11.10.2020

Клапан регулирующий на отопление – Клапаны для систем отопления: балансировочный, обратный, трехходовой

Содержание

Клапаны для систем отопления: балансировочный, обратный, трехходовой

Содержание статьи:

В комплектацию любой отопительной системы должны входить элементы регулировки и безопасности. С их помощью происходит изменение параметров теплоснабжения – стабилизация работы, автоматическая настройка. Для этих целей используются клапаны для систем отопления: балансировочный, обратный, трехходовой.

Назначение клапанов для отопления

Автономное или централизованное теплоснабжение должно адаптироваться под текущие значения параметров – давление и температуру в системе. Для выполнения этой задачи необходим байпасный клапан в системе отопления, смесительный, предохранительный и другие.

Клапаны в системе отопления

Клапаны в системе отопления

В отличие от запорной арматуры они работают в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Все регулирующие клапана отопления должны соответствовать параметрам конкретного теплоснабжения.

Для этого необходимо сначала рассчитать характеристики, составить подробную схему и согласно полученным данным выбрать оптимальный спускной клапан отопления и другие виды подобных элементов.

Основными критериями являются:

  • Температурный режим работы системы. Запорный клапан на отопление должен нормально функционировать даже при критическом термическом воздействии;
  • Давление – номинальное и максимальное. Каждый редукционный клапан системы отопления имеет определенные границы срабатывания, которые должны быть ниже максимального на 5-10%;
  • Вид теплоносителя – вода или антифриз. В последнем случае возможны сбои в работе, так как воздушный клапан для отопления не рассчитан на жидкость с большей плотностью, чем вода.

Подходящий клапан для стравливания воздуха из системы отопления выбирается еще на стадии расчета. Работа этого устройства и аналогичных ему компонентов должны стабилизировать состояние системы в случае возникновения риска аварийных ситуаций. Поэтому необходимо знать принцип работы и виды клапанов для теплоснабжения.

Некоторые эксплуатационные характеристики указываются непосредственно на корпусе перепускного клапана для отопления. Если же этого нет – обязательно необходима профессиональная консультация.

Перепускные отопительные клапаны

Нередко во время работы теплоснабжения происходит превышение температурного режима. Это провоцирует рост давления и как следствие – разрушение компонентов системы. Для своевременного удаления части теплоносителя необходим перепускной клапан для отопления.

Конструкция перепускного клапана отопления

Конструкция перепускного клапана отопления

Принцип работы этого компонента прост – на седло байпасного клапана в системе отопления постоянно воздействует давление теплоносителя. Когда усилие пружины будет меньше, чем внешний напор – происходит смещение штока и вывод некоторой части горячей воды. После стабилизации давления седло возвращается в исходное положение.

Есть два вида регулирующих клапанов отопления – с постоянным значением давления срабатывания и возможностью ручной установки этого параметра. Для автономных систем теплоснабжения рекомендована установка второго типа, так как их можно адаптировать под любые параметры.

Клапан давления для отопления выполняет следующие функции:

  • Уменьшает гидравлическую нагрузку на циркуляционный насос;
  • Предотвращает появление ржавчины. При превышении температуры происходит выделение кислорода. Он является основной причиной окисления металлических компонентов отопления;
  • Снижает уровень шума теплоснабжения. Без клапана давления для отопления может увеличиться циркуляция воды и как следствие – повысится вибрация и шум.

Этот элемент устанавливается только для закрытых систем. В гравитационном отоплении клапан давления для теплоснабжения не нужен. В случае превышения температурного режима расширение теплоносителя компенсируется с помощью открытого расширительного бака.

Байпасный клапан в системе теплоснабжения входит в обязательную комплектацию группы безопасности. Также он устанавливается в самой высокой точке схемы и на ответственных участках.

Виды регулировочных клапанов для отопления

Нормальная работа теплоснабжения невозможна без минимального набора регулирующих клапанов. Они предназначены для стабилизации параметров отопления и изменения их значений в зависимости от выставленных настроек.

Типы регулировочных клапанов

Типы регулировочных клапанов

Принцип работы редукционных клапанов системы отопления основан на ограничении притока теплоносителя путем изменения сечения трубопровода. Для этого в конструкции есть регулировочная головка и запорная арматура. Перепускные клапана для теплоснабжения разделяются на следующие виды:

  • С ручной регулировкой потока;
  • С механической термоголовкой. При температурном воздействии на термический элемент происходит его расширение и давление на седло клапана. В результате этого шток опускается, ограничивая приток теплоносителя;
  • С сервоприводом. Для работы этого типа регулирующего клапана теплоснабжения управляющий элемент подключается к блоку управления (программатору) или термодатчику. При получении управляющей команды с помощью сервомеханизма изменяется положение штока и как следствие – регулируется объем притока теплоносителя.

Эти типы редукционных клапанов систем теплоснабжения позволяет изменять основной параметр – температурный режим работы. Установка регуляторов осуществляется в обвязке радиаторов, батарей, в коллекторных узлах теплого пола.

Монтаж регулировочного клапана нужно осуществлять таким образом, чтобы исходящее тепло от батарей не воздействовало на термоэлемент.

Назначение балансировочного клапана в отоплении

Еще одной разновидностью контролирующей арматуры является балансировочный клапан в системе отопления. Конструктивно он схож с регулировочным, но имеет ряд особенностей эксплуатации и монтажа.

Балансировочный клапан отопления

Балансировочный клапан отопления

Назначение балансировочного клапана для отопления – регулирование объема теплоносителя в зависимости от значения его температуры. Их установка является необязательной для систем с небольшой протяженностью или без проблем с тепловым распределением. Они монтируются на каждый контур отопления.

После монтажа запорного клапана на отопление улучшатся следующие показатели теплоснабжения:

  • Равномерное распределение тепла по всем отопительным контурам;
  • Обеспечение гидравлической стабилизации системы, отсутствие резкого перепада давления;
  • Снижение затрат на отопление – оптимизируется расход топлива, стабилизируется тепловой режим работы;
  • После установки балансировочного клапана в систему отопления появляется возможность частично или полностью отключать отдельные контуры от общего теплоснабжения.

Для осуществления контроля текущих показаний давления температуры в конструкции клапана предусмотрены штуцеры для установки термометром или манометров. В зависимости от конструкции регулировка потоков теплоносителя выполняется в ручном или автоматическом режиме.

Балансировочные клапана монтируются в коллекторных системах частных домов или в двухтрубном отоплении многоквартирного жилого здания.

Защитные отопительные клапаны

Помимо перепускного клапана отопления для нормальной работы системы необходим монтаж других типов регулирующей и защитной арматуры. В процессе работы теплоснабжения может появиться избыток воздуха, произойдет обратное движение теплоносителя. Для предотвращения этих явлений следует заранее предусмотреть монтаж воздушного клапана для отопления и обратного.

Виды защитных клапанов

Виды защитных клапанов

В зависимости от функционального назначения существует два вида защитных клапанов – для удаления воздуха из системы и предотвращения обратного движения воды в трубах. Без этих элементов работа системы может быть нестабильна, что приведет к нарушению температурного режима, дестабилизации давления и созданию аварийных ситуаций.

Установка защитных клапанов выполняется на следующих участках системы:

  • В местах с наибольшей вероятностью появления избыточного давления – после котлов, циркуляционных насосов, на коллекторах;
  • На обратной трубе в обязательном порядке монтируется шариковый клапан отопления или его лепестковый аналог. Также необходима установка этого компонента в обвязке циркуляционного насоса;
  • В самой высокой точке схемы – для удаления воздуха из системы. На радиаторы и батареи устанавливается кран Маевского.

Защитные клапана не должны ухудшать показатели работы отопительной системы. В первую очередь они устраняют возможные сбои в работе теплоснабжения. В «неактивном» состоянии эти компоненты системы не должны ухудшать скорость движения теплоносителя, влиять на температурный режим.

Для предотвращения резкого перепада давления в узле подпитки необходим монтаж спускной клапан отопления. Он предотвратит резкий скачек давления.

Воздушный клапан отопления

Во время работы теплоснабжения в трубах и радиаторах могут образовываться воздушные пробки. Причиной этому является большое содержание кислорода в воде, значение температуры теплоносителя свыше +100°С. В результате происходит окисление металлических компонентов, изменяется температурное распределение. Во избежание этих ситуаций необходима установка клапанов для стравливания воздуха из системы отопления.

Принцип работы воздушного клапана

Принцип работы воздушного клапана

В первую очередь воздушный клапан для теплоснабжения монтируется в группе безопасности вместе со спускным и манометром. В схеме отопления они располагаются на прямой ветке, ведущей от котла. В этом месте наиболее высокая температура теплоносителя, а также максимальные показатели давления. В коллекторной схеме обязателен монтаж спускных клапанов теплоснабжения на каждой гребенке.

Воздухоотводчики разделяются на два вида, каждый из которых предназначен для монтажа на определенных участках системы:

  • Кран Маевского. Устанавливается в радиатор (батарею) и нужен для удаления воздушных пробок;
  • Автоматический воздухоотводчик
    . Монтируется в самой высокой точке системы, а также в группах безопасности. Через него выходит воздух из системы отопления.

Для последней модели важно соблюдать условия эксплуатации. После долгого простоя велика вероятность, что некоторые подвижные компоненты «залипнут» и тогда воздухоотводчик не сработает. Во избежание этого следует регулярно проводить осмотр конструкции и в случае надобности – заменять на новую.

Большинство моделей клапана для стравливания воздуха из системы теплоснабжения рассчитаны для давления от 0,5 до 7 бар.

Обратный клапан отопления

В гравитационных системах и в схемах отопления без циркуляционного насоса всегда есть вероятность изменения направления движения воды. В этом случае возможно повреждение теплообменника котла из-за перегрева, а также выхода из строя других компонентов. Для предотвращения подобных ситуаций монтируется обратный клапан.

Принцип работы обратного клапана

Принцип работы обратного клапана

В больших схемах отопления устанавливают шариковый клапан теплоснабжения. Под действием обратного потока воды шар из полимера перекрывает трубопровод, тем самым предотвращая движение теплоносителя. Как только направление изменяется – он под действием гравитации опускается вниз. По такому же принципу работает электромагнитный клапан для системы отопления. Разница заключается в управляющем элементе – для этого используется соленоид или электромагнитная катушка.

Преимущества монтажа электромагнитного клапана в системе отопления заключаются в следующем:

  • Возможность подключения к программатору;
  • Установка режима срабатывания устройства в зависимости от внешних факторов – температуры или давления;
  • Надежность работы.

К недостаткам электромагнитных клапанов в теплоснабжении является их зависимость от подачи электроэнергии. В автономном отоплении применяется пружинный вариант обратного клапана. Напор воды постоянно действует на седло, сдавливая пружину. Как только изменится направление – произойдет автоматическое перекрытие движения теплоносителя.

