Балансировочный кран в системе отопления как регулировать

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

Назначение устройства

Все ответвления системы отопления должны получать расчетное количество теплоносителя. Раньше простые системы регулировались за счет использования труб различного диаметра. В сложных устанавливались особые шайбы, смещая которые можно было менять сечение трубопровода. Сегодня применяется особый клапан, функционирующий по принципу вентиля.

Балансировочный вентиль снабжен двумя штуцерами, благодаря которым:

• измеряется давление потока теплоносителя до и после прохождения через клапан;
• подсоединяется капиллярная трубка, позволяющая осуществлять регулировку.

Основываясь на показаниях устройства, можно определить перепад давления при прохождении воды через регулятор, и рассчитать, согласно инструкции, сколько требуется поворотов рукоятки, чтобы оптимизировать работу отопительной системы.

Обратите внимание! Ряд производителей предлагает балансировочные клапаны с цифровым табло, но такие устройства имеют более высокую стоимость.

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.

Конструкция

Регулировочные клапаны различаются по конструкции. В классическом варианте устройство снабжено прямым штоком и плоским золотником, регулировка происходит за счет изменения проходного сечения между золотником и седлом. Поступательное движение золотника обеспечивается вращением рукоятки.

Также выпускаются балансиры со штоком, расположенным под углом относительно потока теплоносителя, золотник может иметь конусообразную, радиальную или цилиндрическую форму, и приводиться в действие сервоприводом.

Конструкция балансировочного клапана

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

Варианты применения

Вентиль для балансировки также задействуется:

• В малом циркуляционном контуре твердотопливного отопительного котла, замкнутого на теплоаккумулятор. Регулятор дает возможность обойтись без установки смесительного узла для поддержания температуры теплоносителя в контуре на уровне не ниже 60 градусов. Вентиль для балансировки на трубе подачи отвечает за то, чтобы в котловом контуре расход теплоносителя был выше, чем в отопительном.
• Для регулировки работы бойлера косвенного нагрева. Балансир регулирует подачу нагретого теплоносителя непосредственно от котла на змеевик, установленный в емкости с водой для ГВС.

Рабочее применение балансировочного клапана

Установка и эксплуатация

Установка балансировочного клапана выполняется согласно требованиям производителя. Если на корпусе имеется стрелка, устройство монтируют таким образом, чтобы направление стрелки совпадало с направлением потока транспортируемой среды, чтобы клапан мог создавать расчетное сопротивление. Некоторые производители выпускают балансировочные краны, которые можно устанавливать в любом направлении. Пространственное расположение штока в большинстве случаев не принципиально.

Чтобы клапан не вышел из строя по причине механического повреждения, перед ним устанавливают фирменный фильтр или стандартный грязевик. Для исключения нежелательной турбулентности, клапаны рекомендуется ставить на прямых участках трубопровода, минимальная протяженность которых указывается в инструкции от производителя.

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.

Настройка балансировочного клапана осуществляется с использованием таблицы с показателями перепада давления и расхода теплоносителя (прилагаются к устройству) либо с применением расходомера для балансиров. Но первоначальный расчет расхода и эксплуатационных параметров должен быть выполнен еще на этапе проектирования системы отопления.

Собранная конструкция балансировочного клапана

Рекомендуемые производители

Чтобы каждый балансировочный кран в системе отопления исправно функционировал, желательно отдать предпочтение продукции от зарекомендовавших себя производителей. В их число входят регуляторы, выпущенные под торговой маркой Danfoss (Дания), серии Venturi от BROEN BALLOREX (Польша).

Заключение

Балансовые краны рекомендуется использовать на всех ответвлениях отопительной системы, включая контуры теплого пола, а также в системе ГВС. Это позволит оптимизировать их работу и экономить энергоноситель. При этом важно выбрать качественные устройства, грамотно их смонтировать и правильно настроить.

Отопительная система нуждается в периодической регулировке. Теплоноситель должен равномерно распределяться по ней, а значит, требуется наличие специального оборудования, которое будет помогать производить регулировку правильно. Таким приспособлением часто выступает балансировочный клапан.

Назначение балансировочного клапана

Путем гидравлической балансировки теплоноситель распространяется по всем без исключения участкам схемы отопления.

Простые варианты систем подразумевают регулировку расхода теплоносителя путем подбора оптимального диаметра труб по периметру.

Также применяются специальные шайбы, проход в которых рассчитан на бесперебойное протекание воды, и равномерный нагрев элементов.

Каждый из этих вариантов использовался в отопительным схемам старого образца. Новый метод – монтаж балансировочного клапана, который представляет собой обычный вентиль, регулирующий количество подачи теплоносителя.

Особенность конструкции

Качественная деталь включает в себя надежные комплектующие элементы:

• Прочный корпус из латуни, который имеет патрубки с резьбой для подсоединения труб. Внутри изделия расположено седло в виде специального вертикального канала.
• Регулировочный шпиндель. Рабочая часть представлена конусом, который вкручивается в седло. В результате задействования шпинделя поток теплоносителя перекрывается.
• Резиновые уплотнительные кольца.
• Колпачок, выполненный, как правило, из пластика. Встречаются также металлические варианты.

Отличительной особенностью приспособления является наличие двух специальных штуцеров.

Они отвечают за следующие функции:

1. Определяют за давление внутри системы как до, так и после клапана.
2. Подсоединяют трубку капиллярного типа.

Каждый из штуцеров измеряет давление, и если обнаруживается перепад значений на регулирующем механизме, вычисляют расход воды.

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.

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 клапанов

Клапаны разделяются на два типа:

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.

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.

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.

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.

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.

Далее осуществляются следующие действия: проводятся измерения, и вентиль выставляется на определенное количество оборотов. Так, в отдельную «ветку» постоянно поступает тот объем воды, который нужен.

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.

Советы

• 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.

• При эксплуатации автоматического клапана придется продумать дополнительный штуцер для первоначального заполнения контура.
• Хотя всю работу можно провести самостоятельно, лучше все же довериться профессионалам. Качественно выполненная процедура позволит в итоге сэкономить вплоть до трети потребляемой теплоэнергии.
• Если говорить о марках, завоевавших доверие потребителей, то одной из лучших во всем мире является итальянская Giacomini. Стоимость клапана составит около 5000 рублей. Если же предпочтение отдается качественной отечественной продукции, то обращать внимание стоит на Danfoss либо Watts. В первом случае придется заплатить 2300 рублей, а во втором и того меньше – всего лишь 1500 рублей.

Ообзор одного из таких балансировачных клапанов в видео ниже.