Клапаны системы отопления. Для чего предназначен каждый?

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Трехходовой клапан отопления

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы.
На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

Обратный клапан отопления

В сложной системе отопления присутствует довольно большое количество вспомогательных элементов, задача которых обеспечить надежность и бесперебойность работы. Одним из этих элементов является обратный клапан системы отопления. Обратный клапан ставят для того, чтобы не было протока в обратную сторону. Его элементы обладают очень большим гидравлическим сопротивлением. В связи с этим обстоятельством существуют ограничения по использованию обратных клапанов в системе отоплении с естественной циркуляцией. В такой системе слишком малое давление. При минимальном давлении необходимо ставить гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые из них могут срабатывать при давлении в 0,001 Бар. Основная деталь обратного клапана — это пружина, применяемая почти во всех моделях. Именно пружина перекрывает затвор при изменении нормальных параметров. Это и являет собой принцип работы обратного клапана.

Необходимо учитывать рабочие параметры в той или иной системе отопления. В связи с чем подбирать клапан системы отопления, который имеет необходимую упругость пружины.
Применяемая в отопительных системах запорная арматура обычно изготавливается из следующих материалов: сталь; латунь; нержавеющая сталь; серый чугун.
Обратные клапана подразделяются на следующие виды: тарельчатые; лепестковые; шаровые; двустворчатые. Различаются эти виды клапанов запирающим устройством.

Регулирующие (запорно-регулирующие) клапаны отопления

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны отопления осуществляют систематическое изменение потока теплоносителя, от максимума до минимума, при открытом и закрытом положении клапана. Отсечные или запорные клапана управляют теплоносителем дискретно при полностью открытом или полностью закрытом положении затвора. В состав регулирующего клапана входят три основные блока: корпус, дроссельный узел и привод клапана. Запирающим и регулирующим элементом клапана является дроссельный узел. При выборе втулки, седла, плунжера следует обращать внимание на условия эксплуатации клапана. Учитывается среда и ее температура, наличие примесей, пропускная способность. Основным и важным значением в работе клапана является правильное направление подачи рабочей среды. Обычно оно промаркировано стрелкой на рабочей поверхности корпуса.

Термостатический клапан

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Регулятор давления

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.

Перепускной клапан отопления

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Клапаны предохранительные

Источником опасности является любое котельное оборудование. Котлы считаются взрывоопасными, так как имеют водяную рубашку, т.е. сосуд под давлением. Одно из самых надежных и распространенных предохранительных устройств, сводящее опасность до минимума — это предохранительный клапан системы отопления. Установка данного приспособления обусловлена защитой систем отопления от избыточного давления. Зачастую такое давление возникает в результате закипания воды в котле. Предохранительный клапан ставится на подающем трубопроводе, как можно ближе к котлу. Клапан имеет довольно простую конструкцию. Корпус изготовлен из латуни хорошего качества. Основным рабочим элементом клапана является пружина. Пружина в свою очередь действует на мембрану, которая закрывает проход наружу. Мембрана выполнена из полимерных материалов, пружина из стали. Выбирая предохранительный клапан следует учитывать, что полное открытие происходит при повышении давления в отопительной системе над значением на 10%, а полное закрытие при снижении давления ниже срабатывания на 20%. В следствии данных характеристик необходимо выбирать клапан с давлением срабатывания выше 20-30% от фактического.

Балансировочный клапан

Балансировочный клапан системы отопления предназначается для регулирования проходимого теплоносителя. Жидкость потребляется в зависимости от давления. Чем больше давление, тем больше потребляется жидкости. Установка данного прибора происходит на стояках. Отбалансированная система обеспечивает беспрерывную работу. Ручной клапан используется как диафрагма, автоматический поддерживает давление и потребление в стояках. Ручной балансирный клапан может перекрывать систему. Конструкция представляет собой устройство вентильного типа. Ручные клапаны могут устанавливаться в паре с запорными.

Регулятор расхода

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.

Термостатический клапан для радиатора. Что из себя представляет и для чего нужен

Термостатический клапан для радиатора является специальным устройством, предназначенным для регулировки температуры прогрева отдельных батарей в отопительной системе, благодаря чему в каждом помещении, в соответствии с его назначением, поддерживается максимально комфортный температурный режим и существенно экономится энергия, расходуемая на обогрев.

Устройство

Важная часть терморегулятора представлена двумя основными узлами: непосредственно самим клапанным устройством, регулирующим степень интенсивности прохождения теплового носителя, а также регулирующей головкой съёмного типа, координирующей ручную или автоматическую работу конструкции.

Функционирование устройства обеспечивается:

• шкалой настройкой температурного режима;
• соединителем с трубопроводной сетью;
• компенсационным механизмом;
• термостатической головкой;
• сильфоном с жидкостью;
• клапанным элементом;
• кольцом-фиксатором;
• накидной гайкой;
• золотником;
• штоком.

Термоголовка частично перекрывает подачу поступающего в отопительные радиаторы теплового носителя, что позволяет батареям остывать до требуемых температурных показателей. Самым простейшим термостатическим клапаном для радиатора является стандартный запорный вентиль, закрываемый и открываемый вручную.

Принцип работы

Устройство представляет собой цилиндр, заполненный специальным жидким или газообразным тепловым реагентом, объём которого напрямую зависит от температуры. Менее популярным вариантом являются устройства с наполнителями твёрдого типа, отличающегося менее быстрым реагированием.

Процесс нагрева сопровождается увеличением объёма рабочего вещества и растягиванием цилиндра. В результате естественного давления на поршень двигается специальный вентильный запорный конус, которым частично или полностью перекрывается поток теплового носителя.

Процесс остывания вызывает постепенное уменьшение объёма вещества в термостатическом клапане с подъёмом запорного конуса и возвращением прежнего режима поступления теплоносителя в радиаторы системы отопления. Таким образом, термостатическим вентилем легко и предельно чётко контролируется температура с максимально возможными показателями точности.

Клапаны термостатические изготавливаются из нержавеющей стали (дорогие, но долговечные), никелированной или хромированной бронзы, никелированной латуни. Чтобы термостатический клапан выполнял такие функции, как поддержка температурного режима в помещениях на максимально комфортном уровне и экономию энергии, необходимо не только соблюдать все правила установки устройства, но и грамотно подойти к выбору:

• прямой вариант – для стандартных отопительных приборов;
• угловой (горизонтальный/вертикальный) – для схем с нижней подводкой трубопроводов.

В зависимости от способа регулирования, выпускаемые клапаны для радиаторов представлены механическими и автоматическими устройствами. В первом случае механизм поворачивается в ручном режиме, обеспечивая сужение протока теплоносителя в трубах. Автоматические модели осуществляют фиксацию и коррекцию потока теплового носителя самостоятельно.

Механический вариант

Механический термостатический клапан включает в себя регулятор, привод и сильфон, заполненный газом или жидкостью. Вещество в сильфоне изменяет положение рычага в термостате с перемещением внутрь золотника и регуляцией штока. Именно штоком перекрывается проход и ограничивается поток теплового носителя в радиатор, что позволяет регулировать температуру нагрева радиатора в каждом помещении отдельно. Термоголовки закрытого типа не определяют температуру автоматически и настраиваются вручную, поэтому вполне допускается наличие температурных колебаний. Модели не должны закрываться шторами или предметами мебели, снижающими порог их чувствительности.

Электронный вариант

Электронный механизм является более сложной конструкцией, основанной на программируемом микропроцессоре, задающим определённый температурный режим в помещении. Благодаря нажатию кнопок регулируется подача теплоносителя. Термостаты открытого типа могут быть запрограммированы на определённые температурные показатели и срабатывание в том или ином режиме, отрегулированном таймером. Современные многофункциональные модели могут быть использованы в системе управления котловым и насосным оборудованием, а также вместе со смесителем. Модели не следует устанавливать в ванной комнате, что обусловлено их очень высокой чувствительностью.

В каких системах применяется

Все, что связано с термостатикой, применяется в закрытых системах отопления. Термостатические клапаны для радиаторов в основном применяются в двухтрубных или лучевых системах отопления.

В однотрубных системах устанавливаются обычные вентили через байпас, при помощи которых можно ограничить проток теплоносителя в радиатор.

Как установить

При выборе клапана нужно обращать внимание на такие параметры, как показатели давления в системе (в диапазоне 16-40 бар) и температурный режим (до 180-200°С). Наиболее качественные термоголовки изготавливаются с применением коррозиестойких материалов, которые обладают высокой устойчивостью к механическим воздействиям.

Термостатический клапан для радиатора монтируется с применением самого минимального набора рабочих инструментов, согласно стандартной схеме установки клапанных устройств:

• отключение системы отопления;
• установка устройства на максимальную теплоотдачу;
• выполнение замеров температуры с максимальной точностью;
• ожидание установления в помещении стабильного уровня температуры;
• закрыть клапанное устройство, дождаться комфортного температурного режима;
• слегка приоткрывать термостат до слышимого шума проходящего теплового носителя.

В результате корпус должен стать ощутимо тёплым, а самое последнее положение необходимо запомнить. После окончания монтажных работ необходимо регулировать функционал прибора в условиях закрытых окон и дверей, а также максимальной изоляции помещения с целью полного исключения утечки тепла.

Таким образом, простая модификация регулирующего клапана при помощи термоголовки или сервопривода обеспечивает практичное и удобное регулирование в автоматическом режиме. Первый вариант предполагает учёт температуры окружающего воздуха, а второй – сигналы прибора управления, представленного термостатом, контроллером.