следовательно, и перепад давления, необходимо следить за тем, чтобы перепад не превысил заданное значение. Эту задачу решает автоматический клапан.

Когда термостат закрывается, перепад увеличивается до значения, установленного на клапане. В результате клапан тоже закрывается, создает оптимальные условия для работы термостатических клапанов и защищает от слишком большого перепада, следовательно, предотвращает появление шума.

Каждый такой регулятор оснащен регулировочным блоком, разработанный специально под определенный тип и размер клапана, что обеспечивает точность поддержания перепада давления. При этом теплоноситель расходуется эффективно без перерасхода, а система отопления является гидравлически устойчивой, что исключает необходимость постоянной регулировки и перенастройки системы эксплуатационными службами.

Устройство балансировочного вентиля

Клапаны состоят из нескольких ключевых элементов:

  • корпус с патрубками для присоединения труб и внутренним круглым каналом с расширением вверху (седло);
  • рукоятка регулировки;
  • штуцеры для замеров расхода;
  • шпиндель с конусом (конус опускается в седло при завинчивании и ограничивает проход источника тепловой энергии).

Вид, комплектация и функциональное наполнение балансировочного клапана может различаться в зависимости от выбранной модели. Некоторые модели дополняются сливным патрубком или расходомером.

Парой измерительных штуцеров, которые позволяют замерить объем подачи жидкого источника тепловой энергии на входе и выходе снабжают большинство современных моделей. Также некоторые модели модернизируют за счет запорного сферического механизма, который позволяет полностью ограничить поток теплоносителя или осуществить слив отработанной жидкости.

Автоматизированные вентили имеют вместо вращающейся головки следящий привод. Этот элемент толкает запирающий механизм, а степень перекрытия определяется величиной поданного напряжения.

Установка. Где ставится?

Монтаж производится в контуре обратной ветви, что обеспечивает перманентное поступление жидкости в батареи при эксплуатации одного контура для горячего водоснабжения и обогрева пространства. При установке балансировочных вентилей на каждую батарею, монтаж производится в нижней части на выходном патрубке по диагонали от сферического крана подачи теплоносителя, который монтируется сверху.

В частном коттедже применяются регуляторы перепада давления для каждой батареи, при этом для каждого выходного патрубка предусматривают накидные гайки или иной вариант резьбового соединения. Автоматизированные установки не нуждаются в настройке. При применении двухклапанной конструкции автоматически повышается проход источника тепловой энергии на батареи, наиболее отдаленные от котла.

Балансировка реализуется за счет увеличения давления на контурах, ведущих к ближайшим к котлу батареям. Необходимость точного расчета показателей, которые выставляются на клапане, обусловлена особенностями модели. Для ручных клапанов, как правило, требуется регулировка с использованием расчетных данных или измерительного оборудования.

В высотных многоэтажках клапаны монтируются на каждом общем вертикальном трубопроводе (в обратную линию). При проведении расчетов применяются данные количества подачи источника тепловой энергии электронасосом и количество стояков.

Установка рабочих значений

Специалисты предлагают две основные опции настройки балансировочного клапана:

  • при помощи настроечной шкалы рукоятки;
  • при присоединении к клапану дифференциального манометра.

Первый вариант требует точного расчета установочного значения, которое рассчитывается на основании следующих данных:

  • разница между верхним и нижним давлением;
  • условный диаметр проводящего отверстия (Ду);
  • расход в стояке.

Для настройки проектного значения расхода необходимо с помощью рукоятки выставить нужное значение, которое, как правило, состоит из целого числа и десятых долей. Сначала выставляется целая часть, затем десятые доли. Вращение рукоятки осуществляется по часовой стрелке от полностью открытого положения. Для фиксации установленного значения в зависимости от модели либо используется шестигранник, либо значение устанавливается нажатием маховика.

Второй вариант используется только на установленном балансировочном клапане клапане при наличии расхода через него. К патрубкам клапана подключается дифференциальный манометр. Настройка производится путем вращения рукоятки с учетом показаний манометра.

Регулировка производится с учетом гидравлических расчетов, сделанных компетентными специалистами проектной организации. Монтаж и настройка производится профессиональными инженерами. Устройство монтируется с учетом нанесенной на клапан стрелки, указывающей направление течения теплоносителя. Перед установкой рекомендованными мерами считаются прочистка трубопроводной системы.