Предохранительный клапан для отопления и другое регулировочное оборудование. Применение предохранительных клапанов в системах отопления

Клапан предохранительный для системы отопления

Система водяного отопления включает в себя несколько групп элементов. Причем некоторым из них обыватели не придают особого значения. Взять, например, группу безопасности, состоящую из предохранительного клапана системы отопления и расширительного бачка. Может показаться, что оба элемента играют не самую главную роль. Но без них не обойтись. Не зря же их отнесли к группе безопасности, а значит, их выбору и правильному монтажу нужно уделить особое внимание.

Рассмотрим каждый прибор отдельно и выясним, для чего он нужен, и какие функции на него возложены.

Предохранительный клапан

Название прибора говорит само за себя. Основная его функция - это сброс непредвиденных нагрузок, которые могут возникнуть при тех или других обстоятельствах. Плюс дополнительно регулировка потока теплоносителя.

Кстати, устанавливать его можно на любом участке трубопровода. При этом важно не место, а удобство обслуживания, если такая необходимость вдруг возникнет.

Виды предохранительных клапанов

• Самый простой вариант - это муфтовые предохранители из латуни. Конструкция их проста - с двух сторон нарезана резьба, а клапан представляет собой подпружиненный шток с прокладкой из EPDM. Это прямоточная модель, клапан которой открывается под давлением потока теплоносителя. Обратное давление перекрывает магистраль. Это один из самых дешевых приборов, но служит он очень долго, что проверено временем.
• Есть еще один латунный вариант, но с более сложной конструкцией, где трубы подключаются в перпендикулярных плоскостях. Здесь используется шток и пружина из нержавеющей стали. Устанавливают его непосредственно после циркуляционного насоса. Принцип действия такого устройства достаточно прост. Давление теплоносителя сдавливает пружину, которая начинает давить на шток. Тот открывает канал, через который теплоноситель выдавливается наружу из системы, спасая ее от разрывов труб и других элементов. Кстати, максимальная температура, которую может выдерживать клапан, составляет 120С.
• Существует большое количество разновидностей обратных клапанов, которые также входят в группу предохранительных. Их основная функция - не дать осуществиться противотоку теплоносителя, если в системе вдруг падает давление.

Есть несколько основных видов - дисковые, шаровые, флажковые и прочие. Но все они делятся на подпружиненные и беспружинные. С первыми все понятно - там основной упор делается на силу противодействия пружины. Второй вид - это когда возврат запорного элемента происходит под действием собственной массы.

• Трехходовые клапаны. Этот вид запорной арматуры устанавливается в отопительные системы, где предусмотрены низкотемпературные контуры. К примеру, когда в схеме есть конденсационный котел. В настоящее время производители выпускают такой вид клапанов с ручным переключением или с электрическим. Во втором случае необходимо подключать прибор к сети переменного тока напряжением 220 вольт.

Трехходовые клапаны

Давайте подробнее остановимся на трехходовых клапанах, потому что потребители редко с ними сталкиваются, и многим они просто неизвестны. В их конструкции три отверстия - два выходных и одно входное. Поток теплоносителя регулируется заслонкой, которая может быть в виде штока или шара. Вращательное движение перераспределяет поток движущейся жидкости.

Мы уже упоминали о конденсационных котлах, но трехходовые клапаны используются не только в этих системах. Очень часто их применяют, когда от одного нагревательного котла работают разные системы отопления. К примеру, «теплые полы» и обычные радиаторы. Понятно, что для теплого пола не нужно нагревать теплоноситель до очень высокой температуры. Но что делать, если котел один, и греет он горячую воду до стандартной для всей системы температуры?

В этом случае трехходовой клапан выполняет сразу несколько функций:

• Во-первых, он разделяет участки.
• Во-вторых, разграничивает плотность потока по ветвям.
• В-третьих, с его помощью происходит смешивание теплоносителя из магистрали подачи и обратки, до того как последний будет подан в систему отопления «теплый пол». То есть в половое отопление вода будет поступать с более низкой температурой, чем на радиаторы.

Несколько рекомендаций. Берите модель с сервоприводом. Это избавит вас от необходимости постоянного контроля над температурой теплоносителя. Подобное устройство является автоматическим и работает от датчика, вмонтированного в низкотемпературный контур. Изменение температуры влечет за собой срабатывание запорного устройства, которое открывает или закрывает подачу воды из обратной магистрали. Так что все просто.

И последнее. Сервопривод может входить в комплектацию клапана или продаваться в качестве отдельного элемента. А сами клапаны изготавливают из стали, чугуна или латуни. Последние используются в системах отопления жилых помещений.

Расширительный бачок

Бойлеры косвенного нагрева с расширительным бачком

Для начала давайте выясним, что это такое. Это небольшая емкость, которая вмонтирована в систему отопления и заполнена воздухом. Она предназначена для того, чтобы сбросить давление теплоносителя, когда будет происходить его расширение при нагревании.

Существует две основные системы, которые напрямую связаны с расширительным баком - открытая и закрытая. Открытая система используется, если теплоноситель в отоплении циркулирует естественным путем. То есть происходит непосредственный контакт горячей воды с воздухом. Точка контакта и есть расширительный бачок.

В этом случае расширительный резервуар выполняет сразу две функции:

1. Скрывает расширяющийся объем нагретого теплоносителя.
2. Позволяет удалять воздух, который скапливается в системе отопления. Вот почему в открытой схеме все магистрали делаются под небольшим углом.

Закрытая система отличается полной герметизацией соединений. Бачок в этом случае - не исключение. Он работает по прямому назначению, то есть вмещает в себя увеличивающийся объем горячей воды. А что будет, если предел прочности бака на давление вдруг превысит максимальный? Система из закрытой станет открытой, то есть где-то произойдет разрыв. Это может быть труба или тот же бак.

Обе конструкции имеют очень серьезные отличия. К примеру, - это емкость с крышкой. Но последняя играет роль прикрытия от мусора и никоим образом не обеспечивает герметизацию. К тому же такая конструкция не спасает от испарения теплоносителя, поэтому его периодически добавляют. Закрытый вариант - это герметичная емкость, внутри которой размещена мембрана. Именно она создает барьер, который не пропускает кислород в систему отопления частного дома.

Как видите, подбор расширительного бака не так сложен, как может показаться на первый взгляд. Здесь важно учитывать тип системы отопления и объем теплоносителя. Ведь считается, что объем расширительного бачка должен быть около 10% от общего объема теплоносителя.

Где устанавливать расширительный бак

Где установить бак для системы

Это не самый сложный вопрос, но все-таки некоторые нюансы в нем есть. Если в вашем доме сооружена открытая система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то расширительный бачок устанавливается выше всех остальных элементов отопления.

В закрытой системе бак можно располагать на участке, где вмонтирован циркуляционный насос. Тем самым решается вопрос ламинарного показателя давления, поскольку именно на этом участке он самый большой. Но в случае с выводом воздуха этот бачок роли не играет. Да и в закрытой системе это неважно. Но если проблемы все-таки возникают, их можно решить, установив краны Маевского на радиаторы.

• Уже не раз говорилось, что объем расширительного бачка должен быть равен 1/10 объема теплоносителя. Конечно, иногда точно определить последний показатель сложно, поэтому проводится примерный расчет, к которому добавляется несколько процентов на запас.
• В закрытых бачках уже есть небольшое давление, которое создается в заводских условиях. Оно равно 1,5 кг/см 2 . Давление в системе отопления доходит до двух атмосфер (кг/см 2). Увеличить давление в баке можно, накачав в него воздуха через специальный ниппель, который присутствует в конструкции бачка.
• В продаже сегодня можно встретить бачки разной окраски. Красные предназначены для отопления, а синие - для водопровода.
• Установка производится таким образом, чтобы теплоноситель поступал в него сверху. Тем самым можно избежать попадания воздуха в систему трубопроводов.
• Если установленный предохранительный клапан срабатывает очень часто, то с объемом бака вы ошиблись в меньшую сторону. Но не стоит сразу же его демонтировать и менять на новый большего объема. Стоит просто рядом установить еще один меньших габаритов.
• В современных газовых котлах, особенно настенного исполнения, уже есть в комплекте расширительные бачки. Поэтому, перед тем как приобретать последний, убедитесь в его наличии или отсутствии.

Еще один вопрос, который часто звучит на строительных форумах, касается изготовления расширительных бачков своими руками. Никаких возражений по этому поводу нет. Важно лишь правильно соблюсти параметры резервуара. Но запомните, что самодельные емкости можно устанавливать только в открытую систему отопления. Изготавливать их можно из металлических листов или пластмассовых емкостей с толстыми стенками. Главное - никаких протечек в местах стыков.

Расширительный бачок закипел

Система отопления с насосной циркуляцией

Это уже серьезное дело. Такое иногда случается, если монтажом отопительной системы занимаются дилетанты.

Причины две:

1. Неправильно подобранный диаметр трубы основной магистрали. Он должен быть не меньше 32 миллиметров. Оптимально, если радиаторы врезаются без разрыва магистрали, а подсоединяются параллельно ей.
2. Если отсутствует уклон ветвей. Обычно после котла устанавливается так называемый разгонный коллектор. От него вверх поднимается вертикальный стояк, на котором устанавливается расширительный бачок. Все остальные магистрали прокладываются под небольшим углом. Если что-то нарушить, бачок обязательно закипит.

Что делать, если эта проблема возникла, а переделку проводить слишком затратно или не хочется? Вариант один - установить циркуляционный насос на обратную магистраль около котла. Он прекрасно себя будет чувствовать и в открытой отопительной системе.

Заключение по теме

Как видите, группа безопасности - это необходимые элементы, которые напрямую влияют не только на эксплуатацию отопления, но и на показатель эффективности. Исключите один из них, и у вас появится короб проблем, которые решить другими путями невозможно. А если возможно, то очень дорого.

