Задаваясь целью, чтобы внутридомовая или поквартирная система отопления функционировала эффективно, ее реальные тепловые параметры должны быть предельно близки к расчетным показателям. Это возможно достичь в том случае, если грамотно выполнить распределение теплоносителя по отопительным контурам, сохранив при этом стабильные параметры по давлению и температуре.
Данная проблема особенно актуальна в развитых системах отопления, обогревающих объекты с большой площадью нагрева. Для выполнения этой задачи в систему интегрируют специализированное устройство — балансировочный клапан.
Что такое балансировочный клапан
Для сохранения равной температуры в радиаторах выполняют регулирование объема теплоносителя, проходящего через прибор, чем он меньше, тем ниже теплоотдача батареи. На практике регулировать поток возможно обычным шаровым краном, и это дает эффект если число нагревательных элементов в контуре не превышает одного. В противном случае установить шаровым краном одинаковую температуру в разных батареях не возможно.
Балансировочный клапан
Балансировочный клапан для системы отопления эффективно поддерживает тепловой баланс, применяя автоматическую или ручную настройку в нагревательных элементах. Конструктивно это осуществляется через специальный механизм, который частично закрывает проход теплоносителю, точно так же, как и любое запорно-регулирующее устройство, но с тем отличием, что нужный объем балансира устанавливается ручным или автоматическим способом по предустановленным шкалам настройки.
Балансировочный кран устанавливается на обратном трубопроводе. Такой подход дает возможность гарантировать постоянную скорость циркуляции воды в батареях, даже в том случае, что применяется общая линия для отопления и контура ГВС. Если по схеме балансировки предусмотрено установка балансиров у каждого радиатора, то они размещаются внизу на выходном штуцере радиатора, диагонально по отношению к шаровому крану подачи теплоносителя, размещенного в верхней части прибора отопления.
Как еще применяется балансировочный вентиль?
Кроме регулирования отдельных ветвей и стояков в системе отопления, устройство используется и для других целей. Например, балансовый клапан устанавливают в малый контур циркуляции твердотопливного котла, когда он замкнут на буферную емкость. Смысл заключается в том, чтобы поддерживать температуру воды в контуре не ниже 60 ºС и не ставить для этого смесительный узел. Но в этом случае расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. Этим и занимается вентиль, устанавливаемый на подаче.
Еще вариант установки — балансировочный кран регулирует подачу теплоносителя на змеевик бойлера косвенного нагрева. Последний, как правило, присоединяется напрямую от котельного агрегата, поэтому правильно будет ограничить количество теплоносителя для подогрева бойлера. Надо сказать, что в идеале балансовыми кранами лучше оснастить все ветви системы, включая контуры теплого пола и ГВС. Подобные мероприятия повышают качество функционирования отопления и однозначно ведут к экономии энергоносителей.
Принцип работы балансира в отопительной системе
Принцип работы балансира
Принцип функционирования балансировочного устройства состоит в том, что седло клапана способно изменять внутренний проход. Вращением рукоятки приводится в движение соответствующая гайка и шпиндель. При откручивании клапан поднимается в верхнее рабочее положение , чем обеспечивается максимальный проток жидкости , при закручивании — шпиндель давит на седло клапана, опуская его в нижнее положение, тем самым надежно перекрывая проход жидкости по радиатору .
Радиаторная модификация, используемая для механической настройки теплового и гидравлического режимов контуров отопления, выполнена из последующих элементов:
- Корпус из латуни с патрубками, имеющими резьбу для монтажа внутридомовых трубопроводов.
- Литое круглое седло, расположенное внутри корпуса.
- Устройство для регулировки сечения прохода теплоносителя — регулирующий шпиндель, упирающийся при завинчивании в седло.
- Резиновое уплотняющее кольцо.
- Защитно-предохранительный колпачок, изготовленный из металла/пластика.
Функциональные особенности балансировочного клапана для системы отопления
Магистральный балансировочный клапан
Автоматический балансировочный клапан для системы отопления для магистральной сети имеет отличие от радиаторной конструкции габаритами, углом наклона шпинделя и геометрией штуцера.
Функции автоматического балансира:
- Дренаж воды из системы теплоснабжения;
- подключение датчиков для измерения параметров теплоносителя;
- установка импульсной улитки трубки от корректировщика давления.
Число витков, которое способен выполнить балансир — от 3 до 5, у большинства изготовителей этот показатель различается. Для того, чтобы поменять положение штока, потребуется ключ с конфигурацией шестигранника. Регулировка проводится по перепаду давления в теплосети. В процессе настройки при изменении расхода циркулирующей воды, на трубопроводе и регулировочном вентиле потери давления также меняются, что в свою очередь ведет к смене перепада на балансире.
