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

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

Правильная регулировка системы с помощью балансировочных клапанов позволяет перераспределить нагретую воду по радиаторам, так чтобы каждый из них получил достаточный объем тепла. Происходит это за счет точной настройки и контроля за потоком теплоноситель, его давлением и температурой.

Пять причин необходимости проводить балансировку

1. Ошибки в расчетах при проектировании.
2. Отступления от проекта при монтаже.
3. Замена батарей на неучтенные в проекте.
4. Изменения конфигурации трубопроводов.
5. 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).

Виды и особенности работы

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

Современный балансировочный кран в системе отопления представляет собой обычные вентили, но дополненные расходомером и штуцерами для подключения измерительных приборов.

Устанавливаются они помимо систем отопления, также на трубопроводах кондиционирования с водоснабжением и на «теплый пол». Используются и в многоквартирных домах для балансировки стояков и в частных коттеджах для регулирования теплоотдачи в каждой из комнат.

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

Принципиально он мало чем отличается от обычного крана, но изменение сечения происходит более плавно.

Все балансировочные вентили делятся на:

• ручные (статические);
• автоматические.

Первые достаточно дешевы и вполне справляются с поставленными задачами. Позволяя настраивать отдельные участки и всю систему в целом путем изменения давления и расхода теплоносителя. И дают возможность отслеживать параметры рабочей среды в контрольных точках. А при необходимости отключать от общей системы отдельный участок и проводить на нем ремонтные работы.

Но есть существенный недостаток. Настройка производится для усредненных параметров, которые рассчитываются исходя из постоянства потока теплоносителя. А при существенных его изменениях и колебаниях вся балансировка оказывается негодной.

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

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

Монтаж балансировочного вентиля

Установка балансировочного клапана в систему отопления должна производиться, только если действительно существуют проблемы с распределением тепла по отдельным радиаторам. Либо в случае возведения нового здания, где балансировочная арматура предусмотрена проектом.

Врезка клапанов в уже эксплуатируемую систему, скорее всего, будет бессмысленной тратой финансов. Есть масса других способов. Например, подобрать трубы другого диаметра или отрегулировать параметры на теплоузле и автоматизировать его.

Монтаж клапана выполняется в соответствии с общими правилами работы с трубопроводными системами. Но при этом необходимо соблюдать несколько нюансов:

• на каждом корпусе балансировочного клапана указывается направление потока, его обязательно нужно соблюдать при врезке арматуры в трубы;
• недопустимо попадание внутрь каких-либо посторонних предметов и грязи;
• при использовании автоматической модели рядом необходимо предусмотреть дополнительный штуцер для первоначального заполнения контура, когда клапан полностью закрыт;
• перед балансировочным вентилем должен быть прямой участок трубы в пять ее диаметров, а за ним в два – это исключит появления турбулентности в трубопроводе.

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

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

Какой бы ни была отопительная система, она предполагает проведение настройки, которая может осуществляться определенным способом. Это необходимо для того, чтобы параметры на отдельных участках были приближены к расчетным. Тем самым удается добиться эффективности работы. Для регулировки можно использовать разные средства, однако самым распространенным и современным является балансировочный клапан, принцип работы которого представлен в статье.

Необходимость использования

Отопительные системы предполагают необходимость проведения балансировки, которая представляет собой гидравлическую настройку. Целью данных манипуляций является приведение по отдельным ветвям схемы к необходимому значению, только так к каждому радиатору будет поступать нужное количество тепла. Если речь идет о простых системах, требуемый расход теплоносителя обеспечивается с помощью правильно подобранных диаметров труб.

Использование в сложных системах

Сложные системы в своей работе предусматривают регулировку специальными шайбами, величина прохода которых обеспечивает протекание воды в нужном объеме. Перечисленные методы являются устаревшими, сегодня используется современный способ, который выражен в установке балансировочных клапанов. Эти устройства представляют собой ручные вентили, с помощью которых производится регулировка потока теплоносителя. Механизм имеет дополнение, которое перекрывает поток, для этого используются штуцеры.

Принцип работы

После того как вы узнали, для чего используется принцип работы которого будет описан ниже, можно приступать к установке устройства. Для начала следует разобраться с принципом Для этого можно представить тупиковую ветвь, которая имеет несколько радиаторов, последние выступают в качестве потребителей энергии. По трубам к ним подается определенный объем теплоносителя, подогретого до расчетной температуры. Она определяется в зависимости от того, какое количество тепловой энергии будет необходимо для обогрева помещений.

Используется в том случае, когда радиаторы лишены а расход воды для каждого из них является постоянным. Упомянутое устройство должно находиться на обратном трубопроводе, в том месте, где его можно врезать в общую магистраль. Это позволяет осуществлять необходимые измерения, выставив вентиль на нужное число оборотов. Определенный постоянный расход воды в регулируемой ветви будет гарантирован. Однако пользователи достаточно часто сталкиваются с тем, что величина расхода изменяется, это может произойти, когда на радиаторах установлены термостатические регуляторы. Они призваны управлять интенсивностью нагрева помещения и создают на пути воды препятствие, уменьшая объём ее поступления. При этом в обратном общем трубопроводе расход объема теплоносителя будет меняться.

Для справки

Ручной балансировочный клапан будет гарантировать определенный объем теплоносителя, что позволит добиться необходимого эффекта, когда число батарей невелико и не достигает 5 штук. Если ограничить пределы регулирования термостатов, то имеющаяся схема может быть легко настроена. Если же количество радиаторов больше упомянутого, то они пойдут вразнос. Термостат, установленный на первой батарее, будет перекрывать поток теплоносителя, что станет причиной увеличения потока на втором радиаторе. На нем станет закрываться клапан, расход перейдет на третий радиатор и так далее. В конечном итоге такая работа приведет к тому, что одни батареи будут излишне перегреваться, а другие останутся холодными, при этом произойдет разбалансировка ветки. Автоматический балансировочный клапан должен быть установлен на стояке или ветке с достаточно большим количеством отопительных приборов, только тогда система будет работать четко.

Принцип работы клапана на стояке с большим числом радиаторов

Если будет использоваться автоматический балансировочный клапан в условиях, которые были описаны выше, то принцип действия здесь несколько иной. Настройка вентиля при этом осуществляется на максимальный расчетный расход воды. В ходе работы, когда термостат какой бы то ни было батареи будет уменьшать потребление горячей воды, давление на участке станет расти. Автоматический регулятор получит импульс посредством капиллярной трубки, это позволит устройству быстро отреагировать, скорректировав расход воды, тогда остальные термостаты не успеют сработать, перекрывание потока не произойдет, а система останется гидравлически сбалансированной.

Классификация

Балансировочный клапан, принцип работы которого был описан выше, представлен к продаже в широком ассортименте. Прежде чем сделать приобретение, вы должны разобраться в классификации. Таким образом, при выборе необходимо учитывать расчетные параметры системы в точке установки. Мастер должен обратить внимание на максимальное давление рабочей среды и номинальный параметр, а также учесть разность давлений в обратном и подающем контуре.

Клапан может относиться к тому или иному классу в зависимости от области использования. Так, устройства применяются на объектах индивидуального строительства, жилищно-коммунального хозяйства, в условиях промышленных объектов и на участках магистральных трубопроводов. Балансировочный клапан, принцип работы которого вам должен быть известен перед приобретением устройства, может быть выбран по типу трубопроводной системы, которая рассчитана на кондиционирование, горячее или холодное водоснабжение, охлаждение или отопление. Помимо прочего, описываемые приборы различаются по типу теплоносителя, как то пар, вода или раствор гликоля. По типу установки клапаны разделяются на фиксированные и регулируемые.

Основные типы клапанов

Если вас заинтересовал клапан балансировочный MSV, то он представлен к продаже в широком разнообразии, среди прочих моделей можно увидеть устройства с ручной регулировкой, с помощью которых легко настроить отдельные участки системы и весь трубопровод, определяя давление и расход среды в контрольных точках. С помощью ручных балансировочных клапанов можно отключить отдельные участки, освободив их от рабочего теплоносителя. Основным достоинством является невысокая стоимость, однако вы должны обратить внимание на некоторые недостатки. Среди основных - возможность установки баланса только для средних расчетных параметров постоянного тока. При колебаниях потока, что происходит в водопроводных системах, балансировка может нарушиться.

Автоматический балансировочный клапан, цена которого составляет 6000 рублей, может быть и автоматическим, его устанавливают на обратном и входном контуре. Еще одна разновидность клапанов предусматривает возможность регулировки температуры рабочей среды.

Особенности установки

Если вы решили приобрести балансировочный клапан «Данфосс», то первоначально должны ознакомиться с особенностями проведения монтажа. Для того чтобы гарантировать точность измерений, до и после устройства должны располагаться участки трубы, лишенные изгибов. Длина участка будет зависеть от диаметра. До клапана длина прямой трубы должна оказаться равна 5 диаметрам труб, после клапана длина должна составить два диаметра или больше. Если не учитывать данные рекомендации, когда устанавливается балансировочный клапан «Данфосс», то погрешность в измерениях может достигать 20 %.

Балансировочный клапан (кран) предназначен для четкой гидравлической балансировки нескольких гидравлических контуров, например, отопления, охлаждения, инженерной системы, использующей особые тепловые насосы и солнечные батареи. Балансировочный кран гарантирует простой и точный метод контроля допустимого расхода на теплоносителях, при этом значительно повышая эффективность системы отопления.

Главная задача устройства

Основной целью использования балансировочных кранов является одинаковое распределение отопления по всем секторам трубопровода. Это устройство дает возможность нормализовать затраты тепла так, чтобы ко всем батареям приходило необходимое количество горячей жидкости. Балансировка системы отопления с помощью данного клапана позволяет обеспечить равномерную подачу тепла во все помещения здания.

В отличие от клапанов другого вида, этот работает на значительно более жестких настройках с сильными скачками давления и высокими скоростями рабочей среды.

Конструкция

Данное устройство выпускают на основе шарового крана с определенными дополнениями. Конструкцию могут дополнять следующие устройства:

• специальный фиксатор подготовленного положения;
• индикатор для затвора;
• патрубок, на поверхности которого устанавливается кран;
• измерительная диафрагма для более точного расчета расхода.

Корпус клапана изготавливают из стали, латуни или силумина. Устройство уплотнителя может представлять собой мембранную систему. Краны с уплотнителем из мембраны не нуждаются в техобслуживании, но стоимость на них значительно выше.

Затвор клапана и его седло отвечают за расход рабочей жидкости через балансировочный клапан. Шток вентиля может быть как поднимающимся, так и опускающимся, косым или прямым. Особенность поднимающегося штока следует учитывать при покупке балансировочного крана.

Схема использования в отопительной системе.

Шток с косой формой отличается меньшим сопротивлением гидравлики, если сравнить его с другими похожими клапанами. Балансировочные краны такого вида характеризуются чрезвычайно высокой четкостью управления, плавной настройкой и отличными расходными характеристиками.

Характеристики

Кроме функции регулирования расхода теплоносителя, балансировочный вентиль может оснащаться дополнительными устройствами и настройками. Например, с возможностью регулирования плавной или ступенчатой настройки расхода, дренажным устройством, с блокировкой предварительной настройки, фильтром для использования в старых системах, перепускным клапаном, температурным предохранителем.

Виды балансировочных кранов.

Все типы балансировочных кранов обладают следующими характеристиками:

• температура работы вентиля может изменяться от -20 до +120 градусов;
• можно напрямую считать информацию, не используя других приборов;
• минимальная длина, нужная для монтажа.

Использование балансировочного вентиля в различных типах строений

Балансировка необходима в любой системе отопления. В зависимости от количества контуров системы отопления монтируется необходимое количество балансировочных клапанов. Чем больше площадь строения, тем больше контуров отопления. От типа отопления зависит и порядок использования оборудования для балансировки.

Применение балансировочного клапана в частном доме

Существует мнение, что балансировку отопления нужно производить лишь в больших многоэтажных домах. Однако системы отопления частного дома могут также иметь сложную схему, включающую несколько контуров, в каждом из которых необходимо создать и поддержать определенный режим работы. Для этого в каждый из подающих трубопроводов монтируются балансировочные краны.

Схема реализации в частном домостроении.

Применение клапана в многоэтажном строении

При устройстве отопления многоэтажного дома применяются как ручные, так и автоматические балансировочные клапаны. Они врезаются в стояки системы в целях поддержания постоянного расхода теплоносителя.

В современном многоэтажном строительстве балансировочный клапан используется всегда, чем больше отапливаемых помещений в строении, тем большее количество клапанов необходимо монтировать.

Принцип работы данного гидравлического устройства не зависит от того, в частном доме он установлен или смонтирован в качестве составляющей схемы отопления многоэтажного жилого дома. Для любой отопительной системы он полезен тем, что позволяет экономить до 40 % тепла. Если учесть, что стоимость данного оборудования составит не больше 1% от всей стоимости монтажа отопления, становится понятным необходимость и распространенность его использования.

Доброго времени суток всем, кто читает этот пост! В нем я расскажу вам про балансировочные клапана для систем отопления. Начнем с того, что разберемся для чего нужен балансировочный клапан в системе отопления.

Зачем нужен балансировочный клапан?

В современных больших системах отопления часто наблюдается неравномерный прогрев разных помещений. Связано это с разным расходом теплоносителя через ветки системы отопления. Теплоноситель (как электрический ток) старается течь по пути наименьшего сопротивления, поэтому на большом удалении от источника тепла (тепловой узел или котел) расход должен быть меньше, чем возле него. Для того, чтобы уровнять расход теплоносителя через разные ветки и применяют балансировочные клапаны.

Как видно из верхнего рисунка, расход в контурах отопления разной длины будет разный и температура в помещениях тоже будет разительно отличаться. Теперь поговорим о видах балансировочных клапанов.

Виды балансировочных клапанов.

Балансировочные клапаны бывают двух основных видов:

Компания Danfoss сделала очень интересное видео о работе ручных балансировочных клапанов. Советую вам это видео посмотреть от начала и до конца. В нем показаны неожиданные закономерности работы этого вида клапанов:

Из рисунка видно, что внутреннее устройство автоматического балансировочного клапана напоминает поршневой редуктор понижения давления, но функции у этих устройств совершенно разные. Предлагаю вашему вниманию два видео по данной теме:

Для упрощения наладки систем отопления к балансировочным клапанам подключают специальные измерительные приборы, которые упрощают и ускоряют балансировку системы. Смотрите ниже на рисунок:

Монтаж балансировочных клапанов.

Монтаж балансировочного клапана выполняется точно так же, как монтаж шаровых кранов. Положение клапана в пространстве не влияет на его работу, но нужно обращать внимание на стрелку, которая указывает рекомендуемое направление протока. Если его перепутать, то клапан будет создавать большее сопротивление протоку теплоносителя. Устанавливать клапана можно как на подающих трубопроводах, так и на обратных.

Рабочая температура и давление могут отличаться в зависимости от конкретной модели, поэтому подбор необходимого вам оборудования лучше делать при помощи каталогов производителей. Найти их можно на официальных сайтах фирм производителей.

Резюме.

Установка балансировочных клапанов необходима в больших системах отопления. Они позволяют оптимально распределять теплоноситель по всем контурам. Для работы такого оборудования важными являются правильная установка и последующая настройка. Необходимо обдумывать установку клапанов еще на стадии проектирования системы. На этом все, жду ваших вопросов в комментариях!

Независимо от конфигурации и масштабов системы отопления (далее – СО), она нуждается в сбалансированном распределении потоков водяного теплоносителя по всем тепло обеспечивающим приборам. Одним из современных способов балансировки является применение балансировочного клапана для системы отопления.

Балансировочный клапан для системы отопления

Цели и задачи балансировки СО

Неэффективность работы отопительных систем проявляет себя в неодинаковом прогреве жилых помещений, когда в одних комнатах люди замерзают, а в других – изнывают от жары. Основной причиной такого расхождения температур является неправильное распределение теплоносителя в СО:

• недостаточный расход горячей воды в системе не прогревает воздух до комфортной температуры;
• перерасход теплоносителя приводит к перегреву воздуха в помещении.

При этом излишки тепла в одних помещениях однозначно приводят к недостаче тепла в других комнатах.

Целью балансировки является дифференцированная подача тепла для равномерного обогрева всех помещений здания.

Принцип работы по балансировке с помощью балансировочных клапанов заключается в гидравлической настройке системы, путём регулировки пропускной способности каждого радиатора в отдельности. Тем самым, отпадает необходимость изменения объёмов отопительной системы в каждой комнате, например, увеличения количества секций в батарее отопления.

Задачей балансировки посредством балансировочных клапанов (далее – БК) является перераспределение потоков теплоносителя по всем участкам СО таким образом, чтобы через радиатор отопления проходил объём (расход) горячей воды, соизмеримый по тепловой мощности с обогреваемой жилой площадью.

Установка ручного или автоматического БК позволяет снизить нагрузку на отопительные котлы. В несбалансированных СО нередко ради повышения температуры в комнатах всего на 1 градус приходится перерасходовать тепловой энергии до 6%. Зато при использовании БК экономится от 25 до 40% тепловой мощности.

На рисунке ниже условно показаны различия в подаче тепла на точки теплопотребления без установленных БК и с их использованием. Оттенками красного цвета отражены более нагретые радиаторы и горячий котёл, синего – недогретые радиаторы и котёл, работающий в экономном режиме.

Схема поступления тепла в батареи отопления без балансировки и с использованием балансировочных клапанов

Устройство и принцип функционирования

Устройство БК напоминает конструкцию ручного регулирующего вентиля, которым пользуются в целях изменения расхода горячего теплоносителя. При этом увеличивая или уменьшая проходное сечение прибора. На рисунке ниже показаны функциональные элементы БК.

Функциональные элементы клапана

Главное отличие БК от регулирующих и запорных устройств заключается в наличии двух измерительных штуцеров, служащих для замеров давления рабочей среды до и после механизма регулировки расхода, и оснащении регулирующего механизма маховиком-рукояткой с измерительной цифровой шкалой.

Принцип работы регулирующего расхода механизма заключается в изменении проходного сечения в посадочном седле при рабочем движении золотника.

Конструктивные исполнения БК могут быть самыми различными. Шток регулировочного устройства располагается перпендикулярно либо под углом к оси направления потока теплоносителя, золотники встречаются плоской, конусной или сферической формы, в соответствии с которой выполняется посадочная поверхность седла.

Скошенное расположение штока более предпочтительное, так как обеспечивает клапану малое гидравлическое сопротивление.

Принцип работы БК, имеющего в конструкции прямой шток и сопряжение плоского золотника с седлом, показан на рисунке ниже.

БК с прямым регулирующим штоком

Ось трубопровода и совпадающая с ней ось направления потока теплоносителя параллельны уплотняющей поверхности золотника. Плоский золотник и шпиндель резьбовой, сообщающий золотнику рабочее движение, установлены перпендикулярно оси потока.

При вращении рукоятки, которая работает как маховик, крутящий момент через винтовую пару, состоящую из неподвижной резьбовой гайки и шпинделя, сообщает золотнику рабочее поступательное движение (так называемый рабочий ход).

В процессе работы золотник перемещается в интервале от крайнего нижнего до крайнего верхнего положения. Если переместить золотник в крайнее нижнее положение, произойдёт плотное сопряжение золотника с поверхностью седла, герметично перекрывающее движение водяного потока.

В соответствии с изменением размера проходного сечения изменяется пропускная способность устройства, численно равная расходу, выраженному в куб. м/ч.

В качестве технической характеристики БК указывается его расходная характеристика, отражающая зависимость относительного расхода теплоносителя от относительного рабочего хода штока (затвора) БК при фиксированном перепаде давления.

Образец расходной характеристики балансировочного клапана

По инструкции, прилагаемой к БК, определяется параметр рабочего хода штока и подсчитывается число оборотов регулировочной рукоятки, необходимые для формирования нужного расхода теплоносителя. На рукоятке имеется цифровая шкала, показывающая количество полных оборотов открытия затвора.

Принцип настройки клапана заключается в выкручивании или закручивании рукоятки-маховика, поднимающей или опускающей шток с золотником. На рукоятке имеется ограничитель для фиксации выставленного расхода и предотвращения сбивания настроек при манипуляциях с клапаном. Например, при его использовании как запорного вентиля для полного перекрытия движения теплоносителя.

На рисунке ниже показан клапан для балансировки Ду25 производства CIMBERIO (Италия).

Балансировочный клапан CIMBERIO

Обращают на себя внимание удобные для пользования две цифровые шкалы на общей рукоятке:

• основная круговая шкала показывает число полных оборотов от 0 до 8 (показание 0 соответствует положению «полностью закрыт», показание 8 – «полностью открыт»), характеризующих степень открытия затвора клапана;
• дополнительная круговая шкала показывает десятые доли (от 0 до 9) от каждого оборота.

Типы балансировочных клапанов

Клапаны для балансировки производятся двух типов:

1. Ручные БК помогают в настройке рабочих характеристик при постоянном давлении рабочей среды. Они оснащаются двумя штуцерами, через которые измеряется перепад давления на БК для более точной настройки клапана под конкретные рабочие условия.
2. Автоматические БК работают парами при их установке в двухтрубных отопительных контурах. На рисунке ниже показана пара автоматических балансировочных вентилей, связанных между собой капиллярной трубкой.

Автоматические балансировочные вентили в связке посредством капиллярной трубки

Производители

Наиболее известными производителями балансировочных устройств являются:

• Компании Broen и Danfoss (Дания);
• Giacomini (Италия);
• Vexve (Финляндия);
• Oventrop (Германия);
• ADL (Россия).

Монтаж системы отопления. Видео

Про нюансы монтажа системы отопления можно узнать из видео ниже.

Необходимость балансировки отопительной системы вызывают многочисленные факторы, начиная от ошибок проектировщиков, ещё на этапе разработки проекта здания и заканчивая заменой чугунных радиаторов на биметаллические. Возникающие сбои в работе системы отопления устраняются по принципу гидравлической регулировки, установленными балансировочными клапанами. Несмотря на свою сравнительно высокую стоимость, клапаны быстро окупаются за счёт экономии тепла.

Измерение рабочих параметров балансировочного клапана

Вконтакте