Назначение балансировочного клапана

Многих людей напрямую интересует, для чего собственно нужен этот кран или клапан. Какие функции он выполняет?

Ответить на этот вопрос можно, только предварительно рассмотрев условия в системах отопления.

Стандартная система отопления постоянно гоняет по своим трубам носитель от одного узла к другому. Основной обогрев осуществляется за счет подачи носителя в радиаторы или другие подобные системы. Радиатор, при наличии достаточного количества жидкости внутри и нормальной температуры, отдает тепло в помещение с большой эффективностью.

Однако так действует система трубопроводов в условиях приближенных к идеальным. К сожалению, идеальные условия часто бывает недостижимыми или частично достижимыми.

В трубопроводе с постоянно прогреваемой водой может измениться уровень давления, температура носителя. Это приводит к неравномерному распределению потока по трубам. Чего, конечно же, хотелось бы избежать.

Одни трубы в итоге получают больше тепла, другие – меньше. Для системы отопления такой вариант развития событий – наихудший. Вот для чего используется балансировочный клапан или кран.

Балансировочный клапан для системы отопления
Балансировочный клапан для системы отопления

Его задача – автоматический контроль уровня давления и прогрева носителя, а также регулировка его подачи в случае изменения вышеописанных параметров.

Кран легко настраивать, он работает за счет простой пружины и нескольких дополнительных элементов. При этом балансировочный вентиль выполняет поистине титаническую работу, отсекая на логические части отдельные ветки системы и контролируя состояние в них.

На крупных трубопроводах один кран не решит проблему, придется ставить их в большем количестве. Но поверьте – оно того стоит.

На рынке представлено масса такой продукции от разных производителей. Самые популярные марки – Штремакс, Cimberio, Stad и другие. Именно они надежно удерживают свои позиции на рынке уже многие годы.

Стандартный балансировочный клапан сильно похож на трубопроводный кран, только в нем есть несколько отличий.

Это тоже фитинг, но фитинг предназначенный не для полного перекрытия системы (хотя некоторые модели Штремакс, Cimberio, Stad могут заниматься и такими вещами в нагрузку к стандартной балансировке) а для ее регуляции.

Конструкция клапана
Конструкция клапана

Основа балансировочных вентилей – специальная пружина, которая настраивается за счет вращения двух ручек. Ручки влияют на ее жесткость. Чем жестче пружина, тем больше давления она может выдержать.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и схема установки

Все механизмы уплотнены резиновыми прокладками. Возле пружины оборудован картридж упрощающий работу клапана. Закрытие потока осуществляется за счет движения золотника к седелкам фитинга. Золотник, чаще всего, тоже контролируется за счет действия пружины.

В продвинутых моделях типа Штремакс, Cimberio и Stad можно задать граничные условия для клапана, при которых он полностью закроет или откроет подачу.

Путем гидравлической балансировки теплоноситель распространяется по всем без исключения участкам схемы отопления.

Простые варианты систем подразумевают регулировку расхода теплоносителя путем подбора оптимального диаметра труб по периметру.

Также применяются специальные шайбы, проход в которых рассчитан на бесперебойное протекание воды, и равномерный нагрев элементов.

Каждый из этих вариантов использовался в отопительным схемам старого образца. Новый метод – монтаж балансировочного клапана, который представляет собой обычный вентиль, регулирующий количество подачи теплоносителя.

Все ответвления системы отопления должны получать расчетное количество теплоносителя. Раньше простые системы регулировались за счет использования труб различного диаметра. В сложных устанавливались особые шайбы, смещая которые можно было менять сечение трубопровода. Сегодня применяется особый клапан, функционирующий по принципу вентиля.

Балансировочный вентиль снабжен двумя штуцерами, благодаря которым:

  • измеряется давление потока теплоносителя до и после прохождения через клапан;
  • подсоединяется капиллярная трубка, позволяющая осуществлять регулировку.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и схема установки

Основываясь на показаниях устройства, можно определить перепад давления при прохождении воды через регулятор, и рассчитать, согласно инструкции, сколько требуется поворотов рукоятки, чтобы оптимизировать работу отопительной системы.

