Клапан системы отопления – действиея, виды, плюсы и минусы, монтаж

profiteplo.com

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:

ΔP_к = (V / K_v)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

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 V_о – общий расход, м³/ч, V_р – расход через радиаторы, м³/ч, kv_в – пропускная способность вентиля, м³/ч, kv_т.к. – пропускная способность термостатических клапанов, м³/ч, ΔP_в – перепад давления на вентиле, Па, ΔP_т.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 V_о′ – общий расход в системе после отключения одного термостатического клапана, м³/ч, V_p′ – 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 Q_н – номинальная мощность отопительного прибора, Вт, Δt_ср – средняя температура отопительного прибора, ˚С, t_в – температура внутреннего воздуха, ˚С, V_пр – 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.

© 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

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

Обратный клапан для отопления: принцип работы и типы

Чтобы простимулировать систему отопления на работу с оптимальной эффективностью, важно правильно подобрать все компоненты для контура, начиная выбором оптимального котла и заканчивая приобретением необходимой трубной арматуры. Несмотря на разницу в стоимости, конструкции и назначении, каждый элемент в контуре осуществляет определенные функции, и некорректный подбор любой детали может привести к выходу из строя всей системы отопления.

Зачем нужен обратный клапан?

Одним из обязательных элементов любой системы является клапан обратный для отопления, который используют в контуре для регулирования направления циркуляции теплоносителя. Покупателям доступны на рынке различные модели, которые отличаются по способу использования и конструктивным особенностям. Хотя большинство обывателей имеют общее представление о назначении клапана в системе отопления, этот вид арматуры выполняет важные функции и позволяет предотвратить серьезные аварии, спровоцированные изменением тока воды из-за скачков давления или завоздушенности батарей.

Принцип работы

Функциональный обратный клапан для отопления купить который можно в строительном магазине, хоть и отличается по конструкции в зависимости от модели, но все же может иметь одну общую деталь с другими приборами. Это – пружина. Она закрывает затвор и является исполнительным механизмом. Сжатие пружины происходит в тот момент, когда условия в системе выходят за рамки приемлемых параметров. Важно подобрать клапан, имеющий упругость и массивность пружины, которые будут соответствовать конкретным условиям системы.

Пружина позволяет держать клапан закрытым. Такое состояние устройства считается нормальным. В процессе тока теплоносителя по системе происходит создание давления, которое помогает жидкости открыть обратный клапан для отопления с естественной циркуляцией и пойти дальше по трубопроводу. О схемах подключения отопления можно прочитать здесь.

Если произойдет непредвиденная ситуация – авария на трубопроводе, гидроудар и пр., то поток не сможет изменить направление движения, поскольку клапан обратный гравитационный для отопления отреагирует на прилив в корпусе и не позволит воде вытечь обратно. Это запорное устройство имеет элементарную конструкцию, но при этом помогает избежать серьезных проблем на контуре.

Типы клапанов

Согласно проектам, подача и обратка в системе отопления могут оборудоваться клапанами разного типа. Они классифицируются по нескольким критериям. Для начала стоит обратить внимание на металл, из которого изготовлен клапан, ведь это отражается на особенностях эксплуатации запорной арматуры. Наиболее востребованными в системе отопления являются клапаны, изготовленные из стали, латуни и чугуна.

Тарельчатый клапан

Отличаются приборы и по особенностям конструкции. В частности, обратный клапан для отопления схема монтажа которого обсуждается в индивидуальном порядке, может иметь тарельчатую конструкцию. Такой прибор характеризуется наличием диска, который перекрывает сечение в контуре при изменении условий в системе. Диск входит в специальное седло с эластичным уплотнителем, а изнутри присоединяется к штоку, свободно перемещающемуся по втулке. Предотвращение паразитных токов в системе может быть осуществлено с использованием проточного или подъемного тарельчатого клапана.

Шариковый клапан

Также существует обратный шариковый клапан для отопления, который мало чем отличается от рассмотренного выше тарельчатого аналога. Кардинальным отличием в конструкции является использование в качестве механического исполнительного органа не диска, а шарика. Он может быть изготовлен из алюминия или каучука и при срабатывании пружины в случае изменения тока воды, шар попадает в седло и закрывает проходное сечение, не позволяя теплоносителю циркулировать в обратном направлении.