В системах с принудительной циркуляцией обратный клапан монтируется на обходную трубу насосного узла, чтобы предотвратить изменение потока жидкости в магистрали.

Трехходовой клапан отопления

Для регулировки температуры воды в двухтрубной и коллекторной системе устанавливается трехходовой смесительный клапан в системе отопления. Он соединяется с подающей и обратной трубой.

Работа трехходового клапана в отоплении

Работа трехходового клапана в отоплении

Принцип работы трехходового смесительного клапана в системе отопления заключается в смешивании горячей и холодной воды в трубопроводах. Это позволяет установить требуемый уровень нагрева теплоносителя без изменения режима работы котла.

Определяющим фактором выбора модели трехходового клапана является управляющий элемент, который может быть следующих типов:

  • Гидравлический;
  • Пневматический;
  • Электрический.

В автономном отоплении чаще всего устанавливают модели с электрическим приводом. Они могут подключаться к управляющим элементам системы. Важно правильно установить режим смешивания, чтобы не ухудшить параметры теплоснабжения.

Выбор и установка отопительных клапанов должны выполняться только после точного расчета системы. В результате этой работы определяются параметры всех компонентов, и на основе этих данных делается выбор из существующих моделей.

Для лучшего понимания функциональных особенностей трехходового клапана рекомендуется ознакомиться с видеоматериалом:

strojdvor.ru

предохранительные, воздухоотводчики, обратные и другие

Клапаны (вентили) для отопления устанавливаются в узловых точках отопительной системы для того, чтобы параметры теплоносителя соответствовали расчетным значениям.

Клапаны – это элементы запорно-регулировочной арматуры.

Они устанавливаются на трубопровод или радиатор для изменения или стабилизации параметров теплоносителя – направления циркуляции, расхода, давления.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Клапаны для отопления: что надо учитывать при выборе?

По своим функциональному назначению они делятся на следующие типы:

  • предохранительные;
  • воздухоотводные;
  • обратные;
  • балансировочные;
  • перепускные;
  • трехходовые.

Расчет при проектировании системы отопления выполняется в следующей последовательности:

  1. Рассчитываются параметры теплоносителя в узловых точках — температура, перепад давлений, расход.
  2. По полученным значениям выбираются тип и номинал вентилей.
  3. Рассчитываются предварительные настройки регулировочных элементов (положения регулировочных ручек).

При выборе типа и номинала учитываются следующие критерии.

Тип теплоносителя

Теплоносителем может быть либо вода, либо антифриз — этиленгликоль, пропиленгликоль и другие.

Особенности, которые необходимо принимать в расчет:

  • У воды на 15—20% больше теплоемкость, чем у антифриза.
  • Антифриз вступает в реакцию с цинком, поэтому клапанные приборы не должны иметь цинковое покрытие.
  • Максимальная температура теплоносителя с антифризом — не выше 75ºС (при более высокой температуре начинается парообразование). Это учитывается при настройках клапанов группы безопасности.

Температурный режим

При проектировании системы отопления устанавливается максимальная и минимальная температура теплоносителя. Соответственно все вентили отопления должны нормально функционировать в указанном температурном диапазоне.

Важно! При вычислении параметров нужно закладывать в проект не формальные (стандартные) исходные данные по температурному режиму, а реальные. Например, температура носителя, получаемая от городских сетей может составлять не 150ºС, как в технических услов

ogon.guru

Регулирующая и запорная арматура в системах отопления

Нормальное функционирование любой системы водяного отопления невозможно без запорно — регулирующей арматуры. Эти элементы присутствуют на всех участках схемы начиная от обвязки котельной установки и заканчивая самым последним радиатором. Данный материал посвящен вопросу, какая применяется запорная арматура для отопления и что за функции она выполняет в том или ином случае.

Виды запорно-регулирующей арматуры

Для начала оговоримся, что в данной теме мы рассматриваем только элементы отопительных схем частных домов и квартир, поскольку в общем случае спектр применяемой арматуры достаточно широк. Провести ее обзор в рамках одной статьи будет затруднительно.

Виды кранов для отопления

Итак, запорно-регулирующая арматура – это элементы системы, предназначенные для управления потоком теплоносителя путем частичного или полного перекрывания проходного сечения трубопроводов.

По большому счету, все элементы управления потоками, устанавливаемые в отопительных системах частных домов, можно разделить на такие группы:

    запорные;запорно-регулирующие;смесительно-регулирующие.

Не стоит смешивать такие понятия, как запорно-регулируемая арматура и контрольно-измерительные приборы (термометры, манометры). Также никакого отношения к управлению теплоносителем не имеют различные предохранительные и воздухоотводные клапаны, фильтры – грязевики и приборы учета.

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.

Запорно-регулирующие элементы систем

К таковым относятся следующие устройства:

    балансировочные вентили;автоматические регуляторы перепада давления;термостатические радиаторные клапаны.

Балансировочный вентиль

Перечисленные типы запорно-регулирующей арматуры призваны осуществлять количественное регулирование теплоносителя. То есть, частично перекрывая проходное сечение трубопровода, эти элементы обеспечивают определенный расход воды, поступающей на участок системы или в отопительный прибор. Балансировочные вентили ставятся как на выходе из батарей, так и в начале ветви или стояка системы, как правило, – на обратной магистрали.

Схема клапана

При большом количестве батарей диспозиция может измениться и установка запорно-регулирующей арматуры производится с применением автоматических регуляторов перепада давления. Они ставятся совместно с вентилями и соединяются с ними капиллярной трубкой. Балансовый вентиль обеспечивает потребный расход теплоносителя на ветку или стояк, а регулятор корректирует его в соответствии с работой радиаторных термостатов.

Применение автоматического клапана

Автоматические термостатические клапаны – это арматура для радиаторов, уменьшающая или увеличивающая проток горячей воды через батарею в зависимости от температуры в помещении.

Клапаны с термоголовками

Устанавливается на подающей подводке и может дополнительно оснащаться термоголовкой и выносным терморегулятором для более точного управления расходом теплоносителя. Считается неотъемлемым элементом современных схем и одним из главных средств экономии энергоносителей.

Клапан термостатический

Смесительно-регулировочная арматура

Ярким представителем этой группы устройств является термостатический трехходовой клапан.

Его задача – качественное регулирование теплоносителя, то бишь, по температуре, а не по расходу. Трехходовой клапан действует не так, как запорно-регулирующий кран, он работает как смесительный узел. Настроенный выдавать теплоноситель определенной температуры, элемент смешивает два потока в необходимых пропорциях.

Смесительный узел отопления

Устройство представляет собой латунный корпус с тремя патрубками, внутри которого находится шток, управляемый термостатическим приводом. Шток проходит через 2 седла, регулируя протекание сквозь них нужного количества воды из двух патрубков, чтобы в третьем получить смесь установленной температуры.

Принцип работы трехходового клапана

Надо сказать, что не каждая система отопления нуждается в подобной арматуре. Сфера применения смесительных устройств – поддержание температуры в контурах теплых полов, отдельных радиаторах или целых группах отопительных приборов, а также в малых циркуляционных контурах твердотопливных котлов. А вообще, все частные случаи использования смесительных клапанов перечислить довольно трудно, поскольку их может быть очень много в современных схемах водяного отопления.

Заключение

Функции, что выполняет запорная и регулирующая арматура для систем отопления, являются жизненно важными. Еще не придумано ни одной схемы обогрева частного дома либо квартиры, где можно было бы обойтись без кранов, вентилей и клапанов. До тех пор, пока будет существовать водяное отопление, арматура не потеряет своей актуальности.

Качественная запорно регулирующая арматура для отопления монтируется в контуре для обеспечения максимально возможной энергоэффективности и экономичности обогрева. Она используется в рамках создания автономных систем отопления в частных домах, при разводке отопительных приборов в многоквартирных зданиях, а также при проектировании центральных систем теплоснабжения.

Запорная арматура

В отопительных системах запорная арматура на отопление используется для контроля подачи теплоносителя, а также для размыкания контура. Она позволяет контролировать процесс отопления, делая его более эффективным и рациональным.

В большинстве случаев запорный кран на батарею отопления устанавливается на участках обвязки радиатора трубопроводом. Помимо функциональных преимуществ такое решение несет и практическую пользу – перекрыв запорный вентиль для батареи отопления, домовладелец сможет провести ремонт отопительного прибора без остановки работы всей системы обогрева. В настоящий момент запорная арматура для отопления представлена широким перечнем приборов.

Часто используются в отопительных системах следующие типы устройств:

    запорные клапаны;шаровые краны;игольчатый вентиль;задвижки.

Эти элементы изготавливаются из прочных металлов устойчивых к коррозии и действию высоких температур. Арматура запорного типа защищает контур от возникновения критических аварийных ситуаций и повышает надежность системы отопления, способствуя минимизации негативных последствий при выходе из строя отдельного отопительного прибора.

Шаровые краны

Шаровый кран – это запорная арматура для радиаторов отопления, которая устанавливается для регулирования подачи теплоносителя. Конструкция арматуры предусматривает наличие накидной гайки, внутренней резьбы, заглушки и воздуховыпускного устройства, предназначенного для спуска воздуха из системы.

При выборе данного вида арматуры необходимо обратить внимание на материал, из которого изготовлен кран и наличие уплотнительных колец, повышающих срок эксплуатации элемента в контуре. Хорошо себя зарекомендовали латунные краны, которые отличаются повышенной износостойкостью и устойчивостью к коррозии.

Запорные клапаны

Данный вид арматуры применяют для обеспечения возможности замены радиаторов без слива теплоносителя с контура. По особенностям конструкции различают угловые и прямые запорные клапаны.Причем некоторые модели могут оснащаться спускным механизмом для плавного снижения давления в контуре. Для запорных клапанов характерна шланговая насадка – она позволяет производить монтаж устройства максимально быстро и просто.

Игольчатый кран

Функции, которые выполняет игольчатый кран для отопления, могут быть различными.

В зависимости от конструкции это устройство может выполнять запорную, регулирующую и балансировочную функцию. В системах отопления чаще всего используют запорный игольчатый вентиль для радиатора отопления, который позволяет плавно перекрывать поток и избегать возникновения гидроударов, губительных для системы. В отличие от шарового крана, имеющего два положения работы, игольчатый вентиль может работать в трех положениях:

    «закрыт»;«открыт»;«частично закрыт».

Задвижки

Данный тип арматуры выполняет исключительно запорную функцию. Из-за особенностей конструкции он может работать в двух режимах – механизм оборудован запирающим элементом, расположенным перпендикулярно к потоку теплоносителя. В открытом положении задвижка подает теплоноситель в контур, а в закрытом препятствует его циркуляции.Среди особенностей задвижки стоит отметить малое гидравлическое сопротивление, создаваемое в контуре, оптимальный диаметр внутреннего сечения, который совпадает с диаметром трубопровода, простой монтаж и высокую надежность.

Запорно-регулирующая арматура

Помимо запирающих функций, предотвращающих аварийные ситуации на контуре, арматура может использоваться для регулирования подачи теплоносителя. Выделяют отдельный диапазон запорно-регулирующей арматуры, при использовании которой в контуре, можно плавно регулировать температуру теплоносителя, стабилизировать давление в контуре, а также контролировать направление циркуляции воды в системе.

Арматура запорно-регулирующего типа представлена следующими элементами:

    балансировочный клапан;обратный клапан;подпиточный клапан;термоклапан;сбросной клапан;перепускной клапан системы отопления.

Балансировочный клапан

Монтажники используют балансировочный клапан для системы отопления в целях балансировки нескольких гидравлических контуров.

Данный механизм позволяет повысить эффективность работы системы отопления, поскольку помогает четко контролировать допустимый расход теплоносителя. Грамотно подключенный балансировочный клапан для системы отопленияпринцип работы которого состоит в равномерном распределении теплоносителя по всем участкам системы с помощью специального клапана, может полноценно функционировать в сложных условиях. В частности, клапан выдерживает сильные скачки давления в контуре и высокую скорость циркуляции теплоносителя по трубам.

По конструкции, балансировочный клапан для системы отопления цена которого составляет около 150 долларов для модели прямого действия, состоит из нескольких ключевых элементов:

    корпус из стали, латуни или силумина;мембранная перегородка;фиксатор положения;индикатор затвора;патрубок;измерительная диафрагма.

Обратный клапан

Данный тип регулирующей арматуры позволяет предотвратить гидроудары и повышает надежность системы. Как можно понять из названия арматуры, клапан не допускает обратный ток теплоносителя в системе.

Для оптимального сочетания с контуром, необходимо подобрать клапан с соответствующим диаметром внутреннего сечения. Конструкция устройства довольно проста – главный элементом клапана является пружина, которая удерживает шток и закрывает его в случае возникновения аварий на контуре. Более подробно про обратный клапан можно прочитать в нашей статье «Зачем необходим обратный клапан для отопления».

Подпиточный клапан

Для того чтобы циркуляция теплоносителя была эффективной, в контуре должно присутствовать оптимальное количество воды или антифриза. Поэтому подпиточный клапан для системы отопления является обязательным элементом любого контура. Этот тип арматуры позволяет компенсировать возможные потери теплоносителя, обусловленные применением кранов Маевского, спусковых клапанов или наличием протечек в отопительных приборах.

Функция, которую выполняет клапан подпитки системы отопления, состоит в том, чтобы контролировать количество теплоносителя в контуре и по необходимости восполнять его.

Лучше всего использовать в контуре клапан автоматической подпитки системы отопления, который оснащен редукционным механизмом и специальной мембраной, находящейся под давлением теплоносителя.

При понижении давления в контуре – теплоноситель не оказывает давления на мембрану, шток, толкаемый пружиной, падает и открывает просвет в седле. В результате контур подпитывается из водопровода до тех пор, пока давление в системе не нормализуется.

Термоклапан

Регулирующий термоклапан для радиатора отопления является одним из самых эффективных видов арматуры. Клапан позволяет увеличить функциональность контура и сделать процесс обогрева простым, комфортным и рациональным.

Он может быть автоматическим и механическим.Механический термоклапан для отопления состоит из двух основных деталей. Это термоголовка и клапан. Автоматический аналог имеет более сложную конструкцию.

Для автоматического термоклапана характерно наличие следующих элементов:

    термодатчик встроенного или выносного формата;программатор;автоматическая система управления.

Автоматический термоклапан регулирует температуру в контуре согласно настройкам, заданным пользователем предварительно. Это устройство имеет довольно высокую стоимость и позволяет максимально оптимизировать работу системы.

Сбросной клапан

Если давление в системе превысит норму, то неизбежен риск аварий, повреждений контура и даже взрыв котла. В виду этого монтажники используют клапан сброса давления в системе отопления, который в случаях аварии или перегрева теплоносителя не допустит скачков давления. Выбирая место для установки арматуры данного типа, следует учитывать, что наибольшая вероятность роста давления теплоносителя возникает в котле в результате перегрева теплоносителя.

Даже современные модели котлов, в которых установлен газовый клапан для котла, не застрахованы от аварийных ситуаций на сто процентов.

Рекомендуется устанавливать сбросной клапан для отопления как можно ближе к котлу, на трубопроводе подачи.

Выбирая модель, стоит обратить внимание на клапаны, оборудованные дополнительными опциями в виде манометров и воздухоотводчиков. Такие клапаны более надежны и практичны.

Перепускной клапан

Данный вид арматуры используется для нормализации разницы давления между подачей и обраткой.

Обязательно использовать перепускной клапан системы отопления в контурах с подключенными термоклапанами. Эти устройства способствуют созданию перепадов давления на определенных ветках контура и приводят к снижению эффективности системы обогрева. Перепускные клапаны нормализуют разницу в давлении, и возвращают контуру производительность и эффективность.

Запорная арматура для системы отопления представлена широким спектром устройств различного назначения. Однако выбор конкретного типа арматуры должен производиться в соответствии с проектом отопления, разработанным для конкретного здания. Такие меры обусловлены тем, что в каждом доме установлены разные типы трубопроводов и отопительных приборов, исходя из спецификации которых, и должен производиться индивидуальный подбор арматуры.

Профессионально спланированная система отопления — это сложный комплекс по созданию комфортного температурного режима в жилом доме, коммерческом и производственном здании.

Помимо обязательных элементов котла, радиаторов и труб она должна включать в себя компоненты управления. Они получили общее название арматура для систем отопления: запорная, регулирующая. Без неё работа автономного комплекса была бы невозможна.

Требования к материалу изготовления запорной арматуры

Запорно-регулирующая арматура

На первом этапе ознакомления необходимо выяснить, какая арматура для систем отопления выполняет те или иные функции. Ее общее назначение заключается в регулировании потоков теплоносителя, распределение по контурам системы, а также уменьшение или увеличение объема.

В зависимости от конструкции арматура для отопления разделяется на два вида — запорная и регулирующая. Каждая из них определенную функциональную нагрузку, напрямую влияет на работу всей системы.

Запорная арматура

Предназначена для принудительного уменьшения или окончательной остановки теплоносителя на определенном участке трубопровода или радиатора. Традиционно для этого используют краны или задвижки с различными типами конструкций.

При выборе той или иной модели, в первую очередь, необходимо обращать внимание не только на геометрические параметры подключения, но и на материал изготовления. Качественно изготовленная запорная арматура на отопление должна выдерживать критический температурный режим работы и максимальное давление. Эти параметры должны указываться в паспорте или непосредственно на корпусе изделия.

Регулирующая арматура

Она необходима для обеспечения безопасности работы системы.

В первую очередь регулирующая арматура для отопления стабилизирует давление внутри труб, а также регулирует степень нагрева воды путем смешивания холодных и горячих потоков.  Дополнительно к вышеизложенным требованиям для запорной арматуры отопления можно добавить степень регулировки срабатывания или смешивание потоков, а также возможность автоматической работы. Именно поэтому некоторые модели комплектуются электронным управлением.

Что же касается материала изготовления — чаще всего используется латунь, бронза или ковкий чугун. Арматура для радиаторов отопления из стали отличается редко, так как свойства этого материала мало приспособлены к условиям эксплуатации в системе с горячей водой.

В продаже можно встретить комбинированные узлы арматуры для отопления, в которых устанавливаются 2 и более элементов. Монтаж подобных моделей значительно проще, чем каждого типа арматуры по отдельности.

Запорная арматура отопления

Арматура отопления для регулирования объема потока жидкости в трубах является одним из основных элементов любой системы отопления. Она устанавливается в тех точках магистрали, где необходимо частично или полностью ограничить приток воды.Практически каждый производитель предоставляет каталог арматуры для отопления.

Он необходим для правильного выбора той или иной модели. Основными параметрами при этом являются.Диаметр входного и выходного патрубков. Необходим для подключения в магистраль.Важно, чтобы в полностью открытом состоянии кран или задвижка не ограничивали скорость движения и объем теплоносителя;Степень регулирования.

От этого зависит точность уменьшения или увеличения напора воды. Шаровые краны применяются для оперативного прикрытия потока, а с помощью клиновых можно плавно регулировать приток теплоносителя в трубах;Возможность установки автоматического регулятора степени открытия арматуры для отопления.Зачастую для комплектации системы отопления используют краны и задвижки. Помимо правильной установки и подбора определенной модели по эксплуатационным качествам необходимо знать устройство этих элементов системы отопления.

Краны отопления

Применение кранов в качестве арматуры для радиаторов отопления или создания точек перекрытия трубопроводов обусловлено их относительно простой конструкцией и возможностью выбора из нескольких вариантов моделей. В зависимости от способа регулирования потока воды различают следующие виды кранов.Шаровые.

Внутри конструкции располагается шар со сквозным отверстием.По мере поворота ручки происходит увеличение или уменьшение проходного диаметра.  Эта запорная арматура для радиаторов отопления характеризуется возможностью быстрого перекрытия — для этого достаточно повернуть рычаг на 90 градусов. Однако с помощью подобного крана сложно выполнять плавную в регулировку;Штоковые.В качестве запорного механизма применяется шток с резиновой или керамической прокладкой.

Для полного закрытия и открытия необходимо сделать несколько полных оборотов ручки. Такая запорная арматура на отопление используется для точного регулирования объема потока теплоносителя.Монтаж и выбор кранов должен осуществляться только по согласованию с эксплуатационными параметрами системы.Следует тщательно выбирать прокладки для установки. В системах с антифризом рекомендуется монтировать паронитовые, так как они меньше всего подвержены деформации.

Задвижки отопления

Конструктивно они схожи с вышеописанными штоковыми кранами. Главное отличие — их размеры значительно больше.

Также изменена форма внутренних каналов — волновое строение обеспечивает защиту от значительных перепадов давления. Это обеспечивает целостность штока и полную герметизацию арматуры для систем отопления в закрытом состоянии. Подобные механизмы устанавливаются в трубопроводах центрального отопления, где диаметр труб превышает 100 мм.

Регулирующая арматура отопления

Она предназначена для контрольной работы системы отопления в целом или на определенном участке. Это зависит от конструкции и эксплуатационных параметров. Рассмотрим наиболее востребованные и обязательные к установке модели.

Кран Маевского

Конструкция крана Маевского

Если значительно ухудшился нагрев определенного радиатора — существует большая вероятность возникновения воздушной пробки. Чтобы предотвратить перегрев теплоносителя необходимо заранее установить краны Маевского на каждый из отопительных приборов.

Эта регулировочная арматура для отопления представляет собой игольчатый клапан, который в закрытом состоянии полностью герметичен. Устанавливается на верхний патрубок радиатора, в случае появления воздушных пробок способствует их устранению.

