Балансировочный клапан для системы отопления принцип работы

Функциональные особенности балансировочного клапана для системы отопления

Для эффективного функционирования системы отопления, реальные параметры ее работы должны быть близки к расчетным значениям. Важно обеспечить грамотное распределение потоков теплоносителя по контурам, стабильное давление и температурный режим. Решить данный спектр задач позволяет специальное устройство – балансировочный клапан для системы отопления.

Балансировочные клапаны, применяемые для систем отопления

Назначение устройства

Все ответвления системы отопления должны получать расчетное количество теплоносителя. Раньше простые системы регулировались за счет использования труб различного диаметра. В сложных устанавливались особые шайбы, смещая которые можно было менять сечение трубопровода. Сегодня применяется особый клапан, функционирующий по принципу вентиля.

Балансировочный вентиль снабжен двумя штуцерами, благодаря которым:

• измеряется давление потока теплоносителя до и после прохождения через клапан;
• подсоединяется капиллярная трубка, позволяющая осуществлять регулировку.

Основываясь на показаниях устройства, можно определить перепад давления при прохождении воды через регулятор, и рассчитать, согласно инструкции, сколько требуется поворотов рукоятки, чтобы оптимизировать работу отопительной системы.

Обратите внимание! Ряд производителей предлагает балансировочные клапаны с цифровым табло, но такие устройства имеют более высокую стоимость.Балансировочный клапан в разрезе

Принцип работы

Рассмотрим, зачем необходима балансировка системы отопления и как она происходит. Если несколько радиаторов отопления подсоединены к тупиковой ветке трубопровода и не оснащены термостатами, расход теплоносителя для каждого прибора отопления будет постоянным. Чтобы в каждый из приборов попадало требуемое количество нагретой воды, на обратку, в месте подключения трубы к общей магистрали, устанавливается ручной регулятор. Его вентиль выставляется на определенное количество оборотов с целью уменьшить или увеличить диаметр проходного отверстия.

Но такой вариант не подходит для системы с постоянно меняющимся расходом теплоносителя. В этом случае необходим балансировочный клапан, принцип работы которого позволяет уменьшить объем подачи нагретой воды за счет создания препятствия на пути потока.

Ручной балансир рассчитан на стабилизацию потока теплоносителя для 4-5 приборов отопления. Если в системе большее число радиаторов, их нагрев будет неравномерным.

Установив балансировочный клапан для системы отопления на максимальный расход, мы получим следующую ситуацию: термостат, отвечающий за регулировку любого из радиаторов, снизит потребление нагретого теплоносителя, в результате чего давление в системе начнет постепенно расти.

Балансировочный клапан получит сигнал о растущем давлении (для этого задействуется капиллярная трубка) и сработает, корректируя поток жидкости. За счет того, что термостаты на остальных радиаторах не успеют перекрыть подачу теплоносителя, давление в системе и потребление теплоносителя будет сбалансировано.

Конструкция

Регулировочные клапаны различаются по конструкции. В классическом варианте устройство снабжено прямым штоком и плоским золотником, регулировка происходит за счет изменения проходного сечения между золотником и седлом. Поступательное движение золотника обеспечивается вращением рукоятки.

Также выпускаются балансиры со штоком, расположенным под углом относительно потока теплоносителя, золотник может иметь конусообразную, радиальную или цилиндрическую форму, и приводиться в действие сервоприводом.

Конструкция балансировочного клапана

Виды устройств

Балансировочный клапан для системы отопления, принцип работы которого зависит от конструктивных особенностей, может быть механическим (ручным) и автоматическим.

Механический балансир

Ручной балансировочный клапан устанавливается вместо классических регулировочных шайб и подобных устройств. Механический регулятор рассчитан на работу в системе с постоянным давлением транспортируемой среды. При помощи механического клапана можно не только обеспечить требуемое сечение трубопровода, но и отсоединить отдельный прибор отопления из сети, слить с него теплоноситель через специальный кран. Ручной клапан отличается невысокой стоимостью и может быть снабжен приспособлениями для измерения давления в системе с обеих сторон от регулятора и фактического расхода транспортируемой среды.

Механический балансировочный клапан

Автоматический балансир

Автоматический балансировочный клапан – устройство, позволяющее оперативно изменять рабочие параметры автономной отопительной сети в соответствии с перепадами давления и потреблением нагретого теплоносителя. На каждый трубопровод автоматические балансиры устанавливаются парой.

