Задаваясь целью, чтобы внутридомовая или поквартирная система отопления функционировала эффективно, ее реальные тепловые параметры должны быть предельно близки к расчетным показателям. Это возможно достичь в том случае, если грамотно выполнить распределение теплоносителя по отопительным контурам, сохранив при этом стабильные параметры по давлению и температуре.
Данная проблема особенно актуальна в развитых системах отопления, обогревающих объекты с большой площадью нагрева. Для выполнения этой задачи в систему интегрируют специализированное устройство — балансировочный клапан.
Что такое балансировочный клапан
Для сохранения равной температуры в радиаторах выполняют регулирование объема теплоносителя, проходящего через прибор, чем он меньше, тем ниже теплоотдача батареи. На практике регулировать поток возможно обычным шаровым краном, и это дает эффект если число нагревательных элементов в контуре не превышает одного. В противном случае установить шаровым краном одинаковую температуру в разных батареях не возможно.
Балансировочный клапан
Балансировочный клапан для системы отопления эффективно поддерживает тепловой баланс, применяя автоматическую или ручную настройку в нагревательных элементах. Конструктивно это осуществляется через специальный механизм, который частично закрывает проход теплоносителю, точно так же, как и любое запорно-регулирующее устройство, но с тем отличием, что нужный объем балансира устанавливается ручным или автоматическим способом по предустановленным шкалам настройки.
Балансировочный кран устанавливается на обратном трубопроводе. Такой подход дает возможность гарантировать постоянную скорость циркуляции воды в батареях, даже в том случае, что применяется общая линия для отопления и контура ГВС. Если по схеме балансировки предусмотрено установка балансиров у каждого радиатора, то они размещаются внизу на выходном штуцере радиатора, диагонально по отношению к шаровому крану подачи теплоносителя, размещенного в верхней части прибора отопления.
Принцип работы балансира в отопительной системе
Принцип работы балансира
Принцип функционирования балансировочного устройства состоит в том, что седло клапана способно изменять внутренний проход. Вращением рукоятки приводится в движение соответствующая гайка и шпиндель. При откручивании клапан поднимается в верхнее рабочее положение , чем обеспечивается максимальный проток жидкости , при закручивании — шпиндель давит на седло клапана, опуская его в нижнее положение, тем самым надежно перекрывая проход жидкости по радиатору .
Радиаторная модификация, используемая для механической настройки теплового и гидравлического режимов контуров отопления, выполнена из последующих элементов:
Корпус из латуни с патрубками, имеющими резьбу для монтажа внутридомовых трубопроводов.
Литое круглое седло, расположенное внутри корпуса.
Устройство для регулировки сечения прохода теплоносителя — регулирующий шпиндель, упирающийся при завинчивании в седло.
Резиновое уплотняющее кольцо.
Защитно-предохранительный колпачок, изготовленный из металла/пластика.
Функциональные особенности балансировочного клапана для системы отопления
Магистральный балансировочный клапан
Автоматический балансировочный клапан для системы отопления для магистральной сети имеет отличие от радиаторной конструкции габаритами, углом наклона шпинделя и геометрией штуцера.
Функции автоматического балансира:
Дренаж воды из системы теплоснабжения;
подключение датчиков для измерения параметров теплоносителя;
установка импульсной улитки трубки от корректировщика давления.
Число витков, которое способен выполнить балансир — от 3 до 5, у большинства изготовителей этот показатель различается. Для того, чтобы поменять положение штока, потребуется ключ с конфигурацией шестигранника. Регулировка проводится по перепаду давления в теплосети. В процессе настройки при изменении расхода циркулирующей воды, на трубопроводе и регулировочном вентиле потери давления также меняются, что в свою очередь ведет к смене перепада на балансире.
Перепад давления в сети можно определить самостоятельно по показаниям манометров, установленным на обратке/подаче внутридомовой системы отопления. Например, при давлении на подаче/обратке 2.5 /2.0 бар, перепад составит 2.5 – 2.0= 0.5 бар. Когда клапан автоматический, он сам устанавливает перепад по заложенному конструкцией алгоритму.
Нужно отметить и то, что не всем системам теплоснабжения требуется балансировка. Например, если во внутридомовой разводке существует до трех коротких тупиковых веток, оснащенные 2-мя приборами на каждой, их работа может быть настроена с использованием шаровых кранов или обычных запорно-регулировочных вентилей.
Разновидности клапанов и их конструктивные особенности
Все новые системы теплоснабжения, использующие радиаторные терморегуляторы, считаются динамическими. В процессе работы, терморегулятор, установленный на приборе отопления, реагирует на любые самые незначительные изменения температурного режима внутри комнаты, изменяя, таким образом, расход греющей воды.
Это создает в системе отопления изменяющийся или динамический режим функционирования. Он является предпосылкой внедрения автоматических/динамических балансировочных устройств.
Классификация балансировочных клапанов по параметрам:
Видом рабочей среды теплоносителя: вода, пароводяная смесь , гликолевый состав;
нормативные параметры теплоносителя по объемному расходу, Т и давлению;
точки расположение на тепловой сети: подача, обратка или байпас;
назначение и этажность объекта отопления; жилой/общественный, одноэтажный/многоэтажный;
рабочей функции: автоматический/механический.
практикуется также их комбинация по вариантам присоединения: резьбовое либо фланцевое.
Для выпуска клапанов можно использовать разнообразные материалы. Статические вентили, чаще всего, производятся из латуни, с фланцевым/резьбовым соединением либо чугуна, исключительно с фланцевым. Для динамических модификаций используют кроме латуни/чугуна еще и углеродистую сталь, которая способна максимально качественно обеспечить нормативные теплотехнические и гидравлические характеристики системы.
Ручные балансиры требуются для того, чтобы адаптировать тепловую сеть после установки, а автоматические меняют характеристики теплосети в период нагрева.
При выборе модификации балансира необходимо принимать во внимание различные параметры:
Тип схемы нагрева с естественной/принудительной циркуляцией.
Тепловые и гидравлические параметры сети.
точка установки во внутридомовой системе.
регулировочные параметры.
Механический балансир
Механический балансир
Механический клапан имеет ручную регулировку, прекрасно действует в стабильной тепловой сети. Хорошо работает для жилых объектов с не очень большим числом приборов отопления. Облегчает выполнение ремонтно-наладочных работ, ввиду того что при ремонте отдельного нагревательного участка нет нужды отключать всю систему.
Такие модификации очень часто укомплектовываются измерительными ниппелями, способные измерять давление в системе, в зоне размещения клапана. Главное превосходство таких регуляторов является небольшая цена.
Механический балансир — эффективно устройство работает на тех объектах, где число радиаторов не более 5 единиц. При большем , механика не справляется и становится причиной разбалансировки схемы теплоснабжения. Когда термостат на 1-й батареи перекрыт, то увеличивается расход теплоносителя на втором. В связи, с чем температура воды в одних приборах отопления, может вырасти до точки кипения, а в других она будет оставаться холодной. Такую проблему могут разрешить только автоматические балансиры.
