Температура горячей воды в системах горячего водоснабжения значительно снижается при малом или нулевом расходе. Это приводит к трем проблемам: долгому времени ожидания горячей воды, перерасходу воды, а также возможности развития смертельно опасных для человека бактерий Легионеллы, которые погибают лишь при температурах выше 55 C.
С. Дейнеко
Для систем централизованного горячего водоснабжения во всем мире актуальным является вопрос защиты от легионелл. В особенности это касается разветвленных систем ГВС многоквартирных домов. Использование же специальных балансировочных клапанов помогает не только снизить риск размножения бактерий, но и в значительной степени экономить воду
При образовании застойных зон в системах ГВС, при определенной температуре, в них активно размножаются опасные для человеческого организма бактерии – легионеллы (Legionella pneumophila). Они являются возбудителями легионеллеза – болезни схожей по симптомам с пневмонией, что затрудняет постановку точного диагноза.
Впервые болезнь была диагностирована в США после инцидента, случившегося в 1976 г. во время съезда участников Американского легиона – организации, объединяющей ветеранов различных военных конфликтов (отсюда и название болезни – "легионеллез"). Среди делегатов, проживавших в одном из отелей Филадельфии, произошла вспышка ранее неизвестной болезни, которая в течение месяца унесла жизни 34 из 220 занемогших.
С тех пор во многих цивилизованных странах мира ежегодно регистрируются сотни случаев заболевания, в том числе и со смертельным исходом. Источники размножения бактерий обусловлены оптимальной для их жизнедеятельности температурой – 20–50 °С (рис. 1). Это системы кондиционирования и вентиляции, ГВС, низкотемпературного отопления.
Рис. 1. Влияние температурного режима на жизнедеятельность легионелл
Попадает легионелла во внутренние инженерные сети из природных источников – пресных водоемов и почвы. Наиболее подходящая среда для размножения болезнетворных бактерий – биоколонии, формирующиеся на стенках трубопроводов (поэтому менее предрасположены к этому пластиковые трубы с гладкой внутренней поверхностью) и других элементов систем. Риск образования таких субстанций особенно велик в водопроводных сетях с длинными и разветвленными трубопроводами, где из-за разбалансирования во время отсутствия разбора воды наблюдается её застой.
Для борьбы с легионеллой применяются такие способы, как обеззараживание воды хлором или озоном. Однако в случае с ГВС наиболее приемлемым и эффективным является термическое воздействие. Оно заключается в поддержании высокой температуры воды в трубопроводах системы с предотвращением застойных явлений, а также кратковременном нагреве воды до критических для выживания бактерий значений.
Балансировка
Для систем ГВС многоквартирных домов характерна следующая ситуация – при разборе воды горячая вода идет через ближайший от источника тепла водоразборный узел. В то же время к точкам подключения, расположенным этажами выше, поступает менее нагретая вода, остывшая за период отсутствия разбора воды (например, в ночное время). Таким образом, потребитель вынужден сливать эту воду до тех пор, пока не дождется потока с необходимой ему температурой. И чем протяженнее трубопроводы, тем больше воды сливается в канализацию. Как следствие – большие потери в системе водоснабжения. Кроме того, последний потребитель на линии может и не дождаться горячей воды с нормативными параметрами.
Особенно это актуально для зданий, введенных в эксплуатацию в 70–80-х годах прошлого столетия, в системах ГВС которых отсутствует циркуляционная линия или система циркуляции не функционирует в силу физического износа.
Однако и в домах с действующей циркуляционной линией требуемая температура воды не всегда достигается сразу после открытия водоразборного узла. Ведь до последнего времени циркуляционные линии (Т4 на рис. 2) обустраивались только по принципу изменения гидравлического сопротивления разных диаметров трубопроводов, то есть диаметр циркуляционной трубы изменялся, в зависимости от удаленности от источника нагрева воды и был меньше диаметра подающего трубопровода системы ГВС (Т3). При этом температура в циркуляционной линии не контролировалась и не учитывалась, что также приводило к перерасходам электроэнергии на работу циркуляционных насосов.
