Ювелирное обозрение

Большие многоконтурные системы отопления довольно часто сталкиваются с проблемой неравномерного прогрева разных помещений. Теплоноситель протекает по пути наименьшего сопротивления, из-за чего чем дальше от источника тепла, тем меньше расход тепловой энергии, чем рядом с ним. Ручной или автоматический балансировочный клапан для системы отопления (иначе – вентиль) используют, чтобы уровнять расход теплоносителя в разных ветках.

Как работает балансовый вентиль?

Конструкция радиаторного элемента, служащего для ручной балансировки ветвей отопления, состоит из следующих частей:

1. Корпус с резьбовыми патрубками, служащими для подключения труб, изготовленный их латуни. При помощи литья, внутри сделано так называемое седло, которое представляет собой круглый вертикальный канал, который кверху слегка расширяется.
2. Запорно-регулирующий шпиндель, рабочая часть которого имеет вид конуса, который входит во время закручивания в седло, тем самым ограничивая поток воды.
3. Уплотнительные кольца, изготовленные из резины EPDM.
4. Защитный колпачок из пластика или металла.

У всех известных производителей изделия бывают двух видов исполнения – углового и прямого. Изменена только форма, а принцип работы одинаковый.

Как работает клапан в системе отопления: во время вращения шпинделя проходное сечение уменьшается или увеличивается, благодаря чему выполняется регулировка. Количество оборотов, от закрытого до открытого, до предельного уровня варьируется от трех до пяти оборотов, в зависимости от того кто является производителем данной продукции. Для поворота штока используется обычный или специальный ключ имеющий форму шестигранника.

По сравнению с радиаторными, магистральные краны имеют другой размер, наклонное положение шпинделя, отличные штуцера, которые необходимы для:

• чтобы при необходимости сливать теплоноситель
• подключения приборов учета и контроля;
• присоединения капиллярной трубки идущей от регулятора давления.

Необходимо упомянуть и то, что не каждой системе нужна балансировка как таковая. К примеру, 2-3 коротких тупиковых ветки, оборудованные 2 радиаторами на каждой, могут тут же войти в нормальный рабочий режим с условием, что диаметр труб подобран точно и между приборами расстояния не очень большие. А сейчас рассмотрим 2 ситуации:

1. От котла ведут 2-4 ветки отопления неодинаковой длины, количество радиаторов на каждой составляет от 4 до 10 .
2. То же самое, только радиаторы оборудованы термостатическими вентилями.

Так как основная масса теплоносителя всегда протекает по пути с наименьшим гидравлическим сопротивлением, в первом случае большую часть тепла получат первые радиаторы, которые находятся ближе всего к котлу. В случае поступления теплоносителя к этим батареям его не ограничить, тогда стоящие в самом конце батарей получат наименьшее количество тепловой энергии, и таким образом разница между температурными режимами будет составлять от 10°С и более.

Для того чтобы самые дальние батареи были обеспечены необходимым количеством теплоносителя, на подводках к ближайшим радиаторам от котла устанавливаются балансировочные вентили. Путем частичного перекрытия внутреннего сечения труб они ограничивают проток воды, тем самым увеличивая гидравлическое сопротивление данного отрезка. Подобным способом подача регулируется и в системах, где есть 5 и более тупиковых веток.

Во втором случае, ситуация несколько сложней. Монтаж радиаторных термостатов дает возможность менять расход воды при необходимости автоматически. На протяженных ветвях с большим количеством приборов отопления, которые оснащены термостатами, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления.

Последние, при помощи капиллярной трубки соединяются с балансовым краном, реагируют на уменьшение ли увеличение расхода теплоносителя в системе и поддерживают в обратке давление на требуемом уровне. Таким образом, теплоноситель равномерно распределяется между потребителями, несмотря на то, что срабатывают термостаты.

Какие бывают клапаны для балансировки?

Стандартные шаровые краны для радиаторов отопления не справляются с регулировкой распределения тепловой энергии в трубах и радиаторах. Но тем не менее, для того чтобы распределить тепло в помещениях равномерно, такая регулировка просто необходима.

Балансировочные вентили бывают двух видов – ручные и автоматические. Ручные необходимы для того, чтобы настраивать сеть во время ее монтажа, а автоматические изменяют параметры тепловой сети в момент обогрева.

Во время подбора вентиля нужно учитывать многие характеристики, к которым относятся:

• тип и характеристики теплоносителя;
• место монтажа в системе;
• характеристики регулировки;
• параметры регулировки;
• классификация построек;

Типы отопительных систем напрямую зависят от теплоносителя, который они используют. Это могут быть антифризы, пар, вода. Они непосредственно влияют на работоспособность системы.

Немаловажной характеристикой является назначение системы. По своим параметрам системы горячего и холодного водоснабжения и отопления достаточно сильно различаются. К примеру, в системе ГВС применяются только термостатические балансировочные клапаны.

Достаточно огромное значение имеет тип здания, где будет монтироваться балансировочный вентиль. Место монтажа вентиля также играет достаточно важную роль, так как обратный и подающий трубопровод достаточно сильно отличаются друг от друга по характеристикам. И из-за этого балансировочные приборы, которые на них будут монтироваться, будут иметь существенные различия.

Где и когда устанавливают магистральный кран?

В большинстве частных домов применяются ручные радиаторные вентили. Их вполне хватает для нормальной настройки работы водяного отопления в коттеджах, чья площадь не превышает более 500 м². Установка Установка балансировочных клапанов магистрального типа в системе отопления делается в следующих случаях:

• в зданиях, где установлена разветвленная отопительная сеть с большим количеством стояков;
• в многоквартирных домах, которые обогреваются собственной котельной;
• при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Когда есть понятие о назначениях балансировочных вентилей, необходимо разобраться в конкретных местах их установки. Радиаторные вентили необходимо устанавливать на выходе из обогревателя, то есть на обратке, а магистральные – на трубопроводе, который приводит охлажденную воду от потребителей в котельную. В том случае, когда элемент работает в паре с автоматическим регулятором давления, его можно устанавливать, как и в обратном, так и на подающем трубопроводе, в зависимости от того, как спроектирована сама схема.

Примечание: алюминиевые и стальные радиаторы с нижним подключением уже оборудованы балансировочным краном, который встроен в специальную фурнитуру, которая необходима для подключения подводок к таким приборам.

Перечислим моменты, в каких случаях не нужно устанавливать регулирующие клапаны:

• в тупиковых системах малой протяженности, у которых одинаковые по гидравлике «плечи»;
• в том случае когда батареи оборудованы термостатическими клапанами с преднастройкой;
• в системах отопления коллекторного типа.
• на последнем (тупиковом) радиаторе отопления;

Терморегуляторы с преднастройкой, которые стоят на подаче воды в батарею, выполняют также роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора необходимо смонтировать отсекающий шаровой кран. Подобная арматура устанавливается на подводках к последнему радиатору в цепочке, так как регулировать его не имеет особого смысла, и он должен быть полностью открыт.

Как отбалансировать систему отопления?

Как правило монтажники систем отопления определяют расход теплоносителя в батареях довольно простым методом: количество оборотов балансировочного вентиля делят на количество отопительных приборов и таким образом рассчитывают шаг регулировки. Передвигаясь от последнего радиатора к первому, краны закручивают с полученной разницей оборотов.

Например, одно плечо тупиковой системы оснащено 5 радиаторами с ручными клапанами на 4.5 оборота шпинделя. 4.5 необходимо разделить на 5, в результате у нас получается примерно 0.9 оборота. И таким образом предпоследний прибор необходимо открыть на 3.6 оборота, третий на 2., второй на 1.8 и наконец самый первый на 0.9 оборота.

Метод является очень приблизительным и учитывает различные мощности радиаторов, и поэтому применяется исключительно только в качестве предварительной настройки с корректировкой во время работы.

Во время проведения установки, необходимо проделывать следующие манипуляции:

• произвести проверку установки системы;
• в месте, где должен быть установлен клапан необходимо нарезать резьбу;
• подготовить к монтажу клапан;
• установить клапан на свое место в системе;
• перед клапаном необходимо установить фильтр.

После того как балансировочный кран в системе отопления установлен, необходимо приступить к процессу его настройки. Данную операцию могут проводить только специалисты, так как она требует дополнительных знаний и приборов.

Пошагово инструкцию по балансировки можно представить следующим образом:

1. Все балансировочные клапаны необходимо открыть до предела и вывести систему в рабочий режим, чья температура подачи будет составлять 80°С.
2. При помощи контактного термометра необходимо замерить температуру всех отопительных приборов.
3. Для того чтобы устранить полученную разницу необходимо прикрыть краны первых и средних батарей, конечные трогать не нужно. Ближний радиатор отопления необходимо открыть на 1 -1,5 оборота, а средние – на 2-2,5.
4. Системе потребуется около 20 минут для адаптации под новые настройки, после чего необходимо снова произвести замеры. Главной задачей является достижение минимальной разницы температур между ближайшим и дальним радиаторами.

Примечание. Погода и уличная температура не имеют значения, важной характеристикой является только разница при нагреве батарей.

Монтаж балансировочных клапанов нужен для больших систем отопления. Они помогают оптимально распределять теплоноситель по всем контурам. Для такого оборудования правильная работа достигается правильным монтажом и настройкой. Установка клапанов должна быть обдумана еще только при проектировании системы.

Владельцу дома, который занимается самостоятельной установкой оборудования для отопительной системы, непременно придется столкнуться с балансировкой. Ее довольно просто осуществить, если на всех приборах кроме последнего стоят балансовые краны.

Оптимальным выбором будут модели, которые можно легко отрегулировать отверткой или ключом, а не при помощи пластиковой рукоятки до которой могут добраться дети. Возможно, в зимний период придется корректировать положение шпинделей, так как теплопотери в помещениях бывают разными.

Совет: не нужно делать резких движений, а краны в холодных комнатах открывать потихоньку на ¼ оборота.

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.

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:

• 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).

Основная деталь приспособления — два специальных штуцера, отвечающих за:

• определение внутрисистемного давления по обе стороны клапана;
• подсоединение трубки капиллярного типа.

На каждом из штуцеров имеется измеритель давления, и при перепаде значений нужно вычислять рациональное количество расхода воды.

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:

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.

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.

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.

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.

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:

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.