Автоматический балансир
Автоматический балансир
Монтаж автоматических блоков производится на ответвления/стояках, обладающих значительным количеством батарей. От устройств механического типа они отличаются порядком функционирования. Балансир настраивают в положение наибольшей пропускной возможности. При уменьшении расхода горячей воды термостатом на одной из батарей давление увеличивается. Потом срабатывает механизм импульсной трубки, который анализирует величину перепада давления. Такой подход позволяет выполнять тонкую настройку сети.
Основные достоинства автоматических уравнителей:
Наличие капиллярной трубки, способствующей мгновенной настройке;
регулировочный блок при работе не меняет величину давления, тем самым не позволяя гидравлическим колебаниям в сети сбить установленный режим;
при необходимости в общей сети можно установить особые температурные независимые зоны;
высокая скорость настройки балансира, не позволяет термостатам перестроить свою работу, что гарантирует сбалансированную работу всей внутридомовой системы отопления.
Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана
В отличие от обычно запорно-регулирующей арматуры балансировочный клапан, благодаря совместному действию мембраны и пружины реагирует на изменения давления, возникающие в установке. Он поддерживает перепад давления в тупиковых зонах контура в соответствии с заданным значением. Это регулирование идеально для приборов отопления постоянно работающих на сбалансированном расходе греющей жидкости .
Такой уровень управления гидродинамическими режимами повышает экономичность работы отопительной сети, и снижает себестоимость услуг отопления и не могут быть обеспечены в условиях применения только обычных шаровых вентилей.
Отличие работы балансировочного клапана от типовых вентилей:
Снижает затраты на работу насосного оборудования по циркуляции теплоносителя.
Поддерживает разницу температур — дельта Т. Клапаны, независимые от давления, обеспечивающие расчетный расход теплоносителя через радиатор для ситуаций полной или частичной нагрузки. Следовательно, рассчитанное значение дельта T будет достигнуто, что приведет к повышению эффективности источников тепла или теплообменников.
Уравновешивает циркулирующий поток, измеряет перепады давления в рабочем состоянии и блокирует нарушения заданного гидравлического режима через радиатор.
Регулировка расходом греющей воды в зависимости от предназначения объектов приносит значительный экономический эффект, благодаря низким удельным расходам топлива.
Установка минимальных расходов газа и поддержка постоянного температурного режима во всех комнатах, в том числе и в период временного отсутствия жильцов.
Разновидности и схемы установки балансировочных клапанов
Размещение балансировочных кранов во внутридомовой тепловой сети помогает достичь тонкую регулировку температурного режима внутри комнат в зависимости от их назначения – в жилых ее устанавливают выше, а во вспомогательных — ниже. Такой мотиватор увеличивает комфортабельность, как квартиры, так и индивидуального дома.
Схемы установки
Для того чтобы понять принцип действия и правила расположения балансировочного клапана, нужно рассмотреть две стандартные схемы отопления:
Поскольку теплоноситель всегда проходит по пути с минимальным гидравлическим сопротивлением, в 1-й схеме значительную часть тепловой энергии приобретут первые по ходу движения воды батареи, а расположенные в самом конце подающей линии получат или минимальное количество тепла или не получат его вообще. В практике довольно часто встречается ситуации, когда разность температур между этими точками составляет 10 и более градусов.
С целью обеспечения теплом удаленных радиаторов на подводках к ближайшим приборам нагрева от котлоагрегата монтируются балансировочные клапана. Посредством частичного перекрытия прохода для теплоносителя они уменьшают водяной проток, таким образом, повышая гидравлическое сопротивление вышеуказанного участка. Аналогичным методом подача настраивается и в системах, где присутствует пять и больше тупиковых линий.
Во втором варианте, ситуация гораздо сложней. Установка термостатов на батареях предоставляет возможность автоматически изменять объем воды. На удаленных линиях тепловой сети с большим числом устройств отопления, оборудованных термостатами, балансиры соединяются с автоматическими регуляторами контролирующих перепад давления.
При поддержке капиллярной трубки они подключаются балансиру, тем самым реагируя на уменьшениеувеличение расхода греющей воды в системе и, удерживают в обратной магистрали, заданное давление среды. Следовательно, тепло будет равномерно распределяться по всем комнатам, несмотря на срабатывание термостатов.
Модификации и производители
В торговой сети сегодня достаточно современных балансировочных клапанов, как отечественного, так и зарубежного производства. Последние имеют больше функционала и значительную стоимость. Развитие рынка такого оборудования вызвано требованием ЕС по вопросам внедрения энергоэффективных технологий. К слову будет сказано, но в странах ЕС запрещено запускать в эксплуатацию отопительные системы не оборудованные клапанами данной модификации.
Перечень и цены популярных моделей балансировочных клапанов:
CIM 790, Ду15, производитель Италия Cimberio, защита от давления и гидроударов, 4500 руб.
VIR Ду15-50,устройство из Италии ручной тип, латунное изготовление с предварительной настройкой и последующей фиксацией, 6525 руб.
USV-I Ду 25, производитель Danfoss Дания, с диапазоном рабочих температур от -20 до 120 С, 2768 руб.
Tadano TR100M-1, выпускается в Японии, от 15000 до 100000 руб.
Ду 50-300 мм КБЧ, выпускается в Москве, выполнен из чугуна с температурой рабочей среды до 120 С, от 3460 до 130140 руб.
Herz Штремакс-М Ду20 (3/4″) Ру10, выпускается в Австрии, латунь, температура до 110 С, 2561 руб.
Как регулировать балансировочный кран в системе отопления
Настройка механического балансира
Перед тем как настраивать баланс радиаторной сети необходимо изучить инструкцию к клапану, которая прилагается при его покупке. В ней обозначена схема регулировки, если пользователь правильно все установит, то сможет реально снизать затраты на тепловую энергию. Регулировку клапана можно выполнить двумя способами.
Первый способ регулировки клапана
Это самый простой и проверенный вариант регулировки, который рекомендуют опытные настройщики теплового режима в водяных сетях теплоснабжения. Для этого потребуется разделить количество оборотов клапана на число батарей, установленных в контуре нагрева по периметру комнаты. Такой прием даёт возможность правильно определять шаг алгоритма настройки. Метод состоит в закрытии всех вентилей в обратном порядке — от крайней к первой батареи по отношению к источнику нагрева.
Например, для тупиковой схемы, имеющей 4 радиатора, оснащенные механическими балансировочными клапанами и регулировкой шпинделя 4.5 оборота:
4.5:4 = 1.1 оборота
Первый балансировочный вентиль – 1.1 оборот.
Второй балансировочный вентиль – 2.2 оборот.
Третий балансировочный вентиль – 3.3 оборот.
Четвертый балансировочный вентиль – 4.5 оборот.
Второй способ настройки балансира
Существует еще один, очень качественный способ балансировки. Выполняется он намного быстрее, и содержит в себе способность учета некоторой специфики месторасположения батареи. Единственно, что для его выполнения потребуется — термометр контактного типа.
Полный процесс проходит в такой очередности:
Открывают все вентиля и дают возможность сети войти в температурное равновесие с рабочей температурой, например, в 80 С.
Измеряют температуру всех приборов отопления.
Устраняют разницу методом перекрытия первых и средних кранов. Крайние клапаны не регулируются.
Обычно, первый клапан проворачивается не более чем на 1.5 об, а средние — на 2.5 об.
Дают возможность системе прийти в температурное равновесие в течение 20 мин
Производят замер температур и выполняют настройку клапанов дальше, если в этом будет необходимость.
Видео: балансировочный клапан для системы отопления
Таким образом, подведя итог, можно отметить, что балансировочные клапаны — это современные устройства для энергонезависимого управления системой теплоснабжения. Они легко интегрируются в любую тепловую сеть и просто настраиваются, при этом гарантируют, что все компоненты внутридомовой тепловой сети будут эффективно функционировать в течение долгого времени.
Зачем балансировочный кран в системе отопления?
Любая система, в том числе и отопительная, представляет собой совокупность основных и вспомогательных комплектующих компонентов. Балансировочный кран является как раз одним из таких элементов.
Основная и главная роль балансировочного вентиля – ручная настройка распределения теплоотдачи. Клапан представляет собой подобие арматурного запора (вентиль), посредством которого пользователь производит корректировку подачи.Несмотря на вспомогательный статус балансира, поддержание одинакового распределения температурного режима во всех помещениях единого комплекса – очень важный момент. Самый распространенный пример – комнаты в квартире. Неравномерность температуры (в частности занижение) может привести к повышению уровня влажности, что влечет за собой множество негативных последствий, к примеру, образование плесени.
Все балансирные вентили делятся на две большие группы: ручные и автоматические.Следует заметить, что автоматические модели используются гораздо реже, так как ручные имеют перед ними ряд преимуществ:
Прочность. Весьма устойчивы даже в условиях перегруза;
Легко ремонтируется;
Простая регулировка;
Повышенная точность при балансировке;
Отлично функционируют в системах с разными рабочими средами и настройками;
Перекрытие потока можно провести в любой момент;
Относительно несложная и быстрая установка;
При необходимости (повреждении или просто при желании сменить) кран можно легко снять и повесить новый, при этом используя всего лишь шестигранник;
Встроенные внутрь патрубки позволяют провести при необходимости быстрый двусторонний слив внутри системы.
Установка вентиля помогает решать ряд определенных задач, причем значительно их упрощая. Вот только некоторые из них:
Контроль за распределением тепла в помещении. Эта функция позволяет существенно экономить на подаче тепла за счет снижения общей подачи теплоснабжения;
Как уже указывалось выше, с помощью балансирования добиваются установления оптимального температурного режима в любом из помещений;
Эта система установки температурного баланса по сложности рабочего применения элементарна.
В последнее время балансировочные клапаны уже включаются в большинство проектов по оснащению отопительными системами. В продаже имеются бесчисленное множество разнообразных моделей, что позволяет потребителям подобрать оптимальный вариант в соответствии со своими индивидуальными потребностями.
Балансирный вентиль состоит из следующих элементов:
Корпус (изготавливается в 90% случаев из латуни) с резьбовыми патрубками, для ввода их в трубы. Внутри имеется так называемое седло – цилиндричный канал с постепенным расширением по мере поднятия вверх;
Конусовидный шпиндель (рабочий конус). Он непосредственно отвечает за ограничение подачи потока;
Прорезиненные кольца для уплотнения;
Колпачок-заглушка, выполняющий защитную функцию.
Суть работы вентиля основан на вращении вентиля, выполняемое вручную. Во время вращения шпиндель выполняет круговые поступательные движения и параллельно меняет пропускное трубное сечение.
Установка балансирных вентилей происходит при использовании специальных элементов – адаптеров или фитингов. С помощью них происходит присоединение балансировочника к трубам.Немаловажно провести предварительную работу перед установкой вентиля. Она включает в себя правильный расчет давления и температуры (с помощью специальных приборов).
Важно! Работа с данными приборами и анализ полученных результатов – область деятельности узкопрофильных специалистов. Не рекомендуется заниматься этим самостоятельно!
Для того, чтобы установленный клапан долгое время сохранял свою работоспособность необходимо проследить за выполнением перечня рекомендаций:
Установка должна проводиться только после предварительной чистки трубопровода;
На корпусе клапана находится изображение направления потока жидкости в виде стрелки. Вращение вентиля после установки должно идти в нужном направлении в соответствии со стрелкой;
С обеих сторон места установки на некотором расстоянии должны обязательно оставаться прямые участки;
Необходимо установить специальный фильтр для сбора загрязнений;
Для полноценного перекрытия потока в трубе советуют установить шаровые краны-дублеры.
После того, как вентиль будет установлен, необходимо провести его регулировку. Для этого опять же специалистами с помощью специального оборудования производятся замеры, с помощью которых определяют уровень требуемого баланса. Это один из самых важных и трудных этапов всей работы. Существует несколько методов ее проведения:
Анализ регулировочной системы в целом. Заниматься этим могут только работники высокого уровня профессионализма, ибо она предполагает анализ всей отопительной системы в комплексе;
Разбивка системы на сегменты. Здесь ситуация проще, так как исследование проходит на небольших участках. Но по времени эта процедура более продолжительна.
В конце работ происходит опломбировка.
Наши специалисты проконсультируют Вас по вопросу проведения технического освидетельствования и помогут в подборе оптимального парового и пароконденсатного оборудования, исходя из Ваших параметров.
Если у Вас остались вопросы, мы будем рады Вам помочь. С нами можно связаться любым удобным способом:
По телефону: +7 (343) 288-35-54 или WhatsApp
Подписывайтесь на наш Телеграм канал, там всегда много полезного и интересного.
Балансировочный клапан для системы отопления: виды, схемы установки, производители
В любой отопительной системе, состоящей из нескольких батарей радиаторов, температура их нагрева зависит от расстояния до нагревательного котла — чем ближе к нему, тем выше градус. Поэтому для ее эффективной работы и обеспечения различных требований к прогреву помещений в магистраль встраивают балансировочный клапан для системы отопления.
На строительном рынке представлен широкий ряд данной регулирующей арматуры, имеющей одинаковый принцип действия и некоторые различия в конструкции. Любому мастеру или хозяину, самостоятельно проводящему отопление в своем частном доме, полезно знать, для чего нужен балансировочный клапан, правила его монтажа и настройки для обеспечения эффективности, экономичности и функциональности отопительной магистрали.
Рис. 1 Тепловизионная съемка жилого дома с разбалансированным отоплением
Что такое балансировочный клапан
Для поддержания одинаковой температуры в батареях производят их регулировку за счет изменения водного потока — чем меньше теплоносителя проходит через радиатор, тем ниже его температура. Перекрывать поток можно любым шаровым краном, но в этом случае не получится установить и настроить одинаковую температуру в устройствах, если количество отопительных приборов более одного. Ее придется измерять температурными датчиками на поверхности батарей и вращением вентиля экспериментальным методом выставлять его нужное положение.
Повсеместно используемые для подстройки балансировочные вентили эффективно решают задачу поддержания баланса автоматически или путем несложных расчетов необходимой величины потока и соответствующих настроек в приборах. Конструктивно устройство частично перекрывает поток теплового носителя, уменьшая сечение труб аналогично любому запорному крану с той разницей, что необходимый объем подачи точно выставляется по шкалам настройки с помощью поворотной рукоятки механизма или автоматически.
Почему стоит использовать
Установка балансировочных кранов в систему отопления, помимо поддержания одинаковой температуры батарей, в индивидуальном доме приносит следующий эффект:
Точная регулировка температуры теплоносителя позволяет устанавливать ее значение в зависимости от назначения помещений — в жилых комнатах она может быть выше, в подсобных, кладовых, мастерских, спортзалах, местах хранения продуктов с помощью балансиров можно установить ее меньший показатель. Данный фактор повышает комфортность проживания в доме.
Изменение потока теплоносителя с помощью балансового вентильного регулятора в зависимости от назначения помещений приносит существенный экономический эффект, позволяя экономить на топливе.
В зимнее время при отсутствии хозяев необходим постоянный обогрев жилища — с помощью клапанов балансировки можно добиться настройки системы отопления с минимальным расходом топлива и поддержанием постоянной температуры во всех помещениях. Данное преимущество также экономит финансовые средства хозяев.
Рис. 3 Ручные балансировочные клапаны для систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС) в доме
Конструкция и принцип работы
Принцип работы балансировочной арматуры состоит в перекрытии потока жидкости выдвижным клапаном или штоком, вызывающем уменьшение сечения проходного канала. Устройства имеют разную конструкцию и технологию подключения, в отопительной системе они могут дополнительно:
Поддерживать перепад давлений на одном уровне.
Ограничивать расход теплоносителя.
Перекрывать трубопроводную магистраль.
Выполнять функции слива для рабочей жидкости.
Конструктивно балансировочные клапаны напоминают обычные вентили, их основными элементами являются:
Латунный корпус с двумя проходными патрубками с внутренним или наружным сечением резьбы, рассчитанным на подключение к линии со стандартными диаметрами труб. Подключение в трубопроводной магистрали при отсутствии резьбового штуцера с подвижной резьбовой гайкой (американки) производится через ее аналоги — дополнительные переходные муфты с разными накидными гайками.
Запорный механизм, перемещением которого регулируют степень перекрытия канала прохождения теплового носителя.
Рис. 4 Устройство ручного балансировочного вентиля Danfoss LENO MSV-B
Регулировочная рукоятка со шкалой и индикаторами настройки, позволяющая регулировать поток внутри прибора.
Современные модели оснащены дополнительными элементами в виде двух измерительных штуцеров, с помощью которых производят замеры объемов подачи (пропускную способность) на входе и выходе прибора.
Некоторые модели оборудованы запорным шаровым механизмом, позволяющим полностью перекрывать поток, или имеют функцию слива жидкости из водопровода.
Высокотехнологичные современные виды могут управляться автоматически, для этого вместо поворотной головки устанавливается сервопривод, который при подаче электроэнергии толкает запирающий механизм, при этом степень перекрытия канала зависит от величины поданного напряжения.
Балансировку в отопительных системах производят с помощью регулирующей арматуры двух видов:
Ручной. Конструкция представляет собой корпус из цветных металлов (бронза, латунь), в которой помещен балансирующий элемент, степень выдвижения которого задается поворотом механической рукоятки.
Автоматической. Автоматические приборы устанавливают на обратном трубопроводе совместно с вентилями партнерами, способными ограничивать расход среды за счет предустановки пропускной способности. При подключении они соединяются с партнерами через импульсную трубку, подключаемую к встроенному измерительному ниппелю. Если арматура устанавливается для подачи воды в прямую линию, ее рукоятка имеет красный цвет, при монтаже в обратную магистраль она делается синего цвета (модели Danfoss). К автоматическим видам относятся модели, управляемые сервоприводом, на который подается постоянное напряжение.
Рис. 6 Как работает клапан в системе отопления
Где полагается ставить клапан
Клапаны баланса всегда подключают в трубопровод обратной ветви — это позволяет обеспечить постоянное поступление воды в радиаторы отопления потребителя при использовании одной линии для отопления и обеспечения горячего водоснабжения. Если применяют балансировочные вентили у каждого радиатора, их ставят внизу на выходном штуцере батареи по диагонали с шаровым краном подачи воды, установленным вверху.
Балансировочный клапан для системы отопления
Существующие системы теплоснабжения условно делятся на два типа:
Динамические. Имеют условно постоянные или переменные гидравлические характеристики, к ним относятся отопительные магистрали с двухходовыми регулирующими клапанами. Данные системы оснащаются автоматическими балансировочными регуляторами перепада.
Статические. Обладают постоянными гидравлическими параметрами, включает в себя магистрали с трехходовыми вентилями регулировки или без них, система оснащается статической ручной балансировочной арматурой.
Рис. 7 Балансировочный вентиль в линии – схема установки автоматической арматуры
В частном доме
Клапан баланса в частном доме устанавливают на каждый радиатор, выходные патрубки каждого из них должны иметь накидные гайки или другой вид резьбового соединения. Применение автоматических систем не требует настройки — при использовании двухклапанной конструкции подача теплоносителя на радиаторы, установленные на большом расстоянии от котла, автоматически повышается.
Это происходит за счет передачи на исполнительные элементы воды через импульсную трубку под меньшим давлением, чем у первых от котла батарей. Применение другого вида комбинированных вентилей также не требует расчета теплоотдачи с помощью специальных таблиц и измерений, приборы имеют встроенные регулирующие элементы, перемещение которых происходит при помощи электропривода.
Если используется ручной балансир, то необходима его настройка с использованием измерительного оборудования.
Рис. 8 Автоматический балансировочный кран в системе отопления – схема подключения
Для определения объема подачи воды на каждый радиатор и соответственно балансировки, используют электронный контактный термометр, при помощи которого измеряют температуру всех отопительных радиаторов. Средний объем подачи на каждый нагреватель определяют, разделив общее значение на количество нагревательных элементов. Наибольший поток горячей воды должен поступать на самый дальний радиатор, меньшее количество — на ближайший к котлу элемент. При проведении регулировочных работ ручным механическим прибором поступают следующим образом:
Открывают все регулировочные краны до упора и подключают воду, максимальная температура поверхности радиаторов при этом составляет 70 — 80 градусов.
Контактным термометром замеряют температуру всех батарей и записывают показания.
Так как на самые дальние элементы должно подаваться максимальное количество теплоносителя, они не подвергаются дальнейшему регулированию. Каждый вентиль имеет различное число оборотов и свои индивидуальные настройки, поэтому проще всего рассчитать необходимое количество оборотов, используя простейшие школьные правила исходя из линейной зависимости радиаторной температуры от объема проходящего теплового носителя.
Рис. 9 Балансировочная арматура – примеры монтажа
К примеру если рабочая температура первого от котла радиатора составляет +80 С., а последнего +70 С. при одинаковых объемах подачи в 0,5 м.куб./ч., на первом нагревателе данный показатель уменьшают на соотношение 80 к 70 , расход пойдет меньше, и полученный объем будет составлять 0,435 м.куб/ч. Если все вентили выставить не на максимальный поток, а установить средний показатель, то за ориентир можно брать нагреватели, расположенные в середине линии и аналогичным образом уменьшать пропускную способность ближе к котлу и увеличивать ее в самых дальних точках.
В многоэтажном доме или строении
Установка клапанов в многоэтажном доме производится в обратную линию каждого стояка, при большой удаленности электронасоса давление должно быть в каждом из них приблизительно одинаковым — в этом случае расход по каждому стояку считают равным.