Во избежание подобных ситуаций в новостройках уже несколько лет на циркуляционные линии устанавливают специальные балансировочные клапаны. Также их можно использовать и при реконструкции существующих систем ГВС.
Эти клапаны отличаются тем, что кроме заданного расхода через циркуляционную линию, используя так называемый термальный привод, можно выставлять необходимую температуру воды в циркуляционной линии, например, в диапазоне от 40 до 65 °С. Если температура падает, клапан открывается и пропускает воду для подогрева. При этом постоянной потребности в циркуляции горячей воды нет. Она появляется лишь тогда, когда в системе отсутствует разбор воды. Расчетное значение температуры воды в циркуляционной линии составляет, как правило, не более 5–10 °С от температуры воды в системе ГВС. Влияние на данный показатель имеют:
- диаметры и протяженность трубопроводов;
- температура воздуха в местах, в которых расположены трубопроводы;
- эффективность и состояние теплоизоляции.
Балансировочный клапан позволяет отрегулировать расход воды через циркуляционную линию. Использование вместе с ним термального привода дает возможность регулирования температуры воды: при её снижении в циркуляционной линии, клапан будет открыт до тех пор, пока температура не достигнет заданного значения. После этого термальный привод перекрывает проток и отключается циркуляционный насос.
Таким образом, за счет применения балансировочных клапанов с термальными приводами поддерживается постоянная температура в системе ГВС. Это уменьшает нерациональные затраты воды, а также снижает риск развития бактерий.
На рис. 2 показаны места для достижения наибольшей эффективности работы балансировочных клапанов в системе ГВС, т.е. они должны располагаться после последней водоразборной точки. Существуют модификации балансировочных клапанов с термальными приводами для систем, в которых предусмотрена термическая дезинфекция воды.
Рис. 2. Схема циркуляционной системы ГВС с балансировочными клапанами
Термическая дезинфекция
Для полного уничтожения легионелл в системах ГВС используется кратковременное нагревание котлом воды в системе до критических для жизнедеятельности бактерий температур – например, выше 60 °С в течение получаса. Как правило, это производится в ночное время в отсутствие разбора воды.
Термальный привод (рис. 3) балансировочных клапанов, предназначенных для систем с термической дезинфекцией, при этом действует по следующему принципу. При увеличении температуры выше 62 °С привод не закрывается, а, достигнув предела, наоборот открывается.
Рис. 3. Термальный привод
Конструктивно и технически это действует довольно оригинально. Вставка из штока с определенным набором шайб при большом повышении температуры проваливается дальше предела перекрытия потока. Процесс происходит за счет механического расширения. Но если температура поднимется выше 72 °С, то клапан снова закроется (рис. 4) во избежание термических ожогов потребителей.
Рис. 4. Регулировочные характеристики балансировочного клапана с функцией термической дезинфекции
Функция термической дезинфекции поддерживается многими современными контроллерами, например, типа Smile (Honeywell). При осуществлении этого процесса важно, чтобы требуемая высокая температура была достигнута во всех точках системы. Поэтому насос должен включаться в режим повышенной циркуляции, а автоматические балансировочные клапаны обеспечивать нужный гидравлический баланс.
В частном строительстве и в квартирах с электрическим бойлером можно проводить дезинфекцию вручную. Периодически (раз в месяц) до предела разогревать бойлер и прогонять воду через систему. Это особенно рекомендуется осуществлять перед сезонным пользованием бойлером (при летних отключениях централизованного горячего водоснабжения).
Примеры устройств
Установка балансировочных клапанов на линиях рециркуляции систем ГВС практикуется в Украине сравнительно недавно – порядка 3–4 лет. Сейчас в новых зданиях с разветвленной системой ГВС обязательно предусматривается их установка. Ведь без гидравлической балансировки, например, для многоэтажного дома с 6–10 подъездами и с несколькими стояками в каждом, практически невозможно гидравлически «увязать» циркуляционные линии первых и последних подъездов.
