Балансировочный клапан: средство для настройки системы отопления

Ручной балансировочный клапан чаще всего используется в системах отопления. Его устанавливают на стояках, тепловых пунктах и коллекторах. Благодаря особому принципу функционирования устройство исключает ситуации, когда в один радиатор поступает чрезмерное количество теплоносителя, а в другой прибор – недостаточное. Достигается это за счет регулировки пропускной способности труб. Балансировочный клапан обеспечивает защиту системы от порывов, а также поломки насосов и обогревательных элементов.

Виды и особенности работы

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы и виды. В советские времена для регулирования систем водоснабжения и отопления в многоквартирных домах применялись дроссельные шайбы. И чтобы получить нужный уровень потока воды приходилось перекрывать трубопроводы и разбирать их.

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.

Принцип работы заключается в изменении размера проходного сечения с помощью золотника, который перекрывает поток при вращении рукоятки на корпусе вентиля. То есть при уменьшении сечения увеличивается гидравлическое сопротивление на конкретном участке, что уравнивает потоки в разных трубах.

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.

Балансировочные автоклапана монтируются попарно на входной контур и обратку. Пара соединяется между собой тонкой трубкой, посредством которой происходит управление перекрывающим вентилем при появлении перепада давления между контрольными точками.

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

Монтаж балансировочного вентиля

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.

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.

На практике монтаж балансировочных кранов в системе отопления и профессиональная ее балансировка позволяет сэкономить до трети тепла. При этом цена всех работ минимальна. Но всю регулировку стоит доверять только опытным теплотехникам.

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

Устройство арматуры

Балансировочный клапан создается в виде классического запорного вентиля, но с некоторыми особенностями. Он имеет цельнометаллический корпус, изготовленный из стали, чугуна или латуни. Внутри него располагается затвор-золотник, регулирующий размеры проходного сечения. Данный элемент может иметь различные формы: конусную, радиальную, цилиндрическую, плоскую или угловую. Управление золотником осуществляется через шток, который располагается прямо или под определенным углом. Ходовая пара вентиля управления состоит из шпинделя, соединенного с зафиксированной на внутренней стенке клапана резьбовой гайкой.

В зависимости от модели клапан также может комплектоваться:

• фиксатором настроенной рукоятки;
• индикатором положения затвора;
• герметизирующими фторопластовыми или резиновыми кольцами;
• дренажным патрубком;
• измерительной диафрагмой;
• сетчатым фильтром;
• приборами измерения расхода и давления.

Принцип работы. Виды

Коротко принцип функционирования данного устройства формулируется так: оно изменяет расход теплоносителя за счёт уменьшения или увеличения проходного отверстия, одновременно меняя на определённом участке отопительной системы гидравлическое сопротивление.

Балансировочный вентиль выпускается в двух вариантах, каждый из которых применим на сетях отопления из любого типа труб — металлических, пластиковых.

Автоматический. Балансировочный вентиль такого типа в зависимости от уровня расхода теплоносителя и разницы давления позволяет гибко и быстро изменять настройки магистрали теплоснабжения. Используется он в паре с запорным клапаном, который устанавливается в трубу подачи рабочей среды. Сам же прибор монтируется на обратной трубе. Именно он отвечает за присутствующие в ветке теплоснабжения перепады давления. Необходимо отметить, что такой балансовый вентиль на отопление предоставляет возможность разделять сеть на отдельные зоны с учётом разброса значений этого параметра и поочерёдно запускать их в работу.

Ручной. Конструкция данной модификации балансировочного клапана системы отопления состоит из бронзового или латунного корпуса, в котором присутствуют механизм регулировки и ниппели. Последние служат для подключения контрольно-измерительной аппаратуры. Регулировочный механизм вентиля отопления состоит из штока, а также пластиковой рукоятки, на которую нанесена измерительная шкала. В целом, устройства данного типа предоставляют возможность настроить систему теплоснабжения при постоянном давлении. С их помощью гидравлическая балансировка может осуществляться путём отключения отдельных сегментов трубопровода отопления с последующим их опустошением через специальный кран.

Ручной вентиль позволяет настраивать отопительную систему при постоянном давлении

К категории балансировочных клапанов также относят ещё два типа устройств.

Термостатический вентиль. Такая деталь обеспечивает:

• сбалансированный температурный режим в помещении. В её функции входит создание комфортного микроклимата в жилье и поддержание его на стабильном уровне;
• повышение рентабельности системы отопления;
• экономию энергоресурсов.

Принцип работы заключается в отслеживании значений температуры жилого пространства. Если она превысит верхний допустимый предел, термостатический вентиль перекроет подачу теплоносителя в радиаторы. Когда же температура достигнет нижнего уровня, подача рабочей среды будет возобновлена.

Автоматический стабилизатор расхода. Такое балансировочное устройство в соответствии со своим названием поддерживает уровень расхода теплоносителя в стояках исключительно однотрубных систем отопления.

Полезно знать! Существует ещё одна сфера его применения. С помощью данной детали перекрывается магистраль теплоснабжения с целью её опустошения от воды для последующего измерения фактических расходов теплоносителя.

Принцип работы арматуры

Функционирование клапана основано на вращении вентильной рукоятки в ручном режиме. При повороте данного элемента крутящий момент передается золотнику через шпиндель, в результате чего он выполняет поступательные движения, меняя свое положение и, соответственно, проходное сечение трубопровода.

Балансировочный клапан работает в двух режимах:

• балансировки
  – золотник располагается в промежуточном положении. Перемещение затвора осуществляется при возрастании давления, а возврат в исходное положение – при его нормализации;
• перекрытия
  – золотник полностью закрывает собой проходное сечение, останавливая поток рабочей среды. Герметичность перекрытия обеспечивается за счет специальных уплотнителей, расположенных между затвором и седлом.

Принцип работы

Устройство вентиля хорошо видно на рисунке. А вот в чем заключается принцип его работы, в этом необходимо разобраться.
Поворот регулировочной рукоятки изменяет положение золотника вентиля. В результате меняется размер сечения между ним и седлом.

Это интересно! Потекла батарея отопления: что делать и как устранить течь в короткие сроки

Таким образом, теплоноситель, проходя через большое или маленькое сечение клапана, изменяет свое давление, поскольку меняется пропускная способность. Таким образом, регулировкой давления можно добиться равномерного распределения тепла для каждого прибора обогрева.

Для автоматической регулировки теплораспределения в систему устанавливаются два балансировочных вентиля – на входном контуре и в обратке. Они соединены между собой. Балансирующий эффект системы будет проходить автоматически.

Но для этого нужно будет в самом начале, при первом запуске, правильно отрегулировать и настроить всю систему отопления. При соблюдении всех требований изготовителя балансировочная аппаратура работает безукоризненно.

Примите к сведению: некоторые ошибочно, по совету местных «Кулибиных», пробуют вместо балансировочного вентиля установить шаровой кран. Абсурд такой идеи становится очевидным сразу, после запуска системы. Кран к регулирующей арматуре не относится ни с какой стороны.

Характеристики балансировочных клапанов

Данный вид арматуры выпускается производителями в широком ассортименте. Устройства отличаются между собой по ряду критериев. Технические характеристики балансировочных клапанов определяются ГОСТом и включают:

• номинальное давление для стабильной эксплуатации (PN);
• номинальный диаметр отверстия патрубков (DN);
• пропуск Kvs (количество воды, проходящее через устройство);
• авторитет (регулирующая способность);
• расходные характеристики (параболическая, логарифмическая).

Также балансировочные клапаны классифицируются по следующим параметрам:

• типу рабочей среды (пар, вода, гликолевый раствор);
• месту монтажа (байпас, обратный или подающий трубопровод);
• виду объекта (частный дом, многоквартирное или общественное здание);
• методу присоединения (резьбовое, фланцевое).

Балансировочный клапан для системы отопления — основы функционирования

0:29, 09 августа 2020 4 0 5110

1. Пять причин необходимости проводить балансировку 2. Виды и особенности работы 3. Монтаж балансировочного вентиля

Все расчеты при проектировании системы отопления выполнены правильно, установка систем отопления произведена в строгом соответствии с планом, а в комнате все равно прохладно. Скорее всего, проблема в неравномерности распределения тепла по зданию.

В одних помещениях его много, а в других не хватает. Решить эту проблему может только балансировочный клапан для системы отопления.

