Запорно-регулирующая арматура для системы отопления

Задаваясь целью, чтобы внутридомовая или поквартирная система отопления функционировала эффективно, ее реальные тепловые параметры должны быть предельно близки к расчетным показателям. Это возможно достичь в том случае, если грамотно выполнить распределение теплоносителя по отопительным контурам, сохранив при этом стабильные параметры по давлению и температуре.

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.

Важно: после длительного простоя на штоке может сформироваться известковый налет. Перед контрольным запуском отопления нужно проверить состояние клапана, прочистить его.

Запорная арматура

Самым распространенным примером запорного устройства может служить простой шаровой кран. Рабочих положений у него только 2: «открыто» или «закрыто». Благодаря своей конструкции в открытом состоянии кран пропускает через себя поток жидкости без изменения ее направления и проходного сечения. Представляет собой корпус из латуни со встроенным элементом в виде шара с отверстием, вращающегося штоком с рукояткой, как показано на схеме:

Разрез запорной арматуры

Стальной полированный шар уплотнен полимерным материалом и способен поворачиваться на 90º. Как видно из схемы, устройство регулирующей арматуры также позволяет перекрывать поток не полностью, но такой способ регулирования использовать не принято. Во-первых, он слишком грубый, а во-вторых, отверстие шара, повернутое на какой-то угол, создает высокое гидравлическое сопротивление потоку жидкости.

Запорный кран с фильтром

Для справки. Современные шаровые краны производятся в многофункциональных исполнениях: со встроенным сливным штуцером, краном Маевского, сетчатым фильтром и даже электроприводом. Кроме того, существуют трехходовые шаровые краны, могущие переключать потоки в разных направлениях. Последние 2 модификации применяются в индивидуальных системах достаточно редко.

Кран с тремя ходами

В системах водяного отопления запорные шаровые краны используются в таких местах:

  • отсечения радиаторов от системы с целью их периодического обслуживания;
  • для отключения ветвей и стояков;
  • перекрывания потока для снятия или ремонта теплового и насосного оборудования, расширительных баков;
  • для опорожнения и пополнения системы.

Кран с электроприводом

Также к запорным устройствам относятся обратные и различные отсечные клапаны с электрическим приводом. Следует отметить, что в системах частных домов и квартир очень редко устанавливается запорная и регулирующая арматура с электроприводом, разве только в сложных и разветвленных схемах, управляемых автоматикой.

Клапан

Что же до обратных клапанов, то их задача – пропускать в одну сторону теплоноситель в полном объеме, а в другую – наглухо перекрывать. Место установки элементов – схемы обвязки котлов и другие частные случаи, когда нужно избежать обратного движения воды.

Классификация клапанов

Без длительных введений отметим, что устройство может быть двух типов по принципу функционирования. Оно может быть:

  • разделительным;
  • смесительным.

Особенности действия каждого типа ясны уже из их названия. Смесительное устройство состоит из двух выходов и входа. Другими словами, оно необходимо для смешивания потоков жидкости, что может потребоваться в целях снижения ее температуры. К слову, это наиболее оптимальный вариант для того, чтобы задавать нужный режим в «теплом полу».

Сама процедура регулировки температурного режима предельно проста. Нужно лишь знать о текущих показателях температуры входящих потоков жидкости, с точностью просчитать требуемые пропорции каждого из них так, чтобы на выходе получить нужные показатели. Кстати, данное устройство при условии грамотного монтажа и регулировки способно функционировать и на разделение потока.

А вот разделительный клапан разделяет один поток надвое, следовательно, он оснащен одним входом и двумя выходами. Данное устройство применяется преимущественно для того, чтобы разделять поток горячей воды в системах ГВС. Хотя достаточно часто он встречается и в обвязке воздухонагревателей.

Внешне оба варианта практически идентичны. Но если ознакомиться с их чертежом в разрезе, то их основное отличие видно сразу. Шток, который установлен в устройстве смесительного типа, имеет один шаровой кран. Он располагается по центру и перекрывает основной проход.

Что же касается разделительных приборов, то в них шток имеет два таких клапана, которые устанавливаются на выходах. Они функционируют по следующему принципу: один из них придавливается к седлу, закрывая проход, а другой параллельно с этим открывает проход №2.

Читайте также:  Газовая колонка Электролюкс — и почему выбирают Россияне выбирают ее?

По методу управления современные модели могут быть:

  • электрическими;
  • ручными.

В большинстве случаев используется ручной прибор, который внешне напоминает обыкновенный шаровой кран, но оснащен тремя выходными патрубками. А вот электрические модели, имеющие автоматическое управление, применяются преимущественно в частных домах, а именно для того, чтобы распределять тепло. Например, пользователь может настроить температурный режим по комнатам, а рабочая жидкость будет поступать в соответствии с удаленностью комнаты от отопительного прибора. Как вариант – можно совместить его с «теплым полом».

Видео – Прибор в бойлерной группе

Классификация клапанов

Трехходовые клапаны, равно как другие приборы, определяются в соответствии с давлением в системе и диаметром подвода. Все это регламентируется ГОСТом. И если требования последнего не будут соблюдаться, это будет расценено как грубое нарушение, в особенности, если речь идет о показателе давления в магистрали.

Латунные фитинги и трубопроводы из полиэтилена низкого давления

Советуем вам ознакомиться с нашим руководством по выбору и монтажу латунных фитингов для ПНД труб, все подробности тут

Принцип работы балансира в отопительной системе

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:

Принцип работы балансира в отопительной системе
  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.

Виды балансировочных клапанов

Установить балансировочный клапан можно на любой система отопления. Но кроме обычной комнатной двутрубчатой, существуют и другие трубопроводы. Для них конструкторы изобрели другие варианты устройства, которые можно классифицировать по разным принципам работы.

  • По функционированию клапаны разделяют на ручные и автоматические. Такой прибор можно поместить на одном из отрезков батареи, куда можно с легкостью дотянуться. Если человек планирует пользоваться балансирующим клапаном постоянно, то лучше использовать ручной вариант прибора. Он имеет вид насадки на трубу с вентилем, с помощью которого можно контролировать поток горячей воды. Если в комнате достаточно жарко, то достаточно покрутить вентиль, и клапан создаст препятствие внутри трубы. Таким образом, батарея имеет меньше источника нагревания, и постепенно остывает.

Также есть варианты ручных балансиров, которые предназначены сразу для регулировки нескольких радиаторов одновременно. Данный вариант прибора помогает человеку настроить одинаковую температуру воздуха во всех комнатах своей жилплощади.

Автоматический тип балансировочных клапанов осуществляет этот процесс самостоятельно без вмешательства человека. Обычно они устанавливаются парой на один трубопровод, потом выбирается минимальное и максимальное количество теплоты, которое должны выработать батареи (расчет производится профессионалами). И балансирующий клапан регулирует подачу тепла в соответствии с внесенным в устройство графиком.

Рисунок 4: ручные балансирующие клапаны для разных типов батарей

  • По инженерной системе клапаны различаются на комбинированные и конкретные. По названию понятно, что балансировки конкретного типа предназначены для узкого назначения. Один вид клапанов обеспечивают только отопление в помещении, другие – занимаются водоснабжением, а третьи – кондиционированием. Комбинированные же сочетают все три назначения, при этом имея более сложную конструкцию и более высокую стоимость.
  • По способу запирающего механизма внутри трубы выделяют клапаны и шары. Внутри устройства находится деталь, с помощью которой и происходит регулирование потока воды. Чаще всего покупатели предпочитают механизмы с клапанами. По их мнению, они более точные в процессе настроек. А вот шаровые задвижки наоборот – менее точные. Но в случае, если по трубам течет не обычная горячая вода, а вязкое вещество с хорошей теплоотдачей, то второй тип задвижек будет более удачным в использовании.

Рисунок 5: механизм балансира с запирающим клапаном (в разрезе)

  • По параметру регулировки. Балансирующие клапаны делятся на четыре типа: расходные – подсчитывает расход жидкости в трубах, температурные – следит за установленной температурой, для уравновешивания давления и комбинированные – совмещают в себе все регулировки остальных типов.

Вместе с тем, стоит помнить, что настройка потока горячей воды в теплопроводе – это не единственная переменная в данном процессе. Вместе с уменьшением подачи тепла внутри труб начинает расти давление. Поэтому обычному человеку недостаточно просто выбрать настройки своего балансира. Прежде чем начать им пользоваться, устройство нужно подключить к отопительной системе, а после задать ему стартовые настройки минимального и максимального потока жидкости. Сделать это может только профессионал. После процесса установки обычный пользователь может вводить свои коррективы в работу устройства в пределах установок мастера.

Рисунок 6: параметры регулировки балансиров (1 — расходные с помощью счетчика контролируют количество использованной воды, 2 — регулировка потока воды, 3 — регулировка температуры воздуха, 4 — регулирует давление в трубах, на изобр. находится прибор для проверки)

[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]

Регулирующий проходной вентиль

Регулирующие проходные вентили функционируют посредством перемены проходного сечения. Их конструкция достаточно сложна, а вес и размеры – большие. Зачастую такие механизмы оборудуются электроприводом. Проходные регулирующие вентили крепятся при помощи фланцев либо резьбы.

Читайте также:  Дизайн прихожей — 40 фото, советы по обустройству, идеи.

К преимуществам подобных изделий относятся:

  • возможность использования при высоких давлениях и температурах среды внутри трубопровода;
  • возможность применения при транспортировке пара, воды, раскаленного масла, сжиженного газа, сжатого воздуха, химических жидкостей.

Однако, важно учитывать, что у проходного регулирующего вентиля значительное гидравлическое сопротивления, имеется зона застоя и ремонтные работы могут выполнить только специалисты из-за конструктивной сложности элемента.

Каждый вентиль содержит инструкцию производителя с указаниями правил установки. Для поддержания эффективной работы клапана рекомендуется:

  • дополнительная установка сетчатого фильтра;
  • манометров (до и после вентиля);
  • не подвергать корпус изделия сжатию, изгибу, кручению, иным внешним нагрузкам;
  • не использовать регулирующую арматуру для иных рабочих сред, если она предназначена для водопровода.

Перед установкой важно внимательно изучить технические параметры и условия эксплуатации изделия. Тогда долговременная и качественная работа механизма будет гарантирована.

Подключение клапана

  • На корпусе трехходового клапана указывается схема движения жидкости с помощью стрелок или букв «А» и «В», где «А» – горячий поток, «В» – холодный поток, «АВ» – смешанный поток. Устанавливать оборудование необходимо согласно этой схеме.
  • Термостатический клапан на радиатор отопления можно установить термоголовкой вбок, чтобы на неё не влияли внешние факторы, такие как сквозняк из форточки либо восходящие потоки горячего воздуха. Термоголовка реагирует на изменение температуры и, если в помещении жарко, а на термостат дует холодный воздух, то терморегулирующий механизм будет только усиливать отопление.
  • На сегодняшний день уже существует оборудование с выносным термостатом. Его проще установить там, где не будет постороннего влияния. Таким образом, он более точно сможет определить температуру воздуха в помещении.
  • Важно смотреть на указатели, которые находятся на корпусе прибора. Существуют термостатические клапаны с левой и правой установкой на радиатор.
  • Если оборудование устанавливать в перевернутом положении, то жидкость, протекая через него, будет собственным весом давить на тарельчатый клапан, и он будет открываться не по причине остывания воды, а под физическим воздействием.

Схема системы отопления с термостатическим оборудованием (показаны места установки клапанов)

Подключение клапана
  1. Твердотопливный котел – осуществляет отопление здания.
  2. Автоматический воздухоотводчик – выпускает накопившийся воздух из трубопровода.
  3. Термостатический клапан – регулирует температуру теплоносителя.
  4. Радиатор отопления – выполняет обогрев помещения.
  5. Балансировочный клапан – регулирует давление в трубопроводе.
  6. Расширительный бак – помещает излишнюю жидкость в результате её расширения.
  7. Запорная арматура – перекрывает поток жидкости.
  8. Фильтр – производит очистку воды.
  9. Насос – обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости по трубопроводу.
  10. Манометр – определяет давление в трубопроводе.
  11. Предохранительный клапан – в случае повышения давления в системе производит сброс воды.

Функции

Для начала выясним, зачем создается перепад. Его главная функция — обеспечение циркуляции теплоносителя. Вода всегда будет двигаться из точки с большим давлением в точку, где давление меньше. Чем больше перепад — чем больше скорость.

Полезно: ограничивающим фактором становится растущее с увеличением скорости потока гидравлическое сопротивление.

Кроме того, перепад искусственно создается между циркуляционными врезками горячего водоснабжения в одну нитку (подачу или обратку).

Циркуляция в данном случае выполняет две функции:

  1. Обеспечивает стабильно высокую температуру полотенцесушителей , которые во всех современных домах размыкают собой один из соединенных попарно стояков ГВС.
  2. Гарантирует быстрое поступление горячей воды к смесителю вне зависимости от времени суток и водоразбора по стояку. В старых домах без циркуляционных врезок воду по утрам приходится подолгу сливать до ее нагрева.
Функции

Наконец, перепад создается современными приборами учета расхода воды и тепла.

Как и для чего? Для ответа на этот вопрос нужно отослать читателя к закону Бернулли, согласно которому статическое давление потока обратно пропорционально скорости его движения.

Это дает нам возможность сконструировать прибор, регистрирующий расход воды без использования ненадежных крыльчаток:

  • Пропускаем поток через переход сечения.
  • Регистрируем давления в узкой части счетчика и в основной трубе.

Зная давления и диаметры, при помощи электроники можно рассчитывать в реальном времени скорость потока и расход воды; при использовании же термодатчиков на входе и выходе из контура отопления несложно вычислить количество оставшегося в системе отопления тепла. Заодно по разнице расхода на подающем и обратном трубопроводах рассчитывается потребление горячей воды.

Устройство коллекторного отопления

В строительстве широко применяется лучевая схема отопления. Здесь к каждому радиатору прокладываются отдельные трубопроводы. Это позволяет регулировать температуру воздуха в каждом теплообменнике.

Именно в лучевой системе используется коллектор. Он обладает следующими характеристиками:

  • Обеспечивает автоматическое выведение воздуха из отопительной системы.
  • Отключает отдельный радиатор.
  • Отключает группу радиаторов при необходимости.
  • Раздаёт нагретый теплоноситель радиаторам и трубам тёплого пола.
  • Возвращает охлаждённый теплоноситель трубам отопительного котла.

В лучевой системе также используется по меньшей мере 2 гребёнки, совокупность которых называется коллекторной. Одна гребёнка отвечает за нагретый теплоноситель, вторая — за охлаждённый.

Справка. Отключать отопительные приборы может не только коллектор, но и отдельные краны, которые находятся непосредственно на радиаторе.

На корпусе гребёнки устанавливаются расходометр или терморегулятор и другие элементы.

Как выбрать место для установки?

В многоэтажных зданиях коллекторные группы должны устанавливаться на всех этажах, это упрощает проверку исправности приборов и регулирование их работы.

Монтируют группы в специальных нишах, которые расположены на небольшой высоте от пола.

В нише также помещаются гребёнки и арматура.

При отсутствии ниш коллекторные группы размещают в любых помещениях, обладающих необходимой влажностью. Для таких целей подходят коридор, чулан, кладовка.

Расчёт системы

Формула расчёта коллекторного отопления выглядит следующим образом:

Читайте также:  Инфракрасная пленка на потолок: актуально и практично

S0 = S1 + S2 + S3 + Sn.

В этой формуле S1 — Sn — площадь сечения отходящих веток, где n — число ветки. S0 — площадь сечения гребёнки.

Перед применением формулы определяются с количеством отопительных контуров, выполняют чертёж и только потом проводят расчёты.

После применения формулы составляется окончательная версия схемы, в которой учтены дополнительные устройства и указана каждая отдельная группа трубопроводов.

Как рассчитать правильный диаметр труб?

При выборе труб учитывают:

  • Гидравлические потери. Если в системе применяются трубы разного диаметра, то это неизбежно приведёт к гидравлическим потерям.
  • Скорость движения теплоносителя. Вода не должна остывать до того, как достигнет последнего радиатора.
  • Объем теплоносителя. Трубы с большим диаметром снижают потери жидкости, но в то же время это увеличивает затраты на нагрев теплоносителя.

Важно также правильно провести расчёты, это поможет повысить эффективность всей системы теплоснабжения.

Формула для расчёта следующая:

m = P x V

При вычислении оптимального диаметра труб рекомендуется воспользоваться специальными программами. Они сделают результат более точным.

Как выбирать трехходовой клапан

Ассортимент трехходовых термоклапанов крайне широк. Как подобрать модель, чтобы она подходила техническим характеристикам отопительной системы дома? Обращают внимание на такие параметры:

  1. Вид затворного механизма – поворотный или седельный. Последний обеспечивает более плотное примыкание затвора и точнее регулирует напор даже в условиях высоких температур и перепадов давления.
  2. Тип управления. Он может быть автономным, ручным, термостатическим и электрическим. Электрические сервоприводные модели больше всего подходят для водного теплого пола.
  3. Сфера использования. Горячее водоснабжение, отопление – радиаторное или теплый пол. Для ГВС – разделительные, для отопительных контуров – смесительные.
  4. Материал клапана. Латунная и медная арматура служит гораздо дольше.
  5. Диаметр труб, к которым будет подсоединяться термоклапан.
  6. Способ соединения – резьбовой или фланцевый. При сечении свыше 65 мм обычно устанавливаются фланцевые модели.

Дальше следует опираться на данные теплового и гидравлического расчета отопительного контура и конкретно того участка, где планируется установка трехходового клапана:

  • Давление.
  • Максимальная температура теплоносителя в месте монтажа клапана.
  • Средний расход воды (м³ на 1 час).

Эти данные обязательно должны совпадать с маркировкой на самом клапане или информацией в сопроводительной документации к изделию.

На заметку! Не стоит путать трехходовой термосмесительный клапан с аналогичным краном. Несмотря на схожую конструкцию и принцип действия, разница в системе управления существенна. Для сложных систем отопления лучше использовать именно клапан, а для небольших и максимально простых вполне подойдет и управляемый вручную кран.

Популярные производители трехходовых клапанов

Среди многочисленных производителей трехходовых термоклапанов я бы выделила следующую пятерку лидеров. Они специализируются на производстве инженерной сантехники, термостатического оборудования и активно внедряют новейшие энергоэффективные технологии:

  • ESBE (Швеция).
  • IMI-HEIMEIER (холдинг, включающий в себя 3 производственных комплекса).
  • Danfoss (Германия).
  • HERZ (Австрия).
  • Valtec (Италия, Россия).

Valtec – специальный проект, производство адаптированной к российским реалиям разнообразной инженерной сантехники. Особенный плюс – приемлемая цена и большой срок гарантии на продукцию.

Сколько стоят трехходовые клапаны

Стоимость устройства складывается из множества аспектов – материала, из которого они произведены, технической оснащенности, репутации бренда. Стоит ли за нее переплачивать, решать вам.

Обзор моделей и производителей трехходовых кранов

Чтобы сделать правильный выбор, нужно сопоставить параметры различных моделей, уточнить сведения о производителе и сравнить цены.

Предлагаем небольшой обзор ведущих производителей.

Трехходовой клапан с электроприводом «Esbe»

Запорная арматура производителя «Esbe» отличается высоким качеством, точностью и доступной стоимостью. При изготовлении запорной арматуры используется специальный латунный сплав. Трехходовые клапаны оснащены сервоприводом.

Можно выделить образец VGR131 DN25 с электроприводом и – это показатель наивысшего качества производителя. Не все изделия дополнены серво- или электроприводом.

Трехходовой клапан «Esbe»

Трехходовые клапаны «Navien»

Изготовитель «Navien» известен в производстве котельного оборудования. Трехходовые краны производятся для регулирования потоков твердотопливного оборудования. Выпуск одним производителем «Navien» и трехходовых клапанов, и котлов- существенный плюс. Это гарантия эффективной работы всей системы отопления.

Трехходовой клапан «Navien»

Трехходовые клапаны «Danfoss»

Довольно популярный немецкий производитель «Danfoss» выпускает трехходовые краны с электроприводом, которые отличаются простотой в управлении, долговечностью и надежностью. Краны достаточно компактны. Самое главное, подобрать правильную модель, тогда и результат будет достигнут.

Кроме вышеперечисленных достоинств, можно отметить:

  • точность регулирования температурного режима;
  • устойчивость;
  • простое обслуживание;
  • работа полностью автоматизирована.

Трехходовой клапан «Danfoss»

Функциональность каждого устройства

Балансировочные вентили крепятся в районе выхода батареи. Их можно установить в начале стояка или в самом начале ветки. Чаще всего, специалисты монтируют элементы на обратной стороне магистрали.

Процесс установки запорно-регулирующей арматуры может меняться в зависимости от числа батарей. Как правило, монтаж таких элементов проводят с использованием автоматических регуляторов перепада давления. Их устанавливают вместе с вентилями и соединяются при помощи капиллярной трубки.

Каждый прибор выполняет конкретную функцию. Устройство, указанное первым в перечне выше, обеспечивает расход носителя тепла на стояк или ветку магистрали, а второй элемент следит за данным показателем, в соответствии с работой радиаторных термостатов.

Последний элемент представляет собой арматуру для радиаторов. Термостатический клапан регулирует объем горячей воды, проходящей по батарее. Проток зависит от температуры в комнате. За счет автоматики использовать прибор проще простого.