Устройство и монтаж балансировочного клапана для системы отопления

Ручные балансировочные клапаны MSV-F2 — это эффективный и экономичный способ управления потоком жидкостей в системе. Клапаны способны точно регулировать расход для поддержания точного уровня давления в системе без необходимости постоянной регулировки клапана. Это обеспечивает постоянную скорость потока и снижает затраты на электроэнергию. Ручные балансировочные клапаны также помогают поддерживать баланс системы, что помогает предотвратить любые колебания давления, которые могут привести к повреждению системы. Такой клапан балансировочный msv f2 прост в использовании и обслуживании и представляет собой простое и надежное решение для поддержания потока жидкости в системе. Преимущества использования ручных балансировочных клапанов включают в себя повышение эффективности системы, снижение затрат на электроэнергию и повышение надежности системы.

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

Причины неравномерного распределения тепла в комнатах

Современные многоэтажки и частные дома обогреваются при помощи системы отопления, состоящей из радиаторов и трубопровода. Оба элемента образуют одну конструкцию, по которой равномерно распространяется поток горячей воды, для обогрева жилого помещения.

Однако, несмотря на то, что трубы водопровода сделаны из прочного металла, а проектированием системы отопления занимаются профессионалы, часто возникают проблемы с неравномерной подачей горячей воды по трубам. Дополнительными причинами также может стать низкое давление, высокая скорость потока воды или большое количество холодного воздуха внутри труб.

Рисунок 1: устройство для измерения давления в трубах

Принцип действия

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

Рекомендуем ознакомиться: Преимущества гофрированной трубы из нержавеющей стали

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

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

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

Любая регулировка проходного сечения влечет за собой изменение сопротивления клапана потоку воды или любого другого теплоносителя.

Вода, так же, как и любой другой энергоноситель, всегда идет путем наименьшего сопротивления. В результате дальние отопительные контуры нагреваются недостаточно. Балансировочный клапан создает искусственное сопротивление на пути воды, ускоряя ее подачу в дальние контуры. Таким образом, приспособление обеспечивает рассчитанный перепад давления.

При такой работе основная задача всей конструкции состоит в том, чтобы обеспечить максимальную герметичность. Для этого производители используют несколько вариантов уплотнительных колец:

• из фторопласта;
• из плотной резины;
• из металла.

Для точной настройки нужно изучить технические характеристики, в которых описана работа системы при определенных положениях затвора.

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.

https://youtube.com/watch?v=-HdmcDc0lbM

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.

Балансировочный клапан для системы отопления

Существующие системы теплоснабжения условно делятся на два типа:

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

Рис. 7 Балансировочный вентиль в линии – схема установки автоматической арматуры

В частном доме

Клапан баланса в частном доме устанавливают на каждый радиатор, выходные патрубки каждого из них должны иметь накидные гайки или другой вид резьбового соединения. Применение автоматических систем не требует настройки – при использовании двухклапанной конструкции подача теплоносителя на радиаторы, установленные на большом расстоянии от котла, автоматически повышается.

Это происходит за счет передачи на исполнительные элементы воды через импульсную трубку под меньшим давлением, чем у первых от котла батарей. Применение другого вида комбинированных вентилей также не требует расчета теплоотдачи с помощью специальных таблиц и измерений, приборы имеют встроенные регулирующие элементы, перемещение которых происходит при помощи электропривода.

Если используется ручной балансир, то необходима его настройка с использованием измерительного оборудования.

