Регуляторы температуры и давления отопления

Функции регулировочного крана

Регулировочные краны применяются в обвязке системы отопления

Согласно общепринятой классификации регулировочный вентиль для отопления относится к элементам запорной арматуры, входящей в обвязку системы. Его основное назначение – открытие и закрытие канала для прохождения теплоносителя непосредственно через батареи. Современные требования к обустройству обвязки предписывают обязательное оснащение отопительных систем запорными элементами различного типа.

Их наличие позволяет при аварии перекрывать движение теплоносителя и выполнять операции по устранению неполадок без удаления жидкости из труб. Помимо этого благодаря ограничению объемов циркулирующего носителя удается поддерживать комфортное распределение температур в частном доме или квартире.

Выбор и установка арматуры

Выбор и установка запорно-регулирующей арматуры в отопительной системе является важным шагом для обеспечения эффективного регулирования и поддержания комфортного температурного режима. При выборе арматуры необходимо учитывать тип системы, ее мощность, особенности помещений и требуемый уровень комфорта.

Для правильной установки арматуры важно следовать инструкциям производителя и учесть особенности конкретной отопительной системы. Необходимо правильно подобрать диаметр арматуры и установить ее в нужном месте на трубопроводе

Также необходимо установить регулирующие элементы, такие как термоголовки, которые позволяют регулировать подачу тепла в каждом помещении отдельно.

При установке арматуры рекомендуется провести гидравлическое испытание системы, чтобы убедиться в ее надежности и правильности работы. Для этого можно использовать специальные приборы, которые позволяют измерить давление и расход воды в системе. При необходимости провести корректировки, следует обратиться к специалисту.

Важно также проводить регулярное техническое обслуживание арматуры, чтобы убедиться в ее работоспособности и герметичности. В процессе эксплуатации может возникать необходимость в ремонте или замене определенных элементов

Регулярное обслуживание позволит предотвратить возможные поломки и обеспечить бесперебойную работу отопительной системы.

Определяющие факторы: мощность расширительного бачка, тип системы и другое

Давление в отопительной системе зависит от нескольких факторов:

Мощность оборудования. Статическое задаётся высотой многоэтажного дома или подъёмом расширительного бака. Динамическая составляющая в большей степени определяется мощностью циркуляционного насоса и в меньшей степени ― мощностью отопительного котла.

При обеспечении нужного давления в системе учитывают появление препятствий для движения теплоносителя в трубах и радиаторах. При длительной эксплуатации в них накапливается накипь, окислы и осадок. Это ведёт к уменьшению диаметра, а значит, к повышению сопротивления движению жидкости. Особенно заметно при повышенной жёсткости (минерализации) воды. Для устранения проблемы периодически проводят тщательную промывку всей отопительной конструкции. В регионах, где вода жёсткая, устанавливают очистные фильтры для горячей воды.

Нормирование рабочего давления в многоквартирных домах

Многоэтажные дома подключаются к центральному отоплению, где теплоноситель поступает от ТЭЦ, или к домовым котельным. В современных отопительных системах показатели поддерживается в соответствии с ГОСТ и СНиП 41-01-2003. Нормальное давление обеспечивает температуру в помещениях 20—22 °С при влажности 30—45%.

В зависимости от этажности здания установлены следующие нормы:

в домах высотой до 5 этажей 2—4 атм;
в зданиях до 10 этажей 4—7 атм;
в сооружениях выше 10 этажей 8—12 атм.

Важно обеспечить равномерный обогрев квартир, расположенных на разных этажах. Нормальным считается условие, когда разница между рабочими давлениями на первом и последнем этаже многоэтажного дома составляет не более 8—10%. Нормальным считается условие, когда разница между рабочими давлениями на первом и последнем этаже многоэтажного дома составляет не более 8—10%

Нормальным считается условие, когда разница между рабочими давлениями на первом и последнем этаже многоэтажного дома составляет не более 8—10%.

В периоды, когда отопление не нужно в системе поддерживаются минимальные показатели. Оно определяется по формуле 0,1(Нх3+5+3), где Н — количество этажей.

Кроме этажности здания, величина зависит от температуры входящего теплоносителя. Установлены минимальные значения: при 130 °С ― 1,7—1,9 атм., при 140 °С ― 2,6—2,8 атм. и при 150 °С ― 3,8 атм.

