Принцип работы балансировочных клапанов в системе отопления

Принцип работы балансировочных клапанов в системе отопления

Регулировка отопительной системы – это важный процесс, позволяющий равномерно распределить горячую воду по контуру. Для этого применяют специальное оборудование, к числу которого относится балансировочный клапан. Их ставят в частных коттеджах, многоквартирных домах с разветвленной отопительной сетью, при обвязке котла с тепловым аккумулятором. В магазинах представлен широкий ассортимент регулирующих товаров с одинаковым принципом действия и различной конструкцией. Домашний мастер должен знать, что такое балансировочный клапан, как его монтировать и настраивать для эффективной работы.

Подробно о ручном оборудовании

Ручной балансировочный клапан предназначен для использования в трубопроводе, он обеспечивает расчетное распределение воды. Он позволяет регулировать пропускную способность и защищает от несанкционированного изменения настроек.

Также он перекрывает поток жидкости по трубопроводу. Это обеспечивает стабильную работу и предотвращает порыв труб, поломку обогревательных элементов и насосов.

Ручной запорно-балансировочный клапан может перекрывать систему. Некоторые ручные клапаны устанавливаются в паре с запорными. С их помощью производят гидравлическую балансировку, а также отключают отдельные ее элементы. Устанавливаются такие клапаны лишь на некоторые системы.

Конструкция представляет собой устройство вентильного типа. Шпиндель перемещается с помощью рукоятки. На ней есть шкала с количеством оборотов, начиная от закрытого положения. Для предотвращения максимального подъема под крышкой используется шток. Его задача не допустить перенастройку. Измерительные устройства подключаются с помощью ниппелей.

Для максимально длительной службы конструкции рекомендуется применять теплоноситель, соответствующий стандартам.

На входе желательно установить сетчатый фильтр для предотвращения засорения. Размер ячейки сетки должен быть не больше 0,5 мм.

Принцип работы ручного балансировочного клапана следующий. При возрастании давления в системе детали меняют проходное значение. После изменения сопротивления давление нормализируется.

Преимущества такого устройства:

• легкая настройка и ее блокировка;
• удобная цифровая шкала на рукоятке;
• внутренний дренажный кран для двустороннего слива;
• возможность открытия и закрытия с помощью шестигранного ключа;
• в некоторых моделях рукоятка снимается в стесненных условиях.

Как выбрать и установить ручной балансировочный клапан?

Ручной балансировочный клапан по ГОСТу обладает такими техническими характеристиками:

• DN – номинальный диаметр отверстия в патрубках;
• PN – номинальное давление, которое обеспечивает бесперебойную эксплуатацию;
• авторитет — отвечает за регулирующую способность;
• способность пропуска Kvs — равняется расходу воды через конструкцию;
• расходное значение;
• логарифмическая расходная характеристика;
• параболическая расходная характеристика.

При выборе балансировочного клапана учитывается диаметр трубопровода. Присоединяется он с помощью патрубки на внутренней резьбе.

Монтаж происходит как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Перед установкой нужно промыть трубопровод.

Необходимо оставлять прямые участки до и после установки прибора. До устройства это расстояние равняется пяти диаметрам трубы, после – двум. Если этого не произойдет, погрешность составит до 20%.

Ручной балансировочный клапан бывает муфтовый и фланцевый.

В первой случае, он крепится с помощью внутренней резьбы к арматуре. Во втором — с помощью болтов.

Чтобы настроить конструкцию на необходимую пропускную способность поднимите шпиндель на необходимую высоту. Верхнее значение фиксируется с помощью заворачивания штока-ограничителя до упора. Крышка гнезда штока может быть опломбирована с целью ограничить несанкционированные изменения настроек.

Наглядно процесс установки и настройки ручного балансировочного клапана показан на видео ниже. Обязательно с ним ознакомьтесь.

Просмотрев видеоролик, становится понятен способ функционирования этого устройства. Мы видим этапы работы, последовательность выполнения и показатели за которыми необходимо следить. Ими можно смело руководствоваться при установке балансировочного клапана, если вы делаете это впервые.

Настройка конструкции на определенный расход происходит с помощью вращения рукоятки. Перед перекрытием заблокируйте настройку, нажатием на рукоятку. При повороте рукоятки на 90˚ происходит перекрытие потока.

Схемы установки ручного сбалансированного клапана

Можно выделить следующие:

• Для наружных сетей используют дроссельные сети. С их помощью ограничивают напор и перерасход теплоносителя. Нельзя использовать ручной клапан, если в теплосетях установлены устройства, регулирующие подачу теплоносителя, в зависимости от потребности в тепле.
• Разветвленные системы охлаждения, отопления и водоснабжения с помощью этих устройств решают проблему избытка напора.

Схема работы балансировочного клапана приведена ниже.

Схема правильного включения оборудования

При разветвлении часто бывает, что идет перерасход жидкости в одном направлении. В противовес, в другом — маленький расход.

Чтобы выровнять давление, устанавливается специально это устройство. В результате — везде имеется средний расход. Устройство не используют при маленьком контуре схемы.

Купить ручной балансировочный клапан можно в специализированных интернет магазинах, также многие компании сами рекламируют их.

Вашему вниманию предоставлены модели как ручной, так и автоматической работы. Приемлемые цены, широкий ассортимент и высокое качество – обращайте свое пристальное внимание на эти характеристики.

Надеемся, что материал был вам полезен. Будем сильно признательны, если поделитесь статьей в социальных сетях. Для этого нужно нажать на кнопки, расположенные ниже.

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.

Типы клапанов

Системы теплоснабжения могут иметь перманентный или переменный расход источника тепловой энергии. В зависимости от этого показателя различают две разновидности вентиля:

• ручной;
• автоматический.

Ручные балансировочные клапана, как правило, применяют при постоянном расходе источника тепловой энергии. Регулировка осуществляется за счет рабочего конуса, выдвижение которого регулируется механическим поворотом рукояти. В свою очередь ручные клапаны подразделяются на следующие виды:

• однотрубные;
• двухтрубные.

Ручной балансировочный клапан

Автоматические балансировочные клапна используются для гидравлической увязки систем отопления и других систем с переменным расходом теплоносителя. Примером использования автоматического клапана может быть двухтрубная система с термостатом (типичный вариант системы с переменным расходом теплоносителя). Для гидравлической увязки автоматический балансировочный вентиль используется в комплекте с запорно-балансировочным клапаном.

Автоматический балансировочный клапан

Когда термостатические клапаны вследствие изменения температуры воздуха в помещении меняют расход теплоносителя через отопительные приборы, следовательно, и перепад давления, необходимо следить за тем, чтобы перепад не превысил заданное значение. Эту задачу решает автоматический клапан.

Когда термостат закрывается, перепад увеличивается до значения, установленного на клапане. В результате клапан тоже закрывается, создает оптимальные условия для работы термостатических клапанов и защищает от слишком большого перепада, следовательно, предотвращает появление шума.

Каждый такой регулятор оснащен регулировочным блоком, разработанный специально под определенный тип и размер клапана, что обеспечивает точность поддержания перепада давления. При этом теплоноситель расходуется эффективно без перерасхода, а система отопления является гидравлически устойчивой, что исключает необходимость постоянной регулировки и перенастройки системы эксплуатационными службами.

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

Принцип работы балансировочного клапана

Чтобы понять, как действует данное устройство, вкратце разберем принцип балансировки систем отопления. Представьте себе тупиковую ветвь системы с несколькими радиаторами – потребителями тепловой энергии. По трубе к ним следует подать такое количество нагретого до расчетной температуры теплоносителя, чтобы хватало на все обогреваемые помещения. Этот расход нам известен из расчета.

Когда батареи не оснащены термостатическими клапанами и расход теплоносителя для каждого из них является постоянным, то для гидравлической настройки используется ручной балансировочный клапан. Он устанавливается на обратном трубопроводе в месте врезки его в общую магистраль. Как это правильно делается, показано на схеме:

Затем проводятся измерения, как было рассказано в предыдущем разделе, и вентиль выставляется на необходимое число оборотов. Таким образом, требуемый постоянный расход теплоносителя в регулируемой ветви обеспечен. Но что делать, когда величина расхода постоянно меняется? Эта ситуация возможна в том случае, когда на батареях стоят термостатические регуляторы, управляющие интенсивностью нагрева комнаты. Они создают на пути жидкости препятствие, уменьшая ее проток. Тогда и в общем обратном трубопроводе расход будет все время меняться.

Установка ручного балансировочного крана, обеспечивающего фиксированное количество теплоносителя, даст эффект, когда число радиаторов невелико (до 5 шт.). Ограничив пределы регулирования термостатов, схему еще можно настроить. Если же батарей больше 5, то они пойдут вразнос. Перекрывание потока воды термостатом первого радиатора приведет к его увеличению на втором. Клапан на нем тоже станет закрываться, расход пойдет на третий и так далее. В результате такой работы одни батареи будут перегреваться, другие – недогреваться, словом, полная разбалансировка всей ветки.

На ветки или стояки с большим числом отопительных приборов для четкой работы системы нужно ставить автоматические балансировочные клапаны. Как это следует делать, показано на схемах:

Принцип действия тут следующий. Выполняется настройка балансового вентиля на максимальный расчетный расход теплоносителя. В процессе работы, когда термостат любого радиатора станет уменьшать потребление горячей воды, то давление на участке начнет расти.

Посредством капиллярной трубки об этом «узнает» автоматический регулятор перепада давления. Он быстро скорректирует расход теплоносителя, и тогда остальные термостаты не успеют сработать на перекрывание, система останется гидравлически сбалансированной.

Причины, по которым требуется балансировка системы отопления

Рассмотрим случаи, когда нужна балансировка отопительной системы:

• Неправильный монтаж трубопровода;
• Оплошность в расчетах или отклонение от проекта во время монтажа;
• Появление в отопительной системе воздуха или шлама, когда происходит замена радиаторов;
• Не производится нужное обслуживание системы, неочищенные фильтры и нет промывки системы перед запуском.

Если какая-либо причина появится в системе отопления, нарушится температурный режим и проживание в доме станет не комфортным. В этой ситуации нужно прибегнуть к балансировочному клапану для системы отопления.