Балансировочные клапаны в системе холодоснабжения

С каждым днём система холодоснабжения увеличивает свою протяжённость и имеет всё более разветвлённую трубопроводную сеть самых различных диаметров и гидросопротивлений. При такой развитой системе необходимо провести в системе гидробалансировку, в противном случае будет нарушен баланс давления и температурного режима.

Неправильное проектирование системы холодоснабжения может привести недостаточному расходу теплоносителя в одном месте и перерасходу в другом. Конечно, проблему можно частично решить и при помощи насоса, но это неизбежно приведёт к излишнему расходу ресурсов в том числе электроэнергии.

Видео:Ручные балансировочные клапаны Danfoss. Гидравлическая балансировка инженерных системСкачать

Использование балансировочных вентилей

Для равномерного распределения и прохождения теплоносителя, а также экономии других ресурсов необходимо использование балансировочных вентилей. При использовании насоса его скорость значительно снижается экономя свой ресурс и электроэнергию. Балансировочные вентили широко применяются в современных технологиях. Примером этому служит их использование для увязки гидравлических систем, создавая правильное гидравлическое сопротивление и минимизируя расход теплоносителя.

Балансировочные вентили в сравнении с дроссельными шайбами обладают рядом преимуществ:

• балансировочный вентиль обладает запирающей функцией;
• возможность вариации гидравлической настройки во время эксплуатации;
• крайне низкая вероятность загрязнения и более простое его устранение;

Балансировочные вентили подразделяют на две основные группы:

• балансировочные вентили с ручной регулировкой. Такие вентили как раз подходят для систем холодоснабжения, вентиляции и кондиционирования.
• балансировочные вентили с автоматической регулировкой. Устанавливаются как на вертикальных, так и на горизонтальных двухтрубных ветвях и используются для удержания постоянной разницы давлений там, где это необходимо.

Как правило балансировочные вентили подбирают в соответствии диаметром трубопровода, на котором будет производиться установка. Точность регулировок и настроек балансировочного вентиля напрямую будет зависеть от правильности его выбора. Основной параметр, на который можно опереться при выборе балансировочного вентиля – это пропускная способность системы.

Видео:Балансировочные клапаны - вебинар 12.08.21Скачать

Что делает балансировочный клапан?

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

Ручной балансировочный клапан

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

Видео:Для чего нужны балансировочные (настроечные) клапаны в системе отопления? - ответ от эксперта ValtecСкачать

Назначение и функции

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

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

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

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

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

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

Балансировочный клапан для системы отопления

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

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

Читайте также: Регулирующий клапан устройство принцип работы

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

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

Общий принцип действия и конструкция

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

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

Конструкция клапана

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

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

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

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

Конструкция одной из моделей балансировочного клапана (видео)

Использование расходометров

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

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

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

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

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

Видео:Балансировочный клапан VT.054Скачать

Виды и отличия

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

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

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

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

Фитинг с регулировкой и расходометром

Не менее важно наличие дополнительных деталей. Краны часто оборудуют:

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

Способы подсоединения

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

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

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

Промышленный балансировочный вентиль с фланцами

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

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

Читайте также: Дэу нексия 8 клапанная гнет ли клапана при обрыве ремня

Лучшие производители

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

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

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

Балансировочный кран Stad

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

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

Видео:Принцип работы Giacomini R206 🆚 Herz STROMAX-R ✌️ Балансировочные статические клапаны 🔆 СравнениеСкачать

Ручные балансировочные клапаны

В отсутствии балансировочных клапанов в системе отопления теплоноситель распределяется неравномерно.

Увязка системы подбором подходящего диаметра трубопровода не может обеспечить оптимального распределения воды, так как типоряд трубопроводов имеет большой шаг между соседними диаметрами трубы.

Как следствие, избытка располагаемого давления потребители, находящиеся ближе всего к тепловому пункту и насосу, получают повышенный расход теплоносителя и перегрев помещений, открывают окна и выбрасывают избытки тепла на улицу.