Для этого необходимо с помощью ключа или отвертки ослабить степень прижатия штора. Делается это до того момента, пока не будет слышен характерный звук выходящего воздуха. Процедура заканчивается только тогда, когда начинает течь теплоноситель.

Радиаторы отопления зачастую комплектуются запорной арматурой. Этот момент необходимо выяснять еще на этапе приобретения.

Обратный клапан

Необходим для предотвращения обратного движения воды в трубах. Его можно найти в каталогах арматуры для отопления, предназначенных как для небольших частных систем, так и для центрального теплоснабжения.Принцип работы этого устройства основан на том, что давление напора воды воздействует на седло клапана, отодвигая его. В результате этого происходит циркуляция жидкости в трубах.

Если же по каким-либо причинам вода начинает течь обратно — клапан возвращается в закрытое состояние.Этот механизм необходим в системах со сложной разводкой магистралей. В частности, он монтируется в качестве запорной арматуры для радиаторов отопления. Таким образом повышается безопасность работы и увеличивается КПД всей системы.Рекомендуется установка арматуры обратного клапана для систем отопленияс возможностью регулировки показателя давления  его открытия.

Смесительные узлы

Для устройства водяного теплого пола необходимо обеспечить смешивание горячей и холодной воды. Это связано с различными температурными режимами в трубах отопления и теплого пола.

В качестве основного механизма применяются 2 или 3 ходовые смесительные узлы.Конструктивно они схожи с игольчатыми кранами. Но помимо входного и выходного патрубков в них есть дополнительные точки подключения.Двухходовые  модели обеспечивают смешивание потока теплоносителя с различной температурой путем открытия штока на определенную высоту. В трехходовых конструкциях устанавливают заслонки.

Изменение их месторасположения уменьшает или увеличивает приток воды.Подобная регулирующая арматура для отопления может управляться ручным методом или автоматически. Для последнего монтируют электропривод, соединенный с температурным датчиком в трубах или в помещении. В зависимости от установленного уровня нагрева происходит регулирование положения штока или заслонки.

Предохранительный клапан

Если уровень нагрева воды в трубах превышает заданный параметр — происходит резкий скачок давления. Для предотвращения прорыва устанавливается другой вид запорной арматуры на отопление, регулирующие функции которой направлены на сброс излишков воды или воздуха из системы.

Самым востребованным из них является предохранительный клапан. В отличие от крана Маевского он рассчитан на более высокие показатели давления. При возникновении аварийной ситуации напор воды воздействуют на седло, в результате чего шток поднимается.

Избыток теплоносителя или воздуха уходят из системы, а состояние клапана остается открытым до того момента, пока давление не стабилизируется.  Эту запорную арматуру на отопление необходимо правильно установить. Специалисты рекомендуют монтаж на обратную трубу перед ее входом в котел и до циркулярного насоса.

Дополнительные устройства для отопления

К ним прежде всего относятся термометры и манометры. Они необходимы для контроля состояния горячей воды. По умолчанию подобные приборы устанавливаются в котел отопления.

Но помимо этого необходим их монтаж на ответственных участках системы. Это относится к регулировочной арматуре для отопления теплого водяного пола (коллекторный узел). Манометр обязательно должен присутствовать в группе безопасности вместе с воздухоотводчиком.

У каждой арматуры для систем отопления, запорной или регулирующей, на корпусе зачастую указывают основные эксплуатационные показатели — максимальный (минимальный) уровень давления и температуры. Каким образом можно подобрать оптимальную модель даже без наличия паспорта на нее.

В качестве примера можно ознакомиться с ассортиментом запорной арматуры от компании Valtec:

Источники:

  • openstroi.ru
  • spetsotoplenie.ru
  • strojdvor.ru

blog-potolok.ru

запорно регулирующая арматура для радиаторов, регулировочная арматура

Содержание:

При обустройстве теплоснабжения в частных домовладениях, многоквартирных зданиях и для организации работы центральных теплосетей задействуют запорно — регулирующую арматуру для радиаторов отопления и систем. Ее устанавливают в контуре, в результате чего обеспечивается максимальная эффективность обогрева и его экономичность.

регулирующая арматура для радиаторов отопления

Назначение и ассортимент запорной арматуры

Для теплоснабжающих систем данную арматуру применяют с целью контроля над подачей горячего теплоносителя и размыкания отопительного контура. Как правило, запорный кран на обогревательный прибор монтируют на участках, где производится обвязка радиаторов трубопроводом.

Подобное решение кроме функциональных преимуществ обладает практической пользой. После перекрытия запорного вентиля батареи у домашнего умельца будет возможность отремонтировать ее без остановки функционирования всей отопительной конструкции.

запорно регулирующая арматура для радиаторов отопления

На сегодняшний день запорная арматура для отопления на отечественном рынке предлагается в большом ассортименте, а среди наиболее часто используемых изделий значатся такие устройства:

  • запорные клапаны;
  • задвижки;
  • игольчатые вентили;
  • шаровые краны.

Всех их производят из прочных металлов, отличающихся устойчивостью к коррозийным процессам и воздействию высоких температур. Запорного типа арматура защищает отопительный контур от возможности возникновения аварийной ситуации, повышает надежность работы системы теплоснабжения, тем самым способствуя сведению к минимуму негативных последствий в результате поломки отдельного обогревательного прибора.

Шаровые краны

Данное изделие относится к запорной арматуре для отопительных приборов. Она предназначается для регулирования поступления жидкости, которую используют в качестве теплоносителя. Шаровой кран состоит из накидной гайки, воздуховыпускного устройства, которое предназначено для спуска из системы воздуха, заглушки. У изделия имеется внутренняя резьба.

регулировочная арматура для радиаторов отопления

Приобретая данный вид арматуры, следует обращать внимание на материал изготовления, на наличие уплотнительных колец, увеличивающих срок службы данного элемента в контуре. Как показывает практика, повышенной износостойкостью и антикоррозийной устойчивостью выделяются именно латунные краны.

Запорные клапаны

Этот вид запорной арматуры задействуют для создания возможности замены обогревательного прибора без слива рабочей жидкости из теплоснабжающей системы. С учетом конструкционных особенностей различают прямые и угловые модификации таких клапанов.

регулирующая арматура для радиаторов

Некоторые изделия оснащают спускным механизмом, предназначенным для плавного понижения в отопительном контуре величины давления. Запорные клапаны характеризуются наличием шланговой насадки, позволяющей осуществлять его монтаж максимально легко и быстро.

Игольчатые вентили

Функции, которые должен выполнять игольчатый кран, отличаются разнообразием. В соответствии с конструкционным устройством данное изделие может иметь запорное, регулирующее и балансировочное предназначение.

Игольчатый вентиль в отопительных системах задействуют для радиаторов. Благодаря его наличию обеспечивается плавное перекрытие потока и удается избежать последствий гидроударов, оказывающих негативное воздействие на всю теплоснабжающую конструкцию.

регулировочная арматура для радиаторов отопления

В отличие от шарового крана, у которого два положения, игольчатый вентиль может функционировать в трех режимах:

  • «открыто»;
  • «закрыто»;
  • «частично закрыто».

Задвижки

Данная арматурная продукция выполняет исключительно запорную функцию. По причине конструкционных особенностей задвижки могут находиться исключительно в двух позициях, поскольку у механизма имеется запирающий элемент, расположенный перпендикулярно относительно потока теплоносителя. Если элемент арматуры имеет открытое положение, нагретая жидкость поступает в контур, а когда закрытое – не дает ей циркулировать.

запорно регулирующая арматура для радиаторов отопления

Задвижка имеет ряд особенностей:

  1. Обеспечивает в контуре незначительное гидравлическое сопротивление.
  2. У нее оптимальный размер внутреннего диаметра, совпадающий с сечением трубопровода.
  3. Ее просто монтировать.
  4. Она отличается высокой надежностью.

Запорно-регулирующая арматура

Кроме запирающей функции, которая способствует предотвращению аварийных ситуаций в контуре, арматура может выполнять задачу регулировки поступления теплоносителя. Регулирующую арматуру для радиаторов отопления и систем применяют для плавной корректировки температуры нагретой жидкости, с целью стабилизации давления, а также, чтобы держать под контролем направление перемещения рабочей среды.

регулирующая арматура для радиаторов отопления

Данные устройства представлены следующими видами клапанов: балансировочным; обратным; подпиточным; термо-; сбросным; перепускным.

Балансировочный клапан

При монтаже систем теплоснабжения его используют с целью регулировки работы нескольких гидравлических контуров. Установка балансировочного клапана позволяет повысить эффективность отопительной конструкции, так как он помогает контролировать допустимый объем потребляемого теплоносителя.

Правильно смонтированный данный вид арматуры, у которой принцип работы заключается в равномерном распределении нагретой жидкости по всем сегментам теплоснабжающей системы, может функционировать в наиболее сложных условиях. Данное устройство способно выдерживать значительные перепады давления в контурах и высокую скорость передвижения теплоносителя по трубопроводам.

запорная арматура для отопления

Состоит балансировочный клапан, стоимость которого для модификаций прямого действия не маленькая, из следующих основных элементов:

  • корпуса, выполненного из стали, силумина или латуни;
  • патрубка;
  • фиксатора положения;
  • мембранной перегородки;
  • измерительной диафрагмы;
  • индикатора затвора.

Обратный клапан

Применение данного вида регулировочной арматуры позволяет предотвращать гидроудары и тем самым способствует повышению надежности всей конструкции обогрева. Клапан не допускает обратной циркуляции нагретой жидкости по системе. Чтобы устройство оптимально сочеталось с контуром, нужно его подбирать с учетом величины внутреннего диаметра.

регулирующая арматура для радиаторов отопления

Главным элементом обратного клапана считается пружина, служащая для удержания штока и при возникновении аварийной ситуации в контуре закрывающая его.

Клапан подпиточный

Чтобы обеспечить эффективную циркуляцию рабочей среды в системе, в контуре должен находиться оптимальный объем теплоносителя – воды, антифриза и т.д. Поэтому подпиточное устройство относится к обязательным элементам каждой отопительной конструкции.

Данный вид клапанов позволяет компенсировать потери жидкости в результате протечки в обогревательных приборах и использования спусковых клапанов и кранов Маевского.

запорно регулирующая арматура для радиаторов отопления

Основное назначения данного элемента подпитки состоит в контроле количества теплоносителя в контуре, а при необходимости он должен восполнять его потери. Лучше всего остановить свой выбор на автоматическом устройстве, оснащенном редукционным механизмом и мембраной, которая находится под давлением рабочей среды.

Если в контуре понижено давление, жидкость не оказывает воздействия на мембрану, падает толкаемый пружиной шток, открывая в седле просвет. В итоге контур начинает подпитываться из водопроводной трубы до того момента, пока в системе не нормализуется давление.