Балансир и запорный клапан на подающем трубопроводе ставит ограничение на расход теплоносителя в соответствии с расчетными требованиями. На обратную магистраль монтируют клапан, препятствующий резким перепадам давления. Такой подход дает возможность разделить отопительную систему на отдельные участки, которые могут функционировать независимо друг от друга. Выравнивание давления и регулировка подачи теплоносителя осуществляются в автоматическом режиме.

Автоматический балансировочный клапан

Варианты применения

Вентиль для балансировки также задействуется:

• В малом циркуляционном контуре твердотопливного отопительного котла, замкнутого на теплоаккумулятор. Регулятор дает возможность обойтись без установки смесительного узла для поддержания температуры теплоносителя в контуре на уровне не ниже 60 градусов. Вентиль для балансировки на трубе подачи отвечает за то, чтобы в котловом контуре расход теплоносителя был выше, чем в отопительном.
• Для регулировки работы бойлера косвенного нагрева. Балансир регулирует подачу нагретого теплоносителя непосредственно от котла на змеевик, установленный в емкости с водой для ГВС.

Рабочее применение балансировочного клапана

Установка и эксплуатация

Установка балансировочного клапана выполняется согласно требованиям производителя. Если на корпусе имеется стрелка, устройство монтируют таким образом, чтобы направление стрелки совпадало с направлением потока транспортируемой среды, чтобы клапан мог создавать расчетное сопротивление. Некоторые производители выпускают балансировочные краны, которые можно устанавливать в любом направлении. Пространственное расположение штока в большинстве случаев не принципиально.

Чтобы клапан не вышел из строя по причине механического повреждения, перед ним устанавливают фирменный фильтр или стандартный грязевик. Для исключения нежелательной турбулентности, клапаны рекомендуется ставить на прямых участках трубопровода, минимальная протяженность которых указывается в инструкции от производителя.

Если отопительная система снабжена ав

Балансировочный клапан на подаче или обратке

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.

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.

Читайте так же:  Шумоизоляционная пена для потолка

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.

Для уверенности в точности измерений обычно достаточно оставлять прямой участок трубы длиной пять диаметров трубы перед балансировочным клапаном, и два диаметра трубы после клапана. Прямые участки трубопровода спереди и после балансировочного клапана.

Если балансировочный клапан установлен после какого-либо источника сильных возмущений, например насоса или регулирующего клапана, рекомендуется оставлять прямой участок трубы длиной 10 диаметров трубы перед балансировочным клапаном. Не устанавливайте на этом участке ничего, что может вызвать возмущения (например, датчики температуры).

На подаче или на возврате?

С точки зрения гидравлики нет никакой разницы, где установлен балансировочный клапан, на подаче или на обратной трубе. Естественно, расход на подаче и на обратной трубе одинаковый.

Тем не менее, обычно балансировочный клапан устанавливается на обратной трубе, особенно если на балансировочном клапане имеется дренажное устройство, которое расположено так, чтобы дренировать настраиваемый терминал. Также предпочтительно устанавливать клапан так, чтобы поток старался открыть (как показано на рисунке ниже) клапан, так как это позволяет производить более точные измерения и избежать шумов. На практике, балансировочные клапаны могут быть установлены в наиболее доступном месте, с учетом того, что возможность турбулентного течения устранена.

Поток старается открыть клапан.

Доброго времени суток всем, кто читает этот пост! В нем я расскажу вам про балансировочные клапана для систем отопления. Начнем с того, что разберемся для чего нужен балансировочный клапан в системе отопления.

Зачем нужен балансировочный клапан?

В современных больших системах отопления часто наблюдается неравномерный прогрев разных помещений. Связано это с разным расходом теплоносителя через ветки системы отопления. Теплоноситель (как электрический ток) старается течь по пути наименьшего сопротивления, поэтому на большом удалении от источника тепла (тепловой узел или котел) расход должен быть меньше, чем возле него. Для того, чтобы уровнять расход теплоносителя через разные ветки и применяют балансировочные клапаны.

Как видно из верхнего рисунка, расход в контурах отопления разной длины будет разный и температура в помещениях тоже будет разительно отличаться. Теперь поговорим о видах балансировочных клапанов.

Виды балансировочных клапанов.

