Обзор термостатических клапанов Herz Armaturen
10.01.2020
Радиаторные регуляторы температуры – термостаты – выполняют две важные функции: обеспечивают комфортную температуру в помещении и следят за экономией тепловой энергии. Установка термостатов возможна как на одном отдельно взятом радиаторе, так и на ветке подающей теплоноситель к нескольким отопительным приборам. Комфортные условия достигаются поддержанием заданной температуры воздуха в помещении, а также возможностью задавать дневной и ночной режимы. Теплоноситель начинает циркулировать в радиаторе только при снижении температуры в помещении ниже заданной, что приводит к экономии тепловой энергии до 30%!
Как же работают радиаторные термостаты и какие виды термостатов существуют?
Рассмотрим устройство простейшего радиаторного термостата, обычно это два элемента — термостатическая головка (1) и термостатический клапан (5). Принцип работы его следующий: при увеличении температуры в помещении чувствительный элемент (2) в термостатической головке расширяется и передает давление через стержень (3) на шток (6) буксы (4) клапана (5), тем самым отверстие в термостатическом клапане перекрывается и поток теплоносителя уменьшается.
Бренд HERZ предлагает несколько видов термостатических клапанов для подключения к радиаторам:
TS-90 – простой клапан для двухтрубных систем,
TS-90-V– клапан со скрытой предварительной гидравлической настройкой,
TS-98-V – клапан с открытой предварительной гидравлической настройкой,
TS-E – клапан с увеличенным проходом для однотрубных и гравитационных систем,
Calis-TS — 3х ходовой клапан для систем с байпасом
Термостатический клапан HERZ TS-90
Простейший из термостатических клапанов для двухтрубных систем — TS-90 — клапан без предварительной настройки; при смонтированной термостатической головке пропускная способность клапана варьируется в пределах от 0 до 1 м3/час. Для того чтобы гидравлически увязать радиаторы на одной ветке, в паре с таким клапаном на подаче следует применять запорно-регулирующий вентиль RL-5 на обратке.
Термостатический клапан HERZ TS-98-V
Клапаны TS-90-V и TS-98-V имеют возможность предварительной гидравлической настройки: посредством муфты, внутри которой ходит шток клапана, можно задать максимальное значение пропускной способности, тем самым, ограничив расход теплоносителя через радиатор. Отличие клапанов TS-90-V и TS-98-V состоит в способе преднастройки: у первого она скрытая, у второго — открытая.
Термостатический клапан HERZ TS-90-V
Скрытая преднастройка осуществляется при помощи специального ключа 1680967, что защищает систему от несанкционированного вмешательства и, как следствие, от разрегулировки системы.
Использовать данные клапаны рекомендуется в жилищном строительстве, где высок риск вмешательства жильцов в гидравлическую увязку на стояках.
Термостатический клапан HERZ TS-E
Для термостатирования в однотрубных системах отопления служит TS-E — клапан с увеличенным проходом.
Диапазон пропускной способности у клапана составляет от 0 до 5,1 м3/час, что позволяет использовать его в безнапорных системах.
Совместно с клапаном рекомендуется использовать термоголовку 1726200, которая предусматривает увеличенный ход штока клапана при термостатировании, что приводит к увеличению процента затекания теплоносителя в прибор отопления.
Можно ли использовать в однотрубной системе отопления клапаны для двухтрубной системы, ведь они дешевле?
Термостатические клапаны для двухтрубной системы не рекомендуется использовать в однотрубной т.к. у клапанов для двухтрубной слишком маленькое отверстие для прохода теплоносителя, и возможна ситуация когда весь теплоноситель пойдет в байпас, минуя радиатор.Линейка продукции Герц затрагивает не только новое строительство, но также и модернизацию существующих систем отопления. Например, для регулирования температуры помещения в системах с однотрубной стояковой разводкой с использованием байпаса могут применяться трехходовые клапаны HERZ.
Термостатический клапан HERZ Calis TS
Клапан Calis-TS осуществляет регулирование и распределение теплоносителя в узле «прибор-байпас» следующим образом: если температура в помещении достигла заданного уровня (выставляется на термоголовке), то поток теплоносителя направляется в байпас, как только температура упала — байпас перекрывается (но не полностью) и основной поток устремляется в прибор отопления. Установка клапанов Calis-TS в существующую систему отопления (при этом, не меняя трубы, радиаторы, прочую арматуру) позволяет добиться значительной экономии тепла в отдельно взятом здании.
Термостатические смесительные клапаны, принцип работы, схемы подключения.
Трехходовой смесительный клапан предназначен для смешивания двух входящих в него потоков (холодного и горячего) в один исходящий с заданной температурой. Данные клапаны особенно востребованы в бытовых системах горячего водоснабжения для защиты потребителей от ошпаривания.
Принцип работы.
Внутреннее регулирование клапанов осуществляется автоматически благодаря наличию термочувствительного элемента, который контактирует со смешанным потоком и сжимается или расширяется в зависимости от отклонения температуры смеси от заданного выходного значения, тем самым, увеличивая, либо уменьшая входные отверстия горячей или холодной воды.
Как действует защита от ожогов?
Большинство присутствующих сейчас на рынке термостатических клапанов имеют устройство температурной защиты – «защита от ошпаривания». В случае неожиданного прекращения подачи холодной воды в клапан автоматически перекрывается и подача горячей воды, тем самым исключается возможность подачи горячей воды без предварительного подмеса потребителю.
Направление потоков.
Существует две схемы направления потоков в термостатическом клапане – симметричная и асимметричная. Выбор определенной схемы зависит от типа установки и удобства монтажа в той или иной системе отопления или ГВС. Рассмотрим подробнее каждую из них.
ГВ — горячая вода;
ХВ — холодная вода;
СВ — смешанная вода.
Симметричная Т- образная схема направления потоков
Подача холодной и горячей воды производится с противоположных сторон, смешение происходит в середине. Данная схема очень распространена в Европе, что связано с компактностью клапанов.
Асимметричная L – образная схема направления потоков
Подача горячей воды осуществляется сбоку, холодной- снизу. Получила свое распространение благодаря универсальности и простоте получаемого смесительного узла.
Примеры внешнего вида термостатических клапанов c симметричной и асимметричной схемой направления потоков:
Esbe VTA (Швеция) | Watts AquaMix (Германия) | Danfoss TVM-H (Дания) |
Именно о термостатических клапанах с асимметричной схемой расположения потоков далее и пойдет речь.
Сферы применения термостатических смесительных трехходовых клапанов.
Термостатические смесительные клапаны являются универсальными приборами. Их используют как
Водоснабжение
Самая простая и используемая схема подключения трехходового термостатического клапана в водоснабжении выглядит следующим образом:
А: обратный клапан
В: трехходовой термостатический смесительный клапан.
1: линия ГВС
2: линия ХВС
3: смешанный поток
Данная схема предназначена для стабилизации температуры в подающей линии на горячее водоснабжение. Как это выглядит на практике:
Рис. 3
Рис.
3 Данная схема подключения используется в тех случаях, когда циркуляционная линия горячей воды отсутствует. В этом случае термостатический клапан должен обязательно комплектоваться обратными клапанами на линиях подачи горячей и холодной воды.
Рис. 4
Рис. 4 Пример установки в систему горячего водоснабжения с циркуляционной линией. Рециркуляционный контур в данном примере служит для подачи нагретой воды к потребителям, без каких- либо задержек.
Рис. 5
Рис. 5 В данном примере одна из водоразборных точек устанавливается перед термостатическим клапаном. При такой схеме перед патрубком подачи горячей воды в смесительный клапан обязательно должен быть установлен обратный клапан.
Схемы подключения термостатических клапанов в напольном отоплении.
Теперь переходим к схемам использования трехходовых термостатических смесителей в системах отопления. Чаще всего клапан используется в смесительном узле для теплых полов.
Схема с одним контуром напольного отопления рис.6
Рис. 6 Термостатический смесительный клапан поддерживает постоянную температуру, установленную в настройках клапана. На контуре напольного отопления в обязательном порядке должен быть установлен собственный циркуляционный насос.
Схема с несколькими контурами напольного отопления рис.7
Остановимся на смесительном блоке поподробнее (рис 8).
Рис. 8
Рис. 8 Главной задачей смесительного узла является присутствие дополнительного контура с отдельным кольцом циркуляции. По этой причине у смесительного блока имеются две входящие и две выходящие точки. Две точки справа- это соединение распределительного коллектора для питания контуров теплого пола. Две точки слева — это циркуляция теплоносителя для получения тепла по мере необходимости.
Ниже приведены два варианта схемы смесительного блока (на самом деле этих вариантов может быть множество, но остановимся на самых распространенных).
Рис. 9
Рис 9 В данной схеме линия №2 необходима для увеличения расхода насоса. Так как у термостатических трехходовых клапанов низкая пропускная способность, что может создавать гидравлическое сопротивление и, как результат — расход насоса будет маленьким, что приведет к неэкономичности системы (насос будет работать с лишними нагрузками и потреблять лишнюю энергию). Также без линии 2 будет проблематично прокачать большое количество контуров. Если предполагается установка термостатического клапана с большой пропускной способностью, то необходимость в линии 2 отпадает.
При такой схеме может возникнуть ситуация, при которой поток на линии 1 опустится ниже критического и контуры теплых полов будут недостаточно нагретыми. Самые распространенные причины такой ситуации:
а) Недостаточный напор на линии 1, вследствие чего клапан слабо пропускает поток в точке 1.
б) Клапан по своим характеристикам не способен пропустить достаточный поток в точке 1.
В этом случае единственным вариантом будет замена клапана на прибор с большей пропускной способностью (KVs).
Если предполагается первая причина, то можно сузить сечение линии 2, либо поставить на линию 2 балансировочный клапан (рис.10).
Рис. 10
Рис. 10 Балансировочным клапаном вы сможете регулировать величину потока через линию 2 и, тем самым, увеличивать или уменьшать подачу на линии 1.
Надеемся, эта статья помогла вам понять основные принципы работы и использования трехходовых термостатических клапанов. Подводя итог, хотим особо отметить, что главными преимуществами данных приборов являются относительно невысокая цена и простота установки, а недостатком – низкая пропускная способность самого клапана (Kvs), что ограничивает его использование в системах с большими потоками теплоносителя.
Сейчас на рынке присутствуют более совершенные альтернативы с хорошей пропускной способностью, но все эти варианты значительно дороже и требуют некоторых навыков при их монтаже.