Настройка балансировочного клапана выполняется для дросселирования определённого давления, либо для ограничения заданного расхода.
В случае с дросселированием избытка напора в обвязке клапана должны быть установлены манометры и настройка производится вращением настроечной рукоятки до момента достижения заданного падения давления.
Ограничение расхода балансировочным клапаном выполняют также вращением настроечной рукоятки, но при этом за расходом следят по показаниям счётчика тепла, расходомера, а при их отсутствии с помощью прибора определяющего расход на клапане на основании данных о потерях давления на нём и настроечного положения.
Но в большинстве случаев нет ни счётчика, ни расходомера, ни тем более дорогостоящего прибора, а расход хотя бы приблизительно следует ограничить. В таком случае можно использовать один из косвенных методов определения расхода воды проходящей через балансировочный клапан.
1 Каждому настроечному положению балансировочного клапана соответствует определённая пропускная способность Kv и она приведена в технических характеристиках балансировочных клапанов. Значение Kv численно равно расходу воды с температурой 20°C в м³/ч при котором потери напора на клапане составят 1бар. А зная фактические потери напора на балансировочном клапане (для этого до и после клапана должны быть установлены манометры) и тот факт, что изменение расхода в «n» раз влечёт за собой изменение потерь напора в «n²» раз, не сложно определить фактический расход через клапан.
2 Если речь идёт о системе отопления с известной тепловой мощностью и известны температуры теплоносителя на входе и выходе из неё, расход можно определить по формуле:
G = (3.6 * Q)/(4,19 * (t1 – t2)), кг/ч
- Q – тепловая мощность системы, Вт
- t1 – температура теплоносителя на входе в систему, °C
- t2 – температура теплоносителя на выходе из системы, °C
- 3,6 – коэффициент перевода из Вт в Дж
- 4,19 – удельная теплоёмкость воды кДж/(кг K)
В разделе сайта Расчёты приведена программа расчёта балансировочного клапана, которая выдаст вам процент открытия затвора от полного хода штока, зная количество оборотов от полного закрытия до полного открытия несложно определить на сколько оборотов нужно повернуть маховик, чтобы открыть клапан на рассчитанный ход. Там же вы можете определить необходимый коэффициент пропускной способности для дросселирования заданного расхода при определённых потерях напора на клапане.
В разветвлённых системах с большим количеством циркуляционных колец, настройку балансировочных клапанов следует проводить по специальным методикам, больше о которых вы можете узнать из специализированных изданий компании Danfoss и Tour Andersson.
Большие многоконтурные системы отопления довольно часто сталкиваются с проблемой неравномерного прогрева разных помещений. Теплоноситель протекает по пути наименьшего сопротивления, из-за чего чем дальше от источника тепла, тем меньше расход тепловой энергии, чем рядом с ним. Ручной или автоматический балансировочный клапан для системы отопления (иначе – вентиль) используют, чтобы уровнять расход теплоносителя в разных ветках.
Как работает клапан в системе отопления: во время вращения шпинделя проходное сечение уменьшается или увеличивается, благодаря чему выполняется регулировка. Количество оборотов, от закрытого до открытого, до предельного уровня варьируется от трех до пяти оборотов, в зависимости от того кто является производителем данной продукции. Для поворота штока используется обычный или специальный ключ имеющий форму шестигранника.
По сравнению с радиаторными, магистральные краны имеют другой размер, наклонное положение шпинделя, отличные штуцера, которые необходимы для:
- чтобы при необходимости сливать теплоноситель
- подключения приборов учета и контроля;
- присоединения капиллярной трубки идущей от регулятора давления.
Необходимо упомянуть и то, что не каждой системе нужна балансировка как таковая. К примеру, 2-3 коротких тупиковых ветки, оборудованные 2 радиаторами на каждой, могут тут же войти в нормальный рабочий режим с условием, что диаметр труб подобран точно и между приборами расстояния не очень большие. А сейчас рассмотрим 2 ситуации:
- От котла ведут 2-4 ветки отопления неодинаковой длины, количество радиаторов на каждой составляет от 4 до 10 .
