Princip činnosti vyvažovacího ventilu v topném systému

Vyvažovací ventily jsou uzavírací a regulační potrubní armatury určené ke zlepšení účinnosti a bezpečnosti topných a chladicích systémů. S jeho pomocí je pracovní médium rovnoměrně rozděleno na všechny prvky systému, průtok chladicí kapaliny, její teplota a tlak jsou stabilizovány. Vyvažovací ventily se používají v otopných soustavách s více radiátory a jsou nezbytné i v sítích s termostatickými ventily. Pokud máte jednu baterii, stačí nainstalovat kulový ventil.

Proč potřebujete vyvažovací ventil?

V topných systémech skládajících se z několika topných zařízení je více tepla přijímáno radiátory, které jsou umístěny blíže ke kotli. Nejméně tepla dostávají baterie umístěné na konci řetězu. Rozdíl teplot mezi první a poslední baterií může být až 15°C.

Instalace vyvažovacího ventilu umožňuje snížit množství chladicí kapaliny vstupující do radiátorů, které jsou umístěny na začátku okruhu. Toho lze dosáhnout částečným zablokováním průřezu potrubí a zvýšením odporu v požadované oblasti. Ventily jsou navrženy tak, aby bylo možné seřídit topný systém bez jeho zastavení.

Typy vyvažovacích ventilů

Existují dva typy těchto potrubních armatur – ruční a automatické.

Manuál

Ruční vyvažovací ventily jsou vhodné pro otopné soustavy s konstantním tlakem. Obvykle se instalují v obytných prostorách s malým počtem (ne více než pěti) topných zařízení. V opačném případě by armatury nemusely zvládnout velký objem chladicí kapaliny a způsobit nevyváženost systému. Pokud existuje velký počet radiátorů, používají se automatické modely.

Ruční zařízení má celokovové tělo z mosazi nebo bronzu. Obsahuje vsuvky a ovládací mechanismus, který může mít kónický, radiální, válcový, plochý nebo hranatý tvar. V závislosti na modelu zařízení obsahuje:

• nastavitelný zámek rukojeti,
• indikátor polohy závěrky,
• těsnění – fluoroplastové nebo pryžové kroužky,
• odpadní potrubí,
• měřící membrána,
• síťový filtr,
• přístroje na měření průtoku a tlaku.

Rukojeť ventilu se otáčí ručně. Krouticí moment se přenáší na ovládací mechanismus přes vřeteno, které mění polohu a tím i průtokovou plochu potrubí a průtok chladicí kapaliny.

Výhody ručních vyvažovacích ventilů:

• Vysoká spolehlivost. Armatury fungují stabilně i v podmínkách vysokého zatížení a tlakových ztrát v systému.
• Udržovatelnost. Jednoduchá konstrukce poskytuje dlouhou bezúdržbovou dobu a v případě potřeby možnost snadné opravy nebo výměny zařízení.
• Jednoduché a přesné nastavení. Požadované výkonové charakteristiky lze snadno a rychle nastavit.
• Všestrannost. Provedení je vhodné pro systémy s různými parametry a médii.
• Lze použít jako uzavírací ventil. V případě potřeby můžete pomocí vyvažovacího ventilu zastavit průtok chladicí kapaliny bez změny nastavení.
• Odnímatelná rukojeť. To je užitečné, pokud je použití nepohodlné, například kvůli umístění ventilu. V tomto případě se nastavení provádí pomocí šestihranného klíče.
• Vnitřní drenáž. Skříň má zpravidla trubky, kterými lze obsah potrubí rychle vypustit.

Automatické

Automatické modely umožňují rychle a flexibilně měnit nastavení systému. Jsou instalovány ve spojení s uzavíracím zařízením určeným k zablokování a otevření pohybu chladicí kapaliny. Jsou namontovány na vratném potrubí pro řízení tlaku. Pomocí automatických zařízení je síť rozdělena do sekvenčně spouštěných sekcí.

Výhody instalace automatických vyvažovacích ventilů:

• schopnost rychlého a přesného nastavení díky přítomnosti impulsní trubice;
• stabilní tlak díky přítomnosti řídicí jednotky v systému;
• možnost organizování nezávislých teplotních sekcí.

Charakteristika vyvažovacích ventilů

Při výběru vhodného kování vezměte v úvahu následující parametry:

• typ – ruční nebo automatický;
• typ objektu – soukromý nebo bytový dům, administrativní, komerční objekt;
• druh pracovního média – voda, pára, roztok glykolu;
• místo instalace – dopředné nebo zpětné potrubí, obtok;
• jmenovitý tlak potřebný pro nepřetržitý provoz zařízení;
• jmenovitý průměr otvoru potrubí;
• množství pracovní tekutiny procházející armaturami;
• nastavitelnost;
• způsob připojení – závitový nebo přírubový;
• hladina hluku vydávaného během provozu (může být uvedena v technické dokumentaci).

Vlastnosti instalace ručního vyvažovacího ventilu

Správná instalace armatur zaručuje stabilní provoz ventilu a celého systému. Základní požadavky na montážní práce:

• Instalace může být provedena na vodorovných i svislých částech potrubí po jejich předběžném vyčištění.
• Před a za zařízením musí být rovné úseky, aby se eliminovaly chyby vyvážení. Před ventil se doporučuje nainstalovat jemný filtr.
• Způsob montáže na potrubí musí odpovídat modelu (závit nebo příruby).
• Navzdory skutečnosti, že vyvažovací ventil může sloužit jako uzavírací ventil, pro účinné uzavření průtoku se doporučuje zdvojit tuto schopnost s kulovými ventily.
• Při montáži armatur je nutné zajistit, aby šipka na tělese odpovídala směru pohybu pracovního média.

Nastavení systému pomocí ventilů

Zvažte možnost vyvážení systému, ve kterém jsou ventily instalovány na každém radiátoru. Před nastavením vyvažovacího ventilu se počet otáček jeho rukojeti vydělí počtem topných zařízení. Například počet otáček je 3,5 a radiátory 5. Krok ovládání je 3,5 ÷ 5 = 0,7. To znamená, že na posledním radiátoru by měl být ventil plně otevřený (3,5 otáčky), na předposledním by měl být otevřen o 2,8 otáčky (3,5 – 0,7), na třetím o 2,1 otáčky. Doporučuje se však odšroubovat zařízení na prvním a druhém radiátoru nejméně o 1,5 otáčky: pokud je otvor škrticí klapky těsně uzavřen, ventil se rychle ucpe nečistotami.

U automatických modelů se používá elektronické vyvažování, které se provádí pomocí mobilní aplikace a funkcí nastavení v oběhovém čerpadle. Toto je nejpřesnější možnost, která vám umožní správně nakonfigurovat systém.

Před vyvážením je nutné zkontrolovat čistotu všech filtrů zabudovaných v systému a vypustit vzduch pomocí ručních nebo automatických odvzdušňovačů.

Nejčastější dotazy

Jaké funkce plní vyvažovací ventil?

Vyvažovací ventil řeší řadu důležitých problémů:

• rozděluje pracovní prostředí rovnoměrně do všech oblastí systému,
• usnadňuje efektivní provoz komplexních sítí,
• chrání systém před nárazy větru,
• zabraňuje poškození čerpadel a dalších zařízení.

Které systémy používají vyvažovací ventily?

Používají se ruční a automatické ventily:

• v systémech vytápění, ventilace, klimatizace;
• ve výměnících tepla;
• v systémech zásobování vodou;
• v chladicích jednotkách.

Kdy se instalují vyvažovací ventily?

Vyvažovací armatury se instalují při pokládání inženýrských sítí v novostavbě, pokud je to stanoveno v projektové dokumentaci. Jeho instalace bude nutná i v případě problémů v již fungujícím topném systému.

V systémech ohřevu vody v bytových domech často nastávají situace, kdy je velmi obtížné sestavit teplotní harmonogram v otopné jednotce. Důvodem nerovnoměrného vytápění domu je hydraulická nejednotnost topného systému. Voda pod tlakem bude vždy následovat cestu nejmenšího odporu. Vytápěcí sítě mají pro každého obyvatele různé délky. Princip je jednoduchý. Čím blíže je člověk ke vstupnímu bodu z tepelných sítí, tím snáze se k němu teplo dostane. Trubky mají drsnost, která s rostoucí rychlostí průchodu daným průměrem začíná narážet na značný odpor, čím delší je tento úsek cesty, tím větší úsilí bude potřeba k překonání této cesty. V důsledku toho se zvyšuje spotřeba v nejkratších úsecích sítě a nedostatečná v těch nejdelších a nejvzdálenějších. Stejná situace je u systému zásobování teplou vodou. Nejbližší obyvatel domu zažije nepohodlí z přehřáté vody pod vysokým tlakem. Právě v takových situacích vzniká potřeba regulovat a rozdělovat průtoky V klasifikaci uzavíracích a regulačních ventilů je vyvažovací ventil. Tento typ armatur plní dvě funkce najednou – omezování průtoku a schopnost průtok zcela uzavřít. Hlavním rozdílem od ventilů a kulových kohoutů je schopnost pracovat ve střední poloze dříku. Ve vodovodních systémech, stejně jako ve vytápění, je důležité zajistit omezení průtoku skupinami spotřebitelů a vyvážení cirkulačních potrubí TUV. Vyvažování se také používá k omezení průtoku v systémech zásobování teplou vodou budov (TUV).
Vyvažovací ventil pro vytápění a uzavírací a regulační ventily jsou určeny k seřízení otopné soustavy ihned po montážních pracích, někdy je nutné k tomu přistoupit až dodatečně, za aktuálního provozu soustavy. Vyvažovací ventil a další typy regulačních ventilů bez automatického mechanismu jsou škrticí ventily, jejichž hlavním principem je změna průtokové plochy. Ventil na vratném potrubí je při instalaci tohoto ventilu nastaven na uvedenou hodnotu průtoku, slouží k hydraulickému propojení systému.
Přesný výpočet potrubí, správné nastavení termostatických ventilů a uvážlivé použití ventilových systémů na stoupačkách, regulátory průtoku nebo diferenčního tlaku a také nastavitelné oběhové čerpadlo zaručují hospodárnou distribuci potřebného množství chladicí kapaliny.

• Nedostatečný ohřev vzduchu v místnostech;
• Zpožděná regulace teploty ve vzdálených místnostech;
• Výskyt teplotních změn v režimu částečného zatížení;
• Hluk v topném systému.

Nastavení vyvažovacího ventilu

Voda jde vždy cestou nejmenšího odporu, taková je její fyzikální podstata. Díky těmto vlastnostem se průtok na větvích vždy mění. Nastavení se provádí na ventilu již nainstalovaném v systému. Při vývoji projektu byly zohledněny požadované hodnoty průtokové plochy. Tato hodnota se také nazývá Kv V datovém listu vyvažovacího ventilu je speciální tabulka, kde jsou pro každou hodnotu výkonu odpovídající hodnoty nastavení. Jsou vyznačeny na rukojeti v číselné hodnotě od 0 do 99. Kde 0 znamená úplné zablokování průtoku, 99 je zcela otevřená poloha.

Mezilehlé hodnoty na této stupnici omezují průtok a v důsledku toho vyrovnávají ohřev. Otáčením nastavitelné rukojeti mění cívka svou polohu a otevírá nebo zavírá průchozí otvor. Na těle ventilu jsou umístěny dvě vsuvky, jejichž hlavním úkolem je připojit speciální zařízení, které zaznamenává změny v hydraulice systému. Nastavení ventilu pomocí tohoto nástroje může pomoci vyvážit systém bez předem vypočítaných hodnot stupnice.

Princip činnosti vyvažovacího ventilu

Voda si podle fyzikálních zákonů volí cestu nejmenšího odporu. To vede k příliš velkému průtoku v hydraulicky příznivých oblastech topného systému (blíže k čerpadlu) a nedostatku chladicí kapaliny v hydraulicky nepříznivých oblastech. Místnosti se totiž musí nejprve vytopit v hydraulicky optimálních prostorách, teprve pak termostatické ventily přiškrtí průtok. Teprve poté spotřebitelé, jejichž umístění je z hydraulického hlediska nepříznivé, obdrží dostatečné množství chladicí kapaliny. Právě pro toto hydraulické vyvážení se používá vyvažovací ventil.

Každý výrobce uvádí v pasu hodnoty propustnosti pro konkrétní hodnotu stupnice tinktury. Regulace vyvažovacího ventilu vytápění se provádí otáčením ventilu a nastavením návrhové hodnoty Kv na každém ventilu. Při plném zatížení (konstrukční bod) je systém v hydraulické rovnováze. Skutečný pokles tlaku se shoduje s vypočítaným. Při vyšším zatížení se zvyšuje průtok stoupačkou. Výsledkem je, že stoupačky za ním dostávají nedostatečné množství chladicí kapaliny. Konstrukce vyvažovacího ventilu zahrnuje několik prvků. Na obrázku jsou zobrazeny jasněji.