Запорно-регулирующая арматура
Такого рода изделия предназначены для регулировки работы водяной отопительной системы. При необходимости арматура может отключить отдельный участок сети.
Поскольку любая водяная отопительная система имеет в своем составе генератор тепла, отопительные приборы и сеть трубопроводов, запорно-регулирующую аппаратуру подразделяют на несколько групп:
1. Арматура обвязки водогрейного котла.
2. Радиаторная арматура, устанавливаемая возле отопительных приборов.
3. Трубопроводная арматура, регулирующая поток теплоносителя.
Арматура обвязки водогрейного котла
К этой группе можно отнести:
• элементы безопасности котла (манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик);
• датчики потока и давления, блокирующие работу котла в случае остановки циркуляции системы или превышения максимально допустимого давления;
• гидравлический сепаратор, необходимый для увязки и гидравлической балансировки разветвленных систем отопления;
• установки подпитки, позволяющие автоматически поддерживать постоянное давление в отопительной системе (для системы с утечкой теплоносителя);
• воздухоудалители (воздушники).
Радиаторная арматура
Данную группу изделий устанавливают на подводках к отопительным приборам. Она предназначена для регулирования потока теплоносителя, который подается в отопительный прибор, а также теплоотдачи этого прибора.
Теплоотдачу отопительного прибора можно регулировать двумя способами – количественно и качественно.
Первый способ заключается в том, что изменяется количество воды, поступающей в прибор. Качественный способ контролирует температуру воды, выходящей из котла.
Радиаторная арматура имеет в своем составе:
• регулировочные краны;
• термостатические клапаны (термостаты, терморегуляторы);
• воздухоотводчики;
• нижнюю арматуру, дающую возможность подсоединять отопительный прибор к трубопроводу;
• боковой инжекторный узел, благодаря которому отопительный прибор можно перевести с бокового подсоединения на нижнее;
• запорные и сливные клапаны, с помощью которых можно отключить отдельно взятый отопительный прибор без спуска воды из всей системы.
Краны двойной регулировки и трехходовые краны
Регулировочные краны устанавливают на подводках к отопительным приборам.
Кран двойной регулировки (рис. 48). Этот элемент применяют в однотрубных системах водяного отопления с верхней разводкой. Он представляет собой корпус с бронзовым стаканом с двумя боковыми окошками. В нижней части шпинделя, к которому присоединен корпус крана, выполнена наружная резьба.
С помощью рукоятки шпиндель приводится во вращение. При этом бронзовый стакан начинает двигаться вверх-вниз внутри корпуса крана. В процессе движения стакана его боковые окошки больше или меньше, а то и полностью перекрывают проход корпуса.
После того как на подводках смонтированы краны двойной регулировки, нужно выполнить первичный (монтажный) пуск отопительной системы. После этого розетки устанавливаются на корпусах кранов таким образом, чтобы упорный палец на рукоятке был вставлен в прорезь розетки. Следующим действием выполняется с помощью поворота рукоятки вторичная (эксплуатационная) регулировка отопительной системы.
Рис. 48. Кран двойной регулировки: 1 – рукоятка; 2 – розетка;
3 – шпиндель; 4 – упорный палец; 5 – проход корпуса; 6 – боковое окошко; 7 – полый бронзовый стакан; 8 – корпус
Для того чтобы снять избыточное давление отопительных приборов верхних этажей, следует почти полностью прикрыть проход корпуса кранов на верхнем этаже, оставив его полностью открытым у кранов на нижнем этаже.
Трехходовые краны (рис. 49). Они предназначены для отопительных систем с нижней разводкой труб. Трехходовые краны дают возможность регулировать поток теплоносителя в отопительном приборе, а также количество теплоносителя, проходящего через замыкающий участок стояка.
Рис. 49. Трехходовый кран: 1 – рукоятка; 2 – упорный палец; 3 – корпус; 4 – розетка; 5 – проходы корпуса
Автоматические терморегуляторы
Автоматические терморегуляторы, или термостаты, предназначены для выполнения двух функций:
1) для регулировки и программирования теплоотдачи отопительного прибора в зависимости от уровня теплопотерь комнаты;
2) для экономии энергии.
Термостаты имеют датчики, которые реагируют даже на незначительное изменение температуры воздуха в помещении. Кроме этого, они позволяют экономить до 20% тепловой энергии, используемой на обогрев всего дома. При наличии термостатов отопительная система может работать в автоматическом режиме даже при отсутствии хозяев.
Автоматические терморегуляторы можно устанавливать в отопительных системах любой конфигурации, но в системах с естественной циркуляцией теплоносителя регулировка температуры осложняется тем, что отопительные приборы практически не реагируют на интенсивность горения топлива. Поэтому термостат нужен только в том случае, если в загородном доме смонтирована двухтрубная система отопления. Особенно актуальны термостаты при использовании водогрейного котла, работающего на жидком топливе.
Если хозяева проживают в загородном доме круглый год, то термостаты нужно устанавливать в первую очередь у отопительных приборов верхних этажей. Это связано с тем, что нагретый воздух поднимается снизу вверх. Из-за этого на нижних этажах всегда холоднее, чем на верхних.
Установка автоматических терморегуляторов необходима в помещениях, где имеются дополнительные источники тепла, – на кухне, в которой включается плита, духовка, электроприборы, а также в гостиной, где собирается обычно вся семья. Можно установить термостаты в комнатах, окна которых выходят на солнечную сторону.
Конструктивно радиаторный термостат имеет в своем составе две части (рис. 50):
• термостатический элемент, или термоголовку;
• регулирующий клапан.
Термоголовка является самым важным элементом термостата. При изменении температуры воздуха в обогреваемом помещении термоголовка заполняется рабочим веществом и приводит в движение шток регулирующего клапана, на который она навинчена. После того как температура достигает заданного уровня, регулирующий клапан перекрывает доступ нагретого теплоносителя в отопительный прибор.
В зависимости от рабочего вещества (парафин или газ) термоголовки термостаты подразделяются на жидкостные и газонаполненные. Наиболее распространенными являются жидкостные термостаты. Газонаполненные стоят намного дороже, чем жидкостные, но они работают точнее. Это обусловлено тем, что газ образует конденсат, осаживающийся в более холодной части термостата, удаленной от регулирующего клапана, поэтому прибор не реагирует на изменения температуры теплоносителя, но довольно быстро и точно фиксирует изменения температуры воздуха в помещении. Срок эксплуатации газонаполненных термостатов составляет примерно 20 лет.
Термостатический элемент (термоголовка) обоих типов термостатов имеет сильфонную систему. Термоголовка – это полый цилиндр, или сильфон, имеющий гофрированные стенки и заполненный рабочим веществом. При повышении уровня температуры рабочее вещество расширяется, увеличивается в объеме. Из-за этого стенки сильфона растягиваются, а шток регулирующего клапана сдвигается в сторону сужения прохода. При понижении температуры происходит обратный процесс, т. е. рабочее вещество уменьшается в объеме, стенки сильфона сжимаются, а клапан открывает проход. После этого теплоноситель начинает поступать в отопительный прибор. Путем вращения термоголовки можно установить любую температуру, при которой клапан будет закрывать теплоносителю доступ в отопительный прибор.
Рис. 50. Термостат: 1 – термоголовка; 2 – рабочее вещество; 3 – клапан; 4 – вода
При покупке термостата следует обратить внимание на конфигурацию и размер регулирующего клапана, которые могут быть разными. Тип клапана необходимо подбирать в зависимости от типа отопительной системы (однотрубная или двухтрубная, с естественной или принудительной циркуляцией), а размер – от диаметра подводки или отверстия в отопительном приборе.
Как правило, регулирующий клапан монтируется в отверстии заглушки отопительного прибора со стороны поступления горячего теплоносителя. При этом термоголовка закрепляется в горизонтальном положении, при котором не происходит контакта с нагретым клапаном и трубой. В однотрубных отопительных системах между подводящей и отводящей подводками обычно делается перемычка, или байпас. При этом направление движения теплоносителя в трубе обязательно должно совпадать с направлением стрелки на корпусе регулирующего клапана.
Термоголовки бывают со встроенным или дистанционным датчиком. Термостат, имеющий дистанционный датчик, монтируется в таком месте, где вокруг датчика будет происходить свободная циркуляция воздуха. Такого рода термостат используется в следующих случаях:
• при его монтаже в нише;
• если прибор закрыт шторами или декоративной панелью;
• при наличии широкого подоконника, при этом расстояние от подоконника до отопительного прибора должно составлять менее 10 см;
• если глубина отопительного прибора более 16 см;
• если датчик нельзя установить в горизонтальном положении.
В случае, когда вы не можете остановиться на каком-либо типе термостата, следует всегда выбирать прибор с дистанционным датчиком, так как термостат со встроенным датчиком требует более жестких условий установки. Например, если он устанавливается за шторой или в нише, то будет измерять температуру воздуха не во всем помещении, а только в том объеме, который ограничен нишей или шторой.
Дистанционный датчик устанавливается перпендикулярно к плоскости отопительного прибора. Иногда, из эстетических соображений, его устанавливают параллельно. Это грубейшая ошибка, т. к. всякий раз придется учитывать погрешности, возникающие в показаниях термостата.
Регуляторы потока
В отопительной системе традиционного типа используются так называемые регуляторы потока. К ним относятся:
• задвижки;
• проходные краны с дросселями;
• балансировочные клапаны;
• запорные вентили;
• шаровые краны;
• регуляторы давления, поддерживающие заданный уровень перепада давления на термостатах;
• регуляторы расхода, автоматически ограничивающие расход теплоносителя до установленного значения.
Задвижка (рис. 51). Она представляет собой элемент, состоящий из корпуса и шпинделя, в нижней части которого смонтированы диски затвора. Поворот маховика перемещает шпиндель вверх-вниз внутри корпуса. При опускании шпинделя диски затвора раздвигаются клином и полностью закрывают теплоносителю доступ.
Задвижки используются для того, чтобы можно было отключать отдельные участки отопительной системы. В связи с этим их монтируют практически на всех участках трубопровода, в том числе на подводках к водогрейным котлам.
Дросселирующие шайбы и балансировочные клапаны применяются для автоматического поддержания постоянной разности давления в двухтрубных системах отопления. Также они нужны для автоматической стабилизации расхода теплоносителя в однотрубных отопительных системах.
Проходные краны и краны с дросселями (рис. 52). Эти устройства монтируются на магистралях, стояках и подводках к отопительным приборам. Работают проходные краны так же, как и задвижки, только у них конец шпинделя соединен с золотником.
Рис. 51. Задвижка: 1 – маховик; 2 – сальник; 3 – корпус; 4 – клин; 5 – диски затвора
Когда шпиндель опускается, прокладка золотника плотно закрывает отверстие в корпусе крана, перекрывая движение теплоносителя. В настоящее время проходные краны с дросселями становятся все более популярными, потому что обладают большими достоинствами, чем балансировочные клапаны.
Балансировочные клапаны (рис. 53). Они представляют собой дросселирующие устройства, которые используются при монтажной регулировке водяной системы отопления с целью обеспечения в ней правильного распределения потока теплоносителя. Балансировочные клапаны выполняют несколько функций, что, несомненно, является их самым главным положительным свойством. Они стабилизируют гидравлическое состояние отопительной системы, регулируют расход теплоносителя, замеряют уровень перепадов давления и температуру теплоносителя, а также работают в режиме задвижки.
Рис. 52. Проходной кран (а) и кран с дросселем (б): 1 – пробка; 2 – сальник; 3 – сальниковый вкладыш; 4 – четырехгранный торец пробки; 5 – болт; 6 – корпус; 7 – шпиндель; 8 – маховик; 9 – диски затвора
Рис. 53. Балансировочный клапан: 1 – корпус; 2 – шток регулировочный; 3, 7 – кольцевые уплотнения; 4 – отсечной шар; 5 – седло шара; 6 – рукоятка; 8 – измерительно-дренажный патрубок
Некоторые модели балансировочных клапанов оснащены устройством для дренажа отопительной системы при сливе из нее теплоносителя. При всех своих достоинствах балансировочные клапаны стоят недорого. Имеются у балансировочных клапанов и недостатки:
• дорогостоящая аппаратура, необходимая для настройки клапана;
• сложности сервисного обслуживания.
Балансировочные клапаны изготавливаются с муфтовым резьбовым, фланцевым, сварным и комбинированным соединением. В отличие от термостата они могут монтироваться в любом положении, но все-таки нижнее расположение измерительного входа более удобно для эксплуатации. Поток через клапан должен идти в направлении, указанном стрелкой на его корпусе.
Шаровые краны (рис. 54). В настоящее время во всех отопительных системах, а также при холодном и горячем водоснабжении используются шаровые краны, которые заменили устаревшие вентили. Благодаря простоте внутреннего устройства они считаются более совершенными и долговечными видами запорно-регулирующей арматуры.
Шаровой кран – это устройство, состоящее из корпуса, внутри которого имеется шар с цилиндрическим отверстием, окруженный поясом тефлоновых колец. Шток выполнен в форме рычага или бабочки. Вращение шара вокруг своей оси выполняется при посредстве штока. Сальник штока, являющийся наиболее важным элементом крана, бывает разборным и неразборным.
Существует мнение, что шаровой кран с разборным сальником лучше, т. к. в случае протечки его можно быстро разобрать и починить. Но кран, имеющий неразборный сальник, надежнее, имеет большой срок службы и меньшую вероятность протечки, т. к. он герметичен.
По пропускной способности шаровые краны делят на:
– неполнопроходные – величина прохода 40–50%;
– стандартные – величина прохода 70–80%;
– полнопроходные – величина прохода 90–100%.
Рис. 54. Шаровой кран: 1 – ручка; 2 – гайка, фиксирующая ручку на штоке; 3 – шток; 4 – уплотнительные кольца; 5 – корпус клапана; 6 – шаровой затвор; 7 – уплотнительные тефлоновые кольца
В связи с тем что шаровые краны имеют только два положения – «открыто» и «закрыто», их не стоит монтировать на подводках к отопительным приборам.