Балансировочный вентиль (клапан) для системы отопления-устройство, монтаж, настройка

Балансировочный вентиль (клапан) для системы отопления-устройство, монтаж, настройка

Балансировочный клапан – вид регулирующей трубопроводной арматуры, принцип работы которого построен на изменении положения затвора в зависимости от гидравлического сопротивления. Такую регулировку применяют в системах отопления, ГВС и охлаждения.

С увеличением расстояния при транспортировке теплоносителя возрастают теплопотери. В связи с этим радиатор, который находится ближе к котлу, имеет одну температуру, а более удаленный – другую. Балансирующий клапан обеспечивает равномерное распределение тепла по всей системе.

Чем больше скорость и температура теплоносителя, тем выше давление. При повышении давления одновременно возрастает гидравлическое сопротивление, которое передается клапану. Арматура принимает промежуточное состояние, при котором поток перекрывается настолько, что гидравлическое сопротивление приходит к заданному диапазону значений. При падении давления в системе величина сопротивления оказывается меньше нормативов, и проходное отверстие полностью открывается.

Устройство балансировочного крана самой простой конфигурации состоит из следующих элементов:

• Цельнолитой корпус;
• Золотник (регулирующий механизм) перемещающийся в седле;
• Измерительные штуцеры для контроля входящего и выходящего потока;
• Рукоятка с измерительной шкалой, закрепленная на резьбовом шпинделе.

Более сложное устройство может быть оснащено дополнительными приспособлениями для точной балансировки:

• Фиксатор заданного положения;
• Индикатор затвора;
• Измерительная диафрагма, регистрирующая точный расход;
• Измерительные патрубки для определения перепада давления;
• Специальный патрубок для отвода избыточной жидкости.

Балансирующий клапан всегда выполняет функцию понижения давления. Это решает ряд задач: ограничение расхода, балансировка циркуляции, распределение теплоносителя на несколько приборов с разным потреблением.

Почему стоит использовать

Установка балансировочных кранов в систему отопления, помимо поддержания одинаковой температуры батарей, в индивидуальном доме приносит следующий эффект:

• Точная регулировка температуры теплоносителя позволяет устанавливать ее значение в зависимости от назначения помещений — в жилых комнатах она может быть выше, в подсобных, кладовых, мастерских, спортзалах, местах хранения продуктов с помощью балансиров можно установить ее меньший показатель. Данный фактор повышает комфортность проживания в доме.
• Изменение потока теплоносителя с помощью балансового вентильного регулятора в зависимости от назначения помещений приносит существенный экономический эффект, позволяя экономить на топливе.
• В зимнее время при отсутствии хозяев необходим постоянный обогрев жилища — с помощью клапанов балансировки можно добиться настройки системы отопления с минимальным расходом топлива и поддержанием постоянной температуры во всех помещениях. Данное преимущество также экономит финансовые средства хозяев.

Типы балансировочных клапанов

Балансирующие клапаны бывают ручными и автоматическими. Установка ручных устройств возможна только в трубопроводах со статическим режимом. Сегодня сфера их применения ограничена классическими однотрубными системами. Если расход теплоносителя изменяется автоматически, а для поддержания температуры установлены термостаты, монтируют автоматические регуляторы.

Автоматический клапан состоит из двух кранов-партнеров, один из которых устанавливается на подающем трубопроводе, а другой – на обратном. Специальный капилляр поддерживает заданную величину изменения давления.

Схема установки балансировочного клапана

Основные характеристики балансировочного крана:

• DN – унифицированный типоразмер;
• PN – давление (ГОСТ 26349-84);
• Авторитет – эффективность регулировки;
• Kvs куб.м/ч – пропускная способность: объем среды, при котором потери давления равны 1 бар.

Авторитет равен отношению дросселирования при открытом клапане к потерям давления на участке. Низкий авторитет означает резкие изменения положения, следовательно, перепады в системе.

При подборе клапана производят расчеты следующих показателей:

• Kvs – существует несколько методов, необходимо, чтобы значение находилось в пределах 50-70% хода штока;
• Вероятность кавитации: чем выше показатели температуры, давления и его понижения, тем вероятнее появление пузырьков в потоке воды;
• Шум: при скорости движения потока 3 м/с допустимый уровень 35-40 dB (A).