Балансировочные клапаны бывают двух основных видов:

• Ручные — регулируются вручную. Наиболее распространены в системах отопления из-за своей относительно небольшой стоимости. Устройство ручного балансировочного клапана изображено ниже:

Компания Danfoss сделала очень интересное видео о работе ручных балансировочных клапанов. Советую вам это видео посмотреть от начала и до конца. В нем показаны неожиданные закономерности работы этого вида клапанов:

• Автоматические балансировочные клапана — это устройства, которые без участия человека балансируют системы отопления, поддерживая в них или постоянную Δp (разница давления между подачей и обраткой в двухтрубной системе), или постоянный расход теплоносителя (в однотрубной системе). Есть модели, которые могут работать в тандеме друг с другом, при этом меняется и расход и разность давления между трубопроводами. Для совместной работы автоматические клапаны соединяются между собой при помощи специальной импульсной трубки. Внутреннее устройство таких устройств изображено на рисунке ниже:

Из рисунка видно, что внутреннее устройство автоматического балансировочного клапана напоминает поршневой редуктор понижения давления, но функции у этих устройств совершенно разные. Предлагаю вашему вниманию два видео по данной теме:

Для упрощения наладки систем отопления к балансировочным клапанам подключают специальные измерительные приборы, которые упрощают и ускоряют балансировку системы. Смотрите ниже на рисунок:

Монтаж балансировочных клапанов.

Монтаж балансировочного клапана выполняется точно так же, как монтаж шаровых кранов. Положение клапана в пространстве не влияет на его работу, но нужно обращать внимание на стрелку, которая указывает рекомендуемое направление протока. Если его перепутать, то клапан будет создавать большее сопротивление протоку теплоносителя. Устанавливать клапана можно как на подающих трубопроводах, так и на обратных.

Рабочая температура и давление могут отличаться в зависимости от конкретной модели, поэтому подбор необходимого вам оборудования лучше делать при помощи каталогов производителей. Найти их можно на официальных сайтах фирм производителей.

Резюме.

Установка балансировочных клапанов необходима в больших системах отопления. Они позволяют оптимально распределять теплоноситель по всем контурам. Для работы такого оборудования важными являются правильная установка и последующая настройка. Необходимо обдумывать установку клапанов еще на стадии проектирования системы. На этом все, жду ваших вопросов в комментариях!

4 Replies to “Балансировочный клапан. Как он выглядит и зачем нужен.”

Добрый день, подскажите пожалуйста будет ли смысл в замене регулятора давления на балансировочный клапан в системе здания , построенного в 1989 году?

Добрый день, Ася! Если вы имеете ввиду редуктор понижения давления в тепловом узле здания, то его никак нельзя заменить балансировочным вентилем. Это принципиально разные устройства

Здравствуйте,а как отличить китайский Danfoss от оригинала

Добрый день, мне не случалось видеть поддельный Данфосс. Сам производитель может расположить производство в КНР и делать там такие же изделия как в Дании. Если появляются сомнения в происхождении товара, то можно запросить на него сертификат таможенную декларацию. В них будет информация о стране производителе

Автоматический балансировочный клапан | Блог компании «Санекст»

Помимо ручных балансировочных клапанов,  в любой двухтрубной системе отопления обязательно присутствие автоматического балансировочного клапана. Автоматический балансировочный клапан может быть установлен как на стояке (при вертикальной системе отопления), так и на поэтажном коллекторном узле (при горизонтальной системе отопления).

Все клапаны, начиная от Danfoss asv pv до Herz, объединяет одно – они устанавливаются на обратный трубопровод. Давайте сначала определимся – для чего вообще в нынешней системе отопления нужна автоматическая балансировка?

В системе отопления жилого дома должна быть предусмотрена возможность регулирования и учета потребляемого тепла каждым собственником квартиры. Другими словами,  каждый жилец должен иметь возможность снижать свои затраты на отопление. Подобный бережливый подход давно реализован в системах водоснабжения – у всех потребителей установлены счетчики воды, и каждый старается более рационально потреблять воду, чтобы снизить свой ежемесячный платеж. В системах отопления теперь тоже устанавливаются счетчики на каждую квартиру (в поэтажном коллекторном узле), а на радиаторах – терморегуляторы, которые поддерживают заданную температуру в помещении. Таким образом, когда жилец отсутствует дома, он может выставлять на терморегуляторе минимальную температуру помещения, тем самым снижая свои затраты на отопление. Так осуществляется принцип энергосбережения – каждый собственник заинтересован в экономии ресурсов.

А теперь остановимся на терморегуляторе для радиаторов, который поддерживает заданную температуру в помещении. Принцип работы терморегулятора очень прост: когда в помещении достигается нужная температура, он прикрывает или полностью закрывает проходящий через него в радиатор поток теплоносителя. В результате работы терморегулятора характеристики системы отопления (расход и потеря давления) постоянно меняются – система становится динамической. 

Если в системе отопления смонтирована только ручная балансировка (статическая), то подключение к такой системе терморегуляторов фактически выведет ее из строя, ведь система с ручной балансировкой всегда рассчитана на некие постоянные параметры, которые за счет работы терморегуляторов непрерывно меняются!

