Балансировочные клапаны для системы отопления

Балансировочные клапаны для системы отопления

Функциональные особенности балансировочного клапана для системы отопления

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

Балансировочные клапаны, применяемые для систем отопления

Назначение устройства

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

Балансировочный вентиль снабжен двумя штуцерами, благодаря которым :

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

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

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

Конструкция

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

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

Конструкция балансировочного клапана

Виды устройств

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

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 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

Рекомендуемые производители

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.

Балансировочный клапан: средство для настройки системы отопления

Для настройки системы отопления и регулировки ее параметров следует использовать балансировочный клапан Каждой отопительной системе нужна балансировка. Это необходимо для того, чтобы показатели на каждом участке системы были как можно больше приближены к расчетным величинам, что гарантирует стабильную работу отопления. В простых схемах расход теплоносителя обеспечивается правильно выбранными диаметрами труб. В системах более сложных, нужное количество воды регулируется специальными шайбами. В настоящее время существует новый, современный метод балансировки системы отопления. Этот способ предусматривает установку балансировочных клапанов в отопительную систему.

Клапан для балансировки системы отопления: динамический и статический вентиль

Эффективность работы системы отопления во многом зависит от ее сбалансированности. Балансировка предотвращает возникновение ситуаций, когда в один из радиаторов подается излишний объем теплоносителя, а во второй, в то же время, попадает недостаточное количество воды.

Для этого система отопления должна включать в себя балансировочные клапаны. Их принцип действия даёт возможность производить гидравлическую балансировку потоков воды по всем элементам системы или же отрегулировать в них давление и температуру.

Балансирующий клапан представляет собой обыкновенный вентиль, который осуществляет регулировку количества воды.

Балансировочные клапаны разделяются на:

• Автоматические;
• Ручные.

Клапан, который автоматически поддерживает постоянным перепад давление в стояках системы отопления принято называть автоматическим (динамическим). В отопительных системах, в которых не установлен механизм автоматического регулирования, используют ручные (статические) балансировочные клапаны. Балансировочные клапаны используются для того, чтобы регулировать расход в отопительных системах. Они дают возможность улучшить качество отопления и существенно снизить энергопотребление. Клапан ручной регулировки устанавливают в однотрубной системе отопления. В двухтрубной отопительной системе, кроме ручного регулирующего вентиля обязательна установка динамического балансировочного клапана. Он может быть смонтирован на стояке, если это вертикальная отопительная система. При горизонтальной отопительной системе возможна его установка на поэтажном узле коллектора.

Снижение затрат на энергопотребление благодаря балансировочному крану в системе отопления

Большое количество пользователей представляет себе систему отопления как такое большое количество труб, с котлом и насосом. Мнение это ошибочно.

В системе отопления присутствуют вспомогательные элементы, работа системы отопления без которых была бы не очень эффективной. Балансировочный клапан или кран являются одним из них.

В отопительной системе жилого дома есть возможность учёта и регулирования потребляемого тепла собственниками квартир. В поэтажном коллекторном узле в системах отопления устанавливают счётчики на каждую квартиру, а на радиаторы отопления устанавливают терморегуляторы. Жильцы дома могут выставить на терморегуляторе минимальную температуру. Таким образом у них есть возможность уменьшить свои затраты на отопление,

Используя балансировочный клапан, можно значительно снизить затраты на энергопотребление

Преимущества применения балансировочного крана:

• Снижениезатрат на энергоносители;
• Самостоятельность регулировки температуры в помещении;
• Упрощение запуска системы отопления.

Система отопления становится динамичной, так как характеристики отопительной системы постоянно меняются и это результат работы терморегуляторов. Терморегулятор работает очень просто. При достижении в доме температуры, выставленной на терморегуляторе, он прикрывает или закрывает полностью поток теплоносителя.

Автоматический балансировочный вентиль для системы отопления

Нужно обратить внимание, что современные отопительные системы отопления, в которых установлены терморегуляторы, являются динамическими. Терморегулятор реагирует на колебания температуры в помещении. В результате этого меняется количественный расход теплоносителя, и это приводит отопительную систему в динамический порядок работы.

Работа отопительной системы в динамическом режиме вызывает необходимость установки автоматических балансировочных кранов.

Балансировочные клапаны выпускаются для разного типа труб, как для металлических, так и для пластиковых. Динамический балансировочный клапан в зависимости от расхода теплоносителя и разницы давления может быстро изменять настройки тепломагистрали. В трубу подачи теплоносителя устанавливается запорный клапан. Сам же балансировочный клапан устанавливается на входном контуре и обратной трубе. Он отвечает за возникающие перепады давления в системе. Этот вентиль даёт возможность поделить отопительную систему на отдельные зоны и подключать их в работу поочерёдно. Динамический балансировочный клапан имеет ряд достоинств.

Достоинства автоматического балансировочного клапана:

• Точность балансировки;
• Измерительные ниппели в комплекте;
• Компактность;
• Монтаж не требующий дополнительных фитингов;
• Минимальное падение давления.

Балансировочные клапаны выпускаются для разного типа труб, как для металлических, так и для пластиковых.

Для чего нужен ручной балансировочный вентиль в системе отопления

Установка в систему отопления балансировочного клапана производится только тогда, когда есть проблемы с распределением тепла по батареям отопления. Также в случае монтажа системы отопления в новом доме, где установка балансировочного клапана предусмотрена проектом.

Устанавливать балансировочный клапан в уже работающую систему отопления приведёт к напрасной трате средств. Отрегулировать действующую систему лучше использовав другие методы.

Статический балансировочный клапан имеет свою конструкцию. Корпус вентиля изготовлен из бронзы или латуни. В самом корпусе находится устройство регулировки и ниппели. Назначение ниппеля – это подключение контрольно–измерительных приборов. Механизм регулировки вентиля состоит со штока и пластиковой рукоятки, на которой видна измерительная шкала. Устройство этого типа даёт возможность отрегулировать систему отопления при постоянном давлении. Таким образом гидравлическая балансировка системы может производиться путём отключения разных зон отопления и слива их посредством специального крана. Ручные балансировочные краны имеют как свои достоинства, так и недостатки.

Как правило, ручной балансировочный вентиль устанавливается в систему отопления, когда существуют проблемы с распределением тепла по батареям

Достоинства статического балансировочного клапана:

• Доступная цена;
• Простота настройки;
• Возможность измерять или рассчитывать расход теплоносителя по пропускной способности
• Надёжность;
• Возможность ремонта.

Недостатком ручного балансировочного клапана является то, что он не может быть установлен на систему отопления с динамическим режимом.

Приобретение и установка балансировочных клапанов в системе отопления

Изготовление статических клапанов, производится обычно из латуни или чугуна. При изготовлении балансировочных клапанов динамического типа может использоваться углеродистая сталь, а также латунь и чугун.

Эти материалы обеспечивают балансировочным клапанам соответствие техническим характеристикам.

Необходимость и полезность балансировочного клапана трудно переоценить. Но внедрять это устройство в схему системы отопления нужно с умом. Иначе можно не улучшить ситуацию в системе, а полностью её разбалансировать. Существует классификация клапанов в зависимости от разных условий. Чтобы настроить балансировочный клапан нужно воспользоваться специальными методиками, подробнее о которых можно узнать по специализированным изданиям компании Данфосс.

Классификация клапанов зависит от:

• рабочей среды, используемой в системе;
• рабочих параметров;
• расположения места установки;
• вида здания;
• типу присоединения.

Балансировочный клапан используют не только для регулирования отдельных контуров, стояков, но и для других целей.

Балансировочный клапан (видео)

Многие торговые марки занимаются производством балансировочных клапанов разного типа. Торговые марки Herz, Danfoss, Barollex, Гранбаланс – самые популярные на торговом рынке. При покупке балансировочного клапана нужно соблюдать правила. Он должен соответствовать характеристикам, а также требованиям параметров отопительной системы, монтированной вами.

Балансировочный клапан для системы отопления

Клапаном называется устройство, позволяющее менять поток жидкости, открывая и закрывая проток, при изменении параметров среды. К примеру, сбросной клапан открывает проток и позволяет вытечь наружу части жидкости при повышении давления в резервуаре при нагреве воды. При снижении давления до номинального значения клапан перекрывает проток, прекращая сброс воды.

По такому же принципу работает балансировочный клапан системы отопления.

