Зачем нужен балансировочный клапан и в чем отличие от крана и вентиля

Для регулировки количества проходимой жидкости в различных сечениях по заданному расходу в несколько отверстий используется балансировочный клапан. Данные устройства имеют ручную регулировку или автоматическую, позволяющие регулировать давление в системе трубопровода. Данная функция выполняется и обычными кранами, и вентилями, для регуляции расходов, но в отличии от них только балансировочным клапаном можно регулировать гидравлическое местное сопротивление.

Зачем он нужен?

Современные большие системы отопления не способны справляться с неравномерным движением теплой воды, что приводит к неправильному прогреву помещений в разных комнатах. Часто неправильный расчет водоснабжения приводит к тому, что расход теплоносителя очень высок, и не вся жидкость доходит до радиаторов в дальней комнате.

Чтобы уровнять расход теплой воды которую подают котлы в разных ветках отопительной системы используются балансировочные клапаны, которые обеспечивают качественную работу теплоносителей.

Назначение изделия бывает различным – его используют как в трубопроводе горячей воды, так и в отопительных системах для жилых помещений различного типа и размеров, в том числе если в трубопровод установлены электрические тепловые насосы.

Чаще всего данное устройство используют специалисты по гидравлическим системам, для регуляция местного уровня гидравлического сопротивления, при помощи уменьшения или увеличения сечения внутри механизма. Оно простое в устройстве, благодаря механической работе может функционировать бесперебойно. После того как мы разобрались что это такое, можно приступить к выбору изделия и его монтажу.

Принцип работы и конструкция

Схема клапана для балансировки похожа на конструкцию обычного шарового крана, но в ней есть отличительные детали:

1. Индикатор для затвора;
2. Измерительная диафрагма;
3. Патрубок на которые устанавливается кран;
4. Фиксатор положения.

Корпус обычно изготавливается из латуни или стали. Так же для правильного функционирования в конструкции установлена мембрана в виде уплотнителя. Седло и затвор следят за расходом жидкости. Так же в конструкторе располагается шток вентиля, он бывает четырех видов: прямой, косой, поднимающийся или опускающийся. Чтобы понять, как работает данное устройство можно ознакомиться с рисунком ниже.

Как видно на изображении, шток имеет косую форму, что позволяет снизить гидравлическое сопротивление. Такой агрегат имеет высокую точность управления расхода жидкости регуляторами перепада давления и отличные показатели по длительности эксплуатации не смотря на температуры теплоносителя.

В чем отличие от крана и вентиля?

Стандартный балансировочный кран для регулирования проходимости жидкости является дешевым аналогом оригинального клапана, который позволяет произвести регулирование проходным сечением более плавно и точно. Так же у второго в конструкции предусмотрены отверстия, для измерений количества проходимой жидкости расходомером.

Вентиль по сути является более простым балансировочным клапаном, так как он так же служит для регулирования сопротивления проходящей жидкости, но в нем не предусмотрены отверстия для измерения количества нагретого жидкого материала.

Еще одно изделие, контролирующее расход теплоносителя – балансировочная арматура. Она работает по такому же принципу что и стандартные вентили, хотя существуют модели с отверстиями для измерений. Возможность делать замеры – важный показатель для правильной установки подобных устройств, поэтому при выборе изделий остановитесь на тех, которые имеют в своей конструкции отверстия для этого.

Виды клапанов

Всего существует две разновидности изделий для гидравлической балансировки систем отопления:

• Автоматический или динамический, предназначен для поддержки постоянных перепадов в давлении двухтрубных отопительных систем или для контроля за расходом в однотрубной системе отопления.
• Ручной клапан для балансировки – используется как диафрагма там, где невозможно ограничить предельные значения расхода жидкости, к ним относится устройство вентильного вида.

Кроме того, данные изделия классифицируются по различным зависимостям: тип и параметры рабочей среды, вид помещения, функциям и разновидностям соединений. Например, существует модели для установки в многоквартирном доме, а есть экземпляры для монтажа в частном доме. Так же есть подвиды балансиров для монтажа в «жидкий теплый пол».

Как выбрать

Если вы решили установить в свою отопительную систему запорно-балансировочный клапан, то определитесь заранее, какое изделие подходит в вашем случае по четырем факторам:

1. Тип управления – автоматический или ручной балансировочный вентиль;
2. Функции– для чего и с какой целью вы будете устанавливать устройство, для многоэтажного или одноэтажного частного дома будет монтироваться изделие;
3. Способ крепления – фиксирующие фланцы или резьбовое;
4. Популярность производителя – не следует приобретать поделки неизвестных фирм, обратите внимание на модели таких компаний: Danfoss, Watts, HERZ, Cimberio.

Когда вы определились с выбором, можно смело приобретать изделие. Произвести установку можно самостоятельно, но лучше обратиться к специалисту: проблема в том, что настраиваются они специальным устройством, без которого правильно смонтировать агрегат не получится.

Монтаж своими руками

Установка в систему водопровода горячего снабжения или отопительную систему возможно только если устройство предусмотрено её проектом и существуют проблемы с распределением жидкостей.

Произвести монтаж установки можно самостоятельно, главное учитывать правила установки и определенные особенности работ. Под рукой нужно иметь схемы трубопровода водоснабжения или отопления.

Правила установки

• С целью избежать турбулентность внутри контуров, изделие нужно устанавливать на прямом участке трубы;
• Соблюдайте направление потока горячей жидкости, оно указывается на корпусе изделия, это же правило уместно если устанавливается дополнительно обратный клапан;
• Перед тем как производить монтаж обязательно промойте отопительный трубопровод и слейте всю жидкость из него;
• После того как монтаж произведен, обязательно должна быть произведена настройка балансировочного клапана, позволяющая в будущем правильно функционировать устройству;
• При монтаже следите за положением шпинделя и других деталей конструкции, они должны соответствовать стандарту;

Видео монтажа

Подробное описание конструкции и принцип работы, а также правильная установка балансировочных клапанов в системе отопления показана в данном видеоролике, на примере модели Cimberio Cim 777.

В этом же видео описано как правильно производить регулировки балансировочных клапанов. Ролик поможет как специалисту в области установки отопительных систем, так и обычному домохозяину, который решил установить изделие и отрегулировать правильно без вызова мастера. Специалист в установке гидравлических конструкций, сделает подсчет мощности трубопровода, расчет необходимого давления и подберет подходящие в вашем случаи показатели.

Что делает балансировочный клапан?

При проектировании систем отопления важно учитывать массу особенностей. Необходимо не только подобрать подходящие трубы, но и обслуживающее оборудование, способное защитить систему от перегрузов и стабилизировать ее функционирование в самых разнообразных условиях.

Ручной балансировочный клапан

Балансировочный клапан – изделие, занимающееся как раз такими задачами. Балансировочный клапан нужен при организации трубопроводов отопления и реже, горячего водоснабжения. О нем сейчас и пойдет речь.

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.

Конструкция одной из моделей балансировочного клапана (видео)

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.

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.

Способы подсоединения

На что еще стоит обратить внимание, так это на способ подсоединения балансировочных вентилей.

Соединение это должно быть надежным, но в то же время мобильным. То есть необходимо наличие возможности в любой момент снять устройство, заменить его или отремонтировать. Лучший вариант в таком случае – фланцевый способ.

Фланцевый способ подсоединения широко используется в промышленности. Фланцевый клапан оборудован своими фланцами и подсоединяется к таким же ответным изделиям на торцах труб.

Промышленный балансировочный вентиль с фланцами

Фланцевый кран легко закрепить за счет затягивания всего нескольких болтов, он так же быстро снимается, но при этом обладает одной важной особенностью. Подразумевается, что фланцевый клапан при наличии разборного узла, имеет удивительный уровень герметичности.

Фланцевый кран не нужно подтягивать или осматривать время от времени, вероятность ослабления фланцев крайне мала, при условии, что вы осуществили монтаж правильно.

Лучшие производители

Выбор производителя, конечно же, тоже влияет на качество продукта. На современном рынке лидеры давно известны. К ним относят компании производящие краны Штремакс, Cimberio, Stad и другие.

Австрийская компания Herz занимается производством кранов Штремакс, предназначенных для самых разнообразных задач. Их плюсы – надежность и практичность при удобной цене. Краны Штремакс не подводят своего владельца, что в системе отопления играет большую роль.

Краны Cimberio от итальянского производителя пользуются не меньшей популярностью. Клапаны Cimberio представлены на рынке большим количеством моделей, что позволяет покупателю увереннее делать свой выбор опираясь на широкую каталожную базу.

Балансировочный кран Stad

Краны и клапаны Stad – продукция высшего качества. Кран Stad – это эталон технической и инженерной мысли. Компания производит их в небольшом количестве, зато каждый вариант предельно универсален и удобен в работе.

Как видите, у разных производителей и марок есть свои прелести. Все они предоставляют продукцию высочайшего качества, причиной тому стало их многолетнее пребывание на рынке в качестве лидеров. Поэтому конечный выбор будет ложиться на ваши плечи.

Балансировочный клапан для систем отопления. Главное предназначение

Отопительное оборудование

Система отопления в многоквартирном доме имеет множество разветвлений и служит для обогрева помещений, которые неравномерно удалены от источника тепла. Чтобы тепло поступало во все помещения, и обеспечивались одинаковые температурные условия, систему отопления необходимо правильно отладить. Именно для этого подключается балансировочный клапан.

Для чего нужен?

Клапан – элемент отопительной системы, позволяющий равномерно распределить источник тепловой энергии по всем помещениям жилого здания. Поскольку теплоноситель, идя по пути наименьшего сопротивления, сначала поступает в ближайшие стояки здания, а более отдаленные стояки, как правило, имеет меньшую температуру, до них теплоноситель просто не доходит. Чтобы исправить подобную ситуацию, используется балансировочный клапан.

Клапан служит для создания искусственного сопротивления на пути у воды. Таким образом, не весь объем воды поступает на ближайший участок, поток распределяется так, чтобы теплоноситель поступал и на отдаленные стояки. Чтобы правильно установить балансировочные клапаны, проектные организации предварительно делают гидравлический расчет отопления. В ходе расчета определяется разница между верхним и нижним значением давления на каждом стояке здания. Поэтому клапаны также называют регуляторами перепада давления.

Каждый клапан настраивается индивидуально с учетом произведенных расчетов функционирования системы. Таким образом, основное назначение клапанов – это увязка между собой контуров системы водяного отопления. Также к функциям клапана можно отнести ограничение расхода воды по группам потребителей и балансировка рециркуляционных трубопроводов горячего водоснабжения, и тепло-холодоснабжения систем вентиляции.

Принцип работы балансировочного вентиля

Алгоритм функционирования и принцип работы балансировочного клапана отопления состоит в регулировке размера прохода и соответственно давления (искусственного сопротивления на пути теплоносителя). Изменению подвергается внутренний проход посредством вращения рукояти и как следствия движения шпинделя с рабочим конусом.

При откручивании шпиндель и рабочий конус поднимаются вверх, что обеспечивает максимальную проводимость теплоносителя. При закручивании шпиндель давит на седло регулятора перепада давления и тем самым преграждает путь воде по контуру.

К дополнительным функциям балансировочного клапана можно отнести:

• ограничение расхода источника тепловой энергии;
• перекрытие трубопровода;
• присоединение измерительных приборов;
• слив рабочей жидкости.

Типы клапанов

Системы теплоснабжения могут иметь перманентный или переменный расход источника тепловой энергии. В зависимости от этого показателя различают две разновидности вентиля:

• ручной;
• автоматический.

Ручные балансировочные клапана, как правило, применяют при постоянном расходе источника тепловой энергии. Регулировка осуществляется за счет рабочего конуса, выдвижение которого регулируется механическим поворотом рукояти. В свою очередь ручные клапаны подразделяются на следующие виды:

• однотрубные;
• двухтрубные.

Ручной балансировочный клапан

Автоматические балансировочные клапна используются для гидравлической увязки систем отопления и других систем с переменным расходом теплоносителя. Примером использования автоматического клапана может быть двухтрубная система с термостатом (типичный вариант системы с переменным расходом теплоносителя). Для гидравлической увязки автоматический балансировочный вентиль используется в комплекте с запорно-балансировочным клапаном.

Автоматический балансировочный клапан

Когда термостатические клапаны вследствие изменения температуры воздуха в помещении меняют расход теплоносителя через отопительные приборы, следовательно, и перепад давления, необходимо следить за тем, чтобы перепад не превысил заданное значение. Эту задачу решает автоматический клапан.

Когда термостат закрывается, перепад увеличивается до значения, установленного на клапане. В результате клапан тоже закрывается, создает оптимальные условия для работы термостатических клапанов и защищает от слишком большого перепада, следовательно, предотвращает появление шума.

Каждый такой регулятор оснащен регулировочным блоком, разработанный специально под определенный тип и размер клапана, что обеспечивает точность поддержания перепада давления. При этом теплоноситель расходуется эффективно без перерасхода, а система отопления является гидравлически устойчивой, что исключает необходимость постоянной регулировки и перенастройки системы эксплуатационными службами.

Устройство балансировочного вентиля

Клапаны состоят из нескольких ключевых элементов:

• корпус с патрубками для присоединения труб и внутренним круглым каналом с расширением вверху (седло);
• рукоятка регулировки;
• штуцеры для замеров расхода;
• шпиндель с конусом (конус опускается в седло при завинчивании и ограничивает проход источника тепловой энергии).

Вид, комплектация и функциональное наполнение балансировочного клапана может различаться в зависимости от выбранной модели. Некоторые модели дополняются сливным патрубком или расходомером.

Парой измерительных штуцеров, которые позволяют замерить объем подачи жидкого источника тепловой энергии на входе и выходе снабжают большинство современных моделей. Также некоторые модели модернизируют за счет запорного сферического механизма, который позволяет полностью ограничить поток теплоносителя или осуществить слив отработанной жидкости.

Автоматизированные вентили имеют вместо вращающейся головки следящий привод. Этот элемент толкает запирающий механизм, а степень перекрытия определяется величиной поданного напряжения.

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.

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.

Второй вариант используется только на установленном балансировочном клапане клапане при наличии расхода через него. К патрубкам клапана подключается дифференциальный манометр. Настройка производится путем вращения рукоятки с учетом показаний манометра.

Регулировка производится с учетом гидравлических расчетов, сделанных компетентными специалистами проектной организации. Монтаж и настройка производится профессиональными инженерами. Устройство монтируется с учетом нанесенной на клапан стрелки, указывающей направление течения теплоносителя. Перед установкой рекомендованными мерами считаются прочистка трубопроводной системы.

https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/balansirovochnyj-klapan
Источник Источник https://trubypro.ru/dopolnitelnye-elementy/klapany/balansirovochnyi.html
Источник Источник https://eurosantehnik.ru/balansirovochnyj-klapan-dlya-sistem-otopleniyayo.html