Преимущества арматуры

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

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

Снижение затрат на энергопотребление благодаря балансировочному крану в системе отопления

Большое количество пользователей представляет себе систему отопления как такое большое количество труб, с котлом и насосом. Мнение это ошибочно.

В системе отопления присутствуют вспомогательные элементы, работа системы отопления без которых была бы не очень эффективной. Балансировочный клапан или кран являются одним из них.

В отопительной системе жилого дома есть возможность учёта и регулирования потребляемого тепла собственниками квартир. В поэтажном коллекторном узле в системах отопления устанавливают счётчики на каждую квартиру, а на радиаторы отопления устанавливают терморегуляторы. Жильцы дома могут выставить на терморегуляторе минимальную температуру. Таким образом у них есть возможность уменьшить свои затраты на отопление,

Преимущества применения балансировочного крана:

• Снижениезатрат на энергоносители;
• Самостоятельность регулировки температуры в помещении;
• Упрощение запуска системы отопления.

Система отопления становится динамичной, так как характеристики отопительной системы постоянно меняются и это результат работы терморегуляторов. Терморегулятор работает очень просто. При достижении в доме температуры, выставленной на терморегуляторе, он прикрывает или закрывает полностью поток теплоносителя.

Особенности монтажа клапана

Правильная установка клапана является залогом стабильности работы балансировочной арматуры и всей трубопроводной системы. Поэтому при монтаже устройства нужно учесть следующие рекомендации:

• установку клапана можно проводить на горизонтальных и вертикальных частях трубопровода после предварительной подготовки – прочистки;
• чтобы правильно расположить клапан, необходимо соблюдать соответствие указанных на корпусе стрелок направлению потока рабочей среды;
• до и после клапана должны оставаться прямые участки. Это исключит погрешности при балансировке;
• метод крепления подбирается под конкретную модель. Одни устройства могут соединяться с трубами с помощью внутренней резьбы, другие – на фланцы и болты;
• перед клапаном желательно установить фильтр-грязевик, который будет защищать устройство от различных механических загрязнений;
• для обеспечения полного перекрытия потока теплоносителя клапаны рекомендуется дублировать шаровыми кранами, которые смогут обеспечить полноценное перекрытие трубы.

Назначение

Для функционального и безопасного действия систем необходимо определить, для чего нужен балансировочный клапан. Устройство помогает поддерживать баланс в объемах поступления и передачи жидкостей и газовых составов в трубопроводах. Системы поддерживают стабильную температуру и качественное циркулирование давления среды. Устройство помогает в предотвращении аварийных сбоев, обеспечении безопасной работы теплоносителей и охлаждающих систем.

Вид клапанов способствует оперативному выводу загрязняющих веществ, корректирует возможные погрешности при расчетах комплекса водоснабжения и системах отопления. Балансировочные механизмы обязательны при изменении конфигурации трубопровода.

При прокладке трубопроводных систем по схеме, разработанной для авторского проекта, устройства для балансировки обязательны. При добавлении отопительных батарей либо замене агрегатов на более мощные требуется монтаж клапана.

Отсутствие балансировочного устройства может привести к образованию воздушных пробок, нарушению стабильных температурных показателей, перерасходу рабочей жидкости.

Настройка клапана

Установка необходимого значения пропускной способности арматуры осуществляется с помощью изменения положения рукоятки. Чтобы гарантировать максимально точную настройку, лучше использовать специальный расходомер или таблицу-инструкцию со значениями перепада давления и расхода. После установки нужного значения положение затвора можно заблокировать простым нажатием на рукоятку. Для защиты от несанкционированного изменения установленных параметров устройство рекомендуется опломбировать.

готова оказать квалифицированную помощь в выборе ручных балансировочных клапанов, а также их поставке, установке и настройке. Мы найдем оптимальное решение для отеплительных и охлаждающих систем любых масштабов и конфигураций.

Клапан для балансировки системы отопления: динамический и статический вентиль

Эффективность работы системы отопления во многом зависит от ее сбалансированности. Балансировка предотвращает возникновение ситуаций, когда в один из радиаторов подается излишний объем теплоносителя, а во второй, в то же время, попадает недостаточное количество воды.

Для этого система отопления должна включать в себя балансировочные клапаны. Их принцип действия даёт возможность производить гидравлическую балансировку потоков воды по всем элементам системы или же отрегулировать в них давление и температуру.

Балансирующий клапан представляет собой обыкновенный вентиль, который осуществляет регулировку количества воды.

Балансировочные клапаны разделяются на:

• Автоматические;
• Ручные.

Клапан, который автоматически поддерживает постоянным перепад давление в стояках системы отопления принято называть автоматическим (динамическим). В отопительных системах, в которых не установлен механизм автоматического регулирования, используют ручные (статические) балансировочные клапаны. Балансировочные клапаны используются для того, чтобы регулировать расход в отопительных системах. Они дают возможность улучшить качество отопления и существенно снизить энергопотребление. Клапан ручной регулировки устанавливают в однотрубной системе отопления. В двухтрубной отопительной системе, кроме ручного регулирующего вентиля обязательна установка динамического балансировочного клапана. Он может быть смонтирован на стояке, если это вертикальная отопительная система. При горизонтальной отопительной системе возможна его установка на поэтажном узле коллектора.

Особенность конструкции

Конструкция балансировочного клапана по стандартам включает обязательные комплектующие части:

• корпус;
• шпиндель;
• уплотнительные кольца;
• колпачок.

Корпус изготавливается из прочных материалов (латунь, нержавеющая сталь) и снабжен отрезками с резьбой для соединения трубопроводных изделий. Внутренняя часть снабжена вертикальным каналом.

Шпиндель регулировочный имеет конусообразную форму и вкручивается в седло. Элемент помогает при необходимости перекрывать поток от теплоносителя.

Уплотняющие кольца предназначены для обеспечения герметичности конструкции и производятся из прочных пластичных полимеров.

Колпачки создаются из пластика либо металлических сплавов.

Вид клапанов дополняется 2 штуцерами, регулирующими показатели давления в трубопроводе до и после устройства. С помощью штуцеров вычисляются перепады давления, температур, рассчитывается расход проходящей жидкости.

Комфорт в эксплуатации трубопроводных систем помогают обеспечить дополнительные элементы клапанов:

Принцип работы балансировочного клапана

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

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

Рис. 1 Тепловизионная съемка жилого дома с разбалансированным отоплением

Что такое балансировочный клапан

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

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

Автоматический балансир

Монтаж устройств осуществляется на ветки либо стояки, имеющие большое число радиаторов. От первого вида они отличаются принципом работы. Вентиль переводят в положение максимального потребления жидкости. При уменьшении расхода теплоносителя термостатом одного из радиаторов давление повышается. Дальше работу начинает механизм капиллярной трубки, который сразу приступает к анализу перепада давления. В целом преимущества автоматических балансиров следующие:

• присутствие капиллярной трубки, которая способствует моментальной работе регулировки;
• механизм не изменяет уровень давления, не давая колебаниям его нарушить;
• при желании мастера могут создать «независимые области».

Регулировка расхода осуществляется настолько моментально, что следующие термостаты еще не успевают полностью перекрыться. Это обеспечивает постоянно сбалансированную работу системы.

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

Где и когда устанавливают магистральный кран?

В большинстве частных домов применяются ручные радиаторные вентили. Их вполне хватает для нормальной настройки работы водяного отопления в коттеджах, чья площадь не превышает более 500 м². Установка Установка балансировочных клапанов магистрального типа в системе отопления делается в следующих случаях:

• в зданиях, где установлена разветвленная отопительная сеть с большим количеством стояков;
• в многоквартирных домах, которые обогреваются собственной котельной;
• при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Когда есть понятие о назначениях балансировочных вентилей, необходимо разобраться в конкретных местах их установки. Радиаторные вентили необходимо устанавливать на выходе из обогревателя, то есть на обратке, а магистральные – на трубопроводе, который приводит охлажденную воду от потребителей в котельную. В том случае, когда элемент работает в паре с автоматическим регулятором давления, его можно устанавливать, как и в обратном, так и на подающем трубопроводе, в зависимости от того, как спроектирована сама схема.

Примечание: алюминиевые и стальные радиаторы с нижним подключением уже оборудованы балансировочным краном, который встроен в специальную фурнитуру, которая необходима для подключения подводок к таким приборам.

Перечислим моменты, в каких случаях не нужно устанавливать регулирующие клапаны:

• в тупиковых системах малой протяженности, у которых одинаковые по гидравлике «плечи»;
• в том случае когда батареи оборудованы термостатическими клапанами с преднастройкой;
• в системах отопления коллекторного типа.
• на последнем (тупиковом) радиаторе отопления;

Терморегуляторы с преднастройкой, которые стоят на подаче воды в батарею, выполняют также роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора необходимо смонтировать отсекающий шаровой кран. Подобная арматура устанавливается на подводках к последнему радиатору в цепочке, так как регулировать его не имеет особого смысла, и он должен быть полностью открыт.

Конструкция и принцип работы

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

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

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

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

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

Принцип действия

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

Рекомендуем ознакомиться: Преимущества гофрированной трубы из нержавеющей стали

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

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

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

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.

Виды балансировочных клапанов

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

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

Какие бывают клапаны для балансировки?

Стандартные шаровые краны для радиаторов отопления не справляются с регулировкой распределения тепловой энергии в трубах и радиаторах. Но тем не менее, для того чтобы распределить тепло в помещениях равномерно, такая регулировка просто необходима.

Балансировочные вентили бывают двух видов – ручные и автоматические. Ручные необходимы для того, чтобы настраивать сеть во время ее монтажа, а автоматические изменяют параметры тепловой сети в момент обогрева.

Во время подбора вентиля нужно учитывать многие характеристики, к которым относятся:

• тип и характеристики теплоносителя;
• место монтажа в системе;
• характеристики регулировки;
• параметры регулировки;
• классификация построек;

Типы отопительных систем напрямую зависят от теплоносителя, который они используют. Это могут быть антифризы, пар, вода. Они непосредственно влияют на работоспособность системы.

Немаловажной характеристикой является назначение системы. По своим параметрам системы горячего и холодного водоснабжения и отопления достаточно сильно различаются. К примеру, в системе ГВС применяются только термостатические балансировочные клапаны.

Достаточно огромное значение имеет тип здания, где будет монтироваться балансировочный вентиль. Место монтажа вентиля также играет достаточно важную роль, так как обратный и подающий трубопровод достаточно сильно отличаются друг от друга по характеристикам. И из-за этого балансировочные приборы, которые на них будут монтироваться, будут иметь существенные различия.

Балансировочный клапан для системы отопления

Существующие системы теплоснабжения условно делятся на два типа:

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

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. Наибольший поток горячей воды должен поступать на самый дальний радиатор, меньшее количество – на ближайший к котлу элемент. При проведении регулировочных работ ручным механическим прибором поступают следующим образом:

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

Рис. 9 Балансировочная арматура – примеры монтажа

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

В многоэтажном доме или строении

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

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

Виды клапанов

Клапаны разделяются на два типа:

1. Статический (ручной).
2. Автоматический.

Ручной балансировочный клапан

Преимущества ручного типа:

• Отлично функционирует при стабильном давлении.
• Подходит для домов и квартир с небольшим количеством радиаторов.
• Помогает производить ремонтные работы, не отключая всю систему отопления.

Обратите внимание! Ручной тип клапана для балансировки будет работать эффективно только в том случае, если число радиаторов в помещении не превышает 5 единиц.

Автоматический клапан

Большее количество батарей будет способствовать неправильному функционированию клапанов. Когда термостат на первом радиаторе будет перекрыт, расход воды на втором возрастет. В результате теплоноситель в одних батареях будет доходить до кипения, а в других, в лучшем случае, лишь слегка нагреется.

Рекомендуем ознакомиться: Особенности клипс для крепления ПВХ труб и правила установки зажимов

Выход из ситуации — установить автоматические клапаны.

Такие балансировочные механизмы устанавливаются на стояки или ветки, оснащенные большим количеством батарей.

По принципу своей работы балансировочный клапан данного образца немного отличается от механического.

Вентиль устанавливают в положение максимального расхода воды. При уменьшении потребления теплоносителя термостатом одного из радиаторов, давление будет возрастать. Именно в этот момент и вступает в действие капиллярная трубка. Она задействует автоматический клапан, который моментально анализирует перепад давления. Корректировка расхода происходит настолько быстро, что следующие термостаты даже не успевают перекрываться.

Результат – система постоянно сбалансирована.

