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.

Как выполняется регулировка батарей отопления – варианты и способы регулирования теплоотдачи радиаторов

Если в доме функционирует правильно рассчитанное автономное теплоснабжение, тогда для батарей отопления регулировка не потребуется, поскольку во всех помещениях будет обеспечен стабильный температурный режим. Но в многоквартирных зданиях, где жильцы часто переделывают системы обогрева, регуляторы не помешают. Также не лишним будет установить общедомовой прибор учета тепла в многоквартирном доме, что позволит сберечь средства жильцов.

Необходимость в корректировке теплоотдачи

Существует две причины, почему требуется регулировка радиаторов отопления:

1. Снижение расходов на обогрев жилья. Правда, в квартире, расположенной в многоэтажном доме, снизить сумму платежей можно только при наличии общедомового счетчика тепла. В частном домовладении в случае установки автоматизированного котла монтаж регуляторов вряд ли потребуется. Сумма экономии будет значительной.
2. Наличие необходимости поддерживать нужный температурный режим в помещениях. Например, в одном помещении это может быть 17 градусов тепла, а в другом – 25 градусов. Для этого нужно выставить соответствующие цифры на термоголовке или прикрыть вентиль.

При этом нет значения, как поступает нагретый теплоноситель в радиаторы – централизованно или автономно. Также не важно, какой нагревательный агрегат смонтирован в системе. Дело в том, что регуляторы на батареях не связаны с котлами – они функционируют самостоятельно.

Регулировка отопительных радиаторов

Чтобы разобраться с вопросом, как регулировать батареи отопления с регулятором, прежде всего, следует выяснить принцип их функционирования. По своей конструкции радиатор состоит из лабиринта из труб и ребер разного вида, обеспечивающих повышенную теплоотдачу.

Горячая жидкость поступает на вход в прибор, проходит через лабиринт и тем самым нагревает металл, а тот отдает тепло окружающему воздуху. Ребра на современных радиаторах делают специальной формы, которая улучшает конвекцию воздушных потоков, и обогрев помещения происходит быстро.

В случае активного нагрева от батарей ощущается тепловой поток. Это означает, что при изменении количества носителя тепла, проходящего через прибор, можно корректировать температуру обогрева комнаты, правда, в определенных пределах.

Именно для этого предназначается специальная арматура – терморегуляторы и вентили. Но установленный на батарею регулятор отопления в квартире не способен повышать теплоотдачу, он может ее только понижать.

Эффективность изменения температуры батареи зависит:

• от того, имеется ли запас мощности у отопительных приборов;
• от правильности подбора и установки регуляторов.

Немаловажное значение имеет инерционность всей системы теплоснабжения и самих батарей. Например, чугун, отличающийся большой массой, меняет температуру медленно, а алюминий нагревается быстро и так же остывает. Это означает, что нет смысла в чугунных радиаторах с регулировкой температуры, поскольку результат от этого приходится ждать продолжительное время.

Способы увеличения теплоотдачи батарей

Наличие/отсутствие возможности повысить теплоотдачу зависит от расчета запаса мощности радиатора. Если прибор не в состоянии выдавать больше тепловой энергии, то тут никакая арматура не поможет.

Попытаться изменить ситуацию можно одним из нижеперечисленных способов:

1. Прежде всего, следует проверить, не произошло ли засорение фильтров и труб. Засоры образуются как в старых зданиях, так и в новых постройках, поскольку в систему попадает разный строительный мусор. Когда чистка не дает результатов, нужно предпринимать кардинальные меры.
2. Повышение температуры теплоносителя. Это можно сделать при наличии автономного теплоснабжения, но при централизованном отоплении вряд ли.
3. Замена типа подключения. Не все способы подсоединения батарей имеют одинаковую эффективность. К примеру, обратное боковое подключение приводит к понижению мощности примерно на четверть. Также на теплоотдачу влияет место монтажа прибора.
4. Наращивание количества секций. Если место расположения и способ подсоединения радиаторов выбраны правильно, а в комнате также холодно, это означает, что тепловой мощности приборов не хватает. Тогда необходимо увеличить количество секций.

Если отопительная система укомплектована батареями с регулировкой температуры, то им требуется определенный запас мощности и в этом заключается их основной недостаток. В результате возрастают расходы на обустройство обогрева, поскольку каждая секция стоит денег.

Комфорта нельзя достичь, если в помещении холодно или слишком жарко, поэтому регулировка тепла в батареях отопления является универсальным решением данной проблемы.

В продаже имеется много устройств, которые предназначаются для изменения объема теплоносителя проходящего через радиатор. Среди них есть как недорогие, так и с высокой стоимостью изделия. Они бывают с разной регулировкой: ручной, электронной и автоматической.

