Регулююча арматура, термостатичні вентилі, балансувальні клапани

На внутрішніх системах опалення та гарячого водопостачання з усього спектру регулюючої арматури найчастіше використовуються термостатичні вентилі, регулюючі та балансувальні клапани та змішувачі. Крани кульові, що встановлюються в трубопроводах опалювальних систем, до регулюючої арматури не мають відношення, хоча деякі споживачі намагаються використовувати їх для цих цілей. За призначенням кульові крани мають лише два положення – «відкрито» та «закрито», тому подібні вироби відносять лише до запірної арматури.

Термостатичні вентилі

Вентилі, як ручні, так і термостатичні, монтуються на вході в опалювальні прилади, що працює на воді. З їх допомогою користувач може впливати на температуру в приміщенні, регулюючи витрату теплоносія.

Ручний вентиль - це далеко не найефективніший вид регулюючої арматури, хоча б тому, що за відсутності споживача немає можливості регулювати нагрівання приміщення. Крім того, ручні вентилі хоч і є найпростішим регулятором, не дозволяють налагодити роботу системи таким чином, щоби підтримати температуру в приміщеннях на оптимально комфортному рівні. Поворот вентиля не дає точного підстроювання температури, і користувачеві доводиться пристосовуватися, самостійно визначаючи, скільки обертів повинна зробити головка вентиля. Враховуючи час, необхідний на обігрів приміщень, а також теплову віддачу опалювального обладнання, а також можливу зміну погодних умов (потепління, похолодання, денна та нічна температура), питання вгадування «положення теплового оптимуму» на ручці вентиля ще більше ускладниться. Ну, як наслідок, успіхи економічного ефекту при такому регулюванні опалювальної системи залишаються вельми сумнівними.

Термостатичні вентилі звільняють користувача від вищеописаних недоліків опалювального обладнання, оскільки автоматично регулюють всю роботу системи. Подібний вентиль складається з клапана, що регулює потужність опалення, та термостатичної головки. На ринку можна знайти як укомплектовану арматуру, так і окремі деталі.

Регулюючий клапан буває двох видів: запірний чи розподільний. Це залежить від того, для яких систем він призначений (однотрубні або двотрубні). У двотрубних системах клапан повністю перекриває потік теплоносія, що надходить через опалювальний прилад. В однотрубних - клапан перерозподіляє потік антифризу або води через обладнання, направляючи частину або весь потік по байпасу в обхід нагрівального приладу.

Тому при монтажі термостатичних вентилів при вході в опалювальні прилади обов'язково дотримуються такі вимоги:

необхідно точно визначити напрямок руху теплоносія та монтувати вентиль на вході в прилад;
повинен бути передбачений байпас з регулюючою арматурою в обхід усіх опалювальних приладів.

В однотрубних системах застосовуються як звичайні одноходові клапани, так і двоходові (тристоронні, Т-подібні, Y-подібні), через прохід яких вода або антифриз направлений прямо у відгалуження байпасу.

На будь-яких системах опалення вентилі термостатичні встановлюються на обладнання в парі з елементом арматури, що замикає (кран кульовий або зворотний клапан), який монтується на виході з приладу опалення. Тобто, у двотрубній системі вентиль буде встановлений на трубопроводі, що підводить, а клапан або кран – на зворотному.

У термостатичному вентилі працює клапан, якийобмежує витрату води або антифризу через прилад опалення, керується термостатом (термостатичною головкою). За своїм призначенням термостат – це регулятор прямої дії, який не потребує джерела енергії для взаємодії із системою.

Головний робочий елемент термостата – сильфон наповнений речовиною, яка здатна значно змінити свій об'єм навіть за мінімального нагрівання або охолодження. Сам сильфон – це запаяна герметично колба циліндричної форми із металу, яка має гофровану бічну поверхню. Вона здатна стискатися і розтискатися вздовж своєї осі, адекватно стиску або розширенню речовини, що заповнює її, чутливого до температури.

Якщо температура повітря підвищується, сильфон розширюється і тиск на шток регулюючого клапана. Він, у свою чергу, перекриває доступ до опалювального приладу для теплоносія. При охолодженні сильфон стискається, тиск на шток клапана припиняється, і пружина зворотна переміщає його в початкове положення. Теплоносій починає надходити в систему у колишньому обсязі. На ручці термостата є температурна шкала. Виставляючи по ній температуру, оптимально комфортну для всіх приміщень, користувач повертає рукоятку та впливає на сильфон за допомогою пружини, змінюючи температуру спрацьовування пристрою.

В даний час на будівельному ринку можна знайти термостатичні головки з сильфон, наповненими газом, рідиною або твердотільні (парафінові). Найкоротшим часом спрацьовування термостата мають газонаповнені пристрої (при зміні температури на 1 градус, термостатичні головки спрацьовують не пізніше 8 хвилин). Рідинним сильфонам необхідно втричі більше часу - 20-25 хвилин, а твердотільних термостатів -до 1:00.

При тривалій експлуатації термостатичної головки (термостату) деяку проблему можуть становити особливості розміщення опалювальних приладів, на яких монтується термостатичний вентиль. Наприклад, приміщення або кімната, в якій розташовується радіатор, може відокремлюватися від решти простору шторою або меблями.

В цьому випадку по периметру радіатора і встановленого на ньому термостата створюється мікроклімат, що має температуру, відмінну від температури повітря у всьому приміщенні. У подібних умовах термостатична головка неадекватно реагуватиме на найменшу зміну температури в приміщенні.

На український ринок термостатичні вентилі, регулюючі голівки та клапани поставляються із зарубіжних країн багатьма компаніями, серед яких відомі виробники автоматики, такі як Herz Armaturen (Австрія), Oventrop (Німеччина), Honeywell (США) та інші.

Клапани балансувальні

Продуктивність термостатичних вентилів особливо в будинках з великою опалювальною системою (багатоквартирних) може суттєво позначитися на тиск води або антифризу на різних ділянках трубопроводів. Підтримати гідравлічний режим опалювальної системи у точній відповідності до проектних розрахункових параметрів дозволяє робота клапанів балансування, які встановлюються на основних стояках та практично всіх горизонтальних гілках системи.

У продажу є ручні балансувальні клапани та автоматичні вентилі.

Ручні вентилі встановлюються на місце дроселюючих шайб (діафрагм) і використовуються для налагодження трубопроводу, у разі відсутності інших автоматичних регулюючих пристроїв; вони не дозволяють обмежити розрахунковий (граничний)витрата навколишнього середовища. Зазвичай вони забезпечуються витратоміром або штуцерами для підключення вимірювальних приладів і дозволяють найбільш точно провести налагодження витрати теплоносія в системах опалення та гарячого водопостачання відповідно до проекту (точність становить 5-10%). У системах охолодження (вентиляція, кондиціювання повітря) функції ручних вентилів ті ж самі.
Автоматичні балансувальні клапани здатні підтримувати постійний перепад тиску в горизонтальних відгалуженнях або стояках двотрубних систем, незалежно від роботи окремих приладів опалення. У стояках однотрубних систем автоматичні вентилі підтримують постійну витрату відповідно до розрахункового гідравлічного режиму. Грамотний розподіл теплоносія дозволяє рівномірно прогрівати чи охолоджувати приміщення, економити енергію та уникати передчасної поломки системи.

Особливо важливим є використання балансувальних клапанів у багатоквартирних будинках, де в квартирах ближнього під'їзду до входу в будинок трубопроводу теплопостачання буває надто натоплено, тоді як у найдальшому під'їзді можуть виникнути проблеми з відсутністю опалення. У такому разі для налагодження та регулювання режиму тиску теплоносія в системі опалення, крім загального ІТП на кожен під'їзд, необхідно встановлювати окремий вузол регулювання, а на кожний стояк вентиль.

Сучасні балансувальні клапани допомагають вирішити і ще одне питання, що є характерним для однотрубних систем опалення в багатоквартирних будинках. Недоліком такої системи є постійна витрата води або антифризу по стоякам, яка не залежить від того, скільки приладів опалення працює на даний момент. Це може суттєво знизити ефективністьвикористання радіаторних терморегуляторів, адже навіть при відключених радіаторах стояки, що проходять через приміщення, куди скидається по байпасу невитрачений теплоносій, продовжують опалювати його з колишньою інтенсивністю. Температура води у стояках неухильно зростає, оскільки, минаючи батареї, теплоносій не охолоджується. Установка автоматичних балансувальних клапанів поруч із термостатами дозволяє уникнути цього - при перегріві стояків пристрій сам прикриває клапан, набагато зменшуючи витрату нагрітої води у системі.

Фахівці стверджують, що використання клапанів балансування в будинках та котеджах маленької площі (до 800 м 2 ) не таке актуальне, як у багатоповерхових житлових будівлях. Там для налаштування гідравлічного режиму часто вдається обійтися тільки дроселюючими діафрагмами, але при збільшенні опалювальної площі та наявності великої кількості опалювальних приладів, що увійшли до проекту інженерної системи, монтаж балансувальних клапанів оптимально позначається на спільній роботі всієї системи опалення. Установка клапанів забезпечує ідеальний режим роботи для радіаторних терморегуляторів, виключаючи різні шуми та продовжуючи терміни їхньої безперебійної експлуатації.

На ринку балансувальні клапани представлені такими виробниками: Tour Andersson (Швеція), Danfoss (Данія), Oventrop (Німеччина) та іншими не менш відомими компаніями.