Балансировочный клапан для систем отопления. Главное предназначение

Система отопления в многоквартирном доме имеет множество разветвлений и служит для обогрева помещений, которые неравномерно удалены от источника тепла. Чтобы тепло поступало во все помещения, и обеспечивались одинаковые температурные условия, систему отопления необходимо правильно отладить. Именно для этого подключается балансировочный клапан.

Для чего нужен?

Клапан – элемент отопительной системы, позволяющий равномерно распределить источник тепловой энергии по всем помещениям жилого здания. Поскольку теплоноситель, идя по пути наименьшего сопротивления, сначала поступает в ближайшие стояки здания, а более отдаленные стояки, как правило, имеет меньшую температуру, до них теплоноситель просто не доходит. Чтобы исправить подобную ситуацию, используется балансировочный клапан.

Клапан служит для создания искусственного сопротивления на пути у воды. Таким образом, не весь объем воды поступает на ближайший участок, поток распределяется так, чтобы теплоноситель поступал и на отдаленные стояки. Чтобы правильно установить балансировочные клапаны, проектные организации предварительно делают гидравлический расчет отопления. В ходе расчета определяется разница между верхним и нижним значением давления на каждом стояке здания. Поэтому клапаны также называют регуляторами перепада давления.

Каждый клапан настраивается индивидуально с учетом произведенных расчетов функционирования системы. Таким образом, основное назначение клапанов – это увязка между собой контуров системы водяного отопления. Также к функциям клапана можно отнести ограничение расхода воды по группам потребителей и балансировка рециркуляционных трубопроводов горячего водоснабжения, и тепло-холодоснабжения систем вентиляции.

Принцип работы балансировочного вентиля

Алгоритм функционирования и принцип работы балансировочного клапана отопления состоит в регулировке размера прохода и соответственно давления (искусственного сопротивления на пути теплоносителя). Изменению подвергается внутренний проход посредством вращения рукояти и как следствия движения шпинделя с рабочим конусом.

При откручивании шпиндель и рабочий конус поднимаются вверх, что обеспечивает максимальную проводимость теплоносителя. При закручивании шпиндель давит на седло регулятора перепада давления и тем самым преграждает путь воде по контуру.

К дополнительным функциям балансировочного клапана можно отнести:

• ограничение расхода источника тепловой энергии;
• перекрытие трубопровода;
• присоединение измерительных приборов;
• слив рабочей жидкости.

Типы клапанов

Системы теплоснабжения могут иметь перманентный или переменный расход источника тепловой энергии. В зависимости от этого показателя различают две разновидности вентиля:

Ручные балансировочные клапана, как правило, применяют при постоянном расходе источника тепловой энергии. Регулировка осуществляется за счет рабочего конуса, выдвижение которого регулируется механическим поворотом рукояти. В свою очередь ручные клапаны подразделяются на следующие виды:

Ручной балансировочный клапан

Автоматические балансировочные клапна используются для гидравлической увязки систем отопления и других систем с переменным расходом теплоносителя. Примером использования автоматического клапана может быть двухтрубная система с термостатом (типичный вариант системы с переменным расходом теплоносителя). Для гидравлической увязки автоматический балансировочный вентиль используется в комплекте с запорно-балансировочным клапаном.

Автоматический балансировочный клапан

Когда термостатические клапаны вследствие изменения температуры воздуха в помещении меняют расход теплоносителя через отопительные приборы, следовательно, и перепад давления, необходимо следить за тем, чтобы перепад не превысил заданное значение. Эту задачу решает автоматический клапан.

Когда термостат закрывается, перепад увеличивается до значения, установленного на клапане. В результате клапан тоже закрывается, создает оптимальные условия для работы термостатических клапанов и защищает от слишком большого перепада, следовательно, предотвращает появление шума.

Каждый такой регулятор оснащен регулировочным блоком, разработанный специально под определенный тип и размер клапана, что обеспечивает точность поддержания перепада давления. При этом теплоноситель расходуется эффективно без перерасхода, а система отопления является гидравлически устойчивой, что исключает необходимость постоянной регулировки и перенастройки системы эксплуатационными службами.