Перепад давления в сети можно определить самостоятельно по показаниям манометров, установленным на обратке/подаче внутридомовой системы отопления. Например, при давлении на подаче/обратке 2.5 /2.0 бар, перепад составит 2.5 – 2.0= 0.5 бар. Когда клапан автоматический, он сам устанавливает перепад по заложенному конструкцией алгоритму.
Нужно отметить и то, что не всем системам теплоснабжения требуется балансировка. Например, если во внутридомовой разводке существует до трех коротких тупиковых веток, оснащенные 2-мя приборами на каждой, их работа может быть настроена с использованием шаровых кранов или обычных запорно-регулировочных вентилей.
Назначение
Балансировочный кран в системе отопления используется для правильного распределения теплоотдачи. То есть, бывают случаи, что в одной комнате батареи горячее, чем это требуется, а в другой – значительно холоднее, чем хотелось бы. То есть, происходит неправильное распределение теплоносителя. Значит, требуется регулировка, чтобы исправить подобную ситуацию.
Балансировочный клапан являет собой вид запорной арматуры, посредством которого производится регулирование гидравлического сопротивления. Достигается это путем изменения диаметра сечения трубы на определенном участке.
В последнее время при проектировании отопления (как для многоквартирного, так и для частного дома) балансировочный клапан сразу добавляется в систему. Однако, что делать владельцам уже готовых отопительных систем?
Есть несколько «симптомов» которые указывают на необходимость установки запорной арматуры данного типа:
- Отсутствие комфортной температуры даже при максимальной нагрузке.
- Значительные колебания температуры в помещении при постоянно равной нагрузке в отопительной системе.
- Сложности при запуске системы – невозможность выхода на номинальную мощность.
Все это указывает на то, что требуется установить балансировочный вентиль и провести регулирование. Он позволит скорректировать поступление количества теплоносителя на тот или иной участок системы.
Преимущества использования
Установка балансировочного крана поможет решить вышеуказанные проблемы в работе отопления.
Кроме того, можно выделить следующие преимущества применения этого оборудования:
- Снижение затратности – то есть, владельцы частных домов отмечают, что после проведения балансировки системы снижается количество потребляемого топлива.
- Повышение комфорта в помещении – вы можете добиться для каждого отдельного помещения того уровня температуры, который будет более подходящим.
- Отсутствие сложностей при запуске – применения балансировочной арматуры позволит максимально упростить запуск системы.
Монтаж
Включение оборудования в систему
Балансировочные краны для отопления чаще всего используются для регулировки двухтрубных отопительных систем.
Детально о них читайте тут — https://kvarremontnik.ru/dvukhtrubnaya-sistema-otopleniya/
Монтаж элемента осуществляется посредством специальных фитингов и адаптеров. При этом следует быть внимательными: некоторые краны могут устанавливаться на трубы с определенным направлением движения теплоносителя.
На таких кранах присутствует специальная стрелка, которая показывает, в каком направлении должна перемещаться вода в трубе. Если установить вентиль, не следуя данному указанию, попытка регулирования системы с его помощью может привести в поломке самого элемента и сбою в работе всей отопительной системы.
Регулирование
После установки клапана, посредством специального оборудования, проводятся замеры, которые позволят определить, до какого именно уровня требуется регулировка. Отдельные специалисты называют данный способ достаточно трудоемким.
Важно: перед тем, как провести процедуру балансировки, следует запустить отопительную систему, подключить необходимое измерительное оборудование – это даст возможность определить качество работы.
Более точные результаты балансировки можно получить, разбив отопительную систему на отдельные сегменты, и дополнив балансировочной арматурой каждый из них. В таком случае сама процедура балансировки займет значительное время – необходимо будет регулировать каждый отдельный клапан. Но и результаты будут куда лучше.
Разновидности клапанов и их конструктивные особенности
Все новые системы теплоснабжения, использующие радиаторные терморегуляторы, считаются динамическими. В процессе работы, терморегулятор, установленный на приборе отопления, реагирует на любые самые незначительные изменения температурного режима внутри комнаты, изменяя, таким образом, расход греющей воды.
Это создает в системе отопления изменяющийся или динамический режим функционирования. Он является предпосылкой внедрения автоматических/динамических балансировочных устройств.
Классификация балансировочных клапанов по параметрам:
- Видом рабочей среды теплоносителя: вода, пароводяная смесь , гликолевый состав;
- нормативные параметры теплоносителя по объемному расходу, Т и давлению;
- точки расположение на тепловой сети: подача, обратка или байпас;
- назначение и этажность объекта отопления; жилой/общественный, одноэтажный/многоэтажный;
- рабочей функции: автоматический/механический.
- практикуется также их комбинация по вариантам присоединения: резьбовое либо фланцевое.
Для выпуска клапанов можно использовать разнообразные материалы. Статические вентили, чаще всего, производятся из латуни, с фланцевым/резьбовым соединением либо чугуна, исключительно с фланцевым. Для динамических модификаций используют кроме латуни/чугуна еще и углеродистую сталь, которая способна максимально качественно обеспечить нормативные теплотехнические и гидравлические характеристики системы.
Ручные балансиры требуются для того, чтобы адаптировать тепловую сеть после установки, а автоматические меняют характеристики теплосети в период нагрева.
При выборе модификации балансира необходимо принимать во внимание различные параметры:
- Тип схемы нагрева с естественной/принудительной циркуляцией.
- Тепловые и гидравлические параметры сети.
- точка установки во внутридомовой системе.
- регулировочные параметры.
Механический балансир
Механический балансир
Механический клапан имеет ручную регулировку, прекрасно действует в стабильной тепловой сети. Хорошо работает для жилых объектов с не очень большим числом приборов отопления. Облегчает выполнение ремонтно-наладочных работ, ввиду того что при ремонте отдельного нагревательного участка нет нужды отключать всю систему.
Такие модификации очень часто укомплектовываются измерительными ниппелями, способные измерять давление в системе, в зоне размещения клапана. Главное превосходство таких регуляторов является небольшая цена.
Механический балансир — эффективно устройство работает на тех объектах, где число радиаторов не более 5 единиц. При большем , механика не справляется и становится причиной разбалансировки схемы теплоснабжения. Когда термостат на 1-й батареи перекрыт, то увеличивается расход теплоносителя на втором. В связи, с чем температура воды в одних приборах отопления, может вырасти до точки кипения, а в других она будет оставаться холодной. Такую проблему могут разрешить только автоматические балансиры.
Автоматический балансир
Автоматический балансир
Монтаж автоматических блоков производится на ответвления/стояках, обладающих значительным количеством батарей. От устройств механического типа они отличаются порядком функционирования. Балансир настраивают в положение наибольшей пропускной возможности. При уменьшении расхода горячей воды термостатом на одной из батарей давление увеличивается. Потом срабатывает механизм импульсной трубки, который анализирует величину перепада давления. Такой подход позволяет выполнять тонкую настройку сети.
Основные достоинства автоматических уравнителей:
- Наличие капиллярной трубки, способствующей мгновенной настройке;
- регулировочный блок при работе не меняет величину давления, тем самым не позволяя гидравлическим колебаниям в сети сбить установленный режим;
- при необходимости в общей сети можно установить особые температурные независимые зоны;
- высокая скорость настройки балансира, не позволяет термостатам перестроить свою работу, что гарантирует сбалансированную работу всей внутридомовой системы отопления.
Особенности
Современные системы отопления характеризуются неравномерным распределением тепла по отдельным помещениям. Количество тепла зависит от расхода теплоносителя, а расход воды как раз контролирует балансировочный клапан. Если не задействовать это устройство, то количество получаемого тепла будет уменьшаться, удаляясь от его источника. Соответственно, в разных точках сети будет разная температура.
Ранее в более простых системах данная проблема решалась установкой труб с определенными диаметрами либо монтажом специальных дроссельных шайб. Вторые характеризуются определенной величиной прохода, которая и обеспечивает поступление необходимого объема воды.
Конструкция представляет собой определенный вентиль, при помощи которого регулируется поток теплоносителя. Иногда в качестве дополнения к данному механизму встраиваются два штуцера, которые измеряют величину давления в разных зонах по отношению к регулирующему механизму. Кроме того, он подключается к капиллярной трубке, чтобы координироваться с иными элементами управления.
Выделяют два вида данных клапанов: ручные и автоматические.
Первый вид, как можно догадаться по названию, управляются вручную. Изделия недорого стоят и поэтому являются наиболее распространенными. Меняя разницу давления и расход воды, они способны настроить как отдельные участки, так и целую систему. Кроме того, в контрольных точках можно будет мониторить показатели рабочей среды, а в случае поломки отключать какой-либо фрагмент и устраивать ремонтные работы. К сожалению, настройка таких клапанов проводится при условии постоянного потока теплоносителя. Если же он будет меняться, то система не сможет функционировать. Поэтому устанавливать такие модели лучше в частных домах и при упрощенной системе отопления.
Автоматические устройства прикрепляются как на входной, так и на обратный трубопровод. Они соединены между собой тонкой трубочкой, благодаря которой двигается вентиль и перекрывается поток воды в зависимости от скачков давления. Такое устройство настраивается единожды и не требует дальнейшей корректировки.
Модели клапанов могут отличаться в зависимости от теплоносителя (пар, вода или гликолевый раствор), типа здания (частный дом или обычная многоэтажка), места монтажа (на подающий или обратный трубопровод), рабочей среды (при каком давлении, температуре и объеме перегоняемой воды работает устройство). Наконец, клапаны могут демонстрировать иные свойства, например, регулировать давление и быть оснащенными дополнительными девайсами, как измерительная диафрагма.
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:
- Снижает затраты на работу насосного оборудования по циркуляции теплоносителя.
- 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.
- Уравновешивает циркулирующий поток, измеряет перепады давления в рабочем состоянии и блокирует нарушения заданного гидравлического режима через радиатор.
- Регулировка расходом греющей воды в зависимости от предназначения объектов приносит значительный экономический эффект, благодаря низким удельным расходам топлива.
- Установка минимальных расходов газа и поддержка постоянного температурного режима во всех комнатах, в том числе и в период временного отсутствия жильцов.
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?
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:
- От котлоагрегата проходят 4 контура отопления с различной протяженностью и разным числом батарей от 3 до 8.
Наладка системы с термоголовками - Также схема теплоснабжения только оборудована термостатами.
Наладка системы без термостатических клапанов
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:
- CIM 790, Ду15, производитель Италия Cimberio, защита от давления и гидроударов, 4500 руб.
- VIR Ду15-50,устройство из Италии ручной тип, латунное изготовление с предварительной настройкой и последующей фиксацией, 6525 руб.
- USV-I Ду 25, производитель Danfoss Дания, с диапазоном рабочих температур от -20 до 120 С, 2768 руб.
- Tadano TR100M-1, выпускается в Японии, от 15000 до 100000 руб.
- Ду 50-300 мм КБЧ, выпускается в Москве, выполнен из чугуна с температурой рабочей среды до 120 С, от 3460 до 130140 руб.
- Herz Штремакс-М Ду20 (3/4″) Ру10, выпускается в Австрии, латунь, температура до 110 С, 2561 руб.
Как регулировать балансировочный кран в системе отопления
Настройка механического балансира
Перед тем как настраивать баланс радиаторной сети необходимо изучить инструкцию к клапану, которая прилагается при его покупке. В ней обозначена схема регулировки, если пользователь правильно все установит, то сможет реально снизать затраты на тепловую энергию. Регулировку клапана можно выполнить двумя способами.
Первый способ регулировки клапана
Это самый простой и проверенный вариант регулировки, который рекомендуют опытные настройщики теплового режима в водяных сетях теплоснабжения. Для этого потребуется разделить количество оборотов клапана на число батарей, установленных в контуре нагрева по периметру комнаты. Такой прием даёт возможность правильно определять шаг алгоритма настройки. Метод состоит в закрытии всех вентилей в обратном порядке — от крайней к первой батареи по отношению к источнику нагрева.
Например, для тупиковой схемы, имеющей 4 радиатора, оснащенные механическими балансировочными клапанами и регулировкой шпинделя 4.5 оборота:
4.5:4 = 1.1 оборота
Схема открытия:
- Первый балансировочный вентиль – 1.1 оборот.
- Второй балансировочный вентиль – 2.2 оборот.
- Третий балансировочный вентиль – 3.3 оборот.
- Четвертый балансировочный вентиль – 4.5 оборот.
Второй способ настройки балансира
Существует еще один, очень качественный способ балансировки. Выполняется он намного быстрее, и содержит в себе способность учета некоторой специфики месторасположения батареи. Единственно, что для его выполнения потребуется — термометр контактного типа.
Полный процесс проходит в такой очередности:
- Открывают все вентиля и дают возможность сети войти в температурное равновесие с рабочей температурой, например, в 80 С.
- Измеряют температуру всех приборов отопления.
- Устраняют разницу методом перекрытия первых и средних кранов. Крайние клапаны не регулируются.
- Обычно, первый клапан проворачивается не более чем на 1.5 об, а средние — на 2.5 об.
- Дают возможность системе прийти в температурное равновесие в течение 20 мин
- Производят замер температур и выполняют настройку клапанов дальше, если в этом будет необходимость.
Существующие виды и свойства
«теплый пол»
Балансировочные устройства делятся на группы:
- статистические или ручные;
- автоматические.
Первая группа недорогостоящая и способна справиться с требуемыми задачами. При учете того, что появляется возможность отрегулировать необходимые участки и полностью отопление посредством налаживания давления. В случае необходимости, можно устранить подачу тепла в какой-то узел системы, чтобы можно было отремонтировать его.
Примите к сведению: теплотехники с большим опытом работы рекомендуют монтаж ручных кранов только в частных домах или в случае однотрубной схемы. Все иные случаи должны иметь автоматические приборы.
Первая настройка самая ответственная, ведь правильное налаживание будет залогом дальнейшей устойчивой работы
Затем больше не потребуется обращать внимание на данное устройство балансировки