- То же самое, только радиаторы оборудованы термостатическими вентилями.
Так как основная масса теплоносителя всегда протекает по пути с наименьшим гидравлическим сопротивлением, в первом случае большую часть тепла получат первые радиаторы, которые находятся ближе всего к котлу. В случае поступления теплоносителя к этим батареям его не ограничить, тогда стоящие в самом конце батарей получат наименьшее количество тепловой энергии, и таким образом разница между температурными режимами будет составлять от 10°С и более.
Читайте так же: Утеплитель для щелей стен
Для того чтобы самые дальние батареи были обеспечены необходимым количеством теплоносителя, на подводках к ближайшим радиаторам от котла устанавливаются балансировочные вентили. Путем частичного перекрытия внутреннего сечения труб они ограничивают проток воды, тем самым увеличивая гидравлическое сопротивление данного отрезка. Подобным способом подача регулируется и в системах, где есть 5 и более тупиковых веток.
Во втором случае, ситуация несколько сложней. Монтаж радиаторных термостатов дает возможность менять расход воды при необходимости автоматически. На протяженных ветвях с большим количеством приборов отопления, которые оснащены термостатами, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления.
Последние, при помощи капиллярной трубки соединяются с балансовым краном, реагируют на уменьшение ли увеличение расхода теплоносителя в системе и поддерживают в обратке давление на требуемом уровне. Таким образом, теплоноситель равномерно распределяется между потребителями, несмотря на то, что срабатывают термостаты.
Как отбалансировать систему отопления?
Как правило монтажники систем отопления определяют расход теплоносителя в батареях довольно простым методом: количество оборотов балансировочного вентиля делят на количество отопительных приборов и таким образом рассчитывают шаг регулировки. Передвигаясь от последнего радиатора к первому, краны закручивают с полученной разницей оборотов.
Например, одно плечо тупиковой системы оснащено 5 радиаторами с ручными клапанами на 4.5 оборота шпинделя. 4.5 необходимо разделить на 5, в результате у нас получается примерно 0.9 оборота. И таким образом предпоследний прибор необходимо открыть на 3.6 оборота, третий на 2., второй на 1.8 и наконец самый первый на 0.9 оборота.
Читайте так же: Радиатор греется только верхняя часть
Метод является очень приблизительным и учитывает различные мощности радиаторов, и поэтому применяется исключительно только в качестве предварительной настройки с корректировкой во время работы.
Во время проведения установки, необходимо проделывать следующие манипуляции:
- произвести проверку установки системы;
- в месте, где должен быть установлен клапан необходимо нарезать резьбу;
- подготовить к монтажу клапан;
- установить клапан на свое место в системе;
- перед клапаном необходимо установить фильтр.
После того как балансировочный кран в системе отопления установлен, необходимо приступить к процессу его настройки. Данную операцию могут проводить только специалисты, так как она требует дополнительных знаний и приборов.
Пошагово инструкцию по балансировки можно представить следующим образом:
- Все балансировочные клапаны необходимо открыть до предела и вывести систему в рабочий режим, чья температура подачи будет составлять 80°С.
- При помощи контактного термометра необходимо замерить температуру всех отопительных приборов.
- Для того чтобы устранить полученную разницу необходимо прикрыть краны первых и средних батарей, конечные трогать не нужно. Ближний радиатор отопления необходимо открыть на 1 -1,5 оборота, а средние – на 2-2,5.
- Системе потребуется около 20 минут для адаптации под новые настройки, после чего необходимо снова произвести замеры. Главной задачей является достижение минимальной разницы температур между ближайшим и дальним радиаторами.
Примечание. Погода и уличная температура не имеют значения, важной характеристикой является только разница при нагреве батарей.
Монтаж балансировочных клапанов нужен для больших систем отопления. Они помогают оптимально распределять теплоноситель по всем контурам. Для такого оборудования правильная работа достигается правильным монтажом и настройкой. Установка клапанов должна быть обдумана еще только при проектировании системы.
Владельцу дома, который занимается самостоятельной установкой оборудования для отопительной системы, непременно придется столкнуться с балансировкой. Ее довольно просто осуществить, если на всех приборах кроме последнего стоят балансовые краны.
