Балансировочный вентиль для системы отопления принцип работы: описание, характеристики

Содержание

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

Для эффективного функционирования системы отопления, реальные параметры ее работы должны быть близки к расчетным значениям. Важно обеспечить грамотное распределение потоков теплоносителя по контурам, стабильное давление и температурный режим. Решить данный спектр задач позволяет специальное устройство – балансировочный клапан для системы отопления.

Балансировочные клапаны, применяемые для систем отопления

Применение таких клапанов позволяет поделить систему на несколько независимых участков, не одновременно запускать их в эксплуатацию. Баланс давления и подачи рабочей жидкости производится в автоматическом режиме по заданным параметрам без участия человека.

Как можно понять из названия, указанное устройство используется для балансировки отопительной системы. Основной задачей подобных операций считается равномерное распределение тепла во всех ответвлениях на системе. Таким образом, каждый из установленных радиаторов сможет получить нужное количество теплоносителя определённой температуры.

В простых по устройству трубопроводах сбалансировать расход тепла можно правильным подбором диаметра труб. В сложных системах с несколькими разветвлениями регулирование количества тепла на отдельный контур происходит с участием специальных шайб, смещение которых позволяет устанавливать необходимый диаметр трубы для прохождения теплоносителя.

Заметим, что все описанные способы считаются устаревшими. На данный момент в отопительных системах устанавливают специальный регулирующий клапан, собранный по принципу вентиля. В корпус прибора установлены два штуцера, которые используются для следующих целей:

Измерение давления воды в системе до и после прохождения клапана;
Подключают специальную капиллярную трубку для регулировки работы приспособления.

Ручной балансировочный клапан фирмы «Danfoss»

Во время измерения давления каждый из задействованных штуцеров определяет его величину, а также параметры перепада после прохождения регулятора. Основываясь на полученных данных по инструкции к устройству можно рассчитать необходимое число поворота рукоятки для нормального расхода воды в отопительной системе.

Принцип действия тут следующий. Выполняется настройка балансового вентиля на максимальный расчетный расход теплоносителя. В процессе работы, когда термостат любого радиатора станет уменьшать потребление горячей воды, то давление на участке начнет расти.

Принцип работы балансировочного клапана

Чтобы понять, как действует данное устройство, вкратце разберем принцип балансировки систем отопления. Представьте себе тупиковую ветвь системы с несколькими радиаторами – потребителями тепловой энергии. По трубе к ним следует подать такое количество нагретого до расчетной температуры теплоносителя, чтобы хватало на все обогреваемые помещения. Этот расход нам известен из расчета.

Когда батареи не оснащены термостатическими клапанами и расход теплоносителя для каждого из них является постоянным, то для гидравлической настройки используется ручной балансировочный клапан. Он устанавливается на обратном трубопроводе в месте врезки его в общую магистраль. Как это правильно делается, показано на схеме:

На ветки или стояки с большим числом отопительных приборов для четкой работы системы нужно ставить автоматические балансировочные клапаны. Как это следует делать, показано на схемах:

Принцип действия тут следующий. Выполняется настройка балансового вентиля на максимальный расчетный расход теплоносителя. В процессе работы, когда термостат любого радиатора станет уменьшать потребление горячей воды, то давление на участке начнет расти.

Посредством капиллярной трубки об этом «узнает» автоматический регулятор перепада давления. Он быстро скорректирует расход теплоносителя, и тогда остальные термостаты не успеют сработать на перекрывание, система останется гидравлически сбалансированной.

Балансировочные клапана принято разделять на:

Как выполняется монтаж?

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

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

В этой схеме радиатор представлен как нагрузка. Можно за место радиатора поставить распределительный коллектор со множеством контуров.

Балансировочный клапан или балансировочный вентиль. А так же, рассмотрим автоматические балансировочные клапаны для стабилизации перепада давления.

В этой статье Вы поймете, для чего служит данное устройство и как применить его на практике. Рассмотрим схемы. Принцип работы ручного и автоматического клапана.

Балансировочный клапан — это устройство или вид водопроводной арматуры, предназначенный регулировать проходимое сечение для пропуска жидкости заданного расхода. Но не стоит полагать, что расход этот будет постоянным. Он будет меняться в зависимости от разницы перепада давления на Балансировочном клапане. То есть чем оно больше, тем расход выше.

Для автоматических балансировочных клапанов при определенной схеме достигается стабилизация расхода. О них поговорим ниже.

Для того, чтобы регулировать расход в автоматическом режиме, следует устанавливать специальные «регуляторы расхода».

Другими словами. Балансировочный клапан предназначен, чтобы регулировать местное гидравлическое сопротивление.