Преимущества автоматического типа:

• Наличие капиллярной трубки обеспечивает мгновенное задействование регулировочного механизма.
• Удерживает стабильные показатели давления, несмотря на их колебания, вызванные работой термостатов.
• Такие клапаны применяются при большом количестве батарей по всему периметру.
• Возможно создание «независимых зон».

Обратите внимание! Вне зависимости от марки, каждый из производителей предлагает качественную продукцию. Поэтому строгих критериев по выбору изделия нет.

Монтаж клапанов

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

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

Как настроить баланс радиаторной сети

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

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

Согласно инструкции, нужно повернуть вентиль до определенного уровня.

Для регулировки клапана существует два способа.

Способ 1

У опытных специалистов существует простой и проверенный способ регулировки системы.

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

Для более наглядного примера возьмем следующие характеристики системы.

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

Рекомендуем ознакомиться: Устройство и виды трехходового крана, функциональные особенности тройника

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

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

Способ 2

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

Весь процесс протекает в следующей последовательности:

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

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

Настройка клапанов баланса

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

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

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

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

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

Рис. 12 Пример таблицы для ручной настройки

Что такое перепад давления между двумя точками

Когда мастер настраивает расход при помощи балансировочного крана, на трубах и на клапане потери давления становятся иными, что меняет его перепад на балансировочных клапанах.

Расчет этой разницы стоит рассмотреть на примере. Так, на подающем и обратном трубопроводе установлены манометры, которые показывают уровень давления в данных точках. Перепадом будет считаться значение, которое приравнивается к разнице между двумя манометрами. Иными словами, если одно устройство выдает значение в 1,5 Бар, а другое – 1,6 Бар, то перепадом является 0,1 Бар. Если клапан автоматический, он самостоятельно корректирует разницу между точками. Этот элемент всегда идет в паре, поскольку чувствовать отклонение очень важно.

Принцип работы

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

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

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

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

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

Ручной балансировочный клапан: принцип работы и назначение

Это устройство является разновидностью трубопроводной арматуры и применяется для расчетного распределения теплоносителя по контуру и выравнивания его давления и температуры. Независимо от того, какую конструкцию имеет балансировочный клапан, принцип работы его основан на изменении пропускной способности трубопровода за счет увеличения или уменьшения проходного сечения. Это достигается путем постепенного перемещения золотника относительно входного отверстия устройства, в связи с чем приспособление обеспечивает возможность плавной настройки.

Установка и схема подключения

Обратите внимание! При монтаже устройства в отопительную систему нужно обеспечить правильное положение клапана.

Примеры установки балансировочного клапана для системы отопления

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

Автоматический балансировочный клапан в системе отопления

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

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

Виды устройств

Балансировочный клапан для системы отопления, принцип работы которого зависит от конструктивных особенностей, может быть механическим (ручным) и автоматическим.

Механический балансир

Ручной балансировочный клапан устанавливается вместо классических регулировочных шайб и подобных устройств. Механический регулятор рассчитан на работу в системе с постоянным давлением транспортируемой среды. При помощи механического клапана можно не только обеспечить требуемое сечение трубопровода, но и отсоединить отдельный прибор отопления из сети, слить с него теплоноситель через специальный кран. Ручной клапан отличается невысокой стоимостью и может быть снабжен приспособлениями для измерения давления в системе с обеих сторон от регулятора и фактического расхода транспортируемой среды.

Механический балансировочный клапан

Автоматический балансир

Автоматический балансировочный клапан – устройство, позволяющее оперативно изменять рабочие параметры автономной отопительной сети в соответствии с перепадами давления и потреблением нагретого теплоносителя. На каждый трубопровод автоматические балансиры устанавливаются парой.

Балансир и запорный клапан на подающем трубопроводе ставит ограничение на расход теплоносителя в соответствии с расчетными требованиями. На обратную магистраль монтируют клапан, препятствующий резким перепадам давления. Такой подход дает возможность разделить отопительную систему на отдельные участки, которые могут функционировать независимо друг от друга. Выравнивание давления и регулировка подачи теплоносителя осуществляются в автоматическом режиме.

Автоматический балансировочный клапан

Источник https://teplores.ru/montazh-i-remont/princip-raboty-balansirovochnogo-krana.html

Источник https://izhartezia.ru/montazhnye-raboty/balansirovochnyj-ventil-dlya-sistemy-otopleniya.html

Источник

Источник