Принцип работы балансировочного крана на отоплении. Что делает балансировочный клапан? Виды балансировочных клапанов

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.

Требуется точная надстройка всех данных для максимально эффективной работы

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.

Нужно помнить, что любой водяной системе требуется первоначальная настройка

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:

Доступная цена.
Существенно упрощаются работы, которые связаны с плановой настройкой системы.
Высокая степень надёжности.
Мастер имеет отличную возможность провести тонкую настройку температуры и уровня давления.
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:

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.
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:

Универсальный регулировочный шпиндель. Главная рабочая часть представлена в виде конуса, вкручиваемого в специальное седло. В момент активации шпинделя поток теплоносителя полностью перекрывается.
Колпачок, который может быть изготовлен из различных материалов, но чаще всего из пластика. Стоит отметить, что наиболее качественными и долговечными считаются металлические изделия.
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.
Уплотнительные кольца из высококачественной резины.

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

Эти агрегаты выполняют следующие функции:

Контролируют уровень давления внутри системы как до, так и после клапана.
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.

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:

Изначально нужно постепенно открыть абсолютно все клапаны и ввести систему в рабочий режим с температурой подачи +80˚С.
При помощи контактного термометра необходимо замерить температуру каждого отопительного прибора.
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.
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:

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.

Эффективную работу отопительной системы во многом определяет ее сбалансированность. Она позволяет предотвратить вероятность возникновения ситуаций, когда в один радиатор подается избыточный объем теплоносителя, в то время как в другой его подается недостаточное количество. Для этого в состав отопительной системы должны входить балансировочные клапаны Danfoss, принцип работы которых позволяет произвести гидравлическую балансировку (увязку) потоков теплоносителя по различным элементам отопительной системы или же стабилизировать в них циркуляционные давления или температуры.

При необходимости можно производить установку трубопроводной дросселирующей арматуры других производителей, которая исключит нестабильность работы системы отопления, сложный запуск системы, неравномерное распределение теплоносителя и связанный с этим неравномерный прогрев помещений.

Какие клапана бывают?

Балансировочные клапана принято разделять на:

автоматические (динамические), которые способны поддерживать постоянным перепад давления в стояках двухтрубной или расход в стояках однотрубной системы отопления;
ручные (статические), которые могут использоваться как регулировочная диафрагма, в тех системах, где нет автоматического регулирующего устройства или же установленный регулятор не позволяет ограничивать предельное значение расхода. Они относятся к устройствам вентильного типа.

Клапан балансировочный из латуни

Следует отметить, что все современные системы отопления, в которых используются радиаторные терморегуляторы, являются динамическими системами. В результате функционирования, радиаторный терморегулятор, постоянно реагирует на малейшие изменения температуры воздуха в помещении, меняя тем самым расход теплоносителя, что приводит систему отопления в постоянно меняющийся (динамический) режим работы. Данный режим работы обуславливает необходимость применения автоматических (динамических) балансировочных клапанов.
Также клапана принято классифицировать в зависимости от:

используемой рабочей среды: воды, гликолевого раствора, пара;
параметров рабочей среды: давления, расхода, температуры;
места установки: подающий или обратный трубопровод, байпас;
типа здания (одноквартирного или общественного);
рабочей функции, предусматривающей регулировку давления, температуры, расход рабочей среды. Возможна также их комбинация;
типу присоединения, которое может быть резьбовым или фланцевым.

Для изготовления клапанов могут использоваться различные материалы. Статические клапаны, как правило, изготавливаются из латуни (могут иметь фланцевое и резьбовое соединение) или чугуна (только фланцевое присоединение). При изготовлении динамических изделий может использоваться латунь, чугун или углеродистая сталь, позволяющая обеспечить требуемые технические характеристики.

Для удобства регулирования клапана могут комплектоваться:

фиксатором настроенного положения;
индикатором положения затвора и значением настройки;
патрубком для дренажа участка, на котором монтируется клапан
измерительной диафрагмой, позволяющей обеспечить высокоточное определение расхода;
патрубками для измерения расхода теплоносителя, давления и перепада давления на клапане.

Принцип работы клапана

Основное отличие клапана балансировочного от запорного заключается в том, что он может работать, когда затвор находится в промежуточном положении. Стоит отметить, что конструктивное исполнение балансировочного клапана может быть различным. Существуют клапана, у которых шток располагается под углом относительно потока, а золотник изготавливается не только прямой, но и цилиндрической, конусной или радиальной формы. Рассмотрим принцип работы клапана, имеющего прямой шток и плоский золотник.