А потребители находящиеся на большем удалении от источника тепла испытывают нехватку тепла.

В результате отсутствия балансировки возникают следующие проблемы:

• Постоянная перекачка большого объёма теплоносителя — (повышенный износ насоса — если выйдет из строя раньше окончания гарантийного срока его придётся менять)
• Повышенный расход тепловой энергии (увеличение счетов за отопление — как правило расходы ложатся на плечи жильцов)
• Недогрев помещений, удаленных от насоса, недостатка расхода (жалобы жильцов на холод — приведут к вызову специалистов для наладки системы)

Рассмотрим тип систем, в которых допустимо применение ручных балансировочных клапанов.

Это системы с «условно» постоянным расходом, а следовательно, и перепадом давления.

Благодаря такому «постоянству» характеристик и становится возможным применение статических балансировочных клапанов.

К таким системам относятся однотрубные системы отопления, которые характеризуются:

• Высоким постоянным расходом теплоносителя.
• Последовательным подключением отопительных приборов
• Стояки системы не снижают теплоотдачу при отключении отопительных приборов

Переключаемся на следующий слайд, там смотрим для чего нужны РБК в вертикальных однотрубных системах отопления

Установка ручных балансировочных клапанов в однотрубных системах отопления позволяет гасить избытки напора в стояках ближайших к насосу и приводить расход воды в них к расчетным величинам.

Соответственно теплоноситель, перераспределяется в системе, и поступает к тем потребителям, которым его не хватало, уже в нужном объёме.

Помимо однотрубных систем отопления к системам с постоянным расходом могут относиться системы холодоснабжения фанкойлов.

К системам обвязки фанкойлов с постоянным гидравлическим режимом относятся такие, где в узле регулирования установлен трехходовой клапан на разделение потока хладоносителя.

В результате, в такой системе часть расхода заходит непосредственно в теплообменник, а часть уходит через байпас в обратный трубопровод, при этом в магистральном трубопроводе расход не должен изменяться.

Как в однотрубной системе отопления может отличаться сопротивление стояков и располагаемый напор перед ними, так и в системе холодоснабжения фанкойлов может отличаться нагрузка и сопротивление отдельных установок.

В результате на установках с избытками напора при отсутствии балансировочных клапанов будет перерасход и регулирующим клапанам придётся чаще открываться и закрываться для обеспечения требуемой холодоотдачи в помещение.

А на установке где располагаемого напора было достаточно будет не хватать расхода.

Установка ручных балансировочных клапанов позволяет устранить избытки напора, но этого недостаточно для корректной работы системы.

Читайте также: Клапан радиаторный ручной регулировки hr oventrop

Сопротивление байпаса гораздо ниже, чем сопротивление теплообменника фанкойла.

При отключении одного из фанкойлов сопротивление на этом участке значительно снизится.

В результате по байпасу на данном участке будет идти повышенный расход, и для соседних фанкойлов расхода, идущего на всю ветку, будет недостаточно.

Эта проблема устраняется установкой балансировочных клапанов на байпас.

В номенклатуре Данфосс есть следующие типы ручных балансировочных клапанов:

1. Резьбовые MVT и MNT
2. Фланцевые MNF

Рассмотрим подробнее конструкцию и особенности каждого из них

Кроме систем с постоянным расходом таких как однотрубные системы отопления и узлы обвязки фанкойлов с клапанами ручные балансировочные клапаны могут быть применены в обвязках узлов регулирования теплоснабжения.

Ручной балансировочный клапан может быть установлен внутри контура с теплообменником, так как там постоянный расход. Клапан служит для вывода циркуляционного насоса на рабочую точку, скоростной насос не всегда может быть подобран так что бы его напор точно совпадал с сопротивлением теплообменника при расчетном расходе, и балансировочный клапан позволяет привести характеристику циркуляционного контура к требуемым значениям.

Есть ещё ряд схем где могут быть применены ручные балансировочные клапаны, но такое применение не является оптимальным. При большом количестве установок на одной ветке или отсутствии общих регуляторов перепада на ветке, внутри контура будут возникать колебания расхода с которыми придётся справляться клапанам с электроприводом.

В результате в системе будет повышенный расход и энергопотребление в целом, а так же будет поддерживаться менее комфортный климат в помещениях отапливаемых системой с такой обвязкой калориферов.

Есть ещё ряд схем где могут быть применены ручные балансировочные клапаны, но такое применение не является оптимальным. При большом количестве установок на одной ветке или отсутствии общих регуляторов перепада на ветке, внутри контура будут возникать колебания расхода с которыми придётся справляться клапанам с электроприводом.

В результате в системе будет повышенный расход и энергопотребление в целом, а так же будет поддерживаться менее комфортный климат в помещениях отапливаемых системой с такой обвязкой калориферов.

При отсутствии автоматического регулятора перепада на каждом фанкойле/калорифере или группе фанкойле/калорифере авторитет регулирующих клапанов будет крайне низким и в результате не будет обеспечено требуемое качество регулирования тепло- или холодопроизводительности

Для определения настройки ручных балансировочных клапанов требуется:

Для основного циркуляционного кольца заложить минимальную потерю давления на клапане равную 3 кП. Это необходимо для обеспечения минимальной погрешности при измерении расхода через клапан с помощью прибора PFM 5001.

Для всех остальных циркуляционных колец при определении требуемого сопротивления клапана при расчетном расходе следует вычислить потери давления по магистральным трубопроводам и определить невязку между по сопротивлению данного стояка и основного циркуляционного кольца.

Полученный избыточный располагаемый напор в месте установки клапана используется при расчете настройки.

Для определения настройки ручных балансировочных клапанов можно воспользоваться диаграммами, приведенными в техническом описании на данные клапаны.

Для этого проводим линию от точки на шкале расхода через шкалу перепада давления до пересечения с линией Kv, и далее проводим горизонтальную линию до пересечения со шкалами настройки клапанов.

Может оказаться что нам подходит несколько типоразмеров клапанов. В данном случае выбор можно ограничить воспользовавшись следующими рекомендациями

• Типоразмер клапана не должен превышать диаметр трубопровода на который он устанавливается, а так же не должен быть меньше диаметра трубопровода больше чем на 2 типоразмера
  То есть на трубу DN 32 не следует устанавливать клапан DN 40 или DN 15, при этом могут быть выбраны клапаны DN 20, DN 25 или DN 32.
• Не рекомендуется применять клапан настройка которого будет составлять менее 10% от Kvs, так как погрешность ограничения расхода при таких настройках может быть более 10%, как следствие распределение расхода в системе будет некорректным.

🎬 Видео

Автоматический балансировочный клапан Danfoss серии APT. Обзор, технические характеристикиСкачать

Ручные балансировочные клапаны - мастер-классСкачать

БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ КЛАПАНСкачать

как настроить автоматический балансировочный клапан ASV-PV, DanfossСкачать

Разборка автоматические балансировочные клапаны серии ASVСкачать

Балансировочный клапанСкачать

Гидравлическая балансировка системы теплоснабженияСкачать

Устройство и принцип работы балансировочного клапанаСкачать

Запуск двухтрубной системы отопления. Автоматический балансировочный клапан Danfoss APTСкачать

Автоматические балансировочные клапаны Danfoss ASV – как это работает и чем это вам выгодноСкачать

⛲️🔶 Балансировочный клапан Zetkama 447 🎥 видео обзор на клапан балансировочный фланцевый ручнойСкачать

Ручные балансировочные клапаны Danfoss Lenо MSV-BDСкачать

Клапан настроечный – зачем нужен и где устанавливается?Скачать

Ручные балансировочные клапаны Danfoss Гидравлическая балансировка инженерных систем mp4Скачать

Клапан балансировочный BROEN BALLOREX Venturi DRV 4450010S-001003 Ду20S Ру25 резьбовой латунныйСкачать