Это приведет к полной разбалансировке системы отопления и появлению шумов в клапанах радиатора. Но! Разбалансировки системы можно избежать, установив автоматический (динамический) балансировочный клапан SANEXT DPV, который будет поддерживать постоянный перепад давления (DР=const) между подающим и обратным трубопроводами на заданном уровне.

 

На данной схеме показан принцип работы динамического клапана при горизонтальной схеме разводки системы отопления. Автоматический балансировочный клапан DPV установлен на весь поэтажный коллекторный модуль и поддерживает постоянную разницу давления между подающим и обратным трубопроводами.

В автоматическом балансировочном клапане DPV можно выделить основные преимущества:

Точность балансировки (40 позиций предварительной настройки) Измерительные ниппели в стандартной комплектации Компактные размеры Минимальное падение давления для качественного регулирования 3кПа (у аналогов 10кПа) Большая пропускная способность до 11,500 т/ч Настройка стандартным шестигранным ключом Исполнение с внутренней резьбой (упрощает монтаж и не требует дополнительных фитингов)

 

В клапане SANEXT DPV реализована, на первый взгляд, более традиционная конструкция:

В верхней части регулятора расположен шпиндель настройки (3) перепада давления, при помощи которого сжимается или разжимается пружина регулятора (2). Ниже располагается небольшая мембрана (8). По штуцеру для подключения импульсной  трубки (4) в надмембранное пространство подается импульс повышенного давления. Нижняя часть мембраны соединена с золотником клапана (5), образующим нижнюю поверхность мембраны. Золотник (5) прикрывает седло клапана, компенсируя возникающие возмущения. И, наконец, в самом низу клапана располагаются измерительные ниппели (6), для замера дифференциального давления и наладки регулятора.

Принцип действия SANEXT DPV аналогичен всем регуляторам мембранного типа. Но главная особенность регулятора DPV заключается в геометрии золотника клапана.

Рассмотрим принцип работы типового клапана с золотником «конусного типа».

Конус прикрывает седло клапана. Дросселируемый поток пытается приподнять его. Это воздействие должно быть скомпенсировано пружиной и диафрагмой клапана. Требуется определенная величина силы пружины и диафрагмы, для поддержания постоянного ΔP При такой схеме Kvs должен быть как можно меньше для снижения размеров диафрагмы и уменьшения зоны пропорциональности

Резюмируя, можно сказать, что невозможно сделать регулятор со сколь угодно большой пропускной способностью, так как для этого нам понадобится более жесткая пружина, и, как следствие, увеличится зона пропорциональности регулятора и размер мембраны, что, в свою очередь, приведет к серьезному росту габаритных размеров. 

Компания SANEXT пошла другим путем и увеличила диаметр золотника, что позволяет снизить жесткость пружины и размеры мембраны, и как следствие, достичь наименьшую зону пропорциональности регулятора при малых габаритных размерах.

 

Если, для примера, сравнить регулятор перепада давления традиционной конструкции и SANEXT DPV одного размера DN15, то характеристики будут сильно отличаться.

Пример (SANEXT DPV): DN15, 300 л/ч, Kvs = 1,0 м3/ч ΔP = 9,0 кПа Пример (типовой регулятор перепада давления): DN15, 300 л/ч,  Kvs* = 2,9 м3/ч ΔP = 1,07 кПа

* Коэффициент пропускной способности клапана Kvs обозначает уровень расхода стандартного клапана в полностью открытом положении с перепадом давления на клапане 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности является частным случаем коэффициента расхода клапана Kv, показывающего расход при любом другом положении клапана и перепаде давления в 1 бар.

На сегодняшний день регулировка системы отопления многоквартирного дома осуществляется с помощью установки автоматических балансировочных клапанов на весь поэтажный коллектор  (на каждый этаж), что обеспечивает простую наладку системы отопления и надежную дальнейшую эксплуатацию.

 

Вывод из всего вышесказанного можно сделать следующий: балансировочные клапаны SANEXT – это новое поколение клапанов, в котором оптимально сочетаются лучшие технические характеристики, максимальная надежность и стоимость.

 

Читайте также

выбо для многоэтажного или частного дома

Балансировочный клапан (кран) предназначен для четкой гидравлической балансировки нескольких гидравлических контуров, например, отопления, охлаждения, инженерной системы, использующей особые тепловые насосы и солнечные батареи. Балансировочный кран гарантирует простой и точный метод контроля допустимого расхода на теплоносителях, при этом значительно повышая эффективность системы отопления.