Внимание! Важную роль в эффективности отопления играет периодическая проверка рабочих показателей. Контролируют их в отопительный сезон и в межсезонье. Во время эксплуатации контроль ведётся по манометрам, установленным на входе и выходе схемы отопления

На входе величина поступающего теплоносителя должна соответствовать установленным нормам

Во время эксплуатации контроль ведётся по манометрам, установленным на входе и выходе схемы отопления. На входе величина поступающего теплоносителя должна соответствовать установленным нормам.

Проверяют разницу давлений на входе и выходе. В норме перепад составляет 0,1—0,2 атм. Отсутствие перепада указывает на отсутствие движения воды на верхние этажи. Увеличение разницы свидетельствует о наличии утечек теплоносителя.

В тёплое время года отопительную систему проверяют с помощью опрессовок. Обычно тестирование обеспечивается холодной водой, прокачиваемой насосом. Разгерметизация системы фиксируется при падении показателей в течение 25—30 минут на величину свыше 0,07 МПа. Нормой считается падение на 0,02 МПа в течение 1,5—2 ч.

Фото 1. Процесс опрессовки системы отопления. Используется электрический насос, который подключен к радиатору.

Какое оптимальное давление должно быть в закрытой системе отопления

Выше рассмотрено отопление «многоэтажек», которое обеспечивается по закрытой схеме. При обустройстве закрытой системы в частных домах существуют нюансы. Обычно используют циркуляционные насосы, которые поддерживают нужные показатели. Главное условие их установки ― создаваемое давление не должно превышать показатели, на которые рассчитан отопительный котёл (указывается в инструкции на оборудование).

В то же время оно должно обеспечивать движение теплоносителя по всей системе, при этом разница температуры воды на выходе из котла и в точке возврата не должна превышать 25—30 °С.

Для частных, одноэтажных строений нормой считается давление в закрытой системе отопления в пределах 1,5—3 атм. Длина трубопровода при самотёке ограничивается 30 м, а при использовании насоса ограничение снимается.

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.

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:

Давление в системе нормальное – мембрана не изменяет своего положения.
Произошло критическое расширение теплоносителя. Одновременно с этим мембрана смещается в сторону воздушной камеры, тем самым увеличивая общий объем теплоснабжения. Происходит компенсация избыточного давления.
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.

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

Разновидности терморегуляторов для системы централизованного обогрева

В настоящее время выпускаются три основных типа терморегуляторов:

механические, с возможностью настройки подачи теплоносителя вручную;
электронные, которые управляются при помощи выносного датчика температуры;
полуэлектронные, с возможностью управления специальной термоголовкой, оснащенной сильфонным устройством.

Далее расскажем о каждом из типов термостатов более подробно; и начнем с механических устройств. Скажем сразу, что главные достоинства последних – это простота в эксплуатации, стабильная работа и невысокая стоимость. Кроме того, для их работы не требуются дополнительные источники энергии. А приборы отличаются еще и достаточно высокой точностью регулировки. Но есть у таких приборов и свои недостатки, в том числе, отсутствие шкалы для регулировки и балансировки, а потому настройка производится опытным путем.

Как правило, каждое такое устройство состоит из привода, регулятора, а также сильфона, который наполнен газом или жидкостью. При этом вещество, находящееся в сильфоне и играет ключевую роль. При изменении положении рычага оно перемещается в специальный золотник и меняет положение штока; а тот, в свою очередь, частично закрывает проход для теплоносителя.

Более сложные конструкции – это электронные термостаты, ими управляет программируемый микропроцессор. И при помощи нескольких кнопок на таком терморегуляторе в комнате можно создать нужную температуру. Более того, есть и многофункциональные модели, которые можно применять для регулировки смесителя, насоса и котла.

Если говорить о строении и принципах работы такого устройства, то они мало чем отличаются от механических систем. Здесь также используется сильфон, наполненный веществом, которое чутко реагирует на все изменения температуры в помещении. Так, при повышении последней вещество расширяется, давит на стенки и двигает шток, который автоматически перекрывает клапан. Снижение температуры ведет сжатию рабочего вещества, сильфон не растягивается и клапан открывается.

Существует несколько разновидностей электронных термостатов, но в основном их подразделяют на открытые и закрытые. В последних не предусмотрена возможность автоматически определять температуру. А вот главное преимущество открытых приборов – это возможность программирования многих функции. Но используются подобные устройства чаще всего на промышленных предприятиях. Добавим, что для всех электронных приборов требуются дополнительные источники энергии – батарейки или аккумуляторы.