Для настройки в многоквартирном доме с большим числом стояков использует данные объема подачи воды электронасосом, который делят на количество стояков. Полученное значение в метрах кубических в час (для клапана Danfoss LENO MSV-B) устанавливают на цифровой шкале устройства вращением рукоятки.
Монтаж клапанов
При установке клапана необходимо размещать его по стрелке на корпусе, которая указывает направление перемещения жидкости, для борьбы с турбулентностью, влияющей на точность настроек. Выбирают прямые участки трубопровода с длиной 5 диаметров прибора да его точки расположения и два диаметра после клапана. Оборудование устанавливаются в обратную ветвь системы, для проведения работ достаточно сантехнического разводного ключа, монтаж проводят в следующей последовательности:
Перед установкой обязательно производят промывку и прочистку трубопроводной системы для избавления от возможной металлической стружки и других посторонних предметов.
Многие приборы имеют съемную головку, для удобства установки в трубах ее следует снять в соответствии с инструкцией.
Для монтажа можно использовать льняное волокно с соответствующей смазкой, которое наматывается на конец трубы и выходной штуцер батареи.
Регулирующий кран накручивают на трубу одним концом, второй присоединяют к радиатору специальными шайбами (переходная муфта американка), которая помещается на выходном радиаторном штуцере или вкручивается в кран, играя роль соединительной муфты.
Рис. 10 Балансировочный клапан для системы отопления — установка
Настройка клапанов баланса
Для балансировки отопления в частном доме выбирают ручные устройства нужного диаметра, производя их подбор и настройку с помощью соответствующей диаграммы, прилагаемой в паспорте. Исходными данными для работы с графиком являются объем подачи, выраженный в метрах кубических в час или литрах в секунду, и перепад давлений, измеряемый в барах, атмосферах или Паскалях.
К примеру, при определении положения индикатора настройки модификации MSV-F2 с условным проходом Ду равным 65 мм. при интенсивности потока 16 м. куб./ч. и перепадам давлений в 5 кПа. (рис.11) на графике соединяют точки на соответствующих шкалах расхода и напора и продлевают линию до пересечения условной шкалой коэффициента Ку.
От точки на шкале Ку проводит горизонтальную линию для диаметра Д, равного 65 мм., находят настройку с цифрой 7, которую устанавливают на шкале рукоятки.
Также для выбранного диаметра прибора его регулировку производят при помощи таблицы (рис. 12), по которой определяют количество оборотов шпинделя, соответствующее определенному потоку.
Рис. 11 Определение положения шкалы клапана при известном давлении и определенной подаче воды
Рис. 12 Пример таблицы для ручной настройки
Производители балансировочных вентилей
На строительном рынке широко представлены модели зарубежных и отечественных производителей, некоторые компания является ведущими поставщиками энергосберегающего оборудования.
Danfoss — датская компания, основанная в городе Норборг в 1933 году, является одним из ведущих мировых производителей и поставщиков энергосберегающих систем. Концерн производит холодильную технику, силовую электронику, теплонасосы, тепловую и промышленную автоматику, кабельные системы обогрева (теплые полы). Линейка продукции представлена запорными, автоматическими и ручными вентилями баланса серии ASV и MSV, комбинированными моделями АВ-QM, AB-PM.
Broen — датская компания, основанная в 1948 году шведским инженером Поль Броеном, на российском рынке появилась в 1996 году. В Коломенском районе с 2010 года работает завод компании. Концерн занимается производством широкого ряда трубопроводной арматуры, к которой относятся: шаровые, вентильные запорные краны, затворы обратные и балансировочные (Broen Ballorex), предохранительные клапаны, чугунные фильтры. Линейка арматуры для балансировки представлена сериями Broen: Venturi Fodrv, DRV, Dynamic, Venturi DRV.
Рис. 13 Балансировочный клапан для системы отопления от Danfoss и Broen
Giacomini — итальянский поставщик трубопроводной арматуры. Концерн основан в 1951 году, имеет товарооборот 170 млн. евро в год , 3 завода в Италии и 18 филиалов во всем мире, на которых работают около 1000 сотрудников. Концерн производит регулирующую и запорную арматуру для радиаторов, термостаты, коллекторы для отопления и водоснабжения, трубы и фитинги для аппаратуры учета энергии, солнечные панели. Вентили баланса представлены модификациями R206 A, R206 B.
АДЛ — российский производитель инженерного оборудования для жилищно-коммунального сектора и различных отраслей промышленности. Компания основана в 1994 году, а с 2002 года у нее появился первый завод в поселке Радужный Коломенского района Московской области.
Компания производит широкий ряд сантехнического оборудования: регулирующие обратные клапаны, насосные установки, задвижки, вентили и шаровые краны, циркуляционные и пароконденсаторные насосы, тепловые пункты, сепараторы. Линейка балансировочных клапанных устройств названа Гранбаланс и состоит из моделей серии DN.
Рис.14 Автоматический балансировочный клапан Giacomini и АДЛ
Балансировочный клапан для системы отопления является важнейшим устройствами для поддержания постоянной температуры в стояках или радиаторах отопления. Их применение в быту не совсем оправдано. Стоимость одного прибора от известного производителя достигает 100 у.е., отечественные устройства также не отличается дешевизной. Устройства рациональнее использовать для поддержки температуры в стояках многоквартирных домов с большим числом радиаторов.
Принцип работы балансировочного крана в системе отопления
Чем больше отопительная система, тем сложнее обеспечить равномерное распределение тепла ко всем без исключения помещениям, на каком бы расстоянии от его источника они ни находились. Чтобы температурный режим был равномерным, в отопительную сеть на разных участках встраивают механизмы для регулировки теплового потока. Самым распространённым и эффективным из них является балансировочный кран в системе отопления.
Общая характеристика
Способы, с помощью которых осуществляется регулировка теплового потока, бывают нескольких типов. В первом из них используют трубы разного диаметра, регулирующие объём теплоносителя, проходящего через радиаторы. Ещё один основан на применении специальных шайб, корректирующих проход нужного на этом участке количества нагретой воды.
Детальное описание этих методов не представляет интереса, так как они уже устарели и не используются. Современным механизмом регулировки подачи теплоносителя является установка на отопление балансировочного клапана, состоящего из:
прочного латунного корпуса, оснащённого патрубками для подключения труб, с расположенным внутри седлом в форме специального вертикального канала;
шпинделя в форме конуса, вкрученного в корпус седла, для регулировки потока теплоносителя;
резиновых уплотнительных колец;
пластикового (реже — металлического колпачка).
Основная деталь приспособления — два специальных штуцера, отвечающих за:
определение внутрисистемного давления по обе стороны клапана;
подсоединение трубки капиллярного типа.
На каждом из штуцеров имеется измеритель давления, и при перепаде значений нужно вычислять рациональное количество расхода воды.
Принцип действия
Принцип работы балансировочного крана в системе отопления состоит в регулировке сечения проходного отверстия для теплоносителя внутри трубопровода. При помощи рабочих элементов клапана можно в любое время провести регулировку отопительной системы, не останавливая её работу, добиться комфортного теплового режима в обогреваемых помещениях при минимальном расходе энергии.
