Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

Опубликовано: 27.03.2020
Время на чтение: 12 мин
0
10

Разновидности клапанов и их конструктивные особенности

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

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.

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

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.

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

Принцип работы – увеличение или уменьшение проходной способности труб

Прибор функционирует за счет изменения проходного сечения при повороте клапана. Когда прокручивают рукоятку, которая используется для регулировки проходящего количества теплоносителя, крутящий момент передается на гайку и шпиндель. Последний элемент при откручивании поднимается выше. В нижнем положении он перекрывает поток воды и не дает ей попасть в трубы. В промежуточных состояниях будет изменяться количество энергоносителя, попадающего в элемент отопительного контура.

Регулировка будет изменять сопротивление клапана потоку теплоносителя. Вода идет по пути наименьшего сопротивления, в результате дальние отопительные устройства греются хуже. Благодаря применению балансировочного клапана создается искусственное сопротивление на пути теплоносителя, из-за чего ускоряется передача его в дальние контуры.

Такая работа должна осуществляться при полной герметичности отопительного контура. Для этого используются разные виды уплотнительных колец, произведенные из прочных материалов – фторопласт, плотная резина, металл.

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

Клапан, настраиваемый вручную, применяется в системе с небольшим количеством радиаторов

Устройства можно классифицировать по способу управления. Выделяют ручные и автоматические балансировочные клапаны.

К положительным качествам ручного вида относят:

  • Высококачественная работа при стабильном давлении.
  • Легкость настройки.
  • Возможность установки в домах и квартирах с небольшим количеством отопительных батарей.
  • Возможность проведения ремонтных работ без отключения всей системы. Достаточно лишь перекрыть клапан на участке, где будут осуществляться ремонтные работы.

Оптимальные условия применения ручного клапана – когда количество радиаторов в отопительном контуре в помещении не превышает 5 единиц. В этом случае механизм будет работать с наибольшей эффективностью.

При большом количестве радиаторов вручную регулировать все устройства не получится. В случае перекрытия термостата в первом радиаторе в последующих возрастает расход теплоносителя. Это приводит к неравномерности обогрева каждого изделия. Выходом из ситуации служит установка автоматических клапанов. Такие механизмы ставятся на отопительные ветки, которые оснащены большим количеством радиаторов.

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

Автоматический вентиль с капиллярной трубкой

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

Принцип действия немного отличается от механического клапана. Вентиль установлен в положении максимального расхода воды. В случае уменьшения потребления энергоносителя термостатом на одной из батарей возрастает давление. В этот момент начинает действовать капиллярная трубка, которая включает автоматический балансировочный кран для отопления.

Предлагаем ознакомиться  Модернизация радиаторной системы отопления частного дома

К преимуществам автоматических клапанов относят:

  • Наличие капиллярной трубки, благодаря которой регулировочный механизм срабатывает мгновенно.
  • Стабильность показателей давления. На нее не влияют даже колебания, которые вызваны работой термостатов.

Для сохранения равной температуры в радиаторах выполняют регулирование объема теплоносителя, проходящего через прибор, чем он меньше, тем ниже теплоотдача батареи. На практике регулировать поток возможно обычным шаровым краном, и это дает эффект если число нагревательных элементов в контуре не превышает одного. В противном случае установить шаровым краном одинаковую температуру в разных батареях не возможно.

Балансировочный клапан
Балансировочный клапан

Балансировочный клапан для системы отопления эффективно поддерживает тепловой баланс, применяя автоматическую или ручную настройку в нагревательных элементах. Конструктивно это осуществляется через специальный механизм, который частично закрывает проход теплоносителю, точно так же, как и любое запорно-регулирующее устройство, но с тем отличием, что нужный объем балансира устанавливается ручным или автоматическим способом по предустановленным шкалам настройки.

Балансировочный кран устанавливается на обратном трубопроводе. Такой подход дает возможность гарантировать постоянную скорость циркуляции воды в батареях, даже в том случае, что применяется общая линия для отопления и контура ГВС. Если по схеме балансировки предусмотрено установка балансиров у каждого радиатора, то они размещаются внизу на выходном штуцере радиатора, диагонально по отношению к шаровому крану подачи теплоносителя, размещенного в верхней части прибора отопления.

Принцип работы балансира
Принцип работы балансира

Принцип функционирования балансировочного устройства состоит в том, что седло клапана способно изменять внутренний проход. Вращением рукоятки приводится в движение соответствующая гайка и шпиндель. При откручивании клапан поднимается в верхнее рабочее положение , чем обеспечивается максимальный проток жидкости , при закручивании — шпиндель давит на седло клапана, опуская его в нижнее положение, тем самым надежно перекрывая проход жидкости по радиатору .