Рис. 8 Автоматический балансировочный кран в системе отопления – схема подключения

Для определения объема подачи воды на каждый радиатор и соответственно балансировки, используют электронный контактный термометр, при помощи которого измеряют температуру всех отопительных радиаторов. Средний объем подачи на каждый нагреватель определяют, разделив общее значение на количество нагревательных элементов. Наибольший поток горячей воды должен поступать на самый дальний радиатор, меньшее количество – на ближайший к котлу элемент. При проведении регулировочных работ ручным механическим прибором поступают следующим образом:

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

Рис. 9 Балансировочная арматура – примеры монтажа

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

В многоэтажном доме или строении

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

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

Устройство и принцип действия

Основными рабочими элементами клапана, предназначенного для балансировки, являются:

• корпус, в большинстве случаев изготавливаемый из различных металлов и их сплавов. Корпус оснащается патрубками с резьбой разных размеров, предназначенных для фиксации оборудования;
• шпинделя, предназначенного для сокращения/увеличения потока теплоносителя;
• системы управления;
• уплотнительных колец;
• штуцеров для замера расхода теплоносителя в системе.

Внутреннее устройство балансировочного клапана

Принцип работы клапана следующий. При наличии неисправностей в работе отопительной системе и обнаружении неравномерного прогрева комплектующих элементов производится замеры параметров системы и увеличение потока теплоносителя путем открытия регулировочной арматуры.

И наоборот, при чрезмерном прогреве одного из участков системы клапан перекрывается, снижая пропускную способность.

Принцип работы балансировочного клапана

Разновидности клапанов и их конструктивные особенности

Все новые системы теплоснабжения, использующие радиаторные терморегуляторы, считаются динамическими. В процессе работы, терморегулятор, установленный на приборе отопления, реагирует на любые самые незначительные изменения температурного режима внутри комнаты, изменяя, таким образом, расход греющей воды.

Это создает в системе отопления изменяющийся или динамический режим функционирования. Он является предпосылкой внедрения автоматических/динамических балансировочных устройств.

Классификация балансировочных клапанов по параметрам:

• Видом рабочей среды теплоносителя: вода, пароводяная смесь , гликолевый состав;
• нормативные параметры теплоносителя по объемному расходу, Т и давлению;
• точки расположение на тепловой сети: подача, обратка или байпас;
• назначение и этажность объекта отопления; жилой/общественный, одноэтажный/многоэтажный;
• рабочей функции: автоматический/механический.
• практикуется также их комбинация по вариантам присоединения: резьбовое либо фланцевое.

Для выпуска клапанов можно использовать разнообразные материалы. Статические вентили, чаще всего, производятся из латуни, с фланцевым/резьбовым соединением либо чугуна, исключительно с фланцевым. Для динамических модификаций используют кроме латуни/чугуна еще и углеродистую сталь, которая способна максимально качественно обеспечить нормативные теплотехнические и гидравлические характеристики системы.

Ручные балансиры требуются для того, чтобы адаптировать тепловую сеть после установки, а автоматические меняют характеристики теплосети в период нагрева.

При выборе модификации балансира необходимо принимать во внимание различные параметры:

1. Тип схемы нагрева с естественной/принудительной циркуляцией.
2. Тепловые и гидравлические параметры сети.
3. точка установки во внутридомовой системе.
4. регулировочные параметры.

Механический балансир

Механический балансир Механический клапан имеет ручную регулировку, прекрасно действует в стабильной тепловой сети. Хорошо работает для жилых объектов с не очень большим числом приборов отопления. Облегчает выполнение ремонтно-наладочных работ, ввиду того что при ремонте отдельного нагревательного участка нет нужды отключать всю систему.

Такие модификации очень часто укомплектовываются измерительными ниппелями, способные измерять давление в системе, в зоне размещения клапана. Главное превосходство таких регуляторов является небольшая цена.

Механический балансир — эффективно устройство работает на тех объектах, где число радиаторов не более 5 единиц. При большем , механика не справляется и становится причиной разбалансировки схемы теплоснабжения. Когда термостат на 1-й батареи перекрыт, то увеличивается расход теплоносителя на втором. В связи, с чем температура воды в одних приборах отопления, может вырасти до точки кипения, а в других она будет оставаться холодной. Такую проблему могут разрешить только автоматические балансиры.