Предусмотрена классификация по зависимости расхода от хода штока:

• Линейная: для узлов смешения;
• Логарифмическая: для теплообменников и систем отопления;
• Параболическая: могут применяться во всех системах.

Регулирующую запорную арматуру чаще всего производят из сплавов цветных металлов: латуни и бронзы. Они способны выдерживать о температурные режимы до 120°С, устойчивы к образованию известковых отложений.

Производители

На рынке представлен большой ассортимент балансировочных клапанов российских и зарубежных производителей. Приспособления зарубежных брендов обычно стоят дороже, но и имеют больше функций. В странах ЕС запрещено собирать теплосеть без балансировочных клапанов. Поэтому с каждым годом производство вентилей развивается, что обусловлено требованиями ЕС по внедрению технологий с высокой энергоэффективностью.

Среди производителей балансировочных клапанов стоит отметить следующие компании: Danfoss; SANEXT; Cimberio; Oventrop; BALLOREX; Herz и др.

Самыми популярными балансировочными клапанами являются следующие модели:

1. USV-I Ду 25 от Датского бренда danfoss. Диапазон рабочей температуры этого прибора – от -20 до +120 C.
2. CIM 790 от Итальянского производителя Cimberio. Отличительная особенность — наличие защиты от гидроударов.
3. Штремакс-М – устройство Австралийской фирмы Herz. Изготовлен из латуни. Выдерживает температуру теплоносителя до +110 С.
4. Ду 50-300 мм КБЧ – балансир российского производителя, сделанный из чугуна. Температура теплоносителя — до 120 С.

Балансировочный клапан для системы отопления

Существующие системы теплоснабжения условно делятся на два типа:

• Динамические. Имеют условно постоянные или переменные гидравлические характеристики, к ним относятся отопительные магистрали с двухходовыми регулирующими клапанами. Данные системы оснащаются автоматическими балансировочными регуляторами перепада.
• Статические. Обладают постоянными гидравлическими параметрами, включает в себя магистрали с трехходовыми вентилями регулировки или без них, система оснащается статической ручной балансировочной арматурой.

В частном доме

Клапан баланса в частном доме устанавливают на каждый радиатор, выходные патрубки каждого из них должны иметь накидные гайки или другой вид резьбового соединения. Применение автоматических систем не требует настройки — при использовании двухклапанной конструкции подача теплоносителя на радиаторы, установленные на большом расстоянии от котла, автоматически повышается.

Это происходит за счет передачи на исполнительные элементы воды через импульсную трубку под меньшим давлением, чем у первых от котла батарей. Применение другого вида комбинированных вентилей также не требует расчета теплоотдачи с помощью специальных таблиц и измерений, приборы имеют встроенные регулирующие элементы, перемещение которых происходит при помощи электропривода.

Если используется ручной балансир, то необходима его настройка с использованием измерительного оборудования.

Для определения объема подачи воды на каждый радиатор и соответственно балансировки, используют электронный контактный термометр, при помощи которого измеряют температуру всех отопительных радиаторов. Средний объем подачи на каждый нагреватель определяют, разделив общее значение на количество нагревательных элементов. Наибольший поток горячей воды должен поступать на самый дальний радиатор, меньшее количество — на ближайший к котлу элемент. При проведении регулировочных работ ручным механическим прибором поступают следующим образом:

• Открывают все регулировочные краны до упора и подключают воду, максимальная температура поверхности радиаторов при этом составляет 70 — 80 градусов.
• Контактным термометром замеряют температуру всех батарей и записывают показания.
• Так как на самые дальние элементы должно подаваться максимальное количество теплоносителя, они не подвергаются дальнейшему регулированию. Каждый вентиль имеет различное число оборотов и свои индивидуальные настройки, поэтому проще всего рассчитать необходимое количество оборотов, используя простейшие школьные правила исходя из линейной зависимости радиаторной температуры от объема проходящего теплового носителя.

• К примеру если рабочая температура первого от котла радиатора составляет +80 С., а последнего +70 С. при одинаковых объемах подачи в 0,5 м.куб./ч., на первом нагревателе данный показатель уменьшают на соотношение 80 к 70 , расход пойдет меньше, и полученный объем будет составлять 0,435 м.куб/ч. Если все вентили выставить не на максимальный поток, а установить средний показатель, то за ориентир можно брать нагреватели, расположенные в середине линии и аналогичным образом уменьшать пропускную способность ближе к котлу и увеличивать ее в самых дальних точках.

