Назначение и принцип действия автоматических балансировочных клапанов. Балансировочный клапан: принцип работы. Балансировочный клапан: классификация, типы, правила монтажа. Где и когда устанавливают магистральный кран
Эффективную работу отопительной системы во многом определяет ее сбалансированность. Она позволяет предотвратить вероятность возникновения ситуаций, когда в один радиатор подается избыточный объем теплоносителя, в то время как в другой его подается недостаточное количество. Для этого в состав отопительной системы должны входить балансировочные клапаны Danfoss, принцип работы которых позволяет произвести гидравлическую балансировку (увязку) потоков теплоносителя по различным элементам отопительной системы или же стабилизировать в них циркуляционные давления или температуры.
При необходимости можно производить установку трубопроводной дросселирующей арматуры других производителей, которая исключит нестабильность работы системы отопления, сложный запуск системы, неравномерное распределение теплоносителя и связанный с этим неравномерный прогрев помещений.
Какие клапана бывают?
Балансировочные клапана принято разделять на:
- автоматические (динамические), которые способны поддерживать постоянным перепад давления в стояках двухтрубной или расход в стояках однотрубной системы отопления;
- ручные (статические), которые могут использоваться как регулировочная диафрагма, в тех системах, где нет автоматического регулирующего устройства или же установленный регулятор не позволяет ограничивать предельное значение расхода. Они относятся к устройствам вентильного типа.
Клапан балансировочный из латуни
Следует отметить, что все современные системы отопления, в которых используются радиаторные терморегуляторы, являются динамическими системами. В результате функционирования, радиаторный терморегулятор, постоянно реагирует на малейшие изменения температуры воздуха в помещении, меняя тем самым расход теплоносителя, что приводит систему отопления в постоянно меняющийся (динамический) режим работы. Данный режим работы обуславливает необходимость применения автоматических (динамических) балансировочных клапанов.
Также клапана принято классифицировать в зависимости от:
- используемой рабочей среды: воды, гликолевого раствора, пара;
- параметров рабочей среды: давления, расхода, температуры;
- места установки: подающий или обратный трубопровод, байпас;
- типа здания (одноквартирного или общественного);
- рабочей функции, предусматривающей регулировку давления, температуры, расход рабочей среды. Возможна также их комбинация;
- типу присоединения, которое может быть резьбовым или фланцевым.
Для изготовления клапанов могут использоваться различные материалы. Статические клапаны, как правило, изготавливаются из латуни (могут иметь фланцевое и резьбовое соединение) или чугуна (только фланцевое присоединение). При изготовлении динамических изделий может использоваться латунь, чугун или углеродистая сталь, позволяющая обеспечить требуемые технические характеристики.
Для удобства регулирования клапана могут комплектоваться:
- фиксатором настроенного положения;
- индикатором положения затвора и значением настройки;
- патрубком для дренажа участка, на котором монтируется клапан
- измерительной диафрагмой, позволяющей обеспечить высокоточное определение расхода;
- патрубками для измерения расхода теплоносителя, давления и перепада давления на клапане.
Принцип работы клапана
Основное отличие клапана балансировочного от запорного заключается в том, что он может работать, когда затвор находится в промежуточном положении. Стоит отметить, что конструктивное исполнение балансировочного клапана может быть различным. Существуют клапана, у которых шток располагается под углом относительно потока, а золотник изготавливается не только прямой, но и цилиндрической, конусной или радиальной формы. Рассмотрим принцип работы клапана, имеющего прямой шток и плоский золотник.
Клапан с прямым штоком
В процессе работы клапана происходит изменение проходного сечения между парой золотник — седло. За счет этого и достигается сбалансированность системы. Золотник располагается в плоскости, параллельной оси трубопровода. В то время как в плоскости, располагающейся перпендикулярно перпендикулярной оси трубопровода, располагается резьбовой шпиндель, с которым шарнирно соединен золотник. В корпусе клапана находится неподвижная резьбовая гайка, которая совместно со шпинделем образует ходовую пару.
За счет вращения настроечной рукоятки крутящий момент передается через шпиндель и связанную с ним неподвижную резьбовую гайку, в результате чего золотнику сообщается поступательное движение, в результате которого он перемещается из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. Находясь в крайнем нижнем положении, золотник плотно соединяется с седлом в корпусе клапана, тем самым герметично перекрывая поток.
В зависимости от вида используемого теплоносителя герметичное перекрытие потока обеспечивается использованием наличием уплотнения между затвором и седлом, создаваемого фторопластовыми или резиновыми кольцами или по типу метал-метал. В результате изменения проходного сечения меняется пропускная способность балансировочного клапана, под которой понимается значение, численно равное расходу, выраженному в м³/ч, через полностью открытый клапан, при котором потеря напора будет составлять 1бар. Зависимость пропускной способности от изменения положения затвора можно посмотреть в технических характеристиках клапана.
Клапана BALLOREX
Польская компания BROEN BALLOREX в своей серии Venturi занимается выпуском ручного балансировочного клапана, обладающего высокой точностью регулирования. Такой клапан представляет собой вентиль, выполняющий две функции:
- клапана с ручной регулировкой;
- запорного шарового крана.
Он позволяет производить балансировку и гидравлическое регулирование, ограничение расхода, открытие и закрытие потока рабочей среды в системе, а так же измерение температуры рабочей среды и расхода при помощи штатного расходомера. Его можно приобрести в различных исполнениях. Линейка данных клапанов выпускается с диаметром условного прохода от DN 15 до DN 200 и номинальным давлением PN 16 Вар и PN 25 Вар. Клапана с условным диаметром от DN 15 до DN 50 и давлением 16 Вар имеют фланцевое присоединение, а клапана с давлением PN 25 Вар имеют резьбовое соединение.
Клапан BROEN BALLOREX
Все балансировочные клапана и их элементы (корпус клапана, измерительная диафрагма, отсечной шар, регулировочный шток) с условным диаметром от DN 15 до DN 50 изготавливаются из хромированной латуни. А балансировочные клапана, имеющие условный диаметр от DN 65 до DN 200 изготавливаются из стали также с фланцевым или резьбовым соединением.
Клапана серии Venturi при одинаковом условном проходе выпускаются с различной пропускной способностью, зависящей от типа исполнения: high (H), standard (S) и low (L). Кроме того серия Venturi выпускается двух типов Venturi FODRV и Venturi DRV данные клапана имеют измерительные ниппели контроля расхода. Все клапана данной компании могут быть установлены в любом положении на любом участке трубопровода перед отводом или сразу за ним, перед сужением трубопровода или после.
Также данная польская компания предлагает автоматические балансировочные клапана в различных модификациях. Клапана Ballorex DP устанавливаются на обратном трубопроводе, обеспечивая на циркуляционном кольце необходимый перепад давления при любых нагрузках. Это делает возможным поэтапный запуск объект в эксплуатацию благодаря возможности зональной балансировки. Использование Ballorex DP позволяет устранить шумовые явления, которые вызываются избыточным давлением, создаваемым в других частях отопительной системы.
Клапана от датского производителя
Еще одним производителем является датская компания Данфос, поставляющая клапана всех типов, отличающихся высоким качеством исполнения. Ручные клапаны MSV-BD LENO™ относятся к клапанам нового поколения. Они позволяют решать задачи по гидравлической балансировке систем отопления. При этом они сочетают в себе функции, характерные для стандартного ручного клапана и шарового крана, обеспечивая тем самым быстрое и полное перекрытие потока. Большинство моделей позволяет снять данные на выходе и входе, однако у отдельных моделей ниппель предусмотрен только с одной стороны.
