Аварийный клапан сброса давления в системе отопления. Где устанавливается предохранительный клапан? Где устанавливать расширительный бак
Иногда возникают неприятные обстоятельства, когда система отопления дает сбой, и давление начинает колебаться. Если давление не регулировать, последствия могут быть опасными. Чтобы не допустить такого, отопительную систему и систему подачи горячей воды следует оснащать предохранительными клапанами. Что это такое, и как они работают – мы и расскажем в этом материале.
В системе отопления предохранительный клапан выполняет защитную функцию с целью не допустить высокого давления. Особенно это важно для котлов парового типа.
Давление поднимается чаще всего вследствие таких причин:
- отказ автоматических систем регулировки давления;
- резкое повышение температуры окружающей среды и появление пара.
Предохранительные изделия в основном бывают двух видов:
- пружинные;
- рычажно-грузовые.
В рычажно-грузовых конструкциях действию давления на золотник противодействует груз, его сила передается посредством рычага на шток. Он перемещается по длине рычага, и можно таким способом регулировать силу давления золотника к седлу. Далее он открывается, когда рабочая среда начинает давить на нижнюю часть золотника с усилием больше, чем сила рычажного натиска и вода уходит через патрубок.
А пружинные предохранительные агрегаты работают с помощью электромагнитного привода . На шток золотника оказывает давление пружина, и регулировка происходит путем смены степени сжатия пружины.
Небольшие системы отопления лучше всего сочетаются с пружинными изделиями, их преимущества в этом случае такие:
- компактность;
- настройка способна меняться лишь при использовании инструментария;
- шток золотника может иметь разное положение;
- возможность комбинации с другими изделиями.
По принципу работы предохранительные клапаны разделяются на такие:
Предохранительный клапан прямого действия может открываться только под давлением рабочей среды, непрямого – под влиянием источника давления.
А по типу подъема запора устройства бывают:
- малоподъемными;
- среднеподъемными;
- полноподъемными.
Материалы изготовления
Предохранительные изделия могут быть изготовлены из таких материалов:
- латунь;
- сталь;
- оцинкованная сталь;
- нержавейка.
Особенности механизма и конструкции
Предохранительный латунный муфтовый клапан для котла оснащен резьбой с двух сторон, с входной стороны есть прокладка. Механизм при этом пружинный. Давление извне может усилить блокировку. После сборки конструкции ее опрессовывают, поэтому клапан данного типа очень надежен и доступен в плане стоимости.
Клапан предохранительно-запорный также может работать в канализационной системе с целью защиты от давления обратного потока.
Особенности трехходовых клапанов
Назначение и принцип работы трехходовых предохранительных клапанов несколько отличается от других вариантов и вот ключевые их отличия:
Такие клапаны чаще всего применяются в системах отопления, которые включают в себя «теплые полы». Таким способом вода для обогрева полов будет гораздо прохладнее, чем вода в радиаторе.
Для изготовления трехходовых предохранительных клапанов применяют:
- сталь;
- латунь;
- чугун.
Латунные конструкции наиболее распространены при установке домашних систем отопления, а стальные и чугунные больше характерны для более крупных установок промышленного назначения.
Также стоит обратить внимание да взрывной предохранительный клапан, который способен предотвратить взрыв горючих газов или угольной пыли. Они сделаны таким способом, что если вещество взрывается, то повреждается лишь мембрана конструкции, а трубопровод остается невредимым.
Изделие такого типа работает в автоматическом режиме. В зависимости от давления, их различают несколько их видов:
- с давлением до 2 кПа;
- до 40 кПа;
- 150 кПа включительно.
Как правильно выбрать предохранительный клапан
При выборе предохранительного клапана следует продумать огромное количество тех или иных факторов. В частности, обязательно учитывайте рабочее давление окружающей среды. Если такое давление выше нормы, то нужно выбирать изделие на 2 бар , которое сможет выдержать подобные условия эксплуатации изделия. Помимо этого можно выбирать вариант с возможностью регулировки давления, чтобы можно быть осуществить настройку требуемого режима и выяснить точные параметры, в частности, условный диаметр.
Существует ряд норм касательно выполнения расчетов, также можно в интернете найти специальные расчетные программы. Можно обойтись и без расчетов, и взять конструкцию с диаметром не менее диаметра выходного патрубка вашего котла, но такое вычисление не будет точным и не сможет гарантировать высокий уровень безопасности и производительности.
В целом, чтобы правильно выбрать нужно изделие, следует продумать следующие параметры:
- определиться с типом изделия;
- с размером, чтобы давление в системе не превышало допустимые рамки;
- лучше для дома выбирать изделия пружинного типа;
- открытые устройства подходят лишь в том случае, если вода уходит в атмосферу, а закрытые –если в отводящий трубопровод;
- после расчетов можно определить, подойдет ли низкоподъемный клапан или полноподъемный;
- просчитайте свой бюджет.
Цены на предохранительный клапан варьируются в зависимости от материала и других особенностей. Например, мембранную конструкцию итальянского производства можно приобрести примерно за 4 у.е ., а латунную – начиная от 12 у.е. Также есть некоторые модели клапанов, стоимость которых превышает 100 у.е.
Особенности установки предохранительного клапана
Во время установки клапана нужно строго соблюдать все правила, которые перечислены в нормативной документации изделия. Также установку нужно проводить с учетом мощности и рабочего давления.
Словосочетание в названии механизма указывает на то, какую он должен выполнять функцию в водяных контурах. Действительно, предохранительный клапан для отопления (запорная арматура) служит для сброса непредвиденных нагрузок, которые могут возникнуть при тех или иных обстоятельствах, а также для регулировки водного потока в трубах. Но устанавливается он в разных местах, хотя назначение его остаётся прежним.
Виды предохранительных клапанов
Виды обратных клапанов для байпаса или бойлера
- Муфтовые латунные предохранители с двух сторон снабжены резьбой и с входной стороны прокладкой EPDM, а сам механизм работает на пружине, удерживающей шток, который при определённом давлении утапливается, открывая проход. Любое давление с обратной стороны только усиливает блокировку. Учитывая простоту такого предохранителя, цена на него, скорее символична, а вот служит он довольно долго, так как всегда проходит опрессовку после сборки.
- Но, в отличие от обычного, проходного клапана существуют устройства для сброса давления , наподобие того, что вы видите на фото вверху. Такой механизм, как правило, тоже делается из латуни, со стальной нержавеющей пружиной и тарелки штока из термостойкого пластика, и монтируется в контур после циркуляционного насоса.
- На разрезанном изображении запорной арматуры виден принцип его действия – вода давит на пластиковую тарелку, которая, в свою очередь, сжимает пружину, открывая проход. Но если давление достигает критической точки (20 бар), то тарелка дожимается до предохранительного штока и тот открывает выход наружу. Максимальная рабочая температура для данного механизма — 120⁰C.
- Помимо циркуляционного насоса, перепускной клапан для отопления может устанавливаться также на резервуары с высоким давлением , например, это может быть электрический бойлер. Принцип работы у него останется таким же, только тут предусмотрено устройство для слива воды. Это делается при помощи флажка, который сдвигает шток и освобождает проход.
- Такие обратные приспособления чаще всего используют в системах канализации для защиты от давления обратного потока . Такое может произойти в сезон таяния снегов или сильных дождей, когда грунтовые воды заполняют городскую канализацию и уровень воды в ней поднимается выше стоковых труб.
- Суть работы подъёмного запорного устройства заключается в том, что когда подача воды давит на заслонку, та приподнимается и пропускает поток . В случае если давление падает, шток опускается на седло и возврат потока исключается. Такой обратный клапан в системе отопления применяется чаще всего на промышленных объектах и для централизованных котельных.
- В таких механизмах запорным элементом является диск, который расположен перпендикулярно потоку и движется вдоль оси . Механизм может быть сделан либо как муфта, либо с фланцевыми креплениями. Используется для систем с небольшим давлением и относительно чистым теплоносителем.
Совет. Обратные клапаны могут быть пружинными (подпружиненными), где заслонка возвращается на место за счёт давления спирали. Или безпружинными, где заслонка возвращается под давлением собственно массы. При выборе всегда следует учитывать степень загрязнения воды, так как без принуждения шток может не закрыться из-за засоров.
Трёхходовые клапаны
- Если рассматривать трехходовой клапан для отопления, то его принцип работы, как и само назначение, несколько отличается от обычных предохранительных устройств. Необходимость такого механизма в отопительных контурах обуславливается потребностью охлаждения . Такие агрегаты могут быть с ручным переключением режимов или с сервоприводом, запитанным от сети 220В.
- Трёхходовой клапан достаточно прост в устройстве и имеет одно входное и два выходных отверстия , поток в которые регулируется заслонкой. В качестве заслонки может быть либо шток, либо шар, который при вращении перенаправляет поток в одно из отверстий. Такая арматура тоже относится к разряду предохраняющих, так как устанавливается на низкотемпературные контуры, например, там, где радиаторы соседствуют с «тёплым полом» и при этом функционируют от одного источника (котла).
- Дело в том, что инструкция для совмещённых систем отопления не предусматривает разных отопителей, поэтому вода в контур поступает одинаковой и чтобы понизить её нагрев, труба подачи подпитывается из трубы возврата («обратки»). Таким образом, для температура воды получается более низкой, нежели для радиаторов.
- Смешивание теплоносителя может происходить в автоматическом режиме и для этого на низкотемпературный контур устанавливаются датчики, сигнализирующие на сервопривод и побуждающие его к действию. При покупке такого механизма вам не следует забывать, что сам сервопривод может быть в комплектации с клапаном, но вы также можете приобрести его отдельно и установить своими руками, выбрав подходящий вам завод-изготовитель.
- Такое устройство в комплекте с электроникой может стоить очень дорого, но, перефразируя известную поговорку про овчинку, можно сказать, что дорогостоящий трёхходовой смесительный клапан с сервоприводом стоит выделки, или затраченных на него средств. Воспользовавшись электронной запорной арматурой, вы избавите себя от необходимости постоянного контроля над системой и сможете оставить дом с включенным отоплением на длительный период.
Совет. Трехходовые клапаны могут быть изготовлены из чугуна, стали или латуни и их желательно использовать в системах с разной проходимостью и давлением. Так, стальные и чугунные устройства лучше подходят для централизованных и производственных мощностей, а латунь очень эффективна для домашних систем отопления.
Основное назначение предохранительного клапана в системах отопления - защита магистрали и соединений от резких перепадов параметров теплоносителя: давления и температуры. Его установка предотвращает разрывы и деформацию труб при сбоях в работе, снижает риск возникновения аварийных ситуаций. Данный вид запорной арматуры является частью так называемой группы безопасности, рекомендуемой, прежде всего, в качестве компонента схемы индивидуального отопления. Но и в квартире с централизованным теплоснабжением она тоже будет актуальной, все зависит от подбора правильных параметров предохранительного клапана.
Предохранительный механизм состоит из прочного корпуса, регулировочного блока и отвода для сброса излишков теплоносителя (или элемента для обратного отвода). Поток действует на затвор клапана, положение которого меняется пружиной или грузом, при превышении определенного значения давления шток поднимается и происходит выброс воды в выходной патрубок. После стабилизации параметров предохранительный тип клапана возвращается в исходное состояние, теплоноситель начинает снова циркулировать внутри системы. С целью проверки работоспособности используется шток для ручного оттягивания пружины или другой механизм, меняющий положение затвора (осуществляющий принудительное открытие). После проведения монтажа и регулировки устройство функционирует полностью в автоматическом режиме.
Разновидности клапанов
Основное различие касается запорного механизма (регулирующего блока). Выделяют предохранительные клапаны на отопление пружинного и рычажно-грузового типа. Первые состоят из золотника с седлом, упругой пружины, дисковой мембраны для измерения давления и штока. Это наиболее распространенная разновидность предохранительного сбросного клапана в индивидуальных системах отопления. Преимуществами являются: доступность, надежность, малые габариты и вес, безопасность и простота применения. Недостаток - частое сжатие пружины, оно приводит к быстрому выходу из строя устройства, что не рекомендуется для систем с большими объемами теплоносителя.
Рычажно-грузовой, напротив, подходит для труб с диаметром свыше 200 мм. В этом предохранительном механизме золотник напрямую зависит от положения рычага с грузом. Последний контролирует силу прилегания золотника к седлу, а соответственно - и надежность пропускания теплоносителя. Основное назначение данного предохранительного клапана - отопление промышленных объектов, его стоимость не подходит для использования в частном строительстве.
Предохранительную отопительную арматуру разделяют, в зависимости от высоты подъема запорного механизма, на мало- и полноподъемную. Первая обладает низкой пропускной способностью, вторая открывается в процессе слива избытков воды или выброса пара как минимум на четверть седла. Полноподъемная арматура также пригодна для отопления с газовым теплоносителем. Последняя классификация касается вида сброса: устройства разделяются на закрытые (обратные) и открытые.
При подборе предохранительного клапана для отопления учитываются следующие параметры:
- Максимально допустимая температура теплоносителя (чем больше, тем лучше).
- Давление: рабочее, при подключении, открытии и закрытии. Основная (первая) характеристика определяется разницей между значением параметра в момент движения штока и при полном проходе. Для отопления в частном доме редко нужна предохранительная арматура с рабочим давлением свыше 3 бар.
- Условный диаметр (не меньше, чем у патрубка подводящего горячую воду).
- Будущее расположение при монтаже: горизонтальное или вертикальное.
- Наличие дополнительных функций: встроенного манометра, обратного клапана.
Также обращают внимание на материал корпуса и мембраны. Современная качественная предохранительная арматура изготавливается из латуни с минимальным температурным расширением, внутренний регулирующий блок - из специального термостойкого пластика. Не стоит покупать устройства с корпусом из дешевых китайских сплавов, они разрушаются при малейшем превышении рабочего давления. При возникновении сомнений как подобрать клапан лучше обратиться к специалистам.
Технология установки
Условия проведения монтажа зависят от мощности котла и номинального давления в системе отопления. При больших объемах теплоносителя последовательно дублируются сразу два предохранительных устройства. Рекомендуемое место установки - участок подающей магистрали на выходе из котла (с экстремальными значениями параметров). Клапан имеет внутреннюю резьбу для надежного крепления к трубам, понадобятся пассатижи и разводные ключи. На корпусе есть специальная стрелка, ее назначение - указание правильного направления.
Также в процессе монтажа соблюдается ряд правил:
- Предусматривается отвод для сбрасываемого теплоносителя или пара в канализацию, с учетом максимальной безопасности для людей. Сливной шланг не должен иметь более двух изгибов и быть слишком длинным.
- Не допускается сужение трубопровода между клапаном и основной магистралью на размер, превосходящий условный диаметр лишней запорной и регулирующей арматуры на входе или сливе (исключение не делается даже для фильтров).
- Нежелательно устанавливать предохранитель без остальных элементов группы безопасности (в частности - манометра), в этом случае невозможно провести точную регулировку положенного давления.
- Для минимизации гидроударов монтируемый клапан порой имеет уклон только в сторону котла.
- Нагрузка на регулирующий блок недопустима.
- Для усиления герметичности в местах соединения используется пакля или силиконовый герметик.
Регулировка
Каждый предохранительный клапан системы отопления проходит настройку на определенные параметры производителем, но ничто не мешает осуществить это процедуру самостоятельно. Обычно регулировка проводится в меньшую сторону с помощью манометра, поток воды усиливается в среднем на 25 % от номинального рабочего давления. При достижении нужного значения золотник устанавливается в новом положении (поворотом специального колпака для пружинных клапанов, перемещением груза - для рычажных).
Этот процесс, равно как и проверку на полное открытие, рекомендуется повторять не реже 1 раза в год в целях профилактики аварийных ситуаций. Оптимальное время проведения регулировки - перед запуском отопления в начале сезона.
Если не ограничивать нагрев воды в котле и трубопроводах, то она закипает и переходит в паровую фазу, вызывая подъем давления в сети до критического уровня. Результат - разрыв магистрали либо обшивки теплогенератора и полное помещение пара. Для предупреждения описанной аварийной ситуации служит предохранительный клапан, сбрасывающий давление в системе отопления заблаговременно. Так что подбору этого важного элемента следует уделить особое внимание, в чем вам и поможет данный материал.
Большинству рядовых пользователей, сталкивающихся с закрытыми системами водяного отопления, знаком только один вид предохранительной арматуры – простой пружинный клапан с фиксированной настройкой, изображенный на фото. Причина понятна – эти изделия устанавливаются повсеместно на любые котлы, поскольку входят в состав группы безопасности вместе с манометром и воздухоотводчиком.
Примечание. Настенные генераторы тепла, функционирующие на электричестве и природном газе, оснащаются предохранительными элементами с завода. Они помещены внутрь корпуса и снаружи не видны.
Давайте разберемся, как работает обычный аварийный клапан, показанный выше на схеме:
- В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и подпираемая пружиной, плотно сидит в седле и герметично перекрывает проход.
- Если происходит перегрев теплоносителя, он расширяется и создает в закрытой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным баком.
- Когда величина подпора воды достигает порога срабатывания клапана (обычно – 3 Бар), пружина под ее воздействием сжимается и мембрана открывает проход. Автоматический сброс закипающего теплоносителя производится до тех пор, пока пружине не хватит силы снова закрыть проходное сечение.
- При возникновении аварийной ситуации хозяин дома может сам выполнить сброс избыточного давления, повернув рукоятку в верхней части изделия.
Несколько слов о том, где ставится сбросной клапан вместе с группой безопасности в закрытой системе отопления. Его место – на участке подающей магистрали в непосредственной близости от котла (рекомендуется не далее 0.5 м).
Важный момент. На трубопровод, ведущий от теплогенератора до элементов безопасности, запрещено устанавливать краны, вентили и прочие перекрывающие устройства.
Наглухо соединять патрубок изделия с канализацией не стоит – мокрые пятна либо лужицы укажут на срабатывание клапана и проблемы в отопительной сети. Например, вышел из строя расширительный бак или дал сбой циркуляционный насос при работе с твердотопливным котлом (возможно, отключали электричество). Нередко устройство начинает подтекать из-за попадания мусора между седлом и тарелкой. Больше о его работе рассказывается в видеосюжете:
Уточняющая информация. Сбросные пружинные клапаны мастера и монтажники называют подрывными, потому что напор теплоносителя сжимает пружину и вызывает подрыв мембраны. Не путайте их со взрывными элементами, устанавливаемыми на дымоходы промышленных котельных, сжигающих природный газ.
Виды предохранительных клапанов
Описанная выше традиционная подрывная конструкция несовершенна. Пружинный механизм, приводимый в действие чрезмерным давлением, не отличается точностью и может сработать с опозданием, когда температура в котловом баке достигла 100 °С и выше, то есть, началось кипение. Конечно, можно пытаться регулировать изделие винтом или менять настройки (есть версии с регулировочным колпачком), но это не всегда дает нужный эффект.
Момент второй: предохранительный клапан для котла защищает его от разрушения, но не от перегрева. Ведь сброс теплоносителя не позволяет охладить отопительный агрегат, если горение в топке продолжается. И последнее: в системах отопления открытого типа подобные устройства вообще бесполезны, поскольку вода в них может закипеть без повышения давления.
Ведущие производители отопительной арматуры предлагают изделия современной разработки, лишенные перечисленных недостатков, - клапаны теплового сброса. Эти защитные элементы реагируют не на увеличение напора воды в системе, а на повышение ее температуры до критического уровня. Есть 3 разновидности изделий:
- сбросные с выносным датчиком температуры;
- комбинированное устройство с температурным датчиком и контуром подпитки;
- то же с прямой установкой в трубопровод.
Для справки. Приведем названия надежных брендов, чью аварийную арматуру можно смело покупать и применять в частных домах. Это производители ICMA и CALEFFI (Италия), Herz Armaturen (Австрия) и всемирно известный европейский бренд Danfoss.
Принцип работы у всех разновидностей один: пружинный механизм с мембраной (или двумя) приводится в действие от сильфона с термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагреве. Таким способом клапаны теплового сброса довольно точно реагируют на достижение критической температуры. Предлагаем рассмотреть каждый из них подробнее.
Элемент с выносным датчиком
Изделие представляет собой тот же пружинный механизм, встроенный в корпус с двумя патрубками для подключения к подающей магистрали и сбросу в канализацию. Шток, открывающий тарелку и дорогу теплоносителю, проводится в движение мехами (2 группы – основная и резервная). При перегреве воды (от 95 до 100 °С) на них нажимает термочувствительная жидкость, идущая из колбы датчика по капиллярной трубке. Конструкция элемента безопасности показана на рисунке:
Температурный клапан включается в тремя способами:
- с охлаждением через водяной контур теплогенератора;
- то же, через специальный аварийный теплообменник;
- сброс теплоносителя с автоматической подпиткой.
Первая схема, изображенная ниже, применяется для двухконтурных отопительных установок, подогревающих воду для ГВС. Когда датчик, вмонтированный под обшивку ТТ-котла, воздействует на механизм, то горячая вода из контура сливается в канализацию, а ее место занимает холодная из водопровода. Какие бы ни были причины аварии, такая проточная система быстро охладит котловую рубашку и предотвратит последствия.
Примечание. В публикации использованы схемы от бренда CALEFFI, взятые с официального ресурса производителя .
Вторая схема предназначена для теплогенераторов со встроенным аварийным теплообменником для охлаждения в случае перегрева. Такие агрегаты выпускают европейские бренды Atmos, Di Dietrich и другие.
Пример подключения сбросного элемента через штатный теплообменник смотрите на видео:
Последняя схема реализуется только вместе с системой автоматической подпитки, поскольку здесь клапан сбрасывает теплоноситель, а не охлаждающую воду.
Как видите, производитель допускает установку двух аварийных средств — по давлению (группа безопасности) и по температуре (сбросной клапан)Предостережение. Не рекомендуется задействовать автоматическую подпитку для дровяных отопителей с топливником из чугуна. Последний боится перепадов температур и может треснуть от подачи большого количества холодной воды в обратку.
Комбинированные изделия с подпиткой системы
Этот яркий представитель аварийной арматуры сходен по принципу работы с перепускными клапанами и выполняет сразу 3 функции:
- Сброс перегретого теплоносителя из котлового бака по сигналу выносного датчика.
- Эффективное охлаждение теплогенератора.
- Автоматическая подпитка системы отопления холодной водой.
Выше на картинке показана конструкция изделия, где видно, что на одном штоке установлены 2 тарелки, одновременно открывающие 2 прохода: по первому сбрасывается закипающий теплоноситель, по второму в противоположном направлении идет вода и пополняет потери. Схема подключения комбинированного перепускного клапана с твердотопливным котлом выглядит так:
Примечание. Если необходимо задействовать подобное устройство для охлаждения ТТ-котла с чугунным теплообменником, то проток нужно организовать через открытый расширительный бак или бойлер косвенного нагрева.
Перепускной клапан с тройным выходом работает по такому же комбинированному принципу, только встраивается прямо в трубопровод подачи теплоносителя возле отопительного агрегата. Сильфон находится в части корпуса, помещенной в трубу. Сброс производится через нижний патрубок, а к двум верхним присоединяется водопровод и магистраль подпитки. Такие изделия используются при недостатке свободного места в котельной.
Как выбрать аварийную арматуру
Конечно, по цене закупки и монтажа традиционный подрывной клапан обойдется дешевле температурных устройств. Он без проблем защитит закрытую систему отопления, завязанную с газовым, дизельным либо электрическим котлом, ведь в случае аварии они прекращают нагрев практически моментально. Другое дело – теплогенератор на дровах и угле, не способный потухнуть сходу.
Чтобы успешно подобрать клапан теплового сброса либо избыточного давления, руководствуйтесь следующими рекомендациями:
- При использовании любых энергоносителей, кроме твердого топлива, смело покупайте обычное подрывное устройство.
- Изучите документацию вашего источника тепла или бойлера (смотря что нужно защитить) и выбирайте арматуру безопасности по указанному в ней максимально допустимому давлению. Большая часть отопительной техники рассчитана на предел 3 Бар, хотя есть исключения – литовские котлы Stropuva выдерживают только 2 Бар, а некоторые российские агрегаты (из недорогих) – 1.5 Бар.
- Для эффективного охлаждения дровяных теплогенераторов в случае аварии лучше поставить один из клапанов теплового сброса. Их максимальное рабочее давление составляет 10 Бар.
- В открытых системах с ТТ-котлом сброс по давлению бесполезен. Подберите предохранительное изделие, срабатывающее при температуре теплоносителя 95-100 °С, подходящее к вашему агрегату и способу подпитки.
Совет. Воздержитесь от приобретения дешевой предохранительной арматуры родом из Китая. Мало того что она ненадежна, так еще и протекает после первого же подрыва.
Помимо изделий с фиксированными настройками, в продаже есть клапаны с возможностью регулировки. Если вы не профессионал в сфере отопления, то покупать их не стоит, да и нет особой необходимости.
Если вы живо интересуетесь безопасностью котельной и надежной работой отопительного оборудования, то рекомендуем при покупке арматуры хорошенько изучить ассортимент. Дело в том, что на рынке появляются новые полезные продукты, которые невозможно обозреть в рамках данной статьи, а вам они могут пригодиться.
Эксплуатационный момент. Отслеживайте состояние предохранительных клапанов, чтобы вовремя засечь срабатывание и разобраться в причинах. Устройства для теплового сброса направляйте в канализационную воронку с разрывом струи – неожиданный плеск воды в котельной и мокрые следы дадут понять, что имела место аварийная ситуация.
Современная отопительная установка – сложная, тонко сбалансированная система. Её главная задача – обеспечить в помещениях комфортные условия вне зависимости от погоды за окном. А это значит, что технологичная система отопления должна уметь подстраиваться под переменчивую погоду и изменять режимы своей работы. Побочный эффект такой гибкости и чувствительности – перегрузки, способные привести к снижению эффективности обогрева или аварийной разгерметизации контура. Чтобы отопление работало безотказно, применяется специальный тип запорно-регулирующей арматуры – предохранительные клапаны.
Зачем нужен предохранительный клапан
Клапанами называют устройства, которые постоянно либо при достижении конкретных условий регулируют или полностью закрывают поток транспортируемого в трубопроводах вещества. Предохранительные клапаны на отопление, как это становится понятно по названию, должны защищать трубы, теплообменники и сосуды (корпуса приборов) от вредоносных воздействий.
Например, давление в отопительной системе поднимается в следующих случаях:
- Когда теплоноситель набирает рабочую температуру и увеличивается в объёме.
- Если вода нагрета слишком сильно – до образования пара (объем увеличивается в несколько сот раз).
- При неполадках или полном выходе из строя автоматизированного узла подпитки. В данном случае давление обычно растёт до аварийной отметки, но иногда клапан устройства перестаёт держать, и происходит отток теплоносителя в обратном направлении, соответственно, давление в отопительной установке резко падает.
Клапан для бойлера является комбинированным устройством, он предотвращает обратный ток и сбрасывает избыточный объём воды
В основном речь идёт о нарастающем до критической отметки давлении. Но это далеко не единственная проблема, требующая мгновенного решения. Также есть клапаны, предотвращающие обратный ток воды или устраняющие завоздушивание системы. Все предохранительные клапаны в системе отопления, по сути, выполняют одну работу, но монтируются в разных местах и могут защищать отдельные узлы и устройства/приборы. Они устанавливаются:
- Для защиты автономных отопительных установок с закрытым контуром, в которых в качестве теплогенератора используются котлы на всех видах топлива, а также теплонасосы или солнечные коллекторы.
- Для парового отопления.
- В системах с ёмкостями, аккумулирующими тепло.
- В контурах ГВС, которые укомплектованы проточными, накопительными либо электрическими ТЭНовыми нагревателями.
Предохранительные клапаны в отопительных установках функционируют по разному принципу и решают разные задачи. Поэтому принято разделять их на несколько типов:
- регулирующие,
- перепускные,
- сбросные,
- обратные,
- воздушные.
Виды клапанов для систем отопления и ГВС
Воздушные клапаны
Воздух внутри контура сжимается теплоносителем в «пробки» и мешает процессу циркуляции, без которого работа водяного отопления невозможна. В трубы он попадает во время заполнения пустой системы, или когда осуществляется подпитка (в воде в растворённом виде содержится некоторое количество воздуха). Частично он проникает через уплотнения на стыках и соединениях, а также посредством диффузии сквозь стенки труб и теплообменников. В любом случае нужно предотвратить образование пробок.
Для этого на радиаторы ставят «краны Маевского» – клапаны с ручным управлением (нужно откручивать винт). Но есть также автоматические воздухоотводчики, которые без участия человека реагируют на воздух в трубах. Воздушный клапан для отопления имеет в своём корпусе поплавок, который, перемещаясь вверх/вниз, через коромысло двигает иглу и открывает или закрывает сбросное отверстие. Монтируют его в местах, где наиболее вероятно скопление воздуха (коллектор, верхняя точка стояка, насос с воздухоотделителем).
Обратный клапан
Устанавливают на трубопроводы, чтобы не дать теплоносителю пойти в обратном направлении. Обратные клапаны монтируют на входе в нагревательный или аккумулирующий бак, также их можно увидеть на основной линии байпасной развязки. Устройство является обязательной частью автоматического узла подпитки, где останавливает переток теплоносителя в трубы водоснабжения, если там устанавливается слишком низкое давление.
Устроен обратный клапан для отопления очень просто. Седло внутри корпуса перекрывает подпружиненная мембрана. По ходу движения вода/антифриз сжимает пружину и поднимает мембрану – проток открыт. Если вода пойдёт в обратном направлении, то пружина прижмёт мембрану к седлу (сама жидкость также поспособствует запиранию) – проток будет закрыт. В другой конструкции управляющим элементом устройства является пустотелый шар из металла или термостойкой резины. Этот «свободный» шар обладает плавучестью и легко поднимается потоком над проходным отверстием, но при обратном движении он плотно укладывается в седло.
Для бойлеров применяют специальные обратные клапаны с отводом для сброса воды. На самом деле «носик» – ещё один клапан, который сбрасывает лишний объём жидкости, появляющейся при нагреве воды и при отсутствии разбора. Он же может выпускать воду при слишком высоком давлении в водопроводе.
Клапан для сброса
Он срабатывает, когда напор в отопительной системе превышает заданное значение. Устройство просто сливает «лишний» теплоноситель, таким образом приводя давление в норму. Основными элементами сбросного клапана для отопления являются:
- запирающий узел (седло + затвор);
- чувствительный механизм, задающий давление срабатывания (пружина или подгруженное рычажное устройство).
В пружинных и рычажных клапанах теплоноситель с установленным давлением, превышающим усилие груза/пружины, подрывает придавленную мембрану и уходит в канализацию, собирающую ёмкость или приямок. Затем усилие нагруженного затвора начнёт преодолевать падающее давление воды, и клапан закроется.
Сбросной клапан (слева) входит в состав группы безопасности котла
Перепускные клапаны
По своей конструкции этот вид устройств схож со сбросными моделями. Только они не удаляют избыточный теплоноситель из системы, а перенаправляют его в обратный трубопровод. В каких случаях это нужно? Сейчас пользователи активно используют на радиаторах автоматические и ручные терморегуляторы. Но, «зажимая» проток, чтобы снизить теплоотдачу батареи (обычно – на всех сразу), мы снижаем скорость движения теплоносителя и повышаем давление на некоторых участках. А ведь циркуляционный насос работает, не сбавляя оборотов, что негативно сказывается на его долговечности. Чтобы не допустить подобных проблем, как раз и нужен перепускной клапан системы отопления, который позволяет воде идти по короткому кольцу. В отличие от сбросников, данное устройство функционирует на отвод воды длительное время, а не в отдельные моменты, когда высока вероятность аварии.
Регулирующий клапан
Данное устройство предназначено для управления потоком теплоносителя путём изменения сечения прохода. Это двухходовой исполнительный механизм, который может срабатывать при ручной установке или посредством различного вида приводов (чаще всего электрического). По типу запирающего элемента управляющие клапаны разделяются на:
- седельные,
- шаровые.
Некоторые виды регулирующих клапанов на отопление могут использоваться не только для балансировки расхода воды, но и для управления давлением. Применений у таких устройств много, но чаще всего их устанавливают на радиаторах и на контуре ГВС с баком косвенного нагрева.
Клапан, смонтированный на входе в батарею, позволяет ограничить проток через теплообменник и направить теплоноситель к другим отопительным приборам
Предохранительные клапаны повышают эффективность и безопасность отопительной системы. Это такие же важные элементы, как батареи, трубы и теплогенератор.
Видео: предохранительный клапан