В многоэтажном доме или строении

Установка клапанов в многоэтажном доме производится в обратную линию каждого стояка, при большой удаленности электронасоса давление должно быть в каждом из них приблизительно одинаковым — в этом случае расход по каждому стояку считают равным.

Для настройки в многоквартирном доме с большим числом стояков использует данные объема подачи воды электронасосом, который делят на количество стояков. Полученное значение в метрах кубических в час (для клапана Danfoss LENO MSV-B) устанавливают на цифровой шкале устройства вращением рукоятки.

Разновидности клапанов и их конструктивные особенности

Все новые системы теплоснабжения, использующие радиаторные терморегуляторы, считаются динамическими. В процессе работы, терморегулятор, установленный на приборе отопления, реагирует на любые самые незначительные изменения температурного режима внутри комнаты, изменяя, таким образом, расход греющей воды.

Это создает в системе отопления изменяющийся или динамический режим функционирования. Он является предпосылкой внедрения автоматических/динамических балансировочных устройств.

Классификация балансировочных клапанов по параметрам:

• Видом рабочей среды теплоносителя: вода, пароводяная смесь , гликолевый состав;
• нормативные параметры теплоносителя по объемному расходу, Т и давлению;
• точки расположение на тепловой сети: подача, обратка или байпас;
• назначение и этажность объекта отопления; жилой/общественный, одноэтажный/многоэтажный;
• рабочей функции: автоматический/механический.
• практикуется также их комбинация по вариантам присоединения: резьбовое либо фланцевое.

Для выпуска клапанов можно использовать разнообразные материалы. Статические вентили, чаще всего, производятся из латуни, с фланцевым/резьбовым соединением либо чугуна, исключительно с фланцевым. Для динамических модификаций используют кроме латуни/чугуна еще и углеродистую сталь, которая способна максимально качественно обеспечить нормативные теплотехнические и гидравлические характеристики системы.

Ручные балансиры требуются для того, чтобы адаптировать тепловую сеть после установки, а автоматические меняют характеристики теплосети в период нагрева.

При выборе модификации балансира необходимо принимать во внимание различные параметры:

1. Тип схемы нагрева с естественной/принудительной циркуляцией.
2. Тепловые и гидравлические параметры сети.
3. точка установки во внутридомовой системе.
4. регулировочные параметры.

Механический клапан имеет ручную регулировку, прекрасно действует в стабильной тепловой сети. Хорошо работает для жилых объектов с не очень большим числом приборов отопления. Облегчает выполнение ремонтно-наладочных работ, ввиду того что при ремонте отдельного нагревательного участка нет нужды отключать всю систему.

Такие модификации очень часто укомплектовываются измерительными ниппелями, способные измерять давление в системе, в зоне размещения клапана. Главное превосходство таких регуляторов является небольшая цена.

Механический балансир — эффективно устройство работает на тех объектах, где число радиаторов не более 5 единиц. При большем, механика не справляется и становится причиной разбалансировки схемы теплоснабжения. Когда термостат на 1-й батареи перекрыт, то увеличивается расход теплоносителя на втором. В связи, с чем температура воды в одних приборах отопления, может вырасти до точки кипения, а в других она будет оставаться холодной. Такую проблему могут разрешить только автоматические балансиры.

Монтаж автоматических блоков производится на ответвления/стояках, обладающих значительным количеством батарей. От устройств механического типа они отличаются порядком функционирования. Балансир настраивают в положение наибольшей пропускной возможности. При уменьшении расхода горячей воды термостатом на одной из батарей давление увеличивается. Потом срабатывает механизм импульсной трубки, который анализирует величину перепада давления. Такой подход позволяет выполнять тонкую настройку сети.

Основные достоинства автоматических уравнителей:

• Наличие капиллярной трубки, способствующей мгновенной настройке;
• регулировочный блок при работе не меняет величину давления, тем самым не позволяя гидравлическим колебаниям в сети сбить установленный режим;
• при необходимости в общей сети можно установить особые температурные независимые зоны;
• высокая скорость настройки балансира, не позволяет термостатам перестроить свою работу, что гарантирует сбалансированную работу всей внутридомовой системы отопления.

Монтаж клапанов

При установке клапана необходимо размещать его по стрелке на корпусе, которая указывает направление перемещения жидкости, для борьбы с турбулентностью, влияющей на точность настроек. Выбирают прямые участки трубопровода с длиной 5 диаметров прибора да его точки расположения и два диаметра после клапана. Оборудование устанавливаются в обратную ветвь системы, для проведения работ достаточно сантехнического разводного ключа, монтаж проводят в следующей последовательности:

• Перед установкой обязательно производят промывку и прочистку трубопроводной системы для избавления от возможной металлической стружки и других посторонних предметов.
• Многие приборы имеют съемную головку, для удобства установки в трубах ее следует снять в соответствии с инструкцией.
• Для монтажа можно использовать льняное волокно с соответствующей смазкой, которое наматывается на конец трубы и выходной штуцер батареи.
• Регулирующий кран накручивают на трубу одним концом, второй присоединяют к радиатору специальными шайбами (переходная муфта американка), которая помещается на выходном радиаторном штуцере или вкручивается в кран, играя роль соединительной муфты.

Как настроить баланс радиаторной сети

К каждому вентилю при покупке прилагается инструкция, в которой есть информация о том, как вычислить количество поворотов рукоятки.

С помощью приложенной схемы можно надолго отрегулировать расход энергоносителя, сэкономив на отоплении.

Согласно инструкции, нужно повернуть вентиль до определенного уровня.

Для регулировки клапана существует два способа.

Способ 1

У опытных специалистов существует простой и проверенный способ регулировки системы.

Они делят обороты вентиля на количество радиаторов, располагающихся по всему периметру помещения. Именно данный способ позволяет им безошибочно определять шаг корректировки расхода. Принцип заключается в закрытии всех кранов в обратном порядке – от последнего к первому радиатору.

Для более наглядного примера возьмем следующие характеристики системы.

Тупиковая система имеет 5 батарей, которые оснащаются клапанами ручного образца. Шпиндель в них регулируется на 4,5 оборота. Необходимо поделить 4,5 на 5 (количество радиаторов). В результате получается шаг в 0,9 оборота.

Это означает, что следующие клапаны должны открыться на следующее количество оборотов:

Первый балансировочный клапан	на 0,9 оборотов.
Второй балансировочный клапан	1,8 оборотов.
Третий балансировочный клапан	2.7 оборотов.
Четвертый	3,6 оборотов.

Способ 2

Есть еще один, весьма эффективный способ регулировки. Проводится он быстрее, и включает в себя возможность учета отдельных особенностей каждого из радиаторов. Но для проведения такой настройки потребуется специальный термометр контактного типа.

Весь процесс протекает в следующей последовательности:

1. Открыть все без исключения клапаны и дать системе набрать рабочую температуру в 80 градусов.
2. Измерить температуру всех батарей при помощи термометра.
3. Устранить разницу путем закрытия первых и средних кранов. Последние механизмы при этом регулировать не нужно. Как правило, первый вентиль проворачивается максимум на 1,5 оборота, а средние — на 2,5.
4. Не проводить никакие регулировки в течение 20 минут. После адаптации системы, снова провести замеры.

Основная задача данного метода, как и предыдущего — устранить разницу в температуре, с которой нагреваются все батареи в помещении.

Как еще применяется балансировочный вентиль

Кроме регулирования отдельных ветвей и стояков в системе отопления, устройство используется и для других целей. Например, балансовый клапан устанавливают в малый контур циркуляции твердотопливного котла, когда он замкнут на буферную емкость. Смысл заключается в том, чтобы поддерживать температуру воды в контуре не ниже 60 ºС и не ставить для этого смесительный узел. Но в этом случае расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. Этим и занимается вентиль, устанавливаемый на подаче.

Еще вариант установки — балансировочный кран регулирует подачу теплоносителя на змеевик бойлера косвенного нагрева. Последний, как правило, присоединяется напрямую от котельного агрегата, поэтому правильно будет ограничить количество теплоносителя для подогрева бойлера.

Надо сказать, что в идеале балансовыми кранами лучше оснастить все ветви системы, включая контуры теплого пола и ГВС. Подобные мероприятия повышают качество функционирования отопления и однозначно ведут к экономии энергоносителей.

Источник https://remontikhome.ru/kommunikacii-v-dome/balansirovochnyy-ventil-klapan