Клапаны системы отопления. Для чего предназначен каждый?

Трехходовой клапан отопления

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы. На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

Радиаторная регулирующая арматура

Термоголовки, накрученные на термостатические клапаны.

Это узлы, благодаря которым можно менять температуру в помещении, посредством регулировки интенсивности подачи теплоносителя в батарею. Регулирующая арматура используется для подключения радиаторов отопления к общему контуру и устанавливается на подаче. Есть два варианта регулировки:

• ручная;
• автоматическая.

Ручная регулировка возможна при установке вентилей, в которых поток теплоносителя постепенно перекрывается, когда вы крутите шток. Недостаток в том, что температура подачи теплоносителя в центральных сетях меняется в зависимости от погоды, а настройки вентиля остаются неизменными. Получается, что нельзя поддерживать температуру помещения всегда на одном уровне.

К автоматической регулирующей арматуре для радиаторов отопления относятся термостатические клапаны и головки.

Термостатический клапан выполняет такую же функцию, что и обычный вентиль, только вместо ручной настройки команды поступают от термостатической головки (механической или электронной).

Сердце механической термостатической головки – это капсула из эластичного материала (сильфон), внутри которой находится рабочее вещество. В качестве рабочего вещества может быть газ, жидкость или твердый материал. Принцип работы:

• воздух нагревает рабочее вещество, которое расширяется;
• эластичный сильфон увеличивается в объёме и давит на шток;
• шток перекрывает поток теплоносителю.

Электрические термоголовки по принципу действия бывают номальнооткрытые и нормальнозакрытые. Из названия понятно, в каком положении находиться перекрывающая поток шторка, когда термоголовка не под напряжением. Самые современные головки оснащены жидкокристаллическим экраном и программируемым «мозгом».

Проблема термоголовок в том, что они ориентируются на температуру воздуха близ радиатора, так как установлены в торец. Монтаж батареи в нишу, установка декоративного экрана и даже шторы с занавесками затрудняют конвекцию. Таким образом, температура в помещении будет не такой высокой, как возле термоголовки. Чтобы решить эту проблему были разработаны термоголовки с выносным датчиком, который устанавливается на отдалении от радиатора.

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Обратный клапан отопления

В сложной системе отопления присутствует довольно большое количество вспомогательных элементов, задача которых обеспечить надежность и бесперебойность работы. Одним из этих элементов является обратный клапан системы отопления. Обратный клапан ставят для того, чтобы не было протока в обратную сторону. Его элементы обладают очень большим гидравлическим сопротивлением. В связи с этим обстоятельством существуют ограничения по использованию обратных клапанов в системе отоплении с естественной циркуляцией. В такой системе слишком малое давление. При минимальном давлении необходимо ставить гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые из них могут срабатывать при давлении в 0,001 Бар. Основная деталь обратного клапана — это пружина, применяемая почти во всех моделях. Именно пружина перекрывает затвор при изменении нормальных параметров. Это и являет собой принцип работы обратного клапана.

Необходимо учитывать рабочие параметры в той или иной системе отопления. В связи с чем подбирать клапан системы отопления, который имеет необходимую упругость пружины. Применяемая в отопительных системах запорная арматура обычно изготавливается из следующих материалов: сталь; латунь; нержавеющая сталь; серый чугун. Обратные клапана подразделяются на следующие виды: тарельчатые; лепестковые; шаровые; двустворчатые. Различаются эти виды клапанов запирающим устройством.

Монтаж отопительной системы

Монтаж закрытой системы отопления начинается с выбора подходящего котла по двум критериям – вид котла и его мощность. В последнее время популярность приобретают твердотопливные котлы. Они хотя и более громоздки, в эксплуатации обходятся дешевле. Мощность котла зависит от многих факторов.

Важно! Как следует рассчитывать мощность? Инструкция расчета предполагает следующее: при высоте потолков до трех метров, средней утеплённости двух- трехэтажного частного дома, на обогрев каждых 10 м 2 необходимо 1 кВт мощности отопительного котла. Как показывает практика, цена такого котла – около 1 000 долларов США

Тип отопительных приборов (батарей отопления или радиаторов) выбирается исходя из доступных средств. Все виды радиаторов приблизительно одинаково отдают тепло, и срок их службы тоже не сильно отличается. Если остановиться на стальных радиаторах, то их стоимость для такого дома составит тоже около 1 000 долларов США.