Устройство балансировочного вентиля

Клапаны состоят из нескольких ключевых элементов:

• корпус с патрубками для присоединения труб и внутренним круглым каналом с расширением вверху (седло);
• рукоятка регулировки;
• штуцеры для замеров расхода;
• шпиндель с конусом (конус опускается в седло при завинчивании и ограничивает проход источника тепловой энергии).

Вид, комплектация и функциональное наполнение балансировочного клапана может различаться в зависимости от выбранной модели. Некоторые модели дополняются сливным патрубком или расходомером.

Парой измерительных штуцеров, которые позволяют замерить объем подачи жидкого источника тепловой энергии на входе и выходе снабжают большинство современных моделей. Также некоторые модели модернизируют за счет запорного сферического механизма, который позволяет полностью ограничить поток теплоносителя или осуществить слив отработанной жидкости.

Автоматизированные вентили имеют вместо вращающейся головки следящий привод. Этот элемент толкает запирающий механизм, а степень перекрытия определяется величиной поданного напряжения.

Установка. Где ставится?

Монтаж производится в контуре обратной ветви, что обеспечивает перманентное поступление жидкости в батареи при эксплуатации одного контура для горячего водоснабжения и обогрева пространства. При установке балансировочных вентилей на каждую батарею, монтаж производится в нижней части на выходном патрубке по диагонали от сферического крана подачи теплоносителя, который монтируется сверху.

В частном коттедже применяются регуляторы перепада давления для каждой батареи, при этом для каждого выходного патрубка предусматривают накидные гайки или иной вариант резьбового соединения. Автоматизированные установки не нуждаются в настройке. При применении двухклапанной конструкции автоматически повышается проход источника тепловой энергии на батареи, наиболее отдаленные от котла.

Балансировка реализуется за счет увеличения давления на контурах, ведущих к ближайшим к котлу батареям. Необходимость точного расчета показателей, которые выставляются на клапане, обусловлена особенностями модели. Для ручных клапанов, как правило, требуется регулировка с использованием расчетных данных или измерительного оборудования.

В высотных многоэтажках клапаны монтируются на каждом общем вертикальном трубопроводе (в обратную линию). При проведении расчетов применяются данные количества подачи источника тепловой энергии электронасосом и количество стояков.

Установка рабочих значений

Специалисты предлагают две основные опции настройки балансировочного клапана:

• при помощи настроечной шкалы рукоятки;
• при присоединении к клапану дифференциального манометра.

Первый вариант требует точного расчета установочного значения, которое рассчитывается на основании следующих данных:

• разница между верхним и нижним давлением;
• условный диаметр проводящего отверстия (Ду);
• расход в стояке.

Для настройки проектного значения расхода необходимо с помощью рукоятки выставить нужное значение, которое, как правило, состоит из целого числа и десятых долей. Сначала выставляется целая часть, затем десятые доли. Вращение рукоятки осуществляется по часовой стрелке от полностью открытого положения. Для фиксации установленного значения в зависимости от модели либо используется шестигранник, либо значение устанавливается нажатием маховика.

Второй вариант используется только на установленном балансировочном клапане клапане при наличии расхода через него. К патрубкам клапана подключается дифференциальный манометр. Настройка производится путем вращения рукоятки с учетом показаний манометра.

Регулировка производится с учетом гидравлических расчетов, сделанных компетентными специалистами проектной организации. Монтаж и настройка производится профессиональными инженерами. Устройство монтируется с учетом нанесенной на клапан стрелки, указывающей направление течения теплоносителя. Перед установкой рекомендованными мерами считаются прочистка трубопроводной системы.

Термостатический клапан: виды и способы установки

Термостатический клапан применяется для систем горячего водоснабжения. Чаще всего он используется для того, чтобы регулировать температуру воды. Он может подавать холодную, горячую и теплую воду. Кроме того, термостатический клапан используется для систем отопления. С его помощью регулируется температура теплоносителя, благодаря смешению потоков холодной и горячей воды. Особенно целесообразно устраивать термостатический клапан для системы теплого пола, где вода должна быть не слишком горячей.

