Меню Рубрики

Установка балансировочных клапанов в тепловом узле

Статьи

Необходимость применения балансировочных клапанов в тепловых узлах в настоящее время не вызывает никакого сомнения. Отсутствие клапанов в ТУ приводит к тому, что гидравлические контуры в тепловых пунктах не увязаны, поэтому в одних нагрузках имеется перерасход горячей воды, а в других – недорасход. Устанавливаемые тепловыми сетями шайбы не позволяют учесть изменяющиеся во времени параметры и оперативно провести наладку теплового узла.

Расход воды, поступающей в тепловой пункт из теплосети, распределяется на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию:

где:
Gd − расчетный расход из тепловой сети в тепловой пункт, кг/ч;
Gh − расход воды на горячее водоснабжение, кг/ч;
Gv − расход воды на вентиляцию, кг/ч;
− расход воды на отопление , кг/ч.

Расход теплоносителя считается по формуле:

G = Q / (t1 – t2)*103

где:
Q – расчетная нагрузка на отопление и вентиляцию, Гкал/ч;
t1 и t2− расчетная температура воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети соответственно, ºС.

При 100% проектном расходе достигается 100 % выход энергии и, соответственно, расчетная температура воздуха в помещении. При недостаточном расходе воды теплоотдача ниже и температура воздуха тоже ниже. Так, при 50 % расходе выход тепловой энергии составляет 80 %, а температура воздуха примерно 14-15 ºС. При перерасходе горячей воды температура воздуха в помещении будет выше расчетной, что приведет к потерям энергии, особенно при открывании форточек. Так, при повышении температуры воздуха на 1 ºС, потери энергии составят 6-8 %. Для того, чтобы температура воздуха в помещении находилась в диапазоне ±1 ºС, расход воды должен лежать в интервале ±10 %. В конечном итоге, смысл гидравлических расчетов и последующей наладки гидравлики состоит в обеспечении проектных расходов теплоносителя, рассчитанных по вышеприведенной формуле.

Соответственно встает задача правильного распределения расходов воды в тепловом пункте в соответствии с проектом. Эта задача легко решается с помощью ручных балансировочных клапанов. Балансировочный клапан – это фактически регулируемая шайба. Меняя положение цифровой ручки, можно изменять пропускную способность клапана или, иными словами, его гидравлическое сопротивление, увязывая контуры между собой. Рассмотрим двухступенчатую схему присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения.

На рисунке представлена принципиальная схема с расставленными балансировочными клапанами. В схеме опущены регулирующие клапаны с электроприводом у теплообменника горячего водоснабжения 2-й ступени и теплообменника отопления, насосы, запорная арматура и т.п. На схеме можно выделить пять циркуляционных гидравлических контуров, три первичных и два вторичных. К первичным контурам можно отнести: контур через теплообменники горячего водоснабжение 1-й и 2-й ступеней, контур через калориферы вентиляции, контур через теплообменник отопления. К вторичным контурам системы относятся контур отопления и контур циркуляции горячего водоснабжения. В гидравлическое сопротивление входят сопротивление теплообменников, трубопроводов и арматуры. Естественно, увязка гидравлики представляет собой достаточно сложную задачу, даже с использованием расчетов. При монтаже появляются дополнительные факторы, которые невозможно учесть при расчетах, как, например: сужения, окалина, засоры, замена оборудования и т.п. Гидравлику легче увязывать при проектировании, а затем и наладить расходы с помощью балансировочных клапанов. Клапан 1 необходим для наладки общего расхода в тепловой пункт согласно договора с теплоснабжающей организацией (вместо клапана возможна установка ограничительной шайбы), а также балансировки нескольких тепловых пунктов между собой.

Даже использование одного этого балансировочного клапана позволяет уменьшить расход до проектного и получить значительную экономию энергии. Балансировочный клапан 2 позволяет обеспечить проектный расход через теплообменник 2-й ступени при полностью открытом на нем регулирующем клапане. Балансировочный клапан 3 необходим для наладки расхода через калориферы вентиляции. Клапан 4 необходим для увязки гидравлики через контур теплообменника (элеватора) отопления при полностью открытом регулирующем клапане. Клапан 5 обеспечивает проектный расход в линии циркуляции горячего водоснабжения. Балансировочный клапан 6 позволяет достичь проектного расхода во вторичном контуре системы отопления здания. Он компенсирует избыточный напор циркуляционного насоса.

Установка балансировочных клапанов позволяет оптимизировать работу тепловых пунктов, давая возможность обеспечить проектные расходы во всех нагрузках и, соответственно, их проектную теплоотдачу, а также корректную температуру обратной воды. При этом достигается значительная экономия энергии и увеличение срока службы оборудования.