Автоматический балансир

Автоматический балансир Монтаж автоматических блоков производится на ответвления/стояках, обладающих значительным количеством батарей. От устройств механического типа они отличаются порядком функционирования. Балансир настраивают в положение наибольшей пропускной возможности. При уменьшении расхода горячей воды термостатом на одной из батарей давление увеличивается. Потом срабатывает механизм импульсной трубки, который анализирует величину перепада давления. Такой подход позволяет выполнять тонкую настройку сети.

Основные достоинства автоматических уравнителей:

• Наличие капиллярной трубки, способствующей мгновенной настройке;
• регулировочный блок при работе не меняет величину давления, тем самым не позволяя гидравлическим колебаниям в сети сбить установленный режим;
• при необходимости в общей сети можно установить особые температурные независимые зоны;
• высокая скорость настройки балансира, не позволяет термостатам перестроить свою работу, что гарантирует сбалансированную работу всей внутридомовой системы отопления.

Назначение балансировочного клапана

Балансировочный клапан в латунном корпусе позволяет по отдельности регулировать все радиаторы отопительной системы

Балансировочный клапан – это устройство, предназначенное для повышения максимальной теплоотдачи всех нагревательных устройств в отопительной системе и возможности регулировки их по отдельности. Это относительно новое изделие, пришедшее на замену устаревшим шайбам и методу расчета диаметра труб для контроля расхода. Оно значительно облегчает работу, делая регулировку более точной, а расход горячей воды в отопительном контуре более экономным.

Теплоноситель, протекающий в трубопроводах, распространяется по всем участкам отопительного контура. Новейший метод регулировки расхода подразумевает применение балансировочного клапана. Он представляет собой вентиль, путем поворота которого будет меняться количество теплоносителя в конкретном элементе системы.

Клапан должен включать в себя следующие детали:

• Прочный латунный корпус. Внутри располагаются патрубки с резьбой для подключения труб. Также в нем расположено седло в виде зеркального канала.
• Регулировочный шпиндель. Это устройство, которое имеет рабочую часть в виде конуса и вкручивается в седло. Благодаря ему поток теплоносителя перекрывается.
• Уплотнительные кольца. Выполняются из различных прочных материалов (металл, резина).
• Пластиковый или металлический колпачок.

Также клапан имеет два специальных штуцера, которые определяют давление и позволяют подключать капиллярную трубку. В случае обнаружения перепада давлений эти приборы вычисляют расход воды.

Отличие от обычного крана

Балансировочный вентиль выполняет регулировку уровня проходимости. Иногда вместо него ставят обычный кран. Такая система является менее точной и более грубой. Выбор способа зависит от результата, который хотят получить жильцы дома. Могут ставиться шаровые краны с переключателем. Тогда рычаг ставят в различные направления. Это также неудобный и неточный метод.

Монтаж клапанов

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

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

Принцип работы

Для начала разберёмся с основными нюансами балансировки отопительных приборов. В случае, если тупиковая ветвь трубопровода подсоединяется к нескольким радиаторам отопления, каждому из отопительных приборов нужно подать достаточное количество предварительно нагретой воды. Необходимый объём жидкости берётся из предварительного расчета.

Балансировочный клапан в разрезе

Если батареи не оборудованы клапаном-термостатом, то расход воды для каждого отдельно взятого потребителя будет постоянным. Для регулирования подачи жидкости в системе можно использовать ручной балансир, который устанавливается на обратке в месте соединения трубы с общей магистралью.

В дальнейшем вентиль нужно выставить на необходимое количество оборотов — для увеличения или уменьшения диаметра отверстия. В данном случае можно достичь нормального расхода теплоносителя в ветви. Но как поступить, если расход жидкости в системе постоянно меняется?

В этой ситуации на помощь пользователю придёт балансировочный клапан, который управляет нагревом комнаты путём создания препятствия потоку жидкости. Во время работы подобного устройства происходит уменьшение объёма подачи теплоносителя.