Термостатический клапан для систем горячего водоснабжения и отопления

Виды клапанов

По назначению:

• смесительный – смешивает два потока воды различной температуры;
• разделительный – распределяет на отдельные потоки;
• переключающий – выполняет переключение потоков по разным направлениям.

Принцип работы термостатического клапана схематически изображается на его поверхности.

По способу регулирования:

1. С предварительной регулировкой. Настройка производится заранее, с использованием специального ключа, квалифицированным специалистом.
2. С открытой регулировкой. В таких системах в любой момент можно подрегулировать работу оборудования.

По виду установки:

• прямой;
• осевой;
• угловой;
• для правой установки на радиатор;
• для левой установки на радиатор;
• трехходовой клапан.

Прямой термостатический клапан

По виду систем отопления:

• для однотрубной системы отопления;
• для двухтрубной системы отопления.

Термостатический клапан для однотрубной системы имеет больший диаметр подключения.

По виду вещества в приборе:

По виду термоэлемента:

• ручное регулирование;
• термоголовка – регулирует систему в автоматическом режиме;
• выносной термоэлемент – устанавливается отдельно от радиатора.

Принцип работы

Термостатический смесительный клапан обеспечивает смешивание двух потоков разной температуры в один. Он имеет три хода, через один подается горячая вода, через другой – холодная, а через третий, после смешивания, выдается теплая вода. Если жидкость, которая движется по горячему потоку, имеет допустимую температуру, то холодный поток полностью перекрывается.

Если температура превышает пределы, то клапан постепенно открывается, благодаря чему подмешивается холодная вода и нормализируется её температура на выдаче. Чем горячее вода, тем больше открывается запор с холодным потоком. Трехходовой термостатический смесительный клапан необходим, чтобы получить теплоноситель оптимальной температуры.

Трехходовой термостатический смесительный клапан

• 1 – датчик с термостатической головкой, устанавливает необходимую температуру воды и обеспечивает её на выходе, благодаря регулировке степени нажатия штока.
• 2 – подпружиненный шток, регулирует работу клапанов.
• 3 – верхний и нижний тарельчатые клапаны, предназначены для регулировки потоков.
• 4 – зона смешивания, это камера, в которой происходит смешивание потоков.

Плюсы и минусы

Преимущества термостатических клапанов:

• не нуждается в специальном обслуживании;
• компактные размеры;
• эстетичный внешний вид;
• автоматическая регулировка температуры воды в трубопроводе;
• обеспечение комфортного микроклимата в жилище;
• возможность установить нужную температуру в каждом отдельном помещении.

Недостатки:

• сложность настройки прибора;
• сбой термостата может произойти под влиянием сквозняка либо работающей рядом печки;
• зависимость от подачи горячего и холодного водоснабжения.

Установка балансировочного клапана

Термостатический балансировочный клапан предназначен для гидравлической настройки системы отопления. Он обеспечивает равномерную подачу воды во все отопительные приборы. Кроме того, он устраивается на малый контур обвязки твердотопливных котлов, если он замкнут на буферной емкости. С его помощью сохраняется температура в контуре не менее 60 0 С, и нет необходимости устраивать узел смешивания. В такой схеме расход малого контура должен превышать расход отопительного контура. Это обеспечивает вентиль, установленный на подачу.

Термостатические балансировочные клапаны для гидравлической настройки систем отопления

Оптимальным вариантом будет установка термостатического балансировочного клапана на каждый контур, включая теплый пол и горячее водоснабжение.

Клапан для теплого пола

Небольшое помещение

Если теплый пол устраивается в ванной, прихожей, на кухне или просто в одной комнате, нецелесообразно устанавливать узел подмеса, т. к. его стоимость будет слишком высокой. Как вариант, есть возможность установить комплект, специально предназначенный для теплого пола. В комплект входят отсечные вентили (две штуки) и термостатический клапан.

Теплоноситель для теплого пола не должен быть слишком горячим. Для этого термостат определяет температуру подачи его из котла и, если она превышает допустимые границы – клапан перекрывается. После этого прекращается циркуляция в системе отопления теплого пола. Когда жидкость остывает – клапан открывается.

Большая площадь

Если устраивается теплый пол для большого помещения или частного дома, то целесообразно установить узел смешения, который будет являться распределителем отопительной системы на два контура. Один контур будет высокотемпературным, он обеспечит подвод теплоносителя до 90 0 С к радиаторам отопления. Второй контур будет обеспечивать подачу теплоносителя до 50 0 С к теплому полу.

Такая система заключается в работе большого контура, который будет обеспечивать радиаторы отопления, а на обратке устанавливается трехходовой термостатический клапан. Он обеспечивает остывшим теплоносителем контур теплого пола. После этого жидкость стремится в сторону котла для подогрева.

Общественные здания

Если выполняется большой объем работ по устройству теплого пола в здании общественного назначения или многоэтажного жилого дома, устраивается сложная система отопления. Здание разбивается на отдельные зоны или монтируется большой смесительный узел, который будет обеспечивать смешивание для всех контуров теплых полов. Смешивание обеспечивает трехходовой термостатический клапан.

Такую систему обеспечивает вязка контроллера, трехходового оборудования и привода. Термостат определяет допустимые температурные границы, которые будут приемлемы для отопления с помощью системы теплого пола. После смесительного узла жидкость попадает на общий распределительный коллектор теплого пола либо на коллектор, находящийся на этаже или в квартире.

Подключение клапана

• На корпусе трехходового клапана указывается схема движения жидкости с помощью стрелок или букв «А» и «В», где «А» – горячий поток, «В» – холодный поток, «АВ» – смешанный поток. Устанавливать оборудование необходимо согласно этой схеме.
• Термостатический клапан на радиатор отопления можно установить термоголовкой вбок, чтобы на неё не влияли внешние факторы, такие как сквозняк из форточки либо восходящие потоки горячего воздуха. Термоголовка реагирует на изменение температуры и, если в помещении жарко, а на термостат дует холодный воздух, то терморегулирующий механизм будет только усиливать отопление.
• На сегодняшний день уже существует оборудование с выносным термостатом. Его проще установить там, где не будет постороннего влияния. Таким образом, он более точно сможет определить температуру воздуха в помещении.
• Важно смотреть на указатели, которые находятся на корпусе прибора. Существуют термостатические клапаны с левой и правой установкой на радиатор.
• Если оборудование устанавливать в перевернутом положении, то жидкость, протекая через него, будет собственным весом давить на тарельчатый клапан, и он будет открываться не по причине остывания воды, а под физическим воздействием.

Схема системы отопления с термостатическим оборудованием (показаны места установки клапанов)

1. Твердотопливный котел – осуществляет отопление здания.
2. Автоматический воздухоотводчик – выпускает накопившийся воздух из трубопровода.
3. Термостатический клапан – регулирует температуру теплоносителя.
4. Радиатор отопления – выполняет обогрев помещения.
5. Балансировочный клапан – регулирует давление в трубопроводе.
6. Расширительный бак – помещает излишнюю жидкость в результате её расширения.
7. Запорная арматура – перекрывает поток жидкости.
8. Фильтр – производит очистку воды.
9. Насос – обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости по трубопроводу.
10. Манометр – определяет давление в трубопроводе.
11. Предохранительный клапан – в случае повышения давления в системе производит сброс воды.

Видео про монтаж

Как установить термостатический смесительный клапан, можно узнать, просмотрев видео ниже.

При монтаже термостатического оборудования важно не только, как оно будет установлено, но и где. Неправильная установка может полностью разладить отопительную систему. Грамотное подключение позволит обеспечить комфортный микроклимат в помещении и необходимую температуру в системе водоснабжения. Кроме того, такое оборудование способно регулировать давление в системе. Термостатический клапан просто необходим для устройства отопления и водоснабжения в квартире и частном доме.