Термоклапан

Он считается самой эффективной регулировочной арматурой для радиаторов отопления. Данное устройство увеличивает функциональность контура и делает процесс обогрева несложным, удобным, а главное – рациональным. Термоклапан бывает механическим или автоматическим. Изделия первого вида состоят из термоголовки и клапана.

регулировочная арматура для радиаторов отопления

У автоматических моделей более сложная конструкция, они состоят из таких элементов:

  • термодатчика — встроенного или выносного;
  • программатора;
  • автоматической системы управления.

Механизм автоматического типа предназначается для регулировки температурного режима в контуре в соответствии с настройками, которые предварительно задаются потребителями тепловой энергии. Это устройство продается по высокой цене, но она полностью себя оправдывает, поскольку с его помощью можно максимально оптимизировать функционирование теплоснабжающей системы.

Сбросной клапан

Превышение нормальной величины давления в системе приводит к возникновению аварийных ситуаций, повреждению целостности контура и в отдельных случаях к взрыву нагревательного котла. По этой причине при обустройстве отопительных систем монтируют клапан сброса давления.

регулирующая арматура для радиаторов

При выборе места для размещения данного устройства нужно учитывать, что чаще всего рост давления при перегреве жидкости случается в котле. Даже самые современные агрегаты, оснащенные газовым клапаном, не застрахованы стопроцентно от аварийных ситуаций.

Сбросной клапан специалисты рекомендуют размещать максимально близко к нагревательному котлу и на подающем трубопроводе. При выборе модели этого устройства следует уделить внимание дополнительным опциям таким, как наличие манометра и воздухоотводчика. Клапаны с ними отличаются большей надежностью и практичностью.

Перепускной клапан

Такой тип регулировочных устройств используют для приведения в норму разницы в давлении между трубами обратки и подачи. Использование перепускного клапана в системах теплоснабжения, у которых в контурах подключены термоклапаны, является обязательным, поскольку они создают на определенных участках перепады давления и тем самым понижают эффективность обогрева.

регулировочная арматура для радиаторов отопления

Запорно регулирующая арматура для радиаторов и контуров отопления на современном рынке представлена широким выбором клапанов самой разной конструкции. Приобретать конкретные устройства нужно в соответствии с проектом обустройства отопительной системы, который рассчитывают и разрабатывают для конкретного жилого дома или здания в зависимости от его назначения.

Такой подход объясняется тем, что в каждом строении монтируют разные типы труб и обогревательных приборов. С их учетом и осуществляют подбор арматуры.


teplospec.com

Трехходовой клапан в системе отопления: назначение и правила монтажа

Здравствуйте!

Сегодня я расскажу о таком редко используемом элементе запорной арматуры отопительной системы, как терморегулирующий трехходовой клапан. К сожалению, в силу безграмотности многих так называемых мастеров это устройство нечасто встречается в быту. А ведь именно оно – один из столпов энергоэффективного отопления.

Предлагаю избавиться от дремучей невежественности и разобрать все плюсы и минусы трехходового термосмесительного клапана.

Что это такое и для чего он нужен

Трехходовой терморегулирующий клапан – это смеситель, предназначенный для изменения температурного режима теплоносителя в системе отопления.

Назначение и область применения устройства

Даже если учесть все теплопотери и обустроить отопительный контур в полном соответствии с данными теплового расчета, исключить сбой в тепловом балансе в результате воздействия внешних факторов (температурных перепадов, ветряных нагрузок и пр.) не получится.

Чтобы своевременно реагировать на эти процессы, на протяжении долгого времени в помещении поддерживая комфортную температуру, в магистраль устанавливаются запорно-регулирующие вентили – трехходовые термостатические клапаны.

Они применяются как в обычной радиаторной схеме отопления, так и в системах теплого пола, где обеспечивают:

  • Перенаправление (распределение) потоков теплоносителя.
  • Смешивание потоков теплоносителей с разными температурами для получения заданной температурной планки.
  • Защиту напольного покрытия от перегрева (в системах теплого пола).

С этой же целью трехходовые термоклапаны часто используются в системах ГВС, где они выполняют функцию всем привычного смесителя.

Технические характеристики трехходовых клапанов

Основными техническими характеристиками трехходовых термосмесительных клапанов считаются:

  • Пропускная способность: расход кубометров воды за час при номинальных значениях температуры (20°C) и давления.
  • Внутренний диаметр патрубков.

Параметры пропускной способности и внутренних сечений всех 3 патрубков трехходовых клапанов, чаще всего, одинаковы.

  • Максимальное рабочее давление.
  • Динамический диапазон регулирования (отношение пропускной способности термоклапана в условиях полностью открытого затвора к аналогичному показателю при полузакрытом затворе).

На заметку! Такие показатели динамического диапазона регулирования трехходовых термостатических клапанов, как 50:1 или 30:1, относятся к классу среднестатистических. Наилучшие регулирующие свойства показывают приборы с показателем динамического диапазона регулирования в 100:1.

Типоразмеры и значения номинального рабочего давления трехходовых терморегулирующих клапанов регламентируются ГОСТ 28338-89 и 26349-84 соответственно.

Из каких материалов изготавливают трехходовые термоклапаны

Для производства трехходовых термостатических клапанов используются разнообразные металлы и сплавы. Если речь идет о промышленных объектах, то чаще всего применяется:

Чугун. Отличается антикоррозийными свойствами и достаточно высокой прочностью. Однако при нарушениях технологий производства и эксплуатации чугунные изделия могут быть достаточно хрупкими.

Черная углеродистая сталь. Материал прочный, дешевый, но подвержен коррозии. Для сглаживания последнего недостатка трехходовые клапаны никелируются и хромируются.

Нержавеющая (легированная) сталь. Параметры выше за счет добавления сплава никеля и хрома. Высокая прочность, стойкость к окислению и коррозии обеспечивают изделиям долгий срок жизни. Однако стоят такие термоклапаны существенно дороже.

Для систем отопления частных домов чаще всего применяются латунные трехходовые клапаны. Их температурный режим ограничивается 200 °C, но в дозволенном температурном диапазоне приборы из латуни способны проработать достаточно долго. Не менее популярны полимерные изделия, используемые в соответствующих отопительных или водопроводных контурах.

Дороже трехходовые клапаны из бронзы, не уступающие латунным аналогам в прочности. Бронзовые изделия устанавливают, как правило, в медных отопительных контурах.

Важно! Иногда в продаже можно встретить запорную арматуру из силумина (низкопрочного алюминиевого сплава с кремнием). Внешне они очень похожи на изделия из нержавеющей стали или латуни, но при этом стоят в разы дешевле и служат, к сожалению, ровно столько, во сколько оцениваются.

Внутренний запорный механизм в бытовых изделиях может изготавливаться из керамики (за исключением трехходовых термоклапанов с электроприводом). Керамические механизмы химически инертны и долговечны, но крайне чувствительны к чистоте транспортируемого теплоносителя. Его низкое качество – причина быстрого износа керамических элементов.

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Конструкция трехходового термоклапана схожа с тройником. С 3 сторон расположены отрезки труб (патрубки):

  1. Два (прямой и байпасный, на фото дальше обозначены как А и В) предназначены для входящего или исходящего потока в режиме смешивания или разделения соответственно.
  2. Один (общий, на фото – АВ) – для исходящего или входящего (также в режиме смешивания или разделения теплоносителя).

Внутри корпуса расположены:

  1. Шток, обеспечивающий движение затворного механизма.
  2. Запорный механизм (затвор).
  3. 2 седельных кольца, фиксирующие затвор (присутствует не во всех моделях).

В зависимости от конкретной модификации конструкция трехходового термостатического клапана может дополняться другими элементами, необходимыми для его полноценной работы.

Конструкция затворного механизма предполагает деление трехходовых клапанов на 2 основные группы – седельные и поворотные, несколько отличающиеся по принципу работы. Кроме того, различают смесительные и разделительные (распределительные) термоклапаны.

Седельные трехходовые клапаны оборудованы вращающимся штоком с закрепленным на нем шаровым, пластинчатым или цилиндрическим затвором. Поступательные движения штока приводят в действие затворный механизм. Его функции:

  1. В режиме смешивания, находясь в крайнем верхнем положении, перекрывает ток жидкости из патрубка А, одновременно открывая патрубок В. Находясь в крайнем нижнем положении, перекрывает ход теплоносителя из патрубка В, открывая патрубок А.
  2. В режиме разделения крайнее верхнее положение затвора приводит к закрытию патрубка В и одновременному открытию патрубка А. Крайнее нижнее положение, наоборот, закрывает патрубок А и открывает патрубок В.

Поворотные трехходовые клапаны оборудованы штоком радиального вращения на 90°:

  1. В режиме смешивания поворот штока налево перекрывает патрубок В, открывает ход теплоносителю с патрубка А. Поворот штока направо перекрывает порт А и открывает патрубок В.
  2. В режиме разделения потоков крайнее левое положение перенаправляет поток носителя в направление патрубка А, а крайнее правое положение – в направление патрубка В.

На заметку! Общий патрубок АВ ни в одном из вариантов не перекрывается, поэтому характеризуется постоянным гидравлическим режимом.

Достоинства и недостатки термостатических трехходовых клапанов

Несомненные плюсы использования трехходовых терморегулирующих клапанов:

  1. Легкость влияния на температуру рабочей среды.
  2. Практичность и энергоэффективность системы отопления.
  3. Простой монтаж и обслуживание.
  4. Долгий срок службы (зависит от материала, из которого изготовлен).

Из недостатков я бы отметила относительно высокую стоимость и необходимость фильтра в отопительном контуре для обеспечения высокой степени чистоты теплоносителя.

Виды трехходовых клапанов и особенности их работы

Прежде всего трехходовые термоклапаны классифицируются по назначению на разделительные и смесительные:

  • У смесительного клапана 2 направления работают на подачу теплоносителя разных температур (горячей и холодной), а 1 направление выводит уже смешанный поток жидкости. Настойка нужных температурных параметров осуществляется регулировкой температуры и пропорций подаваемых потоков.

  • У распределительного термоклапана 1 патрубок подает теплоноситель, а 2 других его делят между собой и распределяют в разных направлениях.

К сведению! При определенных условиях смесительный трехходовой клапан может работать в режиме распределения.

По способу управления трехходовые термоклапаны бывают автономными, ручными, термостатическими и электрическими. Два последних, как правило, работают в автоматическом режиме.

Простые автономные модели снабжены установленным внутрь корпуса термостатическим элементом с уже заданной в заводских условиях температурой теплоносителя на выходе. Это значение остается постоянным на протяжении всего срока службы.

Автономный смесительный трехходовой клапан
Плюсы Минусы
Низкая цена Необходимость подбора клапана под температурный режим обратки теплогенератора
Контроль температурного режима теплоносителя Нельзя изменить установленный заводом-изготовителем температурный режим

Для ручного управления шток снабжается вентилем или поворотной ручкой и панелью управления с отметками, в соответствии с которыми регулируется тепловой режим.