Главная задача устройства

Основной целью использования балансировочных кранов является одинаковое распределение отопления по всем секторам трубопровода. Это устройство дает возможность нормализовать затраты тепла так, чтобы ко всем батареям приходило необходимое количество горячей жидкости. Балансировка системы отопления с помощью данного клапана позволяет обеспечить равномерную подачу тепла во все помещения здания.

В отличие от клапанов другого вида, этот работает на значительно более жестких настройках с сильными скачками давления и высокими скоростями рабочей среды.

Конструкция

Данное устройство выпускают на основе шарового крана с определенными дополнениями. Конструкцию могут дополнять следующие устройства:

• специальный фиксатор подготовленного положения;
• индикатор для затвора;
• патрубок, на поверхности которого устанавливается кран;
• измерительная диафрагма для более точного расчета расхода.

Корпус клапана изготавливают из стали, латуни или силумина. Устройство уплотнителя может представлять собой мембранную систему. Краны с уплотнителем из мембраны не нуждаются в техобслуживании, но стоимость на них значительно выше.

Затвор клапана и его седло отвечают за расход рабочей жидкости через балансировочный клапан. Шток вентиля может быть как поднимающимся, так и опускающимся, косым или прямым. Особенность поднимающегося штока следует учитывать при покупке балансировочного крана.

Схема использования в отопительной системе.

Шток с косой формой отличается меньшим сопротивлением гидравлики, если сравнить его с другими похожими клапанами. Балансировочные краны такого вида характеризуются чрезвычайно высокой четкостью управления, плавной настройкой и отличными расходными характеристиками.

Характеристики

Кроме функции регулирования расхода теплоносителя, балансировочный вентиль может оснащаться дополнительными устройствами и настройками. Например, с возможностью регулирования плавной или ступенчатой настройки расхода, дренажным устройством, с блокировкой предварительной настройки, фильтром для использования в старых системах, перепускным клапаном, температурным предохранителем.

Виды балансировочных кранов.

Все типы балансировочных кранов обладают следующими характеристиками:

• температура работы вентиля может изменяться от -20 до +120 градусов;
• можно напрямую считать информацию, не используя других приборов;
• минимальная длина, нужная для монтажа.

Использование балансировочного вентиля в различных типах строений

Балансировка необходима в любой системе отопления. В зависимости от количества контуров системы отопления монтируется необходимое количество балансировочных клапанов. Чем больше площадь строения, тем больше контуров отопления. От типа отопления зависит и порядок использования оборудования для балансировки.

Применение балансировочного клапана в частном доме

Существует мнение, что балансировку отопления нужно производить лишь в больших многоэтажных домах. Однако системы отопления частного дома могут также иметь сложную схему, включающую несколько контуров, в каждом из которых необходимо создать и поддержать определенный режим работы. Для этого в каждый из подающих трубопроводов монтируются балансировочные краны.

Схема реализации в частном домостроении.

Применение клапана в многоэтажном строении

При устройстве отопления многоэтажного дома применяются как ручные, так и автоматические балансировочные клапаны. Они врезаются в стояки системы в целях поддержания постоянного расхода теплоносителя.

В современном многоэтажном строительстве балансировочный клапан используется всегда, чем больше отапливаемых помещений в строении, тем большее количество клапанов необходимо монтировать.

Принцип работы данного гидравлического устройства не зависит от того, в частном доме он установлен или смонтирован в качестве составляющей схемы отопления многоэтажного жилого дома. Для любой отопительной системы он полезен тем, что позволяет экономить до 40 % тепла. Если учесть, что стоимость данного оборудования составит не больше 1% от всей стоимости монтажа отопления, становится понятным необходимость и распространенность его использования.

как применяется, зачем и когда устанавливается

В большинстве современных систем отопления частных домов устанавливаются балансировочный клапаны. Их применение вынужденное, и не является признаком высококлассной системы, а скорее наоборот – нам потребовалось  что-то там балансировать из-за сложностей. Теперь у нас нет той простоты что была раньше в самотечной системе с огромными диаметрами и чугунными радиаторами. Сейчас мы тонко настраиваем свои системы отопления балансировочными клапанами. Рассмотрим подробней их конструкцию и применение, так как без них система отопления в частном доме может оказаться неработоспособной.

Почему одни радиаторы греют, а другие нет – где балансировка?

Гидравлическое сопротивление отдельных ответвлений в системе отопления может отличаться столь значительно, что радиаторы будут с ощутимо разной температурой.
Это значит, что через них движется слишком разное количество теплоносителя, а значит и энергии.