источник

Балансировочный клапан для настройки системы отопления

Обычными шаровыми кранами нельзя регулировать поток воды в трубах или радиаторах. Но для правильного распределения теплоносителя по батареям такая регулировка необходима. Ручной балансировочный клапан (иначе – вентиль) как раз и служит для настройки системы водяного отопления. В публикации мы расскажем, где ставится балансовый кран и как его правильно использовать при балансировке отопительной сети частного дома.

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).

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.

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.

Читайте также:  Установка кренометра на паджеро

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.

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:

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.

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.

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.

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

Радиаторный кран, предназначенный для ручной балансировки отопления, состоит из таких деталей:

  1. Латунный корпус с резьбовыми патрубками для подключения труб. Внутри методом литья выполнено седло – вертикальный круглый канал, немного расширяющийся кверху.
  2. Запорно-регулирующий шпиндель с рабочей частью в виде конуса, входящего при закручивании в седло и ограничивающего поток воды.
  3. Уплотнительные кольца из резины EPDM.
  4. Защитный пластиковый или металлический колпачок.

На рисунке представлен вентиль фирмы Caleffi (сайт – https://www.caleffi.com)

Примечание. Все известные производители – Danfoss, Herz, Caleffi и другие – предлагают клапаны 2 типов – прямые и угловые. Принцип работы одинаковый, меняется лишь форма.

Подробнее устройство балансировочного клапана показано выше на схеме. По ней видно, что вращение шпинделя ведет к увеличению либо уменьшению проходного сечения, так и выполняется регулировка. Число оборотов от закрытого до максимально открытого положения – от 3 до 5 в зависимости от производителя крана. Чтобы поворачивать шток, нужно использовать обычный или специальный ключ в виде шестигранника.

Магистральные краны отличаются от радиаторных размерами, наклонным положением шпинделя и штуцерами, предназначенными для:

  • слива теплоносителя;
  • подсоединения измерительных приборов;
  • подключения капиллярной трубки от регулятора давления.

Устройство магистрального вентиля для балансировки ветвей отопления

Для справки. Сливным патрубком оснащаются также и радиаторные модели клапанов, например, от бренда Oventrop.

Ассортимент балансовых кранов постоянно расширяется за счет появления новых высокотехнологичных изделий. Пример – вертикальный клапан Caleffi итальянского производства, оборудованный расходомером.

Вентиль Caleffi с расходомером можно монтировать в 2 положениях – горизонтальном и вертикальном

Как отбалансировать радиаторную сеть

Обычно монтажники систем отопления устанавливают расход теплоносителя на батареях простым способом: делят число оборотов балансировочного вентиля на количество отопительных приборов и таким способом рассчитывают шаг регулировки. Двигаясь от последнего радиатора к первому, закрывают краны с полученной разницей в оборотах.

Пример. Имеем на одном «плече» тупиковой системы 5 радиаторов с ручными клапанами Oventrop на 4.5 оборота шпинделя. Делим 4.5 на 5, получаем шаг регулировки около 0.9 оборота. Значит, предпоследний отопительный прибор открываем на 3.6 оборота, третий – на 2.7, второй – на 1.8, первый – на 0.9 оборота.

Способ довольно приблизительный и не учитывает различную мощность батарей, а потому может применяться в качестве предварительной настройки с корректировкой в процессе эксплуатации.

Точнее отбалансировать отопление поможет контактный термометр, измеряющий температуру поверхности труб и батарей

Наш опытный эксперт Владимир Сухоруков предлагает другую методику, базирующуюся на измерении реальной температуры поверхности обогревателей. Пошагово инструкция по балансировке выглядит так:

  1. Максимально откройте все балансировочные клапаны и выведите систему в рабочий режим с температурой подачи 80 °С.
  2. Контактным термометром замерьте температуру всех отопительных приборов.
  3. Полученную разницу устраняйте, закручивая краны первых и средних радиаторов, конечные не трогайте. Ближнюю батарею откройте на 1—1.5 оборота вентиля, средние – на 2—2.5.
  4. Дайте системе адаптироваться под новые настройки в течение 20 минут и повторите замеры. Ваша задача – добиться минимальной температурной разницы между дальней и ближайшей к котлу батареей.

Примечание. Погода и температура на улице не играет роли, важна лишь разница в нагреве радиаторов. Кстати сказать, в обычном рабочем режиме при 50—70 °С на подаче дельта температур станет еще меньше. Как система гидравлически уравновешивается с помощью балансировочных вентилей, смотрите на видео от эксперта:

Заключительный вывод

Если вы самостоятельно занимаетесь монтажом отопления, то наверняка столкнетесь с балансировкой. Когда на всех радиаторах, кроме последнего, стоят балансировочные клапаны, процедура не доставит больших хлопот. Лучше брать вентили, регулируемые ключом либо отверткой, а не пластиковой рукояткой, чтобы до них не добрались дети. Не исключено, что зимой положение шпинделей придется корректировать, ведь теплопотери в помещениях бывают разными. Единственный нюанс: не делайте резких движений и открывайте краны в холодных комнатах потихоньку, по ¼ оборота.

