Экономия + комфорт

Шульга Т. Экономия + комфорт // Будмайстер. 2003 . №13. C. 26-29


Наболевшая проблема экономии энергии, обусловленная ростом цен на энергоносители, становится все острее для украинской экономики. Задача энергосбережения в строительстве и коммунальном хозяйстве является важной составляющей общей проблемы производства, потребления, импорта и экономии энергоресурсов в Украине. Более половины объема природного газа, потребляемого Украиной за год, ?вылетает в трубу? из-за применения неэффективных технологий в строительстве и в энергопотреблении. Разработка же и внедрение энергосберегающих технологий требует серьезного финансирования, но опыт Западной Европы доказывает, что такие вложения средств окупаются.

Снизить энергетические и, следовательно, финансовые затраты, повысить энергоэффективность как строящихся, так и реконструируемых систем отопления призваны современное оборудование и устройства, среди которых важная роль отведена термостатическим регуляторам. Использование этих приборов дает возможность не только поддерживать необходимую температуру в жилом или производственном помещении, но и сэкономить до 20% тепловой энергии и, таким образом, снизить расходы на топливо.

Применение терморегулятора, устанавливаемого на входе отопительного прибора, дает возможность индивидуально регулировать поток теплоносителя и выбирать оптимальную температуру для каждого помещения в здании, соответственно его назначению.

Терморегулирующие устройства позволяют устанавливать различные значения температуры, что также дает существенную экономию, ведь ограничение температуры только на ГС в течение 8-10 часов уменьшает потребление теплоносителя на 5-8%.

НЕМНОГО О

...терморегулирующих устройствах

Терморегулирующее устройство состоит из автоматической термостатической головки и клапана с механизмом закрытия-открытия. В головке находится исполнительный механизм, воздействующий на клапан в зависимости от изменения температуры воздуха в помещении, и термостатический датчик, заполненный специальным веществом, реагирующим на температурные колебания. Термостатический датчик может также быть выносным.

Основной тип конструкции клапана таков: корпус, накидная гайка для простоты монтажа, шток с пружиной и уплотнением, которое перекрывает проходное отверстие трубопровода системы отопления. При использовании клапанов необходима повышенная циркуляция теплоносителя, поскольку все без исключения клапаны создают дополнительное сопротивление в системе отопления. В Украине большое распространение имеет система гравитационной циркуляции (коттеджное строительство), в которой сопротивление любого элемента ощутимо влияет на работу всей системы: замедление циркуляции, теплоотдача и т.п. Фирмы-производители рекомендуют применять терморегуляторы в системах с принудительной циркуляцией с работающим циркуляционным насосом.

Корпуса клапанов изготавливают из бронзы или латуни. Оба сплава имеют практически идентичные физические параметры: коэффициент линейного температурного расширения, среднюю теплоемкость, теплопроводность и т.д. Диапазон диаметров клапанов 10-32 мм. Бронза имеет коррозийную стойкость выше, чем у латуни, и отличается большей пластичностью. Точное и высококачественное литье корпуса клапана из бронзы значительно понижает внутреннее напряжение, благодаря чему у бронзового клапана хорошие шумовые характеристики. Производители корпусов клапанов из латуни для понижения шумовых эффектов используют специальные конфигурации конуса клапана. Оба сплава примерно одинаково поддаются никелированию.

Ведущие производители терморегулирующих устройств при установке клапанов в отопительной системе резиновые прокладки не используют. Чтобы избежать некачественного соединения и, как следствие, его разгерметизации или поломок, важна соответствующая квалификация монтажных рабочих. Клапаны, изготовленные из бронзы, более ?терпимы? к усилиям монтажников из-за пластичности материала.

Клапаны выпускаются с предварительной настройкой и без нее. Критерием выбора типа клапана служит тип системы отопления. Для однотрубной системы отопления необходим клапан с большей пропускной способностью.

Следует отметить, что клапаны известных фирм обладают высокой долговечностью. Но этот параметр также зависит от качества теплоносителя. Физическим изменениям подвержены элементы, которые непосредственно соприкасаются с теплоносителем: внутренняя поверхность самого клапана, пружина и шток с уплотнением. Для безупречной работы клапана необходимо наличие фильтра на системе отопления, применение неагрессивных жидкостей теплоносителя и другие условия, которые фирма-изготовитель оговаривает предварительно.

На украинском рынке распространены головки с жидкостным, газовым и, в меньшем объеме, восковым термостатическим элементом. Принцип действия термостатической головки основывается на том, что специальное вещество, находящееся в капсуле, изменяет свой объем в зависимости от температуры воздуха в помещении, воздействуя на шток, который запирает либо открывает сам клапан. Существуют различные виды головок:

- обычная головка без выносных датчиков;

- специальные типы головок с выносными датчиками;

- с защитой от вандализма и несанкционированной перенастройки;

- в случаях размещения радиаторов в оконных нишах или труднодоступных для установки и обслуживания местах выпускаются специальные модели, в которых головка делится на две части: датчик и исполнительный механизм, которые соединены между собой капиллярной трубкой. Регулятор температуры может находиться или на датчике, или на исполнительном механизме.

Различен также дизайн термостатических головок:- от обыденного до разработанного ведущими дизайнерскими домами: с дорогой отделкой (позолота, посеребрение);

- с различным нанесением символов (?день?, ?ночь?, ?незамерзание?, в т.ч. с рельефными обозначениями для людей со слабым зрением).

Головка подвержена меньшему старению, нежели сам клапан. Термостатические элементы, по данным некоторых ведущих фирм-изготовителей, имеют срок службы до 20 лет.

... и технических нюансах

Специалисты утверждают, что ряд технических и эксплуатационных характеристик обязательно должны учитываться при подборе терморегулирующего устройства как для новой, так и для реконструируемой системы отопления.

Когда теплоноситель отопительной системы подается с заниженной температурой, терморегулятор открывается полностью, так как температура воздуха в помещении снижается. В этом случае пропускная способность терморегуляторов, по сравнению с расчетной величиной, увеличивается из-за отклонения температуры воздуха в помещении от расчетного значения более чем на 2?С. В данной ситуации существует вероятность нарушения гидравлического равновесия системы отопления, что в итоге может привести к переохлаждению отдаленных участков системы. Поэтому желательно, чтобы пропускная способность терморегулятора была ограничена на определенном уровне. Для этого в клапанах разработано устройство расхода теплоносителя. Следует помнить, что температурные шкалы на термостатических головках составлены в соответствии с европейским стандартом. Это означает, что клапан терморегулятора полностью закрывается, когда температура в помещении на 2?С превышает температуру, установленную на шкале. Это позволяет избежать гидравлического разрегулирования в двухтрубной системе отопления. В однотрубных системах отопления эта опасность отсутствует из-за стабильности характеристик сопротивления, которые имеют узел обвязки прибора отопления с замыкающим участком.

Постоянная времени терморегулятора, представляющая собой промежуток времени от момента начала повышения температуры воздуха в помещении до момента, когда конус клапана пройдет 63% пути, соответствующего изменению комнатной температуры, показывает быстроту реагирования прибора на изменение температуры воздуха в помещении. Эта величина очень важна при достижении максимального энергосбережения и высокого уровня теплового комфорта. При значении постоянной времени от 10 до 24 мин. терморегуляторы адекватно реагируют на 85-75% теплоты (в терморегулирующих устройствах различных фирм), поступающей от посторонних источников в помещении.

Влияние температуры теплоносителя на работу терморегулятора зависит от его типа и установки на обвязки отопительного прибора. При расположении температурного датчика в головке терморегулятора конструктивно не удается полностью избежать непосредственного воздействия на него тепла горячей воды.

Более точно устанавливать температуру воздуха в помещении позволяют терморегуляторы с выносным датчиком или с выносной термостатической головкой. Температура теплоносителя практически не оказывает влияния из-за удаленности термостатического датчика/головки от трубопровода и отопительного прибора.

Изменение давления теплоносителя в системе отопления незначительно влияет на работу терморегулятора вследствие того, что оно практически взаимокомпенсируется из-за пропорционального воздействия на противоположные стороны клапана. Поэтому терморегулятор можно применять в любой отопительной системе, диапазон давления в которой соответствует расчетному давлению терморегулирующего узла. Важным параметром является именно перепад давления в клапане, который зависит от скорости движения теплоносителя в системе.

Качественное или количественное регулирование тепловой мощности отопительной системы является причиной изменения перепада давления на клапане радиаторного терморегулятора (РТ). При этом происходит смещение фактической температурной настройки РТ, то есть несоответствие ее шкале, нанесенной на головке РТ. Перепад давления во многом зависит от формы и геометрических размеров конуса клапана. Особо следует отметить, что перепад давления теплоносителя более 0,4 атм. может привести к возникновению шума в клапане терморегулятора. Для обеспечения стабильности перепада давления на стояках либо приборных ветках и, соответственно, термостатических клапанах специалисты рекомендуют использовать автоматические балансировочные клапаны.

Продукция ГРЕЦ

Австрийская компания ГЕРЦ-Арматурен ГмбХ уже на протяжении более чем ста лет предлагает обширную палитру арматуры, в том числе радиаторные термостаты для однотрубных и двухтрубных систем отопления.

Одна из составляющих радиаторного термостата, обеспечивающего самостоятельное регулирование температуры воздуха в помещении в соответствии с заданной температурой, - термостатический клапан, который имеет широкую гамму исполнений, в том числе трехосевое. Цельнолитой корпус из антикоррозионной латуни выполнен с наружным покрытием из никеля. Легирующие добавки (до 2%) обеспечивают такие свойства, как прочность, коррозионная стойкость, хорошие качества при механической обработке, пригодность для гальванических покрытий.

Термостатические клапаны ?Герц? для двухтрубных систем отопления условно можно разбить на пять групп, имеющих унифицированные корпуса и отличающихся конструкцией термостатической буксы.

К первой группе относятся клапаны номенклатурного ряда ГЕРЦ-ТБ-ЭО. Конструкцией данных клапанов не предусмотрена возможность гидравлической настройки (изменение проходного сечения клапана с по-мощью дополнительного дросселирующего устройства для обеспечения требуемой гидравлической характеристики клапана - значения коэффициента расхода Kv, м3/час). Клапаны данного ряда выпускаются следующих размеров: Ду10; Ду15; Ду20; Ду25. Для Ду15 значение Kv составляет 0,6 м3/час. Клапаны данной группы применяют для двухтрубных насосных систем отопления, не требующих гидравлического регулирования (как правило, объекты малоэтажного, коттеджного строительства).

Ко второй группе относятся термостатические клапаны номенклатурного ряда ГЕРЦ-TS-90-V. Буква ?V? после ?TS-90? обозначает ?с предварительной настройкой?. Данные термостатические клапаны имеют дополнительную опцию плавной гидравлической настройки, осуществляемой с помощью втулки, которая перемещается соосно с золотником клапана и позволяет дополнительно ограничивать проходное сечение клапана, меняя тем самым его исходную (статическую) гидравлическую характеристику. Ограничивающая втулка может быть установлена в любое положение в диапазоне от ?полностью открыт? до ?полностью закрыт?, поэтому клапаны этой группы называются ?с плавной (бесступенча