Балансировочный клапан: как применяется, зачем и когда устанавливается в систему отопления дома

Балансировочный клапан: как применяется, зачем и когда устанавливается в систему отопления дома

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

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

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

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

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

Конструкция и принцип действия балансировочных клапанов

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

Балансировочные клапана подразделяются:

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

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

Какие балансировочные клапана применять: ручные или автоматические

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

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

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

Где в частном доме применяются балансировочные клапана

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

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

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

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

Устройство и монтаж балансировочного клапана для системы отопления

Как часто в ЖЭК поступают вопросы, касающиеся отопления жилых помещений? Постоянно! У одних жильцов в доме постоянный холод, у других – наоборот жара, а у третьих – доносятся раздражающие звуки из труб. Но, к сожалению, коммунальные службы не могут угодить всем жильцам одновременно. Но решение у данной проблемы есть, и это – балансировочный клапан для системы отопления.

Причины неравномерного распределения тепла в комнатах

Современные многоэтажки и частные дома обогреваются при помощи системы отопления, состоящей из радиаторов и трубопровода. Оба элемента образуют одну конструкцию, по которой равномерно распространяется поток горячей воды, для обогрева жилого помещения.

Однако, несмотря на то, что трубы водопровода сделаны из прочного металла, а проектированием системы отопления занимаются профессионалы, часто возникают проблемы с неравномерной подачей горячей воды по трубам. Дополнительными причинами также может стать низкое давление, высокая скорость потока воды или большое количество холодного воздуха внутри труб.

Рисунок 1: устройство для измерения давления в трубах

Для чего нужен балансировочный клапан?

Решить проблему с неравномерным распределением тепла в комнатах можно несколькими способами. Из-за их внутренней неисправности. В других случаях, таких как самостоятельная регулировка потока горячей воды или уменьшение/увеличение давления внутри труб необходимо использовать балансировочный клапан для двухтрубчатой системы отопления.

Он сделан в виде небольшой арматуры с клапаном наверху. Балансир встраивается в систему отопления и регулирует поток подачи теплой воды по трубам. Одновременно с этим он также следит за тем, чтобы давление в водопроводе оставалось в пределах нормы. Тогда жидкость внутри конструкции не застаивается, постепенно продвигается по трубам и равномерно распределяет тепло.

Рисунок 2: строение балансирующего клапана

Кроме того установка балансировочного клапана дает такие преимущества, как:

1. Экономия денежных средств на счетах за отопление.
2. Создание наиболее удобной температуры воздуха в комнате.
3. Упрощает запуск системы отопления.

Еще одним не маловажным плюсом данного прибора является тот факт, что он может продлить срок эксплуатации батарей. Рано или поздно, но любую систему отопления приходится балансировать, по причине постоянных скачков давления и жестоких условий эксплуатации в холодное время года. Поэтому старая система отопления может выйти из строя. В лучшем случае, она прекратит обогрев одной из частей здания, в худшем – трубы не выдержат давления, и может начать утечка их содержимого.

Рисунок 3: преимущества установки балансирующего клапана (1 — экономия средств, 2 — создание удобной температуры воздуха в комнате, 3 — упрощает запуск системы отопления, 4 — продлевает срок работы батарей)

Виды балансировочных клапанов

Установить балансировочный клапан можно на любой система отопления. Но кроме обычной комнатной двутрубчатой, существуют и другие трубопроводы. Для них конструкторы изобрели другие варианты устройства, которые можно классифицировать по разным принципам работы.

• По функционированию клапаны разделяют на ручные и автоматические. Такой прибор можно поместить на одном из отрезков батареи, куда можно с легкостью дотянуться. Если человек планирует пользоваться балансирующим клапаном постоянно, то лучше использовать ручной вариант прибора. Он имеет вид насадки на трубу с вентилем, с помощью которого можно контролировать поток горячей воды. Если в комнате достаточно жарко, то достаточно покрутить вентиль, и клапан создаст препятствие внутри трубы. Таким образом, батарея имеет меньше источника нагревания, и постепенно остывает.

Также есть варианты ручных балансиров, которые предназначены сразу для регулировки нескольких радиаторов одновременно. Данный вариант прибора помогает человеку настроить одинаковую температуру воздуха во всех комнатах своей жилплощади.