Когда в одной комнате тепло, в другой холодно, или в одном крыле дома теплее чем в другом, – это совсем не приемлемо для жильцов. Чтобы исправить ситуацию потребуются балансировочные клапана. С помощью них можно выполнить балансировку системы отопления в доме, а именно – изменить, увеличить или уменьшить, гидравлическое сопротивление какого-то ответвления и таким образом создать примерно одинаковый расход жидкости через отопительные приборы или выполнить другие требования проекта.

В случае сложной схемы отопления радиаторы в доме будут нагреваться равномерно, если будет проведена грамотная балансировка системы. Для простейших и самых экономичных систем отопления балансировочные клапаны не устанавливаются.

 

Конструкция и принцип действия балансировочных клапанов

По конструкции балансировочный клапан напоминает вентиль. Вращением регулировочной ручки изменяется положение тарельчатого клапана, степень открытия перепускного отверстия, а значит и гидравлического сопротивления (количества проходящего теплоносителя) в данном ответвлении.

Балансировочные клапана подразделяются:

• Ручной регулировки – настройка клапана осуществляется вручную, чем задается определенный режим работы системы, не меняющийся до следующего вмешательства человека.

• Автоматической регулировки – настройка осуществляется автоматически, чаще сервоприводом по решению электроники, в зависимости от перепадов давления в каких-то точках системы или на самом клапане. Это позволяет постоянно подстраиваться под изменения в системе, удерживая один и тот же расход жидкости через клапан или заданные давления в какой-то точке….

 

Какие балансировочные клапана применять: ручные или автоматические

В обычных отопительных системах частных домов, как правило, применяется ручная балансировка – предварительная настройка системы.  Автоматическая подстройка режимов чаще не требуется.

Но в сложных схемах в больших частных домах, в многоквартирных домах, может оказаться целесообразным применение и автоматических балансировочных клапанов регулируемых сервоприводами или механических регуляторов давления. В таких схемах происходят значительные изменения с течением времени, включение и выключение отдельных ветвей (потребителей энергии) со значительными колебаниями давлений в разных точках. Что приводит к изменениям работы других частей системы . Чтобы сохранять первоначально заданный режим работы (начальную балансировку) и устанавливают автоматическое управление балансировочными клапанами.

Большее распространение получила  схема с механическим управлением для регулятора давления. Информация по настройке снимается с балансировочного клапана с отводным патрубком для измерения давления.

 

Где в частном доме применяются балансировочные клапана

Всякий, уважающий свой кошелек монтажник, порекомендует снабдить каждый радиатор в доме балансировочным клапаном на обратке, вместо выключающего крана. Далеко не всегда это имеет какой-то практический смысл, но цену по оборудованию и условно – на выполнение монтажных работ, — поднимает.

• Практически балансировка между радиаторами может понадобиться, если количество радиаторов в одной тупиковой ветви 5 шт. и больше.
• Балансировка между ответвлениями почти всегда предусматривается в лучевой схеме подключения, так как сопротивление отдельных ветвей может значительно различаться. При этом балансировочные клапана устанавливаются на распределительном коллекторе.

• То же самое и с системой теплый пол – каждый контур снабжается на обратке коллектора ручным балансировочным краном.
• На подаче коллекторов могут устанавливаться балансировочные краны, регулируемые сервоприводами, – обычное решение в современных автоматизированных системах.
• Ручные балансировочные клапаны могут понадобиться между отдельными отопительными ветвями дома, подключенными к одному трубопроводу. Например, петлю Тихельмана с 10 радиаторами на 1 этаже, потребуется сбалансировать с 2 радиаторами в тупике на мансарде, которые подключены к ней параллельно и т.п. Поэтому в отбратке явно «неодинаковых» ответвлений устанавливаются балансировочные клапаны.

 

Эксперт рекомендует – не нужно загружать систему балансировочными сопротивлениями. Необходимо стремиться  уменьшать сопротивления и тем самым обеспечивать устойчивые режимы для оборудования и экономичную работу насоса.

 

9 основных клапанов для систем отопления. Какие особенности и для чего служат?

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Трехходовой клапан отопления

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы.
На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

Обратный клапан отопления

В сложной системе отопления присутствует довольно большое количество вспомогательных элементов, задача которых обеспечить надежность и бесперебойность работы. Одним из этих элементов является обратный клапан системы отопления. Обратный клапан ставят для того, чтобы не было протока в обратную сторону. Его элементы обладают очень большим гидравлическим сопротивлением. В связи с этим обстоятельством существуют ограничения по использованию обратных клапанов в системе отоплении с естественной циркуляцией. В такой системе слишком малое давление. При минимальном давлении необходимо ставить гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые из них могут срабатывать при давлении в 0,001 Бар. Основная деталь обратного клапана — это пружина, применяемая почти во всех моделях. Именно пружина перекрывает затвор при изменении нормальных параметров. Это и являет собой принцип работы обратного клапана.

