Предохранительный клапан в системе отопления

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.

Рычажно-грузовой клапан

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:

strojdvor.ru

Функции предохранительного оборудования

Для безопасной и удобной эксплуатации систем отопления широко используют оборудование со следующими функциями:

• Защита от скачков давления, в том числе гидроударов, со стороны сети водоснабжения.
• Недопущение обратного поступления нагреваемой, постоянно расширяющейся воды в водопровод.
• Удержание уровня давления в системе отопления в безопасных пределах.

Сопровождают оборудование следующие элементы:

• манометры, позволяющие следить за показателями давления;
• запорные вентили, позволяющие следить за системой и обслуживать ее.

Помимо нагревателя, радиаторов и труб, используют циркуляционный насос, байпас – при подключении к магистрали, например, к водопроводу, запитывающему систему отопления.

Системы отопления снабжают автоматизированным узлом подпитки. Выход этого узла из строя приведет к аварии, если предохранительные клапаны установлены неправильно или имеют неподходящие параметры.

Виды предохранительных устройств

В автономных системах отопления популярны разнообразные клапаны, их подбор зависит от теплоносителя, размера обогреваемой площади, количества отапливаемых секторов.

Клапан сброса – его используют в закрытой системе отопления, устанавливая на пути теплоносителя в отопительную систему на расстоянии до 0,5 м от котла. Он часто комплектуется манометром, содержит мембрану с мощной пружиной, срабатывающей для сброса перегретого пара в атмосферу.

Капли воды или масла после выброса надо оставлять на виду, чтобы вовремя заметить неполадки, потому не стоит наглухо закупоривать в канализацию патрубок сброса. При очень частом срабатывании защитного механизма следует ожидать его скорого выхода из строя, а внезапно участившееся срабатывание говорит о предаварийной ситуации. В таких ситуациях необходимо ожидать выхода из строя любого элемента.

Существуют клапаны сброса теплового потенциала, содержащие сильфон с термочувствительной жидкостью, компенсирующей перепады давления. Некоторые модели содержат группу безопасности, совмещая подрывной клапан с отводчиком воздуха и манометром.

Обратный клапан при всем разнообразии механизмов довольно прост и надежен. Он имеет пружинный, иногда гравитационный механизм, удерживающий замыкатель закрытым для обеспечения потока теплоносителя строго в одну сторону. Замыкатели бывают двустворчатые, лепестковые, дисковые, прижимаются к седлу, втулке или другой гладкой поверхности, образуя герметичный затвор.

Устройство воздухоотводчика

Воздушный клапан или воздухоотводчик служит для избавления системы отопления от воздуха. Причины появления воздуха:

• Закипание теплоносителя.
• Присутствие растворенного воздуха в холодном теплоносителе.
• Кавитация при работе турбинного насоса, подсос воздуха извне при неполной герметизации.

В небольших частных отопительных системах произвести деаэрацию воды проблематично, поэтому воздушного клапана возрастает.

Накопление воздуха в системе влечет образование воздушной пробки, задерживая движение теплоносителя по трубам. Воздухоотводчик устанавливают в верхней части отопительной системы. Чтобы попадание воздуха в трубопроводы было минимальным, следует следить за исправностью насоса.

Нагнетатель с разболтанной крыльчаткой захватывает воздух, поэтому необходимо правильно составить схему трубопроводов. Любая струя воды, двигающаяся вниз, способна спровоцировать аэрацию воды, которой затем непросто избавиться.

По обслуживанию он бывает ручной и автоматический, автоматический обычно имеет поплавковый механизм и камеру для воздуха. Накопившийся воздух вытесняет теплоноситель, поплавок опускается, открывая выпускной вентиль и стравливая воздух в атмосферу до момента наполнения камеры теплоносителем.

Клапан для регуляции потока

Регулирующий предохранительный клапан позволяет выставить и стабилизировать параметры отопительной системы на безопасном и удобном для обслуживания уровне. Таких клапанов несколько типов.

Редукционный клапан регулирует приток теплоносителя изменением сечения входной трубы.

Рычажный клапан или рычажно-грузовой используется в крупных системах, содержащих трубы большого диаметра. Он имеет золотник, открывающий вентиль сброса давления. Золотник срабатывает, когда давление превысит силу рычага с грузиками, количество же грузиков регулируется.

Клапан давления, устанавливаемый в замкнутых системах, позволяет выставлять уровень срабатывания вручную, а с помощью механически регулируемой термоголовки легко настраивать срабатывание через сервопривод.

Перепускной клапан снижает и стабилизирует давление теплоносителя, его надо установить вместо сбросного клапана. Он повышает рабочую температуру среды в обратном трубопроводе, возвращая порцию излишка воды или масла в магистраль, причем под давлением, уровень которого регулируется. Устанавливают его сразу за циркуляционным насосом или группой таких насосов, соединяя на входе с подающим патрубком, а на выходе с трубой обратки.

Специфика работы такого оборудования

Среди версий конструкционного исполнения:

• Термостатический – для инженерных систем, в которых теплоноситель сжат до высокого давления.
• Муфтовый из латуни – для систем водяного отопления.
• Трехходовой – различного исполнения.

Часто используется термостатический четырехходовой клапан, содержащий вращающийся шпиндель и втулку. Поочередный поворот шпинделя в сочетании с перемещением порций воды, приводит к ее смешению, к выравниванию температуры.Устройство такого вида заменяет гидронасос и байпас, но на практике сделать это проблематично, особенно при ручной версии управления. Автоматизация поворота шпинделя позволяет создать автономную систему теплоснабжения.

Есть модели расширительного бака для отопления закрытого вида, в котором сразу предустановлен клапан.

Настраивают предохранительные клапаны исходя из давления, на 15–25% выше рабочего, устанавливаемого для подобного вида системы отопления. Пригодность устройств проверяют, принудительно открывая клапан, желательно раз в квартал. Тарируют (устанавливают соответствие задаваемого давления и фактического срабатывания) обычно перед отопительным сезоном.

Методика подбора оборудования

Такого рода устройства хотя и просты, но не очень дешевые, поскольку работоспособные модели обычно содержат детали из бронзы, латуни, нержавеющей стали.

Сбросной клапан покупают исходя из соотношения цена и качество. Простейший по конструкции пружинный клапан дешев, но регулярная проверка его работоспособности хлопотная. Дополнение манометром увеличивает цену и удобство. Более современные сильфонные – дорогие, но единственный такой аварийный клапан сделает небольшую отопительную систему вполне автономной.

При выборе обратного устройства важно подобрать надежный, но не слишком упругий механизм срабатывания, при этом соотнести клапан с диаметром трубы, способом установки – у многих мастеров есть конструктивные различия.

Шариковые и тарельчатые устройства замыкателя пригодны только для систем с трубами небольшого диаметра, а клапан с гравитационным механизмом устанавливают только горизонтально, причем его работоспособный затвор бывает исключительно лепесткового типа.

Воздухоотводчиков в системе отопления потребуется несколько. Для каждой верхней точки – бойлер, стояк, оптимальным часто является другой вид. А при водяном отоплении, легко организовать схему с расширительным бачком в ее верхней точке – и тогда воздухоотводчики не понадобятся. Но такая схема довольно громоздка и также трудоемка в обслуживании.

Регулирующий клапан покупают исходя из желаемого комфорта и ожидаемой долговечности системы. Если настроить отопление на минимально работоспособное давление, то это избавляет систему от шума. А в случае водяного отопления – от быстрого ржавления, арматура снижает нагрузку и увеличивает ресурс циркуляционного насоса.

Перепускной клапан устанавливают, если в качестве теплоносителя используется масло или когда система уже отлажена и ее надежность не вызывает сомнений. Его работа постоянна, уровень надежности довольно высокий.

teplyhouse.ru

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 горячего водоснабжения 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 регулировать предохранительный клапан 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

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 мощность теплового 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.

fb.ru

Назначение предохранительного клапана

Как уже говорилось выше, клапан предназначается для защиты систем отопления от чрезмерного роста давления. Наиболее подвержены подобным ситуациям системы с паровыми котлами, но возможно резкое повышение и в наиболее распространенном для обогрева домов водяном типе отопления, а также на сетях горячего водоснабжения. Чаще всего это происходит в следующих случаях:

1. Резкое повышение температуры теплоносителя и вследствие этого образование пара (чаще всего при спуске воды из системы);
2. Подпитка отопления излишним количеством воды (при отказе автоматических систем);

Принцип работы

Существует две разновидности защитных клапанов — пружинные и рычажно-грузовые. Рассмотрим каждый тип в отдельности.

Рычажно-грузовой защитный механизм представляет собой запорное устройство, золотник которого связан с рычагом, на который навешивается груз. Груз можно перемещать по длине рычага и таким образом регулировать усилие, с которым золотник прижимается к седлу. При давлении среды на нижнюю поверхность золотника большем, чем сила от давления рычага, происходит открытие клапана и вода из трубопровода, на который он был врезан, уходит через сбросной патрубок;

Пружинный предохранительный клапан отличается от рычажно-грузового тем, что давление на шток золотника осуществляется не с помощью рычага с грузом, а пружиной. Его регулировка осуществляется с помощью изменения степени сжатия пружины, принцип работы же ничем не отличается.

Наибольшее распространение для небольших систем отопления имеют пружинные устройства, это связано со следующими их достоинствами:

1. Меньшие габариты;
2. Невозможность изменить настройку без применения инструмента;
3. Шток золотника необязательно должен находиться в вертикальном положении;
4. Возможность комбинации с другими устройствами (для систем отопления небольшого дома производятся клапана совмещающие функции развоздушивающего устройства).

Где и как правильно монтируется предохранительный клапан

Для надежной и безопасной работы систем отопления важно соблюсти правила монтажа предохранительных устройств. Они описываются в нормативных документах и могут отличается в зависимости от мощности и рабочего давления. Но основные принципы неизменны, приведем их ниже:

1. Предохранительный клапан обязательно монтируется на подающем трубопроводе сразу после котла (при определенной мощности врезаются два устройства для дублирования друг друга);
2. В системах горячего водоснабжения клапан устанавливается на выходе горячей воды в верхней точке бойлера;
3. Между защитными устройствами и магистральными трубами систем отопления не допускается установка никаких дополнительных запорных или регулирующих устройств, а также сужение трубопроводов на диаметр меньший, чем условный диаметр клапана (о подборе и регулировке ниже);
4. Сбросные патрубки подсоединяются к линии трубопроводов достаточного диаметра и выводятся в безопасное место или канализационные сети. При этом не допускается установка на этих линиях запорной арматуры:

Условный диаметр и регулировка

Подбор условного диаметра предохранительного клапана осуществляется по методикам разработанным и утвержденным органами гостехнадзора, поэтому для его выбора желательно обратиться к специалистам. Если нет такой возможности можно воспользоваться программами для онлайн расчета, которые есть на сайтах специализированных компаний.

В крайнем случае (получится солидный запас) можно взять клапан с диаметром не меньше выходного патрубка котла.

Настраиваются клапана на давление на 15-25 % больше рабочего давления систем отопления. Проверку работы производится путем его принудительного открытия (желательно проводить ее постоянно), а проверку давления открытия и регулировку не реже одного раза в год (перед началом отопительного сезона).

all-for-teplo.ru

В любой системе отопления существует опасность возникновения ситуаций, когда избыточное давление теплоносителя превышает допустимый порог. Опасное избыточное давление может возникать в системе отопления в результате передачи избыточного тепла от сторонних источников, неправильно собранной тепло механической схемы или неправильной работы оборудования, перегрев (закипание) теплоносителя зачастую возникает в твердотопливных котлах. При закипании теплоносителя начинается процесс парообразования, после чего следует скачок давления в системе, как следствие: нарушение целостности трубопроводов системы (протечки и разрывы) чаще всего в местах соединения, возможны даже взрывы котлового бака.

Для предотвращения превышения давления в системе отопления выше максимально допустимого значения для отопительного котла, существует устройство, которое называется мембранный предохранительный клапан. Как правило в системах отопления предохранительный клапан применяется в сочетании с манометром и воздухоотводчиком, а называется такой узел – блок безопасности или группа безопасности, которая устанавливается на подающем трубопроводе как можно ближе к котлу.

Устройство предохранительного клапана

Предохранительный клапан состоит из корпуса, запорного механизма и задатчика – пружины, обеспечивающей силовое воздействие на чувствительный элемент, связанный с запорным механизмом клапана. Запорный механизм клапана состоит из седла и затвора (золотника).

При ппомощи задатчика клапан настраивается таким образом, чтобы усилие на золотнике обеспечивало его плотное прижатие к седлу запорного маханизма и препятствовало пропуску рабочей среды, в данном случае настройку производят регулировочным винтом.

Принцип работы предохранительного клапана

Принцип работы – пока давление теплоносителя в системе отопления находится ниже давления срабатывания, данный клапан находится в закрытом состоянии. Как только давление теплоносителя становится больше, чем давление на которое рассчитан клапан, под действием силы теплоносителя преодолевается противодействие пружины и мембрана смещается с посадочного места, при этом, разгерметизируя систему отопления. Это продолжается до тех пор, пока давление не опустится ниже номинального значения для клапана. После этого клапан закрывается.

Предохранительный клапан в водонагревателях и бойлерах

В накопительных водонагревателях и бойлерах предохранительный клапан устанавливается на патрубок подачи холодной воды в рабочий бак. И по-мимо функции регулирования избыточного давления, выполняет еще функцию обратного клапана, т. е. пропускает воду только в одном направлении, и тем самым предотвращает вытекание воды из водонагревателя, в случае падения давления в водопроводе (отключении воды).

Профилактика

Следует отметить, что во время срабатывания клапана, протекающий из системы отопления теплоноситель, несет с собой грязь и шлам из системы и подобные частицы могут оседать на поверхности «седла» предохранительного клапана. Если это время от времени происходит, то клапан со временем после срабатывания может закрываться не герметично, и теплоноситель будет продолжать вытекать или прокапывать из него.

Для того чтобы прочистить предохранительный клапан, каждый из них оснащен системой ручного открывания клапана. Необходимо повернуть ручку или поднять рычаг клапана вручную его открыть и вместе с этим промыть потоком теплоносителя. Диаметр входного и выходного патрубков предохранительного клапана зависят от мощности котла. Для котлов до 50 кВт клапан должен быть 1/2 на 3/4 дюйма. Для более мощных котлов размеры патрубков должны быть рассчитаны в проектной документации.

inbud.ru

Принцип действия

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:

1. В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и подпираемая пружиной, плотно сидит в седле и герметично перекрывает проход.
2. Если происходит перегрев теплоносителя, он расширяется и создает в закрытой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным баком.
3. 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.
4. 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 обвязку твердотопливного котла 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.

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:

1. Сброс перегретого теплоносителя из котлового бака по сигналу выносного датчика.
2. Эффективное охлаждение теплогенератора.
3. 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:

1. При использовании любых энергоносителей, кроме твердого топлива, смело покупайте обычное подрывное устройство.
2. 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.
3. Для эффективного охлаждения дровяных теплогенераторов в случае аварии лучше поставить один из клапанов теплового сброса. Их максимальное рабочее давление составляет 10 Бар.
4. 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.

Советы напоследок

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.

otivent.com

Другие статьи по теме:

Экономичное отопление дома Расход сжиженного газа на отопление дома 150м2 Газовый котел на пропане Котел отопительный на твердом топливе Ремонт отопительной системы в частном доме Клапан для сброса избыточного давления воды