Как работают балансировочные клапаны в системах отопления

Во время проектирования системы отопления необходим гидравлический расчет – нормализация давления на различных участках трубопровода. Ручное изменение этого показателя неудобно пользователям и может привести к разности температуры теплоносителя на отдельных участках. Поэтому устанавливают балансировочный клапан для системы отопления, который минимизирует это явление.

Что такое балансировочный клапан

Для клапанов этого вида балансировка – это изменение рабочего сечения трубопровода. Это достигается путем выдвижения штока в рабочую область конструкции, через которую проходит поток теплоносителя. В результате происходит изменение давления, гидравлическая нормализация.

Внешне он напоминает обычную запорно-регулирующую арматуру. Но для точной настройки на крышке есть цифровая шкала. В конструкции есть штуцеры для подключения измерительных приборов или регулятора перепада давления.

Особенности работы, назначение:

• Базовая настройка выполняется на основании гидравлического расчета системы. В дальнейшем возможно изменение параметров для точного регулирования.
• Устанавливается в сложных отопительных системах с несколькими центральными стояками.
• Не применяется в коллекторном отоплении, так как там балансировка происходит автоматически.
• Не используется в небольших автономных системах теплоснабжения, для домов, площадью менее 300 м².

Есть различия для каждой модели балансировочного клапана для системы отопления – принцип работы, конструкция, возможность коммутации с другими элементами. Актуальность его установки определяется на этапе проектирования. Он обязателен для теплоснабжения многоквартирных домов, коммерческих и производственных зданий.

Почему стоит использовать

Главная задача – гидравлическая балансировка. Пример: в многоквартирном доме есть два стояка отопления. В одном температура повышена, во втором – ниже нормы. Причина – горячая вода идет по пути наименьшего сопротивления и большая часть жидкости уходит в ближайший к тепловому узлу контур. На дальний трубопровод приходится меньшая часть тепла. Установив балансировочный клапан на ответственных участках, можно нормализовать распределение температуры для всех потребителей.

Альтернативные способы использования:

• Отдельная ветка с радиаторами и большим расстоянием между ними. Оптимизирует гидравлический баланс, когда изменяется объем протекающей жидкости из-за работы терморегуляторов.
• В контур для буферной емкости. Он регулирует подачу горячей воды для поддержания высокого уровня температуры. При этом не снижается степень нагрева в основном контуре.
• В бойлер косвенного нагрева. Искусственное ограничение притока теплоносителя для регулировки температуры.

Балансировочные клапаны могут устанавливаться в однотрубной и двухтрубной системе отопления. В первом случае они регулируют объем горячей воды, во втором – нормализуют давление между подачей и обратным трубопроводом. Для последнего нужны модели с одной или двумя штуцерами для подключения к регулятору перепада давления. Альтернативное использование – измерение давления до и после устройства с помощью комбинированного манометра.

Особенность конструкции

Для стабилизации давления можно выбрать механический или автоматический кран балансировочный для отопления, которые отличаются конструкцией. Регулировка первых происходит вручную, для изменения разности давления необходимо каждый раз контролировать положение штока.

Если же необходимо автоматизировать работу теплоснабжения, рекомендуется выбирать модели с мембранным блоком.

Механические балансиры

Это одна из разновидностей запорной арматуры, регулировка положения штока в которой происходит вручную. На ручке есть цифровая шкала, указывающая текущее значение прохода в трубопроводе. Преимущество – возможность использования для балансировки и в качестве запорной арматуры. Пример: отключение отдельных участков трубопровода для проведения ремонтных работ.

Дополнительно можно установить манометр и термометр для контроля давления, температуры. Но для этого нужно выбирать модели с соответствующими разъемами. Материал изготовления – латунь, реже используется нержавеющая сталь. При выборе нужно обращать внимание на максимальный показатель давления, который может выдержать прибор.

Автоматические балансиры

Состоят из двух компонентов – механического клапана и регулятора перепада давления. В первом устанавливается мембранный блок, на корпусе расположено 2 штуцера, которые подключаются к манометру для настройки или к регулятору перепада давления. При изменении давления толщина мембранного блока увеличивается или уменьшается, тем самым регулируется рабочий проход магистрали. Монтируется на обратную магистраль.

Регулятор перепада давления устанавливается на подающий трубопровод. Подключается к механическому балансиру с помощью капиллярных трубок. При изменении параметров отопления происходит автоматическая корректировка давления.

Для больших, разветвленных систем рекомендуется монтаж автоматических балансиров. Это актуально при частых перепадах давления, изменения температуры теплоносителя. Если же система работает относительно стабильно, но нужно периодически контролировать гидравлические параметры – можно поставить механические балансиры.

Рекомендуемые производители

Изготовлением подобной запорно-регулирующей арматуры занимается несколько мировых производителей. От качества материалов, точности настройки и конструкции зависит работа теплоснабжения. Поэтому рекомендуется покупать не аналоги, а оригинальные модели. Это увеличит надежность системы.

На рынке можно найти балансиры от Valtec, Danfoss, Herz и Honeywell. Они отличаются только внешним видом, функциональные особенности у них одинаковые. В таблице представлены популярные балансиры на отопление от этих производителей.

Производитель	Механический балансир	Автоматический балансир
Valtec	VT.042.G	VT.040.G
Danfoss	Leno MVT или MNT	AB-PM, APT или ASV
Herz	4017 M	TS-V
Honeywell	Kombi-3-Plus	—

Эти модели отличаются размерами, способами подключения к трубопроводу. Часть из них рассчитаны только для холодного водоснабжения, но большинство универсальные и могут применяться для теплоснабжения и водопровода. Пример – продукция компании Данфосс.

Где полагается ставить клапан

Место установки зависит от схемы трубопроводов. Важно помнить, что актуальность монтажа этих устройств определяется на этапе проектирования. Если есть возможность обойтись без них, лучше применять стандартные средства регулировки – краны, терморегуляторы. Любая дополнительная запорная арматура сказывается на гидравлическом сопротивлении, что уменьшает скорость движения горячей воды.

Пример схем установки для однотрубной и двухтрубной систем

Места установки балансировочных клапанов в зависимости от схемы отопления:

• Однотрубная. Монтируется перед радиаторами, регулирует только объем теплоносителя для отдельной ветки теплоснабжения.
• Двухтрубная. Возможны два варианта установки. Первый – монтаж ручной модели на подающей трубе. Второй – сочетание автоматического балансировочного клапана на обратной магистрали с регулятором перепада давления на подающей. Так происходит уравновешивание гидравлического баланса.

Установка балансировочного вентиля

Первое правило – не устанавливать балансировочные краны на радиаторы отопления. Для регулировки температуры нужно использовать штатные терморегуляторы. После определения места монтажа следует изучить инструкцию. В ней указан порядок установки, регламент настройки и регулировки вентиля.

Общие правила монтажа балансировочного клапана.

1. Измерить длину вентиля, учитывать монтажную глубину резьбовых соединений, фланцев.
2. Прочистить трубопровод.
3. На корпусе вентиля есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя.
4. Для резьбового соединения использовать ленту ФУМ или сантехническую подмотку.
5. После установки заполнить систему водой, нагреть теплоноситель до нормальной температуры.
6. Выполнить регулировку балансировочного клапана.

Последнее делают по инструкции. Для автоматических моделей нужно подключение регулятора перепада давления. Соединение между этими компонентами системы делают с помощью капиллярных трубок. Они должны поставляться в комплекте. Если их нет, выбрать самостоятельно, учитывать максимально температуру воды и давление.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Для балансировки простой схемы радиаторной сети подобные клапаны не нужны. Регулировка происходит с помощью терморегуляторов. Балансировочные клапаны необходимы, если в системе есть 2 и более ветки с несколькими радиаторами в каждой. Это актуально для отопительных систем многоквартирных домов, производственных или коммерческих помещений. Для таких схем рекомендуется установка автоматических моделей.

1. Рассчитать количество балансиров в схеме.
2. Шаг регулировки – от большего значения к меньшему
3. Рассчитывается исходя из количества клапанов. Предположим, что числовое расчетное значение на первом составляет 5,0 при общем числе балансиров – 6. Значит, следующий нужно уменьшить на 0,83 до 4,17. На третьем будет 3,33 и т.д.
4. После запуска отопления проверить фактическое значение давления и температуры для каждой радиаторной ветки.

В процессе эксплуатации гидравлический баланс может изменяться. Для ручных моделей нужно делать регулировку 1 раз в 2-3 месяца, для автоматических – 1 раз в год. Обязательны профилактические проверки перед каждым отопительным сезоном.

Применение балансировочных клапанов для конкретной системы теплоснабжения определяется на стадии проектирования. Исключение – в процессе работы отопления невозможно отрегулировать баланс штатными средствами. Выход – монтаж балансиров, повторная проверка системы.

В видеоматериале показан пример схемы монтажа подобной запорно-регулирующей арматуры:

Балансировочный клапан для системы отопления

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.

Принцип действия и варианты настройки балансировочного клапана

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:

1. Статический (ручной).
2. Автоматический.

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.

Источник https://trubarik.ru/dlya-otopleniya/balansirovochnyj-klapan-dlya-sistemy-otopleniya

Источник https://cotlix.com/balansirovochnyj-klapan

Источник https://infotruby.ru/armatura/balansirovochnyj-klapan