Балансировочный кран в системе отопления принцип работы

Собственная жилая площадь предусматривает ежедневную ответственность. Уровень комфорта в доме – тот индикатор, который дает понять, насколько успешно выполняются взятые на себя обязанности. Чтобы поддерживать комфортные жилищные условия, необходимо ежедневно уделять внимание большому количеству бытовых аспектов. Один из них – температура в помещении. Как с ее состоянием связаны балансировочные клапаны? Оказывается – самым непосредственным образом.

За правильный температурный режим отвечает, прежде всего, система отопления. Ее разновидности и типы могут различаться по своей сложности и структурным компонентам, но итог работы всегда должен быть одним и тем же – максимально комфортная для всех жильцов температура в помещении при оптимальных расходах. Ведь проблемы с обогревом могут привести к изменениям микроклимата в квартире или доме, а также к увеличению размера коммунальных счетов.

Принцип работы системы отопления подразумевает, что теплоноситель перемещается от одного ее узла к другому. Радиаторы заполняются горячей водой и за счет этого происходит основной обогрев, которого должно быть достаточно для всей жилой площади. Однако так происходит далеко не всегда, потому что идеально функционирующая система отопления может существовать только на бумаге. Так или иначе, но в процессе эксплуатации уровень теплоотдачи снижается – меняется температура и уровень давления в трубопроводе. Это, в свою очередь, влияет на распределение носителя по системе. Итог: одна комната может быть настоящими тропиками, а вторая – ледяной пустыней.

Проблема обрисована: горячая вода неравномерно распределяется по трубам – комфортной температуры в помещении добиться гораздо сложнее. Теперь необходимо найти решение. А кроется оно в уже упомянутом словосочетании «балансировочные клапаны».

Особенности использования

Ручной балансировочный клапан чаще всего используется в системах отопления. Его устанавливают на стояках, тепловых пунктах и коллекторах. Благодаря особому принципу функционирования устройство исключает ситуации, когда в один радиатор поступает чрезмерное количество теплоносителя, а в другой прибор – недостаточное. Достигается это за счет регулировки пропускной способности труб. Балансировочный клапан обеспечивает защиту системы от порывов, а также поломки насосов и обогревательных элементов.

Как еще применяется балансировочный вентиль?

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.

Существует мнение, что балансировку отопления нужно производить лишь в больших многоэтажных домах. Однако системы отопления частного дома могут также иметь сложную схему, включающую несколько контуров, в каждом из которых необходимо создать и поддержать определенный режим работы. Для этого в каждый из подающих трубопроводов монтируются балансировочные краны.

Схема реализации в частном домостроении.

При устройстве отопления многоэтажного дома применяются как ручные, так и автоматические балансировочные клапаны. Они врезаются в стояки системы в целях поддержания постоянного расхода теплоносителя.

Принцип работы данного гидравлического устройства не зависит от того, в частном доме он установлен или смонтирован в качестве составляющей схемы отопления многоэтажного жилого дома. Для любой отопительной системы он полезен тем, что позволяет экономить до 40 % тепла. Если учесть, что стоимость данного оборудования составит не больше 1% от всей стоимости монтажа отопления, становится понятным необходимость и распространенность его использования.

Устройство арматуры

Балансировочный клапан создается в виде классического запорного вентиля, но с некоторыми особенностями. Он имеет цельнометаллический корпус, изготовленный из стали, чугуна или латуни. Внутри него располагается затвор-золотник, регулирующий размеры проходного сечения. Данный элемент может иметь различные формы: конусную, радиальную, цилиндрическую, плоскую или угловую. Управление золотником осуществляется через шток, который располагается прямо или под определенным углом. Ходовая пара вентиля управления состоит из шпинделя, соединенного с зафиксированной на внутренней стенке клапана резьбовой гайкой.

В зависимости от модели клапан также может комплектоваться:

• фиксатором настроенной рукоятки;
• индикатором положения затвора;
• герметизирующими фторопластовыми или резиновыми кольцами;
• дренажным патрубком;
• измерительной диафрагмой;
• сетчатым фильтром;
• приборами измерения расхода и давления.

Зачем в системе отопления нужен балансировочный кран?

Большие многоконтурные системы отопления довольно часто сталкиваются с проблемой неравномерного прогрева разных помещений.

Теплоноситель протекает по пути наименьшего сопротивления, из-за чего чем дальше от источника тепла, тем меньше расход тепловой энергии, чем рядом с ним.

Ручной или автоматический балансировочный клапан для системы отопления (иначе – вентиль) используют, чтобы уровнять расход теплоносителя в разных ветках.

Как работает балансовый вентиль?

Конструкция радиаторного элемента, служащего для ручной балансировки ветвей отопления, состоит из следующих частей:

1. Корпус с резьбовыми патрубками, служащими для подключения труб, изготовленный их латуни. При помощи литья, внутри сделано так называемое седло, которое представляет собой круглый вертикальный канал, который кверху слегка расширяется.
2. Запорно-регулирующий шпиндель, рабочая часть которого имеет вид конуса, который входит во время закручивания в седло, тем самым ограничивая поток воды.
3. Уплотнительные кольца, изготовленные из резины EPDM.
4. Защитный колпачок из пластика или металла.

У всех известных производителей изделия бывают двух видов исполнения – углового и прямого. Изменена только форма, а принцип работы одинаковый.

Как работает клапан в системе отопления: во время вращения шпинделя проходное сечение уменьшается или увеличивается, благодаря чему выполняется регулировка.

Количество оборотов, от закрытого до открытого, до предельного уровня варьируется от трех до пяти оборотов, в зависимости от того кто является производителем данной продукции.

Для поворота штока используется обычный или специальный ключ имеющий форму шестигранника.

По сравнению с радиаторными, магистральные краны имеют другой размер, наклонное положение шпинделя, отличные штуцера, которые необходимы для:

• чтобы при необходимости сливать теплоноситель
• подключения приборов учета и контроля;
• присоединения капиллярной трубки идущей от регулятора давления.

Необходимо упомянуть и то, что не каждой системе нужна балансировка как таковая. К примеру, 2-3 коротких тупиковых ветки, оборудованные 2 радиаторами на каждой, могут тут же войти в нормальный рабочий режим с условием, что диаметр труб подобран точно и между приборами расстояния не очень большие. А сейчас рассмотрим 2 ситуации:

1. От котла ведут 2-4 ветки отопления неодинаковой длины, количество радиаторов на каждой составляет от 4 до 10 .
2. То же самое, только радиаторы оборудованы термостатическими вентилями.

Так как основная масса теплоносителя всегда протекает по пути с наименьшим гидравлическим сопротивлением, в первом случае большую часть тепла получат первые радиаторы, которые находятся ближе всего к котлу.

В случае поступления теплоносителя к этим батареям его не ограничить, тогда стоящие в самом конце батарей получат наименьшее количество тепловой энергии, и таким образом разница между температурными режимами будет составлять от 10°С и более.

Для того чтобы самые дальние батареи были обеспечены необходимым количеством теплоносителя, на подводках к ближайшим радиаторам от котла устанавливаются балансировочные вентили.

Путем частичного перекрытия внутреннего сечения труб они ограничивают проток воды, тем самым увеличивая гидравлическое сопротивление данного отрезка.

Подобным способом подача регулируется и в системах, где есть 5 и более тупиковых веток.

Во втором случае, ситуация несколько сложней. Монтаж радиаторных термостатов дает возможность менять расход воды при необходимости автоматически. На протяженных ветвях с большим количеством приборов отопления, которые оснащены термостатами, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления.

Последние, при помощи капиллярной трубки соединяются с балансовым краном, реагируют на уменьшение ли увеличение расхода теплоносителя в системе и поддерживают в обратке давление на требуемом уровне. Таким образом, теплоноситель равномерно распределяется между потребителями, несмотря на то, что срабатывают термостаты.

Какие бывают клапаны для балансировки?

Стандартные шаровые краны для радиаторов отопления не справляются с регулировкой распределения тепловой энергии в трубах и радиаторах. Но тем не менее, для того чтобы распределить тепло в помещениях равномерно, такая регулировка просто необходима.

Балансировочные вентили бывают двух видов – ручные и автоматические. Ручные необходимы для того, чтобы настраивать сеть во время ее монтажа, а автоматические изменяют параметры тепловой сети в момент обогрева.

Во время подбора вентиля нужно учитывать многие характеристики, к которым относятся:

• тип и характеристики теплоносителя;
• место монтажа в системе;
• характеристики регулировки;
• параметры регулировки;
• классификация построек;

Типы отопительных систем напрямую зависят от теплоносителя, который они используют. Это могут быть антифризы, пар, вода. Они непосредственно влияют на работоспособность системы.

Немаловажной характеристикой является назначение системы. По своим параметрам системы горячего и холодного водоснабжения и отопления достаточно сильно различаются. К примеру, в системе ГВС применяются только термостатические балансировочные клапаны.

Достаточно огромное значение имеет тип здания, где будет монтироваться балансировочный вентиль. Место монтажа вентиля также играет достаточно важную роль, так как обратный и подающий трубопровод достаточно сильно отличаются друг от друга по характеристикам. И из-за этого балансировочные приборы, которые на них будут монтироваться, будут иметь существенные различия.

Где и когда устанавливают магистральный кран?

В большинстве частных домов применяются ручные радиаторные вентили. Их вполне хватает для нормальной настройки работы водяного отопления в коттеджах, чья площадь не превышает более 500 м². Установка Установка балансировочных клапанов магистрального типа в системе отопления делается в следующих случаях:

• в зданиях, где установлена разветвленная отопительная сеть с большим количеством стояков;
• в многоквартирных домах, которые обогреваются собственной котельной;
• при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Когда есть понятие о назначениях балансировочных вентилей, необходимо разобраться в конкретных местах их установки.

Радиаторные вентили необходимо устанавливать на выходе из обогревателя, то есть на обратке, а магистральные – на трубопроводе, который приводит охлажденную воду от потребителей в котельную.

В том случае, когда элемент работает в паре с автоматическим регулятором давления, его можно устанавливать, как и в обратном, так и на подающем трубопроводе, в зависимости от того, как спроектирована сама схема.

Примечание: алюминиевые и стальные радиаторы с нижним подключением уже оборудованы балансировочным краном, который встроен в специальную фурнитуру, которая необходима для подключения подводок к таким приборам.

Перечислим моменты, в каких случаях не нужно устанавливать регулирующие клапаны:

• в тупиковых системах малой протяженности, у которых одинаковые по гидравлике «плечи»;
• в том случае когда батареи оборудованы термостатическими клапанами с преднастройкой;
• в системах отопления коллекторного типа.
• на последнем (тупиковом) радиаторе отопления;

Терморегуляторы с преднастройкой, которые стоят на подаче воды в батарею, выполняют также роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора необходимо смонтировать отсекающий шаровой кран. Подобная арматура устанавливается на подводках к последнему радиатору в цепочке, так как регулировать его не имеет особого смысла, и он должен быть полностью открыт.

Как отбалансировать систему отопления?

Как правило монтажники систем отопления определяют расход теплоносителя в батареях довольно простым методом: количество оборотов балансировочного вентиля делят на количество отопительных приборов и таким образом рассчитывают шаг регулировки. Передвигаясь от последнего радиатора к первому, краны закручивают с полученной разницей оборотов.

Например, одно плечо тупиковой системы оснащено 5 радиаторами с ручными клапанами на 4.5 оборота шпинделя. 4.5 необходимо разделить на 5, в результате у нас получается примерно 0.9 оборота. И таким образом предпоследний прибор необходимо открыть на 3.6 оборота, третий на 2., второй на 1.8 и наконец самый первый на 0.9 оборота.

Метод является очень приблизительным и учитывает различные мощности радиаторов, и поэтому применяется исключительно только в качестве предварительной настройки с корректировкой во время работы.

Во время проведения установки, необходимо проделывать следующие манипуляции:

• произвести проверку установки системы;
• в месте, где должен быть установлен клапан необходимо нарезать резьбу;
• подготовить к монтажу клапан;
• установить клапан на свое место в системе;
• перед клапаном необходимо установить фильтр.

После того как балансировочный кран в системе отопления установлен, необходимо приступить к процессу его настройки. Данную операцию могут проводить только специалисты, так как она требует дополнительных знаний и приборов.

Пошагово инструкцию по балансировки можно представить следующим образом:

1. Все балансировочные клапаны необходимо открыть до предела и вывести систему в рабочий режим, чья температура подачи будет составлять 80°С.
2. При помощи контактного термометра необходимо замерить температуру всех отопительных приборов.
3. Для того чтобы устранить полученную разницу необходимо прикрыть краны первых и средних батарей, конечные трогать не нужно. Ближний радиатор отопления необходимо открыть на 1 -1,5 оборота, а средние – на 2-2,5.
4. Системе потребуется около 20 минут для адаптации под новые настройки, после чего необходимо снова произвести замеры. Главной задачей является достижение минимальной разницы температур между ближайшим и дальним радиаторами.

Примечание. Погода и уличная температура не имеют значения, важной характеристикой является только разница при нагреве батарей.

Монтаж балансировочных клапанов нужен для больших систем отопления. Они помогают оптимально распределять теплоноситель по всем контурам. Для такого оборудования правильная работа достигается правильным монтажом и настройкой. Установка клапанов должна быть обдумана еще только при проектировании системы.

Владельцу дома, который занимается самостоятельной установкой оборудования для отопительной системы, непременно придется столкнуться с балансировкой. Ее довольно просто осуществить, если на всех приборах кроме последнего стоят балансовые краны.

Оптимальным выбором будут модели, которые можно легко отрегулировать отверткой или ключом, а не при помощи пластиковой рукоятки до которой могут добраться дети. Возможно, в зимний период придется корректировать положение шпинделей, так как теплопотери в помещениях бывают разными.

Совет: не нужно делать резких движений, а краны в холодных комнатах открывать потихоньку на ¼ оборота.

Принцип работы арматуры

Функционирование клапана основано на вращении вентильной рукоятки в ручном режиме. При повороте данного элемента крутящий момент передается золотнику через шпиндель, в результате чего он выполняет поступательные движения, меняя свое положение и, соответственно, проходное сечение трубопровода.

Балансировочный клапан работает в двух режимах:

• балансировки
  – золотник располагается в промежуточном положении. Перемещение затвора осуществляется при возрастании давления, а возврат в исходное положение – при его нормализации;
• перекрытия
  – золотник полностью закрывает собой проходное сечение, останавливая поток рабочей среды. Герметичность перекрытия обеспечивается за счет специальных уплотнителей, расположенных между затвором и седлом.

Характеристики балансировочных клапанов

Данный вид арматуры выпускается производителями в широком ассортименте. Устройства отличаются между собой по ряду критериев. Технические характеристики балансировочных клапанов определяются ГОСТом и включают:

• номинальное давление для стабильной эксплуатации (PN);
• номинальный диаметр отверстия патрубков (DN);
• пропуск Kvs (количество воды, проходящее через устройство);
• авторитет (регулирующая способность);
• расходные характеристики (параболическая, логарифмическая).

Также балансировочные клапаны классифицируются по следующим параметрам:

• типу рабочей среды (пар, вода, гликолевый раствор);
• месту монтажа (байпас, обратный или подающий трубопровод);
• виду объекта (частный дом, многоквартирное или общественное здание);
• методу присоединения (резьбовое, фланцевое).

Характеристики и свойства

Основные параметры регулировочного вентиля отопления всех вышеописанных типов аналогичны характеристикам других элементов трубопровода. Изготавливаются такие устройства, преимущественно, из бронзы и латуни. Однако, на рынке присутствуют образцы, произведённые из оцинкованной стали. И всё же основную долю данного сегмента мирового рынка (до 90%) занимают латунные вентили. Обусловлено это их большей надёжностью и долговечностью по сравнению с другими аналогами.

Чаще всего для производства балансировочных вентилей используется латунь

Разброс значений углового диаметра очень велик. Этот показатель колеблется в диапазоне 15 ≤ Dу ≤150 мм. Всё зависит компании-производителя. Чем она крупнее, тем ассортимент её продукции шире. Например, Данфосс производит модели с уникальными размерами и в самых разнообразных вариантах исполнения. Особенно это касается линеек MSV-BD и MSV.

В отношении номинального давления ситуация выглядит так: большинство производителей стремится поставлять на рынок клапаны типа Cimberio, которые способны выдерживать не менее 20 бар. Рабочая температура подобных изделий колеблется в пределах -20 ≤ Т ≤ +200ºС.

Из основных достоинств балансировочного клапана для систем отопления можно выделить:

• тонкая регулировка температуры или уровня давления;
• упрощение работ, связанных с настройкой конструкции;
• относительная простота;
• долговечность;
• надёжность;
• приемлемая стоимость.

Минусы у таких изделий практически отсутствуют. Тем более в бытовом применении альтернативы балансировочным вентилям нет. Не установив их, вы будете вынуждены регулярно вызывать сантехника и выполнять трудоёмкие манипуляции с отопительной системой, что вряд ли придётся вам по душе.

Преимущества арматуры

Ручные балансировочные клапаны имеют множество достоинств. Они дешевле автоматических моделей. Кроме того, их отличают следующие особенности.

• Повышенная надежность.
  Устройство стабильно функционирует даже в условиях повышенных нагрузок и значительных колебаний давления.
• Ремонтопригодность.
  Данный тип арматуры имеет простую конструкцию, которая очень редко выходит из строя и при необходимости легко ремонтируется.
• Простая настройка.
  С помощью винтовой рукоятки можно установить необходимые рабочие параметры всего за пару минут.
• Точность балансировки.
  Несколько позиций, наглядно указанных на специальной шкале, позволяют максимально тонко настроить работу системы.
• Функциональность.
  Клапаны отлично подходят для функционирования в системах с разными рабочими средами и настройками.
• Перекрытие потока.
  При необходимости устройство может выполнять функцию запорной арматуры. При этом остановить поток можно без изменения сделанных настроек.
• Простой монтаж.
  Клапан быстро устанавливается на участке трубопровода с помощью фланцев или внутренней резьбы, создавая прочное и герметичное соединение.
• Съемная рукоятка.
  При эксплуатации клапана в стесненных условиях рукоятку можно демонтировать и управлять устройством с помощью шестигранного ключа.
• Внутренний дренаж.
  В корпус устройства вмонтированы патрубки, которые можно использовать для быстрого двустороннего слива системы.

Особенности монтажа клапана

Правильная установка клапана является залогом стабильности работы балансировочной арматуры и всей трубопроводной системы. Поэтому при монтаже устройства нужно учесть следующие рекомендации:

• установку клапана можно проводить на горизонтальных и вертикальных частях трубопровода после предварительной подготовки – прочистки;
• чтобы правильно расположить клапан, необходимо соблюдать соответствие указанных на корпусе стрелок направлению потока рабочей среды;
• до и после клапана должны оставаться прямые участки. Это исключит погрешности при балансировке;
• метод крепления подбирается под конкретную модель. Одни устройства могут соединяться с трубами с помощью внутренней резьбы, другие – на фланцы и болты;
• перед клапаном желательно установить фильтр-грязевик, который будет защищать устройство от различных механических загрязнений;
• для обеспечения полного перекрытия потока теплоносителя клапаны рекомендуется дублировать шаровыми кранами, которые смогут обеспечить полноценное перекрытие трубы.

Настройка клапана

Установка необходимого значения пропускной способности арматуры осуществляется с помощью изменения положения рукоятки. Чтобы гарантировать максимально точную настройку, лучше использовать специальный расходомер или таблицу-инструкцию со значениями перепада давления и расхода. После установки нужного значения положение затвора можно заблокировать простым нажатием на рукоятку. Для защиты от несанкционированного изменения установленных параметров устройство рекомендуется опломбировать.

готова оказать квалифицированную помощь в выборе ручных балансировочных клапанов, а также их поставке, установке и настройке. Мы найдем оптимальное решение для отеплительных и охлаждающих систем любых масштабов и конфигураций.

Плюсы и минусы

Ни для кого не секрет что на сегодняшний день каждый элемент отопительной системы имеет свои преимущества и недостатки, и балансировочный вентиль этому не исключение. Итак, к позитивным моментам данного оборудования можно отнести следующие аспекты:

• Есть возможность производить тонкую настройку давления и температуры.
• Большая область применения.
• Несложный монтаж вентиля.
• Длительный срок службы.
• Сравнительно невысокая цена.

Что касается минусов, то к ним можно отнести следующие аспекты.

• Для настройки вентиля необходимо дорогостоящее оборудование.
• Довольно сложное профилактическое обслуживание.

Если взять во внимание сэкономленные ресурсы в процессе отопления и стабильную работу отопительной системы, то можно смело утверждать что у этого оборудования, нет недостатков.