Зачем нужен трехходовой клапан на системе отопления

Зачем нужен трехходовой клапан на системе отопления?

Среди огромного разнообразия запорной арматуры, которая используется на системе отопления, присутствует достаточно редко используемый элемент — трехходовой клапан для отопления с терморегулятором. По форме он похож на тройник, но он предназначен для совершенно других функций. Как работает трехходовой клапан с сервоприводом и для чего нужен будет рассмотрено в этой статье.

Принцип работы трехходового клапана

Трехходовой смесительный клапан устанавливается на тех участках трубопровода, где необходимо разделение основного потока теплоносителя на 2 контура:

• с переменным гидрорежимом;
• с постоянным.

Зачастую постоянный поток необходим для того, кому подается теплоноситель высокого качества и в установленных объемах. Его регулировка соответствует показателям качества. Касаемо же переменного потока, то он используется для объектов, где показатели качества не являются ключевыми. Здесь важную роль играет показатель коэффициента количества. Другими словами , подача тёплого носителя в этом случае осуществляется по требуемому количеству.

Обратите внимание! Одним из элементов запорной арматуры является и аналог прибора, о котором мы повествуем в данной статье, который называется двухходовой клапан. В чем его отличие? Он отличается от трехходового принципом своей работы. Дело в том, что один из элементов его конструкции, шток, не может перекрывать поток жидкости, имеющий постоянные гидравлические показатели.

Шток постоянно открыт, он настраивается на определенный объем жидкости. Исходя из этого, у пользователей появляется возможность получать требуемый объем как в плане количества, так и в плане качества. В общем, данный прибор не может остановить подачу жидкости для сети с постоянным гидравлическим потоком. А вот поток переменного типа он способен перекрыть, из-за чего появляется возможность регулировать давление/расход.

Можно создать один трехходовой клапан, соединив пару двухходовых. Но они должны работать в режиме реверса, то есть, при открытии одного, другой должен закрываться.

Трехходовой клапан для теплого пола или других целей работает со следующей последовательностью:

• к коллектору, который является одним из элементов теплого пола, поступает горячая вода;
• степень нагрева жидкости определяется во время ее прохождения через термосмесительный клапан;
• в том случае когда температура превышает установленный уровень, открывается проход откуда поступает охлажденная жидкость;
• оба потока смешиваются внутри;
• после того как температура падает до установленного предела, проход для холодной воды закрывается.

К недостаткам трехходовых клапанов, можно отнести вероятность появления резких скачков температуры, которые могут происходить при запуске нагретой воды, что может оказывать негативное воздействие на состояние трубопровода при смешении.

Трехходовой термостатический смесительный клапан применяется для того, чтобы:

• при необходимости перенаправлять потоки с разных трубопроводов;
• смешивать потоки диаметрально разных температур, для получения потока установленной температуры;
• динамически управлять направлением потоков для получения потока с постоянно установленной температурой;
• в водопроводной системе, это получение потока с заданной стабильной температурой;
• в отопительной системе, это получение отдельного смесительного узла со стабильно постоянной температурой циркуляции.

С помощью обычного шарового крана можно регулировать вручную. С виду он схож с обычным вентилем, но обладает такой особенностью как дополнительный выход. Данный вид арматуры используется для принудительного ручного управления.

Для автоматической регулировки используется особый трехходовой клапан, который оснащен электромеханическим прибором для того чтобы менять положение штока. Его нужно подключать к термостату для того, чтобы была возможность регулировать температурный режим в помещении.

Разновидности клапанов для отопления

Без лишних введений скажем, что устройство бывает двух видов, которые различаются в принципе работы. Он бывает:

• разделительным;
• смесительным.

Принцип работы устройства виден из его названия. Конструкция смесительного устройства имеет два выхода и входа. Это нужно для того чтобы смешивать разные потоки жидкости для снижения ее температуры. Кстати, это является наиболее оптимальным вариантом для того чтобы устанавливать необходимый режим для «теплого пола».

Сам процесс регулировки температурного режима достаточно прост. Нужно только знать о том какова текущая температура входящих потоков жидкости для того, чтобы точно вычислить нужные пропорции каждого потока таким образом, чтобы получить на выходе необходимые показатели. Кстати, при правильном монтаже данное устройство регулировки, может работать и на разделение потока.

Разделительный же клапан делит один поток на два, исходя из этого у него один вход и два выхода. Данное устройство используется главным образом для разделения горячего потока в системах ГВС. Хотя довольно часто его можно встретить и в обвязке воздухонагревателей.

С виду оба варианты довольно схожи между собой. Но при рассмотрении чертежа, где устройства показаны в разрезе, можно увидеть основные отличия. В смесительном устройстве шток имеет один шаровой кран. Он расположен по центру и перекрывает основной проход.

Шток разделительных устройств оснащен двумя такими клапанами, установленными на выходах. Они работают следующим образом: один из них придавливается к седлу, закрывая проход, другой же в это время открывает второй проход.

Метод управления современных моделей бывает:

• ручной;
• электрический.

Чаще всего применяется прибор с ручным методом управления, внешне он схож с шаровым краном, но имеет три выходных патрубка. А вот модели с электроуправлением, обладают автоматическое управление, которое используется главным образом в частных домах. Его задача заключается в распределении тепла. К примеру, пользователь может настроить температурный режим в комнатах, а теплоноситель будет поступать соответственно с тем, насколько удалена комната от отопительного прибора. Как вариант – можно его присоединить к теплому полу.

Трехходовые клапаны, также как и прочие приборы делятся соответственно с давлением в системе и диаметром подвода. Все это определяется регламентирующими актами ГОСТа. И если эти требования не соблюдаются, это может быть расценено как грубейшее нарушение, особенно в тех случаях, когда это касается показателя давления внутри магистрали.

Где применяется данное устройство?

Трехходовой клапан, чей принцип работы рассматривался ранее, применяется довольно широко. Например, такие его разновидности как электромагнитное устройство или прибор с термоголовкой, можно запросто встретить в современных магистралях, где нужна корректировка пропорций во время смешивания двух разделенных потоков жидкости , но при этом не должны снижаться объем либо мощность.

В быту наиболее особой популярностью пользуется термостатический смесительный прибор, который, как говорилось ранее, помогает регулировать температуру теплоносителя. Он может подаваться как в трубопровод теплого пола, так и в отопительные радиаторы. А в случае, когда клапан оснащен автоматическим управлением, тогда контроль температуры будет осуществляться без каких-либо проблем.

Обратите внимание! Использование в системе отопления трехходового для того чтобы уравновесить перепады температуры, это выгодно не только со стороны создания удобства и комфортных условий, но и экономит ваши средства.

Суть в том, что регулируя температуру теплоносителя на «обратке» отопительного прибора, можно довольно существенно снизить объемы потребляемого топлива, кроме этого увеличится эффективность самой системы. На некоторых системах установка клапана попросту необходима. Например, в системе «теплого пола» это устройство не дает перегреваться напольному покрытию выше, чем это нужно для комфортных условий, избавляя тем самым пользователей от неприятных ощущений.

Регулирующие устройства данного рода используются также в системах водопровода для того, чтобы получить перманентный поток с нужной температурой. Самым распространенным примером можно назвать обычный смеситель, который позволяет регулировать температуру воды при помощи открытия и закрытия вентилей.

Критерии выбора при покупке

Нужно помнить о том, что во время приобретения обязательно обратите внимание на технические характеристики устройства, к которым относится следующее:

1. Диаметр соединения с отопительной магистралью. Чаще всего этот параметр колеблется в пределах от 2 до 4 сантиметров, хотя большая часть зависит от особенностей системы. Если не получается подобрать прибор необходимого диаметра, то нужно использовать специальный переходник.
2. Возможность монтажа сервопривода на прибор для обеспечения его автоматической работы. Особенно это важно, когда клапан планируется установить на систему теплого водяного пола.
3. Наконец, это пропускная способность трубопровода. Под этим понятием подразумевается объем жидкости, который сможет пройти через него за определенное время.

На отечественном рынке присутствует множество изготовителей трехходовых клапанов. Выбор той или иной модели зависит, прежде всего, от:

• вида механизма (а он, напомним, может быть механическим либо электрическим);
• сферы использования (ГВС, ХВС, «теплый пол», отопление).

Самым популярным прибором по праву считается Esbe – шведский клапан от компании, существующей уже более сотни лет. Это надежный, качественный и долговечный продукт, отлично зарекомендовавший себя во многих сферах. Сочетание европейского качества и современных технологий.

Другой популярной моделью является американский Honeywell – истинное детище высоких технологий. Простой управление, удобство и комфорт, компактность и надежность – вот отличительные особенности этих клапанов.

Наконец, относительно «юными», но перспективными приборами являются клапаны линейки Valtec – результат совместного сотрудничества инженеров Италии и России. Все изделия качественны, продаются с гарантийным сроком в семь лет. Отличаются тем, что имеют вполне доступную стоимость.

Монтаж клапана своими руками

Представляем вашему вниманию несколько схем установки смешивающего клапана.

Схема, которая применяется главным образом в котельных тех систем отопления, которые подключены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. Насос, который находится во втором контуре, обеспечивает нужную циркуляцию теплоносителя.

Внимание! В том случае когда клапан планируется напрямую подключаться к источнику теплоносителя на байпасе, который подключается к порту В, тогда понадобится и установка клапана с гидросопротивлением, которое будет равносильно аналогичному сопротивлению данного источника.

Если это не сделать, тогда расход теплоносителя на отрезке А-В будет колебаться в зависимости от движения штока. Стоит отметить, что эта схема установки предусматривает возможное прерывание циркуляции теплоносителя через источник, если монтаж сделана без циркуляционного насоса или гидроразделителя в основном контуре.

Не рекомендуется подключать клапан к напорному коллектору или теплосетям при отсутствии приборов, с чьей помощью дросселируется излишний напор. В противном случае расход теплоноситель будет серьезно колебаться.

При перегреве обрата разрешается, от излишнего напора избавляться при помощи перемычки, которая монтируется параллельно относительно подмеса клапана в контуре.

Осуществление количественной регулировки с помощью изменения затрат жидкости – является главной функцией выполняемой данным трехходовым термоклапаном. Он используется там, где есть возможность перепуска жидкости на «обратку», а вот остановка циркуляции, напротив, крайне нежелательна. Представляем также схему установки разделяющего трехходового клапана:

Важно! Подобная схема подключения стала довольно популярной в узлах водо и воздухонагрева подключенных от индивидуальных котелен.

Для того чтобы увязать гидроконтуры, нужно чтобы потери напора потребителя равнялись потерям на клапане – балансире в байпасе. Показанная здесь схема должна служить для монтажа на те трубопроводы, в которых есть чрезмерный напор. Перемещение жидкости осуществляется за счет сильного напора, который образуется при помощи циркуляционного насоса.

Упрощенные смесительные элементы с фиксатором температуры

Автономный трехходовой клапан упрощенного типа разрешается устанавливать в несложные отопительные системы загородных домов, где тепло получается от ТТ-котла. Для функционирования ему не требуется термоголовка с температурным датчиком, да и шток там отсутствует.

Термостатический элемент который устанавливается внутрь корпуса, настраивается на определенную температуру теплоносителя на выходе, например. 50 или 60 оС (должно отмечаться на корпусе).

Смесительный кран этого образца всегда поддерживает установленную температуру теплоносителя при выходе, данная настройка не изменяется. Отсюда появляются положительные и отрицательные моменты при использовании такой арматуры:

• преимущество – более дешев, в отличии от узла с термоголовкой. Разница составляет около 30%;
• недостаток – нет возможности регулировки нагрева выходящего теплоносителя. Если заводские установки настроены на 55°С, то он постоянно будет подавать воду с данной температурой ±2 °С;
• перед тем как приобрести клапан упрощенной конструкции внимательно изучите документацию на твердотопливный котел, в ней обычно указывается минимальная температура обратки.

Термостатический трехходовой кран – это довольно полезная вещь в отопительной системе частного дома, которая дает возможность эффективно использовать нагреваемую жидкость, и тем самым экономить топливо. Более того эта деталь позволяет увеличить срок эксплуатации твердотопливных котлов, а также играет роль элемента безопасности. С другой стороны не стоит лепить клапан, где попало, лучше всегда проконсультироваться со специалистом, который в этом хорошо разбирается.

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.

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.

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.

Видео по теме:

Как подобрать типоразмер регулирующего клапана

Встречали в описании регуляторов давлений следующую рекомендацию: «Не следует подбирать типоразмер клапана по диаметру трубопровода, используйте значение K_vs»? Эта надпись есть практически в любой технической документации на регулирующие клапаны, а также сайтах компаний, занимающихся их продажей.

Вот только, что это за значение K_vs и достаточно ли его для подбора регулятора, практически никто не объясняет. Эта статья поможет вам разобраться, как правильно рассчитать типоразмер любого регулирующего клапана.

