Радиаторные клапаны: функции и устройство

Как устроен клапан для радиатора отопления? Какие разновидности запорно-регулирующей арматуры предлагает современный рынок? Вообще, какие функции выполняет обвязка радиатора? Давайте попробуем ответить на эти вопросы.

Одна из возможных схем подключения радиатора.

Элементы обвязки

Отопительный прибор в разных конфигурациях контура может комплектоваться:

• Запорными клапанами — обычными шаровыми кранами, предназначенными для полного отключения прибора от контура. Шаровый кран имеет всего два рабочих положения — «открыто» и «закрыто».

Уточним: регулировка проходимости с помощью этой арматуры в принципе возможна, однако сильно затруднена из-за невозможности точной настройки положения затвора крана.
Кроме того, промежуточные положения затвора ускоряют износ седел (тефлоновых или фторопластовых колец в корпусе вентиля) содержащимися в теплоносителе взвесями.

Шаровые краны нежелательно использовать для регулировки теплоотдачи.

• Дросселями. Дроссель, или радиаторный регулирующий клапан, допускает ручную настройку проходимости подводки и позволяет гибко регулировать теплоотдачу прибора.
• Термостатами. Термоклапан для радиатора отопления делает возможной автоматическую регулировку теплоотдачи в зависимости от температуры в помещении.
• Воздушным клапаном с ручным управлением (краном Маевского), который служит для стравливания воздуха.
• Автоматическим воздухоотводчиком, выполняющим те же функции без участия владельца.

Устройство и принцип работы

Шаровый кран

Его затвор — хромированный латунный шар с высококачественной обработкой поверхности. Для уменьшения трения при повороте затвора и для герметизации его соединения с корпусом служит пара седел — колец из термостойкого пластика с низким коэффициентом трения. Шток снабжен рукояткой и уплотнен кольцом из того же пластика или термостойкой резины.

Так устроен шаровый кран.

Дроссель

Регулировочный клапан для радиаторов представляет собой, в сущности, разновидность винтового вентиля: снабженный резьбой шток при вкручивании постепенно перекрывает отверстие в седле. Устройство диктует требования к установке дросселя: теплоноситель должен поступать к седлу снизу; направление его движения указывается стрелкой на корпусе.

Радиаторный угловой клапан служит для дросселирования подводки.

Полезно: дроссели могут применяться как для подстройки теплоотдачи в зависимости от погодных условий, так и для разовой балансировки отопительных приборов (например, в двухтрубных системах отопления, где для равномерного нагрева батарей проходимость подводок ближних к котлу приборов приходится искусственно ограничивать).

Термостатический клапан

Это разновидность дросселя, чье устройство подразумевает изменение рабочего положения штока дополнительным приспособлением — термоголовкой.

Термоголовка

Приспособление работает в дуэте с термостатическим клапаном.

В продаже можно встретить две разновидности термостатических головок:

• Сильфонная использует для изменения положения штока удлинение сильфона, заполненного жидкостью или газом с высоким коэффициентом теплового расширения. Невысокая цена (от 400 рублей) соседствует с ограниченной функциональностью: термоголовка этого типа способна лишь круглосуточно поддерживать заданную температуру. Для подстройки служит шкала с указанной на ней степенью нагрева воздуха.

Сильфонная головка в разрезе.

• Электронная термоголовка для мониторинга температуры использует термопару — последовательно соединенные проводники из двух разных металлов; при перепаде температур между участками такой цепи возникает слабый ток. Сигнал с термопары обрабатывается микроконтроллером и используется для управления миниатюрным сервоприводом.

Небольшой рабочий ток (не более 100 мА) позволяет использовать в качестве источников питания пару батареек форм-фактора АА.

Стоимость электронной термоголовки варьируется от 2 до 4 тысяч рублей. Устройство позволяет программировать суточные и недельные циклы работы.

Программируемая электронная термоголовка.

