Курс

Ручные балансировочные клапаны

В отсутствии балансировочных клапанов в системе отопления теплоноситель распределяется неравномерно.

Увязка системы подбором подходящего диаметра трубопровода не может обеспечить оптимального распределения воды, так как типоряд трубопроводов имеет большой шаг между соседними диаметрами трубы.

Как следствие, из-за избытка располагаемого давления потребители, находящиеся ближе всего к тепловому пункту и насосу, получают повышенный расход теплоносителя и перегрев помещений, открывают окна и выбрасывают избытки тепла на улицу.

А потребители находящиеся на большем удалении от источника тепла испытывают нехватку тепла.

В результате отсутствия балансировки возникают следующие проблемы:

  • Постоянная перекачка большого объёма теплоносителя — (повышенный износ насоса — если выйдет из строя раньше окончания гарантийного срока его придётся менять)
  • Повышенный расход тепловой энергии (увеличение счетов за отопление — как правило расходы ложатся на плечи жильцов)
  • Недогрев помещений, удаленных от насоса, из-за недостатка расхода (жалобы жильцов на холод — приведут к вызову специалистов для наладки системы)

Рассмотрим тип систем, в которых допустимо применение ручных балансировочных клапанов.

Это системы с «условно» постоянным расходом, а следовательно, и перепадом давления.

Благодаря такому «постоянству» характеристик и становится возможным применение статических балансировочных клапанов.

К таким системам относятся однотрубные системы отопления, которые характеризуются:

  • Высоким постоянным расходом теплоносителя.
  • Последовательным подключением отопительных приборов
  • Стояки системы не снижают теплоотдачу при отключении отопительных приборов

Переключаемся на следующий слайд, там смотрим для чего нужны РБК в вертикальных однотрубных системах отопления

Установка ручных балансировочных клапанов в однотрубных системах отопления позволяет гасить избытки напора в стояках ближайших к насосу и приводить расход воды в них к расчетным величинам.

Соответственно теплоноситель, перераспределяется в системе, и поступает к тем потребителям, которым его не хватало, уже в нужном объёме.

Помимо однотрубных систем отопления к системам с постоянным расходом могут относиться системы холодоснабжения фанкойлов.

К системам обвязки фанкойлов с постоянным гидравлическим режимом относятся такие, где в узле регулирования установлен трехходовой клапан на разделение потока хладоносителя.

В результате, в такой системе часть расхода заходит непосредственно в теплообменник, а часть уходит через байпас в обратный трубопровод, при этом в магистральном трубопроводе расход не должен изменяться.

Как в однотрубной системе отопления может отличаться сопротивление стояков и располагаемый напор перед ними, так и в системе холодоснабжения фанкойлов может отличаться нагрузка и сопротивление отдельных установок.

В результате на установках с избытками напора при отсутствии балансировочных клапанов будет перерасход и регулирующим клапанам придётся чаще открываться и закрываться для обеспечения требуемой холодоотдачи в помещение.

А на установке где располагаемого напора было достаточно будет не хватать расхода.

Установка ручных балансировочных клапанов позволяет устранить избытки напора, но этого недостаточно для корректной работы системы.

Сопротивление байпаса гораздо ниже, чем сопротивление теплообменника фанкойла.

При отключении одного из фанкойлов сопротивление на этом участке значительно снизится.

В результате по байпасу на данном участке будет идти повышенный расход, и для соседних фанкойлов расхода, идущего на всю ветку, будет недостаточно.

Эта проблема устраняется установкой балансировочных клапанов на байпас.

В номенклатуре Данфосс есть следующие типы ручных балансировочных клапанов:

  1. Резьбовые MVT и MNT
  2. Фланцевые MNF

Рассмотрим подробнее конструкцию и особенности каждого из них

Кроме систем с постоянным расходом таких как однотрубные системы отопления и узлы обвязки фанкойлов с 3-хходовыми клапанами ручные балансировочные клапаны могут быть применены в обвязках узлов регулирования теплоснабжения.

Ручной балансировочный клапан может быть установлен внутри контура с теплообменником, так как там постоянный расход. Клапан служит для вывода циркуляционного насоса на рабочую точку, 3-х скоростной насос не всегда может быть подобран так что бы его напор точно совпадал с сопротивлением теплообменника при расчетном расходе, и балансировочный клапан позволяет привести характеристику циркуляционного контура к требуемым значениям.

Есть ещё ряд схем где могут быть применены ручные балансировочные клапаны, но такое применение не является оптимальным. При большом количестве установок на одной ветке или отсутствии общих регуляторов перепада на ветке, внутри контура будут возникать колебания расхода с которыми придётся справляться клапанам с электроприводом.

В результате в системе будет повышенный расход и энергопотребление в целом, а так же будет поддерживаться менее комфортный климат в помещениях отапливаемых системой с такой обвязкой калориферов.

Есть ещё ряд схем где могут быть применены ручные балансировочные клапаны, но такое применение не является оптимальным. При большом количестве установок на одной ветке или отсутствии общих регуляторов перепада на ветке, внутри контура будут возникать колебания расхода с которыми придётся справляться клапанам с электроприводом.

В результате в системе будет повышенный расход и энергопотребление в целом, а так же будет поддерживаться менее комфортный климат в помещениях отапливаемых системой с такой обвязкой калориферов.

При отсутствии автоматического регулятора перепада на каждом фанкойле/калорифере или группе фанкойле/калорифере авторитет регулирующих клапанов будет крайне низким и в результате не будет обеспечено требуемое качество регулирования тепло- или холодопроизводительности

Для определения настройки ручных балансировочных клапанов требуется:

Для основного циркуляционного кольца заложить минимальную потерю давления на клапане равную 3 кП. Это необходимо для обеспечения минимальной погрешности при измерении расхода через клапан с помощью прибора PFM 5001.

Для всех остальных циркуляционных колец при определении требуемого сопротивления клапана при расчетном расходе следует вычислить потери давления по магистральным трубопроводам и определить невязку между по сопротивлению данного стояка и основного циркуляционного кольца.

Полученный избыточный располагаемый напор в месте установки клапана используется при расчете настройки.

Для определения настройки ручных балансировочных клапанов можно воспользоваться диаграммами, приведенными в техническом описании на данные клапаны.

Для этого проводим линию от точки на шкале расхода через шкалу перепада давления до пересечения с линией Kv, и далее проводим горизонтальную линию до пересечения со шкалами настройки клапанов.

Может оказаться что нам подходит несколько типоразмеров клапанов. В данном случае выбор можно ограничить воспользовавшись следующими рекомендациями

  • Типоразмер клапана не должен превышать диаметр трубопровода на который он устанавливается, а так же не должен быть меньше диаметра трубопровода больше чем на 2 типоразмера
    То есть на трубу DN 32 не следует устанавливать клапан DN 40 или DN 15, при этом могут быть выбраны клапаны DN 20, DN 25 или DN 32.
  • Не рекомендуется применять клапан настройка которого будет составлять менее 10% от Kvs, так как погрешность ограничения расхода при таких настройках может быть более 10%, как следствие распределение расхода в системе будет некорректным.