Балансировочный клапан в разрезе

Краткая характеристика

Профессиональная гидравлическая настройка нужна каждой отопительной системе. Основная задача такой регулировки состоит в том, чтобы урегулировать расход топлива до первоначального расчётного показателя, дабы к каждой установленной батарее поступал необходимый объем тепла. Сама настройка системы отображает итоговый расход воды для определённого участка, который был рассчитан предварительно.

кран_черный
Нужно помнить, что любой водяной системе требуется первоначальная настройка

Традиционные схемы предполагают обеспечение оптимальных расходных показателей специальным диаметром труб. Если же отопительная система имеет более сложные конфигурации, то регулировка проводится универсальными шайбами.

Конечно, такие методы настройки не относятся к инновационным технологиям, так как в современном мире принято использовать автоматический балансировочный клапан для системы отопления. К этому механизму принято добавлять два штуцера, которые постоянно тестируют величину давления в различных зонах по отношению к главному контролирующему устройству.

Такие детали заведено использовать ещё и для монтажа специфической капиллярной трубки. Специалисты утверждают, что современные штуцера отлично взаимодействуют с различными элементами управления.

Принцип действия

Конструкция радиаторного элемента, служащего для ручной балансировки ветвей отопления, состоит из следующих частей:

  1. Корпус с резьбовыми патрубками, служащими для подключения труб, изготовленный их латуни. При помощи литья, внутри сделано так называемое седло, которое представляет собой круглый вертикальный канал, который кверху слегка расширяется.
  2. Запорно-регулирующий шпиндель, рабочая часть которого имеет вид конуса, который входит во время закручивания в седло, тем самым ограничивая поток воды.
  3. Уплотнительные кольца, изготовленные из резины EPDM.
  4. Защитный колпачок из пластика или металла.

У всех известных производителей изделия бывают двух видов исполнения – углового и прямого. Изменена только форма, а принцип работы одинаковый.

Как работает клапан в системе отопления: во время вращения шпинделя проходное сечение уменьшается или увеличивается, благодаря чему выполняется регулировка. Количество оборотов, от закрытого до открытого, до предельного уровня варьируется от трех до пяти оборотов, в зависимости от того кто является производителем данной продукции. Для поворота штока используется обычный или специальный ключ имеющий форму шестигранника.

По сравнению с радиаторными, магистральные краны имеют другой размер, наклонное положение шпинделя, отличные штуцера, которые необходимы для:

  • чтобы при необходимости сливать теплоноситель
  • подключения приборов учета и контроля;
  • присоединения капиллярной трубки идущей от регулятора давления.

Необходимо упомянуть и то, что не каждой системе нужна балансировка как таковая. К примеру, 2-3 коротких тупиковых ветки, оборудованные 2 радиаторами на каждой, могут тут же войти в нормальный рабочий режим с условием, что диаметр труб подобран точно и между приборами расстояния не очень большие. А сейчас рассмотрим 2 ситуации:

  1. От котла ведут 2-4 ветки отопления неодинаковой длины, количество радиаторов на каждой составляет от 4 до 10 .
  2. То же самое, только радиаторы оборудованы термостатическими вентилями.

Так как основная масса теплоносителя всегда протекает по пути с наименьшим гидравлическим сопротивлением, в первом случае большую часть тепла получат первые радиаторы, которые находятся ближе всего к котлу. В случае поступления теплоносителя к этим батареям его не ограничить, тогда стоящие в самом конце батарей получат наименьшее количество тепловой энергии, и таким образом разница между температурными режимами будет составлять от 10°С и более.

Для того чтобы самые дальние батареи были обеспечены необходимым количеством теплоносителя, на подводках к ближайшим радиаторам от котла устанавливаются балансировочные вентили. Путем частичного перекрытия внутреннего сечения труб они ограничивают проток воды, тем самым увеличивая гидравлическое сопротивление данного отрезка. Подобным способом подача регулируется и в системах, где есть 5 и более тупиковых веток.

Во втором случае, ситуация несколько сложней. Монтаж радиаторных термостатов дает возможность менять расход воды при необходимости автоматически. На протяженных ветвях с большим количеством приборов отопления, которые оснащены термостатами, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления.

