Авторитет клапана: как считать
Авторитет регулирующего клапана — доля перепада давления, которую он забирает на себя при полном открытии: a = Δp_клапана / (Δp_клапана + Δp_переменной части контура). Если a близок к единице, расход через клапан зависит только от его положения, и заводская пропускная характеристика (линейная или равнопроцентная) сохраняется; если a мал, перепад на клапане при закрытии растёт за счёт контура, расход почти не меняется до последних процентов хода, а потом падает скачком — регулирование ступенчатое, привод «пилит». Общепринятая норма (Пырков, руководства Danfoss, Siemens) — не ниже 0,3, рекомендуется 0,5 и выше для двухходовых клапанов; для трёхходовых — 0,3–0,5 на смешении.
Числа: если перепад на открытом клапане 0,3 бар и на переменной части контура тоже 0,3 — a = 0,5, характеристика искажена умеренно. Если же выбран клапан «с запасом» и на нём остаётся 0,05 бар при 0,45 на контуре — a = 0,1: клапан почти не управляет. Отсюда правило подбора: Kvs выбирают не по минимальному перепаду, а под нужный авторитет — Δp_клапана = a·Δp_контура/(1 − a); для 3,6 м³/ч и контура 0,3 бар при a = 0,5 нужен перепад 0,3 бар → Kv 6,57 → Kvs 10. Платить за авторитет приходится напором насоса: перепад на клапане — это чистые потери.
В переменную часть контура входят только участки, расход по которым меняется вместе с клапаном: трубы и прибор его ветки, а не общие магистрали и насос (там перепад держит регулятор перепада или насос с постоянным напором). Термостатические радиаторные клапаны с предварительной настройкой и балансировочные клапаны нужны как раз для того, чтобы поднять авторитет в каждой ветке. Калькулятор считает авторитет по двум перепадам, подбирает Kvs под заданный авторитет и показывает, как меняется а при Kvs на ступень больше и меньше.
Авторитет по Kvs для 3,6 м³/ч при контуре 0,3 бар
Чем больше Kvs, тем меньше перепад на открытом клапане и ниже авторитет; норма ≥ 0,3, рекомендуется ≥ 0,5.
Ряд Kvs: перепады и расходы
Для быстрого подбора: перепад на клапане при расчётном расходе и пропускаемый расход при 10 кПа и 1 бар.
Kv — объёмный расход воды с температурой от 5 до 30 °C в кубометрах в час, проходящий через арматуру при перепаде давления на ней 1 бар (100 кПа); Kvs — то же значение при номинальном, полностью открытом положении затвора. Cv определён аналогично для галлонов США в минуту и перепада 1 psi.— Определение пропускной способности (VDI/VDE 2173, ГОСТ 12893-2005)
Как считать и что проверить
- a = Δp_кл/(Δp_кл + Δp_контура) при полном открытии: 0,3/(0,3 + 0,3) = 0,5; норма ≥ 0,3, лучше ≥ 0,5.
- Подбирайте Kvs под авторитет, а не под минимальный перепад: для 3,6 м³/ч и контура 0,3 бар — перепад 0,3 бар, Kv 6,57 → Kvs 10.
- В Δp контура — только переменная часть: своя ветка и прибор, без магистралей за регулятором перепада.
- Kvs «с запасом» — главный убийца авторитета: при 0,05 бар на клапане a = 0,1.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном калькуляторе Kv; расход и потери контура отопления — в гидравлике системы отопления, потери напора в трубах — в гидравлическом расчёте трубопровода.
- Пырков В. В. «Гидравлическое регулирование систем отопления и охлаждения. Теория и практика» — авторитет клапана, балансировка, подбор Kvs. Данфосс. 2005.
- IEC 60534-2-1:2011 (ГОСТ Р МЭК 60534-2-1) «Регулирующие клапаны для промышленных процессов. Пропускная способность. Уравнения расчёта расхода в условиях установки» — уравнения для жидкостей и сжимаемых сред, коэффициенты FL, xT, Y, FF. IEC / Росстандарт. 2011.
- СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» — автоматическое регулирование и гидравлическая балансировка систем отопления, требования к арматуре. Минстрой России. 2020.
- ГОСТ 24856-2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» — пропускная способность, номинальный диаметр, регулирующая и балансировочная арматура. Росстандарт. 2014.
