Регулятор перепада давления | Гид по отоплению

Danfoss ASV-PV, DN15, артикул — 003Z5501.

Регулятор перепада давления представляет собой специальную арматуру, используемую в трубопроводных системах. С помощью данного устройства разница давлений жидкой среды автоматически поддерживается на уровне предварительно заданных значений. Регулирование перепадов осуществляется за счет клапана, проходное сечение которого меняется на основании параметров давления.

Как устроены регуляторы? Конструктивные особенности

Danfoss APT, DN32, артикул — 003Z5704.

Существует два вида регуляторов, которые имеют принципиальные отличия:

1. Для работы регулирующего устройства прямого действия не требуется дополнительный энергоисточник, поскольку управление колебаниями происходит на основе показателей водных масс. В данном случае клапан открывается в момент определенного несоответствия оптимальным параметрам давления. Этот процесс осуществляется с быстротой, соответствующей скорости происходящих в системе изменений параметров.
2. Регуляторы непрямого действия могут работать исключительно при наличии отдельно подключенного энергоисточника. Функцию измерительных элементов в таких устройствах выполняют датчики в количестве двух штук, посредством которых поступает передача сигнала по направлению к контроллеру. В свою очередь, управляющее устройство формирует сигнал, посылаемый регулирующему клапану.

Danfoss ASV-PV, DN20, артикул — 003Z5501.

Несмотря на то, что изделия непрямого действия характеризуются, как высокоточные устройства, их достаточно редко используют. Это объясняется, прежде всего, завышенной стоимостью и конструктивной сложностью таких устройств.

Автоматический регулятор перепада давления прямого действия состоит из:

• задатчика, в роли которого выступает пружина. Некоторые устройства оснащаются пневмомеханизмами или приспособлениями рычажного типа;
• двух импульсных линий, расположенных непосредственно под корпусом самого клапана или вмонтированных в трубы;
• измерителя в виде мембраны. В некоторых случаях используется сильфон или поршневой элемент.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Клапаны регуляторов делятся на разгруженные и неразгруженные. Кроме того, они бывают как одно-, так и двухседельными. При этом любое из этих устройств может быть подключено к трубопроводу посредством резьбового или фланцевого соединения, а также методом приваривания патрубков.

Принцип работы регулятора перепада давления

В настоящее время преимущественно применяются регуляторы мембранного типа. Внутри такого устройства располагается камера с установленной по центру мембраной, которая соединяется с затвором клапана. За счет ее смещения в любую из сторон меняется положение затвора, в результате чего количество протекающих через регулятор водных масс сокращается или увеличивается. Воздействие на мембрану осуществляется посредством двух импульсных линий, по которым поступают сигналы, идущие из подающей трубы и «обратки». Реагирующая на разные показатели давлений пружина сжимается, воздействуя, таким образом, на мембрану, занимающую определенное положение.

Danfoss ASV-PV, DN25.

Область применения

Современные регуляторы перепада давления наиболее часто используют в водяных системах теплоснабжения с гидравлическим режимом. Наличие такого устройства позволяет добиться максимально стабильного давления в трубах, задействованных в работе тепловой сети. В условиях правильной установки устройства отопительное оборудование будет надежно защищено от нулевого расхода, связанного с перезапуском системы.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Автоматические регуляторы практически не нуждаются в техническом обслуживании. При относительно несложных манипуляциях, связанных с настройкой устройств, они способны поддерживать заданные параметры с достаточно высокой точностью.

Видео

 

Регулятор давления отопления|Устройство регулятора давления

       Здравствуйте, друзья! Эта статья написана мной в соавторстве с Александром Фокиным, начальником отдела маркетинга ОАО «Теплоконтроль», г.Сафоново, Смоленская область. Александр отлично знаком с устройством и работой регуляторов давления в системе отопления.

      В одной из самых распространенных схем для тепловых пунктов здании – зависимой, с элеваторным смешением, регуляторы давления прямого действия РД «после себя» служат для создания необходимого напора перед элеватором. Рассмотрим немного, что представляет собой регулятор давления прямого действия. Прежде всего, нужно сказать, что регуляторы давления прямого действия не требуют дополнительных источников энергии, и в этом их несомненное достоинство и преимущество.

      Принцип работы регулятора давления состоит в уравновешивании давления пружины настройки и давления теплоносителя, предаваемого через мембрану (мягкую диафрагму). Мембрана воспринимает импульсы давления с обеих сторон и сопоставляет их разницу с заданной, устанавливаемой посредством соответствующего сжатия пружины гайкой настройки.

      Каждому числу оборотов соответствует автоматически поддерживаемый перепад давлений. Отличительная особенность мембраны в регуляторе давления после себя – это то, что по обе стороны мембраны воздействуют не два импульса давления теплоносителя, как у регулятора перепада давлений (расхода), а один, а со второй стороны мембраны присутствует атмосферное давление.

       Импульс давления РД «после себя» отбирается на выходе из клапана по направлению движения теплоносителя, поддерживая заданное давление постоянным в точке отбора этого импульса.

