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.

Что такое вентили для системы отопления и в чем их отличия: игольчатый, регулировочный, для радиатора

Как оптимизировать расход энергоносителя в системе отопления? Для этого необходимо контролировать уровень температуры воды в трубах, а также регулировать интенсивность ее прохождения через батареи. Оптимальный способ сделать это на практике – установить вентили для системы отопления: игольчатый, регулировочный, для радиатора.

Функциональное назначение вентилей отопления

Вентиль для отопления в разрезе

В автономных системах сложно регулировать степень нагрева воды в трубах. К тому же в комнатах дома нередко нужно установить индивидуальный уровень температуры. Простой балансировочный вентиль системы отопления решит эту задачу.

Все элементы отопительной схемы, которые предназначены для регулирования объема прохождения теплоносителя, носят общее название запорной арматуры. Она может выполнять несколько функций – ручная или автоматическая регулировка степени циркуляции воды, смешивание горячего и холодного потоков для оптимизации расхода энергоносителя. Так, вентиль для батареи отопления с термоголовкой может в автоматическом режиме ограничивать приток воды в радиатор.

Перед тем как выбрать вентиль для системы отопления нужно определиться с его основными эксплуатационными характеристиками:

• Режим работы системы – температурный и параметры давления (оптимальный и критический);
• Степень инертности работы устройства . Установив шаровые вентили можно оперативно перекрыть циркуляцию воды на определенном участке системы. Игольчатые же предназначены для плавной регулировки;
• Возможность автоматической работы . Устройства с элементами автоматического управления отличаются высокой стоимостью. Но их установка гарантирует нормальную работу всей системы отопления, а также освобождает владельца дома или квартиры от постоянного контроля.

Учитывая большое разнообразие моделей и типов запорной арматуры, в большинстве случаев сложно подобрать вентиль для радиатора отопления или простой шаровой кран. Для решения этого вопроса нужно выяснить виды и конструкционные особенности каждого вентиля регулировки отопления.

Все типы терморегулирующих вентилей для отопления разделяются по способу монтажа – горизонтальные и вертикальные. Это нужно учитывать при установке устройства в систему.

Запорные вентили отопления

Этот класс предназначен для регулировки прохождения объема теплоносителя на определенном участке системы или всей магистрали в целом. Запорный игольчатый вентиль для отопления монтируется на тех участках трубопровода, где необходима плавная регулировка объема жидкости – в коллекторах теплого пола, в радиаторах. Шаровые модели предназначены для оперативного перекрытия жидкости.

Шаровой вентиль

Этот тип вентилей появился относительно недавно – 20-30 лет назад. До этого в конструкции использовался игольчатый шток, который не обеспечивал оперативное перекрытие воды.

Конструкция шарового вентиля проста – в качестве запорного элемента используется шар со сквозным отверстием. При его повороте смещается ось отверстия, в результате чего частично или полностью перекрывается поток теплоносителя. Чем отличается игольчатый вентиль для отопления от шарового? В последнем диаметр отверстия всегда меньше сечения трубы. Поэтому на этом участке магистрали происходит увеличение гидравлического сопротивления.

Установка шарового вентиля для системы отопления необходима в таких узлах системы:

• Обвязка радиаторов – в конструкции байпасов;
• В ключевых узлах отопления, где вероятность поломки высока;
• Перед каждым радиатором.

Нужно помнить, что принцип работы шарового крана не подходит для регулировочного вентиля на радиатор отопления. С его помощью невозможно регулировать объем потока теплоносителя с должной точностью.

В подавляющем большинстве случаев для поворота шара в вентиле предусмотрена ручка. Она смещается на 90° и при этом не должна задевать стены или трубы.

Игольчатый вентиль

Каждый терморегулирующий вентиль отопления имеет игольчатый шток, необходимый для перекрытия воды в трубах. Он располагается перпендикулярно относительно плоскости трубы, а на его торце находится седло, блокирующее поступление теплоносителя.

Он может быть установлен не только в качестве вентиля для батареи отопления, но и на тех участках системы, где требуется плавная регулировка объема воды. Запорный игольчатый шток вращается на внутренней резьбе в корпусе вентиля, уменьшая (увеличивая) проходную способность канала крана. Благодаря простому принципу работы игольчатый вентиль в батарее отопления может работать в нескольких режимах:

• Ручное регулирование;
• Установка сервомеханизмов, соединенных с датчиком температуры, позволит автоматически изменять объем поступления теплоносителя в радиатор или определенный участок отопления;
• Дополнительный блок внутри вентиля для радиатора отопления изменяет положение штока в зависимости от температуры воды и установленных пользователем значений.

Кроме этого, игольчатые вентили для отопления различаются по типу крепления – фланцевые или на резьбовом соединении. Также при выборе следует учитывать форму канала, которая может быть прямоточная или угловая. В автономных отопительных системах частного дома чаще всего применяют прямоточные модели, так как значение давления в трубах не превышает 5 бар. Угловые вентили монтируют в магистралях, где возможны резкие перепады давления и требуется полная герметизация прохода в случае резкого скачка напора жидкости или газа.

Одной из характеристик игольчатого вентиля для отопительных систем является шаг внутренней резьбы. От этого параметра зависит уровень регулировки потока теплоносителя.

Регулировочные вентили отопления

Однако помимо вышеописанных типов запорной арматуры устанавливаются вентили для регулировки отопления. В качестве основного механизма перекрытия воды применяется игольчатая запорная конструкция или с регулировочной пластиной. В зависимости от выполняемых функций они разделяются на два типа:

• Автоматическая регулировка объема воды – чаще всего для этого используют конструкцию игольчатого вентиля для отопления;
• Смешивание 2-х потоков (с горячей и холодной водой) для создания нужного температурного режима. В автономном отоплении такие клапана монтируются на коллектор водяного теплого пола.

Чем отличается регулировочный вентиль на радиатор отопления от обычного запорного крана? В его конструкции есть элемент, обеспечивающий автоматическую работу.

Вентили с термоголовкой

Вентиль с термоголовкой

Самая простая конструкция терморегулирующего вентиля отопления включает в себя игольчатый шток, который соединен с термостатическим элементом управления. В зависимости от температуры среды он имеет свойство расширяться или сжиматься. Так регулируется объем поступления теплоносителя в радиатор.

Это устройство монтируется непосредственно на входной патрубок радиатора. При выборе нужно учитывать, что балансировочные вентили для отопительной системы могут быть двух видов – с ручной установкой граничной температуры теплоносителя и с возможностью подключения к внешним датчикам. Последние называются сервоприводами и предназначены для монтажа на игольчатые вентили для радиаторов отопления или узлов смешивания.

Сервоприводы на коллекторе водяного теплого пола

В отличие от вентиля, предназначенного для отопления, сервопривод соединяется с внешним температурным датчиком или электронным блоком управления. При изменении каких-либо параметров нагрева воздуха в комнате или температуры на улице происходит смещение штока крана. Таким образом регулируется приток теплоносителя в конкретном участке системы.

Наружный термометр, подключенный к терморегулирующему вентилю, нужно монтировать в месте, на которое не падает прямой солнечный свет.

Можно ли использовать это устройство в комплекте с вентилем для радиаторов в отоплении? Чаще всего их монтируют на 2-х или 3-х ходовые клапан для смешивания горячей и холодной воды. Установка в батареях отопления нецелесообразна, так как регулировочный вентиль на радиатор будет выполнять те же функции, но стоимость его значительно меньше.

При планировании монтажа новой системы отопления или модернизации старой нужно учитывать стоимость регулировочных вентилей. Она напрямую зависит от конструкции и функциональных возможностей устройства.

Наименование	Примечание	Цена, руб.
Шаровой вентиль Valtec ½”	Нержавеющая сталь	160
Игольчатый вентиль Fiv Oasi ½”	С возможностью монтажа термоголовки	310
Термоголовка Danfoss	Горизонтальный монтаж	816
Сервопривод Kermi	Установка через вентильный адаптер	703

Независимо от выбора вентиля для системы отопления: игольчатого, регулировочного, для радиатора, нужно правильно подобрать модель с соответствующим монтажным узлом. После установки устройства пропускная способность системы и ее характеристики не должны измениться.