В большинстве случаев подобрать регулятор давления под конкретное применение можно без привлечения специалистов. Точный расчет параметров арматуры потребуется для систем, где необходимо высокое качество регулирования или есть особые требования к ее работе, например, ограничения по уровню шума.

Основным параметром, по которому выбирается регулятор давления, является его пропускная способность или то самое значение Kvs. Как его рассчитать и что еще нужно учесть при выборе регулирующего клапана расскажет Андрей Шахтарин, директор компании «КВиП».

Определение пропускной способности клапана

K_vs, которая указывается в технической документации регулятора давления, — это пропускная способность полностью открытого клапана. Производители обычно указывают диапазон значений K_{vs min}— K_{vs max}, в котором работает устройство. Ваша задача определить необходимую пропускную способность клапана, при которой на заданном расходе будет обеспечено необходимое понижение давления пара, газа или жидкости при его прохождении.

Для каждого типа теплоносителя используется своя формула, учитывающая физические характеристики рабочей среды и перепад давления на входе и выходе:

P₁ — давление на входе регулятора, бар;

P₂ — давление на выходе регулятора, бар;

∆P — перепад давления, бар;

t₁ — температура среды на входе, oC;

Q — расход для жидкости, м 3 /ч;

Q_N — расход для газов при нормальных условиях, нм 3 /ч;

G — расход для водяного пара, кг/ч;

ρ — плотность жидкости, кг/м 3 ;

p_N — плотность газов при нормальных условиях, кг/нм 3 .

При расчетах учитывайте, что в формуле используется избыточное давление.

Расчетная K_v не учитывает все факторы, влияющие на работу устройства, так что про запас к полученному значению рекомендуется добавить 30%. Поэтому K_v умножаем на коэффициент 1,3 и только после этого подбираем клапан с самым близким значением K_{vs max}.

Однако на этом подбор регулятора давления не заканчивается. Рекомендуется учесть еще несколько показателей, если вы хотите, чтобы:

технологические процессы регулировались более точно;

клапан во время работы не шумел и не «хлопал»;

при эксплуатации регулятора не было особых проблем с кавитацией и, как следствие, эрозионным износом его элементов;

повысилась безопасность производственных процессов;

сократились расходы на техобслуживание системы.

Для нормальной эксплуатации регулирующего клапана важны следующие факторы.

Условный диаметр клапана

Помните рекомендацию в начале статьи? Она рабочая — регуляторы давления действительно никогда не подбираются по диаметру трубопровода. Однако придется рассчитать условные параметры подводящей линии. Особенно это касается редукционного клапана, который обязательно устанавливается с обвязкой (об этом мы писали в этой статье). Для определения диаметра используем следующую формулу:

w — рекомендуемая скорость потока среды, м/c;

Q — рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d — диаметр трубопровода, м.

Регулятор может иметь диаметр на одну-две ступени меньше полученного значения. Если подобрать подходящий регулирующий клапан нет возможности, допустимо выбрать модель с более низкой пропускной способностью K_vs.

Условное давление

Этот параметр определяет допустимое рабочее давление для арматуры при нормальной температуре (20 o C). При нагреве механические свойства и эксплуатационные характеристики конструкционных материалов снижаются. Поэтому реальное допустимое давление для арматуры будет ниже. Насколько измениться значение зависит от материала изготовления клапана. В приведенной таблице приведена зависимость максимального рабочего давления от температуры для серого чугуна, углеродистой и нержавеющей стали.

Риск возникновения кавитации

При больших перепадах давления это одна из самых больших проблем, приводящая к быстрому выходу из строя клапана. Особенно сильно эффект проявляется при использовании регуляторов давления пара после себя. Проверить возможность возникновения кавитации можно по формуле:

P₁ – давление на входе регулятора, бар;

∆P – перепад давления на клапане, бар.

Кавитация возникнет, если условие соблюдается.

Уровень шума

Регулирующий клапан будет шуметь и хлопать, если скорость среды, проходящей по трубопроводам будет выше рекомендуемой. Рассчитать фактическую скорость можно по формуле:

w – скорость потока среды, м/c;

Q – рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d – диаметр трубопровода, м.

Рекомендуемые скорости для всех типов сред приведены в таблице.

Снизить уровень шума можно, установив клапан в специальном исполнении или смонтировав виброкомпенсаторы на участках до и после регулятора.