Автоматический тип балансировочных клапанов осуществляет этот процесс самостоятельно без вмешательства человека. Обычно они устанавливаются парой на один трубопровод, потом выбирается минимальное и максимальное количество теплоты, которое должны выработать батареи (расчет производится профессионалами). И балансирующий клапан регулирует подачу тепла в соответствии с внесенным в устройство графиком.

• По инженерной системе клапаны различаются на комбинированные и конкретные. По названию понятно, что балансировки конкретного типа предназначены для узкого назначения. Один вид клапанов обеспечивают только отопление в помещении, другие – занимаются водоснабжением, а третьи – кондиционированием. Комбинированные же сочетают все три назначения, при этом имея более сложную конструкцию и более высокую стоимость.
• По способу запирающего механизма внутри трубы выделяют клапаны и шары. Внутри устройства находится деталь, с помощью которой и происходит регулирование потока воды. Чаще всего покупатели предпочитают механизмы с клапанами. По их мнению, они более точные в процессе настроек. А вот шаровые задвижки наоборот – менее точные. Но в случае, если по трубам течет не обычная горячая вода, а вязкое вещество с хорошей теплоотдачей, то второй тип задвижек будет более удачным в использовании.

• По параметру регулировки. Балансирующие клапаны делятся на четыре типа: расходные – подсчитывает расход жидкости в трубах, температурные – следит за установленной температурой, для уравновешивания давления и комбинированные – совмещают в себе все регулировки остальных типов.

Вместе с тем, стоит помнить, что настройка потока горячей воды в теплопроводе – это не единственная переменная в данном процессе. Вместе с уменьшением подачи тепла внутри труб начинает расти давление. Поэтому обычному человеку недостаточно просто выбрать настройки своего балансира. Прежде чем начать им пользоваться, устройство нужно подключить к отопительной системе, а после задать ему стартовые настройки минимального и максимального потока жидкости. Сделать это может только профессионал. После процесса установки обычный пользователь может вводить свои коррективы в работу устройства в пределах установок мастера.

Рисунок 6: параметры регулировки балансиров (1 — расходные с помощью счетчика контролируют количество использованной воды, 2 — регулировка потока воды, 3 — регулировка температуры воздуха, 4 — регулирует давление в трубах, на изобр. находится прибор для проверки)

Установка балансировочного клапана

Единственная классификация, которая не была указана в предыдущем пункте, касается монтажа квартирного балансировочного клапана в систему отопления. Их подразделяют на несколько типов в соответствии со способом крепления арматуры:

1. Резьбовой;
2. Фланцевый;
3. Приварочный.

Прочность балансировочного клапана не зависит от способа крепления его к основной конструкции системы отопления. Это уже зависит от завода, который занимался сборкой и разработкой устройства.

Однако для того, чтобы общая конструкция держать крепко и надежно, и прослужила не один год своему хозяину, существует несколько подсказок.

Во-первых, на корпусе балансировочного клапана уже есть подсказка, как правильно его устанавливать. На месте стыка арматуры с трубой находится стрелка, которая во время установки должна совпадать по направлению с потоком жидкости. Таким образом, сам закрывающий клапан или шар, будут создавать сопротивление во время регулировки температуры.

Если такой стрелки нет, то производитель позаботился о том, чтобы клапан устанавливался независимо от направления потока.

Во-вторых, перед тем, как начать установку клапана, необходимо позаботиться о его безопасности при возможных механических повреждениях. Для этого перед клапаном нужно сделать слой из фильтра и грязевика.

В-третьих, механическое воздействие на клапан может быть из-за турбулентности. Чтобы уменьшить ее воздействие на конструкцию, клапан стоит устанавливать только на прямых участках трубы. То, на каком расстоянии должен находиться изгиб трубопровода и клапан указано в инструкции к устройству. Для каждых моделей данный параметр может быть разный.

Настройка балансировочного клапана

После того, как клапан был установлен, идет процесс настройки балансировочного клапана. Конечно, сама система отопления уже имеет свои характеристики того, в каком направлении должна течь жидкость по трубам, с какой скоростью и под каким давлением. Однако со временем в ней происходят сбои. И потому балансиры регулируют этот процесс вместо нее.

Прежде, чем начать индивидуальные настройки балансира, необходимо узнать характеристики самого трубопровода, и под них уже подстраивать значения устройства. Но даже это не делается по какой-либо формуле из школьной программы и калькулятору.

Для этого у мастера по установке балансиров должна иметься специальная таблица, в которой подобраны основные значения всех переменных в трубопроводе и их соответствие стандартам самого устройства. Для более точной настройки могут понадобиться специальные инструменты, вроде расходомера.

Рисунок 8: на изображении находится прибор для проверки давления в трубах и других параметров — расходомер

Заключение

Балансировочный клапан – это отличная альтернатива другим источникам тепла, вроде обогревателей, по нескольким причинам. Во-первых, они внедряются прямо в систему отопления. Во-вторых, экономят денежные средства для оплаты коммунальных счетов. В-третьих, продлевают срок эксплуатации трубопровода в помещении. В-четвертых, не занимает много пространства. И не маловажный пятый плюс, из-за которого стоит приобрести данный прибор – это простое управление.

Устройство встроенное в балансировочный клапан для системы отопления очень простое в использовании, если речь идет о комнатных приборах. Для настройки температуры в них достаточно повернуть немного вентиль, а все остальные настройки за человека уже сделает само приспособление. Автоматический тип устройства, так и вовсе не нуждается в участии человека. Он подстраивается под условия окружающей среды.

Поэтому единственное, что сегодня зависит от покупателя, это сделать свой выбор в пользу качественного производителя, а не дешевого балансировочного вентиля, также необходимо найти подходящего мастера, который поможет с его установкой.

Принцип работы балансировочного клапана

Рабочее применение балансировочного клапана

• 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).

Типы клапанов

• ручной;
• автоматический.

• однотрубные;
• двухтрубные.

Ручной балансировочный клапанАвтоматические 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 клапанКогда 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.

Причины неравномерного распределения тепла

1. Неправильные расчёты во время создания проекта;
2. Неточное соблюдение всех требований проекта в установке системы отопления;
3. Установка новых батарей, не рассчитанных для системы;
4. Монтаж других труб с большим или меньшим сечением;
5. Эксплуатационные правила не были соблюдены, а именно, не было своевременных чисток и промывок.

Клапана от датского производителя Danfoss.

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

Автоматический клапан ASV-M.

Автоматический балансировочный клапан ASV-M, цена которого позволяет говорить об оптимальном соотношении цены и качества, можно использовать как запорную арматуру и при необходимости присоединения импульсной трубки от ASV-P(V). ASV-I. Он позволяет ограничивать максимальный расход перемещаемого теплоносителя. Клапан комплектуется специальными заглушками под измерительные ниппели. Установив ниппели можно измерить расход теплоносителя, который протекает через конкретный участок системы.Клапана серии ASV отличаются высоким качеством исполнения. Они позволяют поддерживать постоянную разность давлений между подающим и обратным трубопроводами. ASV-P, устанавливаемый на обратном трубопроводе, отличается фиксированной настройкой 10 кПа. В то время как ASV-PV имеет измеряемую настройку 5-25 кПа, а ASV-PV Plus – 20-40 кПа.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы, установка и регулировка :

Отопительная система для правильной работы должна быть настроена, что осуществляется разными способами.Необходимы такие манипуляции для того, чтобы параметры на каждом отдельно взятом на определенный момент участке были приближены к расчетным. Это позволяет достигать высокой эффективности работы отопления.Регулировать систему можно одним из множества способов, однако самым распространенным является использование такого устройства, как балансировочный клапан для системы отопления.

Установка балансировочных клапанов на системе гвс

Умный подбор диаметров в системе отопления

Для системы отопления диаметр подбирается так, чтобы учитывать критерии выбора диаметров:

1. Возможность настроить балансировочный клапан

Многие сантехники (даже опытные) недооценивают или даже не знают о том, насколько важен этот параметр пока не столкнутся с этой проблемой в одном из попавшихся сложных объектов.

Проблема невозможности настроить балансировочный клапан. И эта ситуации бывает настолько остро встает, что систему приходится переделывать. Менять диаметры или разводку.

Представим ситуацию, когда на одну тупиковую ветку посадили 10 радиаторов, последний 10 радиатор плохо прогревается.

Сколько бы вы не зажимали балансировочный клапан, на 1,2 и 3 радиаторной ветки это не улучшает работу 10 радиатора.

Бывает так, что нужно сильно закрыть балансировочный клапан настолько, что остается настолько маленький проход, что он забивается, и расход потом становится равным нулю. То есть первый радиатор с течением времени может просто перестать прогреваться.

Сильное зажатие балансировочного клапана приводит к тому, что невозможно плавно изменить настройку. То есть, поворачивая клапан на 90 градусов, расход меняется от нуля до максимально возможного расхода превышающие потребности радиатора. В итоге в промежутке от 0 до 90 градусов поворота приводит к бесполезной настройке этого балансировочного клапана, так как открытый клапан на 90 градусов имеет настолько маленький проход, что он забивается, и расход потом становится равным нулю.

Для удобной настройки балансировочного клапана нужно проектировать настройку минимум на 0,2 Kvs. Самый удобный диапазон регулирования клапана от 0,2 до 1,1 Kvs.

2. Кавитационный шум в балансировочных клапанах

Начинающие и не опытные сантехники могут совершить такую ошибку: У них сначала подбирается диаметр на глаз, а потом для того, чтобы система начала работать лучше, ставится более мощный насос, который создает очень высокое давление, чтобы преодолеть не предвиденное повышенное гидравлическое сопротивление. Это повышенное давление начинает попадать на балансировочный клапан первого радиатора. Клапан начинает шуметь – это кавитационный шум.

Шум начинается от давления 1-2 м.в.ст.

3. Максимальная скорость течения теплоносителя

В нормативных документах для жилых помещений существует ограничение течений теплоносителя по скорости = не более 1,5 м/с.

Это ограничение связано с шумами арматуры, которое может быть установлено на этот трубопровод.

4. Экономический расчет диаметра

Экономический расчет диаметров делается достаточно долго и в большинстве случаев сам себя не окупает, если это касается частного дома. То есть заплатить проектировщику за экономический расчет может стоить дороже, чем выбранный диаметр на глаз или по общепринятым средним значениям выбора диаметра.

К тому же экономический расчет играет не главную роль в подборе диаметров и стоит на 4 месте в списке критерием выбора диаметров.

Также выбор диаметров при экономическом расчете на разных стоимостях труб и арматуры может сильно разница.

Для экономического выбора диаметра можно ориентироваться на диаметры при удельных потерях напора на метр трубы в диапазоне 150-300 Па/м.

На дешевых трубах, например, полипропилене, значение может быть 150 Па/м, а для дорогих труб например, металлопластика, меди или нержавейки до 300 Па/м.

Как делается экономический расчет диаметров для системы отопления?

Необходимо посчитать затраты в деньгах на материалах, которые влияют на выбор диаметров и на покупке электроэнергии, которую будет потреблять насос. Экономический расчет нужно делать на определенный период времени, например на срок службы материалов, зависящие на выбор диаметров, например, от 30 до 50 лет.

То есть нужно найти баланс затрат между экономными диаметрами и потреблением электроэнергии насосом. Какой вариант окажется более экономным? Мощный насос и маленький диаметр или слабый насос и большой диаметр. Попробовать найти самый выгодный вариант между мощностью насоса и размера диаметров.

Не забывайте, что стоимость электроэнергии, которую вы посчитаете, вы еще не купили. Стоимость электроэнергии, как и материалов трубопровода, может меняться со временем.

По итогу можно попасть на цифры примерно в диапазоне от 100 до 500 Па.

5. Потеря температуры в трубопроводе

Если длина трубы от котла до последнего радиатора превышает 50 метров, то стоит задуматься над тем, что температура может снижаться. То есть котел выдает 85 градусов, а в радиатор поступает 75 градусов или ниже. В таком случае придется теплоизолировать трубопровод или уменьшать диаметр. В уменьшенном диаметре теплоноситель движется быстрее. Чем быстрее прибежит теплоноситель до радиатора, тем меньше он потеряет температуру.

Учтите вариант, когда большое количество радиаторов может временно не работать, тогда расход уменьшается и соответственно температура может снижаться.

6. Минимальная скорость течения теплоносителя

Не очень важный критерий. Нет нормативных ограничений по закону. Связано с образование сантехнического ила и прогона воздуха.

Автоматический расчет диаметров, включая критерии умного подбора диаметров можно сделать в этой программе:

Также в этой программе можно получить значения настройки Kvs балансировочного клапана.