Какие задачи позволяет решить балансировочный клапан?

Главной задачей, для решения которой используется балансировочный клапан в системе отопления, является обеспечение равномерного распределения тепла, поступающего от котла, по всем без исключения отопительным приборам.

Простой пример: какой бы совершенной и продуманной ни была схема разводки, температура и давление теплоносителя, поступающего к прибору отопления, расположенному ближе к котлу, будет выше чем давление и температура теплоносителя, поступающего к наиболее удаленному прибору отопления.

Особенно остро эта проблема стоит при однотрубной схеме разводки с тупиковыми ветвями. В них не редкость перегрев близко расположенных к котлу радиаторов и недостаток тепла в удаленных приборах отопления. Вот здесь и приходит на помощь балансировочный клапан системы отопления, задача которого увеличить расход теплоносителя к удаленным приборам и уменьшить его подачу к радиаторам, расположенным близко к котлу.

Как работает балансировочный клапан?

Балансировочные клапаны могут быть с ручным и с автоматическим регулированием.

Ручной клапан представляет собой вентиль, на рукоятке которого нанесены риски, позволяющие оценивать количественный расход теплоносителя при том или ином положении. Дополнительно к этому в устройство вмонтированы два штуцера, позволяющие измерять давление теплоносителя до вентиля и после него.

Для балансировки отопительной системы измеряется перепад давления на клапане и по полученному значению с помощью таблиц, обычно идущих с устройством в комплекте, определяется расход теплоносителя.

Если он отличается от величины проектного расхода теплоносителя на данном участке, то клапан вручную, закрывается или открывается. Затем измерения повторяются. Процесс балансировки в ручном режиме может занимать достаточно продолжительной время, поэтому в больших отопительных системах используют автоматические балансировочные клапаны.

Как работает автоматический балансировочный клапан

Как правило, автоматический балансировочный клапан устанавливают в системах отопления, в которых радиаторы дополнены термостатами. Именно в этом случае давление теплоносителя в системе может меняться с большой скоростью, что станет причиной разбалансировки системы.

Чтобы этого не произошло, клапан настраивают на номинальное давление в системе. При нагреве радиаторов и срабатывании термостатов будет возрастать уровень давления теплоносителя, что вызовет перекрытие потока балансировочным клапаном и приведет к стабилизации уровня давления.

При остывании теплоносителя термостат вновь включит радиатор в работу, что приведет к снижению уровня давления в системе, повысит которое балансировочный клапан, открывший проходное сечение и обеспечивший приток теплоносителя. В итоге давление в системе отопления будет постоянным.

Когда необходима установка балансировочного клапана

Установка ручного балансировочного клапана необходима в однотрубных системах отопления, а также в домах большой площади с различными видами отопительных приборов (радиаторы, конвекторы, теплые полы).

Для отопительных систем, в которых используются радиаторы с термостатами, нужны автоматические балансировочные клапаны. Устройства с ручным приводом в этом случае будут бесполезны.

Балансировочные клапаны для систем отопления

Балансировочный клапан для системы отопления представляет собой вентиль, который позволяет регулировать распределение теплоносителя (чаще всего — горячей воды) по всем трубам и радиаторам, подключенным к источнику тепловой энергии. Изделия необходимы в системах автономного обогрева частных домов, как загородных, так и городских, дач, коттеджей.

Назначение

Балансировочный клапан отопления применяется для того, чтобы в сложной разветвленной системе автономного обогрева все радиаторы и трубы получили нужный объем горячей воды. Если от источника тепла отходит одна–две коротких (несколько метров) трубы, можно обойтись и без вентиля: вода равномерно распределится по обоим направлениям.

Если протяженность системы возрастает до десяти и более метров, а разные ответвления имеют разную длину, балансировочный вентиль нужен обязательно. Иначе вода в соответствии с законами физики и своими гидравлическими свойствами устремится в первую очередь по пути минимального сопротивления, то есть в более короткую трубу.

И только заполнив радиатор до конца, теплоноситель пойдет по более длинному направлению. В результате разница температуры в двух радиаторах может достигать 10 °С — то есть, батареи в дальней комнате прогреются гораздо хуже. Обычные шаровые краны не способны исправить это положение, поэтому вместо них устанавливают балансировочные клапаны.