Конструкция термостата для батареи отопления

Считается, что для использования в быту лучше всего подходят полуэлектронные терморегуляторы. Последние снабжены специальным цифровым дисплеем, на котором отображается температура в помещении.

Добавим, что все такие устройства можно подразделить по типу используемого вещества в сильфоне – на жидкостные и газонаполненные. Кроме того, такие приборы обычно оснащаются встроенным либо дистанционным датчиком. Отметит, что газонаполненные приборы обладают повышенным сроком службы от двадцати лет и более.

Применение терморегуляторов

Область применения термоголовок не имеет ограничений, приборы устанавливаются на любые батареи кроме чугунных. Особенно удобны изделия для владельцев автономных систем отопления. Помимо оптимизации режима нагрева по отдельным помещениям, устройства помогают экономить энергоресурсы, снижая количество топлива, нужное для прогрева дома. При необходимости задается минимальный режим работы, поддерживающий нагрев до 50% от мощности – так система не разморозится, но и не будет работать «в пустую», пока хозяев нет дома.

В качестве дополнительного плюса – отключение одного радиатора без нужды перекрытия работы всего стояка, что удобно для владельцев квартир. Полуэлектронные устройства показаны для установки в автономных системах, механические и электронные – в централизованных сетях квартир, промышленных и общественных строениях с водяным теплоносителем.

Устанавливая регулятор температуры на радиаторе отопления, можно снизить подачу тепла, но повысить КПД батареи выше максимального уровня нельзя. Применяются термоголовки в целях перемены интенсивности подачи теплоносителя. Для владельцев домов монтаж прибора удобен контролем нагрева и снижением расхода топлива, для квартирных хозяев – регулировкой температуры в каждом отдельном помещении.

Термостаты жидкостные и газовые

Наполнитель сильфона может быть жидким или газообразным. Приборы различаются по своим техническим характеристикам. В частности газонаполненные служат до 20 лет, поддерживают четкую регулировку режима, переключаются плавно. Устройства оснащены датчиками для определения температуры в помещении, при смене режима газовые сильфоны срабатывают быстрее, чем жидкостные.

При выборе термоголовки внимания заслуживают показатели прочности, длительности эксплуатации. Жидкостные устройства работают до 12 лет, но стоят дешевле газовых. Вне зависимости от типа, приборы оснащаются датчиком встроенного или дистанционного управления.

Различия агрегатов такие:

Если прибор оборудован встроенным датчиком, устанавливают его только в горизонтальном положении, чтобы обеспечить циркуляцию воздушных потоков вокруг устройства. В противном случае измеряться будет тепло от трубы нагрева.
Дистанционные датчики требуются при длинных шторах, прикрывающих батареи, или когда на радиатор надет декоративный корпус. Расположение вертикальное, регулятор устанавливается на расстоянии до 10 см или более 22 см от подоконника при глубине секций от 16 см или в случае размещения радиатора в нише под окном. Выносной датчик монтировать с учетом в 90 градусов относительно корпуса батареи.

Виды систем отопления и их особенности

Стоит различать гравитационные системы и системы с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Принудительное движение теплоносителя в системе производится за счет работы циркуляционного насоса.

Среди преимуществ таких систем:

Незначительная разница температуры входящего и выходящего из теплогенерирующей установки теплоносителя. Температура воды или другого теплоносителя практически одинакова по всей системе;
Большая скорость теплоносителя позволяет использовать трубы меньшего диаметра при проектировании и монтаже системы;
Система с принудительной циркуляцией не требует уклона труб, необходимого для естественного движения теплоносителя.

Основной недостаток системы – энергозависимость. Без электричества циркуляционный насос, и, следовательно, вся система работать не будут.

Естественная циркуляционная система отопления работает за счет разницы плотностей холодной и горячей воды. Нагретая в котле вода расширяется (увеличивается ее объем), а ее плотность уменьшается.

Охлажденная вода с большей плотностью постепенно вытесняет горячую воду из котла. За счет этого явления и осуществляется движение теплоносителя в системе.

Основное преимущество системы – независимость от электроэнергии.

К недостаткам гравитационной системы стоит отнести:

Необходимость соблюдать уклон труб при монтаже;
Система состоит из труб большего диаметра за счет небольшой скорости теплоносителя. Это повышает металлоемкость системы и капитальные затраты на монтаж;
Сравнительно большая разница температуры теплоносителя в точках входа и выхода и котельного оборудования.

Существует еще и комбинированная циркуляционная система отопления, сочетающая в себе все преимущества естественной и принудительной системы.

Трехходовой кран для отопления

Трехходовой кран отопления представляет собой тройник, в котором с помощью запорного механизма происходит перераспределение теплоносителя в системе отопления. Трехходовой кран используется там, где необходимо регулировать подачу тепла, уменьшая или увеличивая температуру теплоносителя.

Простой пример: теплоноситель при движении по протяженной системе отопления в начале «пути» имеет более высокую температуру, что приводит к более интенсивному нагреву радиаторов, и, как следствие, перегреву помещений, для устранения которого используют трехходовой кран.

Крана трехходовый — принцип работы

Для этого к крану одновременно подключают горячую и холодную воду. Как правило, схема подключения в виде стрелок с указанием направления движения, располагается на самом кране. При этом горячая вода это теплоноситель, идущий от котла, называемый также подачей, а холодная вода это уже остывший теплоноситель, называемый также обраткой. При полностью открытом кране в него одновременно поступают подача и обратка и смешиваются. В результате температура воды на выходе из крана имеет некое усредненное значение.

Если кран полностью открыт, то к приборам отопления поступает теплоноситель, идущий напрямую от котла и обеспечивающий максимальный нагрев радиаторов. При закрытом кране, напротив, к приборам отопления поступает только обратка.

При не полностью открытом кране происходит смешивание обратки и подачи и получение теплоносителя с температурой усредненного значения.

Типы трехходовых кранов в системах отопления

В зависимости от конструктивных особенностей различают 2 вида трехходовых кранов: запорные и регулировочные. Принципиальной различия между ними нет: и тот и другой могут использоваться для полного перекрытия движения подачи и для регулирования температуры теплоносителя. Однако с помощью запорных кранов сделать это намного сложнее. Их конструкция в большей степени подходит для переключения движения потока воды из одной трубы в другую и не предусматривает плавного изменения потока. В большинстве случаев запорные краны оснащены шаровым механизмом.

Для регулирования применяют трехходовые краны, в конструкции которых имеется шток, управление движением которого может быть ручным или автоматическим.

От трехходового крана к трехходовому клапану

Трехходовой кран отопления позволяет вручную регулировать температуру теплоносителя в отопительных системах. Для автоматического регулирования предназначен трехходовой клапан отопления, в котором дополнительно установлено электромеханическое устройство, меняющее положение штока. Его подключают к термостату, с помощью которого выбирают нужный температурный режим в помещении.

Установка трехходовых клапанов в системе отопления позволяет эффективно управлять работой теплого пола, регулировать распределение тепла по комнатам и этажам, а также между отдельными строениями, если речь идет об отоплении нескольких отдельных объектов, например, теплицы и жилого дома.

В зависимости от принципа действия различают 2 вида трехходовых клапанов отопления:

Смесительный трехходовой клапан, в котором два входа и один выход. Его принцип действия такой же, как у трехходового крана отопления. Основное назначение смесительного клапана этого вида состоит в смешивании подачи и обратки для получения теплоносителя требуемой температуры, которое достигается изменением соотношения горячей и холодной воды.

Разделительный трехходовой клапан, в котором один вход и два выхода. При его работе происходит распределение потока теплоносителя на два русла, что бывает необходимо при включении в систему отопления бойлеров, конвекторов и т.д

Независимо от типа трехходового клапана (смесительный или разделительный) его установка и использование обеспечивает постоянный тепловой поток в системе отопления и не перекрывает движения теплоносителя, что особенно важно при отрицательных температурах.Меняться может только температура в сети. В этом основное отличие трехходового клапана отопления от двухходового клапана отопления

Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится

Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится.

Монтаж и настройка терморегулятора

Если установка терморегулятора на радиатор отопления произведена правильно, то устройство сразу же начнет работать корректно.