Автоматический клапан ASV-M
Автоматический ASV-M, цена которого позволяет говорить об оптимальном соотношении цены и качества, можно использовать как запорную арматуру и при необходимости присоединения импульсной трубки от ASV-P(V). ASV-I. Он позволяет ограничивать максимальный расход перемещаемого теплоносителя. Клапан комплектуется специальными заглушками под измерительные ниппели. Установив ниппели можно измерить расход теплоносителя, который протекает через конкретный участок системы.
Клапана серии ASV отличаются высоким качеством исполнения. Они позволяют поддерживать постоянную разность давлений между подающим и обратным трубопроводами. ASV-P, устанавливаемый на обратном трубопроводе, отличается фиксированной настройкой 10 кПа. В то время как ASV-PV имеет измеряемую настройку 5-25 кПа, а ASV-PV Plus – 20-40 кПа.
Как выполняется монтаж?
При выполнении монтажа очень важно обеспечить требуемое положение клапана. При этом стрелка на корпусе должна совпадать с направлением движения теплоносителя. Такое положение позволит обеспечить не только нужное расчетное сопротивление клапана, но и требуемый расход. При этом, стоит отметить, отдельные производители допускают возможность установки клапана не только по направлению, но и против потока. Шток, при этом, у большинства моделей, может занимать различное пространственное положение.
В процессе монтажа стоит защитить рабочие органы арматуры от попадания различных механических загрязнений. Для этого перед клапаном надо установить грязевик или специальный фильтр. Чтобы устранить турбулентное движение жидкости необходимо предусмотреть перед и после клапана прямые участки достаточной длины. Данное требование в обязательном порядке указывается в документации к клапану.
Заполнять систему отопления, оснащенную балансировочным клапаном, необходимо особым образом. Для этого в системах, оснащенных динамическими клапанами, надо обязательно предусмотреть заправочные штуцеры, которые надо расположить в непосредственной близости от клапана на обратном трубопроводе. А клапана, смонтированные на подающем трубопроводе, необходимо предусмотрительно закрыть. Для настройки балансировочного клапана используется специальный расходомер или таблицы перепада давления и расхода. Однако в любом случае первоначальный расчет выполняется еще на стадии расчета отопительной системы.
Содержание
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 автоматическими клапанами, заполнять ее следует через специальные заправочные штуцеры, установленные рядом с клапанами на трубе обратки, при этом балансировочные вентили на подающей трубе закрывают.
Настройка балансировочного клапана осуществляется с использованием таблицы с показателями перепада давления и расхода теплоносителя (прилагаются к устройству) либо с применением расходомера для балансиров. Но первоначальный расчет расхода и эксплуатационных параметров должен быть выполнен еще на этапе проектирования системы отопления.
Собранная конструкция балансировочного клапана Чтобы каждый балансировочный кран в системе отопления исправно функционировал, желательно отдать предпочтение продукции от зарекомендовавших себя производителей. В их число входят регуляторы, выпущенные под торговой маркой Danfoss (Дания), серии Venturi от BROEN BALLOREX (Польша).
Заключение
Балансовые краны рекомендуется использовать на всех ответвлениях отопительной системы, включая контуры теплого пола, а также в системе ГВС. Это позволит оптимизировать их работу и экономить энергоноситель. При этом важно выбрать качественные устройства, грамотно их смонтировать и правильно настроить.
Любая отопительная система требует настройки, осуществляемой тем или иным способом. Это нужно для того, чтобы параметры на каждом участке сети максимально приблизить к расчетным и тем самым добиться высокой эффективности ее работы. Средств регулирования существует несколько, но самое современное из них – это балансировочный клапан для системы отопления. Цель данной статьи – пояснить назначение этого элемента и способы его применения в частном домостроительстве.
Для чего нужен балансировочный клапан?
Как уже было сказано, любая отопительная схема нуждается в гидравлической настройке – балансировании. Целью такой операции является привести расход теплоносителя в каждой ветви схемы к расчетному значению, чтобы вместе с ним к каждому радиатору доставлялось необходимое количество тепла. Говоря о настройке системы, мы по умолчанию подразумеваем, что расход теплоносителя для каждого участка предварительно рассчитан.