Вращение регулировочной рукоятки заставляет шпиндель двигаться вниз или вверх, соответственно открывая или закрывая проходное отверстие в трубе или уменьшая его сечение. Уменьшение сечения пропускного отверстия создаёт препятствие на пути движения воды, искусственно увеличивая скорость потока. В результате вода приходит в удалённые контуры быстрее и с меньшими потерями тепла. Это и обеспечивает равномерное нагревание всех помещений.
При постоянных изменениях рабочего давления важно обеспечит надёжную герметичность соединений внутри клапана. Для изделия уплотнительных колец шпинделя используют:
фторопласт;
плотную резину;
металл.
Виды клапанов
Клапаны бывают двух видов: ручного и автоматического. У каждого из них есть свои преимущества. Кран для ручной балансировки больше подходит для отопительных трубопроводов небольших размеров со стабильным давлением, обычно установленных в индивидуальных жилых домах и квартирах. Здесь балансировочные краны устанавливаются на каждый радиатор.
Кроме индивидуальной настройки каждой батареи, при необходимости такая конфигурация обеспечивает ремонт отдельных элементов системы, не отключая её при этом полностью. Ещё одним преимуществом ручного клапана, по сравнению с автоматическим, является его более низкая стоимость.
Автоматический кран
Автоматические приспособления для регулировки подачи теплоносителя намного дороже ручных клапанов. Их устанавливают на стояки отопительных систем многоквартирных домов, административных зданий или производственных помещений.
Принцип работы клапана-автомата не такой, как у механического крана. При ручной регулировке количество теплоносителя, проходящего сквозь трубу за единицу времени, зависит от проходного сечения, которое выставляется с помощью вентиля.
А в автоматической системе вентиль постоянно установлен на максимальный расход воды; давление и количество подаваемого в трубопровод теплоносителя регулируется с помощью установленных на радиаторах термостатов и капиллярных трубок.
Установка балансировочного вентиля
Каждый балансировочный кран имеет на корпусе стрелку, которая указывает, в какую сторону должна перемещаться жидкость внутри корпуса, чтобы к минимуму снизить турбулентность, сказывающуюся на правильности настроек. Стрелка служит ориентиром при монтаже механизма на трубопровод.
Прибор устанавливают на прямых участках труб так, чтобы длина ровной части трубы впереди клапана была не меньше пяти его диаметров и не меньше двух на выходе. Монтировать его нужно в обратной ветви системы, для этого понадобится всего лишь сантехнический разводной ключ.
При установочной работе нужно последовательно соблюдать несколько правил. Вначале проводится обязательная проверка с последующей промывкой и прочисткой трубопровода от возможного присутствия в нём стружки металла или иных инородных предметов.
Если у прибора есть съёмная головка, перед монтажом её нужно снять, руководствуясь инструкцией. Это облегчает установку клапана. Потом один конец крана накручивается на трубу. Другой конец через муфту подсоединяется к радиатору. Для уплотнения резьбы необходимо применять нити из льняного волокна, пропитанные специальной смазкой.
Способы настройки
После установки балансировочного клапана в отопительную систему его нужно настроить на энергосберегающий режим. Для этого каждый вентиль снабжается инструкцией для подсчёта оптимального числа оборотов рукоятки. Клапан можно регулировать двумя способами.
Профессионалы пользуются простым и проверенным временем методом. Разделяя количество оборотов вентиля на число радиаторов, они определяют корректировочный шаг каждого крана. Так, если число оборотов шпинделя равно 4,5, а количество радиаторов — 10, то шаг определяется в 0,45 оборота. Система будет оптимально отрегулирована, если каждый вентиль, начиная с последнего радиатора, будет открыт на плюс 0,45 оборота.
Для более быстрого и точного второго способа необходимо применение термометра контактного типа. Для регулировки потребуется нагреть систему до 80 градусов при всех открытых клапанах и провести замеры температуры каждого радиатора в отдельности. Температурный разнобой устраняется, если прикрутить первые и средние краны. Обычно для первого вентиля достаточно 1,5, а для средних — 2,5 оборота. Дав системе адаптироваться, через полчаса произвести контрольные замеры.
Применение обоих методов устраняет температурную дифференциацию при нагревании радиаторов и способствует равномерному обогреву всех помещений при минимальном расходе тепловой энергии.
Установка балансировочных клапанов в системе отопления обеспечивает равномерный обогрев всех без исключения помещений и экономный расход энергоресурсов. Особенно это необходимо для больших отопительных систем. Это устройство лучше всего помогает распределению теплоносителя по её контурам. Но технологию установочных работ следует обдумывать ещё при проектировании отопительной системы, так как качество работы клапана зависит от правильной его установки и настройки.
Балансировочный клапан в системе отопления: для чего нужен и как работает
Отопительная система – это не просто набор труб и радиаторов, подключенных к источнику тепла. Для корректной работы используются вспомогательные компоненты, в число которых входит балансировочный клапан. Разбираемся, на каких принципах основана его работа, какими возможностями он обладает, какие разновидности существуют и как их монтируют.
Когда без балансировочного клапана не обойтись
Нередко возникает ситуация, когда батареи в разных комнатах греют по-разному, хотя расчет проекта и установка системы были правильными. Когда в одной комнате тепло, а в другой значительно прохладнее, причина чаще всего кроется в неравномерном распределении тепла по дому. Исправить положение поможет балансировочный клапан для системы отопления.
Этот тип запорной водопроводной арматуры способен перераспределять горячую воду (корректировать систему) таким образом, чтобы каждый радиатор получал нужный объем тепла. Перераспределение проводится с помощью контроля давления и температуры теплоносителя. Регулировка гидравлического сопротивления проводится путем изменения диаметра трубы. Необходимость в балансировке возникает в следующих случаях:
При проектировании были допущены ошибки в расчетах.
Монтаж проводился с отступлениями от проектных расчетов.
Проводилась замена батарей; характеристики новых батарей не соответствуют проекту.
Изменялась конфигурация труб.
Во время эксплуатации нерегулярно проводилась чистка и промывка системы.
Когда в действие вступает хотя бы один из этих факторов, баланс системы нарушается. Это выражается в образовании воздушных пробок, из-за чего некоторые помещения недополучают тепла. Нарушение температурного режима, заложенного в проекте, сопровождается перерасходом энергии, и на нагрев воды вы тратите больше, чем запланировано.
Видимыми признаками разбалансировки служат следующие неудобства:
Запуск сопровождается сложностями; например, система не вытягивает номинальную мощность.
Отопительная система функционирует в штатном режиме, но наблюдаются значительные колебания температуры в разных комнатах.
Не удается достичь комфортной температуры, хотя котел работает на максимуме, а краны на радиаторах открыты полностью.
Как работает клапан и что он помогает улучшить
Балансировочный кран (или клапан) – это разновидность обычного водопроводного вентиля, в корпусе которого предусмотрены патрубки для подключения манометра (измерение давления), иногда есть дополнение в виде расходометра.
Работает он по тому же принципу: изменяет размер проходного сечения, правда, сделать это можно более дискретно. Для этого предназначен золотник (золотниковый клапан), который приводится в действие вращением рукоятки, и перекрывает поток. Когда сечение уменьшается, возрастает гидравлическое сопротивление на данном участке трубы, что позволяет уравнять потоки в разных трубах.
