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

DN клапана	1/2»
Значение коэффициента пропускной способности Kv при Xp; м3/ч	S – 1	0,35
	S – 1,5	0,45
	S – 2	0,63
	S – 3	0,9
Kvs; м3/ч	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 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 м

3/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.

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

Термостатический клапан для радиатора отопления: описание, принцип работы

Современные конструкции батарей отопления принято дополнять элементами и механизмами, которые отвечают за регулировку определенных параметров. В зависимости от того, какова разновидность радиатора, а также вариант используемого теплоносителя, могут применяться разные регуляторы температуры.

Когда требуется установка термостата

Термостатический клапан для радиатора отопления сегодня стал более распространён, чем остальные. Его устанавливают, когда количество секций батареи больше, чем требуется, а также в тех случаях, когда есть необходимость экономить на отоплении, ведь температура за окном редко бывает стабильной. При наличии термостата температура теплоносителя не будет влиять на климат в помещении, этот параметр сможет регулировать человек.

Описание термостатического клапана

Термостатический клапан для радиатора отопления состоит из двух частей: термостатической головки и клапана. Изготавливается прибор обычно из латуни. Корпус перекрывает трубу, тогда как верхняя часть представляет собой продолжение нажимного штока с пружиной. Если нажать на термостатическую головку, то она будет воздействовать на шток, и чем большее давление на пружину будет оказано, тем сильнее окажется перекрыт клапан.

Работа узлов клапана

Термостатическая головка имеет чувствительный элемент, расположенный в полости, заполненной жидкостью или газом. Нагреваясь, термочувствительная среда начинает увеличиваться в объеме, выталкивая элемент вперед. Он оказывает влияние на шток, а после – на перекрывающий клапан. В качестве дополнительного узла термостатической головки выступает заглушка, которая имеет вид рукоятки. На неё нанесена шкала режимов. Для точной установки параметров имеются электронные регуляторы.

Принцип работы

Если вам необходим термостатический клапан для радиатора отопления, принцип работы этого устройства вы обязательно должны рассмотреть. Он основывается на следующей схеме. При изменении температуры воздуха или теплоносителя среда, где располагается термочувствительный элемент в головке, реагирует на процесс. На нажимной шток оказывается давление чувствительным элементом, первый из которых поднимается или опускается, что зависит от параметров температуры.

Когда клапан опускается, он перекрывает поток воды, поэтому в батарее снижается скорость циркуляции, приток тепла оказывается не столь интенсивным. Следствием является снижение объема воды в системе, что влечет уменьшение теплоотдачи радиатором инфракрасного излучения. Все это становится следствием уменьшения работы головки клапана.

Термостатический клапан для радиатора отопления может быть механическим. Он работает по принципу регулировки процесса со стороны человека, это позволяет снизить или увеличить поток воды. Когда регулятор поворачивается, удается установить нужное значение на электронной панели, изменяется работа термостатической головки ведь исходное значение давления устанавливается и влияет на чувствительный элемент. Принцип функционирования описываемого устройства довольно прост, однако, для правильной работы необходимо соблюдение правил монтажа, техники безопасности и регулировки автоматической работы.

Разновидности термостатических клапанов

Термостатический клапан для радиатора отопления в зависимости от способа регулировки может быть автоматическим или ручным. В последнем случае речь идет о механических устройствах, которые при работе предполагают необходимость вмешательства со стороны человека. Оператор должен поворачивать механизм, уменьшая диаметр протока для достижения нужной температуры. Более совершенной конструкцией обладают автоматические модели: ручной регулировки они не требуют, фиксируя снижение температуры воды или воздуха, уменьшая или увеличивая поток теплоносителя при этом.

Разновидности термостатов по типу наполнителя сильфона

Термостатический клапан для радиатора отопления, фото которого вы сможете рассмотреть в статье, классифицируется по типу наполнителя сильфона на газонаполненные и жидкостные устройства. Довольно чувствительными на отклонения от нормы являются жидкостные термостаты, которые способны в течение короткого времени передать импульс на механизмы головки.

Более современными являются газонаполненные термостаты, которые работают за счет давления газа, располагающегося в дальней точке от горячей воды и клапана, поэтому они способны максимально точно улавливать значения температуры и воздуха.

Инструкция по установке

Термостатический клапан для радиатора отопления, инструкция по монтажу которого будет представлена ниже, может быть смонтирован вами самостоятельно. В зависимости от того, какова схема отопительной системы, к радиатору по-разному подводятся трубы подачи горячего теплоносителя. Это указывает на то, что заглушки и регулировочные клапаны должны располагаться в разных местах.

Перед началом установки следует перекрыть подачу воды к радиатору и слить весь ее объем. Если предстоит работать с однотрубной системой, то теплоноситель будет идти по одной трубе, а отопительные приборы подключаются последовательно. В верхнюю часть радиатора заходит труба и подходит вода. Она протекает через установку, вытекает снизу и входит в главную магистраль.

В этом случае термостат следует расположить на байпасе. Если быть точнее, то на трубе перемычки, которая соединяет обратную и прямую трубу прибора, обеспечивая перемещение теплоносителя после перекрытия напора термостатом. Изготовление перемычки может быть осуществлено своими руками. Для этого к стальным трубам необходимо приварить 8-см трубу, однако предварительно в нужных местах следует подготовить отверстия.

Работа с двухтрубной системой

Термостат должен устанавливаться на трубу подачи, если речь идет о двухтрубной системе, где для притока используется одна труба, а для отвода – другая. В этом случае перемычка не потребуется. Термостатический клапан для радиатора отопления – это прибор, который будет максимально эффективен, если предстоит работать с индивидуальной системой отопления. Однако значительного эффекта можно добиться и в условиях централизованной системы, при этом важно наличие счетчика горячей воды, что позволит экономить.

Описание термостатических клапанов некоторых производителей

Термостатический клапан для радиатора отопления «Прадо» используется для автоматической регулировки расхода воды через отопительный прибор, на что влияет температура воздуха. Такое оборудование позволяет поддерживать температуру в помещении с точностью до 1 °С. Эксплуатация прибора должна осуществляться в закрытых помещениях с естественной вентиляцией, при этом температура окружающего воздуха должна варьироваться в пределах от -15 до +50 °С. Максимально возможный уровень влажности составляет 85 %, что верно, если температура находится в пределах +25 °С.

Не следует использовать данный прибор в условиях системы безопасности АЭС. Не должен эксплуатироваться он и в средах, которые содержат агрессивные компоненты, газы в концентрациях, а также в пыль, что может разрушить металлы.

Термостатический клапан для радиатора отопления «Данфосс» тоже достаточно распространен. Он способен регулировать мощность радиатора, работая бесшумно и не засоряясь даже в сильно загрязненных системах. Корпус таких приборов изготавливается из чистой латуни, которая в процессе производства покрывается никелем.

Изделия серии RA-NCX изготавливаются в хромированном корпусе. При необходимости автоматизации работы системы отопления обе вышеописанные серии можно использовать в тандеме. Сюда следует отнести клапаны с термостатическим приводом. Термостатические клапаны «Данфосс» имеют в конструкции стабилизатор потока, который обеспечивает низкие шумовые характеристики. Даже если перепады давления окажутся высоки, данная характеристика сохранится.

Если вы выбираете термостатический клапан для радиатора отопления, какие лучше, непременно стоит решить. Например, клапаны компании «Данфосс» в наименьшей степени подвержены «залипанию» клапана. Этот эффект представляет собой прикипание конуса к седлу, когда контакт длится продолжительное время или клапан находится в закрытом состоянии. Для клапанов жидкостного типа усилие на закрытие очень большое. Если же вами будут использоваться термостаты «Данфосс» с газовым наполнением, то при повышении температуры усилие на закрытие почти не происходит ведь газовый конденсат попросту испаряется. Это и правильный подбор материалов седла клапана и конуса сводит вероятность «залипания» к минимуму.

Почему стоит выбрать клапан «Данфосс»

Вышеописанный клапан от компании «Данфосс» оптимизирован для работы, поэтому ход штока у него увеличен в 1,5 раза. Внушительное перемещение этого элемента и большое проходное сечение способны снизить вероятность засорения клапана. Обслуживать такие приборы довольно просто. Они имеют достаточно низкую стоимость, но позволяют сокращать расходы на обслуживание системы за счёт усовершенствованной конструкции.

Клапаны обладают единым окном настройки производительности с увеличивающимся сечением. Если проводить сравнение с моделями других производителей, то у них окно настройки – это набор круглых отверстий. Если грязь забьет одно из них, то будет необходимо разобрать клапан для прочистки. А вот в случае с клапаном «Данфосс» при возникновении подобной ситуации достаточно будет лишь повернуть кольцо настройки, не разбирая прибор и не используя дополнительные инструменты.

fb.ru

Термостатические клапаны — Heiz.ru

Радиаторные регуляторы температуры – термостаты – выполняют две важные функции: обеспечивают комфортную температуру в помещении и следят за экономией тепловой энергии. Установка термостатов возможна как на одном отдельно взятом радиаторе, так и на ветке подающей теплоноситель к нескольким отопительным приборам. Комфортные условия достигаются поддержанием заданной температуры воздуха в помещении, а также возможностью задавать дневной и ночной режимы. Теплоноситель начинает циркулировать в радиаторе только при снижении температуры в помещении ниже заданной, что приводит к экономии тепловой энергии до 30%!

   Как же работают радиаторные термостаты и какие виды термостатов существуют?

Рассмотрим устройство простейшего радиаторного термостата, обычно это два элемента — термостатическая головка (1) и термостатический клапан (5). Принцип работы его следующий: при увеличении температуры в помещении чувствительный элемент (2) в термостатической головке расширяется и передает давление через стержень (3) на шток (6) буксы (4) клапана (5), тем самым отверстие в термостатическом клапане перекрывается и поток теплоносителя уменьшается. Тепло не поступает в радиатор и следовательно температура в помещении не растет.

Бренд HERZ предлагает несколько видов термостатических клапанов для подключения к радиаторам: TS-90 – простой клапан для двухтрубных систем, TS-90-V– клапан со скрытой предварительной гидравлической настройкой, TS-98-V – клапан с открытой предварительной гидравлической настройкой, TS-E – клапан с увеличенным проходом для однотрубных и гравитационных систем, Calis-TS — 3х ходовой клапан для систем с байпасом
Простейший из термостатических клапанов для двухтрубных систем —  TS-90 — клапан без предварительной настройки; при смонтированной термостатической головке пропускная способность клапана варьируется в пределах от 0 до 1 м3/час. Для того чтобы гидравлически увязать радиаторы на одной ветке, в паре с таким клапаном на подаче следует применять запорно-регулирующий вентиль RL-5 на обратке.		Термостатический клапан HERZ TS-90 в разрезе
Термостатический клапан HERZ TS-98-V в разрезе		Клапаны TS-90-V и TS-98-V имеют возможность предварительной гидравлической настройки: посредством муфты, внутри которой ходит шток клапана, можно задать максимальное значение пропускной способности, тем самым, ограничив расход теплоносителя через радиатор.             Отличие клапанов TS-90-V и TS-98-V состоит в способе преднастройки: у первого она скрытая, у второго — открытая.
Скрытая преднастройка осуществляется при помощи специального ключа 1680967, что защищает систему от несанкционированного вмешательства и, как следствие, от разрегулировки системы.            Использовать данные клапаны рекомендуется в жилищном строительстве, где высок риск вмешательства жильцов в гидравлическую увязку на стояках.		Термостатический клапан HERZ TS-90-V в разрезе
Термостатический клапан HERZ TS-E в разрезе		Для термостатирования в однотрубных системах отопления служит TS-E — клапан с увеличенным проходом. Диапазон пропускной способности у клапана составляет от 0 до 5,1 м3/час, что позволяет использовать его в безнапорных системах.           Совместно с клапаном рекомендуется использовать термоголовку 1726200, которая предусматривает увеличенный ход штока клапана при термостатировании, что приводит к увеличению процента затекания теплоносителя в прибор отопления.
Можно ли использовать в однотрубной системе отопления клапаны для двухтрубной системы, ведь они дешевле? Термостатические клапаны для двухтрубной системы не рекомендуется использовать в однотрубной т.к. у клапанов для двухтрубной слишком маленькое отверстие для прохода теплоносителя, и возможна ситуация когда весь теплоноситель пойдет в байпас, минуя радиатор.
Линейка продукции Герц затрагивает не только новое строительство, но также и модернизацию существующих систем отопления. Например, для регулирования температуры помещения в системах с однотрубной стояковой разводкой с использованием байпаса могут применяться трехходовые клапаны HERZ.
Клапан Calis-TS осуществляет регулирование и распределение теплоносителя в узле «прибор-байпас» следующим образом: если температура в помещении достигла заданного уровня (выставляется на термоголовке), то поток теплоносителя направляется в байпас, как только температура упала — байпас перекрывается (но не полностью) и основной поток устремляется в прибор отопления.          Установка клапанов Calis-TS в существующую систему отопления (при этом, не меняя трубы, радиаторы, прочую арматуру) позволяет добиться значительной экономии тепла в отдельно взятом здании.		Термостатический клапан HERZ Calis TS

Возврат к списку

www.heiz.ru

Трехходовой термостатический клапан для отопления. — СамСтрой

В процессе проектирования отопительной системы производится расчет необходимой мощности тепловых приборов. Так удается обеспечить в помещениях комфортные условия проживания. Однако, могут присутствовать внешние факторы, из-за которых температурные условия в доме могут изменяться. Чтобы поддерживать заданную температуру в помещении, нужно регулировать температуру теплоносителя в отопительном контуре. Для этой цели предназначен трехходовой клапан для отопления. За счет применения терморегулятора управление температурным режимом становится более удобным.

Еще одним предназначение такого клапана является распределение теплоносителя по разным контурам. Например, в отопительные радиаторы должна поступать вода одной температуры, а в системе «теплого пола» температура теплоносителя должна быть другой. Трехходовой клапан не служит для уменьшения потока рабочей среды, а лишь смешивает несколько потоков в один, сообщая ему заданную температуру. Либо разделяет один поток на два, идущие в разные контуры..

Устройство и работа клапана

Конструктивно трехходовой клапан для отопления с терморегулятором или без него состоит из металлического корпуса с тремя патрубками. Внутри корпуса находится механизм, который осуществляет управление потоками теплоносителя в автоматическом режиме. Данный механизм бывает двух типов:.

1.Седельный. Управляется рабочим штоком, который двигается вверх и вниз. Конец штока выполнен в виде конуса. Внутри клапана имеется седло, которое перекрывается частично или полностью конусным наконечником штока в процессе его перемещения.

2.Поворотный. Регулятором у него служит шар или сектор, имеющий проем для прохода жидкости. Данный шар поворачивается, открывая или перекрывая поток теплоносителя. Принцип работы такой же, как и у обычного шарового крана.

Кратко рассмотрим, как работает трехходовой клапан, имеющий терморегулятор. Температура теплоносителя удерживается краном в заданных пределах. При изменении температуры относительно такого предела происходит изменение объема расширяющейся жидкости (газа), которая находится в терморегуляторе. Жидкость давит на шток, который приоткрывает магистраль с холодной или горячей жидкостью. Тем самым температура вновь выравнивается до заданных показателей.

Виды клапанов

По принципу работы данная арматура подразделяется на 2 типа:

–Смесительный клапан. Имеет 2 входных патрубка и 1 выходной. В один из патрубков подается горячий теплоноситель от котла, а вход второго патрубка соединен с «обраткой». Таким образом, смешивая эти два потока в необходимых пропорциях, добиваются на выходе заданной температуры теплоносителя.

Принцип работы смесительного трехходового клапана

–Разделительный клапан. Он выполняет прямо противоположную работу, разделяя один поток на два контура. Соответственно, у него имеется только 1 вход, но 2 выхода. Такие краны популярны в системах обвязки водонагревателей. Если необходимо разделить поток теплоносителя на 2 части, то без такой арматуры обойтись просто невозможно. Тем более, что можно регулировать количество поступающей в разные контуры жидкости.

Внутренняя конструкция двух типов клапанов заметно различается. В клапане смесительного типа установлен шток с одним перекрывающим элементом, который двигается между двумя подающими патрубками. В разделительном же кране на одном штоке находятся 2 таких элемента. Когда один клапан открывает первый проход, второй клапан автоматически перекрывает второй патрубок.

Управление трехходовым клапаном

Трехходовой клапан для отопления с установленным терморегулятором может управляться вручную или автоматически:

1.Ручное управление. Такой трехходовой термостатический смесительный клапан практически ничем не отличается от обычного шарового крана. Его предназначение выдают лишь 3 патрубка на корпусе. Хозяева помещения самостоятельно могут регулировать степень нагрева радиаторов и системы теплого пола, температуру в других контурах. Для этого достаточно просто повернуть ручку в соответствующее положение. Несмотря на то, что такие краны являются недорогими, пользоваться ими не совсем удобно. Необходимо постоянно следить за температурой теплоносителя и регулировать ее..

2. Автоматическое управление. Такой трехходовой клапан работает без постороннего вмешательства. Достаточно лишь единожды выставить ему настройки. Различают следующие разновидности внешних приводов, управляющих работой крана:

–Самый простой термостатический элемент — расширяющаяся жидкость (газ), которая находится внутри термоголовки. В зависимости от настроек температуры теплоносителя, она изменяет свой объем и давит на шток, отвечающий за поддержание нужной температуры воды в системе. Для контроля температуры воды применяется датчик на трубе с теплоносителем, который соединен капиллярной трубкой с терморегулятором..

Автоматический трехходовой клапан с термоголовкой

–Электропривод (сервопривод) в комплекте со специальным контроллером. Датчик снимает показания температуры теплоносителя и передает их на контроллер. По команде контроллера срабатывает электропривод, изменяющий положение штока внутри крана..

Трехходовой клапан с сервоприводом

Особенности монтажа трехходового клапана

Трехходовой клапан в системе отопления может устанавливаться как при одноконтурном, так и при многоконтурном распределении теплоносителя. Например, такой вариант отлично подойдет для двухконтурной системы, в которой теплоноситель направляется в радиаторы отопления, а также в систему теплого пола.

Установка арматуры особой сложности не представляет. На корпусе крана имеется стрелка, показывающая направление потока теплоносителя в системе. Поэтому установить арматуру неправильно практически невозможно. Единственное, на что необходимо обратить внимание, так это на место расположения клапана. Он должен быть врезан в магистраль до циркуляционного насоса. Это гарантирует нормальную работоспособность отопительной системы.

Расположение трехходового клапана в отопительной системе

Когда выполняется установка трехходового клапана, необходимо следить за тем, чтобы внутрь крана не попали посторонние предметы или мусор. Это требование особенно актуально в том случае, если кран устанавливается сварным способом. Кусочек окалины или капля расплавленного металла способны нарушить нормальную работу крана, а то и вовсе привести к его заклиниванию. Именно поэтому предпочтительней выглядит резьбовое соединение.

Совет: Желательно обеспечить возможность снятия крана с отопительной магистрали для профилактической проверки или ремонта. Такую проверку рекомендуется выполнять перед началом каждого отопительного сезона.

Как выбрать трехходовой клапан

Немаловажным моментом является выбор подходящего трехходового крана. Для того, чтобы сразу выбрать его правильно, не тратя время на последующий обмен, необходимо руководствоваться следующими советами:

1.Предварительно узнайте расход теплоносителя в вашей системе. Это можно взять из документации, прилагаемой к отопительному котлу. Далее можно выбирать клапан по пропускной способности.

2. Способ управления клапаном. Он может управляться вручную или автоматически. Если вам удобнее управлять работой клапана вручную, то выбирайте недорогой трехходовой кран ручного типа. Если предпочитаете автоматику, то определитесь с типом автоматического управления. Например, клапан будет реагировать на температуру теплоносителя или на температуру комнатного воздуха.

Совет: Клапан с автономным терморегулятором обойдется дешевле, нежели модель с электроприводом. Да и безопасность у такого устройства будет выше. Также учтите, что клапан с внешним контроллером — это практически самый дорогой вариант такой арматуры.

3. Диапазон изменяемых температур. Зная температуру теплоносителя, который будет циркулировать в отопительной системе, выбирайте устройство с соответствующими температурными характеристиками.

4. Материал корпуса. Такие краны чаще всего изготавливают из латуни, которая имеет хорошие антикоррозионные свойства. Именно такой материал рекомендован к покупке. Чугунные же краны выпускаются только больших диаметров, поэтому их применение весьма специфично.

5. Диаметр патрубков. Он должен соответствовать диаметру имеющихся в доме отопительных трубопроводов. Тогда не придется дополнительно покупать переходники.

Правильно выбрав и установив трехходовой кран с терморегулятором, вы обеспечите свой дом надежной системой отопления в зависимости от своих потребностей. Тем самым не только будет достигнут максимальный уровень комфорта в доме, но и будут экономиться энергоносители. Такой подход в современном мире является единственно верным во всех отношениях..

samstroy.com