Обратите внимание: при монтаже своими руками термоголовка устанавливается таким образом, чтобы она находилась вне восходящего потока от радиатора или подводки.
Инструкция , как несложно догадаться, связана с тем, что дополнительный нагрев собьет ее калибровку и заставит поддерживать более низкую температуру в помещении.

Кран Маевского

Этот игольчатый дроссельный клапан выполнен, как правило, из латуни (иногда с пластиковыми деталями). При выкручивании штока воздух выходит вдоль канала с резьбой в небольшое отверстие сбоку крана.

Автоматический воздухоотводчик

Поплавок в рабочей камере меняет свое положение в зависимости от уровня воды в ней. Он соединен тягой с клапаном, перекрывающим выход из камеры: при нижнем положении поплавка выход открыт, при верхнем — закрыт.

Схема работы автоматического воздушника.

Экзотика

Еще несколько устройств применяются сравнительно редко и малоизвестны широкой публике.

• Термоэлектрический привод клапана радиатора отопления может использоваться с любыми дросселирующими клапанами. Он представляет собой сервопривод с внешним управлением, питающийся от батареек или сети переменного тока.

На фото — закрытый термоэлектрический клапан.

• Внутренний пружинный клапан для радиатора — нержавеющая заслонка с пружиной, перекрывающая коллектор первой секции при вкручивании в нее проходной пробки. Цель ее установки — ограничить циркуляцию через нижний коллектор прибора, обеспечив его равномерный прогрев по всему объему. (См. также статью Коллекторная разводка труб: особенности.)

Заслонка ограничивает циркуляцию через нижний коллектор.

Клапан для нижнего подключения радиатора укомплектован термостатической головкой.

Заключение

Надеемся, что наш миниатюрный обзор запорно-регулирующей арматуры поможет читателю подобрать оптимальное оборудование для собственных целей. Дополнительную информацию, как обычно, можно найти в видео в этой статье. Успехов!

Регулятор температуры на радиаторе отопления: 5 ответов на вопросы по практическому применению

Зачем нужны терморегуляторы для радиаторов отопления? Как они работают? Как правильно установить регулятор температуры отопительного прибора? В статье нам вместе с читателем предстоит найти ответы на эти и некоторые другие вопросы.

Один из первых терморегуляторов — трехпроходной кран на подводке к батарее в хрущевке.

Зачем нужна регулировка

1. Для чего нужен терморегулятор для радиатора отопления?

Ответ не столь очевиден, как может показаться.

Да, разумеется, чаще всего он используется для снижения температуры воздуха в помещении при избыточно высокой температуре теплоносителя.

Регулировка необходима в следующих случаях:

• Если тепловая мощность прибора подобрана с запасом на случай экстремально сильных холодов;

Размер радиаторов подбирается в расчете на наиболее холодные дни. Большую часть отопительного сезона пиковая тепловая мощность просто не нужна.

• Если на улице оттепель;
• Кроме того, регулятор на радиатор отопления полезен на время испытаний теплотрассы на температуру. Они проводится ежегодно незадолго до окончания отопительного сезона и необходимы для выявления дефектов теплотрасс и отопительных контуров, делающих их чувствительными к предельно высоким температурам зимнего температурного графика.

На время испытаний отключается горячее водоснабжение, а центральное отопление продолжает работать в штатном режиме. Именно с этими испытаниями связана существенная часть жалоб на злых жилищников: «на улице тепло, а батареи греют вовсю».

Ежегодные испытания проводятся незадолго до окончания отопительного сезона.

Автономное отопление

Регулировка температуры отдельных приборов полезна и для автономных отопительных систем. Казалось бы, проще маневрировать режимом отопительного котла: ведь при увеличении уличной температуры потребность дома в тепле падает. Ан нет: в ряде случаев удобнее настроить режим работы вполне конкретной батареи.

Самый очевидный сценарий — ограничение температуры в неиспользуемых помещениях. Полное отключение отопления приведет к промерзанию углов и оконных откосов, за которым неизбежно последует появление грибка, а вот снижение температуры в помещении до минимальных значений (16-18 градусов) позволит избежать возможных неприятностей.

Незаселенную комнату нет смысла отапливать наравне с жилыми помещениями.

Радиаторы отопления с регулятором температуры позволяют заметно сократить расход тепла и, соответственно, затраты на отопление. Экономия достигает 30-40%.

Кроме того, терморегуляторы нужны для балансировки тупиковых систем отопления. Здесь необходимо небольшое лирическое отступление.

Двухтрубные системы отопления (с отдельными розливами подачи и обратки) делятся на тупиковые (в которых теплоноситель при переходе из подающей в обратную нитку меняет направление движения на 180 градусов) и попутные (в которых он продолжает движение в том же направлении).

Тупиковая разводка. Вариант для двухэтажного дома.

Тупиковая схема необходима, если контур разрывается панорамным окном или высоким дверным проемом.

Попутная схема, или петля Тихельмана, представляет собой несколько параллельных малых контуров одинаковой длины. Благодаря этой особенности все подключенные к нему отопительные приборы имеют примерно одинаковую температуру.

Попутная схема, или петля Тихельмана.

В тупиковой же схеме малые контуры имеют разную длину, благодаря чему владелец дома сталкивается с парой неприятных проблем:

• Ближние к котлу радиаторы всегда нагреты заметно сильнее дальних;
• В сильные морозы возможна остановка циркуляции через дальние отопительные приборы с их последующей разморозкой. Прецеденты на моей памяти были, и не раз.

Последствия остановки циркуляции в контуре.

Для решения этих проблем используется балансировка системы отопления — искусственное ограничение проходимости подводок ближних к котлу батарей. В этом случае теплоноситель распределяется по участкам контура более равномерно, температура радиаторов выравнивается, а остановка циркуляции через дальние приборы делается невозможной.

Балансировка — искусственное ограничение проходимости подводок ближних к источнику тепла отопительных приборов.

Запорно-регулирующая арматура

Разновидности

1. Какой запорно-регулирующей арматурой может выполняться регулировка температуры батареи отопления?

Для этой цели штатно используются:

Игольчатый дроссель представляет собой винтовой вентиль с металлическим клапаном конической формы. Регулировка предельно проста: шток с клапаном вкручивается и выкручивается, при этом ограничивая поток теплоносителя через отверстие в седле.

Устройство игольчатого дросселя.

Термоголовка — это автоматический регулятор, позволяющий ориентироваться не на проходимость подводки, а на температуру воздуха в комнате.

Принцип работы недорогих термостатических головок использует расширение твердых тел, газов и жидкостей при нагреве:

• При достижении целевой температуры расширяющееся рабочее тело термоголовки выдавливает клапан к седлу и перекрывает поток теплоносителя;
• При охлаждении клапан отодвигается от седла возвратной пружиной, и отопительный прибор начинает нагреваться.

Грубая регулировка температуры срабатывания осуществляется обычным винтовым механизмом, приближающим или удаляющим клапан от седла.

Механическая жидкостная термоголовка.

Кроме того, в продаже можно встретить электронные термоголовки с термодатчиком и питающимся от гальванического элемента сервоприводом. Их легко узнать по экрану, на котором показывается заданная или текущая температура в помещении.

1. Сколько стоят дроссели и термоголовки?

Вот примерные цены на конец 2016 года на продукцию Valtec:

Элемент запорно-регулирующей арматуры (размер резьбы 1/2 дюйма)	Цена
Клапан ручной регулировки	300 рублей
Термостатический клапан без термоголовки	600 рублей
Термоголовка без клапана механическая	700 — 1200 рублей
Термоголовка без клапана электронная	2000 — 5000 рублей
Комплект из термостатического клапана и механической термоголовки	От 1200 рублей

Полипропиленовый угловой дроссель стоимостью 284 рубля (размер 1/2 дюйма).