Последние, при помощи капиллярной трубки соединяются с балансовым краном, реагируют на уменьшение ли увеличение расхода теплоносителя в системе и поддерживают в обратке давление на требуемом уровне. Таким образом, теплоноситель равномерно распределяется между потребителями, несмотря на то, что срабатывают термостаты.

Основное отличие клапана балансировочного от запорного заключается в том, что он может работать, когда затвор находится в промежуточном положении. Стоит отметить, что конструктивное исполнение балансировочного клапана может быть различным. Существуют клапана, у которых шток располагается под углом относительно потока, а золотник изготавливается не только прямой, но и цилиндрической, конусной или радиальной формы. Рассмотрим принцип работы клапана, имеющего прямой шток и плоский золотник.

Клапан с прямым штоком

В процессе работы клапана происходит изменение проходного сечения между парой золотник — седло. За счет этого и достигается сбалансированность системы. Золотник располагается в плоскости, параллельной оси трубопровода. В то время как в плоскости, располагающейся перпендикулярно перпендикулярной оси трубопровода, располагается резьбовой шпиндель, с которым шарнирно соединен золотник. В корпусе клапана находится неподвижная резьбовая гайка, которая совместно со шпинделем образует ходовую пару.

https://www.youtube.com/watch?v=Q7I9JFFj_k4

Предлагаем ознакомиться  Как устроен сифон для стиральной машины с обратным клапаном

За счет вращения настроечной рукоятки крутящий момент передается через шпиндель и связанную с ним неподвижную резьбовую гайку, в результате чего золотнику сообщается поступательное движение, в результате которого он перемещается из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. Находясь в крайнем нижнем положении, золотник плотно  соединяется с седлом в корпусе клапана, тем самым герметично перекрывая поток.

В зависимости от вида используемого теплоносителя герметичное перекрытие потока обеспечивается использованием наличием уплотнения между затвором и седлом, создаваемого фторопластовыми или резиновыми кольцами или по типу метал-метал. В результате изменения проходного сечения меняется пропускная способность балансировочного клапана, под которой понимается значение, численно равное расходу, выраженному в м³/ч, через полностью открытый клапан, при котором потеря напора будет составлять 1бар. Зависимость пропускной способности от изменения положения затвора можно посмотреть в технических характеристиках клапана.

На сегодняшний день существует два вида контролирующих клапанов, каждый из которых имеет свои эксплуатационные характеристики. Прежде чем покупать ту или иную модель, нужно тщательно изучить основное их описание. Чаще всего все специалисты осуществляют установку таких балансировочных клапанов:

  1. Универсальный агрегат с автоматической системой управления. Особенностью таких изделий является то, что они полностью контролируют систему отопления без вмешательства людей. Функциональные возможности клапана позволяют поддерживать постоянную разницу давления между обраткой и подачей в двухтрубной системе. Что касается однотрубного отопления, устройство контролирует беспрерывный расход теплоносителя. В продаже имеются многофункциональные модели, которые прекрасно работают в тандеме друг с другом. Использование таких агрегатов ведёт к тому, что меняется расход и разность давления в трубопроводе. Стоит отметить, что слаженная работа таких клапанов происходит благодаря специальной импульсной трубке. Внутренняя часть автоматического устройства больше напоминает поршневой редуктор понижения давления. Но не стоит их путать, ведь функции они выполняют совершенно разные.
  2. Ручной клапан. Это устройство занимает лидирующие позиции по востребованности из-за доступной цены и долговечности.
кран_отверстие
Любая качественная деталь должна в себя включать уплотнительные кольца, например

А вот среди основных конструктивных особенностей специалисты отмечают несколько нюансов. Все дело в том, что качественная деталь обязательно должна состоять из таких элементов:

  1. Универсальный регулировочный шпиндель. Главная рабочая часть представлена в виде конуса, вкручиваемого в специальное седло. В момент активации шпинделя поток теплоносителя полностью перекрывается.
  2. Колпачок, который может быть изготовлен из различных материалов, но чаще всего из пластика. Стоит отметить, что наиболее качественными и долговечными считаются металлические изделия.
  3. Прочный латунный корпус, который оснащён всеми необходимыми патрубками с резьбой, чтобы пользователь имел возможность подключить трубы. Во внутреннем отсеке устройства расположено специальное седло в виде небольшого вертикального канала.
  4. Уплотнительные кольца из высококачественной резины.

Эти агрегаты выполняют следующие функции:

  1. Контролируют уровень давления внутри системы как до, так и после клапана.
  2. Обеспечивают надёжную фиксацию капиллярной трубки.

Каждый штуцер обязательно измеряет уровень давления, и если во время работы были выявлены внезапные перепады значений на регулирующем механизме, тогда осуществляется расчёт расхода воды.

Начинающие мастера часто интересуются, зачем нужен балансировочный клапан в отопительной системе. Но прежде чем знакомится с функциональными возможностями этого агрегата, необходимо изучить принцип настройки системы. Мастеру достаточно представить тупиковую ветвь с несколькими стандартными батареями, которые выступают в качестве своеобразного источника потребления энергии. К ним поступает определённый объем нагретого теплоносителя.

Стоит отметить, что расчётная температура подбирается исходя из того, чтобы её хватало для обогрева определённого помещения.

Сложности возникают тогда, когда на радиаторы не установлены специальные термостатические вентели. Все дело в том, что любые гидравлические настройки будут осуществляться при помощи ручного балансировочного клапана. Фиксируют эту деталь на обратном трубопроводе. Когда все необходимые расчёты произведены, то вентель устанавливается на определённое количество оборотов. Как показывает практика, в регулируемой ветви всегда наблюдается постоянный расход.

кран_ручка
Во время осуществив монтаж позволит сэкономить на радиаторах

Несмотря на это, многие владельцы частных домов задаются вопросом, как правильно отрегулировать клапан, когда расход меняется периодически. Изначально нужно отметить, что такая ситуация наблюдается тогда, когда обычные радиаторы оснащены универсальными термостатическими регуляторами, отвечающими за нагрев помещения.

Своевременный монтаж балансировочных устройств позволит добиться того эффекта, когда не нужно устанавливать слишком много радиаторов (в основном хватает 5 штук). Если мастер решит ограничить пределы регулирования термостата, то ему удастся быстро настроить схему отопления.

Функциональные возможности и преимущества

Те, кто уже успел поработать с регулировочными вентилями, отмечают, что их характеристики практически аналогичны другим элементам трубопровода. Для изготовления таких деталей используется латунь и бронза, но также можно встретить и оцинкованные изделия. Интересным фактом считается то, что более 90% всего ассортимента на мировом рынке занимают именно латунные клапаны. Такая тенденция возникла благодаря их надёжности и долговечности.

кран_стержень
Надёжность и долговечность – главные факторы при выборе клапана

Среди многочисленных положительных характеристик балансировочных клапанов для систем отопления можно отметить следующие:

  1. Доступная цена.
  2. Существенно упрощаются работы, которые связаны с плановой настройкой системы.
  3. Высокая степень надёжности.
  4. Мастер имеет отличную возможность провести тонкую настройку температуры и уровня давления.
  5. Длительный эксплуатационный срок.

Принцип работы по стандартной схеме

Современный балансировочный кран в системе отопления представляет собой обычные вентили, но дополненные расходомером и штуцерами для подключения измерительных приборов.

Устанавливаются они помимо систем отопления, также на трубопроводах кондиционирования с водоснабжением и на «теплый пол». Используются и в многоквартирных домах для балансировки стояков и в частных коттеджах для регулирования теплоотдачи в каждой из комнат.

Принципиально он мало чем отличается от обычного крана, но изменение сечения происходит более плавно.

Все балансировочные вентили делятся на:

  • ручные (статические);
  • автоматические.

Первые достаточно дешевы и вполне справляются с поставленными задачами. Позволяя настраивать отдельные участки и всю систему в целом путем изменения давления и расхода теплоносителя. И дают возможность отслеживать параметры рабочей среды в контрольных точках. А при необходимости отключать от общей системы отдельный участок и проводить на нем ремонтные работы.

Но есть существенный недостаток. Настройка производится для усредненных параметров, которые рассчитываются исходя из постоянства потока теплоносителя. А при существенных его изменениях и колебаниях вся балансировка оказывается негодной.