Радиаторная модификация, используемая для механической настройки теплового и гидравлического режимов контуров отопления, выполнена из последующих элементов:

  1. Корпус из латуни с патрубками, имеющими резьбу для монтажа внутридомовых трубопроводов.
  2. Литое круглое седло, расположенное внутри корпуса.
  3. Устройство для регулировки сечения прохода теплоносителя — регулирующий шпиндель, упирающийся при завинчивании в седло.
  4. Резиновое уплотняющее кольцо.
  5. Защитно-предохранительный колпачок, изготовленный из металла/пластика.
Магистральный балансировочный клапан
Магистральный балансировочный клапан

Автоматический балансировочный клапан для системы отопления для магистральной сети имеет отличие от радиаторной конструкции габаритами, углом наклона шпинделя и геометрией штуцера.

Функции автоматического балансира:

  • Дренаж воды из системы теплоснабжения;
  • подключение датчиков для измерения параметров теплоносителя;
  • установка импульсной улитки трубки от корректировщика давления.

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

Число витков, которое способен выполнить балансир — от 3 до 5, у большинства изготовителей этот показатель различается. Для того, чтобы поменять положение штока, потребуется ключ с конфигурацией шестигранника. Регулировка проводится по перепаду давления в теплосети. В процессе настройки при изменении расхода циркулирующей воды, на трубопроводе и регулировочном вентиле потери давления также меняются, что в свою очередь ведет к смене перепада на балансире.

Перепад давления в сети можно определить самостоятельно по показаниям манометров, установленным на обратке/подаче внутридомовой системы отопления. Например, при давлении на подаче/обратке 2.5 /2.0 бар, перепад составит 2.5 – 2.0= 0.5 бар. Когда клапан автоматический, он сам устанавливает перепад по заложенному конструкцией алгоритму.

Нужно отметить и то, что не всем системам теплоснабжения требуется балансировка. Например, если во внутридомовой разводке существует до трех коротких тупиковых веток, оснащенные 2-мя приборами на каждой, их работа может быть настроена с использованием шаровых кранов или обычных запорно-регулировочных вентилей.

Предлагаем ознакомиться  Преимущества использования полимерных колец для канализации

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.
Настройка механического балансира
Настройка механического балансира

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.

Принцип работы балансировочного крана в системе отопления

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.
Предлагаем ознакомиться  Устройство автоматики для котлов отопления регулировка и настройка

Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана

Балансировочный клапан для системы отопления

Такой уровень управления гидродинамическими режимами повышает экономичность работы отопительной сети, и снижает себестоимость услуг отопления и не могут быть обеспечены в условиях применения только обычных шаровых вентилей.

Отличие работы балансировочного клапана от типовых вентилей:

  1. Снижает затраты на работу насосного оборудования по циркуляции теплоносителя.
  2. Поддерживает разницу температур — дельта Т. Клапаны, независимые от давления, обеспечивающие расчетный расход теплоносителя через радиатор для ситуаций полной или частичной нагрузки. Следовательно, рассчитанное значение дельта T будет достигнуто, что приведет к повышению эффективности источников тепла или теплообменников.
  3. Уравновешивает циркулирующий поток, измеряет перепады давления в рабочем состоянии и блокирует нарушения заданного гидравлического режима через радиатор.
  4. Регулировка расходом греющей воды в зависимости от предназначения объектов приносит значительный экономический эффект, благодаря низким удельным расходам топлива.
  5. Установка минимальных расходов газа и поддержка постоянного температурного режима во всех комнатах, в том числе и в период временного отсутствия жильцов.

Это самый простой и проверенный вариант регулировки, который рекомендуют опытные настройщики теплового режима в водяных сетях теплоснабжения. Для этого потребуется разделить количество оборотов клапана на число батарей, установленных в контуре нагрева по периметру комнаты. Такой прием даёт возможность правильно определять шаг алгоритма настройки. Метод состоит в закрытии всех вентилей в обратном порядке — от крайней к первой батареи по отношению к источнику нагрева.

4.5:4 = 1.1 оборота

Схема открытия:

  1. Первый балансировочный вентиль – 1.1 оборот.
  2. Второй балансировочный вентиль – 2.2 оборот.
  3. Третий балансировочный вентиль – 3.3 оборот.
  4. Четвертый балансировочный вентиль – 4.5 оборот.

Существует еще один, очень качественный способ балансировки. Выполняется он намного быстрее, и содержит в себе способность учета некоторой специфики месторасположения батареи. Единственно, что для его выполнения потребуется — термометр контактного типа.

Полный процесс проходит в такой очередности:

  1. Открывают все вентиля и дают возможность сети войти в температурное равновесие с рабочей температурой, например, в 80 С.
  2. Измеряют температуру всех приборов отопления.
  3. Устраняют разницу методом перекрытия первых и средних кранов. Крайние клапаны не регулируются.
  4. Обычно, первый клапан проворачивается не более чем на 1.5 об, а средние — на 2.5 об.
  5. Дают возможность системе прийти в температурное равновесие в течение 20 мин
  6. Производят замер температур и выполняют настройку клапанов дальше, если в этом будет необходимость.

Как еще применяется балансировочный вентиль?

Конструкция клапана

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.

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.

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

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.

, , , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector