Балансировочный клапан для системы отопления: ручной и автоматический

Чтобы любая система обогрева работала эффективно, её нужно правильно настроить. По утверждениям специалистов, главным способом регулировки принято считать балансировочный клапан для системы отопления. Из статьи вы узнаете о функциях и принципе работы данного устройства, его видах и производителях.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Балансировочный клапан статический MSV-BD Danfoss

Для чего нужен

Название устройства говорит само за себя – оно применяется для достижения баланса в системе отопления. Первостепенная задача данных операций заключается в равномерной раздаче тепловой энергии во всех контурах обогревательной магистрали. Получается, что каждая из поставленных батарей получит необходимый объём теплового носителя конкретной температуры.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Когда речь идёт про регулировку системы, имеется в виду именно предварительный расход теплового носителя для высокоэффективной работы каждого из участков.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Если трубопровод устроен просто, то установить баланс теплового расхода можно, осуществив качественный подбор диаметра труб. Если система сложная, имеет несколько ответвлений, то настройка объёма теплоэнергии на отдельный контур осуществляется с использованием специальных шайб (их смещение даёт возможность установить требуемый диаметр трубы для циркуляции теплового носителя).

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Устройство балансировочного клапана

Однако стоит сказать, что все вышеперечисленные способы являются устаревшими. В настоящее время в системах обогрева монтируют специальный регулировочный клапан, который собран аналогично вентилю . Корпус изделия имеет пару штуцеров , что применяются для:

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

1. Замера давления воды в системе до и после циркуляции через клапан.
2. Подключения особой капиллярной трубки для корректировки его работы.

В процессе замера давления каждый используемый штуцер назначает его величину и значения перепада после прохождения регулятора. Исходя из этих параметров, по инструкции к клапану, можно подсчитать требуемое число поворота рукояти для рационального расхода воды в системе обогрева.

p, blockquote 6,0,1,0,0 —>

Балансировочные клапаны для системы отопления популярных брендов, допустим, компании Данфосс, оснащаются цифровым табло. Пользователь, глядя на панель, может быть в курсе объёма циркулирующей по трубам воды. Однако стоят такие приспособления достаточно дорого.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Отталкиваясь от того, какие функции возложены на клапан балансировки, выделяют следующие его виды:

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Клапан ручного типа (статический) обеспечивает оптимальные рабочие свойства при наличии стабильного системного давления, а также предоставляет возможность выключения и опорожнения при помощи дренажного крана отдельных системных элементов, проведение ремонта на участке без отключения всей системы.

Автоматический балансировочный клапан (динамический) монтируется на обратном контуре. Он соединён трубочкой с запорным краном на линии подачи и удерживает требуемые параметры, изменяет их на допустимые при переменах давления и температурных показателей. Данные клапаны подходят для системного разделения на независимые зоны с различным временем пуска (что отличает их от ручных моделей).

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Принцип работы

Главное отличие рассматриваемого клапана от запорного в возможности работы при нахождении затвора в промежуточном состоянии. Нужно сказать, что конструкция балансировочного прибора может быть разная. Есть клапаны с расположением штока под углом по отношению к потоку. У них золотник может быть как прямой, так и в форме конуса, цилиндра.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Остановимся на принципе работы клапана с прямым штоком и плоским золотником.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

В момент функционирования клапана осуществляется изменение проходного сечения между золотником и седлом. Из-за этого происходит балансировка системы. Золотник находится в плоскости, которая параллельна трубопроводной оси. В это время, в плоскости, которая находится перпендикулярно трубопроводной оси, располагается резьбовой шпиндель с присоединённым золотником. Корпус балансировочного устройства имеет неподвижную резьбовую гайку, что вместе со шпинделем создают ходовую пару.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Из-за вращения рукояти настройки через шпиндель и неподвижную резьбовую гайку передаётся сообщение золотнику. После этого золотник переходит из самого нижнего положение в самое верхнее. При расположении в самом низу золотник присоединяется к седлу в корпусе клапана и таким образом плотно перекрывает поток.

p, blockquote 13,1,0,0,0 —>

Уплотнение между затвором и седлом, которое создаётся фторопластовыми кольцами, кольцами из резины либо по типу металл-металл (в зависимости от типа применяемого теплового носителя), образует прочное и качественное перекрытие потока. Из-за изменения проходного сечения изменяется и пропускная способность клапана балансировки. Под пропускной способностью (через полностью открытый вентиль , при потере напора в 1 бар) имеется в виду значение, равное расходу (обозначается в м³/ч). Из техпаспорта клапана можно узнать пропускную способность в зависимости от перемены положения затвора.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Автоматический и ручной балансировочные клапаны в системе отопления

Где ещё применяется балансировочный клапан?

Балансировочный клапан для системы отопления используется для регулировки отдельных ветвей, но это не единственный способ его применения:

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

1. Устройство можно монтировать на малый контур циркуляции твердотопливного котла в случае его замыкания на буферную ёмкость. Идея в поддержании нагрева жидкости в контуре минимум 60 ºС без применения для этих целей смесительного узла. Однако в данном случае, расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. В этом и задача клапана балансировки, который монтируется на подаче.
2. Второй способ применения – это регулировка подачи жидкости на змеевик бойлера косвенного нагрева. Бойлер обычно присоединяется прямо от котельной. Таким образом, лучше будет ограничить объём воды для подогрева бойлера.

Хорошо было бы установить балансировочные клапаны на все системные ответвления, в том числе и на контуры тёплого пола и горячего водоснабжения. Данные действия сделают систему высокоэффективной и обязательно приведут к экономии теплоносителя .

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Производители

На рынке можно найти модели рассматриваемых устройств различных компаний, как зарубежных, так и отечественных.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Из наиболее популярных производителей клапанов балансировки можно выделить бренды BROEN (Дания) и Danfoss (Дания), а также Vexve (Финляндия), GIACOMINI (Италия), ADL (Россия) . Рассмотрим подробнее некоторых из них.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Комплект BROEN BALLOREX DP и BALLOREX FODRV 50

BROEN – это компания из Дании. Её серия Ballorex Venturi представлена высокоточными ручными клапанами балансировки. Это устройства, представляющие собой, во-первых, вентиль с настройкой ручного типа, во-вторых, запорный шаровой кран.

p, blockquote 19,0,0,1,0 —>

Серия Ballorex DP – это автоматические балансировочные вентили . Они монтируются на контуре обратки и обеспечивают требуемый перепад давления при разных нагрузках на кольце циркуляции. Из-за наличия зональной настройки баланса возможен запуск устройств в несколько этапов. С применением автоматических моделей различные шумы, вызываемые повышенным давлением, удаляются.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

Vexve – это лидирующая финская компания, которая поставляет на рынок трубопроводную арматуру с 1960 года. На сегодняшний день 80 % всей продукции идёт на экспорт в Италию, Германию, Чехию, Россию, Китай, Литву и другие страны.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Danfoss – это компания из Дании, которая с 1933 года занимается производством и выпуском клапанов балансировки статического и динамического типов для разных трубопроводных магистралей инженерного оснащения зданий (отопительных систем, холодного и горячего водяного снабжения вентиляционных и кондиционирующих устройств, горячего и холодного водопроводов). Данфосс – это бесспорный лидер на рынке многих стран, включая РФ.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

GIACOMINI берёт своё начало в 1951 году. Это итальянский производитель с товарным оборотом около 170 млн. евро, из которых 80 % приходится на зарубежные рынки. Компания имеет три завода в Италии, 18 международных филиалов, 900 сотрудников и каждодневно обрабатывает 90 тонн латуни. Эти показатели ставят GIACOMINI в один ряд с лидерами мирового масштаба в своей сфере выпуска элементов и систем для обогрева, водяного снабжения для использования в жилом и промышленном секторах и сфере услуг.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

ADL является отечественным производителем в области разработки, производства и поставок инженерного оборудования для секторов ЖКХ и строительства. Компания основана в 1994 году. Её продукция проходит 100 % контроль качества в соответствии с действующей нормативно-технической документации.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Ручной балансировочный клапан VIR 9505 и автоматический ГРАНБАЛАНС® КБА

Балансировочный клапан для системы отопления – это довольно полезный и востребованный прибор. Однако устанавливать его требуется с умом. Допустим, на нефункционирующие контуры, настроенные при помощи шайб, данный вентиль монтировать нерационально. В случае демонтажа, когда к контурам добавляются новые устройства отопления или ведётся новое строительство, для регулировки необходимо пользоваться балансировочными клапанами.

Балансировочный клапан для настройки системы отопления

Обычными шаровыми кранами нельзя регулировать поток воды в трубах или радиаторах. Но для правильного распределения теплоносителя по батареям такая регулировка необходима. Ручной балансировочный клапан (иначе – вентиль) как раз и служит для настройки системы водяного отопления. В публикации мы расскажем, где ставится балансовый кран и как его правильно использовать при балансировке отопительной сети частного дома.

Зачем нужны балансировочные вентили

Сразу оговоримся, что далеко не каждая система требует балансировки как таковой. Например, 2—3 коротких тупиковых ветви с 2 батареями на каждой способны сразу включиться в нормальный рабочий режим при условии, что верно подобраны диаметры труб, а расстояния между приборами небольшие. Теперь давайте разберем 2 ситуации:

1. К котлу подключены 2—4 ветви отопления неравной длины с числом радиаторов от 4 до 10.
2. Тот же расклад, но с батареями, оснащенными термостатическими вентилями (описаны в другой публикации).

Пример тупиковой схемы с плечами неравной длины и нагрузки. На последнем радиаторе короткой ветви тоже нужен балансовый вентиль

Поскольку основная масса воды всегда течет по пути наименьшего гидравлического сопротивления, в ситуации №1 большее количество тепла получат первые отопительные приборы, расположенные близко к котлу. Если поступление теплоносителя к этим радиаторам не ограничить, то последние батареи в цепочке нагреются гораздо слабее, разница температур между ними может составить 10 °С и более.

Чтобы направить к дальним батареям требуемое количество теплоносителя, на подводках к ближним приборам ставятся радиаторные балансировочные вентили, изображенные на фото. Они ограничивают проток воды, частично перекрывая проходное сечение труб и увеличивая гидравлическое сопротивление участка.

Таким же образом регулируется подача теплоносителя в системах с пятью и более тупиковыми ветвями. На врезках, приближенных к теплогенератору, устанавливаются ручные балансировочные краны, предназначенные для трубопроводов. Частично перекрывая проход воде, они направляют основной поток дальше по магистрали.

Ситуация №2 сложнее. Установка радиаторных термостатов с головками позволяет менять расход теплоносителя в автоматическом режиме по мере необходимости. Но представьте, что в ближней к котлу комнате распахнулось окно, температура воздуха упала, а терморегулятор полностью открылся. Тогда в последнем помещении тоже станет холоднее, ведь ему не хватит тепла, отнятого первой батареей.

Задача вентилей – ограничить расход теплоносителя на стояки (или горизонтальные ветви)

На длинных ветвях с большим числом отопительных приборов, оборудованных термоголовками, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления, как это сделано выше на схеме.

Регуляторы, связанные капиллярными трубками с балансовыми кранами, реагируют на уменьшение/увеличение расхода воды и поддерживают давление в обратке на одном уровне. Тогда всем потребителям хватает теплоносителя, несмотря на срабатывание термоклапанов. О пользе таких регулировочных кранов подробно рассказывается в видео:

Где нужно ставить клапан

В большинстве частных домов используются только ручные радиаторные вентили. Их вполне достаточно, чтобы настроить нормальную работу водяного отопления в коттеджах площадью до 500 м². Монтаж балансовых кранов магистрального типа производится в таких случаях:

• в зданиях с разветвленной отопительной сетью, состоящей из множества стояков;
• в многоквартирных домах, обогреваемых собственной котельной;
• при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Когда мы разобрались с назначением балансировочных вентилей, укажем конкретные места их установки. Радиаторные краны нужно ставить на выходе батарей, а магистральные – на обратной трубе с охлажденным теплоносителем. Если же элемент задействован в паре с автоматическим регулятором давления, то он может стоять как на подающем, так и обратном трубопроводе в зависимости от спроектированной схемы.

Пример схемы с групповой балансировкой стояков

Справка. В алюминиевых и стальных радиаторах с нижним подключением балансировочный кран встроен в специальную фурнитуру, предназначенную для присоединения подводок к таким приборам.

Выделим моменты, когда ставить регулирующие клапаны не нужно:

• в тупиковых системах небольшой протяженности с равными по гидравлике «плечами»;
• если все батареи оснащены термостатическими клапанами с преднастройкой;
• на последнем (тупиковом) радиаторе;
• в системах отопления коллекторного типа.

Специальная арматура для нижнего подключения оснащается встроенными балансирующими клапанами

Терморегуляторы с преднастройкой, стоящие на подаче воды в батарею, одновременно играют роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора достаточно установить отсекающий шаровой кран. Такая же арматура монтируется на подводках последнего в цепочке радиатора, поскольку регулировать его бессмысленно, он должен быть открыт полностью.

Конструкция и принцип работы

Радиаторный кран, предназначенный для ручной балансировки отопления, состоит из таких деталей:

1. Латунный корпус с резьбовыми патрубками для подключения труб. Внутри методом литья выполнено седло – вертикальный круглый канал, немного расширяющийся кверху.
2. Запорно-регулирующий шпиндель с рабочей частью в виде конуса, входящего при закручивании в седло и ограничивающего поток воды.
3. Уплотнительные кольца из резины EPDM.
4. Защитный пластиковый или металлический колпачок.

На рисунке представлен вентиль фирмы Caleffi (сайт – https://www.caleffi.com)

Примечание. Все известные производители – Danfoss, Herz, Caleffi и другие – предлагают клапаны 2 типов – прямые и угловые. Принцип работы одинаковый, меняется лишь форма.

Подробнее устройство балансировочного клапана показано выше на схеме. По ней видно, что вращение шпинделя ведет к увеличению либо уменьшению проходного сечения, так и выполняется регулировка. Число оборотов от закрытого до максимально открытого положения – от 3 до 5 в зависимости от производителя крана. Чтобы поворачивать шток, нужно использовать обычный или специальный ключ в виде шестигранника.

Магистральные краны отличаются от радиаторных размерами, наклонным положением шпинделя и штуцерами, предназначенными для:

• слива теплоносителя;
• подсоединения измерительных приборов;
• подключения капиллярной трубки от регулятора давления.

Устройство магистрального вентиля для балансировки ветвей отопления

Для справки. Сливным патрубком оснащаются также и радиаторные модели клапанов, например, от бренда Oventrop.

Ассортимент балансовых кранов постоянно расширяется за счет появления новых высокотехнологичных изделий. Пример – вертикальный клапан Caleffi итальянского производства, оборудованный расходомером.

Вентиль Caleffi с расходомером можно монтировать в 2 положениях – горизонтальном и вертикальном

Как отбалансировать радиаторную сеть

Обычно монтажники систем отопления устанавливают расход теплоносителя на батареях простым способом: делят число оборотов балансировочного вентиля на количество отопительных приборов и таким способом рассчитывают шаг регулировки. Двигаясь от последнего радиатора к первому, закрывают краны с полученной разницей в оборотах.

Пример. Имеем на одном «плече» тупиковой системы 5 радиаторов с ручными клапанами Oventrop на 4.5 оборота шпинделя. Делим 4.5 на 5, получаем шаг регулировки около 0.9 оборота. Значит, предпоследний отопительный прибор открываем на 3.6 оборота, третий – на 2.7, второй – на 1.8, первый – на 0.9 оборота.

Способ довольно приблизительный и не учитывает различную мощность батарей, а потому может применяться в качестве предварительной настройки с корректировкой в процессе эксплуатации.

Точнее отбалансировать отопление поможет контактный термометр, измеряющий температуру поверхности труб и батарей

Наш опытный эксперт Владимир Сухоруков предлагает другую методику, базирующуюся на измерении реальной температуры поверхности обогревателей. Пошагово инструкция по балансировке выглядит так:

1. Максимально откройте все балансировочные клапаны и выведите систему в рабочий режим с температурой подачи 80 °С.
2. Контактным термометром замерьте температуру всех отопительных приборов.
3. Полученную разницу устраняйте, закручивая краны первых и средних радиаторов, конечные не трогайте. Ближнюю батарею откройте на 1—1.5 оборота вентиля, средние – на 2—2.5.
4. Дайте системе адаптироваться под новые настройки в течение 20 минут и повторите замеры. Ваша задача – добиться минимальной температурной разницы между дальней и ближайшей к котлу батареей.

Примечание. Погода и температура на улице не играет роли, важна лишь разница в нагреве радиаторов. Кстати сказать, в обычном рабочем режиме при 50—70 °С на подаче дельта температур станет еще меньше. Как система гидравлически уравновешивается с помощью балансировочных вентилей, смотрите на видео от эксперта:

Заключительный вывод

Если вы самостоятельно занимаетесь монтажом отопления, то наверняка столкнетесь с балансировкой. Когда на всех радиаторах, кроме последнего, стоят балансировочные клапаны, процедура не доставит больших хлопот. Лучше брать вентили, регулируемые ключом либо отверткой, а не пластиковой рукояткой, чтобы до них не добрались дети. Не исключено, что зимой положение шпинделей придется корректировать, ведь теплопотери в помещениях бывают разными. Единственный нюанс: не делайте резких движений и открывайте краны в холодных комнатах потихоньку, по ¼ оборота.