Балансировочный клапан – принцип работы крана в системе 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.

Данная проблема особенно актуальна в развитых системах отопления, обогревающих объекты с большой площадью нагрева. Для выполнения этой задачи в систему интегрируют специализированное устройство — балансировочный клапан.

Функциональные особенности балансировочного клапана для системы отопления

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.

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.

Конструкция и принцип работы

Радиаторный кран, предназначенный для ручной балансировки отопления, состоит из таких деталей:

1. Латунный корпус с резьбовыми патрубками для подключения труб. Внутри методом литья выполнено седло – вертикальный круглый канал, немного расширяющийся кверху.
2. Запорно-регулирующий шпиндель с рабочей частью в виде конуса, входящего при закручивании в седло и ограничивающего поток воды.
3. Уплотнительные кольца из резины EPDM.
4. Защитный пластиковый или металлический колпачок.

На рисунке представлен вентиль фирмы Caleffi (сайт – https://www.caleffi.com)

Примечание. Все известные производители – Danfoss, Herz, Caleffi и другие – предлагают клапаны 2 типов – прямые и угловые. Принцип работы одинаковый, меняется лишь форма.

Подробнее устройство балансировочного клапана показано выше на схеме. По ней видно, что вращение шпинделя ведет к увеличению либо уменьшению проходного сечения, так и выполняется регулировка. Число оборотов от закрытого до максимально открытого положения – от 3 до 5 в зависимости от производителя крана. Чтобы поворачивать шток, нужно использовать обычный или специальный ключ в виде шестигранника.

Магистральные краны отличаются от радиаторных размерами, наклонным положением шпинделя и штуцерами, предназначенными для:

• слива теплоносителя;
• подсоединения измерительных приборов;
• подключения капиллярной трубки от регулятора давления.

Устройство магистрального вентиля для балансировки ветвей отопления

Для справки. Сливным патрубком оснащаются также и радиаторные модели клапанов, например, от бренда Oventrop.

Ассортимент балансовых кранов постоянно расширяется за счет появления новых высокотехнологичных изделий. Пример – вертикальный клапан Caleffi итальянского производства, оборудованный расходомером.

Вентиль Caleffi с расходомером можно монтировать в 2 положениях – горизонтальном и вертикальном

Разновидности клапанов и их конструктивные особенности

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.

Для выпуска клапанов можно использовать разнообразные материалы. Статические вентили, чаще всего, производятся из латуни, с фланцевым/резьбовым соединением либо чугуна, исключительно с фланцевым. Для динамических модификаций используют кроме латуни/чугуна еще и углеродистую сталь, которая способна максимально качественно обеспечить нормативные теплотехнические и гидравлические характеристики системы.

Ручные балансиры требуются для того, чтобы адаптировать тепловую сеть после установки, а автоматические меняют характеристики теплосети в период нагрева.

При выборе модификации балансира необходимо принимать во внимание различные параметры:

1. Тип схемы нагрева с естественной/принудительной циркуляцией.
2. Тепловые и гидравлические параметры сети.
3. точка установки во внутридомовой системе.
4. регулировочные параметры.

Механический балансир

Механический балансир
Механический клапан имеет ручную регулировку, прекрасно действует в стабильной тепловой сети. Хорошо работает для жилых объектов с не очень большим числом приборов отопления. Облегчает выполнение ремонтно-наладочных работ, ввиду того что при ремонте отдельного нагревательного участка нет нужды отключать всю систему.

Такие модификации очень часто укомплектовываются измерительными ниппелями, способные измерять давление в системе, в зоне размещения клапана. Главное превосходство таких регуляторов является небольшая цена.

Механический балансир — эффективно устройство работает на тех объектах, где число радиаторов не более 5 единиц. При большем , механика не справляется и становится причиной разбалансировки схемы теплоснабжения. Когда термостат на 1-й батареи перекрыт, то увеличивается расход теплоносителя на втором. В связи, с чем температура воды в одних приборах отопления, может вырасти до точки кипения, а в других она будет оставаться холодной. Такую проблему могут разрешить только автоматические балансиры.