Если смотреть глазами специалиста по гидравлике, то это устройство регулирует местное гидравлическое сопротивление. То есть, как это происходит? Происходит так: Обычное регулирование увеличение или уменьшение проходимого сечения через клапан. Тем самым это сечение создает гидравлическое сопротивление и если сечение уменьшать, то гидравлическое сопротивление, будет увеличиваться. А если сечение увеличивать, то гидравлическое сопротивление будет уменьшаться. При уменьшении проходимого сечения — расход падает.

Обычно это простое не прихотливое механическое устройство. Служит бесперебойно.

Существуют разные модификации балансировочных вентилей.

Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана?

А вы знаете, что вентиль обратного потока для радиаторной системы служит для регулировки гидравлического сопротивления. Данный клапан можно вполне назвать балансировочным клапаном!

Если посмотреть на изображение, то видно еще какие то «прибомбасы» 🙂

Эти прибомбасы (Штуцеры для замеров или всякие соединительные резбы), нужны для того, чтобы подключить специальный прибор, который дает возможность делать замеры.

Автоматический балансировочный клапан

Автоматические балансировочные клапаны применяются для поддержания постоянной разности давлений между подающим и обратным трубопроводами регулируемых систем, для обеспечения постоянного расхода или стабилизации температуры перемещаемой по трубопроводу среды. Например:

Клапан ASV-PV устанавливают на обратном трубопроводе совместно с клапаном-партнером на подающем трубопроводе.

В качестве партнёров рекомендуется использовать клапаны ASV-M/ASV-I для типоразмеров от DN 15 до DN 50 и клапаны MSV-F2 для типоразмеров от DN 65 до DN 100.

Что такое перепад давления между двумя точками?

Рассмотрим пример: Допустим, у нас на подающем и обратном трубопроводе стоят манометры, который показывают давление в этих точках. Перепадом будет являться значение, которое равно разнице между двумя манометрами. То есть, если на манометре показывает 1,5 Bar, а на другом 1,6 Bar, то перепад равен 0,1 Bar.

Поэтому автоматический балансировочный клапан стабилизирует эту разницу между двумя точками. Автоматический балансировочный клапан всегда идет в паре, так как необходимо иметь возможность чувствовать эти перепады на двух точках.

Почему этот клапан обозвали балансирующим?

Чтобы это понять, давайте узнаем, что такое баланс!

Баланс — это количественное соотношение, состоящее из двух частей, которые должны быть равны друг другу, так как представляют поступление и расходование одного и того же количества.

То есть, если у Вас имеется в трубопроводе разветвления, и по какому-то из них идет большой расход, а по другому маленький, то в этом случае нужен балансирующий клапан, чтобы поджать проход жидкости, на трубопроводе с большим расходом для того, чтобы уровнять эти расходы.

Балансировочный клапан можно не ставить там, где маленький расход по контуру. То есть балансировочный клапан нужен для того, чтобы создать сопротивление на каком-либо контуре, чтобы уровнять потоки.

Теоретический график балансировочного клапана. (Перепад созданный на самом клапане — разница перепада созданная на входе и выходе балансировочного клапана).

Чтобы понять этот график, давайте рассмотрим схему:

Перепад равен М1-М2. Перепад равен разнице между манометрами.

Если мы будем плавно увеличивать мощность насоса, то получим такой график:

А давайте теперь рассмотрим график для автоматического балансировочного клапана:

В этой схеме радиатор представлен как нагрузка. Можно за место радиатора поставить распределительный коллектор со множеством контуров.

По графику видно, что напор на выходе становится стабилизированным, если напор насоса достигает или превышает стабилизирующий порог.

Таким образом, что получается? Получается то, что мы получаем идеальную стабилизацию напора для наших контуров.

Также можно стабилизировать перепад давления с помощью Перепускных клапанов.

Для тех, кто хочет понять более подробно про гидравлическое сопротивление клапанов и давления, то рекомендую ознакомиться с моим лично разработанным разделом по гидравлике и теплотехнике. Там Вы найдете полезные гидравлические и теплотехнические расчеты. Изучив мои статьи по Гидравлике и теплотехнике, Вы точно научитесь понимать, как производить гидравлический расчет водоснабжения и отопления.

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.

Пять причин необходимости проводить балансировку

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

Даже один из этих факторов способен стать причиной постоянных сбоев в отоплении. В результате чего в трубах образуются воздушные пробки из кислорода и водорода, нарушается заложенный проектом температурный режим, происходит перерасход энергии на нагрев теплоносителя.

Для хозяев это выражается в:

отсутствии комфортных температур в комнатах даже при полностью открытых запорных кранах на батареях и максимуме нагрузке на котел;
существенных колебаниях комнатной температуры при изначально ровной нагрузке в самой системе отопления;
сложностях во время запуска (не получается выйти на номинальную мощность).

Нередко мастера узнают расход теплоносителя так: число оборотов балансировочного клапана разделяют на количество отопительных элементов. Таким образом они вычисляют шаг регулировки. Далее, передвигаясь от последней батареи к первой, вентиля закручиваются исходя от степени разницы оборотов.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Нередко мастера узнают расход теплоносителя так: число оборотов балансировочного клапана разделяют на количество отопительных элементов. Таким образом они вычисляют шаг регулировки. Далее, передвигаясь от последней батареи к первой, вентиля закручиваются исходя от степени разницы оборотов.

Расчет является приблизительным и берет во внимание различные мощности батарей, из-за чего к методу прибегают только перед предварительной настройкой во время работы. Правильно настроить прибор удается лишь специалистам, поскольку процесс нуждается в дополнительных умениях и знаниях. Поэтапно он выглядит следующим образом:

Все вентиля открываются и выводятся на рабочий формат, где температура подачи приравнивается к 80 °С.
Замеряется температура всех отопительных элементов.
Устраняется выявленная разница: краны первых и средних батарей приоткрываются. Самый ближний открывается на 1-1,5 оборота, вторые – на 2-2,5.

Через 20 минут мастер производит замеры еще раз, поскольку за это время происходит полная адаптация под новые настройки. Идеально настроенная система обладает минимальной разницей температур между ближайшим и дальним радиатором.

Первая настройка самая ответственная, ведь правильное налаживание будет залогом дальнейшей устойчивой работы. Затем больше не потребуется обращать внимание на данное устройство балансировки.

Существующие виды и свойства

Балансировочный клапан в отопительной системе – это устройство, состоящее из вентиля, а также прибавочных приборов для расхода теплоотдачи и штуцера, чтобы получить возможность установить измерители. Их монтаж выполняется вне системы, к примеру, на «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.

[advice]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.[/advice]

Автоклапана для балансировки устанавливаются попарно на контур входа и обратку. Соединение совершается при использовании трубки тонкого диаметра, которая служит для настройки перекрывающего вентиля, если возникает неравномерно давление в отопительной системе.

Первая настройка самая ответственная, ведь правильное налаживание будет залогом дальнейшей устойчивой работы. Затем больше не потребуется обращать внимание на данное устройство балансировки.

Чтобы любая система обогрева работала эффективно, её нужно правильно настроить. По утверждениям специалистов, главным способом регулировки принято считать балансировочный клапан для системы отопления. Из статьи вы узнаете о функциях и принципе работы данного устройства, его видах и производителях.

Для чего нужен

Название устройства говорит само за себя – оно применяется для достижения баланса в системе отопления. Первостепенная задача данных операций заключается в равномерной раздаче тепловой энергии во всех контурах обогревательной магистрали. Получается, что каждая из поставленных батарей получит необходимый объём теплового носителя конкретной температуры.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Когда речь идёт про регулировку системы, имеется в виду именно предварительный расход теплового носителя для высокоэффективной работы каждого из участков.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Если трубопровод устроен просто, то установить баланс теплового расхода можно, осуществив качественный подбор диаметра труб. Если система сложная, имеет несколько ответвлений, то настройка объёма теплоэнергии на отдельный контур осуществляется с использованием специальных шайб (их смещение даёт возможность установить требуемый диаметр трубы для циркуляции теплового носителя).

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Устройство балансировочного клапана

Однако стоит сказать, что все вышеперечисленные способы являются устаревшими. В настоящее время в системах обогрева монтируют специальный регулировочный клапан, который собран аналогично вентилю . Корпус изделия имеет пару штуцеров , что применяются для:

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

Замера давления воды в системе до и после циркуляции через клапан.
Подключения особой капиллярной трубки для корректировки его работы.

В процессе замера давления каждый используемый штуцер назначает его величину и значения перепада после прохождения регулятора. Исходя из этих параметров, по инструкции к клапану, можно подсчитать требуемое число поворота рукояти для рационального расхода воды в системе обогрева.

p, blockquote 6,0,1,0,0 —>

Балансировочные клапаны для системы отопления популярных брендов, допустим, компании Данфосс, оснащаются цифровым табло. Пользователь, глядя на панель, может быть в курсе объёма циркулирующей по трубам воды. Однако стоят такие приспособления достаточно дорого.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Отталкиваясь от того, какие функции возложены на клапан балансировки, выделяют следующие его виды:

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Клапан ручного типа (статический) обеспечивает оптимальные рабочие свойства при наличии стабильного системного давления, а также предоставляет возможность выключения и опорожнения при помощи дренажного крана отдельных системных элементов, проведение ремонта на участке без отключения всей системы.

Автоматический балансировочный клапан (динамический) монтируется на обратном контуре. Он соединён трубочкой с запорным краном на линии подачи и удерживает требуемые параметры, изменяет их на допустимые при переменах давления и температурных показателей. Данные клапаны подходят для системного разделения на независимые зоны с различным временем пуска (что отличает их от ручных моделей).