Смесительный трехходовой клапан ручного управления
Плюсы Минусы
Относительно низкая цена Необходимость постоянного контроля со стороны человека, как следствие, затяжной характер реагирования на изменения условий окружающей среды
Контроль температурного режима теплоносителя
Возможность изменения температурного режима в процессе эксплуатации Неравномерное прогревание отопительного контура

Трехходовой термостатический клапан с терморегулятором оборудован термостатом, наполненным жидкой или газовой средой, реагирующей на малейшие колебания температуры теплоносителя.

Как только теплоноситель нагревается до заданной температуры, за счет расширения реагента автоматически активизируется поршневая система термоклапана и перекрывается патрубок с горячим потокам.

Трехходовые клапаны с терморегулятором могут быть механическими и электронными. Достоинство механических моделей в их абсолютной автономности. Электронные же требуют подключения к сети электропитания или питаются от батареек.

Однако этот недостаток сглаживается полной автоматизацией процесса, удобством настройки и расширенным функционалом – автоматическое изменение температурного режима по времени суток, дням недели и пр.

Смесительный трехходовой клапан с терморегулятором
Плюсы Минусы
Автоматический контроль температурного режима теплоносителя Высокая цена
Возможность изменить температурный режим Требуется предельно четкая настройка, ошибки в выставленных параметрах дают небольшую погрешность в работе системы
Равномерное прогревание отопительного контура

Трехходовые термоклапаны с электроприводом управляются за счет электронного блока управления, работающего на сервоприводе. Выход температурного режима теплоносителя за пределы установленных значений фиксируется установленным в модуль термостатом, который сигнализирует об этом контроллеру. Тот передает команду на привод, регулируя поток холодного или горячего теплоносителя в системе.

При этом ни один из патрубков полностью, как правило, не перекрывается, а регулируется лишь объем подаваемого охлажденного и горячего теплоносителя.

Смесительный трехходовой клапан с электроприводом
Плюсы Минусы
Автоматический контроль температурного режима теплоносителя Высокая цена
Возможность изменения температурного режима Повышенный расход электроэнергии
Точная регулировка температуры потока теплоносителя Увеличенный расход теплоносителя
Равномерное прогревание отопительного контура

Срок службы трехходовых клапанов

Наиважнейшие факторы, влияющие на срок службы трехходового:

  1. Материал, из которого он изготовлен.
  2. Соответствие предписанным изготовителем условиям эксплуатации – температурному режиму и качеству теплоносителя.
  3. Интенсивность эксплуатации.
  4. Качество монтажа.

В среднем производители дают гарантию на свою продукцию в диапазоне от 5 до 7 лет, это значит, что трехходовой клапан с легкостью может проработать и в 2 раза дольше. А вот гарантия на пластиковые модели не превышает 1 года.

Самой надежной всегда признавалась арматура с ручной системой управления. Электронные и термостатические датчики гораздо быстрее выходят из строя, чем сам клапан, и требуют ремонта или полной замены.

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.

Правила монтажа трехходовых клапанов

Чтобы потребитель не мучился вопросом, как правильно установить трехходовой термосмесительный клапан, производитель снабжает свою продукцию тщательно проработанной инструкцией и наносит на каждое изделие специальную маркировку, помогающую безошибочно определить направление потоков:

  1. Патрубок, обозначенный литерой «А», так называемый «прямой ход», предназначен для подсоединения к трубе с горячим теплоносителем.
  2. Патрубок с литерой «В» («байпасный ход») соединяется с трубой, подающей охлажденную воду.
  3. Патрубок с обозначением «АВ» (ход с постоянным гидравлическим режимом) подсоединяется к основной транспортной магистрали, предназначенной для транспортировки уже смешанного теплоносителя.

Место трехходового клапана в отопительном контуре

Для начала рассмотрим общие схемы подключения к отопительному контуру. Упрощенно их можно представить так:

Как видно из схемы, трехходовые термоклапаны могут устанавливаться как на тепловой ветке, идущей непосредственно от котла, так и на обратке. Однако это вовсе не значит, что так может устанавливаться абсолютно любой клапан. Возможности того или иного оборудования определяет допустимый тепловой режим, указанный изготовителем в техпаспорте.

Ниже представлена более сложная схема, позволяющая полностью автоматизировать работу системы отопления:

При установке следует соблюдать следующие правила:

  1. Перед клапаном должны быть установлены: манометр, фильтр, дроссельная диафрагма (шайба).
  2. После термоклапана устанавливается еще один манометр.
  3. Перед клапаном желательно выдержать прямой участок трубы, равный 5 ее номинальным диаметрам, за термоклапаном длина прямого участка должна быть не менее 10 номинальных диаметров трубы.
  4. В сложноконтурных или излишне длинных отопительных магистралях проблему низкого давления решают установкой циркуляционного насоса.
  5. На горизонтальных участках сам клапан размещается таким образом, чтобы электропривод, термостатическая вставка или терморегулятор располагались над ним.
  6. Резьбовые соединения стыкуются с применением льняного волокна, уложенного на резьбу в 2-3 слоя, и герметика.
  7. В процессе закручивания следует избегать излишних усилий на сопрягаемые элементы, не допускается их растяжение, сжатие или изгиб.

Место трехходового клапана в системах водоснабжения

Представленная ниже схема монтажа трехходового клапана доступно иллюстрирует принцип его обвязки с водонагревателем и варианты установки в напорных и безнапорных системах водоснабжения:

Частые ошибки и проблемы при установке трехходового клапана

  1. Неверное подсоединение патрубков ведет к общему сбою системы отопления – перегреву котла, холодным радиаторам и т.д.
  2. Несоблюдение рекомендуемых длин горизонтальных участков и углов наклона магистрали могут провоцировать образование воздушной пробки в приборе, его заклиниванию.
  3. Пренебрежение установкой фильтрующего элемента приводит к заклиниванию затворного механизма и его быстрому износу.

Советы специалистов

При определенном подходе трехходовой термоклапан можно заменить конструкцией из двух двухходовых клапанов, настроенных на реверсивный режим работы: при открытии одного второй автоматически должен закрываться.

Заключение

Как видите, сделать отопление энергоэффективным нетрудно. А смонтировать клапан своими руками, опираясь на рекомендации изготовителя, может каждый, кто умеет орудовать гаечным ключом. Если же собственных навыков недостаточно, всегда можно обратиться за помощью к специалистам.

Удачи вам! И не забывайте подписываться на рассылку и делиться полезностями со своими друзьями и знакомыми в соцсетях. До новых встреч!

Загрузка…

vseotrube.ru

Запорная арматура на отопление — существующие типы и их описание

Качественная запорно регулирующая арматура для отопления монтируется в контуре для обеспечения максимально возможной энергоэффективности и экономичности обогрева. Она используется в рамках создания автономных систем отопления в частных домах, при разводке отопительных приборов в многоквартирных зданиях, а также при проектировании центральных систем теплоснабжения.

Запорная арматура

В отопительных системах запорная арматура на отопление используется для контроля подачи теплоносителя, а также для размыкания контура. Она позволяет контролировать процесс отопления, делая его более эффективным и рациональным. В большинстве случаев запорный кран на батарею отопления устанавливается на участках обвязки радиатора трубопроводом. Помимо функциональных преимуществ такое решение несет и практическую пользу – перекрыв запорный вентиль для батареи отопления, домовладелец сможет провести ремонт отопительного прибора без остановки работы всей системы обогрева. В настоящий момент запорная арматура для отопления представлена широким перечнем приборов.

Часто используются в отопительных системах следующие типы устройств:

  • запорные клапаны;
  • шаровые краны;
  • игольчатый вентиль;
  • задвижки.

Эти элементы изготавливаются из прочных металлов устойчивых к коррозии и действию высоких температур. Арматура запорного типа защищает контур от возникновения критических аварийных ситуаций и повышает надежность системы отопления, способствуя минимизации негативных последствий при выходе из строя отдельного отопительного прибора.

Шаровые краны

Шаровый кран – это запорная арматура для радиаторов отопления, которая устанавливается для регулирования подачи теплоносителя. Конструкция арматуры предусматривает наличие накидной гайки, внутренней резьбы, заглушки и воздуховыпускного устройства, предназначенного для спуска воздуха из системы.

При выборе данного вида арматуры необходимо обратить внимание на материал, из которого изготовлен кран и наличие уплотнительных колец, повышающих срок эксплуатации элемента в контуре. Хорошо себя зарекомендовали латунные краны, которые отличаются повышенной износостойкостью и устойчивостью к коррозии.

Запорные клапаны

Данный вид арматуры применяют для обеспечения возможности замены радиаторов без слива теплоносителя с контура. По особенностям конструкции различают угловые и прямые запорные клапаны. Причем некоторые модели могут оснащаться спускным механизмом для плавного снижения давления в контуре. Для запорных клапанов характерна шланговая насадка – она позволяет производить монтаж устройства максимально быстро и просто.

Игольчатый кран

Функции, которые выполняет игольчатый кран для отопления, могут быть различными. В зависимости от конструкции это устройство может выполнять запорную, регулирующую и балансировочную функцию. В системах отопления чаще всего используют запорный игольчатый вентиль для радиатора отопления, который позволяет плавно перекрывать поток и избегать возникновения гидроударов, губительных для системы. В отличие от шарового крана, имеющего два положения работы, игольчатый вентиль может работать в трех положениях:

  1. «закрыт»;
  2. «открыт»;
  3. «частично закрыт».

Задвижки

Данный тип арматуры выполняет исключительно запорную функцию. Из-за особенностей конструкции он может работать в двух режимах – механизм оборудован запирающим элементом, расположенным перпендикулярно к потоку теплоносителя. В открытом положении задвижка подает теплоноситель в контур, а в закрытом препятствует его циркуляции. Среди особенностей задвижки стоит отметить малое гидравлическое сопротивление, создаваемое в контуре, оптимальный диаметр внутреннего сечения, который совпадает с диаметром трубопровода, простой монтаж и высокую надежность.

Запорно-регулирующая арматура

Помимо запирающих функций, предотвращающих аварийные ситуации на контуре, арматура может использоваться для регулирования подачи теплоносителя. Выделяют отдельный диапазон запорно-регулирующей арматуры, при использовании которой в контуре, можно плавно регулировать температуру теплоносителя, стабилизировать давление в контуре, а также контролировать направление циркуляции воды в системе.

Арматура запорно-регулирующего типа представлена следующими элементами:

  • балансировочный клапан;
  • обратный клапан;
  • подпиточный клапан;
  • термоклапан;
  • сбросной клапан;
  • перепускной клапан системы отопления.

Балансировочный клапан

Монтажники используют балансировочный клапан для системы отопления в целях балансировки нескольких гидравлических контуров. Данный механизм позволяет повысить эффективность работы системы отопления, поскольку помогает четко контролировать допустимый расход теплоносителя. Грамотно подключенный балансировочный клапан для системы отопления принцип работы которого состоит в равномерном распределении теплоносителя по всем участкам системы с помощью специального клапана, может полноценно функционировать в сложных условиях. В частности, клапан выдерживает сильные скачки давления в контуре и высокую скорость циркуляции теплоносителя по трубам.

По конструкции, балансировочный клапан для системы отопления цена которого составляет около 150 долларов для модели прямого действия, состоит из нескольких ключевых элементов:

  1. корпус из стали, латуни или силумина;
  2. мембранная перегородка;
  3. фиксатор положения;
  4. индикатор затвора;
  5. патрубок;
  6. измерительная диафрагма.

Обратный клапан

Данный тип регулирующей арматуры позволяет предотвратить гидроудары и повышает надежность системы. Как можно понять из названия арматуры, клапан не допускает обратный ток теплоносителя в системе. Для оптимального сочетания с контуром, необходимо подобрать клапан с соответствующим диаметром внутреннего сечения. Конструкция устройства довольно проста – главный элементом клапана является пружина, которая удерживает шток и закрывает его в случае возникновения аварий на контуре. Более подробно про обратный клапан можно прочитать в нашей статье «Зачем необходим обратный клапан для отопления».

Подпиточный клапан

Для того чтобы циркуляция теплоносителя была эффективной, в контуре должно присутствовать оптимальное количество воды или антифриза. Поэтому подпиточный клапан для системы отопления является обязательным элементом любого контура. Этот тип арматуры позволяет компенсировать возможные потери теплоносителя, обусловленные применением кранов Маевского, спусковых клапанов или наличием протечек в отопительных приборах.

Функция, которую выполняет клапан подпитки системы отопления, состоит в том, чтобы контролировать количество теплоносителя в контуре и по необходимости восполнять его.

Лучше всего использовать в контуре клапан автоматической подпитки системы отопления, который оснащен редукционным механизмом и специальной мембраной, находящейся под давлением теплоносителя.

При понижении давления в контуре – теплоноситель не оказывает давления на мембрану, шток, толкаемый пружиной, падает и открывает просвет в седле. В результате контур подпитывается из водопровода до тех пор, пока давление в системе не нормализуется.

Термоклапан

Регулирующий термоклапан для радиатора отопления является одним из самых эффективных видов арматуры. Клапан позволяет увеличить функциональность контура и сделать процесс обогрева простым, комфортным и рациональным. Он может быть автоматическим и механическим. Механический термоклапан для отопления состоит из двух основных деталей. Это термоголовка и клапан. Автоматический аналог имеет более сложную конструкцию.

Для автоматического термоклапана характерно наличие следующих элементов:

  • термодатчик встроенного или выносного формата;
  • программатор;
  • автоматическая система управления.

Автоматический термоклапан регулирует температуру в контуре согласно настройкам, заданным пользователем предварительно. Это устройство имеет довольно высокую стоимость и позволяет максимально оптимизировать работу системы.

Сбросной клапан

Если давление в системе превысит норму, то неизбежен риск аварий, повреждений контура и даже взрыв котла. В виду этого монтажники используют клапан сброса давления в системе отопления, который в случаях аварии или перегрева теплоносителя не допустит скачков давления. Выбирая место для установки арматуры данного типа, следует учитывать, что наибольшая вероятность роста давления теплоносителя возникает в котле в результате перегрева теплоносителя.

Даже современные модели котлов, в которых установлен газовый клапан для котла, не застрахованы от аварийных ситуаций на сто процентов.

Рекомендуется устанавливать сбросной клапан для отопления как можно ближе к котлу, на трубопроводе подачи.

Выбирая модель, стоит обратить внимание на клапаны, оборудованные дополнительными опциями в виде манометров и воздухоотводчиков. Такие клапаны более надежны и практичны.

Перепускной клапан

Данный вид арматуры используется для нормализации разницы давления между подачей и обраткой. Обязательно использовать перепускной клапан системы отопления в контурах с подключенными термоклапанами. Эти устройства способствуют созданию перепадов давления на определенных ветках контура и приводят к снижению эффективности системы обогрева. Перепускные клапаны нормализуют разницу в давлении, и возвращают контуру производительность и эффективность.

Запорная арматура для системы отопления представлена широким спектром устройств различного назначения. Однако выбор конкретного типа арматуры должен производиться в соответствии с проектом отопления, разработанным для конкретного здания. Такие меры обусловлены тем, что в каждом доме установлены разные типы трубопроводов и отопительных приборов, исходя из спецификации которых, и должен производиться индивидуальный подбор арматуры.

spetsotoplenie.ru

Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

Термостатические клапаны для радиаторов по сравнению с ручными радиаторными клапанами имеют особенности при гидравлическом расчёте. Эти особенности связаны со спецификой работы клапана в системе отопления.

Эти клапаны управляются термочувствительным элементом (термоголовкой), внутри которого находится сильфонная ёмкость, заполненная рабочим телом (газ, жидкость, твёрдое вещество) с высоким коэффициентом объемного расширения. При изменении температуры воздуха, окружающего сильфон, рабочее тело расширяется или сжимается, деформируя сильфон, который, в свою очередь, воздействует на шток клапана, открывая или закрывая его (рис. 1).

Рис. 1. Схема работы термостатического клапана

Основной гидравлической характеристикой термостатического клапана является пропускная способность Kv. Это расход воды, который способен пропустить через себя клапан при перепаде давления на нем в 1 бар. Индекс «V» обозначает, что коэффициент отнесен к часовому объемному расходу и измеряется в м3/ч. Зная пропускную способность клапана и расход воды через него, можно определить потерю давления на клапане по формуле:

ΔPк = (V / Kv)2 · 100, кПа.

Регулирующие клапаны, в зависимости от степени открытия, имеют разную пропускную способность. Пропускная способность полностью открытого клапана обозначается Kvs. Потери давления на термостатическом радиаторном клапане при гидравлических расчетах, как правило, определяются не при полном открытии, а для определенной зоны пропорциональности – Xp.

Xp – это зона работы термостатического клапана в интервале от температуры воздуха при полном закрытии (точка S на графике регулирования) до установленного пользователем значения допустимого отклонения температуры. Например, если коэффициент Kv дан при Xp = S – 2, и термоэлемент установлен в такое положение, что при температуре воздуха 22 ˚С клапан будет полностью закрыт, то этот коэффициент будет соответствовать положению клапана при температуре окружающего воздуха 20 ˚С.

Отсюда можно сделать вывод, что температура воздуха в помещении будет колебаться в пределах от 20 до 22 ˚С. Показатель Xp влияет на точность поддержания температуры. При Xp = (S – 1) диапазон поддержания температуры внутреннего воздуха будет в пределах 1 ˚С. При Xp = (S – 2) – диапазон 2 ˚С. Зона Xp = (S – max) характеризует работу клапана без термочувствительного элемента.

В соответствии с ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», в холодный период года в жилой комнате оптимальные температуры лежат в пределах от 20 до 22 ˚С, то есть, диапазон поддержания температуры в жилых помещениях зданий должен быть 2 ˚С. Таким образом, для расчёта жилых зданий требуется выбор значений пропускной способности при Xp = (S – 2).

Рис. 2. Термостатический клапан VT.031

На рис. 3 показаны результаты стендового испытания термостатического клапана VТ.031 (рис. 2) с термостатическим элементом VТ.5000 с установленным значением «3». Точка S на графике это теоретическая точка закрытия клапана. Это температура, при которой клапан имеет настолько маленький расход, что его можно считать, практически, закрытым.

Рис. 3. График закрытия клапана VT.031 с термоэлементом VT.5000 (поз. 3) при перепаде давлений 10 кПа

Как видно на графике, клапан закрывается при температуре 22 ˚С. При понижении температуры воздуха, пропускная способность клапана увеличивается. На графике показаны значения расхода воды через клапан при температуре 21 (S – 1) и 22 (S – 2) ˚С.

В табл. 1 представлены паспортные значения пропускной способности термостатического клапана VТ.031 при различных Xp.

Таблица 1. Паспортные значения пропускной способности клапана VT.031

DN клапана

1/2»

Значение коэффициента

пропускной способности

Kv при Xp; м3

S – 1

0,35

S – 1,5

0,45

S – 2

0,63

S – 3

0,9

Kvs; м3

1,2

Клапаны испытываются на специальном стенде, показанном на рис. 4. В ходе испытаний поддерживается постоянный перепад давления на клапане равный 10 кПа. Температура воздуха имитируется при помощи термостатической ванны с водой, в которую погружается термоголовка. Температура воды в ванне постепенно повышается, при этом фиксируются расходы воды через клапан до полного закрытия.

Рис. 4. Стендовые испытания клапана VT.032 на пропускную способность по ГОСТу 30815-2002

Кроме значений пропускной способности термостатические клапаны характеризуются таким показателем, как максимальный перепад давления. Это такой перепад давления на клапане, при котором он сохраняет паспортные регулировочные характеристики, не создает шум, а также при котором все элементы клапана не будут подвержены преждевременному износу.

В зависимости от конструкции, термостатические клапаны имеют различные значения максимального перепада давления. У большинства представленных на рынке радиаторных термостатических клапанов эта характеристика составляет 20 кПа. При этом, согласно п. 5.2.4 ГОСТ 30815-2002, температура, при которой клапан закроется, при максимальном перепаде давления, не должна отличаться от температуры закрытия при перепаде давления 10 кПа более чем на 1 ˚С.

Из графика на рис. 5 видно, что клапан VТ.031 при перепаде давления 10 кПа и уставке термоэлемента «3» закрывается при 22 ˚С.

Рис. 5. Графики закрытия клапана VT.031 с термоэлементом VT.5000 при перепаде давления 10 кПа (синяя линяя) и 100 кПа (красная линия)

При перепаде давления 100 кПа клапан закрывается при температуре 22,8˚С. Влияние дифференциального давления составляет 0,8 ˚С. Таким образом, в реальных условиях эксплуатации такого клапана при перепадах давления от 0 до 100 кПа, при настройке термоэлемента на цифру «3», диапазон температур закрытия клапана составит от 22 до 23 ˚С.

Если в реальных условиях эксплуатации перепад давления на клапане вырастет больше максимального, то клапан может создавать недопустимый шум, а также его характеристики будут существенно отличаться от паспортных.

Из-за чего же происходит увеличение перепада давления на термостатическом клапане во время эксплуатации? Дело в том, что в современных двухтрубных системах отопления расход теплоносителя в системе постоянно меняется, в зависимости от текущего теплопотребления. Какие-то терморегуляторы открываются, какие-то – закрываются. Изменение расходов по участкам приводит к изменению распределения давлений.

