Балансувальний клапан

Балансувальний клапан

В наш час балансувальний клапан є невід'ємною частиною системи опалення, і великим полегшенням при розрахунку гідравліки системи опалення.

В старих системах опалення балансувальних клапанів ви не знайдете, їх роботу виконували так звані шайби в яких просвердлю'вались маленькі отвори.

Балансувальний клапан використовують як додатковий місцевий опір на відгалуженні системи опалення.

Де розміщувати балансувальні клапани

Фірма ГЕРЦ рекомендує таке використання балансувальних клапанів в системі опалення. Проте регулятор перепаду тиску ставити на відгалуження системи опалення є недоцільним (думка автора). На таких відгалуженнях можна обійтись простими ручними балансувальниками.

Балансувальний клапан

В чому плюси?

Якщо подивитись на балансувальний вентиль ми бачимо що він схожий на простий кран (пробковий). Суть балансувального клапана дуже проста- це зменшення січення через яке може пройти теплоносій, і цим самим збільшується опір в місці заменшеного січення. Також балансувальний клапан може виконувати і функції простої запірної арматури тому коло балансувальника не потрібно ставити запірну арматуру.

Балансувальний клапан

І порівняно із шайбою він має ряд переваг адже його завжди можна налаштувати так як потрібно (при пусконаладці системи опалення). Також при певних прорахунках в проектній роботі, на обєкті можна його підкрутити і тим самим збалансувати систему опалення. Завдяки цьому на обєкті всі батареї (радіатори) будуть віддавати тепло таке як передбачено в проекті. При відключенні одного із стояків від загальної системи опалення відбувається зміна гідравлічного режиму і тут вже вступають в роботу балансувальні клапани які можна перенастроїти, нажаль із шайбами такого не зробиш.

Чому не використати арматуру запірну для регулювання?

 За рахунок того що балансувальний клапан має нахилений запірний пристрій його межа балансування збільшується і він може більш точно створити втрати тиску в точці встановлення, також нормативні державні документи забороняють використовувати запірні пристрої в якості регулюючих (балансувальних). Проте в більшості приватних будинків, що прагнуть зекономити, використовують запірну арматуру для балансування.

Регулятор перепаду тиску

Регулятор перепаду тиску допомагає автоматично регулювати перепад тиску на балансувальному клапані. Це звичайно покращує роботу системи опалення проте і здорожує її.

Висновок

Балансувальні вентилі зайняли свою нішу на ринку арматури для систем опалення і міцно закріпились. Їх використання є виправданим з точки зору зручності. Розрахунок балансувального клапана можна провести онлайн.

 Андрій

Триходовий клапан

Триходовий 

Триходовий із електро-приводом

При проектуванні любої системи теплопостачання або опалення потрібно незабувати про регулювання теплоносія за двома варіантами:

1.Температура;

2.Витрата теплоносія.

Ці способи регулювання використовуються для економії енергії та комфортного перебування людей в регульованому приміщенні.

Температурне регулювання виконується за рахунок підмішування зворотки до подаючої лінії і тим самим зменшуючи температуру подачі.

При регулюванні за рахунок витрати надлишок теплоносія з подаючої лінії частково іде в зворотку і до джерела тепла (котла).

Все це регулюється трьохходовим краном (переважно з приводом). 

1-схема регулювання за температурою теплоносія.
 2- схема регулювання зв витратою

На малюнку показано дві схеми встановлення триходового клапана в системах опалення або теплопостачання.

На 1-ій схемі зображено підмішування зі зворотки холоднішої води і таким чином подача буде мати меншу температуру яка піде до радіаторів або калорифера. В такій схемі обовязково треба зважати на розміщення триходового клапана відносно насоса. Триходовий має знаходитись на всмоктуючій стороні.

На 2-ій схемі зображенно протилежну картину. Регулювання відбувається зміною кількості теплоносія. Частина теплоносія повертається до джерела тепла. В цій схемі забезпечується постійна темпратура яку отримує споживач.

Тепер про сам трьохходовий клапан

Він має змішувати потоки і тому має мати великий опір. Переважно 1метр водяного стовба має втрачатись на трьохходовому клапані. Ці втрати тиску необхідно передбачити в підборі насоса.

Розрахувати трьохходовий можна на сайті онлайн розрахунку триходового клапану.

Андрій

Розширювальний бак

Розширювальний бак

При нагріванні води або іншого теплоносія, що використовується в системі опалення, відбувається його розширення і пропорційно розігріванню теплоносія відбувається розширення.