Обратите внимание! При использовании ручного балансира возможна эффективная работа 4-5 отопительных приборов. Если пользователей больше, чем указанное число, то каждая из батарей будет получать неодинаковое количество тепла. После перекрывания водяного потока на первом радиаторе, количество жидкости увеличится и на втором, но в данном случае клапан не закроется, и излишки горячей воды пойдут далее

В результате подобной работы одни батарее будут перегреваться, а другие недополучать теплоноситель. Для регулирования системы необходима установка балансировочных клапанов

После перекрывания водяного потока на первом радиаторе, количество жидкости увеличится и на втором, но в данном случае клапан не закроется, и излишки горячей воды пойдут далее. В результате подобной работы одни батарее будут перегреваться, а другие недополучать теплоноситель. Для регулирования системы необходима установка балансировочных клапанов

Если пользователей больше, чем указанное число, то каждая из батарей будет получать неодинаковое количество тепла. После перекрывания водяного потока на первом радиаторе, количество жидкости увеличится и на втором, но в данном случае клапан не закроется, и излишки горячей воды пойдут далее. В результате подобной работы одни батарее будут перегреваться, а другие недополучать теплоноситель. Для регулирования системы необходима установка балансировочных клапанов.

Схема функционирования

Принцип работы нашего устройства состоит в следующем: при установке вентиля на максимальный расход теплоносителя, термостат, установленный на любом из радиаторов, уменьшит потребление нагретой жидкости. Результатом такого процесса станет постепенно возрастающее давление.

Через некоторое время капиллярная трубка укажет прибору на возрастающее давление, что приведёт к корректировке расхода теплоносителя. Остальные термостаты на других отопительных приборах не успеют полностью перекрыть жидкость, и это приведёт к балансировке давления и потреблению теплоносителя в системе.

Установка балансировочного вентиля

Каждый балансировочный кран имеет на корпусе стрелку, которая указывает, в какую сторону должна перемещаться жидкость внутри корпуса, чтобы к минимуму снизить турбулентность, сказывающуюся на правильности настроек. Стрелка служит ориентиром при монтаже механизма на трубопровод.

При установочной работе нужно последовательно соблюдать несколько правил. Вначале проводится обязательная проверка с последующей промывкой и прочисткой трубопровода от возможного присутствия в нём стружки металла или иных инородных предметов.

Если у прибора есть съёмная головка, перед монтажом её нужно снять, руководствуясь инструкцией. Это облегчает установку клапана. Потом один конец крана накручивается на трубу. Другой конец через муфту подсоединяется к радиатору. Для уплотнения резьбы необходимо применять нити из льняного волокна, пропитанные специальной смазкой.

Настройка клапанов баланса

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

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

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

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

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

Рис. 12 Пример таблицы для ручной настройки

Зачем он нужен?

Современные большие системы отопления не способны справляться с неравномерным движением теплой воды, что приводит к неправильному прогреву помещений в разных комнатах. Часто неправильный расчет водоснабжения приводит к тому, что расход теплоносителя очень высок, и не вся жидкость доходит до радиаторов в дальней комнате.

Чтобы уровнять расход теплой воды которую подают котлы в разных ветках отопительной системы используются балансировочные клапаны, которые обеспечивают качественную работу теплоносителей.

Назначение изделия бывает различным – его используют как в трубопроводе горячей воды, так и в отопительных системах для жилых помещений различного типа и размеров, в том числе если в трубопровод установлены электрические тепловые насосы.

Чаще всего данное устройство используют специалисты по гидравлическим системам, для регуляция местного уровня гидравлического сопротивления, при помощи уменьшения или увеличения сечения внутри механизма. Оно простое в устройстве, благодаря механической работе может функционировать бесперебойно. После того как мы разобрались что это такое, можно приступить к выбору изделия и его монтажу.