Балансировочный вентиль (клапан) для системы отопления

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

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.

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.

Совет: клапаны для балансировки отличаются способом подключения. Для небольших труб выбирают модели с наружной или внутренней резьбой. Есть балансиры с фланцевым соединением.

Разновидности и схемы установки балансировочных клапанов

Размещение балансировочных кранов во внутридомовой тепловой сети помогает достичь тонкую регулировку температурного режима внутри комнат в зависимости от их назначения – в жилых ее устанавливают выше, а во вспомогательных — ниже. Такой мотиватор увеличивает комфортабельность, как квартиры, так и индивидуального дома.

Схемы установки

Для того чтобы понять принцип действия и правила расположения балансировочного клапана, нужно рассмотреть две стандартные схемы отопления:

1. От котлоагрегата проходят 4 контура отопления с различной протяженностью и разным числом батарей от 3 до 8.
2. Также схема теплоснабжения только оборудована термостатами.

Поскольку теплоноситель всегда проходит по пути с минимальным гидравлическим сопротивлением, в 1-й схеме значительную часть тепловой энергии приобретут первые по ходу движения воды батареи, а расположенные в самом конце подающей линии получат или минимальное количество тепла или не получат его вообще. В практике довольно часто встречается ситуации, когда разность температур между этими точками составляет 10 и более градусов.

С целью обеспечения теплом удаленных радиаторов на подводках к ближайшим приборам нагрева от котлоагрегата монтируются балансировочные клапана. Посредством частичного перекрытия прохода для теплоносителя они уменьшают водяной проток, таким образом, повышая гидравлическое сопротивление вышеуказанного участка. Аналогичным методом подача настраивается и в системах, где присутствует пять и больше тупиковых линий.

Во втором варианте, ситуация гораздо сложней. Установка термостатов на батареях предоставляет возможность автоматически изменять объем воды. На удаленных линиях тепловой сети с большим числом устройств отопления, оборудованных термостатами, балансиры соединяются с автоматическими регуляторами контролирующих перепад давления.

При поддержке капиллярной трубки они подключаются балансиру, тем самым реагируя на уменьшение\увеличение расхода греющей воды в системе и, удерживают в обратной магистрали, заданное давление среды. Следовательно, тепло будет равномерно распределяться по всем комнатам, несмотря на срабатывание термостатов.

Модификации и производители

В торговой сети сегодня достаточно современных балансировочных клапанов, как отечественного, так и зарубежного производства. Последние имеют больше функционала и значительную стоимость. Развитие рынка такого оборудования вызвано требованием ЕС по вопросам внедрения энергоэффективных технологий. К слову будет сказано, но в странах ЕС запрещено запускать в эксплуатацию отопительные системы не оборудованные клапанами данной модификации.

Перечень и цены популярных моделей балансировочных клапанов:

1. CIM 790, Ду15, производитель Италия Cimberio, защита от давления и гидроударов, 4500 руб.
2. VIR Ду15-50,устройство из Италии ручной тип, латунное изготовление с предварительной настройкой и последующей фиксацией, 6525 руб.
3. USV-I Ду 25, производитель Danfoss Дания, с диапазоном рабочих температур от -20 до 120 С, 2768 руб.
4. Tadano TR100M-1, выпускается в Японии, от 15000 до 100000 руб.
5. Ду 50-300 мм КБЧ, выпускается в Москве, выполнен из чугуна с температурой рабочей среды до 120 С, от 3460 до 130140 руб.
6. Herz Штремакс-М Ду20 (3/4″) Ру10, выпускается в Австрии, латунь, температура до 110 С, 2561 руб.

Установка и эксплуатация

Установка балансировочного клапана выполняется согласно требованиям производителя. Если на корпусе имеется стрелка, устройство монтируют таким образом, чтобы направление стрелки совпадало с направлением потока транспортируемой среды, чтобы клапан мог создавать расчетное сопротивление. Некоторые производители выпускают балансировочные краны, которые можно устанавливать в любом направлении. Пространственное расположение штока в большинстве случаев не принципиально.

Чтобы клапан не вышел из строя по причине механического повреждения, перед ним устанавливают фирменный фильтр или стандартный грязевик. Для исключения нежелательной турбулентности, клапаны рекомендуется ставить на прямых участках трубопровода, минимальная протяженность которых указывается в инструкции от производителя.

Если отопительная система снабжена автоматическими клапанами, заполнять ее следует через специальные заправочные штуцеры, установленные рядом с клапанами на трубе обратки, при этом балансировочные вентили на подающей трубе закрывают.

Настройка балансировочного клапана осуществляется с использованием таблицы с показателями перепада давления и расхода теплоносителя (прилагаются к устройству) либо с применением расходомера для балансиров. Но первоначальный расчет расхода и эксплуатационных параметров должен быть выполнен еще на этапе проектирования системы отопления.