Важно знать, что в системах ГВС недопустимо использование балансировочных клапанов, предназначенных только для систем отопления. Ведь, не смотря на схожесть решаемых задач, есть ряд особенностей. Например, клапаны для циркуляционных систем ГВС выполняются из материалов, устойчивых к коррозии и удовлетворяющих соответствующим гигиеническим требованиям.
На украинском рынке представлены балансировочные клапаны для систем ГВС производства компаний Danfoss (Дания), Honeywell (Германия), Oventrop (Германия) и других.
Например, балансировочные клапаны для ГВС Alwa-Kombi-4 (Honeywell) (рис. 5) выполнены из стойкой к коррозии красной бронзы марки Rg5. Гидравлическая балансировка проводится путем ручной установки расхода воды через клапан, согласно расчетам по необходимому перепаду давления для каждого контура. Для автоматического регулирования температуры воды клапан оснащают термальным приводом. В обычном исполнении с его помощью поддерживается необходимая температура воды в диапазоне 40–65 °С (вставка с колпачком черного цвета), в специальном исполнении предусмотрен термальный привод с функцией поддержки термической дезинфекции (поставляется с оранжевым колпачком). Дооснащение Alwa-Kombi-4 термальным приводом может производиться в любое время, в том числе, после установки на системе. Клапаны устойчивы к высоким температурам (до 130 °С) и давлению (до 16 бар). Диаметры – от 15 до 40 мм.
Рис. 5. Балансировочный клапан для системы ГВС (Alwa-Kombi-4)
Существуют также автоматические смесительные клапаны, которые обеспечивают постоянную температуру воды после смешения. Их устанавливают как на отдельные точки водоразбора (умывальник, душ и др.), так и на их небольшие группы, например, в детских дошкольных учреждениях или школах.
Защита от противотока
Для защиты систем водоснабжения от попадания загрязнений и патогенных бактерий при порывах или проникновения путем противотока в странах ЕС применяют специальные отсекающие устройства (Backflow Preventer, англ. – «устройство предотвращения противотока»).
По европейским нормам EN 1717 они должны монтироваться на каждой установке водоснабжения – на вводе в здания, а также на распределительных линиях – вплоть до квартиры. Цель их применения – предотвращение попадания загрязненных вод в систему централизованного водоснабжения.
Устройства имеют три камеры (рис. 6), которые перекрываются в случае резкого снижения входного давления или повышения обратного напора воды от потребителя. При этом загрязненная вода отсекается и дренируется в канализацию. Таким образом, нежелательные примеси не попадают во внутренние и внешние сети системы водоснабжения.
Рис. 6. Устройство предотвращения противотока (BA-295, Honeywell)
Существуют различные модификации отсекающих клапанов, в зависимости от категории зданий. Однако в Украине массового распространения они пока не получили по причине отсутствия отечественных нормативов по их обязательному применению.
Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на YouTube-канал.
Балансировочные клапаны
Продажа теплоавтоматики Danfoss со склада (СПб, Москва, Челябинск, Ростов-на-Дону, Казань) от производителя, производство на заводах-изготовителях и поставки.
Прайс-листы с ценами на балансировочные клапаны запрашивайте в отделе оборудования Danfoss.
Автоматические балансировочные клапаны серии ASV
Автоматические балансировочные клапаны серии ASV — регуляторы постоянства перепада давлений, пердназначенные для гидравлической балансировки трубопроводных систем тепло- и холодоснабжения при переменных расходах проходящей через них среды в диапазоне от 0 до 100%.
Регуляторы перепада давлений серии всегда используются парой. На обратном трубопроводе монтируются клапаны ASV-P, ASV-PV или ASV-PV Plus. ASV-P поддерживает перепад давлений на уровне 10 кПа. ASV-PV может быть настроен на переад давлений между 5 и 25 кПа. Клапан ASV-PV Plus настраивается в диапазоне от 20 до 40 кПа.
На подающем трубопроводе монтируется запорно-балансировочный клапан ASV-I или запорный клапан ASV-M. С помощью клапана ASV-I можно ограничить расход среды через ветвь системы в пределах расчетной величины за счет фиксации его пропускной способности.
Использование клапанов серии ASV позволяет разделить систему на независимые по давлению зоны и осуществлять поэтапный пуск их в эксплуатацию.
Гидравлическая балансировка взаимосвязанных циркуляционных колец трубопроводной системы, на которых установлены автоматические балансировочные клапаны, осуществляется в автоматическом режиме без использования трудоемких методов наладочных работ.
Применение автоматической балансировки исключает влияние друг на друга имеющихся в системе регулирующих устройств и возникновение шума на них.
С помощью запорно-балансировочного клапана ASV-I можно перекрыть поток перемещаемой по трубопроводу среды, произвести ограничение максимального расхода теплоносителя, проходящего через регулируемый участок системы, путем изменения пропускной способности клапана за счет ограничения степени его открытия (величины подъема штока), измерить количество теплоносителя, протекающего через данный участок системы, и присоединить импульсную трубку от регуляторов ASV-P, ASV-PV или ASV-PV Plus.
| Код № | Ду (мм) |
kvs (м³/ч) |
Ру (бар) |
ΔРмакс (бар) |
Тмакс (°C) |
Присоединение (дюймы) |
| ASV-I (внут. резьба) | ||||||
| 003L7641 | 15 | 1.6 | 16 | 1.5 | 120 | Rp ½ |
| 003L7642 | 20 | 2.5 | Rp ¾ | |||
| 003L7643 | 25 | 4.0 | Rp 1 | |||
| 003L7644 | 32 | 6.3 | Rp 1¼ | |||
| 003L7645 | 40 | 10 | Rp 1½ | |||
Клапан ASV-M это запорный клапан предназначенный для установки на подающем трубопроводе. Может быть использован только в качестве запорной арматуры и для присоединения импульсной трубки от клапанов ASV-P(V).
Клапан поставляется с заглушками под измерительные ниппели. При установке ниппелей возможно измерение расхода теплоносителя, протекающего через данный участок системы.
| Код № | Ду (мм) |
kvs (м³/ч) |
Ру (бар) |
ΔРмакс (бар) |
Тмакс (°C) |
Присоединение (дюймы) |
| ASV-M (внут. резьба) | ||||||
| 003L7691 | 15 | 1.6 | 16 | 1.5 | 120 | Rp ½ |
| 003L7692 | 20 | 2.5 | Rp ¾ | |||
| 003L7693 | 25 | 4.0 | Rp 1 | |||
| 003L7694 | 32 | 6.3 | Rp 1¼ | |||
| 003L7695 | 40 | 10 | Rp 1½ | |||
Клапаны ASV-P предназначены для поддержания постоянного перепада давлений в системах с переменным гидравлическим режимом, например на стояках двухтрубной системы отопления.
ASV-P поддерживает перепад давлений на уровне 0,1 бар (10 кПа). Клапаны ASV-P имеют синюю рукоятку и устанавливаются на обратном трубопроводе (стояке) системы.
Клапан оснащен дренажным краном для слива теплоносителя и может перекрывать поток.
| Код № | Ду (мм) |
kvs (м³/ч) |
Ру (бар) |
ΔРмакс (бар) |
Тмакс (°C) |
Присоединение (дюймы) |
| ASV-P (внут. резьба) | ||||||
| 003L7621 | 15 | 1.6 | 16 | 1.5 | 120 | Rp ½ |
| 003L7622 | 20 | 2.5 | Rp ¾ | |||
| 003L7623 | 25 | 4.0 | Rp 1 | |||
| 003L7624 | 32 | 6.3 | Rp 1¼ | |||
| 003L7625 | 40 | 10 | Rp 1½ | |||
Автоматические балансировочные клапаны серии ASV – регуляторы постоянства перепада давлений, предназначенные для гидравлической балансировки трубопроводных систем тепло- и холодоснабжения при переменных расходах проходящей через них среды в диапазоне от 0 до 100%.
ASV-PV может быть настроен на перепад давлений от 0,05 бар (5 кПа) до 0,25 бар (25 кПа). С завода–изготовителя он поставляется настроенным на 0,1 бар (10 кПа).
Клапан ASV-PV Plus настраивается в диапазоне от 0,2 бар (20 кПа) до 0,4 бар (40 кПа). При поставке он установлен на 0,3 бар (30 кПа). В этой связи клапан ASV-PV Plus обычно используется в системах напольного отопления или теплохолодоснабжения вентиляционных установок.
Клапаны ASV-PV и ASV-PV Plus имеют синюю рукоятку и устанавливаются на обратном трубопроводе (стояке) системы. Помимо этого клапаны оснащены дренажным краном и могут перекрывать поток.
| Код № | Ду (мм) |
kvs (м³/ч) |
Ру (бар) |
ΔРмакс (бар) |
Тмакс (°C) |
dP (кПа) |
Присоединение (дюймы) |
| ASV-PV (внут. резьба) | |||||||
| 003L7601 | 15 | 1.6 | 16 | 1.5 | 120 | 5 — 25 | Rp ½ |
| 003L7602 | 20 | 2.5 | Rp ¾ | ||||
| 003L7603 | 25 | 4.0 | Rp 1 | ||||
| 003L7604 | 32 | 6.3 | Rp 1¼ | ||||
| 003L7605 | 40 | 10 | Rp 1½ | ||||
| ASV-PV Plus | |||||||
| 003L7611 | 15 | 1.6 | 16 | 1.5 | 120 | 20 — 40 | Rp ½ |
| 003L7612 | 20 | 2.5 | Rp ¾ | ||||
| 003L7613 | 25 | 4.0 | Rp 1 | ||||
| 003L7614 | 32 | 6.3 | Rp 1¼ | ||||
| 003L7615 | 40 | 10 | Rp 1½ | ||||
Автоматические стабилизаторы расхода AB-QM
Автоматические балансировочные клапаны AB-QM предназначены для поддержания постоянного расхода теплоносителя в стояках однотрубных систем отопления. AB-QM, как и ASV-P (ASV-PV), рекомендуется устанавливать в крупномасштабных системах многоэтажных зданий. Эти клапаны позволяют перекрыть стояк, спустить из него воду через дренажный кран и измерить фактический расход теплоносителя в стояке.
При применении регуляторов AB-QM следует иметь в виду, что их гидравлическое сопротивление должно быть не менее 0,16 бар (для регуляторов Ду=10-20 мм) и 0,2 бар (для регуляторов Ду=25-32 мм).
Регуляторы AB-QM в сочетании с электрогидравлическими приводами типа TWA-Z и ABNM-Z, а также с редукторными электроприводами типа AMV01 и AME01, являются исполнительными механизмами со стабилизированным перепадом давлений на них для управления теплообменными приборами в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Клапан AB-QM – автоматический балансировочный клапан, стабилизатор расхода. Основные области применения: ограничение и стабилизация расхода в системах с постоянными гидравлическими характеристиками, например в однотрубных стояках систем отопления или в системах холодоснабжения установок кондиционирования воздуха.
Настройка клапана на ограничение максимального расхода предельно проста, не требует специальных инструментов и высококвалифицированного персонала.
При установке на AB-QM электрического или термогидравлического привода к функции автоматического ограничителя расхода добавляется функция регулирующего клапана. Основные области применения: автоматическое регулирование температуры в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
За счет встроенного регулятора перепада давлений, который поддерживает постоянный перепад на регулирующем клапане вне зависимости от колебаний давления в трубопроводной сети, достигается стабильность регулирования во всем диапазоне загрузок системы.
Клапан предельно компактен и прекрасно отвечает высоким требованиям современных систем обеспечения микроклимата.
| Код № | Ду (мм) |
Описание | Диапазон расхода (л/ч) |
Присоединение (дюймы) |
Ру |
| AB-QM автоматический комбинированный клапан | |||||
| 003Z0201 | 10 | без измерительных ниппелей | 55-275 | G ½A | 16 |
| 003Z0202 | 15 | 90-450 | G ¾ A | 16 | |
| 003Z0203 | 20 | 180-900 | G 1 A | 16 | |
| 003Z0204 | 25 | 340-1700 | G 1¼ A | 16 | |
| 003Z0205 | 32 | 640-3200 | G 1 ½A | 16 | |
| 003Z0211 | 10 | С измерительными ниппелями | 55-275 | G ½ A | 16 |
| 003Z0212 | 15 | 90-450 | G ¾ A | 16 | |
| 003Z0213 | 20 | 180-900 | G 1 A | 16 | |
| 003Z0214 | 25 | 340-1700 | G 1¼ A | 16 | |
| 003Z0215 | 32 | 640-3200 | G 1½ A | 16 | |
| AB-QM Комплект | |||||
| 003Z0221 | Комплект из AB-QM (код 003Z0211) и MSV-M (код 003Z2061). | 55-275 | G ½ A | 16 | |
| 003Z0222 | Комплект из AB-QM (код 003Z0212) и MSV-M (код 003Z2061). | 90-450 | G ¾ A | 16 | |
| 003Z0223 | Комплект из AB-QM (код 003Z0213) и MSV-M (код 003Z2062). | 180-900 | G 1 A | 16 | |
| 003Z0224 | Комплект из AB-QM (код 003Z0214) и MSV-M (код 003Z2063). | 340-1700 | G 1¼ A | 16 | |
| 003Z0225 | Комплект из AB-QM (код 003Z0215) и MSV-M (код 003Z2064). | 640-3200 | G 1½ A | 16 | |
Измерительные приборы
Измерительный прибор PFM 3000
Измерительный прибор PFM 3000 предназначен для измерения перепада давлений, расхода и температуры, а также для проведения гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения. Прибор PFM 3000 легок и малогабаритен. Это достигнуто за счет компактного размещения датчиков давления внутри корпуса прибора. Удароустойчивый и водонепроницаемый корпус защищает датчики от воздействия окружающей среды и позволяет использовать PFM 3000 в сложных климатических условиях. Входящие в комплект переходники позволяют подключать PFM 3000 к любому типу ниппелей. В комплектацию прибора входят: цифровой термометр, кабель для подключения прибора к компьютеру (USB) а также CD с программным обеспечением. Эти опции позволяют использовать PFM 3000 для гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения любой разветвленности
| Код № | Описание |
| PFM 3000 | |
| 003L8230 | Прибор PFM 3000 в чемодане |
Клапаны для систем ГВС
Термостатический балансировочный клапан MTCV (базовая версия ) – регулятор температуры прямого действия. Он предназначен для стабилизации температуры и минимизации расхода воды в циркуляционных стояках систем
горячего водоснабжения (ГВС). На основе базовой версии может быть реализовано два варианта регулятора, обеспечивающие периодическую дезинфекцию трубопроводной сети системы ГВС:
• автоматический регулятор прямого действия с термоэлементом для режима дезинфекции;
• регулятор с электроприводом типа TWA, управляемым специализированным контроллером каскадной дезинфекции стояков системы ГВС по команде встроенного в регулятор термодатчика.
Устройство и характеристики регуляторов с режимом дезинфекции приведены в отдельных технических описаниях, предоставляемых по запросу.
 |
Термостатический балансировочный клапан MTCV — регулятор температуры прямого действия. Он предназначен для стабилизации температуры и минимизации расхода воды в циркуляционных стояках систем горячего водоснабжения (ГВС).
