Запорно-регулирующая арматура для системы отопления

Нормальное функционирование любой системы водяного отопления невозможно без запорно — регулирующей арматуры. Эти элементы присутствуют на всех участках схемы начиная от обвязки котельной установки и заканчивая самым последним радиатором. Данный материал посвящен вопросу, какая применяется запорная арматура для отопления и что за функции она выполняет в том или ином случае.

Виды запорно-регулирующей арматуры

Для начала оговоримся, что в данной теме мы рассматриваем только элементы отопительных схем частных домов и квартир, поскольку в общем случае спектр применяемой арматуры достаточно широк. Провести ее обзор в рамках одной статьи будет затруднительно.

Виды кранов для отопления

Итак, запорно-регулирующая арматура – это элементы системы, предназначенные для управления потоком теплоносителя путем частичного или полного перекрывания проходного сечения трубопроводов.

По большому счету, все элементы управления потоками, устанавливаемые в отопительных системах частных домов, можно разделить на такие группы:

• запорные;
• запорно-регулирующие;
• смесительно-регулирующие.

Не стоит смешивать такие понятия, как запорно-регулируемая арматура и контрольно-измерительные приборы (термометры, манометры). Также никакого отношения к управлению теплоносителем не имеют различные предохранительные и воздухоотводные клапаны, фильтры – грязевики и приборы учета.

Запорная арматура

Самым распространенным примером запорного устройства может служить простой шаровой кран. Рабочих положений у него только 2: «открыто» или «закрыто». Благодаря своей конструкции в открытом состоянии кран пропускает через себя поток жидкости без изменения ее направления и проходного сечения. Представляет собой корпус из латуни со встроенным элементом в виде шара с отверстием, вращающегося штоком с рукояткой, как показано на схеме:

Разрез запорной арматуры

Стальной полированный шар уплотнен полимерным материалом и способен поворачиваться на 90º. Как видно из схемы, устройство регулирующей арматуры также позволяет перекрывать поток не полностью, но такой способ регулирования использовать не принято. Во-первых, он слишком грубый, а во-вторых, отверстие шара, повернутое на какой-то угол, создает высокое гидравлическое сопротивление потоку жидкости.

Запорный кран с фильтром

Для справки. Современные шаровые краны производятся в многофункциональных исполнениях: со встроенным сливным штуцером, краном Маевского, сетчатым фильтром и даже электроприводом. Кроме того, существуют трехходовые шаровые краны, могущие переключать потоки в разных направлениях. Последние 2 модификации применяются в индивидуальных системах достаточно редко.

Кран с тремя ходами

В системах водяного отопления запорные шаровые краны используются в таких местах:

• отсечения радиаторов от системы с целью их периодического обслуживания;
• для отключения ветвей и стояков;
• перекрывания потока для снятия или ремонта теплового и насосного оборудования, расширительных баков;
• для опорожнения и пополнения системы.

Кран с электроприводом

Также к запорным устройствам относятся обратные и различные отсечные клапаны с электрическим приводом. Следует отметить, что в системах частных домов и квартир очень редко устанавливается запорная и регулирующая арматура с электроприводом, разве только в сложных и разветвленных схемах, управляемых автоматикой.

Что же до обратных клапанов, то их задача – пропускать в одну сторону теплоноситель в полном объеме, а в другую – наглухо перекрывать. Место установки элементов – схемы обвязки котлов и другие частные случаи, когда нужно избежать обратного движения воды.

Запорно-регулирующие элементы систем

К таковым относятся следующие устройства:

• балансировочные вентили;
• автоматические регуляторы перепада давления;
• термостатические радиаторные клапаны.

Перечисленные типы запорно-регулирующей арматуры призваны осуществлять количественное регулирование теплоносителя. То есть, частично перекрывая проходное сечение трубопровода, эти элементы обеспечивают определенный расход воды, поступающей на участок системы или в отопительный прибор. Балансировочные вентили ставятся как на выходе из батарей, так и в начале ветви или стояка системы, как правило, – на обратной магистрали.