Жидкостная термоголовка стоимостью 900 рублей.

Альтернативы

1. Чем еще можно регулировать проходимость подводки к отопительному прибору или контура отопления?

Для регулировки проходимости отдельных участков контура в отопительной системе нештатно могут применяться:

• Винтовые вентиля;
• Шаровые и пробковые краны;

Латунные пробковые краны.

Подчеркну еще раз: применение в качестве дросселей для всех перечисленных элементов запорной арматуры является нештатным режимом.

• У винтового вентиля полуоткрытый клапан будет непрерывно двигаться в турбулентном потоке теплоносителя, поскольку он закреплен на штоке подвижно. Как правило, дросселирование винтовым вентилем заканчивается отрывом клапана, после которого вентиль перестает закрываться или открываться;

Разобранный винтовой вентиль. Клапан закреплен на штоке подвижно и при биении в турбулентном потоке рано или поздно оторвется.

• Согласно заверениям производителей, у шарового крана полуоткрытое положение затвора обычно приводит к износу фторопластовых или тефлоновых колец, обеспечивающих герметичность в закрытом положении — с вполне предсказуемыми последствиями. Реже попавшая между затвором и корпусом окалина просто мешает крану закрыться;

Устройство шарового крана. В полуоткрытом положении поток воды с абразивными частицами изнашивает уплотнительные кольца.

Однако используемые мной для ограничения расхода воды шаровые краны на подводках водоснабжения работают в полуоткрытом положении последние четыре года и до сих пор не проявляют признаков неисправностей.

Кран, ограничивающий максимальный расход воды через смеситель, находится в полузакрытом положении последние четыре года и все еще исправен.

• Для полузакрытых задвижек характерно падение щечек, полностью перекрывающих проход для теплоносителя.

Чтобы щечки в полуоткрытом положении задвижки не упали, вначале полностью закройте ее, а потом медленно выкручивайте шток с непрерывным контролем перепада давлений по манометру.

Монтаж

1. Сложна ли установка терморегулятора на радиатор отопления своими руками?

Она ничуть не труднее, чем монтаж обычного вентиля на резьбовых соединениях. Наружная резьба на подводке (уголке, тройнике и т.д.) подматывается сантехническим льном или полимерной нитью-герметиком (например, Тангит Унилок), после чего терморегулятор наворачивается на нее рожковым, разводным или трубным ключом.

Тангит Унилок — идеальная подмотка для резьб на отоплении.

• Не используйте для подмотки металлических резьб ленту ФУМ. Инструкция связана с тем, что она дает течь при минимальном обратном ходе резьбы;
• Нанесите на намотанный по резьбе сантехнический лен немного любой быстросохнущей краски на органическом растворителе. Краска, пропитав органическое волокно, помешает ему загнить при отключенном отоплении и выгореть при включенном;

Пропитанная краской льняная подмотка сохранит герметичность на десятилетия.

• Собирая резьбовое соединение, не используйте чрезмерных усилий. Латунные корпуса запорной арматуры не отличаются прочностью и легко дают трещины;

Латунный корпус крана лопнул при сборке резьбового соединения.

• Для алюминиевой или биметаллической батареи лучше купить угловой терморегулятор с американкой (накидной гайкой с резиновой или силиконовой прокладкой). Американка заметно упростит и ускорит демонтаж радиатора на время ремонта в комнате или при его неисправности;

На фото — угловой регулирующий клапан с американкой.

• Монтируя термоголовку, расположите ее вне потока восходящего воздуха от радиатора и подводки. Нагрев внешним источником тепла уменьшит точность регулировки температуры воздуха в помещении.

Обратите внимание на положение термостатической головки.

Заключение

Как видите, терморегуляторы просты в монтаже и вполне способны обеспечить заметную экономию ваших средств. Узнать о них больше вам поможет видео в этой статье. Жду ваших комментариев. Успехов, камрады!