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.
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:
- 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.
- 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
Чем больше отопительная система, тем сложнее обеспечить равномерное распределение тепла ко всем без исключения помещениям, на каком бы расстоянии от его источника они ни находились. Чтобы температурный режим был равномерным, в отопительную сеть на разных участках встраивают механизмы для регулировки теплового потока. Самым распространённым и эффективным из них является балансировочный кран в системе отопления.
- прочного латунного корпуса, оснащённого патрубками для подключения труб, с расположенным внутри седлом в форме специального вертикального канала;
- шпинделя в форме конуса, вкрученного в корпус седла, для регулировки потока теплоносителя;
- резиновых уплотнительных колец;
- пластикового (реже - металлического колпачка).
- определение внутрисистемного давления по обе стороны клапана;
- подсоединение трубки капиллярного типа.
- фторопласт;
- плотную резину;
- металл.
Показать всё
Общая характеристика
Способы, с помощью которых осуществляется регулировка теплового потока, бывают нескольких типов. В первом из них используют трубы разного диаметра, регулирующие объём теплоносителя, проходящего через радиаторы. Ещё один основан на применении специальных шайб, корректирующих проход нужного на этом участке количества нагретой воды.
Детальное описание этих методов не представляет интереса, так как они уже устарели и не используются. Современным механизмом регулировки подачи теплоносителя является установка на отопление балансировочного клапана, состоящего из :
Основная деталь приспособления - два специальных штуцера, отвечающих за :
На каждом из штуцеров имеется измеритель давления, и при перепаде значений нужно вычислять рациональное количество расхода воды.
Балансировочный клапан VT.054
Принцип действия
Принцип работы балансировочного крана в системе отопления состоит в регулировке сечения проходного отверстия для теплоносителя внутри трубопровода. При помощи рабочих элементов клапана можно в любое время провести регулировку отопительной системы, не останавливая её работу, добиться комфортного теплового режима в обогреваемых помещениях при минимальном расходе энергии.
Вращение регулировочной рукоятки заставляет шпиндель двигаться вниз или вверх, соответственно открывая или закрывая проходное отверстие в трубе или уменьшая его сечение. Уменьшение сечения пропускного отверстия создаёт препятствие на пути движения воды, искусственно увеличивая скорость потока. В результате вода приходит в удалённые контуры быстрее и с меньшими потерями тепла. Это и обеспечивает равномерное нагревание всех помещений.
При постоянных изменениях рабочего давления важно обеспечит надёжную герметичность соединений внутри клапана. Для изделия уплотнительных колец шпинделя используют :
Ручные балансировочные клапаны Danfoss. Гидравлическая балансировка инженерных систем
Виды клапанов
Клапаны бывают двух видов: ручного и автоматического. У каждого из них есть свои преимущества. Кран для ручной балансировки больше подходит для отопительных трубопроводов небольших размеров со стабильным давлением, обычно установленных в индивидуальных жилых домах и квартирах. Здесь балансировочные краны устанавливаются на каждый радиатор.
Кроме индивидуальной настройки каждой батареи, при необходимости такая конфигурация обеспечивает ремонт отдельных элементов системы , не отключая её при этом полностью. Ещё одним преимуществом ручного клапана, по сравнению с автоматическим, является его более низкая стоимость.
Автоматический кран
Автоматические приспособления для регулировки подачи теплоносителя намного дороже ручных клапанов. Их устанавливают на стояки отопительных систем многоквартирных домов, административных зданий или производственных помещений.
Принцип работы клапана-автомата не такой, как у механического крана. При ручной регулировке количество теплоносителя, проходящего сквозь трубу за единицу времени, зависит от проходного сечения, которое выставляется с помощью вентиля.
А в автоматической системе вентиль постоянно установлен на максимальный расход воды; давление и количество подаваемого в трубопровод теплоносителя регулируется с помощью установленных на радиаторах термостатов и капиллярных трубок.
Балансировочный клапан с внутренней резьбой STAD
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.
Прибор устанавливают на прямых участках труб так, чтобы длина ровной части трубы впереди клапана была не меньше пяти его диаметров и не меньше двух на выходе. Монтировать его нужно в обратной ветви системы, для этого понадобится всего лишь сантехнический разводной ключ.
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.
Ручные балансировочные клапаны - мастер-класс
Способы настройки
После установки балансировочного клапана в отопительную систему его нужно настроить на энергосберегающий режим. Для этого каждый вентиль снабжается инструкцией для подсчёта оптимального числа оборотов рукоятки. Клапан можно регулировать двумя способами.
Профессионалы пользуются простым и проверенным временем методом. Разделяя количество оборотов вентиля на число радиаторов, они определяют корректировочный шаг каждого крана. Так, если число оборотов шпинделя равно 4,5, а количество радиаторов - 10, то шаг определяется в 0,45 оборота. Система будет оптимально отрегулирована, если каждый вентиль, начиная с последнего радиатора, будет открыт на плюс 0,45 оборота.
Для более быстрого и точного второго способа необходимо применение термометра контактного типа. Для регулировки потребуется нагреть систему до 80 градусов при всех открытых клапанах и провести замеры температуры каждого радиатора в отдельности. Температурный разнобой устраняется, если прикрутить первые и средние краны. Обычно для первого вентиля достаточно 1,5, а для средних - 2,5 оборота. Дав системе адаптироваться, через полчаса произвести контрольные замеры.
Применение обоих методов устраняет температурную дифференциацию при нагревании радиаторов и способствует равномерному обогреву всех помещений при минимальном расходе тепловой энергии.
Установка балансировочных клапанов в системе отопления обеспечивает равномерный обогрев всех без исключения помещений и экономный расход энергоресурсов. Особенно это необходимо для больших отопительных систем. Это устройство лучше всего помогает распределению теплоносителя по её контурам. Но технологию установочных работ следует обдумывать ещё при проектировании отопительной системы, так как качество работы клапана зависит от правильной его установки и настройки.
Чем больше отопительная система, тем сложнее обеспечить равномерное распределение тепла ко всем без исключения помещениям, на каком бы расстоянии от его источника они ни находились. Чтобы температурный режим был равномерным, в отопительную сеть на разных участках встраивают механизмы для регулировки теплового потока. Самым распространённым и эффективным из них является балансировочный кран в системе отопления.
- прочного латунного корпуса, оснащённого патрубками для подключения труб, с расположенным внутри седлом в форме специального вертикального канала;
- шпинделя в форме конуса, вкрученного в корпус седла, для регулировки потока теплоносителя;
- резиновых уплотнительных колец;
- пластикового (реже - металлического колпачка).
- определение внутрисистемного давления по обе стороны клапана;
- подсоединение трубки капиллярного типа.
- фторопласт;
- плотную резину;
- металл.
Показать всё
Общая характеристика
Способы, с помощью которых осуществляется регулировка теплового потока, бывают нескольких типов. В первом из них используют трубы разного диаметра, регулирующие объём теплоносителя, проходящего через радиаторы. Ещё один основан на применении специальных шайб, корректирующих проход нужного на этом участке количества нагретой воды.
Детальное описание этих методов не представляет интереса, так как они уже устарели и не используются. Современным механизмом регулировки подачи теплоносителя является установка на отопление балансировочного клапана, состоящего из :
Основная деталь приспособления - два специальных штуцера, отвечающих за :
На каждом из штуцеров имеется измеритель давления, и при перепаде значений нужно вычислять рациональное количество расхода воды.
Балансировочный клапан VT.054
Принцип действия
Принцип работы балансировочного крана в системе отопления состоит в регулировке сечения проходного отверстия для теплоносителя внутри трубопровода. При помощи рабочих элементов клапана можно в любое время провести регулировку отопительной системы, не останавливая её работу, добиться комфортного теплового режима в обогреваемых помещениях при минимальном расходе энергии.
Вращение регулировочной рукоятки заставляет шпиндель двигаться вниз или вверх, соответственно открывая или закрывая проходное отверстие в трубе или уменьшая его сечение. Уменьшение сечения пропускного отверстия создаёт препятствие на пути движения воды, искусственно увеличивая скорость потока. В результате вода приходит в удалённые контуры быстрее и с меньшими потерями тепла. Это и обеспечивает равномерное нагревание всех помещений.
При постоянных изменениях рабочего давления важно обеспечит надёжную герметичность соединений внутри клапана. Для изделия уплотнительных колец шпинделя используют :
Ручные балансировочные клапаны Danfoss. Гидравлическая балансировка инженерных систем
Виды клапанов
Клапаны бывают двух видов: ручного и автоматического. У каждого из них есть свои преимущества. Кран для ручной балансировки больше подходит для отопительных трубопроводов небольших размеров со стабильным давлением, обычно установленных в индивидуальных жилых домах и квартирах. Здесь балансировочные краны устанавливаются на каждый радиатор.
Кроме индивидуальной настройки каждой батареи, при необходимости такая конфигурация обеспечивает ремонт отдельных элементов системы , не отключая её при этом полностью. Ещё одним преимуществом ручного клапана, по сравнению с автоматическим, является его более низкая стоимость.
Автоматический кран
Автоматические приспособления для регулировки подачи теплоносителя намного дороже ручных клапанов. Их устанавливают на стояки отопительных систем многоквартирных домов, административных зданий или производственных помещений.
Принцип работы клапана-автомата не такой, как у механического крана. При ручной регулировке количество теплоносителя, проходящего сквозь трубу за единицу времени, зависит от проходного сечения, которое выставляется с помощью вентиля.
А в автоматической системе вентиль постоянно установлен на максимальный расход воды; давление и количество подаваемого в трубопровод теплоносителя регулируется с помощью установленных на радиаторах термостатов и капиллярных трубок.
Балансировочный клапан с внутренней резьбой STAD
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.
Прибор устанавливают на прямых участках труб так, чтобы длина ровной части трубы впереди клапана была не меньше пяти его диаметров и не меньше двух на выходе. Монтировать его нужно в обратной ветви системы, для этого понадобится всего лишь сантехнический разводной ключ.
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.
Ручные балансировочные клапаны - мастер-класс
Способы настройки
После установки балансировочного клапана в отопительную систему его нужно настроить на энергосберегающий режим. Для этого каждый вентиль снабжается инструкцией для подсчёта оптимального числа оборотов рукоятки. Клапан можно регулировать двумя способами.
Профессионалы пользуются простым и проверенным временем методом. Разделяя количество оборотов вентиля на число радиаторов, они определяют корректировочный шаг каждого крана. Так, если число оборотов шпинделя равно 4,5, а количество радиаторов - 10, то шаг определяется в 0,45 оборота. Система будет оптимально отрегулирована, если каждый вентиль, начиная с последнего радиатора, будет открыт на плюс 0,45 оборота.
Для более быстрого и точного второго способа необходимо применение термометра контактного типа. Для регулировки потребуется нагреть систему до 80 градусов при всех открытых клапанах и провести замеры температуры каждого радиатора в отдельности. Температурный разнобой устраняется, если прикрутить первые и средние краны. Обычно для первого вентиля достаточно 1,5, а для средних - 2,5 оборота. Дав системе адаптироваться, через полчаса произвести контрольные замеры.
Применение обоих методов устраняет температурную дифференциацию при нагревании радиаторов и способствует равномерному обогреву всех помещений при минимальном расходе тепловой энергии.
Установка балансировочных клапанов в системе отопления обеспечивает равномерный обогрев всех без исключения помещений и экономный расход энергоресурсов. Особенно это необходимо для больших отопительных систем. Это устройство лучше всего помогает распределению теплоносителя по её контурам. Но технологию установочных работ следует обдумывать ещё при проектировании отопительной системы, так как качество работы клапана зависит от правильной его установки и настройки.