При большом количестве батарей диспозиция может измениться и установка запорно-регулирующей арматуры производится с применением автоматических регуляторов перепада давления. Они ставятся совместно с вентилями и соединяются с ними капиллярной трубкой. Балансовый вентиль обеспечивает потребный расход теплоносителя на ветку или стояк, а регулятор корректирует его в соответствии с работой радиаторных термостатов.

Применение автоматического клапана

Автоматические термостатические клапаны – это арматура для радиаторов, уменьшающая или увеличивающая проток горячей воды через батарею в зависимости от температуры в помещении.

Клапаны с термоголовками

Устанавливается на подающей подводке и может дополнительно оснащаться термоголовкой и выносным терморегулятором для более точного управления расходом теплоносителя. Считается неотъемлемым элементом современных схем и одним из главных средств экономии энергоносителей.

Смесительно-регулировочная арматура

Ярким представителем этой группы устройств является термостатический трехходовой клапан. Его задача – качественное регулирование теплоносителя, то бишь, по температуре, а не по расходу. Трехходовой клапан действует не так, как запорно-регулирующий кран, он работает как смесительный узел. Настроенный выдавать теплоноситель определенной температуры, элемент смешивает два потока в необходимых пропорциях.

Смесительный узел отопления

Устройство представляет собой латунный корпус с тремя патрубками, внутри которого находится шток, управляемый термостатическим приводом. Шток проходит через 2 седла, регулируя протекание сквозь них нужного количества воды из двух патрубков, чтобы в третьем получить смесь установленной температуры.

Принцип работы трехходового клапана

Надо сказать, что не каждая система отопления нуждается в подобной арматуре. Сфера применения смесительных устройств – поддержание температуры в контурах теплых полов, отдельных радиаторах или целых группах отопительных приборов, а также в малых циркуляционных контурах твердотопливных котлов. А вообще, все частные случаи использования смесительных клапанов перечислить довольно трудно, поскольку их может быть очень много в современных схемах водяного отопления.

Заключение

Функции, что выполняет запорная и регулирующая арматура для систем отопления, являются жизненно важными. Еще не придумано ни одной схемы обогрева частного дома либо квартиры, где можно было бы обойтись без кранов, вентилей и клапанов. До тех пор, пока будет существовать водяное отопление, арматура не потеряет своей актуальности.

Запорно-регулирующая арматура для отопления

Когда лучше выполнять замену батарей

Итак, начнем, для начала рассмотрим самый простой случай, когда батареи необходимо заменить в ходе ремонта квартиры. Замену батарей лучше всего выполнять на этапе окончания черновой отделки, то есть когда выполнена штукатурка стен и залита стяжка. Очень часто бывает, что старый отопительный прибор (конвектор или чугунный радиатор) мешает отштукатурить стену за ним, в таком случае нужно выполнить штукатурку везде где это возможно вокруг старого радиатора, для того чтобы установщик радиатора понимал на каком уровне идет стена и установил радиатор как на необходимом расстоянии от стены так и параллельно ей. Пространство за радиатором штукатурить сняв новый радиатор уже после монтажа.

Следует также понимать технологический процесс, что сначала устанавливается радиатор на кронштейны, к нему на накидной гайке шарового крана присоединяются заготовки новых отводов и только потом отводы привариваются к стояку. А не наоборот. Причина — необходимость четкой соосности отводов и коллекторов радиатора. Пример работы, которую я переделывал, в которой не соблюдался требуемый технологический процесс.

Расход тепла на вентиляцию

Чтобы узнать, сколько тепла теряет частный дом в целом, надо сложить потери всех его комнат. Но это еще не все, ведь надо надо учесть и нагрев вентиляционного воздуха, который тоже обеспечивается системой отопления. Чтобы не вдаваться в дебри сложных расчетов, предлагается узнать этот расход теплоты по простой формуле:

Qвозд = cm (tв – tн), где:

• Qвозд – искомое количество теплоты на вентиляцию, Вт;
• m – количество воздуха по массе, определяется как внутренний объем здания, помноженный на плотность воздушной смеси, кг;
• (tв – tн) – как в предыдущей формуле;
• с – теплоемкость воздушных масс, принимается равной 0.28 Вт / (кг ºС).

Для определения потребности в тепле всего здания остается сложить величину QТП для дома в целом со значением Qвозд. Мощность же котла принимается с запасом на оптимальный режим работы, то есть, с коэффициентом 1.3. Тут надо учесть важный момент: если вы планируете использовать теплогенератор не только для отопления, но и для подогрева воды на ГВС, то запас мощности должен быть увеличен. Котел обязан эффективно работать сразу в 2 направлениях, а потому коэффициент запаса надо принимать не менее 1.5.

Как регулировать балансировочный кран в системе отопления

Настройка механического балансира

Перед тем как настраивать баланс радиаторной сети необходимо изучить инструкцию к клапану, которая прилагается при его покупке. В ней обозначена схема регулировки, если пользователь правильно все установит, то сможет реально снизать затраты на тепловую энергию. Регулировку клапана можно выполнить двумя способами.

Первый способ регулировки клапана

Это самый простой и проверенный вариант регулировки, который рекомендуют опытные настройщики теплового режима в водяных сетях теплоснабжения. Для этого потребуется разделить количество оборотов клапана на число батарей, установленных в контуре нагрева по периметру комнаты. Такой прием даёт возможность правильно определять шаг алгоритма настройки. Метод состоит в закрытии всех вентилей в обратном порядке — от крайней к первой батареи по отношению к источнику нагрева.

Например, для тупиковой схемы, имеющей 4 радиатора, оснащенные механическими балансировочными клапанами и регулировкой шпинделя 4.5 оборота:

4.5:4 = 1.1 оборота

1. Первый балансировочный вентиль – 1.1 оборот.
2. Второй балансировочный вентиль – 2.2 оборот.
3. Третий балансировочный вентиль – 3.3 оборот.
4. Четвертый балансировочный вентиль – 4.5 оборот.

Второй способ настройки балансира

Существует еще один, очень качественный способ балансировки. Выполняется он намного быстрее, и содержит в себе способность учета некоторой специфики месторасположения батареи. Единственно, что для его выполнения потребуется — термометр контактного типа.

Полный процесс проходит в такой очередности:

1. Открывают все вентиля и дают возможность сети войти в температурное равновесие с рабочей температурой, например, в 80 С.
2. Измеряют температуру всех приборов отопления.
3. Устраняют разницу методом перекрытия первых и средних кранов. Крайние клапаны не регулируются.
4. Обычно, первый клапан проворачивается не более чем на 1.5 об, а средние — на 2.5 об.
5. Дают возможность системе прийти в температурное равновесие в течение 20 мин
6. Производят замер температур и выполняют настройку клапанов дальше, если в этом будет необходимость.

Монтаж системы отопления

Описание монтажных работ мы начнем с установки и обвязки котла. В соответствии с правилами агрегаты, чья мощность не превышает 60 кВт, могут устанавливаться в помещении кухни. Более мощные теплогенераторы должны располагаться в котельной. При этом для источников тепла, сжигающих разные виды топлива и имеющих открытую камеру сгорания, нужно обеспечить хороший приток воздуха. Также требуется устройство дымохода для отвода продуктов горения.

Место, где будет находиться теплогенератор, необходимо выбирать с учетом минимально допустимых расстояний до стен или другого оборудования. Обычно эти промежутки указаны в руководстве, прилагаемом к изделию. Если этих данных нет, то придерживаемся таких правил:

• ширина прохода с лицевой стороны котла – 1 м;
• если не нужно обслуживать агрегат сбоку или сзади, то оставляем промежуток 0.7 м, в противном случае – 1.5 м;
• расстояние до ближайшего оборудования – 0.7 м;
• при размещении двух котлов рядом между ними выдерживается проход 1 м, друг напротив друга – 2 м.