Шаровые краны

Вентили относятся к дешевым, но одновременно малоэффективным регулирующим устройствам. На входе в радиатор нередко устанавливают шаровые краны, с помощью которых регулируют поток воды.

Но у этого оборудования имеется и иной функционал – запорная арматура. Вентили используют для полного отключения поступления теплоносителя в системе. Например, в случае протечки отопительного прибора шаровые краны, расположенные на входе и выходе из радиатора, позволяют производить ремонт без остановки теплоснабжения и слива жидкости.

Шаровыми кранами регулировка батарей отопления в квартире не производится. У них всего два положения – полностью закрыто и открыто. Промежуточное расположение приносит только вред.

Дело в том, что внутри такого крана имеется шарик с дыркой, которому в штатном положении ничего не угрожает, но во всех других ситуациях твердые частицы, присутствующие в теплоносителе, его стачивают и от него откалываются кусочки. В итоге кран не будет герметичным и в положении «закрыто» вода продолжит поступать в батарею, что чревато большими неприятностями в случае протечки прибора.

Если кто-то из владельцев недвижимости все решил сделать управление батареями отопления с использованием шаровых кранов, необходимо помнить, что их следует установить правильно.

Данный способ обычно используют в многоквартирных домах. Если разводка однотрубная вертикальная, тогда труба с горячей водой заходит в комнату через потолок и к ней подключают радиатор (прочитайте: «Правильная регулировка батарей отопления в квартире – комфорт в доме и экономия средств»). Трубопровод отходит от второго входа в прибор и через пол направляется в нижерасположенное помещение.

В этом случае необходимо правильно смонтировать краны, поскольку установка байпаса является обязательной. Обходная труба нужна для того, чтобы при закрытии потока жидкости на радиатор, в общедомовой системе продолжал циркулировать теплоноситель.

В некоторых ситуациях кран располагают на байпасе, чтобы менять количество проходящей через него воды и тем самым корректировать теплоотдачу батареи. Для обеспечения большей надежности отопительной системы устанавливают не менее трех кранов: два будут отсекающими на радиаторе и функционировать в штатном режиме, а третий – станет регулирующим.

Но тут нужно не забывать, в каком положении находятся устройства. Иначе можно полностью заблокировать стояк и не удастся избежать как холода в квартире, как и неприятных разборок с соседями и представителями управляющей компанией.

Поэтому принимая решение, как регулировать тепло в батареях, специалисты не рекомендуют использовать шаровые краны. В продаже имеются и другие изделия, которые специально предназначаются для изменения количества воды, циркулирующей через радиатор.

Игольчатый вентиль

Данное устройство обычно монтируют в системе теплоснабжения перед манометром. Вентиль плавно и эффективно изменяет поток теплоносителя, понемногу перекрывая его. Особенность конструкции этого устройства заключается в том, что ширина прохода в нем меньше в два раза.

Например, при установке дюймовых труб и такого же сечения игольчатого вентиля, его пропускная способность составит только ½ дюйма. В результате каждое вмонтированное в систему устройство снижает этот параметр. Несколько изделий, установленных последовательно, к примеру, в однотрубной конструкции, приводят к тому, что последние приборы будут чуть теплыми или станут холодными.

Поскольку проход сильно сужается, игольчатое устройство не рекомендуется устанавливать при решении проблемы, связанной с тем, как регулировать температуру батареи, поскольку ее теплоотдача сильно понижается.

Увеличить ее можно следующим образом:

• сняв вентиль;
• увеличив количество секций вдвое;
• поставив устройство, у которого в два раза больше соединительные муфты.

Регулирующие вентили для радиаторов

Чтобы в ручном режиме отрегулировать работу отопительных приборов, используют специальные вентили. Такие краны реализуют с прямым или угловым подключением. Порядок, как регулировать батареи отопления с помощью этих устройств в ручном режиме, заключается в следующем.

При повороте вентиля опускается или поднимается запорный конус. В закрытом положении поток теплоносителя полностью перекрывается. Перемещаясь вверх или вниз, конус регулирует в большей или меньшей степени количество циркулирующей воды.

Благодаря данному принципу действия такие вентили также называют «механическими регуляторами температуры». Устанавливают их на батареи на резьбу, а к трубам подсоединяют фитингами, чаще всего обжимного типа.

Регулировочный вентиль, используемый для отопительных приборов, имеет следующие преимущества:

• устройство отличается надежностью, ему не опасны засоры и мелкофракционные абразивные частицы, присутствующие в теплоносителе – это касается исключительно качественных изделий, у которых конус клапана произведен из металла и тщательным образом обработан;
• изделие имеет доступную стоимость.

У регулировочных вентилей имеются и недостатки — каждый раз при использовании устройства его положение приходится менять вручную и по этой причине довольно проблематично поддерживать стабильный температурный режим.

Для того, кого не устраивает такой порядок, и он задумывается над тем как регулировать температуру батареи отопления другим методом, больше подойдет применение автоматических изделий, позволяющих держать под контролем степень нагрева радиаторов.

Автоматический вариант регулировки

Существует несколько способов, как регулировать температуру в батареях. Но автоматическая корректировка температурного режима в помещении имеет неоспоримое преимущество. Дело в том, что поставив ручку регулятора в требуемое положение один раз, владелец недвижимости на долгое время избавляется от необходимости пользоваться ею.

Регулировка батарей при помощи термостата

Чтобы обеспечить постоянное поддержание в помещении заданной температуры, пользуются терморегуляторами для радиаторов (термостатами). Эти устройства имеют и другие названия – терморегулирующий клапан, термостатический вентиль и т.д. Названий немало, но все они относятся к одному изделию.

Термовентиль и термоклапан — это нижняя часть устройства, а термоголовка и термоэлемент – верхняя. Большинство таких изделий работает без источников питания. Исключением являются модели, оснащенные цифровым экраном, в которых в термостатическую головку помещают батарейки. Менять их часто не придется, поскольку потребление токов незначительно.

Радиаторный термостат состоит из нескольких комплектующих:

• термостатического клапана, который называют «корпусом», «термовентилем», «термоклапаном»;
• термостатической головки или «термостатического элемента», «термоэлемента», «термоголовки».

Производят корпус (клапан) из металла, чаще из бронзы или латуни. Внешне его конструкция напоминает ручной вентиль. Многие производители делают нижнюю часть
радиаторного термостата унифицированной. Это означает, что на один корпус можно монтировать разные типы головок вне зависимости от их изготовителя.

Таким образом, на термоклапан допускается установка термоэлемента с разным управлением – ручным, механическим или автоматическим, что очень удобно. Если появилось желание поменять способ регулировки, покупать все устройство нет необходимости, потребуется только поставить иной термостатический элемент.

Автоматические регуляторы отличаются принципом воздействия на запорный механизм. В ручном устройстве его положение изменяют поворотом рукоятки. Что касается автоматических моделей, то в них обычно имеется сифон, который оказывает давление на
подпружиненный механизм. В электронных изделиях рабочим процессом управляет процессор.

Сильфон является основным элементом термоэлемента (термоголовки). Имеет вид небольшого герметичного цилиндра, внутри которого находится жидкость или газ. Оба эти вещества обладают общим свойством – их объем зависит от температуры. При нагревании газ и жидкость начинают значительно увеличиваться в объеме и тем самым растягивать цилиндр.

Сильфон при давлении на пружину перекрывает поток теплоносителя. Когда объем рабочей среды по мере ее остывания уменьшается, пружина поднимается и тем самым поток жидкости увеличивается, а радиатор нагревается вновь. Благодаря использованию такого устройства, в зависимости от его калибровки заданную температуру можно поддерживать с большой точностью – до одного градуса.

Перед тем, как пользоваться радиатором, каждый, кто решил приобрести термостат для него, должен решить, какой у него должен быть вид регулировки температуры:

• ручной;
• автоматический;
• со встроенным или выносным датчиком.

В продаже также имеются модели, предназначенные для однотрубных и двухтрубных систем, с корпусами из разных металлов.

Применение трехходовых клапанов

Одним из способов, как регулировать радиаторы отопления, является использование трехходового клапана. Правда, его задействуют редко. Несмотря на то, что он призван решать другие задачи, такое его применение возможно.

Монтируют трехходовой клапан в месте соединения байпаса с подающей трубой, идущей к отопительной батарее. Для стабилизации температуры рабочей среды нужно, чтобы он был снабжен терморегулирующей головкой.

Когда температура около головки трехходового клапана становится выше, чем заданный параметр, перекрывается поток жидкости, движущийся к радиатору – он направляется в байпас. После остывания теплоносителя клапан начинает срабатывать в обратном направлении, а батарея нагревается снова. Данный способ подключения обычно реализуют в однотрубных теплоснабжающих системах, причем с вертикальной разводкой.

Подведение итогов

Регулировать батареи отопления можно при помощи нескольких видов устройств, но специалисты считают, что лучшим решением будет использование специальной регулирующей арматуры. Такими изделиями являются ручные краны и автоматизированные изделия – термостаты и только в некоторых случаях можно задействовать трехходовой клапан с термоголовкой.

В квартирах многоэтажек с централизованным отоплением лучше отдавать предпочтение регулировочным кранам или трехходовому клапану. Что касается систем индивидуального теплоснабжения, то тут проблему с тем, как в батарее отопления уменьшить температуру теплоносителя, решают с применением термостатов.

Если владелец квартиры все же предпочитает автоматическую регулировку радиаторов, то до термостата следует установить фильтр — он будет задерживать большую часть различных примесей.