При увеличении давления на входе в РД, он прикрывается, защищая систему от избыточного давления. Установку РД на требуемое давление осуществляют гайкой настройки.

       Рассмотрим конкретный случай. На входе в ИТП давление 8 кгс/см2, температурный график 150/70 °С, и мы предварительно сделали расчет элеватора и просчитали минимально необходимый располагаемый напор перед элеватором, эта цифра получилась у нас равной 2 кгс/см2. Располагаемый напор — это разница давлений между подачей и обраткой перед элеватором.

      Для температурного графика 150/70 °C минимально необходимый располагаемый напор, как правило, в результате расчета получается 1,8-2,4 кгс/см2, а для температурного графика 130/70 °С минимально необходимый располагаемый напор обычно составляет 1,4-1,7 кгс/см2. У нас напомню, получилась цифра 2 кгс/см2, и график — 150/70 °С. Давление в обратке — 4 кгс/см2.

      Следовательно, чтобы добиться необходимого просчитанного нами располагаемого напора, давление перед элеватором должно быть 6 кгс/см2. А на вводе в тепловой пункт, давление у нас, напомню, 8 кгс/см2. Значит, РД у нас должен сработать так, чтобы сбросить давление с 8 до 6 кгс/см2, и держать его постоянным «после себя» равным 6 кгс/см2.

      Подходим к основной теме статьи – как выбрать регулятор давления для данного конкретного случая. Сразу поясню, регулятор давления выбирают по пропускной способности. Пропускная способность обозначается как Kv, реже встречается обозначение KN. Пропускная способность Kv считается по формуле: Kv = G/√∆P. Пропускную способность можно понимать как способность РД пропускать необходимое количество теплоносителя при наличии нужного постоянного перепада давлений.

      В технической литературе встречается также понятие Kvs – это пропускная способность клапана в максимально открытом положении. На практике зачастую наблюдал и наблюдаю, РД подбирают и затем приобретают по диаметру трубопровода. Это не совсем верно.

       Производим далее наш расчет. Цифру расхода G, м3/час получить несложно. Она рассчитывается из формулы G = Q/((t1-t2)*0,001). Необходимая цифра Q у нас есть обязательно, в договоре теплоснабжения. Примем Q = 0,98 Гкал/час. Температурный график 150/70 С, следовательно t = 150, t2 = 70 °С. В результате расчета у нас получится цифра 12,25 м3/час. Теперь необходимо определить перепад давлений ∆P. Что в общем случае обозначает эта цифра? Это разница между давлением на входе в тепловой пункт (в нашем случае 8 кгс/см2) и необходимым давлением после регулятора (в нашем случае 6 кгс/см2).

Производим расчет.
Kv = 12,25/√(8-6) = 8,67 м3/час.
В технико — методических пособиях рекомендуют эту цифру умножать еще на 1,2. После умножения на 1,2 получаем 10,404 м3/час.

      Итак, пропускная способность клапана у нас есть. Что необходимо делать дальше? Дальше нужно определиться РД какой фирмы вы будете приобретать, и посмотреть технические данные. Скажем, вы решили приобрести РД-НО от компании ОАО Теплоконтроль. Заходим на сайт компании http://www.tcontrol.ru/ , находим необходимый регулятор РД-НО, смотрим его технические характеристики.

        Видим, что для диаметра dу 32 мм пропускная способность 10 м3/час, а для диаметра dу 40мм пропускная способность 16 м3/час. В нашем случае Kv = 10,404, и следовательно, так как рекомендуется выбирать ближайший больший диаметр, то выбираем — dу 40 мм. На этом расчет и выбор регулятора давления считаем законченным.

        Далее я попросил Александра Фокина рассказать о технических характеристиках регуляторов давления РД НО ОАО «Теплоконтроль» в системе отопления.

         Касаемо, РД-НО нашего производства. Действительно раньше была проблема с мембранами: качество российской резины оставляло желать лучшего. Но уже года 2 с половиной мы делаем мембраны из материала компании EFBE (Франция) — мирового лидера в области производства резинотканных мембранных полотен. Как только заменили материал мембран, так сразу фактически прекратились жалобы на их разрыв.

      При этом хотелось бы отметить один из нюансов конструкции мембранного узла у РД-НО. В отличие от представленных на рынке российских и импортных аналогов мембрана у РД-НО не формованная, а плоская, что позволяет при ее разрыве заменить на любой сходный по эластичности кусок резины (от автомобильной камеры, транспортерной ленты и т.д.).

      У регуляторов давления других производителей, как правило, необходимо заказывать именно «родную» мембрану. Хотя честно стоит сказать, что разрыв мембраны особенно при работе на воде температурой до 130˚С — это болезнь, как правило, отечественных регуляторов. Зарубежные производители изначально используют высоконадежные материалы при изготовлении мембраны.

Сальники.

       Изначально в конструкции РД-НО было сальниковое уплотнение, представлявшее собой подпружиненные фторопластовые манжеты (3-4 штуки). Несмотря на всю простоту и надежность конструкции, периодически их приходилось поджимать гайкой сальника, чтобы предотвратить утечку среды.