Для примера рассмотрим простейшую схему (рис. 6) с двумя радиаторами. Перед каждым радиатором установлен термостатический клапан. На общей линии находится регулирующий вентиль.

Рис. 6. Расчетная схема с двумя радиаторами

Допустим, что потери давления на каждом термостатическом клапане составляет 10 кПа, потери давления на вентиле – 90 кПа, общий расход теплоносителя – 0,2 м3/ч и расход теплоносителя через каждый радиатор – 0,1 м3/ч. Потерями давления в трубопроводах пренебрегаем. Полные потери давления в этой системе составляют 100 кПа, и они поддерживаются на постоянном уровне. Гидравлику такой системы можно представить следующей системой уравнений:

где Vо – общий расход, м3/ч, Vр – расход через радиаторы, м3/ч, kvв – пропускная способность вентиля, м3/ч, kvт.к. – пропускная способность термостатических клапанов, м3/ч, ΔPв – перепад давления на вентиле, Па, ΔPт.к – перепад давления на термостатическом клапане, Па.

Рис. 7. Расчетная схема с отключенным радиатором

Предположим, что в помещении, где установлен верхний радиатор, температура увеличилась, и термостатический клапан полностью перекрыл поток теплоносителя через него (рис. 7). В этом случае весь расход будет идти только через нижний радиатор. Перепад давления в системе выразится следующей формулой:

где Vо′ – общий расход в системе после отключения одного термостатического клапана, м3/ч, Vp′ – расход теплоносителя через радиатор, в данном случае он будет равен общему расходу; м3/ч.

Если принять во внимание, что перепад давления поддерживается постоянным (равным 100 кПа), то можно определить расход, который установится в системе после отключения одного из радиаторов.

Потери давления на вентиле снизятся, так как общий расход через вентиль уменьшился с 0,2 до 0,17 м3/ч. Потери давления на термостатическом клапане наоборот вырастут, потому что расход через него вырос с 0,1 до 0,17 м3/ч. Потери давления на вентиле и термостатическом клапане составят:

Из приведенных расчетов можно сделать вывод, что перепад давления на термостатическом клапане нижнего радиатора при открытии и закрытии термостатического клапана верхнего радиатора будет варьироваться от 10 до 30,8 кПа.

Но что будет, если оба клапана перекроют движение теплоносителя? В этом случае потери давления на вентиле будут нулевыми, так как движения теплоносителя через него не будет. Следовательно, разница давлений до золотника/после золотника в каждом радиаторном клапане будет равна располагаемому напору и составит 100 кПа.

Если используются клапаны с допустимым перепадом давлений меньше этой величины, то клапан может открыться, несмотря на отсутствии реальной потребности в этом. Поэтому перепад давлений на регулируемом участке сети должен быть ниже максимально допустимого перепада давления на каждом терморегуляторе.

Предположим, что вместо двух радиаторов в системе установлено некое множество радиаторов. Если в какой-то момент все терморегуляторы, кроме одного, закроются, то потери давления на вентиле будут стремиться к 0, а перепад давления на открытом термостатическом клапане будет стремиться к располагаемому напору, т.е., для нашего примера, к 100 кПа.

В этом случае расход теплоносителя через открытый радиатор будет стремиться к значению:

То есть в самом неблагоприятном случае (если из множества радиаторов открытым останется только один) расход на открытом радиаторе вырастет более чем в три раза.

Насколько же измениться мощность отопительного прибора при таком увеличении расхода? Теплоотдача Q секционного радиатора считается по формуле:

где Qн – номинальная мощность отопительного прибора, Вт, Δtср – средняя температура отопительного прибора, ˚С, tв – температура внутреннего воздуха, ˚С, Vпр – расход теплоносителя через отопительный прибор, n – коэффициент зависимости теплоотдачи от средней температуры прибора, p – коэффициент зависимости теплоотдачи от расхода теплоносителя.

Предположим, что отопительный прибор имеет номинальную теплоотдачу Qн = 2900 Вт, расчётные параметры теплоносителя 90/70 ˚С. Коэффициенты для радиатора принимаются: n = 0,3, p = 0,015. В расчётный период при расходе 0,1 м3/ч такой отопи- тельный прибор будет иметь мощность:

Чтобы узнать мощность прибора при Vр’’=0,316 м³⁄ч необходимо решить систему уравнений:

Методом последовательных приближений получаем решение этой системы уравнений:

Отсюда можно сделать вывод, что в системе отопления при самых неблагоприятных условиях, когда все отопительные приборы, кроме одного, на участке перекрыты, перепад давления на термостатическом клапане может вырасти до располагаемого напора. В приведенном примере при располагаемом напоре 100 кПа расход увеличится в три раза, при этом мощность прибора возрастёт всего на 17 %.

Повышение мощности отопительного прибора приведёт к увеличению температуры воздуха в отапливаемом помещении, что, в свою очередь, вызовет закрытие термостатического клапана. Таким образом, колебание перепада давления на термостатическом клапане во время эксплуатации в пределах паспортного максимального значения перепада является допустимым, и не приведет к нарушению в работе системы.

В соответствии с ГОСТ 30815-2002 максимальный перепад давления на термостатическом клапане определяется производителем из соблюдения требований бесшумности и сохранения регулировочных характеристик. Однако, изготовление клапана с широким диапазоном допустимых перепадов давления сопряжено с определенными конструктивными трудностями. Особые требования так же предъявляются к точности изготовления деталей клапана.

Большинство производителей выпускают клапаны с максимальным перепадом давления 20 кПа.

Исключение составляют клапаны VALTEC VT.031 и VT.032 (клапан термостатический прямой) с максимальным перепадом давления 100 кПа (рис. 8) и клапаны фирмы Giacomini серии R401–403 с максимальным перепадом давления 140 кПа (рис. 9).

Рис. 8. Технические характеристики радиаторных клапанов VT.031, VT.032

Рис. 9. Фрагмент технического описания термостатического клапана Giacomin R403

Рис. 10. Фрагмент технического описания термостатического клапана

При изучении технической документации необходимо быть внимательным, так как некоторые производители переняли практику банкиров — вставлять мелкий текст в примечаниях.

На рис. 10 представлен фрагмент из технического описания одного из типов термостатических клапанов. В основной графе указано значение максимального перепада давления 0,6 бара (60 кПа). Однако в сноске есть примечание, что действительный диапазон работы клапана ограничен всего лишь 0,2 барами (20 кПа).

Рис. 11. Золотник термостатического клапана с осевым креплением уплотнителя

Ограничение вызвано шумом, возникающим в клапане при высоких перепадах давления. Как правило, это касается клапанов с устаревшей конструкцией золотника, в котором уплотнительная резинка просто крепится по центру заклепкой или болтом (рис. 11).

При больших перепадах давления уплотнитель такого клапана начинает вибрировать из-за неполного прилегания к золотниковой тарелке, вызывая акустические волны (шум).

Повышенный допустимый перепад давления в клапанах VALTEC и Giacomini достигнут за счёт принципиально иной конструкции золотниковых узлов. В частности, у клапанов VT.031 использован латунный золотниковый плунжер, «футерованный» эластомером EPDM (рис. 12).

Рис. 12. Вид золотникового узла клапана VT.031

Сейчас разработка термостатических клапанов с широким диапазоном рабочих перепадов давления является одной из приоритетных задач специалистов многих компаний.

    Исходя из изложенного, можно дать следующие рекомендации по проектированию систем отопления с термостатическими клапанами:
  1. Коэффициент пропускной способности термостатического клапана рекомендуется определять, исходя из допустимого диапазона температур обслуживаемого помещения. Например, для жилых комнат по ГОСТ 30494-2011 оптимальные пара- метры внутреннего воздуха находятся диапазоне 20–22 ˚С. Значение Kv в этом случае принимается при Xp = S – 2.
    В помещениях категории 3а (помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды) оптимальный диапазон температур 20–21 ˚С. Для этих помещений значение Kv рекомендуется принимать при Xp = S – 1.
  2. На циркуляционных кольцах системы отопления должны быть установлены устройства (перепускные клапаны либо регуляторы перепада давления), ограничивающие максимальный перепад давления таким образом, чтобы перепад давления на клапане не превысил предельного паспортного значения.

Приведем несколько примеров подбора и установки устройств, для ограничения перепада давления на участке с термостатическими клапанами.

Пример 1. Расчётные потери давления в квартирной системе отопления (рис. 13), включая термостатические клапаны, составляют 15 кПа. Максимальный перепад давления на термостатических клапанах равен 20 кПа (0,2 бара). Потери давления на коллекторе, включая потери на теплосчётчиках, балансировочных клапанах и прочей арматуре примем 8 кПа. В итоге перепад давления до коллектора составляет 23 кПа.

Если установить регулятор перепада давления или перепускной клапан до коллектора, то в случае перекрытия всех термостатических клапанов в данной ветке, перепад на них составит 23 кПа, что превышает паспортное значение (20 кПа). Таким образом, в данной системе регулятор перепада давления или перепускной клапан должен устанавливаться на каждом выходе после коллектора, и должен быть настроен на перепад 15 кПа.

Рис. 13. Схема к примеру 1

Пример. 2. Если принять не тупиковую, а лучевую систему поквартирного отопления (рис. 14), то потери давления в ней будут значительно ниже. В приведенном примере коллекторно-лучевой системы потери в каждой радиаторной петле составляют 4 кПа. Потери давления на квартирном коллекторе примем 3 кПа, а потери давления на этажном коллекторе – 8 кПа.

В этом случае регулятор перепада давления можно расположить перед этажным коллектором и настроить его на перепад 15 кПа. Такая схема позволяет сократить количество регуляторов перепада давления и существенно удешевить систему.

Рис. 14. Схема к примеру 2

Пример 3. В данном варианте используются радиаторные термостатические клапаны с максимальным перепадом давления 100 кПа (рис. 15). Так же как и в первом примере, примем, что потери давления в квартирной системе отопления составляют 15 кПа. Потери давления на квартирном узле ввода (квартирной станции) 7 кПа. Перед квартирной станцией перепад давления составит 23 кПа. В десятиэтажном здании общую длину пары стояков системы отопления можно принять порядка 80 м (сумма подающего и обратного трубопроводов).

Рис. 15. Схема к примеру

При средних линейных потерях давления по стояку 300 Па/м, общие потери давления в стояках составят 24 кПа. Отсюда следует, что перепад давления у основания стояков составит 47 кПа, что меньше максимально допустимого перепада давления на клапане.

Если установить регулятор на перепад давления на стояк и настроить его на давление 47 кПа, то даже когда все радиаторные клапаны, подключенные к этому стояку, закроются, перепад давления на них будет ниже 100 кПа.

Таким образом, можно существенно снизить стоимость системы отопления, установив вместо десяти регуляторов перепада давления на каждом этаже, один регулятор у основания стояков.

Автор: Жигалов Д.В.

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

valtec.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о