Запорная арматура

Такой тип арматуры уменьшает/прекращает подачу теплоносителя в определённом месте трубопроводов или радиаторов. Делается это в принудительном порядке.

Как правило, представлена в виде краников, задвижных элементов с различными конструктивными особенностями. Выбирая модель запорной арматуры для систем отопления следует учитывать способ монтажа и материал, из которого она изготовлена.

Качественный элемент должен выдерживать пиковые температуры, которые способна выдать система и максимальный уровень давления. Эта информация фиксируется производителем в инструкции по эксплуатации или на корпусе запорной арматуры.

Запорная арматура — один из самых важных составляющих отопительной системы. Монтаж осуществляется по всему периметру в местах, где может потребоваться ограничение потоков теплоносителя.

Почти все заводы, выпускающие данные изделия, предоставляют широкий ассортимент моделей для выбора подходящей

Существуют особые параметры, на которые следует обращать внимание при покупке

Для присоединения к магистрали запорная арматура оснащена патрубками. Диаметр которых играет значимую роль. Устройство не должно вызывать какие-либо ограничения потока и объёма вода в открытом состоянии. От уровня регулировки зависит точность. Шаровые краны могут быть использованы для быстрой остановки потоков теплоносителя, а клиновидные позволяют выполнять постепенную регулировку объёмов подаваемой жидкости

Возможность монтажа автоматического регулирующего элемента открытия крана тоже принимается во внимание при выборе продукции

Важно не только понимать, как правильно осуществить монтаж, но и учитывать эксплуатационные качества арматуры, знать её устройство. Самостоятельные попытки произвести установку арматуры без особых навыков и знаний может повлечь за собой множество проблем

Например, неверно установленная арматура будет пропускать теплоноситель сквозь себя или воздух. Давление будет низким и расход жидкости увеличится. Не говоря уже о протечках и других неисправностях.

Типы кранов отопления

Использование таких элементов легко объясняется конструктивными особенностями и ассортиментом, представленным на рынке. Запорная арматура выражается в двух типах кранов:

Первые оснащены шаром, который имеет отверстие. Когда рукоять поворачивается, осуществляется регулировка диаметра внутри. Таким образом осуществляется регулировка силы потока жидкости в трубопроводной системе. Характеризуется данный элемент простотой в перекрытии потока.

Пример шарового крана с разъемным соединением

Штоковые, или вентили, используют для запирания шток, оснащённый прокладкой из резины или керамики. Чтобы прекратить/восстановить подачу воды, придётся выполнить несколько оборотов рукоятки. Этот элемент применим в качестве инструмента для более точной регулировки силы потока.

Установка и выбор арматуры выполняется с учётом эксплутационных параметров системы отопления. В противном случае, будет непросто добиться необходимого функционала и задач, поставленных перед арматурой.

Задвижки отопления

Внешне напоминают вентили, но отличаются более крупными размерами. Также иной внешний вид имеют внутренние каналы. За счёт волнового строения внутри, такие элементы обеспечивают исключительную защиту при заметных перепадах давления. Задвижки позволяют сохранить шток в целостности и обеспечить герметизацию арматуры. Их монтаж осуществляют на областях трубопровода, диаметр которых выше 100 мм.

Предназначение запорной сантехники

Запорная арматура предназначена для ручной регуляции подачи теплоносителя

В системах генерации тепла арматура запирающего типа выполняет роль регулятора подачи и движения теплоносителя, а также позволяет разомкнуть отопительный контур. Процесс отопления в этом случае становится контролируемым, увеличивается его рациональность и эффективность.

Запорный кран чаще всего монтируют на промежутке линии, где происходит обвязка батареи трубопроводом. Этот технический прием позволяет осуществлять регулировку нагрева радиатора и облегчает задачу проведения технического обслуживания и ремонта отопителя без надобности отключения всего теплового контура.

Смесительно-регулировочная арматура

Ярким представителем этой группы устройств является термостатический трехходовой клапан. Его задача – качественное регулирование теплоносителя, то бишь, по температуре, а не по расходу. Трехходовой клапан действует не так, как запорно-регулирующий кран, он работает как смесительный узел. Настроенный выдавать теплоноситель определенной температуры, элемент смешивает два потока в необходимых пропорциях.

Смесительный узел отопления

Устройство представляет собой латунный корпус с тремя патрубками, внутри которого находится шток, управляемый термостатическим приводом. Шток проходит через 2 седла, регулируя протекание сквозь них нужного количества воды из двух патрубков, чтобы в третьем получить смесь установленной температуры.

Принцип работы трехходового клапана

Надо сказать, что не каждая система отопления нуждается в подобной арматуре. Сфера применения смесительных устройств – поддержание температуры в контурах теплых полов, отдельных радиаторах или целых группах отопительных приборов, а также в малых циркуляционных контурах твердотопливных котлов. А вообще, все частные случаи использования смесительных клапанов перечислить довольно трудно, поскольку их может быть очень много в современных схемах водяного отопления.

Устройство запорных кранов

Чаще всего применяемая в системах распределения разного рода технологических жидкостей и газов запорно-регулируемая арматура устроена в виде шарового крана. Благодаря своим свойствам они необходимы для правильного функционирования установок в частных домах, производственных помещениях, на промышленных предприятиях и везде, где требуется водопровод, газоснабжение. Шаровые краны отключают подачу воды, с помощью рычага, перемещающего стальной шарик в седле клапана. Однако они не регулируют в должной степени скорость потока; они только закрывают или открывают поток. Благодаря своей характерной структуре они очень прочные и надежные. Их устойчивость к проявлению механических повреждений и минимальный риск загрязнения делает их долговечными, и гарантирует их функциональность в течение многих лет после установки.

По своей конструкции шаровой кран собирается в корпусе, имеющем проточку для седла, запорного шарика, рычага открытия клапана. Технологическая жидкость или газ протекают через отверстие в шаре, когда клапан открыт. Когда его закрывают, шарик перемещается в гнезде сторонами без отверстия и блокирует поток. Для перекрытия достаточно поворота рычага на четверть оборота. Эта функция чрезвычайно важна в случае поломки, такой как разрыв трубы, когда поток воды должен быть закрыт быстро, чтобы предотвратить утечку.

Самые популярные типы шаровых кранов:

• полудюймовый шаровой кран – такой шаровый кран применяется в гидросистемах для подсоединения гидравлических систем в домах, квартирах, разводки водоснабжения внутри зданий, находит применение и для систем отопления;
• двухдюймовый шаровой кран – устанавливается в качестве основного клапана в жилых домах, на вводе в промышленных зданиях и иных объектах на центральных трубопроводах;
• фланцевый шаровой кран – монтируется в распределительных устройствах, на трубах больших размеров для усиления механических соединений;
• шаровой кран с фильтром – помимо своей обычной функции он также фильтрует загрязнения.

Запорно-регулирующую арматуру при выполнении монтажных работ допускается устанавливать практически в любом положении – нужно только обратить внимание на правильное направление движения основной среды, которое должно соответствовать отметке на корпусе

Запорная арматура на отопление делает эффективной работу всего оборудования, входящего в систему, в значительной степени экономит энергетические и материальные ресурсы. Она устанавливается между радиаторами или трубами и бывает нескольких типов:

• шаровые краны с различной резьбой;
• запорные клапаны;
• поворотные затворы;
• фланцы и фитинги;
• обратные клапаны;
• задвижки.

Краны шаровые

Для удобства подключения радиаторов системы отопления выбирают краны шаровые из латуни. Подобная запорно-регулирующая конструкция выпускается с внутренней резьбой, накидной гайкой, воздуховыпускным устройством и заглушкой. Последние две применяются в тех случаях, когда нужно удалить воздух из системы или, наоборот, запустить в нее. Шаровые краны используются также при монтаже манометра.

Подобные устройства оснащены полнопроходными шарами. В каждом из них установлена особая система, которая защищает корпус от повреждений при замерзании воды и противодействует распространению бактерий, появляющихся в результате застоя жидкости в трубопроводе.

Большинство моделей шаровых кранов снабжены уплотнительными кольцами, которые контактируют друг с другом, а не с поверхностью корпуса. Благодаря этому повышается износостойкость всего крана. Запорно-регулирующая деталь этого типа содержит на корпусе важные сведения, касающиеся ее монтажа.

Запорные клапаны

Для подключения или отключения отдельного радиатора (с целью его демонтажа или профилактики) в системе отопления без ее опорожнения используют запорные клапаны. Они бывают двух видов: прямые и угловые. Изготавливают такие устройства из латуни с покрытием из никеля.

Некоторые модели комплектуют спускным краном (также изготовленным из латуни), с его помощью удаляют воду из радиатора или заполняют его жидкостью.

Шланговая насадка такой конструкции может поворачиваться в любую сторону.

Затворы поворотные

Это запорно-регулирующая арматура, выполненная в форме диска. Элемент поворачивается вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению движения теплоносителя. Поворотные затворы используются не только в отопительных системах, но и для водоснабжения.

Обратные клапаны

Подобные устройства используются для защиты системы от непредвиденных нагрузок, регулировки потока теплоносителя в трубопроводе. Они могут монтироваться в разных местах. Муфтовые клапаны из латуни имеют резьбу и прокладку, расположенную с входной стороны. Вся конструкция работает на пружине, которая держит шток. Он, в свою очередь, при некотором давлении утапливается, тем самым давая проход теплоносителю. Служит такое оборудование долго, стоит недорого.

Для подключения системы отопления используют обратные клапаны из латуни, с пружиной из нержавейки и пластиковым штоком. Устанавливают их в контур после циркуляционного насоса. Максимально допустимая температура для подобных механизмов — 120 °С.

Также такие элементы могут быть установлены на резервуары с высоким давлением.

Фланцы

Эти соединительные детали используют для подключения арматуры к трубам, соединения отдельных частей трубопровода, монтажа дополнительного оборудования. Выпускают их в форме диска или кольца с отверстиями. По форме они бывают плоские или воротниковые (с выступом, впадиной, шипом, пазом).

Изготавливаются из стали. Отличаются долговечностью, широким диапазоном температур, прекрасными противокоррозионными свойствами.

Фитинги

Фитинги – это соединительные элементы для трубопровода системы отопления. К ним относят:

• муфты (не изменяют направление трубопровода, имеют разные диаметры выходов);
• угольники (меняют направление на 45-90°);
• тройники (конструкции с 3 выходами для объединения труб различного диаметра под разными углами);
• крестовины (для 4 перпендикулярных друг другу труб или расположенных под определенным углом);
• заглушки (одеваются на конец трубы).

Задвижки

Конструкция этой детали включает в себя металлический корпус, управляющий рычаг, дисковый затвор. Подобный механизм снабжен запирающим элементом, расположенным перпендикулярно потоку теплоносителя. Регулирующая функция этого элемента не предусмотрена. Он работает в 2 положениях: «открыто» или «закрыто».

Сечение задвижек почти совпадает с диаметром труб. Такие элементы отличаются простотой конструкции, малым уровнем гидравлического сопротивления. Применять их особенно выгодно в магистральных трубопроводах.

На сегодняшний день все чаще для отопительных систем выбирают пластиковые и металлопластиковые трубы, соответственно, с ними используют полипропиленовую арматуру для радиаторов отопления. Она ставится на каждый элемент системы отдельно.