Конструкция устройств позволяет ограничить движение теплоносителя по пути наименьшего сопротивления. Когда горячей воды в трубе оказывается столько, сколько в соответствии с технической документацией необходимо для нормального отопления, этот поток перекрывается, и теплоноситель устремляется по более длинному пути.

Конструкция

Регулирующая работа балансировочного клапана в системе отопления возможна благодаря его простому устройству. Конструкция включает четыре ключевые детали: шпиндель, колпачок, уплотнительные элементы и корпус. Рассмотрим их подробнее:

• Шпиндель. Это основной рабочий элемент, выполняющий запорно-регулирующую функцию. Представляет собой цилиндр с резьбой и рабочим усеченным конусом на конце. При закручивании шпиндель входит в седло и перекрывает просвет трубы, исключая дальнейшее движение теплоносителя.
• Колпачок. Это защитная пластиковая насадка на верхнюю часть корпуса, внутри которой находится шпиндель. Предохраняет конструкцию от внешних воздействий, влияния воды и других подобных факторов.
• Уплотнения. Обычные кольца-прокладки для герметизации соединения деталей. Они изготавливаются из искусственной резины — этилен-пропиленового каучука, обычно обозначаемого аббревиатурой EPDM. Это эластичный плотный материал, исключающий протекания.
• Корпус. Все перечисленные выше детали заключены в прочный латунный корпус. Он имеет два патрубка (входной и выходной) с резьбой, с помощью которой осуществляется соединение с трубами. Внутри корпуса под шпинделем имеется литой канал, круглый в поперечном сечении и расширяющийся кверху — седло.

Принцип работы балансировочного клапана состоит в полном или частичном перекрытии просвета трубы посредством вращения шпинделя. Оно выполняется автоматически или вручную. Максимальное количество оборотов от полностью открытой до полностью закрытой позиции составляет 3, 4 или 5 — в зависимости от марки и модели.

Разновидности

Современные производители выпускают различные модели балансировочных вентилей. Существует три основных критерии классификации данного оборудования.

По способу управления

• Механические (ручные) балансировочные клапаны. Более простая конструкция — подходит только для систем с постоянным давлением рабочей среды. Поворот шпинделя осуществляется вручную: шестигранным ключом, отверткой или рукояткой. Последнее не рекомендуется из-за возможности случайного поворота.
• Автоматические балансировочные клапаны. Представляют собой более сложные конструкции для систем с переменным давлением рабочей среды. Такие клапаны препятствует резким скачкам напора теплоносителя. Это позволяет разбить всю систему на отдельные автономные участки с разными значениями давления.

По конфигурации

• Прямые. Представляют собой трубки, входное и выходное отверстия которых находятся на одной линии. Шпиндель расположен над основной линией перпендикулярно потоку теплоносителя. Различают прямые клапаны только для вертикального или горизонтального монтажа и для установки в обоих положениях.
• Угловые. Элементы, изогнутые примерно посередине так, что входной и выходной каналы образуют прямой угол, в вершине которого находится седло. Шпиндель расположен над седлом и выходным каналом.

Большинство производителей выпускают и угловые, и прямые балансировочные клапаны.

По месту установки

• Магистральные. Это вентили, которые монтируют в самом начале отопительной сети, до ее разветвления. Магистральные клапаны крупнее, шпиндель в них расположен наклонно, а вся конструкция дополнена штуцером для слива воды, подключения капиллярных трубок и различных измерительных приборов.
• Радиаторные. Более простые по конструкции краны, монтируемые в конце труб, перед самыми радиаторами. Они меньше по размерам, шпиндель в них расположен под прямым углом к потоку теплоносителя, штуцер отсутствует.

Мы рекомендуем устанавливать балансировочные клапаны с помощью специалистов. Если вы решились монтировать вентили самостоятельно, откройте их до упора и включите систему на 80 °С. Измерьте температуры всех радиаторов и устраняйте разницу между ними, закручивая вентили ближних (на один–полтора оборота) и средних батарей (на 2–2,5 поворота).

В течение 20 минут система адаптируется под новые параметры. После этого повторите замеры и сведите температурную разницу между радиаторами к минимуму аккуратным подкручивание только ближних и средних кранов.