Необходимо учитывать рабочие параметры в той или иной системе отопления. В связи с чем подбирать клапан системы отопления, который имеет необходимую упругость пружины.
Применяемая в отопительных системах запорная арматура обычно изготавливается из следующих материалов: сталь; латунь; нержавеющая сталь; серый чугун.
Обратные клапана подразделяются на следующие виды: тарельчатые; лепестковые; шаровые; двустворчатые. Различаются эти виды клапанов запирающим устройством.

Регулирующие (запорно-регулирующие) клапаны отопления

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны отопления осуществляют систематическое изменение потока теплоносителя, от максимума до минимума, при открытом и закрытом положении клапана. Отсечные или запорные клапана управляют теплоносителем дискретно при полностью открытом или полностью закрытом положении затвора. В состав регулирующего клапана входят три основные блока: корпус, дроссельный узел и привод клапана. Запирающим и регулирующим элементом клапана является дроссельный узел. При выборе втулки, седла, плунжера следует обращать внимание на условия эксплуатации клапана. Учитывается среда и ее температура, наличие примесей, пропускная способность. Основным и важным значением в работе клапана является правильное направление подачи рабочей среды. Обычно оно промаркировано стрелкой на рабочей поверхности корпуса.

Термостатический клапан

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Регулятор давления

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.
 

Перепускной клапан отопления

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Клапаны предохранительные

Источником опасности является любое котельное оборудование. Котлы считаются взрывоопасными, так как имеют водяную рубашку, т.е. сосуд под давлением. Одно из самых надежных и распространенных предохранительных устройств, сводящее опасность до минимума —  это предохранительный клапан системы отопления. Установка данного приспособления обусловлена защитой систем отопления от избыточного давления. Зачастую такое давление возникает в результате закипания воды в котле. Предохранительный клапан ставится на подающем трубопроводе, как можно ближе к котлу. Клапан имеет довольно простую конструкцию. Корпус изготовлен из латуни хорошего качества. Основным рабочим элементом клапана является пружина. Пружина в свою очередь действует на мембрану, которая закрывает проход наружу. Мембрана выполнена из полимерных материалов, пружина из стали. Выбирая предохранительный клапан следует учитывать, что полное открытие происходит при повышении давления в отопительной системе над значением на 10%, а полное закрытие при снижении давления ниже срабатывания на 20%. В следствии данных характеристик необходимо выбирать клапан с давлением срабатывания выше 20-30% от фактического. 

Балансировочный клапан

Балансировочный клапан системы отопления предназначается для регулирования проходимого теплоносителя. Жидкость потребляется в зависимости от давления. Чем больше давление, тем больше потребляется жидкости. Установка данного прибора происходит на стояках. Отбалансированная система обеспечивает беспрерывную работу. Ручной клапан используется как диафрагма, автоматический поддерживает давление и потребление в стояках. Ручной балансирный клапан может перекрывать систему. Конструкция представляет собой устройство вентильного типа. Ручные клапаны могут устанавливаться в паре с запорными.

Регулятор расхода

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.

Читайте так же:

Балансировочный клапан для системы отопления принцип работы

Сегодня мы расскажем вам, что такое балансировка системы отопления и зачем она нужна. Если у вас маленькая автономная система отопления с одинаковыми по объёму батареями, а патрубки отводов на шаг меньше, чем магистраль, то балансировка не нужна. В крупных и сложных системах без этого просто не обойтись.

Зачем нужна балансировка отопления

Вот,что будет если не ставить балансировочные клапаны.

Балансировка системы отопления нужна для того, чтобы выровнять гидравлическое сопротивление каждой ветки. Благодаря этому вода будет доходить до всех батарей, скорость теплоносителя в каждом радиаторе будет одинаковая. Важно, чтобы скорость воды была оптимальной, если она будет больше необходимого, то в батарее появится шум. Если скорость недостаточная – часть радиатора будет холодной.

В центральных сетях балансировочные клапаны устанавливаются:

• на главной магистрали;
• на отводах к многоэтажному дому;
• на каждую квартиру.

Учитывая тот факт, что на одну квартиру зачастую приходится до 4 батарей, то балансировать каждый радиатор нет нужды. К тому же их объем, тепловая мощность и гидравлическое сопротивление были учтены во время проектирования. Поэтому нельзя самовольно менять батареи, этим занимается ЖЭК.