Допустимый перепад давления на клапане

Для ряда регуляторов давления пара после себя ограничено отношение входного давления к выходному, так как при превышении перепада давления клапан не сможет закрыться. При выборе такого устройства можно не беспокоиться о кавитации — ограничение по этому параметру ее полностью исключает.

Соблюдение перечисленных рекомендаций поможет вам выбрать оптимальную модель регулирующего клапана, который будет не только эффективно, но и долго работать. Также вы можете обратиться за помощью к нашим специалистам — мы ответим на все ваши вопросы и поможем подобрать подходящий регулятор. Связаться с нами можно любым удобным способом.

Запорная арматура на отопление: виды и характеристики

Качественная запорно регулирующая арматура для отопления монтируется в контуре для обеспечения максимально возможной энергоэффективности и экономичности обогрева. Она используется в рамках создания автономных систем отопления в частных домах, при разводке отопительных приборов в многоквартирных зданиях, а также при проектировании центральных систем теплоснабжения.

Запорная арматура

В отопительных системах запорная арматура на отопление используется для контроля подачи теплоносителя, а также для размыкания контура. Она позволяет контролировать процесс отопления, делая его более эффективным и рациональным. В большинстве случаев запорный кран на батарею отопления устанавливается на участках обвязки радиатора трубопроводом. Помимо функциональных преимуществ такое решение несет и практическую пользу – перекрыв запорный вентиль для батареи отопления, домовладелец сможет провести ремонт отопительного прибора без остановки работы всей системы обогрева. В настоящий момент запорная арматура для отопления представлена широким перечнем приборов.

Часто используются в отопительных системах следующие типы устройств:

• запорные клапаны;
• шаровые краны;
• игольчатый вентиль;
• задвижки.

Эти элементы изготавливаются из прочных металлов устойчивых к коррозии и действию высоких температур. Арматура запорного типа защищает контур от возникновения критических аварийных ситуаций и повышает надежность системы отопления, способствуя минимизации негативных последствий при выходе из строя отдельного отопительного прибора.

Шаровые краны

Шаровый кран – это запорная арматура для радиаторов отопления, которая устанавливается для регулирования подачи теплоносителя. Конструкция арматуры предусматривает наличие накидной гайки, внутренней резьбы, заглушки и воздуховыпускного устройства, предназначенного для спуска воздуха из системы.

При выборе данного вида арматуры необходимо обратить внимание на материал, из которого изготовлен кран и наличие уплотнительных колец, повышающих срок эксплуатации элемента в контуре. Хорошо себя зарекомендовали латунные краны, которые отличаются повышенной износостойкостью и устойчивостью к коррозии.

Запорные клапаны

Данный вид арматуры применяют для обеспечения возможности замены радиаторов без слива теплоносителя с контура. По особенностям конструкции различают угловые и прямые запорные клапаны. Причем некоторые модели могут оснащаться спускным механизмом для плавного снижения давления в контуре. Для запорных клапанов характерна шланговая насадка – она позволяет производить монтаж устройства максимально быстро и просто.

Игольчатый кран

Функции, которые выполняет игольчатый кран для отопления, могут быть различными. В зависимости от конструкции это устройство может выполнять запорную, регулирующую и балансировочную функцию. В системах отопления чаще всего используют запорный игольчатый вентиль для радиатора отопления, который позволяет плавно перекрывать поток и избегать возникновения гидроударов, губительных для системы. В отличие от шарового крана, имеющего два положения работы, игольчатый вентиль может работать в трех положениях:

1. «закрыт»;
2. «открыт»;
3. «частично закрыт».

Задвижки

Данный тип арматуры выполняет исключительно запорную функцию. Из-за особенностей конструкции он может работать в двух режимах – механизм оборудован запирающим элементом, расположенным перпендикулярно к потоку теплоносителя. В открытом положении задвижка подает теплоноситель в контур, а в закрытом препятствует его циркуляции. Среди особенностей задвижки стоит отметить малое гидравлическое сопротивление, создаваемое в контуре, оптимальный диаметр внутреннего сечения, который совпадает с диаметром трубопровода, простой монтаж и высокую надежность.

Запорно-регулирующая арматура

Помимо запирающих функций, предотвращающих аварийные ситуации на контуре, арматура может использоваться для регулирования подачи теплоносителя. Выделяют отдельный диапазон запорно-регулирующей арматуры, при использовании которой в контуре, можно плавно регулировать температуру теплоносителя, стабилизировать давление в контуре, а также контролировать направление циркуляции воды в системе.

Арматура запорно-регулирующего типа представлена следующими элементами:

• балансировочный клапан;
• обратный клапан;
• подпиточный клапан;
• термоклапан;
• сбросной клапан;
• перепускной клапан системы отопления.

Балансировочный клапан

Монтажники используют балансировочный клапан для системы отопления в целях балансировки нескольких гидравлических контуров. Данный механизм позволяет повысить эффективность работы системы отопления, поскольку помогает четко контролировать допустимый расход теплоносителя. Грамотно подключенный балансировочный клапан для системы отопления принцип работы которого состоит в равномерном распределении теплоносителя по всем участкам системы с помощью специального клапана, может полноценно функционировать в сложных условиях. В частности, клапан выдерживает сильные скачки давления в контуре и высокую скорость циркуляции теплоносителя по трубам.

По конструкции, балансировочный клапан для системы отопления цена которого составляет около 150 долларов для модели прямого действия, состоит из нескольких ключевых элементов:

1. корпус из стали, латуни или силумина;
2. мембранная перегородка;
3. фиксатор положения;
4. индикатор затвора;
5. патрубок;
6. измерительная диафрагма.

Обратный клапан

Данный тип регулирующей арматуры позволяет предотвратить гидроудары и повышает надежность системы. Как можно понять из названия арматуры, клапан не допускает обратный ток теплоносителя в системе. Для оптимального сочетания с контуром, необходимо подобрать клапан с соответствующим диаметром внутреннего сечения. Конструкция устройства довольно проста – главный элементом клапана является пружина, которая удерживает шток и закрывает его в случае возникновения аварий на контуре. Более подробно про обратный клапан можно прочитать в нашей статье «Зачем необходим обратный клапан для отопления».

Подпиточный клапан

Для того чтобы циркуляция теплоносителя была эффективной, в контуре должно присутствовать оптимальное количество воды или антифриза. Поэтому подпиточный клапан для системы отопления является обязательным элементом любого контура. Этот тип арматуры позволяет компенсировать возможные потери теплоносителя, обусловленные применением кранов Маевского, спусковых клапанов или наличием протечек в отопительных приборах.

Функция, которую выполняет клапан подпитки системы отопления, состоит в том, чтобы контролировать количество теплоносителя в контуре и по необходимости восполнять его.

Лучше всего использовать в контуре клапан автоматической подпитки системы отопления, который оснащен редукционным механизмом и специальной мембраной, находящейся под давлением теплоносителя.

При понижении давления в контуре – теплоноситель не оказывает давления на мембрану, шток, толкаемый пружиной, падает и открывает просвет в седле. В результате контур подпитывается из водопровода до тех пор, пока давление в системе не нормализуется.

Термоклапан

Регулирующий термоклапан для радиатора отопления является одним из самых эффективных видов арматуры. Клапан позволяет увеличить функциональность контура и сделать процесс обогрева простым, комфортным и рациональным. Он может быть автоматическим и механическим. Механический термоклапан для отопления состоит из двух основных деталей. Это термоголовка и клапан. Автоматический аналог имеет более сложную конструкцию.

Для автоматического термоклапана характерно наличие следующих элементов:

• термодатчик встроенного или выносного формата;
• программатор;
• автоматическая система управления.

Автоматический термоклапан регулирует температуру в контуре согласно настройкам, заданным пользователем предварительно. Это устройство имеет довольно высокую стоимость и позволяет максимально оптимизировать работу системы.

Сбросной клапан

Если давление в системе превысит норму, то неизбежен риск аварий, повреждений контура и даже взрыв котла. В виду этого монтажники используют клапан сброса давления в системе отопления, который в случаях аварии или перегрева теплоносителя не допустит скачков давления. Выбирая место для установки арматуры данного типа, следует учитывать, что наибольшая вероятность роста давления теплоносителя возникает в котле в результате перегрева теплоносителя.

Даже современные модели котлов, в которых установлен газовый клапан для котла, не застрахованы от аварийных ситуаций на сто процентов.

Выбирая модель, стоит обратить внимание на клапаны, оборудованные дополнительными опциями в виде манометров и воздухоотводчиков. Такие клапаны более надежны и практичны.

Перепускной клапан

Данный вид арматуры используется для нормализации разницы давления между подачей и обраткой. Обязательно использовать перепускной клапан системы отопления в контурах с подключенными термоклапанами. Эти устройства способствуют созданию перепадов давления на определенных ветках контура и приводят к снижению эффективности системы обогрева. Перепускные клапаны нормализуют разницу в давлении, и возвращают контуру производительность и эффективность.

Запорная арматура для системы отопления представлена широким спектром устройств различного назначения. Однако выбор конкретного типа арматуры должен производиться в соответствии с проектом отопления, разработанным для конкретного здания. Такие меры обусловлены тем, что в каждом доме установлены разные типы трубопроводов и отопительных приборов, исходя из спецификации которых, и должен производиться индивидуальный подбор арматуры.

Виды, устройство, отличия и монтаж регулирующего клапана своими руками

Темой статьи будет популярное устройство – клапан регулирующий. Его можно встретить как в квартирной трубопроводной сети, так и в крупных сетях промышленного и коммунального назначения. Рассмотрим роль и назначение этого устройства, конструкцию, какие виды существуют, как правильно выбрать нужный аппарат, правила подключения и эксплуатации.

Что это такое и для чего он нужен?

Регулировочный клапан является одним из видов регулирующей арматуры, основная функция которого, как можно догадаться по названию, содержится в регулировании движения содержимого в трубопроводе. Делается это путем изменения давления и расхода среды, поступающей через пропускное отверстие арматуры.

Наряду с ним используют запорно-регулирующий клапан, обладающий не только функцией автоматически менять режим расхода, но и способный полностью останавливать циркуляцию потока.

Функции регулирующей и запорной арматуры объединены в запорно-регулирующем клапане.

Назначение и сферы применения

Необходимость в регулировании потока возникает при контроле за технологическими процессами различной степени сложности, обеспечении стабильности протекания переходных режимов.

Оба представителя регулирующей техники используются в газовых, промышленных и коммунальных трубопроводах, трубах канализации, на таких сложных объектах, как АЭС и ТЭЦ.

Конструкции подобного типа широко применяются в бытовых системах водоснабжения и отопления.

Управление и технические характеристики

На смену ручному в настоящее время пришли современные способы управления регулировочной арматурой, основанные на применении различного типа приводов, комбинации датчиков, улавливающих малейшие изменения в состоянии трубопроводного содержимого.

Согласно назначению и условиям использования, применяются следующие типы управления:

• гидравлические;
• электрические;
• электромагнитные.
• пневматические.

• пропускная способность в Kv;
• диаметр DN;
• номинал условного давления;
• рабочая температура.

Указанные характеристики можно узнать из технической документации, прикладываемой производителями к изделию.

Особенности, присущие этому виду регулировочной арматуры – быстрая реакция на перемены характеристик среды, надежная герметичность.

Тип подключения

По видам подключения к трубам сетей регулирующие клапаны бывают:

1. сварными;
2. фланцевыми;
3. штуцерными
4. муфтовыми;
5. цапковыми.

Сварная арматура (под приварку) выпускается только в стальном корпусе. Данный тип присоединения является самым надежным, но имеет высокую цену исполнения, ограничен в ремонтопригодности. Используется в промышленных сетях.

Фланцевые изделия нашли самое широкое применение во всех крупных магистралях с различной средой.

В бытовых коммуникациях регулирующую арматуру подключают через резьбовые соединения на муфтах.

Устройство

Рассмотрим на примере регулировочного фланцевого односедельного клапана устройство этого вида арматуры.

Аппарат состоит из литого корпуса B, в котором размещается проходное отверстие, называемое седлом V. В него опускается плунжер T, зафиксированный на перемещающемся вверх-вниз штоке S. К корпусу приварены фланцы F, через которые осуществляется соединение агрегата с трубопроводом. Уплотнительный узел P служит для герметизации всего устройства.

Принцип работы

Суть работы регулировочного клапана заключается в перемещении плунжера или другого вида затвора под напором двигающейся среды. Когда запорный элемент перекрывает часть пропускного отверстия, расход жидкости или газа, проходящего через клапан, уменьшается.

Полное закрытие клапана приводит к перекрытию потока и падению давления в системе до нуля.

По принципу действия регулирующие устройства делятся на перекрывающие, смешивающие или разделяющие поток рабочей среды.

К перекрывающим относятся двухходовые, к смешивающим трёх- и четырёхходовые клапаны .

Виды и конструкции

В зависимости от функций по изменению направления потока, рассматриваемые нами устройства, бывают:

• проходными, не меняющими направление среды; проходные клапаны выставляются на участках трубопроводов без изгибов;
• угловыми, смещающими среду на прямой угол;
• смесительными, смешивающие два вида потоков с разными состояниями в один.

По своим конструктивным особенностям регулирующие затворы бывают:

• седельного;
• клеточного;
• мембранного;
• золотникового видов.

Отличия

В седельных устройствах запорный элемент выполняется в виде стержневого, тарельчатого либо игольчатого плунжера. В трубах малого сечения устанавливают односедельную арматуру, в сети с диаметром до 300 мм и давлением до 6,5 Мпа – двухседельную, обладающую лучшей герметичностью и более уравновешенным плунжером.

Особенностью конструкций клеточного типа является их затвор, выполненный в форме цилиндрического поршня, размещенного в клетке. Такая конструкция снижает шум и вибрацию при включенной арматуре.

Отличием мембранной арматуры являются ограничения в способах управления: ее устройства оснащены только пневмо- или гидроприводами. Мембрана служит в них затвором.

В золотниковых клапанах уровень расхода регулируется поворотом вентиля, то есть золотника, в результате чего пропускное отверстие частично открывается или закрывается. Механизм действия данной арматуры во многом схож с работой обыкновенного шарового крана.

Преимущества и недостатки

Достоинствами регулирующих клапанов, обеспечивающих их популярность, являются:

1. возможность регулирования расхода содержимого в трубопроводе в различных диапазонах, чем они отличаются от таких устройств, как задвижка;
2. простота в управлении и эксплуатации;
3. устойчивость к воздействию различных видов рабочей среды;
4. возможность выбора в зависимости от назначения и условий использования.

К недостаткам следует отнести

1. высокую цену регуляторов с электроприводами и значительные расходы на контроль и их обслуживание;
2. перегрев электродвижка при длительной работе;
3. значительное гидравлическое сопротивление;
4. определенный объем протечки в отличие от запорных устройств, допускаемый ГОСТом.

Советы по выбору

При выборе регулировочного устройства руководствуйтесь тем, что оно должно оптимально подойти к вашей системе, отвечать её параметрам и проработать максимальный срок.

Воспользуйтесь интернетом, изучите типы и характеристики подходящих аппаратов.

Выбирайте производителя с заслуженной репутацией, ознакомитесь с отзывами на его товар на тематических форумах.

Главными параметрами подбора прибора и регулятора для отопительных систем являются величина условного прохода DN, пропускная характеристика Kvs, давление рабочей среды, ее температура.

Важно обратить внимание на уплотнительный узел который может доставить много хлопот.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Устанавливают аппарат в соответствии с инструкцией по эксплуатации, которую необходимо прочитать перед монтажом.

Прибор осматривают, удаляют посторонние частицы, мусор.

При монтаже соблюдают направление установки в соответствии со стрелкой на корпусе аппарата.

Во время эксплуатации устройство необходимо раз в полугодие осматривать на предмет общего состояния, проверять крепежные элементы.

Необходимые инструменты и материалы

Для работы понадобятся инструменты для проведения крепежных операций и материал в зависимости от типа устройства.

Схема подключения

Схема монтажа трехходового регулирующего клапана:

Ход работ

Определяют место установки на трубопроводе. Оно должно быть доступным для дальнейшего обслуживания аппарата.

Если производится фланцевое соединение, особое внимание обратить на недопустимость перекосов и натягов.

Проверяют правильное положение корпуса прибора по отношении к направлению потока.

После монтажа устройство проверяют на предмет герметичности соединений.

Осуществляют пробный пуск клапана с приводом, проверяют работу исполнительного механизма.

Частые ошибки и проблемы при установке

Распространенная ошибка – при подборе агрегата учитывают только величину условного прохода трубы, а не рассчитывают проходную способность клапана. Если она окажется выше нормируемой, это скажется на точности регулирования.

Нестабильность в работе системы могут вызвать ошибки при установки регулятора.

Советы специалистов

Некоторые нюансы. При выборе арматуры можно воспользоваться маркировкой изделия. Уже из её содержания потребитель может выяснить:

• тип арматуры (например, регуляторы давления обозначаются цифрами 21 и 19);
• из какого материала произведен корпус;
• тип привода;
• материал изготовления уплотнительных поверхностей.

Для магистралей с большими диаметрами, или большим перепадами давления, вместо односедельных разгруженных затворов подойдут клапаны с двойным седлом.