У балансировочной арматуры имеется особенность – пружина, жесткость которой регулируется вращением ручки. Увеличивая или ослабляя жесткость пружины, можно контролировать давление потока в конкретной трубе. Механизм делает удобной корректировку с помощью балансировочного клапана для любой системы отопления; принцип работы дает возможность задействовать его не только в работе отопления, но и, например, в конструкции теплого пола.
Использование вентиля позволяет получить следующие преимущества:
Экономия. После выполнения балансировки системы количество потребляемого топлива сокращается.
Гибкая регулировка микроклимата. Вы сможете устанавливать комфортную температуру независимо для каждого помещения.
Упрощение запуска системы. Запуск проходит без осложнений.
Универсальность. Арматура одинаково успешно используется в частных и многоквартирных домах. В частном жилье она гибко регулирует теплоотдачу в каждой комнате. В зданиях с ее помощью удобно балансировать стояки.
Разновидности
Балансировочные краны в системе отопления по способу управления изготавливаются в двух вариантах: ручные (статические) и автоматические. Ручные разновидности обладают следующими особенностями:
Они подходят для установки только в частных домах, когда схема разводки однотрубная.
При бюджетной стоимости хорошо справляются с регулировкой давления, дают возможность настраивать всю систему или отдельные участки.
Фиксирует характеристики рабочей среды в контрольных точках.
Если возникает необходимость, вы можете отключить часть системы для ремонта.
У ручной настройки имеется существенный минус. Она основывается на неких усредненных параметрах, а они, в свою очередь, рассчитываются для идеальных условий, потока теплоносителя с постоянной скоростью и температурой. Если параметры непостоянны во времени, балансировка не работает.
Для более сложных схем разводки применяются автоматические балансировочные вентили. Их монтируют парами, устанавливая на раздельные контуры подачи и обратки. Автоклапаны соединяют тонкой капиллярной трубкой; при возникновении перепада давления с ее помощью корректируют давление. Если автоматический балансировочный клапан изначально правильно настроить, дальнейшее вмешательство в его работу не потребуется.
Вентили можно различать по месту использования:
Радиаторные модели. Используются для механической корректировки фрагментов сети отопления.
Магистральные конструкции. Отличаются большими размерами и характерной наклонной формой корпуса; к ним можно присоединять измерительные устройства.
Особенности установки балансировочного вентиля
Монтаж балансировочных кранов для системы отопления необходим, если вы замечаете нарушения в распределении тепла по батареям разных комнат. Также балансировочную арматуру монтируют в новых зданиях, где они предусмотрены проектом. Монтаж выполняется с соблюдением следующих особенностей устройства:
Врезку арматуры в трубу проводят с учетом направления потока, которое указывается на корпусе.
Автоматические модели чувствительны к загрязнениям воды, поэтому перед устройством ставят фильтр.
Необходимо исключить влияние турбулентности на работу арматуры. Достаточно оставить перед вентилем прямой участок трубы, тогда поток воды будет двигаться без завихрений, а работа устройства будет более корректной.
Перед монтажом необходимо промыть трубу, проверить ее целостность. Монтаж крана балансировочного для отопления состоит из следующих действий:
Выбирают фрагмент трубы, подходящий для врезки клапана. Для стабильной работы будет достаточно, если прямой отрезок перед вентилем составит пять диаметров трубы, после него хватит двух-трех диаметров.
Устройство вкручивают в патрубок; для герметизации заранее укладывается льняное волокно со смазкой. Минимальное количество витков резьбы – семь.
Кран накручивают одним концом на трубу, другой присоединяют к батарее, с соблюдением направления потока теплоносителя. Пространственное размещение не влияет на работу, оно может быть любым.
Балансировка радиаторной сети
Чтобы провести балансировку, необходимо вычислить так называемый шаг регулировки (корректировочный шаг). Для этого число оборотов балансировочного вентиля для системы отопления (оно зависит от модели) делят на количество батарей. Например, если у шпинделя 4,5 оборота, а в доме установлено 10 радиаторов, то для этой конкретной системы корректировочный шаг будет равен 0,45 оборота.
Регулировку проводят, начиная с последней (самой дальней от источника тепла) батареи. Передвигаясь от нее к началу, каждый последующий радиатор закручивают на 0,45 оборота. Такой расчет является приблизительным, так как не учитывает мощности батарей. Чтобы настроить систему точнее, используют следующий метод:
Систему нагревают до 80°C, оставив все клапаны открытыми.
Замеряют температуру каждого радиатора; она будет разной.
Температуру выравнивают с помощью вентилей: ближний открывают на 1-1,5 оборота, средние – на 2,5 оборота.
Через 20-30 минут, когда тепло успевает перераспределиться, проводят еще один замер температуры. Разница значений между крайними радиаторами будет минимальной.
Профессиональные методы определяют правильное положение клапана на основании рабочих параметров: объема подачи воды и перепада давлений. Настройка проводится с помощью диаграмм и таблиц, прилагаемых к паспорту устройства.
Видео описание
Об особенностях автоматического клапана в следующем видео:
Коротко о главном
Балансировочный клапан нужен для предотвращения или корректировки нарушений в работе системы отопления (реже горячего водоснабжения). Существуют ручные и автоматические разновидности устройства, используемые для систем разной сложности.
Балансировка позволяет экономить расход тепла и распределять его равномерно, но для этого надо установить вентили по правилам, а потом проверить и подкорректировать температуру в радиаторах. Профессиональная балансировка основана на измерении рабочих параметров системы.
Балансировочный клапан для настройки системы отопления
Обычными шаровыми кранами нельзя регулировать поток воды в трубах или радиаторах. Но для правильного распределения теплоносителя по батареям такая регулировка необходима. Ручной балансировочный клапан (иначе – вентиль) как раз и служит для настройки системы водяного отопления. В публикации мы расскажем, где ставится балансовый кран и как его правильно использовать при балансировке отопительной сети частного дома.
Зачем нужны балансировочные вентили
Сразу оговоримся, что далеко не каждая система требует балансировки как таковой. Например, 2—3 коротких тупиковых ветви с 2 батареями на каждой способны сразу включиться в нормальный рабочий режим при условии, что верно подобраны диаметры труб, а расстояния между приборами небольшие. Теперь давайте разберем 2 ситуации:
К котлу подключены 2—4 ветви отопления неравной длины с числом радиаторов от 4 до 10.
Тот же расклад, но с батареями, оснащенными термостатическими вентилями (описаны в другой публикации).
Поскольку основная масса воды всегда течет по пути наименьшего гидравлического сопротивления, в ситуации №1 большее количество тепла получат первые отопительные приборы, расположенные близко к котлу. Если поступление теплоносителя к этим радиаторам не ограничить, то последние батареи в цепочке нагреются гораздо слабее, разница температур между ними может составить 10 °С и более.
Чтобы направить к дальним батареям требуемое количество теплоносителя, на подводках к ближним приборам ставятся радиаторные балансировочные вентили, изображенные на фото. Они ограничивают проток воды, частично перекрывая проходное сечение труб и увеличивая гидравлическое сопротивление участка.
Таким же образом регулируется подача теплоносителя в системах с пятью и более тупиковыми ветвями. На врезках, приближенных к теплогенератору, устанавливаются ручные балансировочные краны, предназначенные для трубопроводов. Частично перекрывая проход воде, они направляют основной поток дальше по магистрали.
Ситуация №2 сложнее. Установка радиаторных термостатов с головками позволяет менять расход теплоносителя в автоматическом режиме по мере необходимости. Но представьте, что в ближней к котлу комнате распахнулось окно, температура воздуха упала, а терморегулятор полностью открылся. Тогда в последнем помещении тоже станет холоднее, ведь ему не хватит тепла, отнятого первой батареей.
Задача вентилей – ограничить расход теплоносителя на стояки (или горизонтальные ветви)
На длинных ветвях с большим числом отопительных приборов, оборудованных термоголовками, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления, как это сделано выше на схеме.
Регуляторы, связанные капиллярными трубками с балансовыми кранами, реагируют на уменьшение/увеличение расхода воды и поддерживают давление в обратке на одном уровне. Тогда всем потребителям хватает теплоносителя, несмотря на срабатывание термоклапанов. О пользе таких регулировочных кранов подробно рассказывается в видео:
Где нужно ставить клапан
В большинстве частных домов используются только ручные радиаторные вентили. Их вполне достаточно, чтобы настроить нормальную работу водяного отопления в коттеджах площадью до 500 м². Монтаж балансовых кранов магистрального типа производится в таких случаях:
в зданиях с разветвленной отопительной сетью, состоящей из множества стояков;
в многоквартирных домах, обогреваемых собственной котельной;
при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.
Когда мы разобрались с назначением балансировочных вентилей, укажем конкретные места их установки. Радиаторные краны нужно ставить на выходе батарей, а магистральные – на обратной трубе с охлажденным теплоносителем. Если же элемент задействован в паре с автоматическим регулятором давления, то он может стоять как на подающем, так и обратном трубопроводе в зависимости от спроектированной схемы.
Пример схемы с групповой балансировкой стояков
Справка. В алюминиевых и стальных радиаторах с нижним подключением балансировочный кран встроен в специальную фурнитуру, предназначенную для присоединения подводок к таким приборам.
Выделим моменты, когда ставить регулирующие клапаны не нужно:
в тупиковых системах небольшой протяженности с равными по гидравлике «плечами»;
если все батареи оснащены термостатическими клапанами с преднастройкой;
на последнем (тупиковом) радиаторе;
в системах отопления коллекторного типа.
Терморегуляторы с преднастройкой, стоящие на подаче воды в батарею, одновременно играют роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора достаточно установить отсекающий шаровой кран. Такая же арматура монтируется на подводках последнего в цепочке радиатора, поскольку регулировать его бессмысленно, он должен быть открыт полностью.
Конструкция и принцип работы
Радиаторный кран, предназначенный для ручной балансировки отопления, состоит из таких деталей:
Латунный корпус с резьбовыми патрубками для подключения труб. Внутри методом литья выполнено седло – вертикальный круглый канал, немного расширяющийся кверху.
Запорно-регулирующий шпиндель с рабочей частью в виде конуса, входящего при закручивании в седло и ограничивающего поток воды.
Уплотнительные кольца из резины EPDM.
Защитный пластиковый или металлический колпачок.
Примечание. Все известные производители – Danfoss, Herz, Caleffi и другие – предлагают клапаны 2 типов – прямые и угловые. Принцип работы одинаковый, меняется лишь форма.
Подробнее устройство балансировочного клапана показано выше на схеме. По ней видно, что вращение шпинделя ведет к увеличению либо уменьшению проходного сечения, так и выполняется регулировка. Число оборотов от закрытого до максимально открытого положения – от 3 до 5 в зависимости от производителя крана. Чтобы поворачивать шток, нужно использовать обычный или специальный ключ в виде шестигранника.
Магистральные краны отличаются от радиаторных размерами, наклонным положением шпинделя и штуцерами, предназначенными для:
Для справки. Сливным патрубком оснащаются также и радиаторные модели клапанов, например, от бренда Oventrop.
Ассортимент балансовых кранов постоянно расширяется за счет появления новых высокотехнологичных изделий. Пример – вертикальный клапан Caleffi итальянского производства, оборудованный расходомером.
Вентиль Caleffi с расходомером можно монтировать в 2 положениях – горизонтальном и вертикальном
Как отбалансировать радиаторную сеть
Обычно монтажники систем отопления устанавливают расход теплоносителя на батареях простым способом: делят число оборотов балансировочного вентиля на количество отопительных приборов и таким способом рассчитывают шаг регулировки. Двигаясь от последнего радиатора к первому, закрывают краны с полученной разницей в оборотах.
Пример. Имеем на одном «плече» тупиковой системы 5 радиаторов с ручными клапанами Oventrop на 4.5 оборота шпинделя. Делим 4.5 на 5, получаем шаг регулировки около 0.9 оборота. Значит, предпоследний отопительный прибор открываем на 3.6 оборота, третий – на 2.7, второй – на 1.8, первый – на 0.9 оборота.
Способ довольно приблизительный и не учитывает различную мощность батарей, а потому может применяться в качестве предварительной настройки с корректировкой в процессе эксплуатации.
Точнее отбалансировать отопление поможет контактный термометр, измеряющий температуру поверхности труб и батарей
Наш опытный эксперт Владимир Сухоруков предлагает другую методику, базирующуюся на измерении реальной температуры поверхности обогревателей. Пошагово инструкция по балансировке выглядит так:
Максимально откройте все балансировочные клапаны и выведите систему в рабочий режим с температурой подачи 80 °С.
Контактным термометром замерьте температуру всех отопительных приборов.
Полученную разницу устраняйте, закручивая краны первых и средних радиаторов, конечные не трогайте. Ближнюю батарею откройте на 1—1.5 оборота вентиля, средние – на 2—2.5.
Дайте системе адаптироваться под новые настройки в течение 20 минут и повторите замеры. Ваша задача – добиться минимальной температурной разницы между дальней и ближайшей к котлу батареей.
Примечание. Погода и температура на улице не играет роли, важна лишь разница в нагреве радиаторов. Кстати сказать, в обычном рабочем режиме при 50—70 °С на подаче дельта температур станет еще меньше. Как система гидравлически уравновешивается с помощью балансировочных вентилей, смотрите на видео от эксперта:
Заключительный вывод
Если вы самостоятельно занимаетесь монтажом отопления, то наверняка столкнетесь с балансировкой. Когда на всех радиаторах, кроме последнего, стоят балансировочные клапаны, процедура не доставит больших хлопот. Лучше брать вентили, регулируемые ключом либо отверткой, а не пластиковой рукояткой, чтобы до них не добрались дети. Не исключено, что зимой положение шпинделей придется корректировать, ведь теплопотери в помещениях бывают разными. Единственный нюанс: не делайте резких движений и открывайте краны в холодных комнатах потихоньку, по ¼ оборота.
Балансировочный клапан для систем отопления. Главное предназначение
Отопительное оборудование
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.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!
Олег Васильев — специалист по ремонту квартир и домов с большим портфелем реализованных проектов. Он разбирается в планировках, инженерных системах и современных материалах. На сайте делится практическими рекомендациями для качественного ремонта.