Перед началом монтажа

Перед началом установки обратите внимание на следующие важные пункты, которые позволят избежать элементарных ошибок монтажа терморегулятора:

Клапан всегда ставится на входе воды в радиатор. На выходе из радиатора прибор правильно работать не будет; Термостат для радиаторов должен располагаться горизонтально. Такое положение необходимо для того, чтобы поднимающийся от радиатора нагретый воздух не вносил коррективы в работу термоголовки прибора;

Не допускается такое расположение прибора, при котором на него попадали бы прямые солнечные лучи; Клапан должен быть установлен так, чтобы направление стрелки на его корпусе совпадало с направлением потока воды в трубе; Терморегулятор должен находиться на определенной высоте от пола. Обычно это 40-80 см. На каждой модели указана рекомендованная высота. Если в наличии нет подходящей модели, купите прибор с выносным датчиком

В этом случае будет неважно, на какой высоте находится термоголовка; Желательно, чтобы датчик не был ничем закрыт и имел возможность свободного доступа; Если терморегулятор устанавливается в однотрубную систему, необходимо установить между верхней и нижней трубами перемычку (байпас). Без этой перемычки вы будете ограничивать скорость движения теплоносителя на всем стояке;. Если в помещении имеются 2 радиатора одинаковой мощности, то не имеет смысла устанавливать устройство на каждый из них

Если в помещении имеются 2 радиатора одинаковой мощности, то не имеет смысла устанавливать устройство на каждый из них

Достаточно и одного прибора. Если мощность радиаторов различается, то регулятор устанавливается на тот из них, который имеет большую мощность.

Установка терморегулятора

Рассмотрим последовательность действий при монтаже теплового регулирующего прибора:

Вода из системы отопления должна быть слита, а водяной стояк должен быть перекрыт.
Прикрутить клапан ко входу радиатора, установив его в горизонтальном положении.
Соединить терморегулятор с подающей магистралью.
Открыть подачу теплоносителя и заполнить систему нагретой водой.
Проверить герметичность всех соединений. Должны быть исключены любые подтекания теплоносителя. Если таковые имеются, подтянуть места соединений.
Если необходимо, выполняется предустановка клапана. Для этого оттягивается стопорное кольцо, а затем метка совмещается с нужным делением. После этого кольцо стопорится.
На клапан устанавливается термоголовка. Она может либо защелкиваться, либо фиксироваться накидной гайкой.

Настройка терморегулятора

После того, как терморегулятор для радиатора отопления был установлен, его необходимо настроить, чтобы в помещении создалась наиболее комфортная для людей температура. Делается это для механического устройства в следующем порядке:

Закрываются все окна и двери, а также отключаются кондиционер и система вентиляции.
В комнате должен находиться обычный термометр.
Вращая термоголовку до упора влево, полностью открываем клапан подачи теплоносителя. Это положение соответствует максимальной теплоотдаче радиатора.
Через несколько минут, когда помещение прогреется на 5-7 градусов, необходимо полностью перекрыть радиатор. Для этого клапан поворачивается вправо до упора.
Температура начнет постепенно понижаться. При достижении наиболее комфортных условий клапан нужно постепенно открыть.
Клапан открывается до того момента, пока отчетливо не послышится шум теплоносителя. Это и будет положение клапана с наиболее комфортной температурой.
Клапан оставляется в данном положении.
Если возникнет необходимость в изменении температуры, это легко можно сделать регулятором термоголовки.

Электронные терморегуляторы не нуждаются в настройке. Достаточно выставить желаемую температуру в помещении, а прибор сам отрегулирует напор теплоносителя.

Процесс установки клапана в отопительную систему достаточно прост. Всю работу легко можно проделать самостоятельно. Тем более, что терморегулятор можно устанавливать как на новую, так и на уже эксплуатируемую систему.

Арматура для частных потребностей

В большинстве случаев, пользуются спросом такие изделия:

Вентили. Это фитинги, каковые или регулирует степень прохождения потоков, или по большому счету перекрывают трубу.
Задвижки. Изделия кроме этого блокируют прохождение сред в системы посредством перпендикулярного (относительно направления потоков) расположенного клапана.

Затворы. Запор имеет форму диска, который при необходимости поворачивается в трубы и образует весьма герметичную блокировку.

Получается, что ремонт трубопроводной арматуры дома как правило подразумевает работу с вентилями. Другими словами как раз они и имеется самые популярные изделия на таких объектах.

Исходя из этого на обзоре вентилей стоит остановиться подробнее.

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.

Виды регуляторов температуры и давления в отопительной системе, описание специфики их работы и эксплуатации