Данные клапаны разработаны для установки в стандартных отопительных системах. Однако если в контуре задействованы трубопроводы большого диаметра, то тарельчатый и обратный клапан шаровый для отопления, не смогут гарантировать эффективную защиту.

Двухстворчатый клапан

Специально для труб большого диаметра инженеры спроектировали двухстворчатый клапан. Им может оборудоваться подача и обратка в системе отопления, при этом принцип работы устройства сохранен тот же.

Клапан, оснащенный двумя створками, при нормальных условиях среды открывается от давления теплоносителя.

В случае аварий прибор закрывается створками, которые предотвращают неправильный ток воды. Проходное сечение такого клапана перекрывает специальная ось, к которой и крепятся створки. Стоит отметить, что этот тип запорной арматуры считается самым надежным, поэтому его можно использовать в системах с высоким давлением.

Лепестковый клапан

В системах отопления может быть использован обратный клапан для отопления лепестковый, который также называют гравитационным клапаном. Он оборудован пружиной с малой упругостью, поэтому имеет низкое сопротивление. Некоторые модели и вовсе не оснащаются пружиной, а в процессе работы используют явления, вызванные силой тяжести и давлением потока. Конструкция клапана дополняет подпружиненная створка с уплотнителем, закрепленная в верхней части сечения на оси. Данный клапан может работать лишь при горизонтальном монтаже.

Монтаж обратного клапана в системе отопления

Решая, нужен ли обратный клапан в системе отопления, собственник должен понимать, что это устройство устанавливается не по личной прихоти, а в соответствии с требованиями проекта. Если схема контура предполагает что будет установлен клапан обратный в системе отопления, то его обязательно необходимо грамотно монтировать. Такой тип арматуры, как обратный клапан для отопления цена которого не отличается дороговизной, обычно монтируют в процессе обвязки котла трубопроводом.

Установка клапанов подразумевает монтаж арматуры, которая подобрана по рабочему давлению и температуре теплоносителя.

Также стоит помнить, что положение клапана в системе должно соответствовать рекомендациям производителя, которые можно найти в техническом паспорте изделия. Схема установки клапанов разрабатывается в процессе разработки проекта системы отопления.

Установив электромагнитный клапан для отопления, собственник сможет решить сразу несколько проблем. Во-первых, он защитит контур от аварий, а себя – от непредвиденных расходов, связанных с ремонтом системы. Во-вторых, корректно подобранный и подсоединенный клапан позволит системе работать на пике своей производительности. В-третьих, клапан позволяет различным отопительным приборам в системе взаимодействовать более согласованно. Поэтому гравитационный обратный клапан для отопления купить могут ответственные и рациональные собственники недвижимости, которые обращают внимание на детали и выбирают лучшие решения для своего дома.

spetsotoplenie.ru

устройство и какой выбрать для сброса воздуха и избыточного давления

Доброе время суток, дорогой читатель! Многим жителям многоквартирных домов уже доставили массу неудобств воздушные пробки в системе теплоснабжения. Казалось бы, уже начался отопительный сезон, система водой заполнена, а батареи в некоторых комнатах остаются холодными полностью или частично. Поможет в этом случае, только своевременный сброс скопившегося воздуха из обогревающих приборов. Быстро это можно сделать через воздушный клапан для отопления, который предусмотрительно должен быть установлен в систему ещё во время сборки системы.

Причины и последствия пробок в открытой системе отопления с естественной циркуляцией

Ситуации, когда некоторые радиаторы не прогреваются совсем или прогреваются частично происходит из-за воздуха, скопившегося в приборе. Он является препятствием для полного заполнения всех секций батареи теплоносителем.

Если система отопления открытого типа с естественной циркуляцией, то причинами появления воздушных пробок в ней могут стать:

• несоблюдение уклонов труб во время монтажа;
• заполнение контура водой с использованием расширительного бака;
• мероприятия по ремонту системы и слив из неё воды;
• слишком быстрое заполнение контура водой при пуске системы;
• подача воды при заполнении системы осуществлялась из её верхней точки;
• плохая работа воздухоотводчиков или их отсутствие;
• постепенное выделение пузырьков воздуха из воды при нагреве, что относится к естественным физическим явлениям.

Негативными последствиями завоздушивания системы отопления могут стать:

• плохая циркуляция теплоносителя или её полная остановка;
• снижение эффективности обогрева помещения;
• коррозийное разрушение металла изнутри приборов под воздействием кислорода;
• появление громких звуков в виде булькания и журчания, что нарушает комфортную акустику в жилище.

Причины и последствия пробок в закрытой системе с принудительной циркуляцией

Кроме тех же причин, которые приводят к завоздушиванию открытый контур, на возникновение пробок в закрытой системе отопления могут повлиять и другие причины:

Последствия завоздушивания систем с циркуляцией принудительного типа могут быть более опасными, например:

• может прогореть корпус теплообменника газового котла;
• произойти разрушение целостности контура в местах стыковки элементов;
• треснут от размораживания радиаторы, в которые не поступает горячая вода.

Как избавиться от пробки

Выбор способа сброса воздуха из контура отопительной системы зависит от её конфигурации и особенностей организации циркуляции теплоносителя — естественная или принудительная.

При естественной циркуляции сброс воздуха осуществляется через расширительный бачок, установленный в самом высоком месте. Это возможно, только при условии свободного перемещения воздуха по трубам к месту размещения расширительного бачка. Для этого, в системе обязательно предусмотрен уклон трубопроводов, а на выходе из теплообменника котла монтируется шариковый или электромагнитный обратный клапан.

Системы с режимом принудительной циркуляции и наличием нижней разводки оборудуются воздухосборником в самом высоком месте. Подъём теплоносителя происходит в подающей магистрали в направлении его движения.

Обратный трубопровод в том же направлении имеет уклон, что даёт возможность быстро спустить жидкость при ремонтных работах и после окончания отопительного сезона.

Кроме того, такие системы укомплектовывают кранами — воздухоотводчиками (воздушными клапанами), которые устанавливают в точках, где существует наибольшая опасность образования воздушных пробок.

Для спуска воздуха из батарей, оборудованных ручным клапаном, необходимо:

• выполнить поворот винта запорного узла на пол оборота, до появления шипящего звука;
• оставить кран открытым до момента прекращения шипения и появления из сливного отверстия равномерной струи теплоносителя;
• завернуть запорный винт в первоначальное положение.

При необходимости процедуру повторяют ещё раз, сливая 200 — 500 мл воды.

Что касается алюминиевых радиаторов, то бороться с завоздушиванием в них немного сложнее. Воздух в них появляется намного чаще из-за свойств этого материала усиливать газообразование и требует регулярного спуска.

Виды клапанов

Воздушный клапан — сантехническое устройство, предназначенное для стравливания воздуха из отопительного контура путём отвода их наружу. Выпускается в двух вариантах управления: ручного и автоматического типа.

Автоматический воздухоотводчик

Воздушный клапан автоматического действия состоит из металлического или пластикового корпуса, имеющий форму цилиндра или конуса. В его полости находится поплавок из пластика, который связан через флажок со штоком с затвором игольчатого типа. Для подключения клапана к элементам системы отопления его корпус снабжён резьбовым соединением с уплотнительной прокладкой.

Работа воздушного клапана происходит следующим образом:

• Воздух, попадая в корпус устройства, скапливается в его верхней зоне и постепенно вытесняет жидкость. При этом происходит опускание поплавка.
• При перемещении вниз поплавок приводит в движение шток, а тот в свою очередь увлекает за собой затворный орган. Клапан открывается и начинает стравливать воздух наружу.
• После удаления воздуха вода снова заполняет камеру корпуса прибора, заставляя поплавок переместиться вверх и закрыть сбросное отверстие. До следующего процесса удаления воздуха устройство находится в режиме ожидания.

В комплект некоторых моделей автоматических воздухоотводчиков входит переходник с внутренним подпружиненным клапаном. Его закрытие при демонтаже прибора происходит автоматически.

По конструктивному исполнению автоматические воздушники бывают 3-х видов:

• трубные прямые — для установки на вертикальные стояки;
• трубные угловые — монтируются на горизонтальных участках труб;
• радиаторные — для алюминиевых и биметаллических батарей.

Где ставят клапаны и как монтируют

Для эффективного удаления воздушных пробок клапаны устанавливаться в местах наибольшей вероятности их скопления, а именно в:

• самых высоких точках системы, в которые устремляется более лёгкий воздух;
• на прямом подающем трубопроводе;
• сепараторах, гребёнках;
• в распределительных коллекторах систем «тёплый пол»;
• теплообменнике отопительного котла;
• на каждой линии подачи воды в коллектор;
• перед расширительным бачком;
• на линиях, образующих П — образные петли.

Устанавливается автоматический воздухоотводчик ниппелем вверх, иначе поплавок не будет работать.

Для присоединения к трубе используют клапан — отсекатель. Для ввинчивания воздухоотводчика применяют обычный рожковый ключ, так как корпус снизу имеет форму шестигранника.

Неисправности клапанов и способы устранения

Из-за низкого качества теплоносителя на игле клапана может скапливаться жёсткий налёт соли, который препятствует плотному перекрытию выпускного отверстия и клапан начинает подтекать. Чтобы это исправить необходимо:

• открутить крышку корпуса:
• зачистить запорную деталь и другие элементы узла;
• собрать конструкцию прибора снова.

Ещё одной неисправностью может стать разрушение уплотнительной прокладки между крышкой и корпусом прибора. Вода в этом случае тоже сочится, но уже из-под крышки. Устраняется эта неисправность заменой кольца или дополнительной намоткой ленты — фум на резьбовую часть в корпусе.

Воздушный клапан ручного управления

Ручным воздушным клапаном является кран Маевского. Он представляет собой латунный корпус цилиндрической формы с наружной резьбой и сквозным отверстием, перекрытие которого осуществляется посредством винта с конусообразным концом. Проходное отверстие расположено в центре корпуса, а от него отходит калиброванный канал круглого сечения. При выкручивании винта происходит освобождение прохода в боковой канал, через который скопившийся воздух продвигается к выходному отверстию. После сброса газов винт закручивается в первоначальное положение.

Краны Маевского имеют различия по способу откручивания винта:

• поворачивая головку штока специальным ключом;
• несъёмной рукояткой;
• шлицевой отвёрткой при наличии прямого паза (шлица) на головке штока.

Где правильно поставить и как смонтировать

Кран Маевского устанавливается с торца радиатора, в его верхней точке. Для этих целей батарея перекрывается кранами системы отопления, если таковых не имеется, вода сливается со всего контура. Затем из радиатора откручивается глухая пробка. На её место вкручивается пробка с резьбовым отверстием, а уже в неё вкручивается кран. При этом нужно соблюсти следующие условия:

• спускное отверстие крана должно быть отвёрнуто от стены:
• отводящий канал должен быть немного наклонён вниз, что позволит подставлять ёмкости для слива части воды.

Неисправности и способы устранения

Загрязнённость теплоносителя может привести к непроходимости спускного отверстия. Очистить его можно с помощью обычной иглы, освободив проход от засора.

Если из крана появляется течь, то его лучше сразу заменить.

Не способны держать давление только бракованные изделия или с повреждённой резьбой твёрдыми частицами. В обоих случаях лучшим выходом будет замена крана.

Как правильно выбрать клапан

При выборе модели автоматического воздушного клапана определяют соответствие его рабочих параметров (максимально допустимого уровня температуры и давления) характеристикам отопительной системы. Например, для системы обогрева частного дома высотой до 2 этажей подойдёт воздушник с рабочей температурой до 110ºС и давлением до 7 Бар.

Так же обращают внимание на материал, из которого изготовлен клапан. Желательно, чтобы это была именно латунь, а не дешёвое изделие из силумина, внешне похожего на латунный прибор, но быстро выходящее из строя.

Кран Маевского рекомендуется приобретать от известных производителей, гарантирующих отсутствие брака и как следствие аварийных ситуаций. Самая удобная и безопасная модель, та у которой винт имеет шлицу и откручивается отвёрткой, так как не всегда есть под рукой разводной ключ, а ручку могут повернуть оставшиеся без присмотра дети младшего возраста, что неизбежно приведёт к ожогам.

Своевременный сброс воздуха из системы теплоснабжения продлит срок службы отопительных приборов и поможет обеспечить комфортную температуру в квартире. Подписывайтесь на наш канал и делитесь полезными идеями в социальных сетях.

vseotrube.ru