В маленьких автономных системах без разветвлений балансировка тоже не нужна, а вот если веток две и больше, к тому же разной длины, то настройка просто необходима. Сбалансировать систему можно посредством балансировочных клапанов. Данные для регулировки можно узнать из проекта, при помощи насоса Grundfos Alpha 3, или измеряя температуру каждого радиатора. В последнем случае все придется делать на ощупь, пока температура не стабилизируется.

Термостатический клапан с термоголовкой, которые устанавливаются на батарее, тоже влияют на гидравлическое сопротивление системы. Возьмем балансировочный клапан для системы отопления, его принцип работы заключается в частичном перекрытии пути потоку. Когда клапан открыт сопротивление минимальное, когда закрыт полностью – циркуляция прекращается.

То же самое делает и термоголовка, только действует по ситуации. Когда в помещении становиться теплее установленного уровня, поток уменьшается, а гидравлическое сопротивление всей батареи растет. Но это не значит, что термоголовкой можно сбалансировать систему. Наоборот – это проблема, о решении которой мы расскажем дальше.

Самое экономное отопление гаража – это обогрев пиролизной печью Булерьян.

 

Характеристики электронагревателей для отопления гаража вы можете посмотреть тут.

Виды балансировочных клапанов

Автоматический балансировочный клапан из двух элементов.

Балансировка отопительных систем выполняется одним из следующих видов клапанов:

• ручной;
• автоматический.

Ручной клапан для гидравлической балансировки отопления устанавливается на обратном потоке. В зависимости от модели шток проворачивается на 3,5 или 4,5 оборота. В корпусе бывают посадочные места под расходомеры и электронное измерительное оборудование. Регулировка осуществляется в ручном режиме. Недостаток метода в том, что настройка трудоемкая. Рассмотрим балансировку системы отопления в частном доме. Вариантов два: проект есть и проекта нет.

Если проект есть, то достаточно установить на каждом радиаторе расчетное сопротивление. Нужное количество оборотов штока балансировочного клапана можно узнать из специальных таблиц.

Если проекта нет, то придется замерять температуру каждого теплообменника и экспериментировать. Температура всех радиаторов должна быть одинаковой и равной той, которая установлена на котле (+/- 2-3 градуса).

Автоматический клапан для гидравлической балансировки системы отопления сам сглаживает те небольшие перепады, которые происходят в результате работы термостатических головок. Клапан устанавливается на обратке за каждым радиатором. Есть автоматический гидравлические клапаны, которые состоят из двух элементов:

• спутник;
• регулятор.

Спутник ставится на подачу, а регулятор на обратку. Между собой они соединены медной импульсной трубкой. Один прибор может обслуживать систему из 8 теплообменников. Устанавливаются на стояках вертикальных контуров, можно ставить на горизонтальный контур.

Твердотопливный котел отопления для гаража может работать с любой водяной системой отопления.

 

Как сделать твердотопливное отопление для гаража читайте в этой статье.

Балансировка при помощи насоса Grundfos Alpha 3

Grundfos Alpha 3 (смартфон в комплект не входит).

Компания изготовитель циркуляционных насосов Grundfos выпустила новую модель Alpha 3, в которой есть возможность гидравлической балансировки системы отопления. В комплект входит:

• насос;
• штекер для подключения к сети;
• ридер – устройство, которое снимает показания с насоса и дистанционно передает их на смартфон.

Регулировка осуществляется посредством приложения Grundfos GO Balance, установленной на андроид. В программу вводятся данные о площади помещения, типе батареи, ее тепловой мощности, желаемую температуру в помещении, температуру подачи теплоносителя.

Все радиаторы перекрываются, а затем балансировочный кран на каждом теплообменнике нужно крутить, пока приложение не даст вам сигнал. Роль насоса в этом случае реагировать на изменение гидравлического сопротивления в контуре и передавать данные на андроид. Расчёты делает приложение. Также стоит сказать, что без установки балансировочной арматуры для радиаторов отопления не обойтись.

Балансировка теплого пола

Расходомеры для балансировки теплых полов.

Если колец теплого пола несколько, то для подключения к общему контуру используется коллектор. Это гребёнка, которая распределяет теплоноситель по всем подключенным кольцам. Редко контуры теплого пола одинаковой длины, соответственно, отличается и гидравлическое сопротивление. Чтобы сопротивление каждой петли ТП было одинаковым на коллекторе нужно установить расходомеры.

Расходомер уменьшает или увеличивает проход теплоносителя, он может устанавливаться на гребенке подачи или обратки, регулировка осуществляется в ручном режиме. Расход теплоносителя определяется визуально по поплавку. Задача сбалансировать систему так, чтобы поплавки всех контуров теплого пола были на одном уровне (приблизительно посередине мерной колбы).