Балансировочный клапан для системы отопления — функция, монтаж

Балансировочный клапан для системы отопления: виды, схемы установки, производители

В любой отопительной системе, состоящей из нескольких батарей радиаторов, температура их нагрева зависит от расстояния до нагревательного котла — чем ближе к нему, тем выше градус. Поэтому для ее эффективной работы и обеспечения различных требований к прогреву помещений в магистраль встраивают балансировочный клапан для системы отопления.

На строительном рынке представлен широкий ряд данной регулирующей арматуры, имеющей одинаковый принцип действия и некоторые различия в конструкции. Любому мастеру или хозяину, самостоятельно проводящему отопление в своем частном доме, полезно знать, для чего нужен балансировочный клапан, правила его монтажа и настройки для обеспечения эффективности, экономичности и функциональности отопительной магистрали.

Рис. 1 Тепловизионная съемка жилого дома с разбалансированным отоплением

Что такое балансировочный клапан

Для поддержания одинаковой температуры в батареях производят их регулировку за счет изменения водного потока — чем меньше теплоносителя проходит через радиатор, тем ниже его температура. Перекрывать поток можно любым шаровым краном, но в этом случае не получится установить и настроить одинаковую температуру в устройствах, если количество отопительных приборов более одного. Ее придется измерять температурными датчиками на поверхности батарей и вращением вентиля экспериментальным методом выставлять его нужное положение.

Повсеместно используемые для подстройки балансировочные вентили эффективно решают задачу поддержания баланса автоматически или путем несложных расчетов необходимой величины потока и соответствующих настроек в приборах. Конструктивно устройство частично перекрывает поток теплового носителя, уменьшая сечение труб аналогично любому запорному крану с той разницей, что необходимый объем подачи точно выставляется по шкалам настройки с помощью поворотной рукоятки механизма или автоматически.

клапан балансировачный

Зачем он нужен?

Современные большие системы отопления не способны справляться с неравномерным движением теплой воды, что приводит к неправильному прогреву помещений в разных комнатах. Часто неправильный расчет водоснабжения приводит к тому, что расход теплоносителя очень высок, и не вся жидкость доходит до радиаторов в дальней комнате.

Чтобы уровнять расход теплой воды которую подают котлы в разных ветках отопительной системы используются балансировочные клапаны, которые обеспечивают качественную работу теплоносителей.

Назначение изделия бывает различным – его используют как в трубопроводе горячей воды, так и в отопительных системах для жилых помещений различного типа и размеров, в том числе если в трубопровод установлены электрические тепловые насосы.

Чаще всего данное устройство используют специалисты по гидравлическим системам, для регуляция местного уровня гидравлического сопротивления, при помощи уменьшения или увеличения сечения внутри механизма. Оно простое в устройстве, благодаря механической работе может функционировать бесперебойно. После того как мы разобрались что это такое, можно приступить к выбору изделия и его монтажу.

Почему стоит использовать

Установка балансировочных кранов в систему отопления, помимо поддержания одинаковой температуры батарей, в индивидуальном доме приносит следующий эффект:

  • Точная регулировка температуры теплоносителя позволяет устанавливать ее значение в зависимости от назначения помещений — в жилых комнатах она может быть выше, в подсобных, кладовых, мастерских, спортзалах, местах хранения продуктов с помощью балансиров можно установить ее меньший показатель. Данный фактор повышает комфортность проживания в доме.
  • Изменение потока теплоносителя с помощью балансового вентильного регулятора в зависимости от назначения помещений приносит существенный экономический эффект, позволяя экономить на топливе.
  • В зимнее время при отсутствии хозяев необходим постоянный обогрев жилища — с помощью клапанов балансировки можно добиться настройки системы отопления с минимальным расходом топлива и поддержанием постоянной температуры во всех помещениях. Данное преимущество также экономит финансовые средства хозяев.

Ручной балансировочный клапан для системы отопления

Рис. 3 Ручные балансировочные клапаны для систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС) в доме

Место установки балансировочного клапана

Принцип работы

Приведем пример: батареи в одном помещении намного теплее, чем это нужно, а в иной комнате – можно даже сказать, холодные.

Это обусловливается именно тем, что теплоноситель распределяется неверно. В подобных случаях необходимо сделать регулировку, чтобы устранить неправильную работу системы.

Клапан для балансирования представляет собой подвид запорной арматуры, которая служит для регулировки гидравлического сопротивления. Это возможно только в том случае, если диаметр трубы немного изменить в нужном месте.

На сегодняшний день, когда создают план отопления, клапан для балансирования устанавливают сразу, без учета того, требуется он или нет. В любом случае, на работу системы это никаким образом не повлияет в худшую сторону. Но тут встает один вопрос, как же быть владельцам домов, где отопление уже готовое?

Конструкция и принцип работы

Принцип работы балансировочной арматуры состоит в перекрытии потока жидкости выдвижным клапаном или штоком, вызывающем уменьшение сечения проходного канала. Устройства имеют разную конструкцию и технологию подключения, в отопительной системе они могут дополнительно:

  1. Поддерживать перепад давлений на одном уровне.
  2. Ограничивать расход теплоносителя.
  3. Перекрывать трубопроводную магистраль.
  4. Выполнять функции слива для рабочей жидкости.

Конструктивно балансировочные клапаны напоминают обычные вентили, их основными элементами являются:

  1. Латунный корпус с двумя проходными патрубками с внутренним или наружным сечением резьбы, рассчитанным на подключение к линии со стандартными диаметрами труб. Подключение в трубопроводной магистрали при отсутствии резьбового штуцера с подвижной резьбовой гайкой (американки) производится через ее аналоги — дополнительные переходные муфты с разными накидными гайками.
  2. Запорный механизм, перемещением которого регулируют степень перекрытия канала прохождения теплового носителя.

Балансировочный вентиль Danfoss

Рис. 4 Устройство ручного балансировочного вентиля Danfoss LENO MSV-B

  1. Регулировочная рукоятка со шкалой и индикаторами настройки, позволяющая регулировать поток внутри прибора.
  2. Современные модели оснащены дополнительными элементами в виде двух измерительных штуцеров, с помощью которых производят замеры объемов подачи (пропускную способность) на входе и выходе прибора.
  3. Некоторые модели оборудованы запорным шаровым механизмом, позволяющим полностью перекрывать поток, или имеют функцию слива жидкости из водопровода.
  4. Высокотехнологичные современные виды могут управляться автоматически, для этого вместо поворотной головки устанавливается сервопривод, который при подаче электроэнергии толкает запирающий механизм, при этом степень перекрытия канала зависит от величины поданного напряжения.

Автоматический балансировочный клапан Danfoss

Рис. 5 Автоматические балансиры Данфос AB-QM — конструкция

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.

Виды балансировочных клапанов

Балансировку в отопительных системах производят с помощью регулирующей арматуры двух видов:

  • Ручной. Конструкция представляет собой корпус из цветных металлов (бронза, латунь), в которой помещен балансирующий элемент, степень выдвижения которого задается поворотом механической рукоятки.
  • Автоматической. Автоматические приборы устанавливают на обратном трубопроводе совместно с вентилями партнерами, способными ограничивать расход среды за счет предустановки пропускной способности. При подключении они соединяются с партнерами через импульсную трубку, подключаемую к встроенному измерительному ниппелю. Если арматура устанавливается для подачи воды в прямую линию, ее рукоятка имеет красный цвет, при монтаже в обратную магистраль она делается синего цвета (модели Danfoss). К автоматическим видам относятся модели, управляемые сервоприводом, на который подается постоянное напряжение.

Для чего нужен

Как можно понять из названия, указанное устройство используется для балансировки отопительной системы. Основной задачей подобных операций считается равномерное распределение тепла во всех ответвлениях на системе. Таким образом, каждый из установленных радиаторов сможет получить нужное количество теплоносителя определённой температуры.

Схемы установки балансировочных клапанов

В простых по устройству трубопроводах сбалансировать расход тепла можно правильным подбором диаметра труб. В сложных системах с несколькими разветвлениями регулирование количества тепла на отдельный контур происходит с участием специальных шайб, смещение которых позволяет устанавливать необходимый диаметр трубы для прохождения теплоносителя.

Заметим, что все описанные способы считаются устаревшими. На данный момент в отопительных системах устанавливают специальный регулирующий клапан, собранный по принципу вентиля. В корпус прибора установлены два штуцера, которые используются для следующих целей:

  • Измерение давления воды в системе до и после прохождения клапана;
  • Подключают специальную капиллярную трубку для регулировки работы приспособления.

Схемы установки балансировочных клапанов

Ручной балансировочный клапан
Во время измерения давления каждый из задействованных штуцеров определяет его величину, а также параметры перепада после прохождения регулятора. Основываясь на полученных данных по инструкции к устройству можно рассчитать необходимое число поворота рукоятки для нормального расхода воды в отопительной системе.

Балансировочный клапан для системы отопления

Существующие системы теплоснабжения условно делятся на два типа:

  • Динамические. Имеют условно постоянные или переменные гидравлические характеристики, к ним относятся отопительные магистрали с двухходовыми регулирующими клапанами. Данные системы оснащаются автоматическими балансировочными регуляторами перепада.
  • Статические. Обладают постоянными гидравлическими параметрами, включает в себя магистрали с трехходовыми вентилями регулировки или без них, система оснащается статической ручной балансировочной арматурой.

Балансировочный вентиль в системе

Рис. 7 Балансировочный вентиль в линии – схема установки автоматической арматуры

В частном доме

Клапан баланса в частном доме устанавливают на каждый радиатор, выходные патрубки каждого из них должны иметь накидные гайки или другой вид резьбового соединения. Применение автоматических систем не требует настройки — при использовании двухклапанной конструкции подача теплоносителя на радиаторы, установленные на большом расстоянии от котла, автоматически повышается.

Это происходит за счет передачи на исполнительные элементы воды через импульсную трубку под меньшим давлением, чем у первых от котла батарей. Применение другого вида комбинированных вентилей также не требует расчета теплоотдачи с помощью специальных таблиц и измерений, приборы имеют встроенные регулирующие элементы, перемещение которых происходит при помощи электропривода.

Если используется ручной балансир, то необходима его настройка с использованием измерительного оборудования.

Схема подключения балансировочного клапана

Рис. 8 Автоматический балансировочный кран в системе отопления – схема подключения

Для определения объема подачи воды на каждый радиатор и соответственно балансировки, используют электронный контактный термометр, при помощи которого измеряют температуру всех отопительных радиаторов. Средний объем подачи на каждый нагреватель определяют, разделив общее значение на количество нагревательных элементов. Наибольший поток горячей воды должен поступать на самый дальний радиатор, меньшее количество — на ближайший к котлу элемент. При проведении регулировочных работ ручным механическим прибором поступают следующим образом:

  • Открывают все регулировочные краны до упора и подключают воду, максимальная температура поверхности радиаторов при этом составляет 70 — 80 градусов.
  • Контактным термометром замеряют температуру всех батарей и записывают показания.
  • Так как на самые дальние элементы должно подаваться максимальное количество теплоносителя, они не подвергаются дальнейшему регулированию. Каждый вентиль имеет различное число оборотов и свои индивидуальные настройки, поэтому проще всего рассчитать необходимое количество оборотов, используя простейшие школьные правила исходя из линейной зависимости радиаторной температуры от объема проходящего теплового носителя.

Монтаж балансировочной арматуры

Рис. 9 Балансировочная арматура – примеры монтажа

  • К примеру если рабочая температура первого от котла радиатора составляет +80 С., а последнего +70 С. при одинаковых объемах подачи в 0,5 м.куб./ч., на первом нагревателе данный показатель уменьшают на соотношение 80 к 70 , расход пойдет меньше, и полученный объем будет составлять 0,435 м.куб/ч. Если все вентили выставить не на максимальный поток, а установить средний показатель, то за ориентир можно брать нагреватели, расположенные в середине линии и аналогичным образом уменьшать пропускную способность ближе к котлу и увеличивать ее в самых дальних точках.

В многоэтажном доме или строении

Установка клапанов в многоэтажном доме производится в обратную линию каждого стояка, при большой удаленности электронасоса давление должно быть в каждом из них приблизительно одинаковым — в этом случае расход по каждому стояку считают равным.

Для настройки в многоквартирном доме с большим числом стояков использует данные объема подачи воды электронасосом, который делят на количество стояков. Полученное значение в метрах кубических в час (для клапана Danfoss LENO MSV-B) устанавливают на цифровой шкале устройства вращением рукоятки.

Как настроить баланс радиаторной сети

К каждому вентилю при покупке прилагается инструкция, в которой есть информация о том, как вычислить количество поворотов рукоятки.

С помощью приложенной схемы можно надолго отрегулировать расход энергоносителя, сэкономив на отоплении.

Согласно инструкции, нужно повернуть вентиль до определенного уровня.

Для регулировки клапана существует два способа.

Способ 1

У опытных специалистов существует простой и проверенный способ регулировки системы.

Они делят обороты вентиля на количество радиаторов, располагающихся по всему периметру помещения. Именно данный способ позволяет им безошибочно определять шаг корректировки расхода. Принцип заключается в закрытии всех кранов в обратном порядке – от последнего к первому радиатору.

Для более наглядного примера возьмем следующие характеристики системы.

Тупиковая система имеет 5 батарей, которые оснащаются клапанами ручного образца. Шпиндель в них регулируется на 4,5 оборота. Необходимо поделить 4,5 на 5 (количество радиаторов). В результате получается шаг в 0,9 оборота.

Рекомендуем ознакомиться: Как определить, почему гудит водопроводный кран, и устранить причину?

автоматический клапан

Это означает, что следующие клапаны должны открыться на следующее количество оборотов:

Первый балансировочный клапан на 0,9 оборотов.
Второй балансировочный клапан 1,8 оборотов.
Третий балансировочный клапан 2.7 оборотов.
Четвертый 3,6 оборотов.

Способ 2

Есть еще один, весьма эффективный способ регулировки. Проводится он быстрее, и включает в себя возможность учета отдельных особенностей каждого из радиаторов. Но для проведения такой настройки потребуется специальный термометр контактного типа.

Весь процесс протекает в следующей последовательности:

  1. Открыть все без исключения клапаны и дать системе набрать рабочую температуру в 80 градусов.
  2. Измерить температуру всех батарей при помощи термометра.
  3. Устранить разницу путем закрытия первых и средних кранов. Последние механизмы при этом регулировать не нужно. Как правило, первый вентиль проворачивается максимум на 1,5 оборота, а средние — на 2,5.
  4. Не проводить никакие регулировки в течение 20 минут. После адаптации системы, снова провести замеры.

Основная задача данного метода, как и предыдущего — устранить разницу в температуре, с которой нагреваются все батареи в помещении.

Монтаж клапанов

При установке клапана необходимо размещать его по стрелке на корпусе, которая указывает направление перемещения жидкости, для борьбы с турбулентностью, влияющей на точность настроек. Выбирают прямые участки трубопровода с длиной 5 диаметров прибора да его точки расположения и два диаметра после клапана. Оборудование устанавливаются в обратную ветвь системы, для проведения работ достаточно сантехнического разводного ключа, монтаж проводят в следующей последовательности:

  • Перед установкой обязательно производят промывку и прочистку трубопроводной системы для избавления от возможной металлической стружки и других посторонних предметов.
  • Многие приборы имеют съемную головку, для удобства установки в трубах ее следует снять в соответствии с инструкцией.
  • Для монтажа можно использовать льняное волокно с соответствующей смазкой, которое наматывается на конец трубы и выходной штуцер батареи.
  • Регулирующий кран накручивают на трубу одним концом, второй присоединяют к радиатору специальными шайбами (переходная муфта американка), которая помещается на выходном радиаторном штуцере или вкручивается в кран, играя роль соединительной муфты.

Варианты применения

Вентиль для балансировки также задействуется

  • В малом циркуляционном контуре твердотопливного отопительного котла, замкнутого на теплоаккумулятор. Регулятор дает возможность обойтись без установки смесительного узла для поддержания температуры теплоносителя в контуре на уровне не ниже 60 градусов. Вентиль для балансировки на трубе подачи отвечает за то, чтобы в котловом контуре расход теплоносителя был выше, чем в отопительном.
  • Для регулировки работы бойлера косвенного нагрева. Балансир регулирует подачу нагретого теплоносителя непосредственно от котла на змеевик, установленный в емкости с водой для ГВС.

Как настроить балансировочный клапан для системы отопления

Рабочее применение балансировочного клапана

Настройка клапанов баланса

Для балансировки отопления в частном доме выбирают ручные устройства нужного диаметра, производя их подбор и настройку с помощью соответствующей диаграммы, прилагаемой в паспорте. Исходными данными для работы с графиком являются объем подачи, выраженный в метрах кубических в час или литрах в секунду, и перепад давлений, измеряемый в барах, атмосферах или Паскалях.

К примеру, при определении положения индикатора настройки модификации MSV-F2 с условным проходом Ду равным 65 мм. при интенсивности потока 16 м. куб./ч. и перепадам давлений в 5 кПа. (рис.11) на графике соединяют точки на соответствующих шкалах расхода и напора и продлевают линию до пересечения условной шкалой коэффициента Ку.

От точки на шкале Ку проводит горизонтальную линию для диаметра Д, равного 65 мм., находят настройку с цифрой 7, которую устанавливают на шкале рукоятки.

Также для выбранного диаметра прибора его регулировку производят при помощи таблицы (рис. 12), по которой определяют количество оборотов шпинделя, соответствующее определенному потоку.

Определение положения шкалы таблица

Рис. 11 Определение положения шкалы клапана при известном давлении и определенной подаче воды

Ручная настройка балансировочного клапана

Рис. 12 Пример таблицы для ручной настройки

Предварительный выбор и преднастройка балансировочных вентилей ГЕРЦ

  • Главная
  • /
  • Публикации
  • /
  • Предварительный выбор и преднастройка балансировочных вентилей ГЕРЦ

Опубликовано:
журнал СОК № 12/2009,
автор:Фролов А.М.
Основная цель гидравлической настройки состоит в том, чтобы установить расходы при номинальных условиях в распоряжение всех потребителей тепла. Перепад давления по всем контурам должен оставаться постоянным и расходы теплоносителя в точках подключения системы должны оставаться совместимыми. К номинальным условиям для жилой комнаты относятся:

  • температура воздуха 20–22 °С;
  • влажность 45–30 %;
  • скорость движения воздуха 0,15 м/с.

Если неправильно произвести гидравлическую балансировку системы, часть помещений будет перегретой, а часть — недогретой. Гидравлическая обвязка первичных и вторичных контуров осуществляется по одному из многочисленных вариантов подключения, которые в общем виде делятся на напорные и безнапорные. Правильный выбор такой обвязки зависит от многих факторов. К ним относятся в т.ч. эксплуатация соответствующей установки (источника энергии), необходимой для теплоснабжения. В начале каждая трубопроводная сеть разделена на три области: генератор тепловой энергии, разводка и потребитель. Прямое присоединение между пользователем тепловой энергии и теплопроизводителем возможно при использовании низкотемпературных тепловых сетей с постоянными в течение года параметрами теплоносителя 80–60 °C. Для схемы с тепловыми сетями, температура которых выше указанных параметров применяется узел смешения. Современные системы отопления, холодоснабжения и водоснабжения имеют разветвленную сеть трубопроводов с различной протяженностью, диаметрами и гидравлическими сопротивлениями. Перерасход теплоносителя в отдельных частях системы отопления приводит к недостаточному расходу в других частях системы, к шумам на регулирующих термостатических клапанах. По опыту известно, что повышение температуры в помещении на 1 °C приводит к перерасходу тепла (энергии) на 6–10 %. Теплоотдача поверхностей нагрева, расположенных в помещении (панельные радиаторы или система «теплый пол»), зависит от переменных, перечисленных в табл. 1. При регулировании температуры подающей линии и постоянном расходе (качественное регулирование) отдаваемая тепловая мощность: N = Кm(tвнут – tвнеш)n, где n = 1,1–1,4, а Кm = UA, т.е. отдаваемая тепловая мощность — это произведение коэффициента теплопередачи на приведенную площадь радиатора. При нормальных условиях:
(tвнут – tвнеш)n = 49,83 К.

табл. 1. Факторы, влияющие на теплоотдачу поверхностей нагрева в помещении.

Расход воды Температура воды
при постоянной температуре подающей линии при постоянном расходе воды
Соответственно, существуют:
количественное регулирование с помощью: — термостатического клапана — распределительного клапана качественное регулирование с помощью: — трехходового смесителя — четырехходового смесителя

При количественном регулировании, т.е. при постоянной температуре подающей линии, регулирование мощности в контуре регулирования осуществляется дросселированием расхода воды — рис. 1.

Рис. 1. Кривые дросселирования радиатора при разности температур 90/70 °C и 50/45 °C

Рис. 1. Кривые дросселирования радиатора при разности температур 90/70 °C и 50/45 °C.

Из кривых дросселирования видно, что при снижении потока воды в радиаторе (калорифере и т.п.) до половины отдаваемая мощность падает только до 80 %. Для половины мощности отопления достаточно 10–20 % от номинального потока воды. Регулировочный вентиль, параметры которого определены с запасом, должен работать при еще меньшем открытии вентиля. Поэтому при дроссельном регулировании необходимо обязательно монтировать предварительно настраиваемые клапаны. В разветвленных больших установках термостатические клапаны снижают количество циркулирующей воды до 30 %. Для устранения недогрева удаленных помещений, можно устанавливать насос с большим напором, что приведет к перерасходу в системе отопления — тепла и электроэнергии. Тогда напор насоса потребуется отрегулировать балансировочным вентилем. При балансировке оказывается возможным перейти на более низкую скорость насоса, что уменьшает потребление энергии и увеличивает срок службы насоса. Хорошо сбалансированная система снижает как инвестиционные, так и эксплуатационные затраты (рис. 2).

Рис. 2. Снижение инвестиционных и эксплуатационных затрат в сбалансированной системе

Рис. 2. Снижение инвестиционных и эксплуатационных затрат в сбалансированной системе.

Выбор ручных балансировочных и запорных вентилей.

Обычно балансировочные и запорные вентили подбираются по диаметру трубопровода, на котором они устанавливаются. Правильность выбора балансировочного вентиля влияет на точность настройки. Завышенные размеры вентиля (т.е. маленькие значения предварительной настройки) приводят к большим погрешностям регулировки (рис. 3).

Рис. 3. Влияние выбора балансировочного вентиля на точность настройки системы

Рис. 3. Влияние выбора балансировочного вентиля на точность настройки системы.

Для точной балансировки должна существовать возможность изменения расхода с точностью до 5 %. Приемлемым считается, если предварительная настройка вентиля составила не менее двух оборотов маховика балансировочного вентиля, т.е. используется от 40 до 90 % хода штока. Если для запорных вентилей необходима малая величина сопротивления, то балансировочные вентили призваны создавать большое сопротивление, которое должно быть не менее 3 кПа. Более правильно выбор балансировочного вентиля производить по пропускной способности:

где G — расход, м3/ч; Δр — потери давления на вентиле, бар.

Подбор запорного и балансировочного вентиля (определение значения преднастройки) на ответвлении. Рассмотрим одно ответвление двухтрубного контура отопления многоэтажного здания (рис. 4). Для гидравлической балансировки системы отопления на нагруженных ветках предусматривается обязательная установка балансировочного и запорного вентиля.

Рис. 4. Двухтрубная система отопления многоэтажного здания

Рис. 4. Двухтрубная система отопления многоэтажного здания.

Пример: Исходные данные:

  1. расчетный расход теплоносителя через ответвление G == 260 кг/ч (суммарная мощность отопительных приборов W = 6 кВт);
  2. потери давления на ветке Δpв = 10 кПа;
  3. разность давлений в трубопроводах в точке присоединения ответвления к стояку Δpст = 15 кПа;
  4. условный диаметр трубопроводов Dу 15 мм (1/2ʺ).

Решение: 1. Выбираем запорный вентиль с минимальным гидравлическим сопротивлением 4115 11. Потеря давления на запорном вентиле определяется по номограмме (рис. 5).

Рис. 5. Номограмма потерь давления запорного вентиля Штрёмакс

Рис. 5. Номограмма потерь давления запорного вентиля «Штрёмакс».

2. Определяем необходимое значение потерь давления на балансировочном вентиле Δрбв из уравнения:

Δрст = Δрзв + Δрв + Δрбв ⇒ Δрбв = Δрст – Δрзв – Δрв = 15 – 0,4 – 10 = 4,6 кПа.

Авторитет вентиля составляет:

α = Δрбв/Δрв = 4,6/10 = 0,46 (должен быть 0,35–0,75, но не менее 0,25).

Выбор преднастройки балансировочного вентиля 1 4117 51 с помощью расчетной таблицы ГЕРЦ (табл. 2–3). В табл. 2 представлено начало расчета, в которой указаны балансировочные вентили 4117 М и 4217 GM/GR (в ячейках «Ввод данных» пусто, поэтому в строках «Настройка» также нет данных).

табл. 2. Вид расчетной таблицы MS Excel для подбора балансировочных вентилей ГЕРЦ.

табл. 2. Вид расчетной таблицы MS Excel для подбора балансировочных вентилей ГЕРЦ

В табл. 3 в ячейки «Ввод данных» введены расчетные параметры из примера, т.е. расход теплоносителя G = 260 кг/ч и перепад давления на балансировочном вентиле 4,6 кПа. При этом в строках «Настройка» появляются конкретные цифры по преднастройке для балансировочных вентилей, которые могут быть использованы для установки в данную схему при заданных выше параметрах.

табл. 3. Вид расчетной таблицы MS Excel для подбора балансировочных вентилей ГЕРЦ.

табл. 3. Вид расчетной таблицы MS Excel для подбора балансировочных вентилей ГЕРЦ

Обозначение «Н/Д» переводится как «Нет данных». Также в таблице выделена преднастройка для балансировочного вентиля 1 4117 51 с номинальным диаметром DN = 15 мм, составляющая 2,25 оборота шпинделя. То есть, вентиль в самом начале должен быть полностью закрыт, а потом открыт на 2,25 оборота шпинделя по шкале, расположенной под маховиком. Заметим, что значение предварительной настройки балансировочного вентиля потому и называется предварительным, что окончательная настройка балансировочного вентиля осуществляется при монтаже системы при помощи измерительного прибора. Заметим, что перепад давления на вентиле можно определить при помощи любых стандартных манометров с последующим расчетом расхода теплоносителя через вентиль, однако наиболее точная настройка гарантируется при использовании измерительных компьютеров ГЕРЦ.

Балансировочный клапан для системы отопления: виды, схемы установки, производители

В любой отопительной системе, состоящей из нескольких батарей радиаторов, температура их нагрева зависит от расстояния до нагревательного котла — чем ближе к нему, тем выше градус. Поэтому для ее эффективной работы и обеспечения различных требований к прогреву помещений в магистраль встраивают балансировочный клапан для системы отопления.

На строительном рынке представлен широкий ряд данной регулирующей арматуры, имеющей одинаковый принцип действия и некоторые различия в конструкции. Любому мастеру или хозяину, самостоятельно проводящему отопление в своем частном доме, полезно знать, для чего нужен балансировочный клапан, правила его монтажа и настройки для обеспечения эффективности, экономичности и функциональности отопительной магистрали.

Рис. 1 Тепловизионная съемка жилого дома с разбалансированным отоплением

Что такое балансировочный клапан

Для поддержания одинаковой температуры в батареях производят их регулировку за счет изменения водного потока — чем меньше теплоносителя проходит через радиатор, тем ниже его температура. Перекрывать поток можно любым шаровым краном, но в этом случае не получится установить и настроить одинаковую температуру в устройствах, если количество отопительных приборов более одного. Ее придется измерять температурными датчиками на поверхности батарей и вращением вентиля экспериментальным методом выставлять его нужное положение.

Повсеместно используемые для подстройки балансировочные вентили эффективно решают задачу поддержания баланса автоматически или путем несложных расчетов необходимой величины потока и соответствующих настроек в приборах. Конструктивно устройство частично перекрывает поток теплового носителя, уменьшая сечение труб аналогично любому запорному крану с той разницей, что необходимый объем подачи точно выставляется по шкалам настройки с помощью поворотной рукоятки механизма или автоматически.

клапан балансировачный

Установка и схема подключения

Во время выполнения работ следите за тем, чтобы направление потока теплоносителя совпало с указателем стрелки на корпусе прибора. Правильный монтаж обеспечит расчётное сопротивление механизма и требуемый расход жидкости. Следует обратить внимание на тот факт, что в изделиях некоторых производителей существует возможность ориентирования клапана как за потоком, так и против его направления. При этом шток устройства занимает разное положение в пространстве.

Как настроить балансировочный клапан для системы отопления

Автоматический балансировочный клапан в системе отопления

Во время монтажных работ рекомендовано защитить приспособление от попадания мусора и абразивных частиц, которые приведут к быстрому износу механизма. Перед началом установки над балансировочным клапаном закрепляют грязевик или специальный фильтр. Для нормальной работы устройства необходимы длинные прямолинейные участки трубы до и после точки монтажа.

Заправляют отопительную систему через специальный штуцер, который находится на обратке в непосредственной близости к устройству. Клапан, установленный на основной магистрали, перекрывают. Заметим, что настройка балансировочного клапана проводится в процессе работы отопительной системы по специальным таблицам исходя из расхода теплоносителя и перепадов давления.

Для эффективного функционирования системы отопления, реальные параметры ее работы должны быть близки к расчетным значениям. Важно обеспечить грамотное распределение потоков теплоносителя по контурам, стабильное давление и температурный режим. Решить данный спектр задач позволяет специальное устройство – балансировочный клапан для системы отопления.

Как настроить балансировочный клапан для системы отопления

Балансировочные клапаны, применяемые для систем отопления

Почему стоит использовать

Установка балансировочных кранов в систему отопления, помимо поддержания одинаковой температуры батарей, в индивидуальном доме приносит следующий эффект:

  • Точная регулировка температуры теплоносителя позволяет устанавливать ее значение в зависимости от назначения помещений — в жилых комнатах она может быть выше, в подсобных, кладовых, мастерских, спортзалах, местах хранения продуктов с помощью балансиров можно установить ее меньший показатель. Данный фактор повышает комфортность проживания в доме.
  • Изменение потока теплоносителя с помощью балансового вентильного регулятора в зависимости от назначения помещений приносит существенный экономический эффект, позволяя экономить на топливе.
  • В зимнее время при отсутствии хозяев необходим постоянный обогрев жилища — с помощью клапанов балансировки можно добиться настройки системы отопления с минимальным расходом топлива и поддержанием постоянной температуры во всех помещениях. Данное преимущество также экономит финансовые средства хозяев.

Ручной балансировочный клапан для системы отопления

Рис. 3 Ручные балансировочные клапаны для систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС) в доме

Где нужно ставить клапан

В большинстве частных домов используются только ручные радиаторные вентили. Их вполне достаточно, чтобы настроить нормальную работу водяного отопления в коттеджах площадью до 500 м². Монтаж балансовых кранов магистрального типа производится в таких случаях:

  • в зданиях с разветвленной отопительной сетью, состоящей из множества стояков;
  • в многоквартирных домах, обогреваемых собственной котельной;
  • при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Установка кранов на батарею отопления

Когда мы разобрались с назначением балансировочных вентилей, укажем конкретные места их установки. Радиаторные краны нужно ставить на выходе батарей, а магистральные – на обратной трубе с охлажденным теплоносителем. Если же элемент задействован в паре с автоматическим регулятором давления, то он может стоять как на подающем, так и обратном трубопроводе в зависимости от спроектированной схемы.

Схема подключения 2-трубных стояков с балансовыми кранами

Пример схемы с групповой балансировкой стояков

Справка. В алюминиевых и стальных радиаторах с нижним подключением балансировочный кран встроен в специальную фурнитуру, предназначенную для присоединения подводок к таким приборам.

Выделим моменты, когда ставить регулирующие клапаны не нужно:

  • в тупиковых системах небольшой протяженности с равными по гидравлике «плечами»;
  • если все батареи оснащены термостатическими клапанами с преднастройкой;
  • на последнем (тупиковом) радиаторе;
  • в системах отопления коллекторного типа.

Схемы с нижним подключением батарей с помощью арматуры

Специальная арматура для нижнего подключения оснащается встроенными балансирующими клапанами
Терморегуляторы с преднастройкой, стоящие на подаче воды в батарею, одновременно играют роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора достаточно установить отсекающий шаровой кран. Такая же арматура монтируется на подводках последнего в цепочке радиатора, поскольку регулировать его бессмысленно, он должен быть открыт полностью.

Конструкция и принцип работы

Принцип работы балансировочной арматуры состоит в перекрытии потока жидкости выдвижным клапаном или штоком, вызывающем уменьшение сечения проходного канала. Устройства имеют разную конструкцию и технологию подключения, в отопительной системе они могут дополнительно:

  1. Поддерживать перепад давлений на одном уровне.
  2. Ограничивать расход теплоносителя.
  3. Перекрывать трубопроводную магистраль.
  4. Выполнять функции слива для рабочей жидкости.

Конструктивно балансировочные клапаны напоминают обычные вентили, их основными элементами являются:

  1. Латунный корпус с двумя проходными патрубками с внутренним или наружным сечением резьбы, рассчитанным на подключение к линии со стандартными диаметрами труб. Подключение в трубопроводной магистрали при отсутствии резьбового штуцера с подвижной резьбовой гайкой (американки) производится через ее аналоги — дополнительные переходные муфты с разными накидными гайками.
  2. Запорный механизм, перемещением которого регулируют степень перекрытия канала прохождения теплового носителя.

Балансировочный вентиль Danfoss

Рис. 4 Устройство ручного балансировочного вентиля Danfoss LENO MSV-B

  1. Регулировочная рукоятка со шкалой и индикаторами настройки, позволяющая регулировать поток внутри прибора.
  2. Современные модели оснащены дополнительными элементами в виде двух измерительных штуцеров, с помощью которых производят замеры объемов подачи (пропускную способность) на входе и выходе прибора.
  3. Некоторые модели оборудованы запорным шаровым механизмом, позволяющим полностью перекрывать поток, или имеют функцию слива жидкости из водопровода.
  4. Высокотехнологичные современные виды могут управляться автоматически, для этого вместо поворотной головки устанавливается сервопривод, который при подаче электроэнергии толкает запирающий механизм, при этом степень перекрытия канала зависит от величины поданного напряжения.

Автоматический балансировочный клапан Danfoss

Рис. 5 Автоматические балансиры Данфос AB-QM — конструкция

Зачем нужны балансировочные вентили

Сразу оговоримся, что далеко не каждая система требует балансировки как таковой. Например, 2—3 коротких тупиковых ветви с 2 батареями на каждой способны сразу включиться в нормальный рабочий режим при условии, что верно подобраны диаметры труб, а расстояния между приборами небольшие. Теперь давайте разберем 2 ситуации:

  1. К котлу подключены 2—4 ветви отопления неравной длины с числом радиаторов от 4 до 10.
  2. Тот же расклад, но с батареями, оснащенными термостатическими вентилями (описаны в другой публикации).

2-трубная тупиковая схема водяного отопления

Пример тупиковой схемы с плечами неравной длины и нагрузки. На последнем радиаторе короткой ветви тоже нужен балансовый вентиль
Поскольку основная масса воды всегда течет по пути наименьшего гидравлического сопротивления, в ситуации №1 большее количество тепла получат первые отопительные приборы, расположенные близко к котлу. Если поступление теплоносителя к этим радиаторам не ограничить, то последние батареи в цепочке нагреются гораздо слабее, разница температур между ними может составить 10 °С и более.

Чтобы направить к дальним батареям требуемое количество теплоносителя, на подводках к ближним приборам ставятся радиаторные балансировочные вентили, изображенные на фото. Они ограничивают проток воды, частично перекрывая проходное сечение труб и увеличивая гидравлическое сопротивление участка.

Клапан радиаторный балансировочный – прямой и угловой

Таким же образом регулируется подача теплоносителя в системах с пятью и более тупиковыми ветвями. На врезках, приближенных к теплогенератору, устанавливаются ручные балансировочные краны, предназначенные для трубопроводов. Частично перекрывая проход воде, они направляют основной поток дальше по магистрали.

Ситуация №2 сложнее. Установка радиаторных термостатов с головками позволяет менять расход теплоносителя в автоматическом режиме по мере необходимости. Но представьте, что в ближней к котлу комнате распахнулось окно, температура воздуха упала, а терморегулятор полностью открылся. Тогда в последнем помещении тоже станет холоднее, ведь ему не хватит тепла, отнятого первой батареей.

Стояковая схема отопления многоэтажного дома

Задача вентилей – ограничить расход теплоносителя на стояки (или горизонтальные ветви)

На длинных ветвях с большим числом отопительных приборов, оборудованных термоголовками, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления, как это сделано выше на схеме.

Регуляторы, связанные капиллярными трубками с балансовыми кранами, реагируют на уменьшение/увеличение расхода воды и поддерживают давление в обратке на одном уровне. Тогда всем потребителям хватает теплоносителя, несмотря на срабатывание термоклапанов. О пользе таких регулировочных кранов подробно рассказывается в видео:

Виды балансировочных клапанов

Балансировку в отопительных системах производят с помощью регулирующей арматуры двух видов:

  • Ручной. Конструкция представляет собой корпус из цветных металлов (бронза, латунь), в которой помещен балансирующий элемент, степень выдвижения которого задается поворотом механической рукоятки.
  • Автоматической. Автоматические приборы устанавливают на обратном трубопроводе совместно с вентилями партнерами, способными ограничивать расход среды за счет предустановки пропускной способности. При подключении они соединяются с партнерами через импульсную трубку, подключаемую к встроенному измерительному ниппелю. Если арматура устанавливается для подачи воды в прямую линию, ее рукоятка имеет красный цвет, при монтаже в обратную магистраль она делается синего цвета (модели Danfoss). К автоматическим видам относятся модели, управляемые сервоприводом, на который подается постоянное напряжение.

Требования по установке балансировочных клапанов

Чтобы корректно настроить балансировочный клапан, необходимо, прежде всего, его правильно установить. Регулирующие устройства устанавливают на вновь вводимых системах отопления. В этом случае монтаж производится в соответствии с разработанным проектом. Оснащения такой арматурой уже функционирующей системы предусматривается только в том случае, если существуют проблемы, связанные с ее разбалансированностью. Если такие проблемы отсутствуют, то монтировать клапаны нет необходимости.

Ручной балансировочный клапан монтируется на обратной ветви вблизи от ее соединения с обратной магистралью. Если используют автоматический клапан, дополнительно на подающей магистрали устанавливается регулятор перепада давления.

Регулятор перепада соединяется с балансиром при помощи капиллярной трубки.

Правильная установка балансировочного клапана возможна при соблюдении следующих требований:

Обязательно должно быть соблюдено направление установки. На корпусе клапана имеется стрелка, направление которой при установке должно соответствовать направлению потока теплоносителя.

При монтаже не допускается попадание внутрь устройства каких-либо загрязнителей.

Чтобы предотвратить возникновение турбулентности в контуре, прямой участок трубы перед балансировочным вентилем должен составлять в длину не менее 5 ее диаметров, а после вентиля — не менее 2 диаметров.

При монтаже автоматического балансира должен быть предусмотрен дополнительный штуцер, который позволит обеспечить первоначальное заполнение отопительного контура при полностью закрытом клапане.

Балансировочный клапан для системы отопления

Существующие системы теплоснабжения условно делятся на два типа:

  • Динамические. Имеют условно постоянные или переменные гидравлические характеристики, к ним относятся отопительные магистрали с двухходовыми регулирующими клапанами. Данные системы оснащаются автоматическими балансировочными регуляторами перепада.
  • Статические. Обладают постоянными гидравлическими параметрами, включает в себя магистрали с трехходовыми вентилями регулировки или без них, система оснащается статической ручной балансировочной арматурой.

Балансировочный вентиль в системе

Рис. 7 Балансировочный вентиль в линии – схема установки автоматической арматуры

В частном доме

Клапан баланса в частном доме устанавливают на каждый радиатор, выходные патрубки каждого из них должны иметь накидные гайки или другой вид резьбового соединения. Применение автоматических систем не требует настройки — при использовании двухклапанной конструкции подача теплоносителя на радиаторы, установленные на большом расстоянии от котла, автоматически повышается.

Это происходит за счет передачи на исполнительные элементы воды через импульсную трубку под меньшим давлением, чем у первых от котла батарей. Применение другого вида комбинированных вентилей также не требует расчета теплоотдачи с помощью специальных таблиц и измерений, приборы имеют встроенные регулирующие элементы, перемещение которых происходит при помощи электропривода.

Если используется ручной балансир, то необходима его настройка с использованием измерительного оборудования.

Схема подключения балансировочного клапана

Рис. 8 Автоматический балансировочный кран в системе отопления – схема подключения

Для определения объема подачи воды на каждый радиатор и соответственно балансировки, используют электронный контактный термометр, при помощи которого измеряют температуру всех отопительных радиаторов. Средний объем подачи на каждый нагреватель определяют, разделив общее значение на количество нагревательных элементов. Наибольший поток горячей воды должен поступать на самый дальний радиатор, меньшее количество — на ближайший к котлу элемент. При проведении регулировочных работ ручным механическим прибором поступают следующим образом:

  • Открывают все регулировочные краны до упора и подключают воду, максимальная температура поверхности радиаторов при этом составляет 70 — 80 градусов.
  • Контактным термометром замеряют температуру всех батарей и записывают показания.
  • Так как на самые дальние элементы должно подаваться максимальное количество теплоносителя, они не подвергаются дальнейшему регулированию. Каждый вентиль имеет различное число оборотов и свои индивидуальные настройки, поэтому проще всего рассчитать необходимое количество оборотов, используя простейшие школьные правила исходя из линейной зависимости радиаторной температуры от объема проходящего теплового носителя.

Монтаж балансировочной арматуры

Рис. 9 Балансировочная арматура – примеры монтажа

  • К примеру если рабочая температура первого от котла радиатора составляет +80 С., а последнего +70 С. при одинаковых объемах подачи в 0,5 м.куб./ч., на первом нагревателе данный показатель уменьшают на соотношение 80 к 70 , расход пойдет меньше, и полученный объем будет составлять 0,435 м.куб/ч. Если все вентили выставить не на максимальный поток, а установить средний показатель, то за ориентир можно брать нагреватели, расположенные в середине линии и аналогичным образом уменьшать пропускную способность ближе к котлу и увеличивать ее в самых дальних точках.

В многоэтажном доме или строении

Установка клапанов в многоэтажном доме производится в обратную линию каждого стояка, при большой удаленности электронасоса давление должно быть в каждом из них приблизительно одинаковым — в этом случае расход по каждому стояку считают равным.

Для настройки в многоквартирном доме с большим числом стояков использует данные объема подачи воды электронасосом, который делят на количество стояков. Полученное значение в метрах кубических в час (для клапана Danfoss LENO MSV-B) устанавливают на цифровой шкале устройства вращением рукоятки.

Принцип действия

Балансировочные клапаны предназначены для того, чтобы с их помощью добиться максимальной отдачи всех нагревательных элементов системы, а также в любой момент произвести ее регулировку.

Рекомендуем ознакомиться: Особенности устройства крана-буксы для смесителя, самостоятельная замена и ремонт устройства

Принцип работы устройства заключается в том, что клапан изменяет проходное сечение с помощью работы деталей.

Когда рукоятку, рассчитанную для регулировки, прокручивают в любую из сторон, крутящий момент передается на гайку и шпиндель. Откручивание заставляет последний элемент подниматься из нижнего положения в верхнее. Находясь внизу, он плотно перекрывает поток, не пропуская теплоноситель по трубам.

Таким образом, когда кран откручивают, золотник пропускает определенное количество энергоносителя, увеличивая проход, когда закручивают, проход сужается, что уменьшает или полностью перекрывает поток. Поворот шпинделя изменяет пропускную способность устройства.

клапан

Любая регулировка проходного сечения влечет за собой изменение сопротивления клапана потоку воды или любого другого теплоносителя.

Вода, так же, как и любой другой энергоноситель, всегда идет путем наименьшего сопротивления. В результате дальние отопительные контуры нагреваются недостаточно. Балансировочный клапан создает искусственное сопротивление на пути воды, ускоряя ее подачу в дальние контуры. Таким образом, приспособление обеспечивает рассчитанный перепад давления.

При такой работе основная задача всей конструкции состоит в том, чтобы обеспечить максимальную герметичность. Для этого производители используют несколько вариантов уплотнительных колец:

  • из фторопласта;
  • из плотной резины;
  • из металла.

Для точной настройки нужно изучить технические характеристики, в которых описана работа системы при определенных положениях затвора.

Монтаж клапанов

При установке клапана необходимо размещать его по стрелке на корпусе, которая указывает направление перемещения жидкости, для борьбы с турбулентностью, влияющей на точность настроек. Выбирают прямые участки трубопровода с длиной 5 диаметров прибора да его точки расположения и два диаметра после клапана. Оборудование устанавливаются в обратную ветвь системы, для проведения работ достаточно сантехнического разводного ключа, монтаж проводят в следующей последовательности:

  • Перед установкой обязательно производят промывку и прочистку трубопроводной системы для избавления от возможной металлической стружки и других посторонних предметов.
  • Многие приборы имеют съемную головку, для удобства установки в трубах ее следует снять в соответствии с инструкцией.
  • Для монтажа можно использовать льняное волокно с соответствующей смазкой, которое наматывается на конец трубы и выходной штуцер батареи.
  • Регулирующий кран накручивают на трубу одним концом, второй присоединяют к радиатору специальными шайбами (переходная муфта американка), которая помещается на выходном радиаторном штуцере или вкручивается в кран, играя роль соединительной муфты.

Как настроить баланс радиаторной сети

К каждому вентилю при покупке прилагается инструкция, в которой есть информация о том, как вычислить количество поворотов рукоятки.

С помощью приложенной схемы можно надолго отрегулировать расход энергоносителя, сэкономив на отоплении.

Согласно инструкции, нужно повернуть вентиль до определенного уровня.

Для регулировки клапана существует два способа.

Способ 1

У опытных специалистов существует простой и проверенный способ регулировки системы.

Они делят обороты вентиля на количество радиаторов, располагающихся по всему периметру помещения. Именно данный способ позволяет им безошибочно определять шаг корректировки расхода. Принцип заключается в закрытии всех кранов в обратном порядке – от последнего к первому радиатору.

Для более наглядного примера возьмем следующие характеристики системы.

Тупиковая система имеет 5 батарей, которые оснащаются клапанами ручного образца. Шпиндель в них регулируется на 4,5 оборота. Необходимо поделить 4,5 на 5 (количество радиаторов). В результате получается шаг в 0,9 оборота.

Рекомендуем ознакомиться: Трубы напорные для коммуникаций из полиэтилена — характеристики и сфера использования

автоматический клапан

Это означает, что следующие клапаны должны открыться на следующее количество оборотов:

Первый балансировочный клапан на 0,9 оборотов.
Второй балансировочный клапан 1,8 оборотов.
Третий балансировочный клапан 2.7 оборотов.
Четвертый 3,6 оборотов.

Способ 2

Есть еще один, весьма эффективный способ регулировки. Проводится он быстрее, и включает в себя возможность учета отдельных особенностей каждого из радиаторов. Но для проведения такой настройки потребуется специальный термометр контактного типа.

Весь процесс протекает в следующей последовательности:

  1. Открыть все без исключения клапаны и дать системе набрать рабочую температуру в 80 градусов.
  2. Измерить температуру всех батарей при помощи термометра.
  3. Устранить разницу путем закрытия первых и средних кранов. Последние механизмы при этом регулировать не нужно. Как правило, первый вентиль проворачивается максимум на 1,5 оборота, а средние — на 2,5.
  4. Не проводить никакие регулировки в течение 20 минут. После адаптации системы, снова провести замеры.

Основная задача данного метода, как и предыдущего — устранить разницу в температуре, с которой нагреваются все батареи в помещении.

Настройка клапанов баланса

Для балансировки отопления в частном доме выбирают ручные устройства нужного диаметра, производя их подбор и настройку с помощью соответствующей диаграммы, прилагаемой в паспорте. Исходными данными для работы с графиком являются объем подачи, выраженный в метрах кубических в час или литрах в секунду, и перепад давлений, измеряемый в барах, атмосферах или Паскалях.

К примеру, при определении положения индикатора настройки модификации MSV-F2 с условным проходом Ду равным 65 мм. при интенсивности потока 16 м. куб./ч. и перепадам давлений в 5 кПа. (рис.11) на графике соединяют точки на соответствующих шкалах расхода и напора и продлевают линию до пересечения условной шкалой коэффициента Ку.

От точки на шкале Ку проводит горизонтальную линию для диаметра Д, равного 65 мм., находят настройку с цифрой 7, которую устанавливают на шкале рукоятки.

Также для выбранного диаметра прибора его регулировку производят при помощи таблицы (рис. 12), по которой определяют количество оборотов шпинделя, соответствующее определенному потоку.

Определение положения шкалы таблица

Рис. 11 Определение положения шкалы клапана при известном давлении и определенной подаче воды

Ручная настройка балансировочного клапана

Рис. 12 Пример таблицы для ручной настройки

Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана

В отличие от обычно запорно-регулирующей арматуры балансировочный клапан, благодаря совместному действию мембраны и пружины реагирует на изменения давления, возникающие в установке. Он поддерживает перепад давления в тупиковых зонах контура в соответствии с заданным значением. Это регулирование идеально для приборов отопления постоянно работающих на сбалансированном расходе греющей жидкости .

Такой уровень управления гидродинамическими режимами повышает экономичность работы отопительной сети, и снижает себестоимость услуг отопления и не могут быть обеспечены в условиях применения только обычных шаровых вентилей.

Отличие работы балансировочного клапана от типовых вентилей:

  1. Снижает затраты на работу насосного оборудования по циркуляции теплоносителя.
  2. Поддерживает разницу температур — дельта Т. Клапаны, независимые от давления, обеспечивающие расчетный расход теплоносителя через радиатор для ситуаций полной или частичной нагрузки. Следовательно, рассчитанное значение дельта T будет достигнуто, что приведет к повышению эффективности источников тепла или теплообменников.
  3. Уравновешивает циркулирующий поток, измеряет перепады давления в рабочем состоянии и блокирует нарушения заданного гидравлического режима через радиатор.
  4. Регулировка расходом греющей воды в зависимости от предназначения объектов приносит значительный экономический эффект, благодаря низким удельным расходам топлива.
  5. Установка минимальных расходов газа и поддержка постоянного температурного режима во всех комнатах, в том числе и в период временного отсутствия жильцов.

Принцип работы

Рассмотрим, зачем необходима балансировка системы отопления и как она происходит. Если несколько радиаторов отопления подсоединены к тупиковой ветке трубопровода и не оснащены термостатами, расход теплоносителя для каждого прибора отопления будет постоянным. Чтобы в каждый из приборов попадало требуемое количество нагретой воды, на обратку, в месте подключения трубы к общей магистрали, устанавливается ручной регулятор. Его вентиль выставляется на определенное количество оборотов с целью уменьшить или увеличить диаметр проходного отверстия.

Но такой вариант не подходит для системы с постоянно меняющимся расходом теплоносителя. В этом случае необходим балансировочный клапан, принцип работы которого позволяет уменьшить объем подачи нагретой воды за счет создания препятствия на пути потока.

Ручной балансир рассчитан на стабилизацию потока теплоносителя для 4-5 приборов отопления. Если в системе большее число радиаторов, их нагрев будет неравномерным.

Установив балансировочный клапан для системы отопления на максимальный расход, мы получим следующую ситуацию: термостат, отвечающий за регулировку любого из радиаторов, снизит потребление нагретого теплоносителя, в результате чего давление в системе начнет постепенно расти.

Балансировочный клапан получит сигнал о растущем давлении (для этого задействуется капиллярная трубка) и сработает, корректируя поток жидкости. За счет того, что термостаты на остальных радиаторах не успеют перекрыть подачу теплоносителя, давление в системе и потребление теплоносителя будет сбалансировано.

Преимущества арматуры

Ручные балансировочные клапаны имеют множество достоинств. Они дешевле автоматических моделей. Кроме того, их отличают следующие особенности.

  • Повышенная надежность.
    Устройство стабильно функционирует даже в условиях повышенных нагрузок и значительных колебаний давления.
  • Ремонтопригодность.
    Данный тип арматуры имеет простую конструкцию, которая очень редко выходит из строя и при необходимости легко ремонтируется.
  • Простая настройка.
    С помощью винтовой рукоятки можно установить необходимые рабочие параметры всего за пару минут.
  • Точность балансировки.
    Несколько позиций, наглядно указанных на специальной шкале, позволяют максимально тонко настроить работу системы.
  • Функциональность.
    Клапаны отлично подходят для функционирования в системах с разными рабочими средами и настройками.
  • Перекрытие потока.
    При необходимости устройство может выполнять функцию запорной арматуры. При этом остановить поток можно без изменения сделанных настроек.
  • Простой монтаж.
    Клапан быстро устанавливается на участке трубопровода с помощью фланцев или внутренней резьбы, создавая прочное и герметичное соединение.
  • Съемная рукоятка.
    При эксплуатации клапана в стесненных условиях рукоятку можно демонтировать и управлять устройством с помощью шестигранного ключа.
  • Внутренний дренаж.
    В корпус устройства вмонтированы патрубки, которые можно использовать для быстрого двустороннего слива системы.

Несколько слов о производителях балансировочных клапанов

Пожалуй, наиболее известной и популярной компанией, занимающейся изготовлением холодильного и отопительного оборудования (в том числе описываемых нами клапанов), является DANFOSS. Этот производитель, если верить некоторым источникам, ежегодно выпускает продукции на 2 миллиарда евро.

Что же касается других известных изготовителей, пользующихся популярностью на отечественном рынке, то к таковым можно отнести:

  • Vexve из Финляндии;
  • ADL (это компания из России);
  • Broen из Дании;
  • GIACOMINI из Италии.

Теперь настало время ознакомиться с некоторыми популярными моделями данных приборов. для удобства посетителей сайта сведения ниже представлены в виде сводной таблица.

Таблица. Каталог характеристик и цен популярных моделей балансировочных клапанов.

Как работают балансировочные клапаны в системах отопления

Во время проектирования системы отопления необходим гидравлический расчет – нормализация давления на различных участках трубопровода. Ручное изменение этого показателя неудобно пользователям и может привести к разности температуры теплоносителя на отдельных участках. Поэтому устанавливают балансировочный клапан для системы отопления, который минимизирует это явление.

Что такое балансировочный клапан

Для клапанов этого вида балансировка – это изменение рабочего сечения трубопровода. Это достигается путем выдвижения штока в рабочую область конструкции, через которую проходит поток теплоносителя. В результате происходит изменение давления, гидравлическая нормализация.

Балансир для теплоснабжения

Внешне он напоминает обычную запорно-регулирующую арматуру. Но для точной настройки на крышке есть цифровая шкала. В конструкции есть штуцеры для подключения измерительных приборов или регулятора перепада давления.

Особенности работы, назначение:

  • Базовая настройка выполняется на основании гидравлического расчета системы. В дальнейшем возможно изменение параметров для точного регулирования.
  • Устанавливается в сложных отопительных системах с несколькими центральными стояками.
  • Не применяется в коллекторном отоплении, так как там балансировка происходит автоматически.
  • Не используется в небольших автономных системах теплоснабжения, для домов, площадью менее 300 м².

Есть различия для каждой модели балансировочного клапана для системы отопления – принцип работы, конструкция, возможность коммутации с другими элементами. Актуальность его установки определяется на этапе проектирования. Он обязателен для теплоснабжения многоквартирных домов, коммерческих и производственных зданий.

Почему стоит использовать

Главная задача – гидравлическая балансировка. Пример: в многоквартирном доме есть два стояка отопления. В одном температура повышена, во втором – ниже нормы. Причина – горячая вода идет по пути наименьшего сопротивления и большая часть жидкости уходит в ближайший к тепловому узлу контур. На дальний трубопровод приходится меньшая часть тепла. Установив балансировочный клапан на ответственных участках, можно нормализовать распределение температуры для всех потребителей.

Балансировочный клапан в трубопроводе

Альтернативные способы использования:

  • Отдельная ветка с радиаторами и большим расстоянием между ними. Оптимизирует гидравлический баланс, когда изменяется объем протекающей жидкости из-за работы терморегуляторов.
  • В контур для буферной емкости. Он регулирует подачу горячей воды для поддержания высокого уровня температуры. При этом не снижается степень нагрева в основном контуре.
  • В бойлер косвенного нагрева. Искусственное ограничение притока теплоносителя для регулировки температуры.

Балансировочные клапаны могут устанавливаться в однотрубной и двухтрубной системе отопления. В первом случае они регулируют объем горячей воды, во втором – нормализуют давление между подачей и обратным трубопроводом. Для последнего нужны модели с одной или двумя штуцерами для подключения к регулятору перепада давления. Альтернативное использование – измерение давления до и после устройства с помощью комбинированного манометра.

Особенность конструкции

Для стабилизации давления можно выбрать механический или автоматический кран балансировочный для отопления, которые отличаются конструкцией. Регулировка первых происходит вручную, для изменения разности давления необходимо каждый раз контролировать положение штока.

Если же необходимо автоматизировать работу теплоснабжения, рекомендуется выбирать модели с мембранным блоком.

Механические балансиры

Конструкция механического балансира

Это одна из разновидностей запорной арматуры, регулировка положения штока в которой происходит вручную. На ручке есть цифровая шкала, указывающая текущее значение прохода в трубопроводе. Преимущество – возможность использования для балансировки и в качестве запорной арматуры. Пример: отключение отдельных участков трубопровода для проведения ремонтных работ.

Дополнительно можно установить манометр и термометр для контроля давления, температуры. Но для этого нужно выбирать модели с соответствующими разъемами. Материал изготовления – латунь, реже используется нержавеющая сталь. При выборе нужно обращать внимание на максимальный показатель давления, который может выдержать прибор.

Автоматические балансиры

Состоят из двух компонентов – механического клапана и регулятора перепада давления. В первом устанавливается мембранный блок, на корпусе расположено 2 штуцера, которые подключаются к манометру для настройки или к регулятору перепада давления. При изменении давления толщина мембранного блока увеличивается или уменьшается, тем самым регулируется рабочий проход магистрали. Монтируется на обратную магистраль.

Комплект автоматической модели

Регулятор перепада давления устанавливается на подающий трубопровод. Подключается к механическому балансиру с помощью капиллярных трубок. При изменении параметров отопления происходит автоматическая корректировка давления.

Для больших, разветвленных систем рекомендуется монтаж автоматических балансиров. Это актуально при частых перепадах давления, изменения температуры теплоносителя. Если же система работает относительно стабильно, но нужно периодически контролировать гидравлические параметры – можно поставить механические балансиры.

Рекомендуемые производители

Изготовлением подобной запорно-регулирующей арматуры занимается несколько мировых производителей. От качества материалов, точности настройки и конструкции зависит работа теплоснабжения. Поэтому рекомендуется покупать не аналоги, а оригинальные модели. Это увеличит надежность системы.

На рынке можно найти балансиры от Valtec, Danfoss, Herz и Honeywell. Они отличаются только внешним видом, функциональные особенности у них одинаковые. В таблице представлены популярные балансиры на отопление от этих производителей.

Производитель Механический балансир Автоматический балансир
Valtec VT.042.G VT.040.G
Danfoss Leno MVT или MNT AB-PM, APT или ASV
Herz 4017 M TS-V
Honeywell Kombi-3-Plus

Эти модели отличаются размерами, способами подключения к трубопроводу. Часть из них рассчитаны только для холодного водоснабжения, но большинство универсальные и могут применяться для теплоснабжения и водопровода. Пример – продукция компании Данфосс.

Где полагается ставить клапан

Место установки зависит от схемы трубопроводов. Важно помнить, что актуальность монтажа этих устройств определяется на этапе проектирования. Если есть возможность обойтись без них, лучше применять стандартные средства регулировки – краны, терморегуляторы. Любая дополнительная запорная арматура сказывается на гидравлическом сопротивлении, что уменьшает скорость движения горячей воды.

Типичные схемы установки

Пример схем установки для однотрубной и двухтрубной систем

Места установки балансировочных клапанов в зависимости от схемы отопления:

  • Однотрубная. Монтируется перед радиаторами, регулирует только объем теплоносителя для отдельной ветки теплоснабжения.
  • Двухтрубная. Возможны два варианта установки. Первый – монтаж ручной модели на подающей трубе. Второй – сочетание автоматического балансировочного клапана на обратной магистрали с регулятором перепада давления на подающей. Так происходит уравновешивание гидравлического баланса.

Установка балансировочного вентиля

Подключение балансира к манометру

Первое правило – не устанавливать балансировочные краны на радиаторы отопления. Для регулировки температуры нужно использовать штатные терморегуляторы. После определения места монтажа следует изучить инструкцию. В ней указан порядок установки, регламент настройки и регулировки вентиля.

Общие правила монтажа балансировочного клапана.

  1. Измерить длину вентиля, учитывать монтажную глубину резьбовых соединений, фланцев.
  2. Прочистить трубопровод.
  3. На корпусе вентиля есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя.
  4. Для резьбового соединения использовать ленту ФУМ или сантехническую подмотку.
  5. После установки заполнить систему водой, нагреть теплоноситель до нормальной температуры.
  6. Выполнить регулировку балансировочного клапана.

Последнее делают по инструкции. Для автоматических моделей нужно подключение регулятора перепада давления. Соединение между этими компонентами системы делают с помощью капиллярных трубок. Они должны поставляться в комплекте. Если их нет, выбрать самостоятельно, учитывать максимально температуру воды и давление.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Для балансировки простой схемы радиаторной сети подобные клапаны не нужны. Регулировка происходит с помощью терморегуляторов. Балансировочные клапаны необходимы, если в системе есть 2 и более ветки с несколькими радиаторами в каждой. Это актуально для отопительных систем многоквартирных домов, производственных или коммерческих помещений. Для таких схем рекомендуется установка автоматических моделей.

  1. Рассчитать количество балансиров в схеме.
  2. Шаг регулировки – от большего значения к меньшему
  3. Рассчитывается исходя из количества клапанов. Предположим, что числовое расчетное значение на первом составляет 5,0 при общем числе балансиров – 6. Значит, следующий нужно уменьшить на 0,83 до 4,17. На третьем будет 3,33 и т.д.
  4. После запуска отопления проверить фактическое значение давления и температуры для каждой радиаторной ветки.

В процессе эксплуатации гидравлический баланс может изменяться. Для ручных моделей нужно делать регулировку 1 раз в 2-3 месяца, для автоматических – 1 раз в год. Обязательны профилактические проверки перед каждым отопительным сезоном.

Применение балансировочных клапанов для конкретной системы теплоснабжения определяется на стадии проектирования. Исключение – в процессе работы отопления невозможно отрегулировать баланс штатными средствами. Выход – монтаж балансиров, повторная проверка системы.

В видеоматериале показан пример схемы монтажа подобной запорно-регулирующей арматуры:

Источник https://imerica.ru/truby/regulirovka-balansirovochnogo-klapana-otopleniya.html

Источник https://ivsteklo.ru/truby/nastrojka-balansirovochnogo-klapana-otopleniya.html

Источник https://trubarik.ru/dlya-otopleniya/balansirovochnyj-klapan-dlya-sistemy-otopleniya

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожие статьи

Расчет отопления: как рассчитать систему отопления, учет тепловых потерь, расчет гидравлики и количества радиаторов

Расчет отопления частного дома Для климата средней полосы тепло в доме является насущной потребностью. Вопрос отопления в квартирах решается районными котельными, ТЭЦ или тепловыми станциями. А как же быть владельцу частного жилого помещения? Ответ один — установка отопительной техники, необходимой для комфортного проживания в доме, она же — автономная система отопления. Чтобы не получить в […]

Виды отопления в частном доме: как выбрать тип системы обогрева

Виды отопления в частном доме Радиаторное отопление — на сегодняшний день самый распространенный тип отопительных систем. Это вид системы отопления, которую Вы без проблем сможете сделать у себя дома или на даче своими руками. Радиаторы — отопительные приборы, которые, в свою очередь, делятся на чугунные, стальные, алюминиевые и биметаллические. Располагаются они обычно под окнами для […]

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла: расчет, выбор, обвязка

Как рассчитать теплоаккумулятор для твердотопливного котла и выполнить его обвязку Использование аккумуляторов тепла для системы отопления позволяет оптимизировать сжигание твердых видов топлива в котлах. Простыми словами, при наличии буферной емкости – теплоаккумулятора домовладельцу не нужно часто посещать котельную, а дрова будут сгорать в оптимальном режиме. Но для этого емкость нужно правильно подобрать, а потом и […]