Читайте также:  Установки для производства битум

источник

Установка балансировочного клапана для системы отопления

Любая отопительная система нуждается в своевременной и качественной настройке, проводить эти манипуляции можно самыми разными способами.

Только в том случае, если все параметры на отдельных участках сети будут максимально приближенными к расчётным данным, можно будет добиться высокой эффективности работы.

Именно поэтому для качественной регулировки используется универсальный балансировочный клапан для системы отопления.

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.

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

Каждая из них отличается определённым диаметром прохода, благодаря чему подаётся необходимый объем воды.

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.

В этом видео вы узнаете принцип работы балансировочного клапана:

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.

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.

Отрицательные характеристики у таких изделий практически отсутствуют. Помимо этого, в бытовом применении альтернативы балансировочным вентилям просто не существует.

Разновидности клапанов и их конструктивные особенности

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.

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.

Но главной особенностью такого клапана является то, что он оснащён сразу двумя штуцерами.

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.

Читайте также:  Установка подогрева руля отчет

Трёхходовой клапан для систем отопления:

Принцип работы по стандартной схеме

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.

Точная цифра расходов будет известна только после того, как мастер проведёт все необходимы расчёты.

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.

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. Такие детали могут создавать дополнительное препятствие на пути воды, которое будет влиять на интенсивность потока. При этом показатели расхода будут существенно меняться в обратном трубопроводе.

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.

Конечно, радиаторов может быть больше пяти, но они обязательно пойдут вразнос. Если перекрыть поток теплоносителя термостата первого радиатора, то мастер столкнётся с увеличением потока на второй батарее. Клапан обязательно закроется, а расход пойдёт на следующий узел. Именно этот принцип работы будет считаться актуальным для всех потребителей тепла. Если мастер не предпримет срочных мер, то одни радиаторы будут очень перегреваться, а другим, наоборот, не будет хватать теплоносителя.

Балансировочный клапан с внутренней резьбой STAD:

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. Только в этом случае можно получить оптимальное расчётное сопротивление и правильный расход. Некоторые современные производители допускают монтаж клапана как по направлению, так и против основного потока. В зависимости от выбранной модели, шток может занимать разное положение.

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.

Стоит отметить, что именно это требование входит в сопроводительную документацию надёжных производителей.

Балансировка сети

Чаще всего те мастера, которые на профессиональном уровне занимаются установкой отопительных систем, определяют расход теплоносителя на батареях очень простым способом: берут суммарное число оборотов балансировочного вентеля и делят на количество используемых отопительных приборов. Такие несложные действия помогают узнать оптимальный шаг регулировки. Постепенно переходя от последнего радиатора к первому, аккуратно закрывают краны с полученной разницей в оборотах.

Помимо основного способа регулировки, существует дополнительный, возможно более точный

Конечно, такой способ является приблизительным, так как в нем не предусмотрен тот вариант, что батареи могут быть разной мощности. Именно поэтому его лучше использовать для предварительной настройки, которая допускает внесение определённых поправок во время активной эксплуатации.

Особого внимания заслуживает совершенно другой метод, который основан на измерении реальной температуры поверхности батарей. Правильно настроить балансировочный клапан можно следующим образом:

  1. Изначально нужно постепенно открыть абсолютно все клапаны и ввести систему в рабочий режим с температурой подачи +80˚С.
  2. При помощи контактного термометра необходимо замерить температуру каждого отопительного прибора.
  3. Всю разницу в данных нужно устранить, закручивая краны средних и первых батарей. Последние трогать запрещено. Ближний радиатор следует приоткрыть на 1,5 оборота вентиля, а вот средние на 2,5.
  4. Системе нужно дать немного времени адаптироваться к совершенно новым эксплуатационным условиям. Через 30 минут необходимо снова снять замеры. Основная задача мастера — добиться минимальной температурной разницы между ближней и самой дальней к котлу батареями.

Отдельно стоит учесть, что погодные условия и температура за окном совершенно не влияют на показатели, важна только разница в нагреве радиаторов.

Разборка автоматические балансировочные клапаны серии ASV:

Советы специалистов

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. Если мастер не имеет под рукой всех необходимых измерений, то сам процесс регулировки будет считаться условным. В этом случае об эффективности и точности даже не может идти речь.

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.

источник