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Все клапаны, начиная от Danfoss asv pv до Herz, объединяет одно – они устанавливаются на обратный трубопровод. Давайте сначала определимся – для чего вообще в нынешней системе отопления нужна автоматическая балансировка?

Помимо ручных балансировочных клапанов, в любой двухтрубной системе отопления обязательно присутствие автоматического балансировочного клапана. Автоматический балансировочный клапан может быть установлен как на стояке (при вертикальной системе отопления), так и на поэтажном коллекторном узле (при горизонтальной системе отопления).

Все клапаны, начиная от Danfoss asv pv до Herz, объединяет одно – они устанавливаются на обратный трубопровод. Давайте сначала определимся – для чего вообще в нынешней системе отопления нужна автоматическая балансировка?

А теперь остановимся на терморегуляторе для радиаторов, который поддерживает заданную температуру в помещении. Принцип работы терморегулятора очень прост: когда в помещении достигается нужная температура, он прикрывает или полностью закрывает проходящий через него в радиатор поток теплоносителя. В результате работы терморегулятора характеристики системы отопления (расход и потеря давления) постоянно меняются – система становится динамической.

Если в системе отопления смонтирована только ручная балансировка (статическая), то подключение к такой системе терморегуляторов фактически выведет ее из строя, ведь система с ручной балансировкой всегда рассчитана на некие постоянные параметры, которые за счет работы терморегуляторов непрерывно меняются!

Это приведет к полной разбалансировке системы отопления и появлению шумов в клапанах радиатора. Но! Разбалансировки системы можно избежать, установив автоматический (динамический) балансировочный клапан SANEXT DPV, который будет поддерживать постоянный перепад давления (DР=const) между подающим и обратным трубопроводами на заданном уровне.

На данной схеме показан принцип работы динамического клапана при горизонтальной схеме разводки системы отопления. Автоматический балансировочный клапан DPV установлен на весь поэтажный коллекторный модуль и поддерживает постоянную разницу давления между подающим и обратным трубопроводами.

В автоматическом балансировочном клапане DPV можно выделить основные преимущества:

В клапане SANEXT DPV реализована, на первый взгляд, более традиционная конструкция:

В верхней части регулятора расположен шпиндель настройки (3) перепада давления, при помощи которого сжимается или разжимается пружина регулятора (2).
Ниже располагается небольшая мембрана (8). По штуцеру для подключения импульсной трубки (4) в надмембранное пространство подается импульс повышенного давления. Нижняя часть мембраны соединена с золотником клапана (5), образующим нижнюю поверхность мембраны.

Золотник (5) прикрывает седло клапана, компенсируя возникающие возмущения.

И, наконец, в самом низу клапана располагаются измерительные ниппели (6), для замера дифференциального давления и наладки регулятора.

Принцип действия SANEXT DPV аналогичен всем регуляторам мембранного типа. Но главная особенность регулятора DPV заключается в геометрии золотника клапана.

Рассмотрим принцип работы типового клапана с золотником «конусного типа».

Резюмируя, можно сказать, что невозможно сделать регулятор со сколь угодно большой пропускной способностью, так как для этого нам понадобится более жесткая пружина, и, как следствие, увеличится зона пропорциональности регулятора и размер мембраны, что, в свою очередь, приведет к серьезному росту габаритных размеров.

Компания SANEXT пошла другим путем и увеличила диаметр золотника, что позволяет снизить жесткость пружины и размеры мембраны, и как следствие, достичь наименьшую зону пропорциональности регулятора при малых габаритных размерах.

Если, для примера, сравнить регулятор перепада давления традиционной конструкции и SANEXT DPV одного размера DN15, то характеристики будут сильно отличаться.

Пример (SANEXT DPV): DN15, 300 л/ч,

Пример (типовой регулятор перепада давления): DN15, 300 л/ч,

* Коэффициент пропускной способности клапана Kvs обозначает уровень расхода стандартного клапана в полностью открытом положении с перепадом давления на клапане 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности является частным случаем коэффициента расхода клапана Kv, показывающего расход при любом другом положении клапана и перепаде давления в 1 бар.

На сегодняшний день регулировка системы отопления многоквартирного дома осуществляется с помощью установки автоматических балансировочных клапанов на весь поэтажный коллектор (на каждый этаж), что обеспечивает простую наладку системы отопления и надежную дальнейшую эксплуатацию.

Вывод из всего вышесказанного можно сделать следующий: балансировочные клапаны SANEXT – это новое поколение клапанов, в котором оптимально сочетаются лучшие технические характеристики, максимальная надежность и стоимость.

Балансировочный вентиль для системы отопления принцип работы