• трубы – 500;
• насос – 100;
• бак – 50;
• фитинги, краны, фильтры – 500;
• проект и монтаж – еще 1 000.

Итого очень приблизительная стоимость устройства закрытой отопительной системы в частном доме обойдется – 1 000+1 000+500+100+50+500+1000 = 4 150 долларов США.

Расположение отопительных приборов в здании

Итак, оборудование установлено, трубы проведены. Можно производить заполнение водой закрытой системы отопления.

Учитывая плюсы и минусы, которые имеет закрытая система отопления с естественной циркуляцией, и приблизительно прикинув стоимость обустройства системы с принудительной циркуляцией, можно сделать выводы, что принципиальной разницы между такими системами нет. Единственное, что можно сказать, система с принудительной циркуляцией выгоднее с точки зрения монтажа и оборудование в ней работает дольше.

Регулирующие (запорно-регулирующие) клапаны отопления

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны отопления осуществляют систематическое изменение потока теплоносителя, от максимума до минимума, при открытом и закрытом положении клапана. Отсечные или запорные клапана управляют теплоносителем дискретно при полностью открытом или полностью закрытом положении затвора. В состав регулирующего клапана входят три основные блока: корпус, дроссельный узел и привод клапана. Запирающим и регулирующим элементом клапана является дроссельный узел. При выборе втулки, седла, плунжера следует обращать внимание на условия эксплуатации клапана. Учитывается среда и ее температура, наличие примесей, пропускная способность. Основным и важным значением в работе клапана является правильное направление подачи рабочей среды. Обычно оно промаркировано стрелкой на рабочей поверхности корпуса.

Виды термостатических вентилей для радиаторов

Термостатические вентили работают в ручном или автоматическом режиме. В первом случае пользователь изменяет уровень температуры радиатора поворотом регулирующей головки. Во втором устанавливается значение нагрева с помощью меток на устройстве. Дальнейшая регулировка происходит автоматически.

Виды термостатических клапанов для радиаторов:

• Для однотрубных систем. Имеют большую пропускную способность, до 5,1 м3/час. Допускается монтаж в открытых схемах отопления.
• Для двухтрубных систем. Самый распространенный вид вентилей, выбирают по техническим параметрам, сверив их с характеристиками теплоснабжения.
• Трехходовые. Монтируют вместе с байпасом, выполняют функции распределения теплового потока в системе.
• С возможностью гидравлической регулировки.
• С подключением внешнего термометра.

Вентили отличаются по способу монтажа – угловые, осевые. Выбор влияет на способ подключения к радиатору, где расположен входной и выходной патрубок. Возможна установка дополнительного запорного клапана, одно иди двухтрубных обводов. Это позволит оптимизировать работу теплоснабжения, повысит безопасность.

Термостатический клапан

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Автоматический терморегулятор для радиатора отопления

Это оптимальный вариант для современного жилья. Механизм прибора состоит из двух частей — чувствительной тепловой головки и клапана. Они взаимодействуют друг с другом без участия какой-либо энергии. Термоголовка (сильфон) представляет собой полый гофрированный цилиндр, заполненный газом или жидкостью.

Если в комнате повысилась температура воздуха, то жидкость в цилиндре расширяется, и сильфон увеличивается. Этим приводится в движение шток, затворяющий клапан. Поток теплоносителя в батарею частично перекрывается, что позволяет скорректировать температуру воздуха в сторону понижения. Если стало прохладно, объем рабочей среды в головке уменьшается. Шток встает на место, клапан открывает проход теплоносителю. Батарея нагревается.

Тепловые головки имеют большой запас прочности. Они выдерживают около миллиона циклов расширения и сжатия. Прибор и за 100 лет не выработает такого ресурса.

На заметку! В первую очередь терморегуляторы устанавливают в помещениях с нестабильной температурой (на кухне или в комнатах с окнами на солнечную сторону). В частных коттеджах приборы монтируют на радиаторы верхних этажей, куда поднимается теплый воздух. За счет этого выравнивается температурный режим во всем доме.