Клапан с прямым штоком

В процессе работы клапана происходит изменение проходного сечения между парой золотник — седло. За счет этого и достигается сбалансированность системы. Золотник располагается в плоскости, параллельной оси трубопровода. В то время как в плоскости, располагающейся перпендикулярно перпендикулярной оси трубопровода, располагается резьбовой шпиндель, с которым шарнирно соединен золотник. В корпусе клапана находится неподвижная резьбовая гайка, которая совместно со шпинделем образует ходовую пару.

За счет вращения настроечной рукоятки крутящий момент передается через шпиндель и связанную с ним неподвижную резьбовую гайку, в результате чего золотнику сообщается поступательное движение, в результате которого он перемещается из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. Находясь в крайнем нижнем положении, золотник плотно соединяется с седлом в корпусе клапана, тем самым герметично перекрывая поток.

В зависимости от вида используемого теплоносителя герметичное перекрытие потока обеспечивается использованием наличием уплотнения между затвором и седлом, создаваемого фторопластовыми или резиновыми кольцами или по типу метал-метал. В результате изменения проходного сечения меняется пропускная способность балансировочного клапана, под которой понимается значение, численно равное расходу, выраженному в м³/ч, через полностью открытый клапан, при котором потеря напора будет составлять 1бар. Зависимость пропускной способности от изменения положения затвора можно посмотреть в технических характеристиках клапана.

Клапана BALLOREX

Польская компания BROEN BALLOREX в своей серии Venturi занимается выпуском ручного балансировочного клапана, обладающего высокой точностью регулирования. Такой клапан представляет собой вентиль, выполняющий две функции:

клапана с ручной регулировкой;
запорного шарового крана.

Он позволяет производить балансировку и гидравлическое регулирование, ограничение расхода, открытие и закрытие потока рабочей среды в системе, а так же измерение температуры рабочей среды и расхода при помощи штатного расходомера. Его можно приобрести в различных исполнениях. Линейка данных клапанов выпускается с диаметром условного прохода от DN 15 до DN 200 и номинальным давлением PN 16 Вар и PN 25 Вар. Клапана с условным диаметром от DN 15 до DN 50 и давлением 16 Вар имеют фланцевое присоединение, а клапана с давлением PN 25 Вар имеют резьбовое соединение.

Клапан BROEN BALLOREX

Все балансировочные клапана и их элементы (корпус клапана, измерительная диафрагма, отсечной шар, регулировочный шток) с условным диаметром от DN 15 до DN 50 изготавливаются из хромированной латуни. А балансировочные клапана, имеющие условный диаметр от DN 65 до DN 200 изготавливаются из стали также с фланцевым или резьбовым соединением.

Клапана серии Venturi при одинаковом условном проходе выпускаются с различной пропускной способностью, зависящей от типа исполнения: high (H), standard (S) и low (L). Кроме того серия Venturi выпускается двух типов Venturi FODRV и Venturi DRV данные клапана имеют измерительные ниппели контроля расхода. Все клапана данной компании могут быть установлены в любом положении на любом участке трубопровода перед отводом или сразу за ним, перед сужением трубопровода или после.

Также данная польская компания предлагает автоматические балансировочные клапана в различных модификациях. Клапана Ballorex DP устанавливаются на обратном трубопроводе, обеспечивая на циркуляционном кольце необходимый перепад давления при любых нагрузках. Это делает возможным поэтапный запуск объект в эксплуатацию благодаря возможности зональной балансировки. Использование Ballorex DP позволяет устранить шумовые явления, которые вызываются избыточным давлением, создаваемым в других частях отопительной системы.

Клапана от датского производителя

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

Автоматический клапан ASV-M

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

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

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.

Заполнять систему отопления, оснащенную балансировочным клапаном, необходимо особым образом. Для этого в системах, оснащенных динамическими клапанами, надо обязательно предусмотреть заправочные штуцеры, которые надо расположить в непосредственной близости от клапана на обратном трубопроводе. А клапана, смонтированные на подающем трубопроводе, необходимо предусмотрительно закрыть. Для настройки балансировочного клапана используется специальный расходомер или таблицы перепада давления и расхода. Однако в любом случае первоначальный расчет выполняется еще на стадии расчета отопительной системы.

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:

К котлу подключены 2-4 ветви отопления неравной длины с числом радиаторов от 4 до 10.
Тот же расклад, но с батареями, оснащенными термостатическими вентилями (описаны в ).

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.

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 .

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:

Латунный корпус с резьбовыми патрубками для подключения труб. Внутри методом литья выполнено седло – вертикальный круглый канал, немного расширяющийся кверху.
Запорно-регулирующий шпиндель с рабочей частью в виде конуса, входящего при закручивании в седло и ограничивающего поток воды.
Уплотнительные кольца из резины EPDM.
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 предлагает другую методику, базирующуюся на измерении реальной температуры поверхности обогревателей. Пошагово инструкция по балансировке выглядит так:

Максимально откройте все балансировочные клапаны и выведите систему в рабочий режим с температурой подачи 80 °С.
Контактным термометром замерьте температуру всех отопительных приборов.
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.
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 в помещениях бывают разными. Единственный нюанс: не делайте резких движений и открывайте краны в холодных комнатах потихоньку, по ¼ оборота.

Любую отопительную систему необходимо настраивать должным образом. Главная цель такой настройки – обеспечить одинаковые показатели на всех участках сети. Например, если это отопительная система многоэтажного дома, то тепло должно быть как на самом верхнем, так и на нижнем этажах. Данные показатели должны быть не только равнозначными, но и приближенными к нормативным. Одним из наиболее эффективных способов настройки является использование балансировочного клапана, установка которого в идеале должна быть продумана еще на стадии создания проекта отопительной системы.

Особенности

Современные системы отопления характеризуются неравномерным распределением тепла по отдельным помещениям. Количество тепла зависит от расхода теплоносителя, а расход воды как раз контролирует балансировочный клапан. Если не задействовать это устройство, то количество получаемого тепла будет уменьшаться, удаляясь от его источника. Соответственно, в разных точках сети будет разная температура.

Ранее в более простых системах данная проблема решалась установкой труб с определенными диаметрами либо монтажом специальных дроссельных шайб. Вторые характеризуются определенной величиной прохода, которая и обеспечивает поступление необходимого объема воды.

Однако, чтобы достичь требуемого объема теплоносителя, приходилось останавливать поток и разбирать трубы. Сегодня же для приведения расхода воды к нормативу используется балансировочный клапан.

Конструкция представляет собой определенный вентиль, при помощи которого регулируется поток теплоносителя. Иногда в качестве дополнения к данному механизму встраиваются два штуцера, которые измеряют величину давления в разных зонах по отношению к регулирующему механизму. Кроме того, он подключается к капиллярной трубке, чтобы координироваться с иными элементами управления.

Выделяют два вида данных клапанов: ручные и автоматические.

Первый вид, как можно догадаться по названию, управляются вручную. Изделия недорого стоят и поэтому являются наиболее распространенными. Меняя разницу давления и расход воды, они способны настроить как отдельные участки, так и целую систему. Кроме того, в контрольных точках можно будет мониторить показатели рабочей среды, а в случае поломки отключать какой-либо фрагмент и устраивать ремонтные работы. К сожалению, настройка таких клапанов проводится при условии постоянного потока теплоносителя. Если же он будет меняться, то система не сможет функционировать. Поэтому устанавливать такие модели лучше в частных домах и при упрощенной системе отопления.

Автоматические клапаны – устройства, для работы которых не требуется участие человека. Они самостоятельно регулируют объем потраченного теплоносителя либо разницу давления. Некоторые модели могут работать вместе при помощи импульсной трубки, одновременно управляя и расходом, и разницей давления. Стоит также добавить, что очень часто к балансировочным клапанам присоединяются измерительные приборы, чтобы сделать менее сложной процедуру отладки системы.

Автоматические устройства прикрепляются как на входной, так и на обратный трубопровод. Они соединены между собой тонкой трубочкой, благодаря которой двигается вентиль и перекрывается поток воды в зависимости от скачков давления. Такое устройство настраивается единожды и не требует дальнейшей корректировки.

Модели клапанов могут отличаться в зависимости от теплоносителя (пар, вода или гликолевый раствор), типа здания (частный дом или обычная многоэтажка), места монтажа (на подающий или обратный трубопровод), рабочей среды (при каком давлении, температуре и объеме перегоняемой воды работает устройство). Наконец, клапаны могут демонстрировать иные свойства, например, регулировать давление и быть оснащенными дополнительными девайсами, как измерительная диафрагма.

Производятся клапаны обычно из латуни и чугуна (что касается ручных моделей) либо комбинации данных материалов с углеродистой сталью в случае с автоматическими вариантами. Стоит также добавить, что они могут устанавливаться на «теплый пол» и на трубы кондиционирования с водоснабжением.

Принцип работы

Балансировку придется осуществлять в следующих случаях:

изначально на этапе проектирования или монтажа системы отопления были совершены ошибки;
произошла кардинальная замена батарей на те, которые не соответствуют проекту;
изменилась конструкция трубопровода;
система, вследствие отсутствия своевременных чисток, засорилась.

Даже одна из вышеуказанных ситуаций может привести к проблемам с обогревом: будут возникать кислородно-водородные пробки, отклонения температуры и перерасход энергии, требуемой для отопления. Как результат, жильцам квартир станет очень некомфортно находиться в помещениях.

Монтаж клапана стоит начинать, только разобравшись в назначении устройства, а также в том, как он работает. Вкратце, вращается рукоятка – меняется размер сечения из-за того, что золотник перекрыл поток. Уменьшилось сечение – увеличилось гидравлическое сопротивление – выровнялись потоки в разных трубах.

Если в квартирах многоэтажного дома на радиатор не установлены индивидуальные термостатические клапаны, а объем тепла в каждое помещение должен поступать неменяющийся и заранее просчитанный, то предстоит монтаж ручного балансировочного клапана. Эта деталь монтируется на обратном трубопроводе в точке, где труба отдельной квартиры подсоединяется к общей магистрали, так же как и шаровые краны.

Схема с балансировочным клапаном легко осуществляется в том случае, когда количество радиаторов не превышает пяти штук. Однако если их больше, то вполне может сложиться ситуация, когда будет перекрываться поток в одном нагревательном устройстве, но увеличиваться в другом. Как итог: одни будут перегреваться, а другие – оставаться недостаточно теплыми. Кроме того, если помещение оснащено термостатическими регуляторами, то расход воды будет регулярно меняться.

В этом случае на помощь придет автоматический регулятор. Комбинация данных о перепадах давления в системе и объема воды позволит оперативно реагировать и сохранять систему в балансе.

Автоматический балансировочный клапан налаживается с помощью таблицы перепада давления и расхода, а также расходомера.

Установка

Балансировочный клапан, призванный контролировать систему отопления, очень легко установить своими руками. Монтаж осуществляется так, словно монтируется обычный шаровой кран. В принципе, не особо важно, как сам клапан будет размещен в пространстве, но стрелка на корпусе должна соответствовать направлению потока воды. В противном случае клапан начнет создавать сопротивление теплоносителю. Температура и давление у разных клапанов могут варьироваться, поэтому, изучив характеристики собственной системы отопления, лучше подыскать наиболее подходящий вариант у производителей.

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

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

Затем клапан вкручивается в резьбу патрубка, предварительно оснащенную паклей.

Нарезку резьбы на патрубке можно проделать плашкой или другим сходным инструментом. Чтобы произошло качественное соединение с клапаном, длина резьбы должна доходить до семи витков.

Регулировку можно проводить, только когда будут получены данные о расчетных показаниях. Получить последние можно из документов проекта тепловой системы. Настройка приводится в соответствии с диаграммой клапана и полученными показателями. Вращение рукоятки приводит шпиндель в движение, что, в свою очередь, осуществляет регулировку.
Если в квартире установлен радиаторный терморегулятор, это значит, что он будет постоянно менять объем теплоносителя, в зависимости от малейших колебаний температуры в помещении. В этом случае сразу же нужно устанавливать автоматический балансировочный клапан, вторым названием которого, кстати, является «динамический».
Важно обязательно соблюдать то направление потока, которое указано на корпусе клапана.
Во время монтажа следует следить, чтобы внутрь трубопровода не попало какого-то мусора или лишних предметов. В противном случае работа устройства может быть нарушена.

Любая отопительная система требует настройки, осуществляемой тем или иным способом. Это нужно для того, чтобы параметры на каждом участке сети максимально приблизить к расчетным и тем самым добиться высокой эффективности ее работы. Средств регулирования существует несколько, но самое современное из них – это балансировочный клапан для системы отопления. Цель данной статьи – пояснить назначение этого элемента и способы его применения в частном домостроительстве.

Для чего нужен балансировочный клапан?

Как уже было сказано, любая отопительная схема нуждается в гидравлической настройке – балансировании. Целью такой операции является привести расход теплоносителя в каждой ветви схемы к расчетному значению, чтобы вместе с ним к каждому радиатору доставлялось необходимое количество тепла. Говоря о настройке системы, мы по умолчанию подразумеваем, что расход теплоносителя для каждого участка предварительно рассчитан.

В самых простых схемах необходимый расход обеспечивается верно подобранными диаметрами труб. В более сложных системах регулировка осуществлялась специальными шайбами с величиной прохода, обеспечивающего протекание нужного количества воды. Но перечисленные методы считаются устаревшими, сейчас применяется более современный способ - установка балансировочных клапанов в систему отопления.
По своей конструкции устройство представляет собой обычный ручной вентиль, с помощью которого осуществляется количественное регулирование теплоносителя. Только в дополнение к механизму перекрывания потока в корпус встроены 2 штуцера. Они служат для:

измерения величины давления до и после регулирующего механизма;
подключения капиллярной трубки и взаимодействия ее посредством с другими элементами управления.

Измеряя давление в каждом из штуцеров, определяется величина его перепада на регуляторе, а потом исходя из этого, вычисляется расход жидкости на участке. В инструкции, прилагаемой к вентилю, есть график, с помощью которого можно посчитать число оборотов рукоятки для обеспечения определенного расхода воды.

Изделия некоторых известных производителей,например, балансировочные клапаны Danfoss, можно измерять с помощью приборов этого же бренда, что сразу же показывают количество протекающего теплоносителя. Это очень упрощает процесс, не нужно делать никаких вычислений, хотя на подобное оборудование придется потратить дополнительные средства.

По своему назначению устройства делятся на ручные клапаны и автоматические регуляторы. Во втором случае в комплект прибора входят 2 устройства: сам балансировочный вентиль и регулятор перепада давления, связанный с ним капиллярной трубкой.

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:

Затем проводятся измерения, как было рассказано в предыдущем разделе, и вентиль выставляется на необходимое число оборотов. Таким образом, требуемый постоянный расход теплоносителя в регулируемой ветви обеспечен. Но что делать, когда величина расхода постоянно меняется? Эта ситуация возможна в том случае, когда на батареях стоят термостатические регуляторы, управляющие интенсивностью нагрева комнаты. Они создают на пути жидкости препятствие, уменьшая ее проток. Тогда и в общем обратном трубопроводе расход будет все время меняться.

Установка ручного балансировочного крана, обеспечивающего фиксированное количество теплоносителя, даст эффект, когда число радиаторов невелико (до 5 шт.). Ограничив пределы регулирования термостатов, схему еще можно настроить. Если же батарей больше 5, то они пойдут вразнос. Перекрывание потока воды термостатом первого радиатора приведет к его увеличению на втором. Клапан на нем тоже станет закрываться, расход пойдет на третий и так далее. В результате такой работы одни батареи будут перегреваться, другие – недогреваться, словом, полная разбалансировка всей ветки.

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.

Как еще применяется балансировочный вентиль?

Кроме регулирования отдельных ветвей и стояков в системе отопления, устройство используется и для других целей. Например, балансовый клапан устанавливают в малый контур циркуляции твердотопливного котла, когда он замкнут на буферную емкость. Смысл заключается в том, чтобы поддерживать температуру воды в контуре не ниже 60 ºС и не ставить для этого смесительный узел. Но в этом случае расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. Этим и занимается вентиль, устанавливаемый на подаче.

Еще вариант установки - балансировочный кран регулирует подачу теплоносителя на змеевик бойлера косвенного нагрева. Последний, как правило, присоединяется напрямую от котельного агрегата, поэтому правильно будет ограничить количество теплоносителя для подогрева бойлера. Надо сказать, что в идеале балансовыми кранами лучше оснастить все ветви системы, включая контуры теплого пола и ГВС. Подобные мероприятия повышают качество функционирования отопления и однозначно ведут к экономии энергоносителей.

Заключение

Балансировочный кран – очень полезное и необходимое устройство. Только внедрять его в схему надо с умом. Например, на действующие ветви, настроенные с помощью шайб, такой клапан ставить нет смысла. Другое дело – реконструкция, когда к веткам добавляются новые отопительные приборы, либо если ведется новое строительство. Тут для настройки стоит воспользоваться балансовыми устройствами.