Оптимальным выбором будут модели, которые можно легко отрегулировать отверткой или ключом, а не при помощи пластиковой рукоятки до которой могут добраться дети. Возможно, в зимний период придется корректировать положение шпинделей, так как теплопотери в помещениях бывают разными.
Совет: не нужно делать резких движений, а краны в холодных комнатах открывать потихоньку на ¼ оборота.
Балансировочный клапан или балансировочный вентиль. А так же, рассмотрим автоматические балансировочные клапаны для стабилизации перепада давления.
В этой статье Вы поймете, для чего служит данное устройство и как применить его на практике. Рассмотрим схемы. Принцип работы ручного и автоматического клапана.
Балансировочный клапан – это устройство или вид водопроводной арматуры, предназначенный регулировать проходимое сечение для пропуска жидкости заданного расхода. Но не стоит полагать, что расход этот будет постоянным. Он будет меняться в зависимости от разницы перепада давления на Балансировочном клапане. То есть чем оно больше, тем расход выше.
Для автоматических балансировочных клапанов при определенной схеме достигается стабилизация расхода. О них поговорим ниже.
Для того, чтобы регулировать расход в автоматическом режиме, следует устанавливать специальные "регуляторы расхода".
Другими словами. Балансировочный клапан предназначен, чтобы регулировать местное гидравлическое сопротивление.
Если смотреть глазами специалиста по гидравлике, то это устройство регулирует местное гидравлическое сопротивление. То есть, как это происходит? Происходит так: Обычное регулирование увеличение или уменьшение проходимого сечения через клапан. Тем самым это сечение создает гидравлическое сопротивление и если сечение уменьшать, то гидравлическое сопротивление, будет увеличиваться. А если сечение увеличивать, то гидравлическое сопротивление будет уменьшаться. При уменьшении проходимого сечения – расход падает.
Обычно это простое не прихотливое механическое устройство. Служит бесперебойно.
Существуют разные модификации балансировочных вентилей.
Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана?
Если Вам жалко денег на балансировочный клапан, то можете воспользоваться обычным краном для регулировки проходимости. Но балансировочный клапан отличается тем, что на нем можно сделать, более плавную регулировку проходного сечения. А обычным краном можно делать регулировку, но она получиться более грубой и не точной. Все зависит от точности, которую вы хотите получить. Можно например, купить шаровый кран с длинным рычажным переключателем и тоже пытаться настраивать приводя рычаг под различным градусом поворота. А еще у балансировочного клапана имеются специальные входы, которые дают возможность делать замеры по расходу.
А вы знаете, что вентиль обратного потока для радиаторной системы служит для регулировки гидравлического сопротивления. Данный клапан можно вполне назвать балансировочным клапаном!
Если посмотреть на изображение, то видно еще какие то "прибомбасы" 🙂
Эти прибомбасы (Штуцеры для замеров или всякие соединительные резбы), нужны для того, чтобы подключить специальный прибор, который дает возможность делать замеры.
Читайте так же: Как запустить отопление с закрытой системой
Измерительный прибор PFM 3000 предназначен для измерения перепада давлений, расхода и температуры, а также для проведения гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения. Прибор PFM 3000 легок и малогабаритен. Это достигнуто за счет компактного размещения датчиков давления внутри корпуса прибора. Удароустойчивый и водонепроницаемый корпус защищает датчики от воздействия окружающей среды и позволяет использовать PFM 3000 в сложных климатических условиях. Входящие в комплект переходники позволяют подключать PFM 3000 к любому типу ниппелей. В комплектацию прибора входят: цифровой термометр, кабель для подключения прибора к компьютеру (USB) а также CD с программным обеспечением. Эти опции позволяют использовать PFM 3000 для гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения любой разветвленности.