Для того щоб рідина мала місце куда розширюватись використовують розширювальний бак.

Розширювальні баки є відкритими та закритими (мембранними). 

Відкритий розширювальний бак зазвичай влаштовують в самій вищій точці системи (над котлом). Він в такому випадку виконує функцію розповітрювача системи опалення. Переважно використовується в гравітаційних системах опалення.

Закриті (мембранні) розширювальні баки використовуються в закритих системах опалення.

Ці баки мають в собі мембрану яка розділяє бак на дві частини в одній знаходиться вода системи опалення а в іншій газ за рахунок якого регулюється початковий тиск в системі.

Ці баки зараз вмонтовують в невеликі котли для компенсації розширення невеликих систем опалення, в таких випадках додатковий розширювальний бак не передбачається. Проте бувають випадки що вмонтованого баку може не вистачити для компенсації розширення теплоносія і вже в такому випадку необхідно ставити ще один бак.

Розміщення

В ДБН опалення і вентиляція в додатку Л є опис підбору і розміщення  розширювального баку.

ДОДАТОК Л(довідковий) НАСТАНОВА З РОЗРАХУНКУ МЕМБРАННИХ РОЗШИРЮВАЛЬНИХ БАКІВ (ЗАКРИТІ СИСТЕМИ)Л.1 Загальні вимоги При застосуванні закритого мембранного бака необхідно:а) розташувати бак у нейтральній точці системи. У цій точці гідростатичний або робочий тиск теплоносія є завжди постійним і незалежним від роботи циркуляційного насоса. Цю точку слід визначати так, щоб статичний тиск зі сторони всмоктування насоса був достатній для забезпечення роботоздатності системи, наприклад, недопущення кавітації, утримання мінімального температурного навантаження на мембрані розширювального бака. Заповнення системи слід здійснювати між точкою приєднання бака та входом циркуляційного насоса. Рекомендоване місце приєднання розширювального бака до системи позначене на рисунку Л.1;
б) врахувати максимальне розрахункове температурне перерегулювання (температурний проскок). Виникаючі збої з пристроями безпеки можуть призвести до зростання і перевищення максимальної робочої температури теплоносія в системі, що називають максимальним розрахунковим температурним перерегулюванням t_max. Цю максимальну температуру теплоносія в системі слід застосовувати при визначенні об’єму мембранного бака;в) врахувати початковий тиск теплоносія в системі. Початковий проектний тиск теплоносія в системі Р₀ слід приймати не меншим від суми гідростатичного тиску Р_ST та абсолютного тиску насичення пари води Р_D:
Р₀ ≥ Р_ST + Р_D.                                                                       (Л.1)
Мінімальне значення Р₀, зазвичай, приймають 70 кПа (0,7 бар). Практична межа абсолютного тиску насичення пари води Р_D, яку слід добавляти до гідростатичного тиску Р_ST, становить 30 кПа (0,3 бар);
г) врахувати розрахунковий робочий тиск системи. Розрахунковий робочий тиск системи не повинен бути вищим за тиск, на який настроєно запобіжний клапан, зменшений на надмірний тиск запирання (зазвичай 10 % від настройки запобіжного клапана);
д) врахувати різницю гідростатичного тиску між місцями розташування розширювального бака та запобіжного клапана;е) визначити повну водомісткість системи V_system. Де неможливе точне визначення, слід прикласти додаткові зусилля для визначення об’єму;
є) визначити мінімальну водомісткість розширювального бака V_exp,min. Для точного визначення водомісткості розширювального бака слід застосовувати методику, приведену в Л.1. За відсутності повних вихідних даних допускається застосовувати дані таблиці Л.1 для визначення об’єму розширювального бака. При цьому слід зважити на те, що дані таблиці Л.1 визначені для максимального температурного перерегулювання 110 ºС та без забезпечення резервної місткості бака, тобто V_WR = 0 дм³;
ж) при використанні хімічних інгібіторів у теплоносії, наприклад, для захисту системи від корозії, слід переконатись у повній сумісності з мембраною та іншими елементами системи.

Рисунок Л.1 − Рекомендоване місце розташування розширювального бака в системі опалення: 1 – теплогенератор; 2 – циркуляційний насос; 3 – опалювальний контур; 4 – запобіжний клапан; 5 − рекомендоване місце розташування розширювального бака

Розрахунок

В цьому додатку є і розрахунок баку. Проте в цьому розрахунку задають додатковий обєм на втрати в системі , що при наявності підживлення не є необхідним і тому є два варіанти розрахунку розширювального баку. Онлайн розрахунок розширювального баку.

Андрій

Гідравліка

Гідравліка системи опалення

Гідравлічний розрахунок системи опалення являє собою розрахунок втрат тиску в вітках системи опалення і подальше їхнє увязування. Правильний розрахунок забезпечить проектовану тепловіддачу радіаторів, безшумну роботу системи опалення.. Дозволить правильно підібрати насос системи опалення.

Втрати тиску

Втрати тиску є двох видів по довжині труби та місцеві (арматура, обладнання, повороти, зміна діаметру та трійники). Втрати тиску на арматурі та обладнанні вираховується за методом фірми виробника цього обладнання або арматури. Переважно для приладів складаються таблиці або графіки із зазначиними втратами тиску, а для арматури в каталозі фірми пропонується для (фільтрів сіткових, зворотних клапанів) графік втрати тиску на ньому в залежності від витрати теплоносія (води), для засувок,кранів та іншої запірної або регулюючої арматури розрахунок проводиться через значення Kvs.

Ув'язка стояків

Ув'язка стояків системи опалення гарантує правильну роботу системи. Коли втрата тиску в двох вітках різниться менше ніж на 15% це і є ув'язкою.

Приклад порівняння на схемі нижче.

Порівняння стояка 1 та 3 стояка системи опалення

Стояк 1-(ділянка 1, ділянка 2, ділянка 3) та Стояк 3-(ділянка 4, ділянка 9, ділянка 10, ділянка 11, ділянка 8). Увязка буде виконана коли виконується умова: (ΔРСтояк 3-ΔРСтояк 1)/ΔРСтояк 3*100<15%

Порівняння стояка 2 та 3 стояка системи опалення

Стояк 2-(ділянка 5, ділянка 6, ділянка 7) та Стояк 3-( ділянка 9, ділянка 10, ділянка 11). Увязка буде виконана коли виконується умова: (ΔРСтояк 3-ΔРСтояк 2)/ΔРСтояк 3*100<15%

Раніше щоб збалансувати систему опалення використовували шайбу з маленьким отвором щоб створити додатковий опір на ділянці, тепер для цих цілей використовуються балансувальні вентилі(крани балансувальні). Балансувальний вентиль дозволяє збалансувати систему більш якісно ніж шайбою і убезпечити себе від помилки проектанта. Балансувальний вентель підбирається за Kvs-клапана. Kvs можна розрахувати на сайті http://engineeringsa.at.ua/.

Вікно розрахунку

Андрій

Розрахунок діаметра труби для опалення

Діаметр труби

Основні характеристики труб для систем опалення включають в себе внутрішній (умовний) і зовнішній діаметри,  які визначаються в міліметрах або в частках дюйма.

Приклад труба сталева діаметр зовнішній 76мм і товщина стінки 3. 5 мм - Ø76х3,5 (Ду65).

Розрахунок в системі опалення проводиться для визначення оптимального діаметру. Це основа гідравлічного розрахунку системи опалення.

Чому потрібно підбирати діаметр?

Щоб це зрозуміти потрібно вникнути у розрахунок гідравліки системи опалення. Щоб відбувалась гармонія між втратою тиску та швидкістю  в трубопроводі системи опалення.

Тому що при великій швидкості утворюється шум, при малій швидкості тепло до радіаторів поступає дуже повільно. Відповідно при збільшенні швидкості теплоносія збільшується втрата тиску в трубопроводі. 

Звідки взяти витрату теплоносія?

Можна самому рахувати а можна скористатись онлайн розрахунком engineeringsa.at.ua.

На цьому ресурсі можна підібрати і діаметр.

Де взяти втрати тиску та швидкість в трубопроводах системи опалення?

Перед визначенням втрат тиску та швидкості необхідно знати який буде трубопровід( сталевий, пластиковий, метало пластиковий).

Якщо  трубопровід пластиковий або метало пластиковий, потрібно використовувати таблиці або графіки фірми що випускає ці трубопроводи бо один і той самий діаметр пластикової труби може мати різні характеристики поверхні. Пластикові труби мають максимальну температуру при якій вони можуть служити і будуть мати заявлені характеристики. При використанні сталевих трубопроводів втрати тиску беруться із довідників(книг) таких авторів як Ніколаєв або Староверов. 

Андрій