Как подобрать регулирующий клапан по Kvs

На схеме теплового пункта регулирующий клапан стоит на подаче отопления и отдельно на горячей воде. В спецификации по ошибке могут обозначить диаметр клапана с тем же значением, что у трубы. После этого клапан не может выдержать температуру: контроллер крутит привод, а в батареях то жарко, то прохладно.

Размер, который здесь важен, называется Kvs. Диаметр трубы к нему отношения почти не имеет.

Что такое Kvs

Kvs — это сколько кубометров воды в час проходит через полностью открытый клапан, если перепад давления на нём равен 1 бар. Один бар — это примерно 10 метров водяного столба. В каталоге Kvs пишут в м³/ч рядом с каждым клапаном.

Буква s значит «полностью открыт». Просто Kv — то же самое, но при каком-то промежуточном ходе штока. Для подбора смотрят Kvs: клапан должен пропустить нужный расход, когда он открыт целиком, в самый холодный день или в час пик горячей воды.

Почему нельзя брать клапан по диаметру трубы

Труба должна проносить воду с малым сопротивлением. У клапана задача обратная: по команде контроллера он обязан уменьшать расход.

Если проход у клапана такой же свободный, как у трубы, почти весь перепад съедают теплообменник, фильтр, трубы и балансировочный клапан. Прикрыли регулирующий на треть — расход почти не изменился. Контроллер прикрывает ещё. Шток садится в узкую щель. Дальше маленький ход уже то открывает большой расход, то режет его. Температура на подаче скачет, привод дёргается туда-сюда, седло изнашивается.

Клапан на один-два размера меньше трубы — обычное дело. Переходы с трубы на клапан ставят специально. Это не ошибка монтажа.

Какие две цифры нужны

Расход через этот клапан, м³/ч. Для отопления это расход контура, который клапан питает, а не расход всей городской сети на вводе. Для горячей воды — расход, который должен пройти через свой теплообменник.

Перепад на самом клапане, бар. Не давление в теплосети. Та часть перепада, которая остаётся клапану, после того как своё забрали теплообменник, фильтр и трубы. Если перед клапаном стоит регулятор перепада, он как раз держит этот перепад примерно постоянным. Тогда в расчёт берут его настройку.

На манометре чаще видят килопаскали или метры. 1 бар = 100 кПа = около 10 м вод. ст. Перепад 0,3 бар — это 30 кПа, или примерно 3 метра.

Как прикинуть Kvs

Для воды формула короткая: Kvs равен расходу, делённому на корень из перепада. Расход в м³/ч, перепад в барах.

Пример, не норма. Контур отопления, расход 8 м³/ч. На клапан можно отдать 0,3 бар, остальное уходит на теплообменник и дом.

Корень из 0,3 — примерно 0,55. Делим 8 на 0,55, получается около 15. Ищем клапан с Kvs рядом с 15.

В каталоге рядом окажутся, допустим, 10 и 16. Берут 16. Чуть больший клапан в мороз ещё откроется полностью и пропустит расход. Клапан с Kvs 6 даже открытый не пропустит 8 м³/ч, дому не хватит тепла. Клапан с Kvs 40 снова слишком свободный: он почти не участвует в сопротивлении контура, и мы возвращаемся к щели и скачкам температуры.

На практике открытый клапан должен забирать себе заметную долю перепада своего контура, часто около половины. Если на полностью открытый клапан остаётся малая часть, он почти не управляет. Эту долю называют авторитетом клапана.

Цифры расхода и перепада берутся из расчёта узла или из проекта. Формула их не заменяет. Если перепад «с потолка», Kvs тоже будет с потолка.

Отопление и горячая вода

Считать Kvs одинаково. Живут клапаны по-разному.

Клапан отопления ходит за погодой. На улице температура меняется часами, привод может быть неспешным.

Клапан горячей воды ходит за кранами. Расход меняется за секунды, привод нужен быстрый. Медленный привод на ГВС не успевает, и температура воды в кране плавает, даже если Kvs подобран верно.

Что проверить вместе с размером

Фильтр стоит до клапана. Окалина из сети садится в седло первой, и никакой Kvs это не компенсирует.

Перепад, который подставили в формулу, должен реально быть. Если сеть слабая, нельзя мысленно отдать клапану полбара: их просто нет. Тогда либо расход меньше, либо клапан с меньшим Kvs не пройдёт, и дом недогреется.

На двухступенчатой горячей воде и на отоплении клапаны разные. Общий «один Ду на весь пункт» так же плох, как подбор по трубе.

Заключение

Kvs — это не строчка в паспорте для галочки. От него зависит, будет ли клапан вообще управлять температурой или просто стоять почти закрытым и дёргать привод.

Если есть расход и перепад, клапан подбирается за несколько минут. Присылайте эти цифры и диаметр трубы. Наши инженеры посчитают Kvs и мы предложим позицию, которая есть на складе, вместе с приводом под отопление или под горячую воду.