Автоматический балансировочный клапан
Автоматические балансировочные клапаны применяются для поддержания постоянной разности давлений между подающим и обратным трубопроводами регулируемых систем, для обеспечения постоянного расхода или стабилизации температуры перемещаемой по трубопроводу среды. Например:
Автоматические балансировочные клапаны серии ASV Danfoss используют для обеспечения автоматической гидравлической балансировки систем отопления и охлаждения. Автоматическая балансировка системы – это поддержание постоянного перепада давления при изменении нагрузки (и, соответственно, расхода) от 0 до 100%. Использование клапанов серии ASV позволяет избежать сложностей при вводе системы в эксплуатацию, необходимо только установить клапаны. Автоматическая балансировка системы при любых нагрузках обеспечивает значительную экономию энергии.
Клапан ASV-PV устанавливают на обратном трубопроводе совместно с клапаном-партнером на подающем трубопроводе.
В качестве партнёров рекомендуется использовать клапаны ASV-M/ASV-I для типоразмеров от DN 15 до DN 50 и клапаны MSV-F2 для типоразмеров от DN 65 до DN 100.
Что такое перепад давления между двумя точками?
Рассмотрим пример: Допустим, у нас на подающем и обратном трубопроводе стоят манометры, который показывают давление в этих точках. Перепадом будет являться значение, которое равно разнице между двумя манометрами. То есть, если на манометре показывает 1,5 Bar, а на другом 1,6 Bar, то перепад равен 0,1 Bar.
Поэтому автоматический балансировочный клапан стабилизирует эту разницу между двумя точками. Автоматический балансировочный клапан всегда идет в паре, так как необходимо иметь возможность чувствовать эти перепады на двух точках.
Почему этот клапан обозвали балансирующим?
Чтобы это понять, давайте узнаем, что такое баланс!
Баланс – это количественное соотношение, состоящее из двух частей, которые должны быть равны друг другу, так как представляют поступление и расходование одного и того же количества.
То есть, если у Вас имеется в трубопроводе разветвления, и по какому-то из них идет большой расход, а по другому маленький, то в этом случае нужен балансирующий клапан, чтобы поджать проход жидкости, на трубопроводе с большим расходом для того, чтобы уровнять эти расходы.
Балансировочный клапан можно не ставить там, где маленький расход по контуру. То есть балансировочный клапан нужен для того, чтобы создать сопротивление на каком-либо контуре, чтобы уровнять потоки.
Теоретический график балансировочного клапана. (Перепад созданный на самом клапане – разница перепада созданная на входе и выходе балансировочного клапана).
Чтобы понять этот график, давайте рассмотрим схему:
Перепад равен М1-М2. Перепад равен разнице между манометрами.
Если мы будем плавно увеличивать мощность насоса, то получим такой график:
А давайте теперь рассмотрим график для автоматического балансировочного клапана:
В этой схеме радиатор представлен как нагрузка. Можно за место радиатора поставить распределительный коллектор со множеством контуров.
По графику видно, что напор на выходе становится стабилизированным, если напор насоса достигает или превышает стабилизирующий порог.
Таким образом, что получается? Получается то, что мы получаем идеальную стабилизацию напора для наших контуров.
Что дает нам стабилизация напора? Дает возможность иметь постоянный расход, который не зависит, от перепадов мощностей насосов. То есть, автоматический балансировочный клапан не допускает превышение перепада давления, тем самым не дает возможности перерасхода теплоносителя. Также при стабильном неизменном напоре происходит постоянно не изменяющийся расход теплоносителя. Но только в условиях, если ваш контур имеет постоянное гидравлическое сопротивление. Если Ваш контур отопления имеет динамически изменяющееся гидравлическое сопротивление, то расход будет тоже не стабильным. При динамическом изменяющем гидравлическом сопротивлении, Вы хотя бы сможете ограничить перерасход контура.
Также можно стабилизировать перепад давления с помощью Перепускных клапанов.
Для тех, кто хочет понять более подробно про гидравлическое сопротивление клапанов и давления, то рекомендую ознакомиться с моим лично разработанным разделом по гидравлике и теплотехнике. Там Вы найдете полезные гидравлические и теплотехнические расчеты. Изучив мои статьи по Гидравлике и теплотехнике, Вы точно научитесь понимать, как производить гидравлический расчет водоснабжения и отопления.
Источник: