Хидравличен баланс в системите за отопление

Ръчни и автоматични баланс вентили и основни специфики в приложението им

Оптималното балансиране на водните отоплителни системи е сред условията за тяхната ефективна и безаварийна работа. Чрез него се осигуряват оптимални хидравлични условия в системата. Известно е, че в недобре балансираните отоплителни системи съществува опасност от възникне на ситуация, при която в отделни циркулационни контури се доставя недостатъчно топла вода или обратното - по-голям воден обем от необходимия.

За да се осигури добро разпределение на потока гореща вода по отделните елементи на отоплителната система, за уравновесяване на циркулационното налягане или на температурата обикновено се използват баланс вентили. С тях успешно се регулира дебитът на работната среда и се предотвратява възникването на аварийни ситуации, поради превишаване на граничните стойности на налягането.

Видове баланс вентили
Баланс вентилите се класифицират на основата на няколко основни параметъра, сред които са работна среда, предназначение на вентила (за регулиране на температура, налягане, разход или комбинация от тях), предназначение на тръбопроводната система (за студено или горещо водоснабдяване, за отоплителни системи) и други. В зависимост от функционалното им предназначение се използват и различни конструкции баланс вентили, сред основните от които са:
- Предпазни баланс вентили;
- Баланс вентили с автоматично регулиране на диференциалното налягане;
- Автоматични ограничители на дебит;
- Регулатори на дебит.

Основно баланс вентилите могат да се разделят на два типа - ръчни и автоматични.
Къде се използват ръчни баланс вентили?
Те позволяват точна настройка на системата, така че да се осигури поддържане на оптимални работни характеристики в условия на постоянно налягане на работната среда. С помощта на ръчните баланс вентили е възможно не само да се осъществи добър хидравличен баланс на тръбопроводната система, но и да се изключат отделни нейни елементи. Те намират широко приложение в системите с постоянен поток. Пример за такава система са инсталациите с вентилаторни конвектори. Правилното им функциониране се изразява в подаване или получаване на необходимото количество енергия в точното време. Добре подбраният пад на налягането, отговарящ на изчисления дебит за всяка единица от системата, се задава чрез настройката на ръчния балансиращ вентил. За оптималното функциониране на системата е необходимо да се балансира всеки “център”, в който се осъществява разделяне на водния поток. Трябва да има вентили на всяко крайно устройство, в отделните щрангове и отклонения.
Като основно предимство на ръчните баланс вентили се посочва тяхната невисока себестойност. Като основен недостатък би могло да се отбележи, че при всяка промяна в инсталацията (добавяне или отпадане на контури), трябва да се извърши повторна настройка на системата, което е трудоемко и скъпо.

Автоматични баланс вентили -разделят системата на независими зони
Автоматичните баланс вентили представляват пропорционални регулатори, които поддържат константно диференциално налягане в системата и ограничават до минимум смущенията, причинени от работата на управляващите вентили. С тях се постига гъвкаво изменение на параметрите на тръбопроводната система в зависимост от колебанията в налягането и дебита на работната среда.
Както е известно, регулируемите параметри на отоплителни и охладителни системи са - налягане, дебит и температура. Основна характеристика на автоматичните баланс вентили е голямото им бързодействие, което им позволява да поддържат зададените хидравлични условия в системите, компенсирайки смущенията, внесени от управляващия вентил. Използването на автоматични баланс вентили, също така, позволява разделяне на системата на отделни, независими по отношение на налягането, зони и осъществяването на тяхното поетапно пускане в експлоатация.
Основните управляващи функции, изпълнявани от автоматичните баланс вентили са:
- Автоматично поддържане на диференциалното налягане в регулируемия контур;
- Възможност за ръчно настройване на вентила;
- Дрениране на съответния контур;
- Ограничаване на максималния дебит и възможност за компютърна диагностика на регулируемия контур на системата.
Като предимства на автоматичните баланс вентили обикновено се посочват тяхното бързодействие, по-лесната и бърза настройка на системата, намаляването на броя на вентилите, както и минималната необходимост от поддръжка на системата. Съвременните автоматични баланс вентили се характеризират също с висока надеждност и по-добри регулиращи характеристики.

Модулни са като конструкция
В практиката, в зависимост от условията на работа и вида на инсталацията, както и от мястото на монтаж на вентила, се препоръчва използването на различни видове автоматични баланс вентили.
Част от съвременните автоматични баланс вентили са модулни като конструкция - т.е. могат да бъдат модернизирани или функционалността им да бъде разширена. Например един ръчен баланс вентил би могъл да бъде доизграден до автоматичен такъв чрез добавяне на съответната управляваща част.

Използват се в системите с променлив поток
Обикновено автоматичните баланс вентили се използват в системите с променлив поток. Те са с по-висок коефициент на полезно действие, което се дължи на по-ефективното използване на енергията. Като резултат от работата на управляващите вентили се променя налягането в инсталацията. Автоматичните вентили стабилизират това налягане. Резултатът от работата им е равенство на текущата стойност на диференциално налягане на всеки един от охладителните или отоплителните колектори със зададеното проектно налягане. При необходимост се осъществява допълнително ограничаване на дебита с помощта на вентил, монтиран на подаващата тръба. Изборът на автоматични баланс вентили гарантира гъвкава работа на климатичната система при промяна на текущите изисквания по отношение на отоплението или охлаждането.
Използването на автоматични баланс вентили опростява структурата, инсталацията и работата на системата. Отпада необходимостта от използване на спирателни вентили, благодарение на функцията ръчно затваряне.
През последните години качеството на автоматичните баланс вентили се увеличава чрез модернизиране на конструкцията им и използване на съвременни производствени технологии и материали. Баланс вентилите се доставят в специална опаковка, която се използва за предпазване от повреди по време на доставката, както и с цел топлоизолация - за намаляване на топлинните загуби в системите.