Автоматический балансир

Автоматический балансир
Монтаж автоматических блоков производится на ответвления/стояках, обладающих значительным количеством батарей. От устройств механического типа они отличаются порядком функционирования. Балансир настраивают в положение наибольшей пропускной возможности. При уменьшении расхода горячей воды термостатом на одной из батарей давление увеличивается. Потом срабатывает механизм импульсной трубки, который анализирует величину перепада давления. Такой подход позволяет выполнять тонкую настройку сети.

Основные достоинства автоматических уравнителей:

• Наличие капиллярной трубки, способствующей мгновенной настройке;
• регулировочный блок при работе не меняет величину давления, тем самым не позволяя гидравлическим колебаниям в сети сбить установленный режим;
• при необходимости в общей сети можно установить особые температурные независимые зоны;
• высокая скорость настройки балансира, не позволяет термостатам перестроить свою работу, что гарантирует сбалансированную работу всей внутридомовой системы отопления.

Автоматический балансир

Монтаж устройств осуществляется на ветки либо стояки, имеющие большое число радиаторов. От первого вида они отличаются принципом работы. Вентиль переводят в положение максимального потребления жидкости. При уменьшении расхода теплоносителя термостатом одного из радиаторов давление повышается. Дальше работу начинает механизм капиллярной трубки, который сразу приступает к анализу перепада давления. В целом преимущества автоматических балансиров следующие:

• присутствие капиллярной трубки, которая способствует моментальной работе регулировки;
• механизм не изменяет уровень давления, не давая колебаниям его нарушить;
• при желании мастера могут создать «независимые области».

Регулировка расхода осуществляется настолько моментально, что следующие термостаты еще не успевают полностью перекрыться. Это обеспечивает постоянно сбалансированную работу системы.

Установка. Где ставится?

Монтаж производится в контуре обратной ветви, что обеспечивает перманентное поступление жидкости в батареи при эксплуатации одного контура для горячего водоснабжения и обогрева пространства. При установке балансировочных вентилей на каждую батарею, монтаж производится в нижней части на выходном патрубке по диагонали от сферического крана подачи теплоносителя, который монтируется сверху.

В частном коттедже применяются регуляторы перепада давления для каждой батареи, при этом для каждого выходного патрубка предусматривают накидные гайки или иной вариант резьбового соединения. Автоматизированные установки не нуждаются в настройке. При применении двухклапанной конструкции автоматически повышается проход источника тепловой энергии на батареи, наиболее отдаленные от котла.

Балансировка реализуется за счет увеличения давления на контурах, ведущих к ближайшим к котлу батареям. Необходимость точного расчета показателей, которые выставляются на клапане, обусловлена особенностями модели. Для ручных клапанов, как правило, требуется регулировка с использованием расчетных данных или измерительного оборудования.

В высотных многоэтажках клапаны монтируются на каждом общем вертикальном трубопроводе (в обратную линию). При проведении расчетов применяются данные количества подачи источника тепловой энергии электронасосом и количество стояков.

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.

Установка рабочих значений

Специалисты предлагают две основные опции настройки балансировочного клапана:

• при помощи настроечной шкалы рукоятки;
• при присоединении к клапану дифференциального манометра.

Первый вариант требует точного расчета установочного значения, которое рассчитывается на основании следующих данных:

• разница между верхним и нижним давлением;
• условный диаметр проводящего отверстия (Ду);
• расход в стояке.

Для настройки проектного значения расхода необходимо с помощью рукоятки выставить нужное значение, которое, как правило, состоит из целого числа и десятых долей. Сначала выставляется целая часть, затем десятые доли. Вращение рукоятки осуществляется по часовой стрелке от полностью открытого положения. Для фиксации установленного значения в зависимости от модели либо используется шестигранник, либо значение устанавливается нажатием маховика.