      Вообще, исходя из опыта, любое сальниковое уплотнение имеет склонность к потере герметичности: фторкаучук (EPDM), фторопласт, политетрафторэтилен (PTFE), терморасширенный графит — ил-за попаданий механических частиц в область сальника, из «корявой сборки», недостаточной чистоты обработки штока, термического расширения деталей и т.д. Течет все: и Данфосс (чтобы они не говорили), и Самсон с LDM (хотя здесь это исключение), про отечественную регулирующую арматуру я вообще молчу. Вопрос только в том, когда потечет: в течение первых месяцев эксплуатации или в дальнейшем.

       Поэтому мы приняли стратегическое решение отказаться от традиционного сальникового уплотнения и заменить его сильфоном. Т.е. использовать так называемое «сильфонное уплотнение», дающее абсолютную герметичность сальникового узла. Т.е. герметичность сальникового узла теперь не зависит ни от перепадов температур, ни от попадания механических частиц в область штока и т.д. — она зависит исключительно от ресурса и циклопрочности применяемых сильфонов. Дополнительно, на случай выхода из строя сильфона, предусмотрено дублирующее уплотняющее кольцо из фторопласта.

      Впервые мы применили это решение на регуляторах давления РДПД, а с конца 2013 года начали выпускать и модернизированный РД-НО. При этом нам удалось вместить сильфоны в существующие корпуса. Обычно самым большим (да и по сути единственным минусом) сильфонных клапанов является увеличенные габаритные размеры.

      Хотя, мы считаем, что примененные сильфоны не полностью подходят для решения этих задач: думаем, что их ресурса не хватит на все положенные 10 лет работы регулятора (которые обозначены в ГОСТе). Поэтому сейчас мы пробуем заменить используемые трубчатые сильфоны на новые мембранные (их ещё мало кто использует), которые имеют в несколько раз больший ресурс, меньшие габариты при большей «эластичности» и т.д. Но пока за год выпуска сильфонных РД-НО и за 4 года выпуска РДПД ни одной жалобы на разрыв сильфона и утечку среды не было.

       Ещё хотел бы отметить, разгруженную клеточную конструкцию клапана РД-НО. Благодаря этой конструкции, он имеет почти идеальную линейную характеристику. А так же невозможность перекоса клапана в результате попадания всякого хлама, плавающего в трубах.

как устроен и принцип действия

Эксплуатация бытовой сантехники требует ответственного подхода. Надежную работу обеспечит только выполнение всех рекомендаций производителя.

В большинстве случаев, в паспорте регламентируются оптимальные и предельные значения давления в водоводе. Для обеспечения требуемого режима эксплуатации необходима установка в магистраль регулятора давления воды.

В противном случае, перепады давления и гидроудары приведут к поломке оборудования и появлению протечек.

Регуляторы применяют в разнопрофильных сетях от бытовых до промышленных. Они встраиваются в разводку для орошения, пожаротушения, в системах водозаправочных станций.

Место для их расположения определяют на вводе в стояк или в здание, после насосного оборудования и узлов запорной арматуры.

Регулятор давления любого типа чувствителен к наличию загрязнений и механических примесей в воде. С целью повышения ресурса безотказной работы рекомендуется на входе установить фильтр для очистки воды.

Содержание

Описание регулятора
Принцип работы
Типы конструкций регуляторов
Существующие разновидности
Как настраивается регулятор давления

Описание регулятора

Регулятор давления воды устанавливается в системе водоснабжения с целью стабилизации входящего потока воды и недопущения критического уровня давления.

В основу работы регулятора положен принцип компенсации пружиной или мембраной предельного давления входящего потока. Это происходит за счет выравнивания усилий. Усилия пружины и диафрагмы вступают в противодействие.

В момент забора воды падает давление на выходе. Соответственно, снижается и давление на диафрагму. В результате клапан открывается.

Возрастание давления продолжается до тех пор, пока усилие диафрагмы и сила упругости пружины не будут уравновешены.

 

Давление на входе в клапан не влияет на открытие и закрытие пружинного клапана. Выходное давление сохраняется неизменным не смотря на перепады давления на входе.

Таким образом, удается поддерживать на выходе постоянное давление, что предохраняет внутренние коммуникации от гидроударов и перегрузок. Особенно актуальны перепады давления в сетях, питающихся от насоса.

Металлический корпус устройства имеет два резьбовых выхода для подсоединения к водопроводной системе. В некоторых моделях предусмотрен манометр, отображающий давление в системе. В таких конструкциях также предусмотрен винт регулировки для настройки предельного давления.

Преимущества использования регуляторов давления:

• Всегда стабильный напор воды на выходе не зависимо от магистрального давления
• Отсутствие шума, производимого большим напором воды
• Снижение расхода
• оберегает внутреннюю сеть от гидроударов
• Надежная и безопасная работа оборудования, подключенного к водопроводной сети

Принцип работы

Принцип действия регулятора давления может быть:

Обеспечивает постоянное регулирование потока воды. Устанавливается в промышленности и на крупных магистралях.

Предназначен для сетей неравномерного потребления воды. Используется в квартирах и частных домах.

Устройства классифицируются по месту действия:

• «До регулятора»

Они закрыты, когда нет давления и открываются в случае его возрастания на входе в устройство, тем самым ограничивая предельный показатель.

• «После регулятора»

Они открыты при отсутствии давления. В случае превышения предельного напора воды на выходе закрываются.

Устройства статического типа работают по принципу «после регулятора», то есть обеспечивают постоянство давления на выходе

Типы конструкций регуляторов

Существует три конструктивных типа регуляторов:

1. Поршневые

Отличаются простотой конструкции и низкой ценой, поэтому самые распространенные. Расположенный внутри подпружиненный поршень перекрывает проходное отверстие трубопровода. Так обеспечивается постоянство давления на выходе. Диапазон регулирования находится в пределах 1-5 атм.

Поршень не изнашивается, что значительно увеличивает срок эксплуатации такого устройства.

Недостатком конструкции данного типа является движущийся поршень, для которого нужна подача на входе только фильтрованной воды. Вторым недостатком считается быстрый износ подвижных частей, ограничивающих максимальный поток воды.

Возможно появление коррозии на внутренних поверхностях.

2. Мембранные

Регулирование потока происходит за счет действия подпружиненной мембраны, находящейся в отдельной, изолированной камере. Мембрана открывает и закрывает регулировочный клапан.

Внутренняя полость делится мембраной на две зоны. Одна контактирует с водой, а другая хорошо изолирована. Благодаря этому грязная вода не поступает через слой мембраны.

Конструкция надежна и неприхотлива. Мембранный регулятор имеет защиту от ржавения внутри. При правильной эксплуатации обслуживание не требуется.

Характеризуется широкой зоной регулирования давления и пропорциональностью. Возможно управление скоростью потока от 0,5 до 3 м³/час.

Недостатком является появление на мембране через определенный период эксплуатации трещин, разрывов и расслоения. Следовательно, нужен регулярный контроль состояния мембраны.

Имеет более высокую стоимость.

3. Проточные

Лабиринт в средине корпуса позволяет осуществлять динамическую регулировку давления. Скорость потока снижается при прохождении разделений и большого числа поворотов.

Регулятор устанавливается в сетях для орошения и полива. В нем нет перемещающихся механизмов, поэтому применяются детали из пластических материалов.

Перед регуляторами данного типа требуется дополнительная установка клапана или регулятора на входном участке. Рабочий диапазон регулирования у устройства – 0,5-3 атм.

Проточный регулятор отличается низкуюой стоимостью.

4. Электронные

Электронный прибор обеспечивает включение насоса малой мощности в момент забора воды из сети.

Конструкция включает корпус, диафрагму, платы, разъемы для подсоединени. Регулятор оснащен датчиком для защиты от гидроудара и пуска насосного оборудования «в сухую».

Работает устройство бесшумно.

Электронное устройство следует монтировать до первой линии забора. Подводные патрубки обеспечивают удобное встраивание в магистраль трубопровода. Перед пуском насосную емкость заполняют водой.

Заводская настройка электронного регулятора соответствует значению 1,5 бар. Регулируют стартовое значение давления с помощью специальной отвертки, с учетом того, что номинальное значение должно превышать пусковое на 0,8 бар.

Рабочие параметры регуляторов:

• Максимальное предельное давление, обеспечивающее длительную эксплуатацию. Параметр регламентируется ГОСТ 26349-84.
• Значение номинального диаметра в соответствии с условным проходов=м водопроводной системы (ГОСТ 28338-89).
• Пропускная способность устройства, когда сохраняются установленные пределы регулирования, в м³/час.
• Рабочий диапазон регулирования.
• Температурный диапазон эксплуатации прибора, влияющий на возможность функционирования в магистралях отопления и подачи горячей воды, а также при низких температурах воздуха.

Существующие разновидности

Регулятор давления применяется в различных сферах хозяйства и в промышленности, поэтому классифицируется по многим параметрам.

 

1. Производительность

• Бытовые, до 3 м³/час
• Коммерческие, от3 до 15 м³/час
• Промышленные, свыше 15 м³/час

Для бытовых приборов, например, нагревательного бойлера, оптимальный выбор это бытовой регулятор.

2. По способу подключения

Существуют регуляторы с резьбовым и фланцевым исполнением. Резьбовое присоединение используется на трубопроводахс диаметром трубы 2” (50 мм). Фланцевое соединение применяется на крупных магистралях с большим сечением трубы.

3. Диапазон регулирования

• Широкий диапазон регулирования в пределах от 1,5 до 12 бар.
• Тонкая настройка в диапазоне от 0,5 до 2 бар.

4. В зависимости от предельного входного давления

• Для водопроводных систем до 16 бар
• Для систем до 25 бар

5. По предельно допустимой температуре рабочей жидкости

• Для холодной воды с температурой до +40°
• Для горячей воды с температурой до +70°

6. По типу установленного фильтрующего элемента

• Сетки с различным размером ячеек: мельче и крупнее
• Колбовый фильтр тонкой очистки

Как настраивается регулятор давления

Настройка моделей с манометром не представляет сложности. Вращением винта регулировки обеспечивают необходимые значения на шкале манометра. Средний показатель давления – 3 атм. Винт находится на корпусе и легко перемещается с помощью гаечного ключа.

Настройка ведется согласно паспортным рекомендациям всех установленных в системе приборов. Берутся данные по самому уязвимому оборудованию.

Устройства без манометра не регулирует, а оставляют заводские настройки. Все же рекомендуется дополнительно его приобрести. Манометр позволит выполнить точную настройку и обезопасит от непредвиденных ситуаций.

Последовательность действий:

• Закрыть все точки забора воды: краны, бойлер, фильтры и другие устройства.
• Открыть вентиль подачи в квартиру либо здание
• Установить требуемый показатель давления на манометре
• Открыть краны в местах потребления воды и проверить показатель давления по манометру.

Допускается колебание значений давления в пределах 10%.

Монтаж регулятора давления в водопроводную сеть стал необходимостью. Это объясняется использованием бытовой техники, чувствительной к избыточному давлению в сети. Регуляторы необходимы на нижних этажах высотных домов. Подвод воды осуществляется снизу и чтобы обеспечить нормальное давление вверху, на нижние этажи подают высокое, что вызывает поломки техники. А при наличии клапана удастся компенсировать перепад давления.

Как устроен и принцип работы регулятора давления воды | Техника и электроника

Системы отопления и водопровода населенных пунктов и многоэтажных домов выдерживают давление до 1 МПа. Смесители, проточные водонагреватели, счетчики воды рассчитаны на такое же давление воды, но индивидуальное отопление эксплуатируется при меньших его значениях. В то же время появились бытовые приборы, потребляющие воду, но рассчитанные на низкое давление (автоматические стиральные машины, посудомойки, емкостные водонагреватели). Защитить их конструкции от разрыва позволяют бытовые регуляторы давления. Как же устроен регулятор давления воды?

Как устроен и принцип работы регулятора давления воды

1. Корпус.
2. Поршень.
3. Пружина.
4. Упорный конус.
5. Регулировочный винт.
6. Большое уплотнительное кольцо.
7. Пластина клапана.
8. Прокладка клапана.
9. Гайка крепления клапана.
10. Малое уплотнительное кольцо.
11. Нижняя заглушка.
12. Прокладка нижней заглушки.
13. Защитный колпачок.
14. Верхняя заглушка.

Как устроен и принцип работы регулятора давления воды

Принцип работы регулятора давления основан на равновесии сил открывающих и закрывающих клапан, через который вода поступает в защищаемое пространство. Каждый регулятор давления имеет основной рабочий орган – поршень, который устроен как цилиндр с разными диаметрами, передвигающийся в корпусе.

Если сила, действующая на поверхность поршня с большим уплотнительным кольцом, из-за снижения давления становится меньше, то усилие воды, поступающей в регулятор, открывает клапан. Повышение давления на выходе из регулятора сопровождается увеличением силы, действующей на поршень, и клапан закрывается. Таким образом, при открытых водоразборных кранах давление воды поддерживается в определенном интервале, а при отсутствии отбора клапан регулятора закрыт, так как силы, действующие на поршень, уравновешены.

Над поршнем под защитным колпачком установлена стальная пружина. Защитный колпачок не только предохраняет пружину от внешнего воздействия, он устроен как гайка, в которую вкручивается регулировочный винт, благодаря такой конструкции регулятор меняет значение давления воды на выходе. Снятие верхней крышки открывает доступ к регулировочному винту.

Сжатие пружины увеличивает давление в регулируемом пространстве, а выкручивание винта его уменьшает. Уплотнительные кольца не позволяют воде перемещаться в пространство с другим давлением в месте соприкосновения поверхности поршня с корпусом. Износ их существует, но он незначительный. Больше всего повреждается прокладка клапана, поэтому для облегченного к ней доступа в нижней части регулятора предусмотрена заглушка.

Открутив гайку, удерживающую на стержне поршня пластину клапана с прокладкой, можно заменить изношенные детали. Если на водопроводе, защищаемых приборах или регуляторе давления нет манометра, то прокладку клапана необходимо менять как можно чаще.

 

Хотите узнать что-нибудь ещё?

Регуляторы температуры и давления отопления

Содержание статьи:

Во время работы отопительной системы необходимо изменять параметры давления и температуры теплоносителя. Это может быть связано с несколькими факторами – перегрев горячей воды, неравномерное гидравлическое распределение. Для решения этих проблем следует установить регуляторы температуры и давления системы отопления.

Приборы контроля температуры отопления

Электронный термостат

Чаще всего необходимо изменять параметры температуры в отопительной системе. Это можно делать как комплексно для всей сети, так и для каждого прибора в отдельности. Поэтому на ответственных участках магистрали нужен механический регулятор температуры для отопления или его электронный аналог.

Какие задачи должны выполнять эти приборы? Прежде всего – контроль и своевременное изменение температурного режима в системе. В зависимости от конструкции и области применения регуляторы температуры для батарей отопления и всего теплоснабжения в целом могут быть нескольких типов:

• Контроллеры работы всей отопительной системы. К ним относится погодный регулятор отопления, который подключается непосредственно к котлу или распределительному узлу системы;
• Терморегуляторы зонального воздействия. Эту функцию выполняет регулятор батареи отопления, который ограничивает приток теплоносителя в зависимости от текущих показаний температуры.

Каждый из этих классов приборов отливается конструктивно и имеет свою индивидуальную схему установки. Поэтому для правильной комплектации теплоснабжения необходимо разобраться в специфике всех типов терморегуляторов.

Специалисты рекомендуют приобретать радиаторы отопления с регулятором температуры. Это позволит не только сэкономить, но исключит вероятность покупки неправильной модели.

Механические терморегуляторы отопления

Конструкция механического терморегулятора

Механический регулятор батареи отопления является самым простым и надежным прибором для полуавтоматического и автоматического контроля нагрева поверхности радиатора. Он состоит из двух связанных между собой узлов – запорной арматурой и управляющей термоголовкой.

В корпусе управляющей части есть термочувствительный элемент, который изменяет свои размеры под действием температуры. Он соединен с игольчатым клапаном, ограничивающим приток теплоносителя. Для контроля изменения положения клапана регулятор отопления в квартиру имеет спиральную пружину, которая соединена с регулировочной ручкой. Ее поворот увеличивает или уменьшает степень прижатия пружины к теплочувствительному элементу, тем самым устанавливая температуру срабатывания прибора.

Преимущества применения механического регулятора температуры для отопления заключаются в следующем:

• Возможность регулировки нагрева отдельного радиатора без влияния на параметры всей системы;
• Простая установка и обслуживание. Эту работу может выполнить даже не специалист. Важно лишь ознакомиться с инструкцией по монтажу в радиаторы отопления регуляторов температуры;
• Конструкция рассчитана для радиаторов всех типов – стальных, алюминиевых, биметаллических и чугунных. Однако установка регулятора в чугунную батарею отопления не всегда целесообразна. Этот материал обладает высокой теплоемкостью.

Основная сложность монтажа радиаторов отопления с регулятором температуры заключается в правильном расположении управляющего элемента. Нельзя, чтобы горячий воздух от труб или батареи воздействовал на термочувствительный элемент. Это приведет к его неправильному функционированию.

Технология монтажа механического регулятора температуры для теплоснабжения может изменяться в зависимости от конструкции батареи и способа ее подключения к отоплению.

Электронные программаторы отопления

Программатор отопления

Значительно большим функционалом обладают погодные регуляторы отопления. Они состоят из электронного блока управления, который может подключаться к другим элементам теплоснабжения – котлу, терморегуляторам, циркуляционным насосам.

Принцип работы электронных регуляторов отопления в квартиру отличается от механических. Они обрабатывают показания встроенного или внешних термометров для передачи команд управляющим элементам. Так, при изменении температуры в отдельном помещении подается команда на сервопривод регулятора радиатора отопления, который в свою очередь изменяет положение игольчатого клапана.

Специфика функционирования погодный регулятор теплоснабжения выражается в таких нюансах:

• Обеспечение постоянной подачи электричества для работы прибора;
• Подключение к другим элементам отопления может быть осуществлено, если устройство регулятора отопления в квартиру имеет соответствующие разъемы;
• Изменение параметров работы контроллера зависит от заводских настроек. Некоторые модели для радиаторов теплоснабжения с регулятором температуры имеют неизменяемые настройки. Комплексные программаторы отличаются гибким программным обеспечением.

Для организации дистанционного управления регулятором отопления в доме можно установить модуль GPS. С его помощью данные о состоянии системы будут передаваться пользователю в виде SMS. Таким же образом осуществляется обратное управление теплоснабжением. Ручной регулятор температуры отопления не имеет такой функции априори.

Настройка регуляторов температуры для радиаторов отопления осуществляется на основе расчетных параметров системы. В противном случае возможно некорректное функционирование устройства.

Терморегуляторы в отопительных коллекторах

Терморегуляторы в коллекторе отопления

Кроме установки ручных регуляторов температуры отопления в батареи они применяются для комплектации коллекторного теплоснабжения. Их монтаж выполняется как в центральные распределительные гребенки, так и в узел управления системой водяного теплого пола.

В отличие от регуляторов для отопительных радиаторов, в коллекторной группе они выполняют функцию по контролю объема потока теплоносителя в отдельные контуры теплоснабжения. Поэтому требования к конструкции и ее функционалу несколько выше, чем у устройств, рассчитанных для комплектации батарей.

Есть несколько видов терморегуляторов для коллекторных групп:

• Ручные регуляторы температуры теплоснабжения. Конструктивно ничем не отличаются от аналогичных устройств для батарей. Разница в размере подключаемого патрубка и температурном диапазоне работы. В эксплуатации неудобны, так как настраивать параметры для отдельного контура приходится вручную;
• Терморегуляторы с сервоприводом. Зачастую они подключаются к внешнему модулю управления. Изменение положения заслонки происходит только при поступлении команды от программатора. Возможны варианты с установкой выносного датчика температуры. Это чаще всего делается для организации смесительных узлов.

Установка и эксплуатация подобных терморегуляторов позволит добиться точной настройки отдельных контуров в отоплении. Таким образом можно сэкономить на затратах по использованию энергоносителя и оптимизировать работу всей системы в целом.

Есть два типа терморегуляторов для коллекторного отопления – со съемными сервоприводами и стационарными. Выбор зависит от требуемого функционала системы.

Регуляторы давления в отоплении

Группа безопасности отопления

В закрытой системе теплоснабжения помимо температуры есть еще один не менее важный показатель – давление. В результате нагрева теплоносителя происходит его расширение. С одной стороны это явление способствует лучшей циркуляции горячей воды. Но если не установить регулятор давления для отопления – может произойти аварийная ситуация.

Нормальное значение этого параметра колеблется от 2 до 5 атм. в зависимости от типа отопительной системы. В централизованных магистралях возможно кратковременное превышение давления до 10 атм. Для его стабилизации и предназначен регулятор давления системы отопления.

Принцип работы гидрострелки

В настоящее время есть несколько типов этих приборов, которые отличаются не только внешне, но и функциональными возможностями:

• Спускной клапан. Удаляет избыток теплоносителя для компенсации давления;
• Воздухоотводчик. Предназначен для своевременной ликвидации воздушных пробок. Они формируются из-за перегрева горячей воды и могут привести к возникновению аварийных ситуаций;
• Гидрострелка. Этот регулятор давления воды в системе отопления применяется не только для коллекторных систем, но и в двухтрубных схемах. Он стабилизует давление между подающей и обратной трубой теплоснабжения.

Кроме гидрострелки все остальные приборы для регулирования давления воды в системе отопления имеют изменяемые параметры срабатывания. Т.е. пользователь может сам выставить предельные значения давления, при появлении которых активируется регулирующий элемент.

Расширительный бак для стабилизации давления отопления

Принцип работы расширительного бака

Ключевое влияние на стабильность работы закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией оказывает расширительный бак. Он предназначен для автоматической компенсации возникшего избыточного давления на трубы и радиаторы.

Конструктивно это устройство для регулирования давления в отоплении представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембранной. Одна из полостей с помощью патрубка подключается к отоплению, а во вторую нагнетается воздух. При этом значение давление во второй должно быть меньше максимально допустимого на 5-10%.

Принцип работы мембранного регулятора давления системы отопления можно описать следующим алгоритмом:

1. Давление в системе нормальное – мембрана не изменяет своего положения.
2. Произошло критическое расширение теплоносителя. Одновременно с этим мембрана смещается в сторону воздушной камеры, тем самым увеличивая общий объем теплоснабжения. Происходит компенсация избыточного давления.
3. Резкое падение объема теплоносителя. Регулятор давления воды в отоплении уменьшает объем путем смещения мембраны в сторону водяной камеры. Это происходит под воздействием давления воздушной камеры.

Таким способом происходит автоматическое регулирование давления в отопительной системе. При выборе модели расширительного бака необходимо учитывать возможность замены эластичной мембраны. Есть модели, где это может сделать сам пользователь. Но для баков с небольшим объемом такой возможности нет. После двух-трех сезонов эксплуатации приходится демонтировать старый модуль отопления и устанавливать новый.

Как правильно рассчитать параметры устройств для регулирования давления и температуры отопления? Для этого рекомендуется воспользоваться специализированными программными комплексами. Предварительно вносятся характеристики дома (степень утепления), графическая схема расположения труб, радиаторов и других компонентов теплоснабжения. На основе полученных данных программа даст оптимальные параметры всех элементов.

В видеоматериале можно ознакомиться со спецификой подключения комнатного регулятора температуры в отоплении:

Регулятор давления теплоносителя в системе отопления

В системах отопления частных домов (коттеджей), использующих газовые или электрические котлы, время от времени падает давление теплоносителя, вследствие чего отопление приходится выключать для поиска и устранения причины сбоя. Это может быть микропротечка теплоносителя через соединения трубопроводов и краны, автоматический сброс котлом воздуха, накопившегося в системе, остывание системы зимой в результате отключения электричества и прочее.

Предлагаемое устройство позволяет следить за давлением теплоносителя и восстанавливать его при падении. Особенно явно проявляются колебания давления теплоносителя, если газовый котёл оснащён управляющим им датчиком температуры воздуха в доме. Как только температура воздуха достигает заданного значения, такой котёл получает команду погасить горелку, теплоноситель остывает (особенно в сильные зимние морозы), его давление падает иногда до критического уровня. После этого газовый котёл не может автоматически включиться и выводит сообщение об отказе.

Когда в доме постоянно находятся люди, проблема решается просто: в систему отопления всегда можно добавить воды из системы водоснабжения. Но если загородный дом посещают только по выходным и обнаруживают, что он остыл, а система отопления автоматически не запустилась, то приходится тратить несколько часов на устранение неполадки, запуск котла и согревание дома.

Колебания давления становятся неизбежными и бывают критичными в тех случаях, когда, например, температура в помещении в выходные дни поддерживается на уровне +23 °C, а в течение недели не выше +10 °C. Это плохо для строительных и отделочных материалов, а в сильные холода может произойти размораживание системы водоснабжения.

Устройство вовремя реагирует на возможные протечки. Если произошла серьёзная разгерметизация системы и давление не удалось восстановить за две минуты, регулятор перекрывает подачу воды в систему, чтобы не затопить дом, и включает сигнал аварии. Если протечка незначительна, но больше обычных микропотерь, и устройству в течение недели удалось дважды восстановить давление, которое тем не менее снова упало ниже нормы, на третий раз подача воды будет перекрыта. До устранения неполадки станет мигать сигнал аварии. Из этого состояния регулятор можно вывести, лишь отключив его не менее чем на5 сот электросети и снова включив.

В случае падения давления есть возможность выключить котёл и повторно включить его лишь после того, как давление будет восстановлено. Это бывает необходимо, чтобы установить в исходное состояние контроллер котла.

При правильном исполнении и регулировке системы отопления давление теплоносителя в ней приходится восстанавливать не более одного-трёх раз за отопительный сезон.

Схема регулятора изображена на рис. 1. Он построен на микроконтроллере PIC12F629-I/P (DD1). Загруженная в микроконтроллер программа непрерывно контролирует давление теплоносителя. Датчик давления (рис. 2) сделан из обычного стрелочного манометра, к стрелке которого приклеен эпоксидным клеем полукруглый «флажок» из фольги, перекрывающий поток инфракрасных лучей между излучающим диодом VD1 и фототранзистором VT2, если давление понижено. В этом случае фототранзистор закрыт, а напряжение на его коллекторе и на входе GP3 микроконтроллера имеет высокий логический уровень.

Рис. 1

Когда давление достигает нормы или превышает её, «флажок» выходит из зазора между излучающим диодом и фототранзистором, который под действием ИК-излучения открывается. Уровень напряжения на коллекторе фототранзистора и на входе GP3 микроконтроллера становится низким.

Рис. 2

Анализируя уровень напряжения на входе GP3, программа микроконтроллера принимает решение, нужно ли открыть или закрыть кран, подающий в систему отопления теплоноситель (воду из водопровода). Электродвигатель M1, в зависимости от полярности приложенного к нему напряжения, поворачивает кран в сторону открывания или закрывания.

Применённый кран CWX-15N CR-01 (рис. 3) — латунный шаровой с электроприводом и конечными выключателями в крайних положениях. Для его открывания напряжение на электродвигатель программа подаёт в течение 3 с. Для гарантированного закрывания крана напряжение соответствующей полярности подаётся дольше — 7 с.

Рис. 3

Узел управления электродвигателем М1 построен на транзисторах VT1, VT3- VT5, VT7 и VT8. Когда на выходах GP4 и GP5 микроконтроллера установлены низкие логические уровни напряжения, все перечисленные транзисторы закрыты, поэтому двигатель M1 обесточен.

Одновременное появление на выходах GP4 и GP5 высоких логических уровней напряжения программой не предусмотрено. Однако если это всё-таки произойдёт в результате сбоя, транзисторы VT1 и VT3 останутся закрытыми, предохраняя этим от одновременного открывания транзисторы VT4, VT5, VT7 и VT8, которые иначе могли бы быть повреждены текущим через них «сквозным» током.

Разные уровни напряжения на выходах GP4 и GP5 открывают только один из транзисторов, VT1 или VT3. При этом открываются соответственно пары транзисторов VT5 и VT8 либо VT4 и VT7, подключая электродвигатель M1 к источнику питающего напряжения в одной или другой полярности. Кран открывается или закрывается в соответствии с командой микроконтроллера.

Если при открытом кране в течение двух минут давление не придёт в норму, он будет закрыт, чтобы не затопить помещение, и будет включён светодиод HL1 «Авария». Попыток восстановить давление больше не будет до устранения поломки и установки микроконтроллера DD1 в исходное состояние путём отключения питания устройства на 5 с.

При незначительной протечке давление удастся восстановить, но если оно вновь падает, поскольку протечка не устранена, устройство попытается восстановить давление ещё раз. Однако на третий раз он не откроет кран, а светодиод HL1 станет мигать. Попыток восстановить давление больше не будет до устранения поломки и приведения микроконтроллера в исходное состояние.

Если регулятор хотя бы однажды восстанавливал давление, будет включён светодиод HL2 «Событие», сигнализируя об этом. Заметив этот сигнал, рекомендуется обнулить счётчик событий, установив микроконтроллер в исходное состояние.

Для автоматического перезапуска контроллера котла его следует подключить к электросети через контакты реле K1. При пониженном давлении теплоносителя он будет выключен и вновь включён через 3 с после восстановления давления. Это реле может быть любого типа, рассчитанное на коммутацию напряжения сети с двумя парами нормально разомкнутых контактов и обмоткой с номинальным напряжением 12 В и сопротивлением не менее 150 Ом. Для котла с электронагревателями реле K1 должно иметь контакты достаточной мощности.

Программа микроконтроллера.

Автор: А. Гетте, г. Рязань

Возможно, вам это будет интересно: