Как работает термостатический клапан

Как правильно установить и настроить термостатический клапан

Отапливая помещения любого назначения, важно не только создать комфортный климат, но и обеспечить рациональный расход топлива. В решении этих задач помогают термостатические клапаны, которые устанавливают на тех участках теплового контура, где подключены теплообменники. Особенно удобно при помощи термоклапанов регулировать уровень нагрева теплого пола.

Назначение и функции

Термостатический или балансировочный клапан устанавливают на узлах трубопровода, транспортирующего горячую рабочую среду. Этот вид трубопроводной арматуры позволяет регулировать напор и температуру жидкостей или газов, поступающих из основной магистрали в теплообменные или раздающие приборы. Использование регулирующего элемента обеспечивает удобство водозабора в кухнях и санузлах, простоту управления системой обогрева помещений и делает работу систем отопления и водоснабжения энергоэффективной, снижая затраты рабочей среды.

В системах водоснабжения балансировочный клапан служит для настройки параметров подаваемой из крана или душа воды. Обычно элемент регулировки в частных домовладениях устанавливают на смесители в ванных комнатах и кухнях, а в общественных помещениях – в санузлах. Здесь термоклапан регулирует процесс смешивания холодной и горячей воды в нужной пропорции.

В теплосетях термоэлемент поддерживает баланс температуры в тепловых контурах и теплообменниках. Устанавливают его обычно на входе в радиатор, регистр или горизонтальный теплообменный контур – теплый пол или теплый плинтус, чтобы получить возможность настраивать температуру теплоносителя. Уровень нагрева энергоносителя регулируется нагревательным аппаратом, а нагрев теплообменников регулируется путем настройки напора рабочей среды, для чего и нужен термостатический клапан.

Классификация термостатических клапанов

Типов и видов термоклапанов довольно много, однако все они имеют общее строение:

• корпус – муфта или тройник,
• клапан – регулирующий или запирающий механизм,
• вентиль с термостатом – управляющий механизм.

Классифицируют термостатическую арматуру по нескольких параметрам:

• конструкции корпуса,
• размещению регулирующего вентиля,
• назначению,
• способу регулировки потока,
• способу управления.

По конструкции корпуса выделяют следующие виды термостатических клапанов:

Корпус прямого и углового термоклапана представляет собой соответственно прямую и угловую муфту, корпус трехходового – тройник.

Размещение регулирующего вентиля может быть:

• осевым – вентиль расположен напротив одного из патрубков на его продолжении, клапан называют осевым;
• боковым – вентиль расположен перпендикулярно корпусу, сбоку, дополнительного названия клапан с боковым вентилем не имеет и называется только по форме корпуса.

По назначению выделяют термоклапаны:

• радиаторные – для подключения теплообменных приборов,
• смесительные или подмешивающие – для регулировки напора и температуры воды в водоразборных кранах и системах “теплый пол”,
• переключающие – для изменения направления потока рабочей среды в отопительных и водоснабжающих контурах,
• разделительные – для распределения рабочей среды на два потока.

Способы регулировки потока определяют следующую классификацию балансировочной арматуры:

• настраиваемые или клапаны с открытой регулировкой – настроить напор и температуру можно в любое время, вентиль управляется без специальных ключей;
• закрытые или клапаны предварительной настройки – параметры рабочей среды выставляются при монтаже системы, для их перенастройки необходим специалист и набор специнструментов.

В зависимости от способа управления выделяют термоклапаны:

• ручные – настройка производится вращением вентиля,
• автоматические – оснащены термоголовкой, реагирующей на изменение температуры и давления теплоносителя,
• удаленного управления – оснащены выносным термоэлементом, реагирующим на изменение температуры в помещении, с возможностью настройки оптимального диапазона.

Особенности установки и настройки

При монтаже термоклапанов на различных участках трубопровода возникают определенные сложности.

Заранее зная об особенностях установки, этих сложностей удастся избежать:

• Перед установкой регулирующего устройства подачу рабочей среды на ремонтируемом участке отключают, остатки воды сливают.
• По ходу подачи жидкости или газа перед термоэлементом устанавливается кран, с помощью которого можно будет при необходимости отключить узел с термоклапаном.
• Термоклапаны в теплосетях устанавливают на трубе подачи, при подключении к теплообменным приборам – на входящем патрубке или участке трубы перед ним.
• В двухконтурной системе на обратной трубе после выхода из теплообменного прибора устанавливают дроссель, служащий для уменьшения пропускной способности обратного контура. Так достигается баланс давления в батарее, не возникает разрежения и завоздушивания.
• Регулирующая арматура автоматического управления и выносной термоэлемент при удаленном управлении устанавливаются таким образом, чтобы контактировать с воздухом в помещении. Недопустимо прятать калибровочные элементы за шторами, мебелью, декоративными накладками.
• При расположении ниже 80 см от пола термоэлемент может остывать, так как внизу находится самая холодная зона, и некорректно регулировать температуру в помещении.
• Термостатический элемент не устанавливают вертикально, чтобы восходящие потоки теплого воздуха от теплообменника не влияли на точность работы прибора. Вентиль располагают в направлении от теплообменного устройства.

Обратите внимание! Нахождение терморегулирующего устройства под прямым воздействием солнечного света, теплого воздуха от работающих нагревательных приборов и электрооборудования негативно влияет на точность настройки параметров рабочей среды. Поэтому нельзя устанавливать терморегулятор вблизи кухонных плит, водонагревателей, котлов, холодильников.

• В доме с центральным отоплением регулирующая арматура на батареи ставится только при наличии байпаса или трубы-перемычки между подающей и обратной трубой. В противном случае термоклапан будет регулировать давление в стояке и температуру не только в “своей” батарее, но и у соседей.
• Для подключения радиаторов и регистров отопления выбирают угловые или прямые термоклапаны в зависимости от геометрии трубопровода. При этом вентиль должен быть осевым, чтобы исключить возможность случайного механического воздействия на него, например, при передвижении мебели.

Обратите внимание! Существуют устройства, специально разработанные для установки на радиаторы справа или слева. Нельзя устанавливать арматуру в обратном направлении, так как при неправильном расположении открываться клапан будет не из-за изменения температуры, а под давлением рабочей среды, и регулировка нарушится.

• В системе водяного теплого пола устанавливают клапаны с боковым вентилем, так облегчается доступ к настройке.
• Перед водоразборными узлами в частном домовладении или квартире оптимальным является использование смесителя, оснащенного термостатическим клапаном, или термоклапана с ручной настройкой.
• Системы водоснабжения в общественных помещения целесообразно оснащать термоклапаном с удаленным управлением или предварительной настройкой, чтобы исключить возможность вмешательства в работу системы посторонних.
• В качестве уплотнителя при резьбовом соединении термостатического клапана с трубопроводом нельзя использовать ФУМ-ленту, так как она может дать течь при малейшем обратном ходе резьбы при температурном расширении патрубков. Надежное соединение получают при уплотнении узла герметизирующими нитями: полимерными или льняными с термостойкой краской.

Установка термоклапана в системе “теплый пол”

Монтаж термоклапана в горизонтальный теплообменный контур имеет свои особенности. Так как для оборудования теплого водяного пола обычно используют трубы из полимеров, температура теплоносителя должна быть ниже, чем в батареях. Кроме того, это предотвращает перегревание пола, а значит ходить по нему будет комфортнее. Поэтому основная задача термоклапана – поддерживать температуру в трубах на уровне, достаточном для создания комфортного климата и не опасном для трубопровода и жителей дома.

Важно правильно выбрать и установить терморегулирующее устройство, соответствующее размерам и назначению помещения.

• Нежилые помещения и жилые комнаты малой площади. В коридоре, ванной или кухне, а также в небольших комнатах теплый пол может быть единственным источником тепла – как правило, этого достаточно. Рабочей среде для прохождения короткого контура не требуется высокое давление, поэтому ставят простой терморегулятор без подмешивания. Если поступающая от котла вода нагрета выше допустимого, клапан закрывается, не пуская горячую воду в трубопровод и предотвращая перегрев труб и пола. При этом теплоноситель в трубах остается и продолжает отдавать полу тепло. Когда рабочая среда в теплообменном контуре остывает, клапан открывается, в трубы поступает горячая вода, которая при смешивании с остывшей достигает нужной температуры.
• Жилые помещения небольшой площади, где теплый пол является дополнительным источником тепла. Как правило, основной обогрев идет за счет теплоотдачи батарей, а тепловой контур под напольным покрытием добавляет комфорта. Термостатический клапан с подмешиванием устанавливают на входе в первую из батарей комнаты, для регулировки напора поступающей горячей воды от котла. В обратку врезается еще один термостат, регулирующий температуру энергоносителя, поступающего после радиаторов в трубопровод водяного пола.
• Жилые помещения большой площади или единый тепловой контур частного дома. Устанавливают трехходовые термостатические клапаны с подмешиванием, то есть с подключением к системе холодного водоснабжения. Такой термоклапан регулирует распределение рабочей среды в батареи и водяной пол: теплоноситель с температурой 90 градусов подается в радиаторы или регистры, а для подачи в горизонтальный теплообменник к горячей воде подмешивается холодная, готовая смесь с температурой около 50 градусов обогревает пол. Такая система может обогревать помещения несколькими способами: при одновременной работе батарей и теплого пола или при включении только одного контура, когда не нужна большая поверхность теплоотдачи.
• В общественных зданиях или многоквартирных домах теплосеть сложная и разветвленная, так как требуется обогреть помещения различного назначения и площади. Монтируется несколько тепловых контуров и узел смешения, в котором располагается трехходовой клапан с подмешиванием, подающий теплоноситель установленной температуры в коллектор. И уже из коллектора выходят ответвления в каждый контур. При необходимости индивидуальной регулировки температуры в каждом помещении можно установить отдельные термоклапаны.

Как регулировать работу отопительной системы с помощью термостатического клапана

Установив термоклапан, необходимо откалибровать его таким образом, чтобы дальнейшая регулировка процесса отопления происходила с минимальным вмешательством со стороны человека:

• Полностью открывают клапан.
• Дожидаются, когда температура воздуха перестанет подниматься.
• Полностью закрывают балансировочный клапан.
• Когда в помещении установилась комфортная температура, начинают постепенно снова открывать термоклапан.
• Когда корпус снова потеплеет, прекращают процесс открывания и оставляют управляющий вентиль в этом положении, пока не потребуется новая настройка.

Термостатические вентили: описание и принцип работы

В системах отопления сегодня используют специальные терморегулирующие устройства. Они позволяют автоматически поддерживать заданный в помещении режим нагрева воздуха. Термостатические вентили применяются для того, чтобы снизить температуру в системе отопления. Такие проблемы есть у жителей верхних квартир многоэтажных домов, так как там чаще всего подача теплоносителя верхняя, а разводка вертикальная.

В нашей статье мы рассмотрим, что собой представляет этот вентиль и как он работает.

Как устроен данный элемент

Регулятор температуры в батареях отопления представляет собой чашеобразный корпус.

Устройство можно спутать с обыкновенным радиаторным краном, который устанавливают на входе и выходе из батареи. Но вместо традиционного вентиля здесь применяется гайка. Она быстросъемная, накидного типа. При помощи этой гайки головка устройства крепится к корпусу.

Термостатические вентили имеют градуировку, с помощью которой можно выставлять необходимый режим работы. К корпусу устройства с одной из сторон подсоединяется трубопровод. С другой имеется накидная гайка и конусная уплотнительная система. Далее идет наружная резьба, которую вкручивают в пробку радиатора отопления.

Термостатический вентиль 3/4 можно легко монтировать на любые радиаторы. Накидная гайка позволяет в любой момент выполнить монтаж к радиаторам разного типа. Она подходит для быстрых монтажных/демонтажных работ. В верхней части корпуса прибора имеется еще одна гайка. Она помогает фиксировать непосредственно саму головку.

Принцип работы

Термостатические вентили в своей основе представляют цилиндр, который заполнен теплоагентом (данный элемент сантехники называют сильфоном). В качестве теплового реагента может использоваться жидкость либо газы. Но что угодно для этого не подойдет. Объем теплоносителя должен зависеть от температуры. Существуют также и устройства с твердыми составляющими. Однако они не пользуются популярностью из-за долгого времени реакции.

В процессе нагревания рабочее вещество начинает увеличиваться в объеме, тем самым растягивая цилиндр. Последний начинает давить на поршень, который в свою очередь приводит в движение запорный конус на вентиле.

Конус полностью или частично перекрывает поток теплоагента, отчего рабочее вещество в термостатической головке начинает остывать. В процессе остывания объем вещества уменьшается, и в результате упругий элемент поднимает запорный конус. Теплоноситель снова будет поступать в радиатор отопления, а головка нагреется заново.

Так, термостатические вентили помогают точно контролировать температуру с высокой точностью (вплоть до одного градуса Цельсия).

Виды головок по конструкции

Различают терморегулирующие устройства по типу конструкции. Они подбираются в зависимости от особенностей трубопровода конкретной системы отопления и способа монтажа к радиатору.

Необходимо учитывать и особенность установки головки. Данный узел располагался всегда горизонтально. В таком положении прибор будет более эффективен. Головка сможет лучше омываться воздушными потоками.

В продаже встречаются устройства самостоятельные без радиаторных вентилей или же вместе с ними. Термостатический вентиль Danfoss, например, имеет именно такую компоновку. Но компания выпускает совершенно разные системы. Вместо шкалы на данном изделии нанесена специальная схема, по которой можно точно осуществить настройку.

Но не всегда применение такого оборудования целесообразно. В таком случае, вместо автоматических решений, можно использовать вентили другого типа. Отличие здесь в том, что регулировка осуществляется не в автоматическом, а в ручном режиме. Регулируемые вентили и термоголовки устанавливаются на подающей магистрали. На обратном выходе из батареи рекомендуется устанавливать более простую арматуру.

Виды элементов

Термоголовкой называют только верхнюю сменную часть прибора. Она может быть ручной, механического типа и электронной. Большинство серьезных производителей такого рода оборудования делают корпус вентиля полностью совместимым со всеми типами термоэлементов.

Так, если в радиаторе имеется встроенный термостатический вентиль, тогда на него можно установить головку любого типа. Самой надежной считается механическая деталь, оснащенная термостатом.

Многие производители изготавливают несколько модификаций подобных решений. Они различаются по стоимости и техническим характеристикам. Что касается конкретных цифр, производители из Европы предлагают механические системы по цене от 15 до 25 евро.

Существуют также и модели, защищенные от вандализма. Предлагаются системы с выносными датчиками. Такие решения приобретают и устанавливают, если текущие условия не позволяют осуществлять регулировку температур на самом радиаторе. К примеру, батарея установлена за шкафом или комодом. Стоимость таких моделей начинается от 40 евро.

Ручные терморегуляторы – это те же самые регулирующие вентили радиатора. Принцип работы здесь такой же. Но необходимо вращать ручку вручную, чтобы изменить количество проходящей жидкости или газа. Разница в том, что при необходимости можно снять данный элемент и заменить его на электронный или механический. Цена таких головок составляет до 4 евро. Надежный выбор в этой категории – вентиль термостатический Luxor.

Электронные решения – самые дорогие варианты. Они отличаются и самым массивным корпусом. Кроме всего прочего, производители предусматривают и место для батареек питания.

Данные приборы сильно отличаются от первых двух типов. Здесь предлагается больше функциональных возможностей. Например, кроме основной функции по поддержанию температуры в течение длительного срока, можно выполнять программирование нагрева по конкретным дням или времени.

Часто после 9 утра все жители квартиры покидают ее, а возвращаются только вечером. И тогда поддерживать высокую температуру в помещении нет необходимости. Электронные системы позволяют в рабочие дни выставлять более низкие температуры. Можно установить даже 6 градусов, а к вечеру система снова нагреет воздух в помещении до комфортных температур. После работы вы вернетесь в теплое и прогретое помещение. Эти решения дают возможность существенно экономить не во вред удобству.

Термоголовки по типу вещества

По рабочему веществу различают газовые и жидкостные системы. Газовые являются более инерционными. Это значит, что их реакция более быстрая. Однако серьезной разницы с жидкостным устройством не наблюдается. Смысла переплачивать за газ нет.

Главное – отнюдь не тип конкретного вещества, а его качество. Жидкостные системы отличаются не меньшим качеством, при этом их проще производить. Они предлагаются в более широком ассортименте за доступную цену.

Товары и бренды

Сегодня существует много производителей, которые выпускают подобные решения. Есть огромный ассортимент оборудования по любой стоимости и под любые требования. Ниже мы рассмотрим наиболее востребованные марки.

Термостатический вентиль Oventrop

Это отечественный производитель, который занимается изготовлением разных технических приборов.

К ним относятся системы теплых полов, термостаты для систем отопления и масса другой техники. Много позиций из каталогов выпускают в Германии.

Термостатичекий вентиль Oventrop – это недорогое, но качественное решение. Изделия отличаются высокой надежностью и имеют положительные отзывы пользователей. Среди модельного ряда есть множество устройств под разные задачи.

Danfoss

Эта компания является изобретателем описываемого оборудования. Уже более 60 лет продукция данного производителя олицетворяет самое лучше качество, высокую надежность и ассортимент. Эта техника помогает существенно сэкономить.

Среди популярных изделий можно выделить вентиль термостатический RA-N. Он предназначен для двухтрубных систем, оснащен встроенной функцией для предварительной настройки пропускной способности. Устройство изготовлено в прочном литом бронзовом корпусе и максимально защищено от коррозии.

Как видно, эти решения – отличный вариант, когда необходимо сэкономить на отоплении или когда в квартире или доме очень жарко. Эти устройства способны сделать жизнь более комфортной.