В самых простых схемах необходимый расход обеспечивается верно подобранными диаметрами труб. В более сложных системах регулировка осуществлялась специальными шайбами с величиной прохода, обеспечивающего протекание нужного количества воды. Но перечисленные методы считаются устаревшими, сейчас применяется более современный способ - установка балансировочных клапанов в систему отопления.
По своей конструкции устройство представляет собой обычный ручной вентиль, с помощью которого осуществляется количественное регулирование теплоносителя. Только в дополнение к механизму перекрывания потока в корпус встроены 2 штуцера. Они служат для:
- измерения величины давления до и после регулирующего механизма;
- подключения капиллярной трубки и взаимодействия ее посредством с другими элементами управления.
Измеряя давление в каждом из штуцеров, определяется величина его перепада на регуляторе, а потом исходя из этого, вычисляется расход жидкости на участке. В инструкции, прилагаемой к вентилю, есть график, с помощью которого можно посчитать число оборотов рукоятки для обеспечения определенного расхода воды.
Изделия некоторых известных производителей,например, балансировочные клапаны Danfoss, можно измерять с помощью приборов этого же бренда, что сразу же показывают количество протекающего теплоносителя. Это очень упрощает процесс, не нужно делать никаких вычислений, хотя на подобное оборудование придется потратить дополнительные средства.
По своему назначению устройства делятся на ручные клапаны и автоматические регуляторы. Во втором случае в комплект прибора входят 2 устройства: сам балансировочный вентиль и регулятор перепада давления, связанный с ним капиллярной трубкой.
Принцип работы балансировочного клапана
Чтобы понять, как действует данное устройство, вкратце разберем принцип балансировки систем отопления. Представьте себе тупиковую ветвь системы с несколькими радиаторами – потребителями тепловой энергии. По трубе к ним следует подать такое количество нагретого до расчетной температуры теплоносителя, чтобы хватало на все обогреваемые помещения. Этот расход нам известен из расчета.
Когда батареи не оснащены термостатическими клапанами и расход теплоносителя для каждого из них является постоянным, то для гидравлической настройки используется ручной балансировочный клапан. Он устанавливается на обратном трубопроводе в месте врезки его в общую магистраль. Как это правильно делается, показано на схеме:
Затем проводятся измерения, как было рассказано в предыдущем разделе, и вентиль выставляется на необходимое число оборотов. Таким образом, требуемый постоянный расход теплоносителя в регулируемой ветви обеспечен. Но что делать, когда величина расхода постоянно меняется? Эта ситуация возможна в том случае, когда на батареях стоят термостатические регуляторы, управляющие интенсивностью нагрева комнаты. Они создают на пути жидкости препятствие, уменьшая ее проток. Тогда и в общем обратном трубопроводе расход будет все время меняться.
Установка ручного балансировочного крана, обеспечивающего фиксированное количество теплоносителя, даст эффект, когда число радиаторов невелико (до 5 шт.). Ограничив пределы регулирования термостатов, схему еще можно настроить. Если же батарей больше 5, то они пойдут вразнос. Перекрывание потока воды термостатом первого радиатора приведет к его увеличению на втором. Клапан на нем тоже станет закрываться, расход пойдет на третий и так далее. В результате такой работы одни батареи будут перегреваться, другие – недогреваться, словом, полная разбалансировка всей ветки.
На ветки или стояки с большим числом отопительных приборов для четкой работы системы нужно ставить автоматические балансировочные клапаны. Как это следует делать, показано на схемах:
Принцип действия тут следующий. Выполняется настройка балансового вентиля на максимальный расчетный расход теплоносителя. В процессе работы, когда термостат любого радиатора станет уменьшать потребление горячей воды, то давление на участке начнет расти.
Посредством капиллярной трубки об этом «узнает» автоматический регулятор перепада давления. Он быстро скорректирует расход теплоносителя, и тогда остальные термостаты не успеют сработать на перекрывание, система останется гидравлически сбалансированной.
Как еще применяется балансировочный вентиль?
Кроме регулирования отдельных ветвей и стояков в системе отопления, устройство используется и для других целей. Например, балансовый клапан устанавливают в малый контур циркуляции твердотопливного котла, когда он замкнут на буферную емкость. Смысл заключается в том, чтобы поддерживать температуру воды в контуре не ниже 60 ºС и не ставить для этого смесительный узел. Но в этом случае расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. Этим и занимается вентиль, устанавливаемый на подаче.
Еще вариант установки - балансировочный кран регулирует подачу теплоносителя на змеевик бойлера косвенного нагрева. Последний, как правило, присоединяется напрямую от котельного агрегата, поэтому правильно будет ограничить количество теплоносителя для подогрева бойлера. Надо сказать, что в идеале балансовыми кранами лучше оснастить все ветви системы, включая контуры теплого пола и ГВС. Подобные мероприятия повышают качество функционирования отопления и однозначно ведут к экономии энергоносителей.
Заключение
Балансировочный кран – очень полезное и необходимое устройство. Только внедрять его в схему надо с умом. Например, на действующие ветви, настроенные с помощью шайб, такой клапан ставить нет смысла. Другое дело – реконструкция, когда к веткам добавляются новые отопительные приборы, либо если ведется новое строительство. Тут для настройки стоит воспользоваться балансовыми устройствами.
Все расчеты при проектировании системы отопления выполнены правильно, установка систем отопления произведена в строгом соответствии с планом, а в комнате все равно прохладно. Скорее всего, проблема в неравномерности распределения тепла по зданию.
В одних помещениях его много, а в других не хватает. Решить эту проблему может только балансировочный клапан для системы отопления.
Правильная регулировка системы с помощью балансировочных клапанов позволяет перераспределить нагретую воду по радиаторам, так чтобы каждый из них получил достаточный объем тепла. Происходит это за счет точной настройки и контроля за потоком теплоноситель, его давлением и температурой.
Пять причин необходимости проводить балансировку
- Ошибки в расчетах при проектировании.
- Отступления от проекта при монтаже.
- Замена батарей на неучтенные в проекте.
- Изменения конфигурации трубопроводов.
- Несоблюдение правил эксплуатации (невыполнение промывок и чисток).
Даже один из этих факторов способен стать причиной постоянных сбоев в отоплении. В результате чего в трубах образуются воздушные пробки из кислорода и водорода, нарушается заложенный проектом температурный режим, происходит перерасход энергии на нагрев теплоносителя.
Для хозяев это выражается в:
- отсутствии комфортных температур в комнатах даже при полностью открытых запорных кранах на батареях и максимуме нагрузке на котел;
- существенных колебаниях комнатной температуры при изначально ровной нагрузке в самой системе отопления;
- сложностях во время запуска (не получается выйти на номинальную мощность).
Виды и особенности работы
Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и виды. В советские времена для регулирования систем водоснабжения и отопления в многоквартирных домах применялись дроссельные шайбы. И чтобы получить нужный уровень потока воды приходилось перекрывать трубопроводы и разбирать их.
Современный балансировочный кран в системе отопления представляет собой обычные вентили, но дополненные расходомером и штуцерами для подключения измерительных приборов.
Устанавливаются они помимо систем отопления, также на трубопроводах кондиционирования с водоснабжением и на «теплый пол». Используются и в многоквартирных домах для балансировки стояков и в частных коттеджах для регулирования теплоотдачи в каждой из комнат.
Принцип работы заключается в изменении размера проходного сечения с помощью золотника, который перекрывает поток при вращении рукоятки на корпусе вентиля. То есть при уменьшении сечения увеличивается гидравлическое сопротивление на конкретном участке, что уравнивает потоки в разных трубах.
Принципиально он мало чем отличается от обычного крана, но изменение сечения происходит более плавно.
Все балансировочные вентили делятся на:
- ручные (статические);
- автоматические.
Первые достаточно дешевы и вполне справляются с поставленными задачами. Позволяя настраивать отдельные участки и всю систему в целом путем изменения давления и расхода теплоносителя. И дают возможность отслеживать параметры рабочей среды в контрольных точках. А при необходимости отключать от общей системы отдельный участок и проводить на нем ремонтные работы.
Но есть существенный недостаток. Настройка производится для усредненных параметров, которые рассчитываются исходя из постоянства потока теплоносителя. А при существенных его изменениях и колебаниях вся балансировка оказывается негодной.
Балансировочные автоклапана монтируются попарно на входной контур и обратку. Пара соединяется между собой тонкой трубкой, посредством которой происходит управление перекрывающим вентилем при появлении перепада давления между контрольными точками.
После правильной первичной настройки в дальнейшем автоматический кран не потребует к себе внимания.
Монтаж балансировочного вентиля
Установка балансировочного клапана в систему отопления должна производиться, только если действительно существуют проблемы с распределением тепла по отдельным радиаторам. Либо в случае возведения нового здания, где балансировочная арматура предусмотрена проектом.
Врезка клапанов в уже эксплуатируемую систему, скорее всего, будет бессмысленной тратой финансов. Есть масса других способов. Например, подобрать трубы другого диаметра или отрегулировать параметры на теплоузле и автоматизировать его.
Монтаж клапана выполняется в соответствии с общими правилами работы с трубопроводными системами. Но при этом необходимо соблюдать несколько нюансов:
- на каждом корпусе балансировочного клапана указывается направление потока, его обязательно нужно соблюдать при врезке арматуры в трубы;
- недопустимо попадание внутрь каких-либо посторонних предметов и грязи;
- при использовании автоматической модели рядом необходимо предусмотреть дополнительный штуцер для первоначального заполнения контура, когда клапан полностью закрыт;
- перед балансировочным вентилем должен быть прямой участок трубы в пять ее диаметров, а за ним в два – это исключит появления турбулентности в трубопроводе.
На практике монтаж балансировочных кранов в системе отопления и профессиональная ее балансировка позволяет сэкономить до трети тепла. При этом цена всех работ минимальна. Но всю регулировку стоит доверять только опытным теплотехникам.
Конечно, можно и самостоятельно опытным путем найти оптимальный баланс. Но лучше довериться профессионалам, вооруженным приборами и формулами для необходимых расчетов.
Проблема неравномерного распределения подогрева в многоконтурных отопительных системах встречается довольно часто. Расход теплоносителя подобен электрическому току, поэтому протекает по пути минимального сопротивления. Получается, что чем дальше от котла, тем потребление тепла меньше, нежели вблизи от него. Чтобы уровнять этот показатель, мастера применяют балансировочный вентиль.
Иногда в целях экономии устанавливают обыкновенный кран для регулировки уровня проходимости, но такая настройка более грубая и неточная, в то время как балансировочный вентиль справляется со своей задачей на отлично. На выбор влияет результат, который стремятся получить жильцы. Нередко мастера устанавливают шаровой кран с длинным переключателем и поворачивают рычаг в различном направлении, что также вызывает неудобства. Устройство балансировочного вентиля изначально имеет специальные входы, выполняющие роль замеров расхода. Он на максимум задействует элементы отопительной системы, заставляет их отдавать все тепло, с возможностью корректировки в любой момент.
Конструкция и принцип работы
Механизм заключается в том, что устройство клапана изменяет внутреннее проходное сечение. Прокрутка рукоятки приводит в действие гайку и шпиндель. При откручивании завершающий элемент приподнимается в верхнее положение из нижнего. Если же он расположен в нижней части, детали надежно перекрывают поток, не давая теплоносителю пройти по трубам. Иными словами, при откручивании клапана золотник пропускает определенное количество тепла, повышая проходимость. При закрытии отверстие сужается, что делает поток незначительным.