Работа автономной отопительной системы не всегда может быть стабильна. Резкие перепады температуры и как следствие – давления, сказываются на целостности соединения труб и радиаторов. Для предотвращения этого необходимо специальное защитное устройство — предохранительный клапан для системы отопления: подбор, установка его входит в обязательный перечень монтажных работ.

Функции перепускного клапана

Во время нагрева теплоносителя происходит его расширение – естественное увеличение объема приводит к повышению давления на внутренние стенки трубопроводов и приборов отопления. При превышении определенного значения (обычно около 3,5 бар) нарушается герметичность стыков, что приводит к порывам и аварийным ситуациям. Для своевременного сброса излишка горячей воды необходимо устанавливать клапан предохранительный для котла отопления, или как его еще называют – перепускной.

Он должен выполнять следующие функции:

• Своевременно удалять излишек теплоносителя, снижая при этом давление внутри системы;
• Обладать возможностью настройки. В автономной системе частного дома предохранительный клапан для отопления должен иметь функцию ручной настройки максимально допустимого значения давления;
• Надежность эксплуатации. Конструкция и материал изготовления должны обеспечивать нормальную работу предохранительного клапана для системы отопления.

На выбор определенной модели влияют характеристики теплоснабжения – значение оптимального и максимального давления в трубах, месторасположение расширительного бака, протяженность магистрали и ее тип (однотрубная, двухтрубная или коллекторная). Но прежде чем приобрести устройство, нужно изучить параметры, которыми характеризуется предохранительный клапан для отопления: принцип работы, конструкция и специфика монтажа.

Виды и особенности конструкции клапанов для отопления

В настоящее время для работы перепускных клапанов применяются два различных по своей сути принципа работы – пружинный и рычажно-грузовой. Последний чаще всего используются для больших магистралей центрального отопления. Рассмотрим специфику работы каждого из них.

Пружинные клапана

Этот сбросной предохранительный клапан системы отопления устанавливается в частных домах и квартирах.

Принцип действия этого механизма заключается в следующем. Поток жидкости воздействует на затвор капана, движение которого ограничивается пружиной. Как только значение давления превысит силу сжатия пружины – шток поднимется вверх. В результате этого теплоноситель поступит в выходной патрубок. После стабилизации внутреннего объема воды пружина клапана предохранительного для котла отопления вернет затвор в исходное положение. В итоге поток теплоносителя перестает поступать в выходной патрубок.

Такой тип сбросного предохранительного устройства применяется для трубопроводов больших диаметров (от 200 мм). В нем вместо пружины усилие на шток оказывает груз с различной массой.

Перед тем как подобрать предохранительный клапан для системы отопления с подобной конструкцией, необходимо ознакомиться со спецификой его эксплуатации. Прежде всего – это грубая настройка критического значения давления. Сделать это можно изменяя массу на внешнем рычаге. У пружинных моделей это можно сделать провернув регулирующий колпачок. Причем минимальное изменение значения давления может составлять 0,2 бар.

Выбираем оптимальную модель

Процесс подбора предохранительного клапана системы отопления должен основываться на ее эксплуатационных характеристиках. Для этого помимо параметров отопления нужно ознакомиться с нормативным документом – ГОСТ 24570-81, который подробно описывает критерии выбора.

Так как рычажно-грузовые механизмы применяются в больших трубопроводах, то будут рассмотрены условия для пружинных моделей предохранительного клапана для котла отопления. Они разделяются на несколько основных пунктов – требования к механизму, трубопроводам и материалу изготовления.

Механизм

В конструкции перепускного клапана основными элементами являются пружина, шток и тарелка, на которую воздействует давление теплоносителя. В совокупности они должны формировать надежный механизм с точно рассчитанными параметрами. Главными из них являются условия срабатывания предохранительного клапана для системы отопления, подбор, установка.

Различают два этапа в работе устройства – время начала движения штока и полное открытие прохода для удаления излишка воды. Процентная разница значения давления между ними является основной характеристикой клапана. Кроме этого, она зависит от номинального значения давления в системе отопления.

• До 0,25 МПа – 15%;
• Свыше 0,25 МПа – 10%.

Чем выше рабочее давление, тем быстрее должно срабатывать устройство. При этом витки пружины предохранительного клапана для отопления не должны соприкасаться друг с другом.

Регулировочный механизм обязательно защищен от непосредственного влияния горячей воды.

Так как при долгом простое возможно «залипание» пружины, то в устройстве должен присутствовать механизм проверки его работоспособности (шток для ручного оттягивания пружины).

Подвод трубопровода

Перед тем как подбирать предохранительный клапан для системы отопления, нужно правильно определиться с его диаметром. Он не должен быть меньше самого подводящего патрубка. В противном случае гидравлическое сопротивление не позволит устройству нормально выполнять свои функции. Обязательно предусмотрена защита сбросного предохранительного клапана для системы отопления от промерзания – воздействие минусовых температур негативно влияет на работу.

Во время монтажа предохранительный клапан системы отопления должен иметь уклон только в сторону котла. Это обеспечит минимальные гидравлические потери при воздействии давления на тарелку.

Материал изготовления

Корпус чаще всего изготавливается из латуни, так как этот материал имеет минимальный коэффициент температурного расширения, надежен и доступен в финансовом плане. Подбор предохранительного клапана системы отопления по этому параметру очень важен – при достижении максимального давления корпус не должен разрушаться.

Для предохранительного клапана отопления принцип работы заключается еще и в своевременной настройке значения давления срабатывания. Чтобы сделать это максимально быстро регулирующий блок изготавливается из специального термостойкого пластика. Он не изменяет своей геометрии и остается жестким даже при максимальной температуре воды.

Особенности установки предохранительного клапана

Профессиональная установка предохранительного клапана в системе отопления заключается в учете не только его характеристик, но и работы расширительного бака. Как только последний не сможет расширить внутренний объем труб – перепускной клапан должен сработать и удалить излишек воды из труб.

По правилам сбросной предохранительный клапан для системы отопления должен устанавливаться сразу после выходного патрубка котла (на схеме это элементы 3 и 4). Оптимальное расстояние между ними составляет 20-30 см. Для визуального контроля перед ним монтируется манометр. По его показаниям можно определить текущее состояние системы.

Существуют определенные правила установки предохранительного клапана в системе отопления:

• Перед устройством и котлом нельзя монтировать запорное оборудование – задвижки, краны и т.д.;
• Для удаления излишка воды на выходной патрубок правильно выбранного предохранительного клапана отопления устанавливается сливная трубка. Она может быть соединена с обратной или канализационной трубой;
• В закрытой гравитационной системы предохранительный отопительный клапан устанавливается в самой высокой точке.

Помимо этого нужно периодически проводить проверку состояния механизма. Для пружинных моделей характерно «слипание» тарелки со стенками корпуса. Это повышает значение максимального давления открытия предохранительного клапана в системе отопления. В результате при превышении допустимого значения давления устройство не сработает.

Если же количество аварийных спусков было 7-8 раз — специалисты рекомендуют заменить клапан. Это связано с естественным износом пружины и тарелки.

В большей степени последнее относится к условиям эксплуатации предохранительного клапана для отопления, чем к принципу его работы. Однако без этого даже при идеально выполненном монтаже повышается вероятность некорректного функционирования устройства.

Что следует учитывать во время подбора предохранительного клапана в автономную систему отопления? Соответствие его технических характеристик эксплуатационным. Также важно правильно соединить его с патрубком. Для этого лучше всего использовать традиционную паклю для труб. Лента ФУМ может не выдержать температурного воздействия, в результате чего появится течь.

Для лучшего понимания принципа работы предохранительного клапана рекомендуется посмотреть видео об особенности конструкции и функционирования пружинной модели:

Предохранительный клапан системы отопления

Назначение

Сбросной предохранительный клапан обеспечивает защиту отопительной системы от последствий, связанных с перегревом теплоносителя. Данное устройство – необходимый атрибут обвязки твердотопливного котла, а также входит в состав отопительной системы с теплообменником, установленным в печи.

В отличие от жидкотопливных, газовых и электрических котлов, твердотопливные агрегаты отличаются большой инертностью и отсутствием возможности оперативно регулировать интенсивность нагрева жидкости в водяной рубашке или теплообменнике. При перегреве теплоноситель вскипает, и в результате парообразования давление в замкнутом объеме резко повышается.

Это может обернуться :

• протечками в местах соединения элементов трубопровода;
• повреждением фитингов и труб, выполненных из полимерного материала;
• взрывом водяной рубашки котла, что опасно для людей и может вызвать короткое замыкание электрооборудования в котельной.

Клапан сброса избыточного давления может устанавливаться отдельно, но обычно это устройство является частью группы безопасности в комплекте с манометром и воздухоотводчиком.

Виды аварийных клапанов

Выпускаются различные виды аварийных устройств для котлов, которые различаются :

1. По механизму прижима тарелки:
   • пружинные;
   • рычажно-грузовые.
2. По высоте подъема запорного механизма:
   • малоподъемные (высота подъема тарелки не превышает 5% диаметра седельной части, устройства предназначены только для систем, заполненных жидкостью);
   • полноподъемные (затвор высоко поднимается, позволяя сбросить большой объем среды, устройство подходит для систем, рассчитанных на транспортировку жидкости и пара).
3. По скорости срабатывания:
   • пропорциональные (открытие затвора происходит плавно, в соответствии с ростом давления в трубопроводе, закрытие не вызывает гидроудар);
   • двухпозиционные (открываются резко и способны сбросить большой объем среды, за счет резкого закрытия провоцируют гидроудар).

Клапаны пружинного типа

Пружинный предохранительный клапан для отопления – самый распространенный вариант, рассчитанный на эксплуатацию в составе автономных отопительных систем. Отличается простой конструкцией и надежностью. Шток золотника прижимается при помощи пружины, сила прижима зависит от степени ее сжатия. Для настройки параметров срабатывания аварийного устройства предусмотрен регулирующий механизм.

Предохранительный клапан пружинистого типа

Клапаны рычажно-грузового типа

Клапан сброса давления рычажно-грузовой предназначен для использования на трубопроводах, диаметр которых составляет не менее 200 мм и редко применяется для отопительных систем в частных домах, где источником тепла служит котел. В таких устройствах для усиления на шток используется груз. Чтобы задать уровень давления, при котором клапан должен срабатывать, выполняют настройку, меняя массу груза на рычаге устройства.

Клапан рычажно-грузового типа

Конструктивные особенности и функционирование

Рассмотри подробно, как устроен клапан предохранительный с пружиной. Его корпус изготавливается по технологии горячего штампования из латуни. Основной рабочий элемент – пружина, которая поджимает мембрану, перекрывающую седло.

Клапан с пружинным механизмом

На штоке, соединенном с рукояткой, расположена шайба, которая служит упором для верхнего конца пружины. При помощи рукоятки меняется положение шайбы и, соответственно, прижимное усилие на мембрану. Для изготовления пружины используется сталь, рукоятка, уплотнители и мембрана выполнены из полимерных материалов.

Принцип действия устройства следующий: пока параметры теплоносителя не превышают заданных предельно допустимых значений, мембрана плотно перекрывает отверстие. Когда ситуация близка к аварийной, при возрастании давления перегретый теплоноситель (смесь воды с паром) приподнимает мембрану, преодолевая сопротивление пружины. Благодаря этому пароводяная смесь сбрасывается наружу через специальное отверстие. После сбрасывания лишнего объема пароводяной смеси давление в трубопроводе снижается, и теплоноситель снова теряет возможность поджать пружину.

Обратите внимание! Срабатывание устройства может происходить циклически, если котел эксплуатируется на пределе мощности, нагревая теплоноситель до 90-95 градусов. Такой режим функционирования негативно сказывается на защитном устройстве – после нескольких срабатываний подрывный клапан начинает подтекать из-за потери герметичности.

Критерии выбора

Предохранительный клапан в системе отопления выполняет ответственную функцию – предотвращает вскипание котла и снижает давление, поднявшееся до предельных значений.

• диапазон значений, при которых клапан способен сработать (подбирается в соответствии с параметрами отопительной системы);
• разновидность клапана – открытый или закрытый (в первом случае сброс теплоносителя выполняется в атмосферу, во втором – в обратный трубопровод);
• высоту подъема тарелки (выбирается исходя из пропускной способности).

Подбор устройства для сброса давления основывается на технических характеристиках отопительной системы - тепловой мощности котельного агрегата и максимальном давлении среды в трубопроводе.

Механизм

Аварийный клапан сброса должен срабатывать своевременно, что зависит от характеристик его механизма, ключевыми элементами которого являются шток, пружина и тарелка.

Устройство предохранительного клапана

Основная характеристика клапана – это процентная разница между показателями давления в трубопроводе в момент начала перемещения штока и показателями давления при полностью открытом проходе для сброса излишков теплоносителя. Данный параметр также зависит от номинального давления в системе отопления. Скорость срабатывания устройства зависит от рабочего давления в системе – чем оно выше, тем быстрее клапан должен открыться.

Важно, чтобы механизм регулировки не контактировал с теплоносителем. Витки пружины не должны касаться друг друга. При длительном простое клапана пружина может «залипнуть» - в этом случае устройство вовремя не сможет сработать. Специальный шток для оттягивания пружины вручную дает возможность время от времени проверять работоспособность клапана. Сбросный клапан также обеспечивается защитой от промерзания.

Обратите внимание! Клапан полностью открывается, когда давление в системе отопления повышается на 10% от заданного, а полностью закрывается, когда уровень давления падает на 20% относительно параметра срабатывания. Рекомендуется выбрать для установки модель, давление срабатывания которой превышает рабочие показатели отопительной системы на 20-30%.

Подвод трубопровода

Чтобы гидравлическое сопротивление не сказывалось на работе предохранительного устройства, диаметр клапана должен соответствовать диаметру подводящего патрубка или иметь большие размеры.

Вариант подвода трубопровода

Внимание! Чтобы снизить гидравлические потери при давлении теплоносителя на тарелку, аварийный клапан монтируют с уклоном в сторону котельного агрегата.

Материал изготовления

Для изготовления корпуса обычно применяется латунь, поскольку данный материал отличается низким температурным расширением, устойчивостью к коррозии, прочностью и доступной ценой.

Регулирующий блок выполняется из термостойкого пластика, который не меняет свою геометрию и сохраняет необходимую жесткость даже под воздействием доведенного до кипения теплоносителя.

Особенности установки

Устройство для стравливания избыточного давления воды устанавливается с учетом наличия в системе отопления расширительного бака – клапан срабатывает после того, как объем мембранного бака оказывается исчерпанным.

Группа безопасности котла

Предохранительное устройство монтируют на трубопровод, подсоединенный к выходному патрубку котла, на расстоянии 20-30 см от него.

При этом соблюдаются следующие условия :

• если клапан устанавливается отдельно, а не в составе группы безопасности, перед ним монтируют манометр для контроля давления;
• между котлом и предохранительным клапаном запрещается устанавливать запорную арматуру (краны, задвижки), а также циркуляционный насос (он не рассчитан на перекачку смеси воды и пара);
• к выходному патрубку клапана крепят сливную трубку, которая отводит излишки теплоносителя в трубу обратки или в канализацию;
• в системе с естественной циркуляцией теплоносителя аварийный клапан устанавливают в максимально высокой точке.

Аварийное устройство, установленное на отопительный котел, необходимо менять после 7-8 срабатываний, так как клапан теряет герметичность из-за износа тарелки и пружины.

Заключение

Такой элемент системы отопления как аварийный клапан для сброса давления – простое и надежное устройство. При выборе обратите внимание на параметры и качество изготовления изделия. Также важна правильная настройка устройства, поскольку от этого зависит, будет ли клапан вовремя срабатывать в аварийной ситуации.

Клапан для сброса давления - надежное средство в непредвиденной ситуации

Наличие регулярно появляющихся подтеков на клапане – повод к его замене. Если клапан часто работает, рекомендуется отрегулировать отопительную систему – это может быть связано с недостаточностью объема расширительного бака. В таком случае устанавливают дополнительный бачок.

В системе отопления является защитным устройством для тепловых генераторов и другого оборудования, отличающимся простотой работы. Его основная функция - сброс незапланированных нагрузок, возникающих в различных ситуациях.

Кроме того, данное устройство занимается регулированием потока теплоносителя в отопительной системе. Все остальное оборудование очень опасно, так как в результате высокого давления водяная рубашка считается взрывоопасной.

Назначение

Основное предназначение предохранительного клапана - защита системы отопления от возможных перепадов давления. Подобная ситуация характерна для домов с паровыми котлами. В системе водяного отопления и давление достигает предельных значений довольно редко.

Резкое повышение давления возможно по следующим причинам:

• Объем теплоносителя выходит за рамки допустимых значений в результате отказа автоматики.
• Резкое повышение температурного режима.

Предохранительный клапан в системе отопления: схема устройства

Данное устройство состоит из корпуса и двух литых элементов. Корпус выполнен из водопроводной латуни, изготавливаемой по технологии горячего штампования. Главной комплектующей клапана является стальная пружина. При помощи своей упругости она устанавливает силу давления, которое будет воздействовать на мембрану, перекрывающую проход наружу.

В свою очередь мембрана, находящаяся в седле, укомплектованном уплотнителем, поджимается пружиной. Верхняя часть пружины упирается в металлическую шайбу, закрепленную на штоке и прикрученную к пластмассовой рукоятке. Рукоятка требуется для того, чтобы в системе отопления.

Рассмотрим более подробно разновидности этих устройств.

Муфтовый клапан

Данные устройства изготовлены из латуни. Данный вид является прямоточным, другими словами, он открывается посредством силы давления. Несмотря на то что это наиболее дешевый вариант, он является еще и достаточно надежным. Муфтовый предохранительный клапан в системе отопления имеет простую конструкцию: шток с прокладкой и с двух сторон - резьба.

Устройство из латуни

Это оборудование отличается более сложной конструкцией. Его необходимо устанавливать в отопительную систему сразу после циркуляционного насоса. Шток и пружина в этой конструкции выполнены из нержавеющей стали. Латунный предохранительный клапан в системе отопления способен выдержать температуру теплоносителя до 1200 °C.

Обратный клапан

Является предохранительным устройством, которое препятствует противотоку теплоносителя в отопительной системе при падении давления.

Принцип действия

На сегодняшний день можно встретить два основных типа клапанов - пружинный и рычажно-грузовой. И прежде чем выполнить подбор предохранительного клапана для системы отопления, необходимо более подробно рассмотреть эти типы.

Рычажно-грузовой

Данный тип предохранительного клапана внешне представляет запорное оборудование, конструкцией которого предусмотрен специальный груз, связанный с золотником при помощи рычага. Перемещение груза по направлению длины рычага осуществляет регулирование силы, с которой происходит придавливание золотника к седлу. Когда давление теплоносителя в системе отопления превышает норму, открывается предохранительный клапан, и излишняя жидкость вытекает через выходной патрубок.

Пружинный

В настоящее время большей популярностью пользуется клапан пружинного типа. От предыдущего варианта он отличается тем, что шток золотника прижимается не при помощи рычага с грузом, а посредством пружины. Принцип действия в целом мало чем отличается от рычажно-грузового устройства. За счет изменения степени сжатия пружины происходит регулирование клапана.

Варианты монтажа

Чтобы обеспечить надежное и безопасное функционирование клапана в системе отопления, рекомендуется производить монтаж в соответствии со всеми правилами. Найти их можно в специальной нормативной документации. Правила отличаются в зависимости от мощности и рабочего давления системы. Но основные принципы все же сохраняются, среди них:

• В отопительной системе данный прибор необходимо устанавливать на подающем трубопроводе непосредственно после котла. Если генератора велика, допускается устанавливать два клапана.
• Предохранительный клапан на обратном трубопроводе систем отопления монтируется только для обеспечения горячего водоснабжения в наивысшей точке бойлера.
• Также неприемлемо сужение канала в местах между магистралью клапаном, недопустимо устройство запорной арматуры.
• Сбросные патрубки следует выводить в канализационную систему или другое безопасное место. На данной линии совершенно недопустима установка запорных устройств.

Выбор

Очень важно сделать правильный выбор предохранительного клапана для системы отопления, который предотвратит закипание котла и понизит давление. Чтобы клапан работал правильно, необходимо:

• Выбрать пружинное оборудование, в котором пружина буде противодействовать давлению теплоносителя.
• Определиться с размером и типом устройства, чтобы давление в системе отопления не превышало допустимых значений, так как именно оно должно помочь работе системы.
• Клапан открытого типа необходимо выбирать в том случае, если в атмосферу сбрасывается вода, а закрытый - если вода сбрасывается в обратный трубопровод.
• Полноподъемный и низкоподъемный клапан желательно выбирать с учетом пропускной способности.
• При сбрасывании воды в атмосферу рекомендуется устанавливать устройства открытого типа. Для котлов, работающих на жидком топливе, следует выбирать низкоподъемные клапаны, для газовых котлов - полноподъемные.

Расчет

Расчет предохранительного устройства необходимо производить в соответствии с методикой, представленной в СНиП II-35 «Котельные установки».

Так как производители редко указывают в технических характеристиках реальную высоту подъема штока, в расчете данный параметр равен 1/20 диаметра седла. По этой причине типоразмер клапана в результате данного расчета получается несколько завышенным. В любом случае после подбора устройства необходимо сравнить тепловую мощность отопительной системы с рекомендуемой в техническом описании максимальной мощностью для выбранного типоразмера.

Установка предохранительного клапана требуется для защиты системы отопления от превышения уровня давления больше предельно допустимого значения. По этой причине расчет данного прибора должен сводиться к вычислению максимально допустимого прироста объема теплоносителя и определению возможных источников превышения давления.

Источниками прироста объема может послужить:

• Перегрев в теплообменном или котельном агрегате с последующим парообразованием. При парообразовании жидкость способна увеличить свой объем в 461 раз, поэтому данный фактор при выборе клапана является преобладающим.
• Выход автоматики управления подпиточных линий котельных и независимых отопительных систем из строя. Это может также послужить преобладающим фактором при подборе клапана.
• Теплоноситель, нагреваясь в теплообменном или котельном агрегате, увеличивается в объеме. При нагреве удельный прирост объема от 0 до 100 °C, что составляет всего 4%, поэтому при подборе типоразмера устройства данного типа, это не является основополагающим моментом.

Выбранное оборудование должно обеспечивать сброс рассчитанного количества теплоносителя, по наиболее существенному фактору прироста объема.

Предохранительный клапан в системе отопления: подбор

Диаметр входящего патрубка клапана должен быть равен или быть больше диаметра патрубка, полученного при расчете. Помимо соответствия диаметра патрубка, необходимо проверять предохранительный прибор на сброс рассчитанного прироста объема теплоносителя при возникновении аварийной ситуации. Важно также принять во внимание тот факт, что чем больше разница давлений между значениями в линии сброса и при открытии клапана, тем большее количество жидкости выйдет через предохранительное оборудование.

Подбирая данное устройство, также следует помнить, что его полное открытие достигается при превышении давления в отопительной системе над значением при срабатывании на 10%, а полное закрытие - во время снижения давления ниже параметра срабатывания на 20%. Исходя из этого, желательно выбирать оборудование с давлением срабатывания выше примерно на 20-30% фактического давления системы.

Условный диаметр

Определение условного диаметра данного предохранительного устройства осуществляется посредством специальных методик, которые были разработаны гостехнадзором. Для этих целей целесообразно пригласить квалифицированных специалистов.

При отсутствии такой возможности рекомендуется воспользоваться следующим принципом: диаметр клапана должен быть не меньше выходного патрубка котельного агрегата. В таком случае получается значительный запас, который позволит обеспечить безопасность системы.

Настройка предохранительного клапана системы отопления осуществляется таким образом, чтобы критическое давление было выше рабочего примерно на 10-15%. Работоспособность прибора можно проверить посредством принудительного его открытия. Регулировка предохранительного клапана системы отопления должна осуществляться ежегодно перед началом отопительного сезона.

Важным аспектом функционирования любой системы отопления является обеспечение безопасности. Перебои в работе автоматики нагревательного оборудования вызывают перепады давления в трубопроводе, что нередко приводит к аварии, вследствие которой страдают люди и имущество. Для предотвращения подобных инцидентов в систему отопления устанавливают предохранительный клапан.

Так называют механизм, который относится к запорной трубопроводной арматуре. Его корпус изготавливается из прессованной латуни и, как правило, имеет угловую форму. Внутри расположены элементы, контролирующие давление теплоносителя. Если это значение достигает критической отметки, происходит сброс излишков рабочей среды.

Какие бывают виды запорной арматуры

Специалисты различают предохранительные механизмы прямого действия по ряду параметров. По нагрузке на золотник предохранительный угловой клапан бывает:

1. Пружинного типа. Основными элементами являются: запорный механизм, пружина (задатчик), мембрана, диск и шток. Запор состоит из золотника и седла. С помощью штока на пружине он настраивается так, чтобы усилие на золотнике могло обеспечить плотный контакт с седлом и препятствовало прохождению теплоносителя. Пружинный предохранительный сбросный клапан – наиболее распространенная разновидность безопасности для небольших отопительных сетей в частных домах. Ее достоинствами являются: надежность, небольшой размер, безопасная настройка рабочих параметров, небольшая стоимость. Например, предохранительный сбросной RBM 351.04.40 стоит 270-300 рублей. К недостаткам можно отнести то, что в момент подъема золотника увеличивается сжатие пружины.

2. Рычажно-грузовой. В механизме золотник связан с рычагом, на который крепится груз. Он перемещается по длине рычага, регулируя силу, с которой золотник прилегает к седлу. Рычажно-грузовой клапан предназначен для защиты систем отопления на промышленных предприятиях. Он очень надежен, долговечен, имеет большой диаметр, однако, стоимость такого вида изделий значительно дороже пружинных.

В зависимости от того, на какую высоту поднимается запорный механизм, предохранительные приборы бывают:

• Малоподъемные – высота подъема запора не превышает 0,05 диаметра седла. Как правило, устройство их довольно простое и они обладают малой пропускной способностью. Купить предохранительную температурную конструкцию пружинного типа производства итальянской компании VALTEC можно за 370-980 руб/шт.
• В полноподъемных запорных механизмах высота подъема затвора несколько больше или равна диаметру седла. Они обладают большой пропускной способностью и применяются в системах не только с жидким теплоносителем, но и сжимаемыми субстанциями (пар, воздух).

Скорость действия предохранительных устройств бывает разной, и по этому признаку они делятся на:

• Пропорциональные открываются постепенно, по мере роста давления теплоносителя. Предохранительный мембранный клапан может использоваться в любой среде (жидкой, сжимаемой), имеет простую конструкцию, не создает резких колебаний уровня рабочей жидкости.
• Двухпозиционные при достижении установленного порога давления открываются сразу и полностью, производя моментальный сброс излишков теплоносителя. После резкого падения давления он тут же закрывается, что может вызвать гидроудар.

Также производятся так называемые системы безопасности, которые помимо предохранительной арматуры снабжаются манометрами и воздухоотводчиками. Лидером продаж среди подобных комплексов являются изделия немецкой компании WATTS, которые отличаются высокой надежностью, просты и удобны в установке, обслуживании, использовании. Например, запорная арматура серии SVM с манометром оснащена мембранным клапаном с фиксированным уровнем срабатывания, что очень удобно при использовании в небольших отопительных системах частных домов. Цена Watts SVM с манометром составляет 1100-1400 руб/шт.

Параметры и стоимость различных типов

Марка изделия	Описание предохранительного клапана	Основные характеристики			Цена, рубли
		Давление срабатывания, бар	Рабочая температура, ºС	Диаметр соединительный, дюйм
RBM 351.04.40	Сбрасывающий пружинный с фиксированной настройкой.	3	5-120	1/2	270-300
Valtec VT 1831	Регулируемое пружинное малоподъемное устройство.	3	5-110	1/2-1/4	370-980
WattsSVM	Мембранное пружинное изделие с манометром.	3	5-120	1/2-1/4	1100-1400
Watts SVH	Пружинная малоподъемная арматура.	3	2-140	1/2	390-460
Caleffi311	Мембранный пружинный пропорциональный.	4	5-110	1/2-3/4	360-620

На что нужно обратить внимание при выборе

Планируя отопление в своем доме, хозяин задается вопросом, как подобрать запорную арматуру, которая бы обеспечила надежную и бесперебойную работу обогревательных приборов. Чтобы избежать ошибок, специалисты советуют следующее:

• Необходимо четко знать параметры системы, в которую будет установлен клапан. К ним относятся тепловая производительность источника тепла, максимальная температура теплоносителя, давление настройки.
• Диаметр входного отверстия запорной арматуры должен быть больше или равен размеру трубы, который получается в ходе расчета.
  

Как правильно установить своими руками

Монтаж предохранительного сбрасывающего клапана можно осуществить своими силами. Для этого понадобится:

• Рулетка.
• Пассатижи.
• Разводной и гаечный ключи.
• Отвертка крестовая.
• Пакля или силиконовый герметик.

Перед установкой необходимо определить место монтажа предохранительного клапана. Как правило, он крепится на подающем трубопроводе сразу после котла.

1. Запорная арматура имеет внутреннюю резьбу, которой она крепится к трубам. Эта операция делается при помощи разводного и гаечного ключей. Резьбовые соединения необходимо уплотнить с помощью ветоши или силиконового герметика. Важно не спутать направление движения теплоносителя, которое указано на изделии стрелкой.

2. Как правило, регулировка предохранительного клапана для системы отопления производится заводом-изготовителем. Однако можно сделать это самостоятельно, исходя из мощности конкретного оборудования, установленного в вашем помещении.

Статьи