Методы и порядок осуществления балансировки

Существует два основных метода сбалансировать приборы обогрева

:

• Простой. Он же является наиболее трудоемким. Во время корректировки положения балансировочных клапанов осуществляются многократные замеры их показаний.
• Сложный. Отличается надежностью, так как предполагает разбивку системы на модули (отдельные приборы обогрева или их группа). Каждый модуль оборудуется балансировочным клапаном, обеспечивающим его автономность. Общая мощность отопительной системы принимается за 100%, а показания отдельных частей превращают в доли (20%, 40% и так далее). Далее каждый модуль регулируется отдельно до того момента, пока показатель не будет соответствовать нужному значению.

Замер показаний балансировочного клапана
Это удобно и в плане эксплуатации, когда при необходимости легко меняется температурный ражим. Число клапанов балансировки может увеличиваться постепенно, начиная с одного устройства в области циркуляционного насоса.

Балансировочный клапан для системы отопления

Существующие системы теплоснабжения условно делятся на два типа:

• Динамические. Имеют условно постоянные или переменные гидравлические характеристики, к ним относятся отопительные магистрали с двухходовыми регулирующими клапанами. Данные системы оснащаются автоматическими балансировочными регуляторами перепада.
• Статические. Обладают постоянными гидравлическими параметрами, включает в себя магистрали с трехходовыми вентилями регулировки или без них, система оснащается статической ручной балансировочной арматурой.

Рис. 7 Балансировочный вентиль в линии – схема установки автоматической арматуры

В частном доме

Клапан баланса в частном доме устанавливают на каждый радиатор, выходные патрубки каждого из них должны иметь накидные гайки или другой вид резьбового соединения. Применение автоматических систем не требует настройки – при использовании двухклапанной конструкции подача теплоносителя на радиаторы, установленные на большом расстоянии от котла, автоматически повышается.

Это происходит за счет передачи на исполнительные элементы воды через импульсную трубку под меньшим давлением, чем у первых от котла батарей. Применение другого вида комбинированных вентилей также не требует расчета теплоотдачи с помощью специальных таблиц и измерений, приборы имеют встроенные регулирующие элементы, перемещение которых происходит при помощи электропривода.

Если используется ручной балансир, то необходима его настройка с использованием измерительного оборудования.

Рис. 8 Автоматический балансировочный кран в системе отопления – схема подключения

Для определения объема подачи воды на каждый радиатор и соответственно балансировки, используют электронный контактный термометр, при помощи которого измеряют температуру всех отопительных радиаторов. Средний объем подачи на каждый нагреватель определяют, разделив общее значение на количество нагревательных элементов. Наибольший поток горячей воды должен поступать на самый дальний радиатор, меньшее количество – на ближайший к котлу элемент. При проведении регулировочных работ ручным механическим прибором поступают следующим образом:

• Открывают все регулировочные краны до упора и подключают воду, максимальная температура поверхности радиаторов при этом составляет 70 – 80 градусов.
• Контактным термометром замеряют температуру всех батарей и записывают показания.
• Так как на самые дальние элементы должно подаваться максимальное количество теплоносителя, они не подвергаются дальнейшему регулированию. Каждый вентиль имеет различное число оборотов и свои индивидуальные настройки, поэтому проще всего рассчитать необходимое количество оборотов, используя простейшие школьные правила исходя из линейной зависимости радиаторной температуры от объема проходящего теплового носителя.

Рис. 9 Балансировочная арматура – примеры монтажа

• К примеру если рабочая температура первого от котла радиатора составляет +80 С., а последнего +70 С. при одинаковых объемах подачи в 0,5 м.куб./ч., на первом нагревателе данный показатель уменьшают на соотношение 80 к 70 , расход пойдет меньше, и полученный объем будет составлять 0,435 м.куб/ч. Если все вентили выставить не на максимальный поток, а установить средний показатель, то за ориентир можно брать нагреватели, расположенные в середине линии и аналогичным образом уменьшать пропускную способность ближе к котлу и увеличивать ее в самых дальних точках.

В многоэтажном доме или строении

Установка клапанов в многоэтажном доме производится в обратную линию каждого стояка, при большой удаленности электронасоса давление должно быть в каждом из них приблизительно одинаковым – в этом случае расход по каждому стояку считают равным.

Для настройки в многоквартирном доме с большим числом стояков использует данные объема подачи воды электронасосом, который делят на количество стояков. Полученное значение в метрах кубических в час (для клапана Danfoss LENO MSV-B) устанавливают на цифровой шкале устройства вращением рукоятки.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Обычно монтажники систем отопления устанавливают расход теплоносителя на батареях простым способом: делят число оборотов балансировочного вентиля на количество отопительных приборов и таким способом рассчитывают шаг регулировки. Двигаясь от последнего радиатора к первому, закрывают краны с полученной разницей в оборотах.

Пример. Имеем на одном «плече» тупиковой системы 5 радиаторов с ручными клапанами Oventrop на 4.5 оборота шпинделя. Делим 4.5 на 5, получаем шаг регулировки около 0.9 оборота. Значит, предпоследний отопительный прибор открываем на 3.6 оборота, третий – на 2.7, второй – на 1.8, первый – на 0.9 оборота.

Способ довольно приблизительный и не учитывает различную мощность батарей, а потому может применяться в качестве предварительной настройки с корректировкой в процессе эксплуатации.

Точнее отбалансировать отопление поможет контактный термометр, измеряющий температуру поверхности труб и батарей

Наш опытный эксперт Владимир Сухоруков предлагает другую методику, базирующуюся на измерении реальной температуры поверхности обогревателей. Пошагово инструкция по балансировке выглядит так:

1. Максимально откройте все балансировочные клапаны и выведите систему в рабочий режим с температурой подачи 80 °С.
2. Контактным термометром замерьте температуру всех отопительных приборов.
3. Полученную разницу устраняйте, закручивая краны первых и средних радиаторов, конечные не трогайте. Ближнюю батарею откройте на 1—1.5 оборота вентиля, средние – на 2—2.5.
4. Дайте системе адаптироваться под новые настройки в течение 20 минут и повторите замеры. Ваша задача – добиться минимальной температурной разницы между дальней и ближайшей к котлу батареей.

Примечание. Погода и температура на улице не играет роли, важна лишь разница в нагреве радиаторов. Кстати сказать, в обычном рабочем режиме при 50—70 °С на подаче дельта температур станет еще меньше. Как система гидравлически уравновешивается с помощью балансировочных вентилей, смотрите на видео от эксперта:

Монтаж клапанов

При установке клапана необходимо размещать его по стрелке на корпусе, которая указывает направление перемещения жидкости, для борьбы с турбулентностью, влияющей на точность настроек. Выбирают прямые участки трубопровода с длиной 5 диаметров прибора да его точки расположения и два диаметра после клапана. Оборудование устанавливаются в обратную ветвь системы, для проведения работ достаточно сантехнического разводного ключа, монтаж проводят в следующей последовательности:

• Перед установкой обязательно производят промывку и прочистку трубопроводной системы для избавления от возможной металлической стружки и других посторонних предметов.
• Многие приборы имеют съемную головку, для удобства установки в трубах ее следует снять в соответствии с инструкцией.
• Для монтажа можно использовать льняное волокно с соответствующей смазкой, которое наматывается на конец трубы и выходной штуцер батареи.
• Регулирующий кран накручивают на трубу одним концом, второй присоединяют к радиатору специальными шайбами (переходная муфта американка), которая помещается на выходном радиаторном штуцере или вкручивается в кран, играя роль соединительной муфты.

Рис. 10 Установка балансировочных клапанов

Установка и эксплуатация

Профессионалы оставляют небольшой промежуток перед клапаном и прямой трубой. Это предотвращает возникновение изгибов, затрудняющих движение воды. С целью защиты от попадания грязи и пыли на элементы регулировки, непосредственно перед клапаном устанавливают специальный фильтр. Сама труба перед монтажом обязательно промывается, проверяется на отсутствие повреждений. Далее, установка осуществляется следующим образом:

1. Мастер определяется с областью, где в дальнейшем будет вмонтирован клапан. Габариты прямых зон трубы до и после элемента обязаны соответствовать следующим параметрам: 5 диаметров перед деталью, 2 и выше после нее, так как это избавляет от турбулентности.
2. Вентиль вкручивается в патрубок, заранее оснащенный паклей. Нарезку резьбы допускается выполнять плашкой либо иным аналогичным инструментом. Главное, чтобы она была не менее 7 витков.

Монтаж вентиля легко осуществляется по принципу установки шарового крана. Как именно размещается в пространстве сам вентиль, не особо важно. Главное, чтобы стрелка на корпусе соответствовала направленности потока воды. Иначе деталь будет способствовать сопротивлению жидкости.

Настройка клапанов баланса

Для балансировки отопления в частном доме выбирают ручные устройства нужного диаметра, производя их подбор и настройку с помощью соответствующей диаграммы, прилагаемой в паспорте. Исходными данными для работы с графиком являются объем подачи, выраженный в метрах кубических в час или литрах в секунду, и перепад давлений, измеряемый в барах, атмосферах или Паскалях.

К примеру, при определении положения индикатора настройки модификации MSV-F2 с условным проходом Ду равным 65 мм. при интенсивности потока 16 м. куб./ч. и перепадам давлений в 5 кПа. (рис.11) на графике соединяют точки на соответствующих шкалах расхода и напора и продлевают линию до пересечения условной шкалой коэффициента Ку.

От точки на шкале Ку проводит горизонтальную линию для диаметра Д, равного 65 мм., находят настройку с цифрой 7, которую устанавливают на шкале рукоятки.

Также для выбранного диаметра прибора его регулировку производят при помощи таблицы (рис. 12), по которой определяют количество оборотов шпинделя, соответствующее определенному потоку.

Рис. 11 Определение положения шкалы клапана при известном давлении и определенной подаче воды

Рис. 12 Пример таблицы для ручной настройки

Принцип работы балансировочного клапана

Чтобы понять, как действует данное устройство, вкратце разберем принцип балансировки систем отопления. Представьте себе тупиковую ветвь системы с несколькими радиаторами – потребителями тепловой энергии. По трубе к ним следует подать такое количество нагретого до расчетной температуры теплоносителя, чтобы хватало на все обогреваемые помещения. Этот расход нам известен из расчета.

Когда батареи не оснащены термостатическими клапанами и расход теплоносителя для каждого из них является постоянным, то для гидравлической настройки используется ручной балансировочный клапан. Он устанавливается на обратном трубопроводе в месте врезки его в общую магистраль. Как это правильно делается, показано на схеме:

Для чего проводят гидравлическую настройку СО

Основной целью балансировки отопительной системы является правильное распределение количества теплоносителя к радиаторам (батареям) за единицу времени, направляя необходимое количество тепла в места, где ощущается его дефицит.

Для более полного понимания картины, представим, что на определенном участке СО происходит ее разделение на два контура, каждый из которых ведет в разные помещения. Так как объем помещений разный, то и длина контура может различаться. Контур с большей длиной (или большим количеством отопительных приборов) имеет больше гидравлическое сопротивление. Как известно, вода (теплоноситель) всегда идет по пути наименьшего сопротивления. Другими словами, по физическим законам в контур меньшей протяженностью попадет больше тепла, чем дальние радиаторы. На рисунке наглядно показано распределение тепловой энергии в двух одинаковых системах.

Не следует забывать, что в не настроенной СО теплогенератор работает, на максимуме, что негативно влияет на все элементы конструкции.

Суммируя вышесказанное, балансировку СО проводят для:

• Равномерного нагрева батарей, независимо от их местоположения в системе отопления.
• Экономной работы котельной установки.

Совет! Балансировка двухтрубной системы отопления (выполненной с предварительными гидравлическими расчетами), небольшой протяженности (не более 4 отопительных приборов) – необязательна

.
Во всех остальных случаях, для эффективной и экономичной работы СО гидравлическая настройка необходима!

Как еще применяется балансировочный вентиль?

Кроме регулирования отдельных ветвей и стояков в системе отопления, устройство используется и для других целей. Например, балансовый клапан устанавливают в малый контур циркуляции твердотопливного котла, когда он замкнут на буферную емкость. Смысл заключается в том, чтобы поддерживать температуру воды в контуре не ниже 60 ºС и не ставить для этого смесительный узел. Но в этом случае расход в котловом контуре должен быть выше, чем в отопительном. Этим и занимается вентиль, устанавливаемый на подаче.

Еще вариант установки — балансировочный кран регулирует подачу теплоносителя на змеевик бойлера косвенного нагрева. Последний, как правило, присоединяется напрямую от котельного агрегата, поэтому правильно будет ограничить количество теплоносителя для подогрева бойлера. Надо сказать, что в идеале балансовыми кранами лучше оснастить все ветви системы, включая контуры теплого пола и ГВС. Подобные мероприятия повышают качество функционирования отопления и однозначно ведут к экономии энергоносителей.

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.

Назначение и функции

Многих людей напрямую интересует, для чего собственно нужен этот кран или клапан. Какие функции он выполняет?

Ответить на этот вопрос можно, только предварительно рассмотрев условия в системах отопления.

Стандартная система отопления постоянно гоняет по своим трубам носитель от одного узла к другому. Основной обогрев осуществляется за счет подачи носителя в радиаторы или другие подобные системы. Радиатор, при наличии достаточного количества жидкости внутри и нормальной температуры, отдает тепло в помещение с большой эффективностью.

Однако так действует система трубопроводов в условиях приближенных к идеальным. К сожалению, идеальные условия часто бывает недостижимыми или частично достижимыми.

В трубопроводе с постоянно прогреваемой водой может измениться уровень давления, температура носителя. Это приводит к неравномерному распределению потока по трубам. Чего, конечно же, хотелось бы избежать.

Одни трубы в итоге получают больше тепла, другие – меньше. Для системы отопления такой вариант развития событий – наихудший. Вот для чего используется балансировочный клапан или кран.

Балансировочный клапан для системы отопления

Его задача – автоматический контроль уровня давления и прогрева носителя, а также регулировка его подачи в случае изменения вышеописанных параметров.

Кран легко настраивать, он работает за счет простой пружины и нескольких дополнительных элементов. При этом балансировочный вентиль выполняет поистине титаническую работу, отсекая на логические части отдельные ветки системы и контролируя состояние в них.

На крупных трубопроводах один кран не решит проблему, придется ставить их в большем количестве. Но поверьте – оно того стоит.

На рынке представлено масса такой продукции от разных производителей. Самые популярные марки – Штремакс, Cimberio, Stad и другие. Именно они надежно удерживают свои позиции на рынке уже многие годы.

Общий принцип действия и конструкция

Стандартный балансировочный клапан сильно похож на трубопроводный кран, только в нем есть несколько отличий.

Это тоже фитинг, но фитинг предназначенный не для полного перекрытия системы (хотя некоторые модели Штремакс, Cimberio, Stad могут заниматься и такими вещами в нагрузку к стандартной балансировке) а для ее регуляции.

Конструкция клапана

Основа балансировочных вентилей – специальная пружина, которая настраивается за счет вращения двух ручек. Ручки влияют на ее жесткость. Чем жестче пружина, тем больше давления она может выдержать.

Взаимодействие пружины с уровнем номинального давления позволяет без особого труда контролировать силу потока в трубе, учитывая при этом дополнительные его характеристики.

Все механизмы уплотнены резиновыми прокладками. Возле пружины оборудован картридж упрощающий работу клапана. Закрытие потока осуществляется за счет движения золотника к седелкам фитинга. Золотник, чаще всего, тоже контролируется за счет действия пружины.

В продвинутых моделях типа Штремакс, Cimberio и Stad можно задать граничные условия для клапана, при которых он полностью закроет или откроет подачу.

Использование расходометров

Иногда клапана оборудуют расходометром. Пользование расходометром дает нам несколько преимуществ, в том числе возможность:

• следить за потоком;
• тонкой настройки;
• автоматизации процесса регуляции.

В то же время клапана с расходометром стоят довольно дорого, и могут обойтись вам, по меньшей мере в несколько раз дороже обычных.

Как правило, если устройство оборудовано расходометром, то оно относится к высшему классу фитингов, следовательно, на него также будут ставить автоматику.

Существуют и продвинутые клапана, работающие полностью за счет электронных деталей, способные к самостоятельному оцениванию ситуации, оборудованные датчиками и управляемые с единого центра. В гражданском строительстве такие решения почти не используются в силу дороговизны.

Принцип установки понятен, теперь нужно выбрать подходящий клапан. Какой подойдет?

При выборе балансировочного клапана нужно отталкиваться, прежде всего, от типа отопительной системы. Они разделяются на динамические и статические. В первых используются радиаторные терморегуляторы, которые автоматически реагируют на малейшие изменения температуры воздуха в помещении. Это приводит к тому, что расход теплоносителя постоянно меняется. Для таких систем предназначены автоматические балансировочные клапаны, которые самостоятельно способны поддерживать уровень давления и стабилизировать перепады в трубопроводе.

Если же система не оснащена автоматизированными регуляторами давления и расхода носителя, то ее можно назвать статической. Для таких случаев предназначен ручной балансировочный клапан. Он, в свою очередь, может быть муфтовым или фланцевым. Первый подсоединяется к системе с помощью внутренней резьбы, а второй – с помощью болтов.

Кроме того, выбор также зависит от конкретного назначения и потребностей. Клапаны могут различаться по параметрам давления и температуры, пропускной способности, месту установки, типу присоединения, дополнительному функционалу и иным критериям

Важно предварительно рассчитать все необходимые значения и характеристики отопительной системы, чтобы правильно выбрать балансировочный клапан

Ассортимент клапанов, похоже, довольной большой, что нужно знать о производителях?

Danfoss (Дания), Herz (Австрия) и Honeywell (США) – наиболее популярные производители балансировочных клапанов на рынке сегодня. Они занимаются разработкой и выпуском как ручных, так и автоматических клапанов. В производстве используются качественные современные материалы (чугун, латунь, сталь) и последние достижения индустрии трубопроводной арматуры. Продукция этих брендов пользуется популярностью по всему миру, гарантирует надежность отопительных систем и может быть задействована при решении любых задач в процессе их балансировки.

Отследить этот момент довольно просто: как только температуру в помещении из-за проблем с отоплением нельзя больше назвать комфортной, стоит задуматься об установке клапана. На необходимость этого, помимо градусных показателей, могут указывать:

• колебания температуры в помещении при равномерной нагрузке отопительной системы;
• отсутствие комфортных показателей даже при максимальной нагрузке;
• сложности с запуском самой системы;
• неоправданно большие коммунальные счета за отопление.

Эти индикаторы дают понять, что баланс теплоотдачи был нарушен, а возникшие проблемы можно решить только с помощью тщательной настройки.

Виды и отличия

Балансировочные вентили Ballorex и краны можно считать довольно стабильными, с точки зрения наличия множества разновидностей, оборудованием.

В большей мере они повторяют конструкцию друг друга. Основное деление происходит за счет нескольких деталей.

В первую очередь их делят по типу привода или управления на:

1. Ручные.
2. Автоматические.

Первые нуждаются в ручной настройке и контроле, вторые являются законченными автоматами, преимущественно способными к организации в единую систему. Разница в цене между ними очень существенная.

Фитинг с регулировкой и расходометром

Не менее важно наличие дополнительных деталей. Краны часто оборудуют:

• расходометром;
• датчиками;
• автоматикой;
• защитой;
• манометрами.

Вариаций хватает с излишком. Вам лишь нужно понимать, что необязательно покупать самый дорогой и навороченный вариант. Вполне возможно, что тот же манометр или расходометр вам не понадобится вообще. А денег он стоит порядочно.

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.

Краткое описание устройства

Итак, мы выяснили, что балансировка отопительных систем имеет большое значение. Помимо этого, балансировка важна и в водопроводных системах, в особенности, отдельных коттеджей и частных домов, для обеспечения нормального совместного функционирования систем горячего/холодного водоснабжения, кондиционирования, отопления, а также для бассейнов, бань, систем полива и так далее. И регулировка с помощью дроссельных шайб, которая долгое время пользовалась популярностью и требовала при этом остановки и демонтажа водопроводной системы, отошла на второй план, уступив место более современным приспособлениям – упомянутым выше балансировочным клапанам.

Если даже вы качественно рассчитаете и обустроите отопительную систему, вам все равно придется заняться первоначальной настройкой, а позже, при последующей эксплуатации, еще и частой регулировкой распределения тепла и давления. Это возможно благодаря использованию регулирующей арматуры – специальных редукторов, перепускных и, конечно же, балансировочных клапанов. Визуально эти элементы трудно друг от друга отличить, особенно новичку, равно как и от простого запорного вентиля, однако каждый из них имеет свое предназначение. С помощью редукторов ограничивается верхний порог напора в сети, а вот перепускные клапаны необходимы для регулировки потока теплоносителя в участках посредством его перераспределения. И, наконец, балансировочные клапаны позволяют настраивать баланс температуры/напора в различных участках магистрали.

Самым простым клапаном может послужить даже обычный вентиль. А отличие в данном случае состоит только в том, что специальные балансировочные приспособления, которые рассчитаны на узкий интервал показателей, способны «растянуто», тонко регулировать их (показатели) в диапазонах отдельных участков трубопровода. Более того, эти приборы оснащаются измерительными отводами, которые позволяют с помощью особых приспособлений выполнять точную настройку или же проверку показателей на каждом из участков магистрали.

Преимущества арматуры

Ручные балансировочные клапаны имеют множество достоинств. Они дешевле автоматических моделей. Кроме того, их отличают следующие особенности.

• Повышенная надежность.
  Устройство стабильно функционирует даже в условиях повышенных нагрузок и значительных колебаний давления.
• Ремонтопригодность.
  Данный тип арматуры имеет простую конструкцию, которая очень редко выходит из строя и при необходимости легко ремонтируется.
• Простая настройка.
  С помощью винтовой рукоятки можно установить необходимые рабочие параметры всего за пару минут.
• Точность балансировки.
  Несколько позиций, наглядно указанных на специальной шкале, позволяют максимально тонко настроить работу системы.
• Функциональность.
  Клапаны отлично подходят для функционирования в системах с разными рабочими средами и настройками.
• Перекрытие потока.
  При необходимости устройство может выполнять функцию запорной арматуры. При этом остановить поток можно без изменения сделанных настроек.
• Простой монтаж.
  Клапан быстро устанавливается на участке трубопровода с помощью фланцев или внутренней резьбы, создавая прочное и герметичное соединение.
• Съемная рукоятка.
  При эксплуатации клапана в стесненных условиях рукоятку можно демонтировать и управлять устройством с помощью шестигранного ключа.
• Внутренний дренаж.
  В корпус устройства вмонтированы патрубки, которые можно использовать для быстрого двустороннего слива системы.

Рекомендуемые производители

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

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

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