Собранная конструкция балансировочного клапана

Краткое описание устройства

Итак, мы выяснили, что балансировка отопительных систем имеет большое значение. Помимо этого, балансировка важна и в водопроводных системах, в особенности, отдельных коттеджей и частных домов, для обеспечения нормального совместного функционирования систем горячего/холодного водоснабжения, кондиционирования, отопления, а также для бассейнов, бань, систем полива и так далее. И регулировка с помощью дроссельных шайб, которая долгое время пользовалась популярностью и требовала при этом остановки и демонтажа водопроводной системы, отошла на второй план, уступив место более современным приспособлениям – упомянутым выше балансировочным клапанам.

Если даже вы качественно рассчитаете и обустроите отопительную систему, вам все равно придется заняться первоначальной настройкой, а позже, при последующей эксплуатации, еще и частой регулировкой распределения тепла и давления. Это возможно благодаря использованию регулирующей арматуры – специальных редукторов, перепускных и, конечно же, балансировочных клапанов. Визуально эти элементы трудно друг от друга отличить, особенно новичку, равно как и от простого запорного вентиля, однако каждый из них имеет свое предназначение. С помощью редукторов ограничивается верхний порог напора в сети, а вот перепускные клапаны необходимы для регулировки потока теплоносителя в участках посредством его перераспределения. И, наконец, балансировочные клапаны позволяют настраивать баланс температуры/напора в различных участках магистрали.

Самым простым клапаном может послужить даже обычный вентиль. А отличие в данном случае состоит только в том, что специальные балансировочные приспособления, которые рассчитаны на узкий интервал показателей, способны «растянуто», тонко регулировать их (показатели) в диапазонах отдельных участков трубопровода. Более того, эти приборы оснащаются измерительными отводами, которые позволяют с помощью особых приспособлений выполнять точную настройку или же проверку показателей на каждом из участков магистрали.

Установка

Балансировочный клапан, призванный контролировать систему отопления, очень легко установить своими руками. Монтаж осуществляется так, словно монтируется обычный шаровой кран

В принципе, не особо важно, как сам клапан будет размещен в пространстве, но стрелка на корпусе должна соответствовать направлению потока воды. В противном случае клапан начнет создавать сопротивление теплоносителю

Температура и давление у разных клапанов могут варьироваться, поэтому, изучив характеристики собственной системы отопления, лучше подыскать наиболее подходящий вариант у производителей.

Перед клапаном необходимо разместить специальную защиту в виде фильтра. Данное устройство позволит избежать попадания мусора и грязи на отдельные элементы регулировщика. Кроме того, рекомендуется монтировать клапан так, чтобы перед ним и после него остались значительные промежутки прямой трубы. Тем самым удастся предотвратить появление изгибов, влияющих на движение воды. Также перед началом монтажа трубы обязательно нужно промыть.

Установка клапана начинается после того, как завершается проверка состояния труб – необходимо проверить их целостность и отсутствие мусора. Затем определяется место, где разместится устройство. Параметры прямых участков трубы до и после клапана должны соответствовать следующим цифрам: пять диаметров перед элементом и два диаметра после элемента или даже больше, это избавит от турбулентности.

Затем клапан вкручивается в резьбу патрубка, предварительно оснащенную паклей.

Конструкция

Данное устройство выпускают на основе шарового крана с определенными дополнениями. Конструкцию могут дополнять следующие устройства:

• специальный фиксатор подготовленного положения;
• индикатор для затвора;
• патрубок, на поверхности которого устанавливается кран;
• измерительная диафрагма для более точного расчета расхода.

Корпус клапана изготавливают из стали, латуни или силумина. Устройство уплотнителя может представлять собой мембранную систему. Краны с уплотнителем из мембраны не нуждаются в техобслуживании, но стоимость на них значительно выше.

Затвор клапана и его седло отвечают за расход рабочей жидкости через балансировочный клапан. Шток вентиля может быть как поднимающимся, так и опускающимся, косым или прямым. Особенность поднимающегося штока следует учитывать при покупке балансировочного крана.

Схема использования в отопительной системе.

Шток с косой формой отличается меньшим сопротивлением гидравлики, если сравнить его с другими похожими клапанами. Балансировочные краны такого вида характеризуются чрезвычайно высокой четкостью управления, плавной настройкой и отличными расходными характеристиками.

Клапана от датского производителя Danfoss.

Помимо оборудования компании , еще одним производителем является датская компания , поставляющая клапана всех типов, отличающихся высоким качеством исполнения. Ручные клапаны MSV-BD LENO относятся к клапанам нового поколения. Они позволяют решать задачи по гидравлической балансировке систем отопления. При этом они сочетают в себе функции, характерные для стандартного ручного клапана и шарового крана, обеспечивая тем самым быстрое и полное перекрытие потока. Большинство моделей позволяет снять данные на выходе и входе, однако у отдельных моделей ниппель предусмотрен только с одной стороны.

Автоматический клапан ASV-M.

Автоматический балансировочный клапан ASV-M, цена которого позволяет говорить об оптимальном соотношении цены и качества, можно использовать как запорную арматуру и при необходимости присоединения импульсной трубки от ASV-P(V). ASV-I. Он позволяет ограничивать максимальный расход перемещаемого теплоносителя. Клапан комплектуется специальными заглушками под измерительные ниппели. Установив ниппели можно измерить расход теплоносителя, который протекает через конкретный участок системы.

Клапана серии ASV отличаются высоким качеством исполнения. Они позволяют поддерживать постоянную разность давлений между подающим и обратным трубопроводами. ASV-P, устанавливаемый на обратном трубопроводе, отличается фиксированной настройкой 10 кПа. В то время как ASV-PV имеет измеряемую настройку 5-25 кПа, а ASV-PV Plus – 20-40 кПа.

Конструкция и принцип работы

Механизм заключается в том, что устройство клапана изменяет внутреннее проходное сечение. Прокрутка рукоятки приводит в действие гайку и шпиндель. При откручивании завершающий элемент приподнимается в верхнее положение из нижнего. Если же он расположен в нижней части, детали надежно перекрывают поток, не давая теплоносителю пройти по трубам. Иными словами, при откручивании клапана золотник пропускает определенное количество тепла, повышая проходимость. При закрытии отверстие сужается, что делает поток незначительным.

Радиаторная конструкция, необходимая для механической настройки ветвей отопления, создана на основе следующих элементов:

• латунный каркас с резьбовыми патрубками для присоединения труб. Во внутренней части имеется литое седло круглой формы в вертикальном формате;
• запорно-регулирующий шпиндель с рабочей областью в виде каркаса, входящий при закручивании в седло. Он определяет точное количество водяного потока;
• уплотнительное кольцо, изготавливающееся из резины;
• колпачок, выполненный из металла или пластика, выполняющий роль защитника.

Магистральные модели клапанов отличаются от радиаторных габаритами, наклонным расположением шпинделя и штуцерами. Выполняют они следующую роль:

• слив теплоносителя;
• присоединение измерительных устройств;
• монтаж капиллярной трубки от корректора давления.

Количество оборотов от закрытого до максимально открытого состояния – от 3 до 5, у каждого производителя данный показатель различен. Чтобы изменить положение штока, требуется обыкновенный либо специализированный ключ в форме шестигранника.

Принцип действия балансировочного клапана

Теперь разберемся, как вообще балансируются отопительные приборы. Если, к примеру, тупиковая ветка магистрали подключается сразу к нескольким батареям отопления, то каждой из них потребуется подача нужного количества рабочей жидкости, предварительно прогретой. Для определения требуемого объема теплоносителя используются предварительные расчеты.

Если клапаны-термостаты на радиаторах отсутствуют, то расход теплоносителя будет перманентным в отношении каждого отдельного потребителя. Чтобы регулировать подачу воды внутри системы, вы можете применять ручной балансир – его необходимо установить на «обратке» там, где труба соединяется с общей сетью.

Далее вентиль выставляется на требуемое число оборотов, чтобы уменьшать/увеличивать диаметр отверстия. Это позволит добиться номинального расхода рабочей жидкости в ветви. Но как же быть, если расход теплоносителя в сети перманентно меняется? В данном случае оптимальным будет использовать балансировочный клапан, контролирующий прогрев помещения посредством образования препятствий на пути движущейся жидкости. Когда это устройство будет работать, объем подачи воды уменьшится.

А вот в случае большего количества пользователей каждый из радиаторов будет получать неравномерное количество тепловой энергии. И если на первой батарее перекрыть поток жидкости, то оно (количество) увеличится на второй батарее, однако клапан при этом закрываться не будет, а излишки теплоносителя будут двигаться дальше. Как результат – некоторые радиаторы будут перегреваться, остальные же – недополучать рабочую жидкость. Чтобы регулировать работы отопительной системы, и требуются описываемые в статье балансировочные клапаны.

Что же касается принципа действия, то он ничего сложного собой не представляет и выглядит примерно следующим образом: если установить вентиль на максимальный расход рабочей жидкости, то термостат, которым оснащена любая из батарей, уменьшит потребление воды. Давление вследствие этого начнет постепенно возрастать. Спустя некоторое время прибор будет уведомлен капиллярной трубной об увеличивающемся давлении и откорректирует расход рабочей жидкости должным образом. Термостаты же, установленные на других радиаторах, не будут иметь времени, чтобы полностью перекрыть теплоноситель, вследствие чего потребление и давление жидкости в сети будет сбалансировано.

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.