Радиаторная конструкция, необходимая для механической настройки ветвей отопления, создана на основе следующих элементов:
- латунный каркас с резьбовыми патрубками для присоединения труб. Во внутренней части имеется литое седло круглой формы в вертикальном формате;
- запорно-регулирующий шпиндель с рабочей областью в виде каркаса, входящий при закручивании в седло. Он определяет точное количество водяного потока;
- уплотнительное кольцо, изготавливающееся из резины;
- колпачок, выполненный из металла или пластика, выполняющий роль защитника.
Магистральные модели клапанов отличаются от радиаторных габаритами, наклонным расположением шпинделя и штуцерами. Выполняют они следующую роль:
- слив теплоносителя;
- присоединение измерительных устройств;
- монтаж капиллярной трубки от корректора давления.
Количество оборотов от закрытого до максимально открытого состояния – от 3 до 5, у каждого производителя данный показатель различен. Чтобы изменить положение штока, требуется обыкновенный либо специализированный ключ в форме шестигранника.
Что такое перепад давления между двумя точками
Когда мастер настраивает расход при помощи балансировочного крана, на трубах и на клапане потери давления становятся иными, что меняет его перепад на балансировочных клапанах.
Расчет этой разницы стоит рассмотреть на примере. Так, на подающем и обратном трубопроводе установлены манометры, которые показывают уровень давления в данных точках. Перепадом будет считаться значение, которое приравнивается к разнице между двумя манометрами. Иными словами, если одно устройство выдает значение в 1,5 Бар, а другое – 1,6 Бар, то перепадом является 0,1 Бар. Если клапан автоматический, он самостоятельно корректирует разницу между точками. Этот элемент всегда идет в паре, поскольку чувствовать отклонение очень важно.
Механический балансир
Ручной клапан отлично работает при стабильном давлении. Идеально подходит для квартир и домов с небольшим количеством радиаторов отопления. Упрощает проведение ремонтных работ, поскольку не нуждается в отключении всей отопительной системы. Эффективное действие осуществляется в тех помещениях, где количество радиаторов не превышает 5 единиц.
При значительном числе батарей механические устройства становится причиной неправильной работы клапанов. В тот момент, когда термостат на первом радиаторе перекрыт, расход жидкости на втором увеличивается. Тогда температура теплоносителя в одних батареях повышается до кипения, но в других он нагревается слишком мало. Справиться с такой проблемой могут только автоматические модели клапанов.
Автоматический балансир
Монтаж устройств осуществляется на ветки либо стояки, имеющие большое число радиаторов. От первого вида они отличаются принципом работы. Вентиль переводят в положение максимального потребления жидкости. При уменьшении расхода теплоносителя термостатом одного из радиаторов давление повышается. Дальше работу начинает механизм капиллярной трубки, который сразу приступает к анализу перепада давления. В целом преимущества автоматических балансиров следующие:
- присутствие капиллярной трубки, которая способствует моментальной работе регулировки;
- механизм не изменяет уровень давления, не давая колебаниям его нарушить;
- при желании мастера могут создать «независимые области».
Регулировка расхода осуществляется настолько моментально, что следующие термостаты еще не успевают полностью перекрыться. Это обеспечивает постоянно сбалансированную работу системы.
Варианты применения
В частных домах часто задействуют механические модели. Их вполне достаточно для обогрева здания площадью до 500 м². Установка ручных вентилей магистрального плана проводится в следующих ситуациях:
- в строениях с разветвленной отопительной системой со множеством стояков;
- в многоквартирных зданиях, оснащенных индивидуальной котельной;
- во время обвязки твердотопливного котла с имеющимся теплоаккумулятором.
Радиаторные модели устанавливаются на выходе из обогревателя, тогда как магистральные вентили – исключительно в трубопроводе, возвращающем охлажденную жидкость в котельную. Если же конструкция монтируется в паре с автоматическим вентилем, тогда он может находиться как в обратном, так и подающем трубопроводе.
Стальные и алюминиевые радиаторы с нижним присоединением нередко изначально оснащаются кранами при помощи специализированной фурнитуры, выполняющей роль прикрепления подводок к таким деталям. Необходимость в монтаже вентилей также пропадает в следующих случаях:
- в тупиковых механизмах незначительной длины, с одинаковыми по гидравлике «плечами»;
- когда все батареи имеют термостатические клапаны с преднастройкой;
- на завершающем радиаторе (тупиковом);
- в механизмах коллекторного плана.
Терморегуляторы с преднастройкой, вмонтированные на подаче жидкости, также справляются с работой балансового вентиля, из-за чего на выходе отопительного механизма можно присоединить отсекающий шаровой кран. Аналогичным образом арматура устанавливается на подводках к последней по цепочке батарее, а так как необходимость в корректировке отсутствует, он должен находиться полностью в открытом состоянии.
Установка и эксплуатация
Профессионалы оставляют небольшой промежуток перед клапаном и прямой трубой. Это предотвращает возникновение изгибов, затрудняющих движение воды. С целью защиты от попадания грязи и пыли на элементы регулировки, непосредственно перед клапаном устанавливают специальный фильтр. Сама труба перед монтажом обязательно промывается, проверяется на отсутствие повреждений. Далее, установка осуществляется следующим образом:
- Мастер определяется с областью, где в дальнейшем будет вмонтирован клапан. Габариты прямых зон трубы до и после элемента обязаны соответствовать следующим параметрам: 5 диаметров перед деталью, 2 и выше после нее, так как это избавляет от турбулентности.
- Вентиль вкручивается в патрубок, заранее оснащенный паклей. Нарезку резьбы допускается выполнять плашкой либо иным аналогичным инструментом. Главное, чтобы она была не менее 7 витков.
Монтаж вентиля легко осуществляется по принципу установки шарового крана. Как именно размещается в пространстве сам вентиль, не особо важно. Главное, чтобы стрелка на корпусе соответствовала направленности потока воды. Иначе деталь будет способствовать сопротивлению жидкости.
Как отбалансировать радиаторную сеть
Нередко мастера узнают расход теплоносителя так: число оборотов балансировочного клапана разделяют на количество отопительных элементов. Таким образом они вычисляют шаг регулировки. Далее, передвигаясь от последней батареи к первой, вентиля закручиваются исходя от степени разницы оборотов.
Расчет является приблизительным и берет во внимание различные мощности батарей, из-за чего к методу прибегают только перед предварительной настройкой во время работы. Правильно настроить прибор удается лишь специалистам, поскольку процесс нуждается в дополнительных умениях и знаниях. Поэтапно он выглядит следующим образом:
- Все вентиля открываются и выводятся на рабочий формат, где температура подачи приравнивается к 80 °С.
- Замеряется температура всех отопительных элементов.
- Устраняется выявленная разница: краны первых и средних батарей приоткрываются. Самый ближний открывается на 1-1,5 оборота, вторые – на 2-2,5.
Через 20 минут мастер производит замеры еще раз, поскольку за это время происходит полная адаптация под новые настройки. Идеально настроенная система обладает минимальной разницей температур между ближайшим и дальним радиатором.
Производители
Сегодня самыми известными изготовителями балансировочных вентилей являются бренды Danfoss, Herz, Caleffi, Oventrop и иные. Они выполняют изделия в двух форматах – угловые и прямые. Принцип их работы идентичен, поэтому меняется только форма. Давление и температурный показатель у всех производителей также разный. Желательно выбирать именно тот кран, который полностью соответствует характеристикам отопительной системы.
Балансировочный вентиль способствует равномерному распределению подогрева многоконтурных систем. Неважно, на каком расстоянии от котла находится радиатор, поскольку правильно настроенный вентиль позволяет обогревать все помещения одинаковой температурой.