Регулятор давления

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.

Правила применения и монтажа термоклапанов для отопления

• Для систем обычного построения, где используются две трубы и циркуляционные насосы, применяют простые двухтрубные термостатические краны для радиатора.
• Для гравитационных контуров с одной трубой – однотрубные устройства с повышенным пропускным каналом.
• Учитывают направление поступления теплоносителя – сверху или с нижнего канала.
• Клапан запорный для радиатора монтируют на расстоянии 60-40 см от нижней точки комнаты.
• Направление подключения запорной арматуры выбирают в соответствии с маркировкой движения потока на корпусе.

Для обеспечения герметичности резьбового соединения в труднодоступных местах, где сложно применить ФУМ-ленту, можно использовать специальные трубные термостабильные силиконы.

Среди известного на рынке продукта для регулировки отопителей можно назвать: итальянские изделия RBM и ICMA, устройства немецкой компании PROFACTOR, китайские термовентили UNO New.

Перепускной клапан отопления

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Функции клапана для отопительной батареи

• Достижение комфортной температуры в комнате невозможно без контроля нагрева радиаторов.
• Системы, в которых отсутствует какая-либо регулировка, являются энергозатратными.

В первом случае за счет встроенного внутрь термостата удается в автоматическом режиме включать и выключать нагревательные элементы. Экономия достигается благодаря тому, что котел разогревает не весь объем теплоносителя, а только ту его часть, которая в данный момент циркулирует.

Клапаны предохранительные

Источником опасности является любое котельное оборудование. Котлы считаются взрывоопасными, так как имеют водяную рубашку, т.е. сосуд под давлением. Одно из самых надежных и распространенных предохранительных устройств, сводящее опасность до минимума — это предохранительный клапан системы отопления. Установка данного приспособления обусловлена защитой систем отопления от избыточного давления. Зачастую такое давление возникает в результате закипания воды в котле. Предохранительный клапан ставится на подающем трубопроводе, как можно ближе к котлу. Клапан имеет довольно простую конструкцию. Корпус изготовлен из латуни хорошего качества. Основным рабочим элементом клапана является пружина. Пружина в свою очередь действует на мембрану, которая закрывает проход наружу. Мембрана выполнена из полимерных материалов, пружина из стали. Выбирая предохранительный клапан следует учитывать, что полное открытие происходит при повышении давления в отопительной системе над значением на 10%, а полное закрытие при снижении давления ниже срабатывания на 20%. В следствии данных характеристик необходимо выбирать клапан с давлением срабатывания выше 20-30% от фактического.

Балансировочный клапан

Регулятор расхода

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.

Как отрегулировать (перенастроить)

Все терморегуляторы проходят на заводе настройку. Но установки у них стандартные и могут не совпадать с вашими желаемыми параметрами. Если вас что-то не устраивает в работе — хотите, чтобы было теплее/холоднее, можно терморегулятор для радиатора отопления перенастроить. Делать это надо при работающем отоплении. Понадобиться термометр. Его вешаете в той точке, где будете контролировать состояние атмосферы.

• Закрываете двери, ставите головку термостата в крайнее левое положение — полностью открыто. Температура в помещении начнет повышаться. Когда она станет на 5-6 градусов выше желаемой вами, поворачиваете регулятор до упора вправо.
• Радиатор начинает остывать. Когда температура упадет до того значения, которое вы считаете комфортным, начинаете медленно поворачивать регулятор вправо и прислушиваться. Когда услышите, что теплоноситель зашумел, а радиатор начал прогреваться, останавливайтесь. Запомните какая цифра выставлена на рукоятке. Ее и надо будет выставлять для достижения требуемой температуры.

Отрегулировать терморегулятор для батареи отопления совсем несложно. И повторять это действие можно несколько раз, меняя настройки.

Чтобы подключить батареи к трубам подачи и обратки вам не обойтись без арматуры для радиаторов отопления. Ее выделяют всего три вида, и каждый узел выполняет свою, узкую задачу. Нецелевое применение арматуры приводит к ее быстрому износу и выходу из строя – речь об использовании шаровых кранов для частичного перекрытия потока теплоносителя.