Профессиональные теплотехники рекомендуют ручные балансировочные клапаны устанавливать исключительно в индивидуальных домах и при однотрубной схеме разводки отопления. А в иных случаях использовать автоматические модели.

После правильной первичной настройки в дальнейшем автоматический кран не потребует к себе внимания.

Установка балансировочного клапана в систему отопления должна производиться, только если действительно существуют проблемы с распределением тепла по отдельным радиаторам. Либо в случае возведения нового здания, где балансировочная арматура предусмотрена проектом.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и схема установки

Врезка клапанов в уже эксплуатируемую систему, скорее всего, будет бессмысленной тратой финансов. Есть масса других способов. Например, подобрать трубы другого диаметра или отрегулировать параметры на теплоузле и автоматизировать его.

Монтаж клапана выполняется в соответствии с общими правилами работы с трубопроводными системами. Но при этом необходимо соблюдать несколько нюансов:

  • на каждом корпусе балансировочного клапана указывается направление потока, его обязательно нужно соблюдать при врезке арматуры в трубы;
  • недопустимо попадание внутрь каких-либо посторонних предметов и грязи;
  • при использовании автоматической модели рядом необходимо предусмотреть дополнительный штуцер для первоначального заполнения контура, когда клапан полностью закрыт;
  • перед балансировочным вентилем должен быть прямой участок трубы в пять ее диаметров, а за ним в два – это исключит появления турбулентности в трубопроводе.

Конечно, можно и самостоятельно опытным путем найти оптимальный баланс. Но лучше довериться профессионалам, вооруженным приборами и формулами для необходимых расчетов.

Рекомендуем ознакомиться:  Какое очистительное средство выбрать для устранения засоров канализационной системы

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.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и схема установки

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.

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.

  1. Поддерживать перепад давлений на одном уровне.
  2. Ограничивать расход теплоносителя.
  3. Перекрывать трубопроводную магистраль.
  4. Выполнять функции слива для рабочей жидкости.
Предлагаем ознакомиться  Как избавиться от запаха в стиральной машине автомат

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.

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.

Рис. 5 Автоматические балансиры Данфос AB-QM – конструкция

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.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и схема установки

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.

Какие бывают клапаны для балансировки?

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:  Назначение и применение обратных межфланцевых клапанов

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.

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.

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.

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.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и схема установки

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.

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.

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.

  • 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.

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.
Предлагаем ознакомиться  Золотистая мозаика в ванной

Фитинг с регулировкой и расходометром

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.

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.

Промышленный балансировочный вентиль с фланцами

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

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

Рис. 12 Пример таблицы для ручной настройки

На строительном рынке широко представлены модели зарубежных и отечественных производителей, некоторые компания является ведущими поставщиками энергосберегающего оборудования.

Danfoss – датская компания, основанная в городе Норборг в 1933 году, является одним из ведущих мировых производителей и поставщиков энергосберегающих систем. Концерн производит холодильную технику, силовую электронику, теплонасосы, тепловую и промышленную автоматику, кабельные системы обогрева (теплые полы). Линейка продукции представлена запорными, автоматическими и ручными вентилями баланса серии ASV и MSV, комбинированными моделями АВ-QM, AB-PM.

  1. Ошибки в расчетах при проектировании.
  2. Отступления от проекта при монтаже.
  3. Замена батарей на неучтенные в проекте.
  4. Изменения конфигурации трубопроводов.
  5. Несоблюдение правил эксплуатации (невыполнение промывок и чисток).

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.

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

Профессиональный монтаж

Установка и настройка балансировочного клапана не считаются сложными, так как с этими задачами может справиться каждый мужчина. Основная сложность может возникнуть только с тем, что мастеру будет сложно добиться определённого положения агрегата. Стрелка на корпусе обязательно должна находиться по направлению движения воды.

Качественный клапан должен предусматривать необходимость надёжной защиты рабочих органов арматуры: недопустимо попадание различных механических загрязнений. Именно для этого перед устройством монтируется специальный грязевик или же фильтр. Чтобы избежать турбулентного потока воды, нужно предусмотреть наличие прямых участков трубы достаточной длины как перед клапаном, так и после него.

При выполнении монтажа очень важно обеспечить требуемое положение клапана. При этом стрелка на корпусе должна совпадать с направлением движения теплоносителя. Такое положение позволит обеспечить не только нужное расчетное сопротивление клапана, но и требуемый расход. При этом, стоит отметить, отдельные производители допускают возможность установки клапана не только по направлению, но и против потока. Шток, при этом, у большинства моделей, может занимать различное пространственное положение.

В процессе монтажа стоит защитить рабочие органы арматуры от попадания различных механических загрязнений. Для этого перед клапаном надо установить грязевик или специальный фильтр. Чтобы устранить турбулентное движение жидкости необходимо предусмотреть перед и после клапана прямые участки достаточной длины.

Данное требование в обязательном порядке указывается в документации к клапану.Заполнять систему отопления, оснащенную балансировочным клапаном, необходимо особым образом. Для этого в системах, оснащенных динамическими клапанами, надо обязательно предусмотреть заправочные штуцеры, которые надо расположить в непосредственной близости от клапана на обратном трубопроводе.

А клапана, смонтированные на подающем трубопроводе, необходимо предусмотрительно закрыть. Для настройки балансировочного клапана используется специальный расходомер или таблицы перепада давления и расхода. Однако в любом случае первоначальный расчет выполняется еще на стадии расчета отопительной системы.

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.

  • 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.

Советы специалистов

Балансировочный кран Stad

Опытные монтажники отопительных систем отмечают, что любые регулировочные работы должны проводиться на основании расчётных данных, которые особенно важны при составлении проектной документации. Чтобы не допустить ошибок, нужно задействовать специальную диаграмму клапана и снятые заранее измерения. Процесс регулировки начинается только тогда, когда вращается рукоятка и движется шпиндель.

Что касается прямых участков трубы, которые предотвращают турбулентность воды, их длина должна составлять минимум 10 см. Если речь идёт об автоматическом устройстве, то в основном узле должен присутствовать штуцер, который играет важную роль в заправке контура при входном закрытом клапане.

Как отбалансировать систему отопления?

Метод является очень приблизительным и учитывает различные мощности радиаторов, и поэтому применяется исключительно только в качестве предварительной настройки с корректировкой во время работы.

Во время проведения установки, необходимо проделывать следующие манипуляции:

  • произвести проверку установки системы;
  • в месте, где должен быть установлен клапан необходимо нарезать резьбу;
  • подготовить к монтажу клапан;
  • установить клапан на свое место в системе;
  • перед клапаном необходимо установить фильтр.

После того как балансировочный кран в системе отопления установлен, необходимо приступить к процессу его настройки. Данную операцию могут проводить только специалисты, так как она требует дополнительных знаний и приборов.

Пошагово инструкцию по балансировки можно представить следующим образом:

  1. Все балансировочные клапаны необходимо открыть до предела и вывести систему в рабочий режим, чья температура подачи будет составлять 80°С.
  2. При помощи контактного термометра необходимо замерить температуру всех отопительных приборов.
  3. Для того чтобы устранить полученную разницу необходимо прикрыть краны первых и средних батарей, конечные трогать не нужно. Ближний радиатор отопления необходимо открыть на 1 -1,5 оборота, а средние – на 2-2,5.
  4. Системе потребуется около 20 минут для адаптации под новые настройки, после чего необходимо снова произвести замеры. Главной задачей является достижение минимальной разницы температур между ближайшим и дальним радиаторами.

Устанавливаем систему правильно

Монтаж балансировочных клапанов нужен для больших систем отопления. Они помогают оптимально распределять теплоноситель по всем контурам. Для такого оборудования правильная работа достигается правильным монтажом и настройкой. Установка клапанов должна быть обдумана еще только при проектировании системы.

Владельцу дома, который занимается самостоятельной установкой оборудования для отопительной системы, непременно придется столкнуться с балансировкой. Ее довольно просто осуществить, если на всех приборах кроме последнего стоят балансовые краны.

Оптимальным выбором будут модели, которые можно легко отрегулировать отверткой или ключом, а не при помощи пластиковой рукоятки до которой могут добраться дети. Возможно, в зимний период придется корректировать положение шпинделей, так как теплопотери в помещениях бывают разными.