Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Содержание

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

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.

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

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

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.

Регулятор давления

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.

Как избавиться от пробки

Выбор способа сброса воздуха из контура отопительной системы зависит от её конфигурации и особенностей организации циркуляции теплоносителя — естественная или принудительная.

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

При естественной циркуляции сброс воздуха осуществляется через расширительный бачок, установленный в самом высоком месте. Это возможно, только при условии свободного перемещения воздуха по трубам к месту размещения расширительного бачка. Для этого, в системе обязательно предусмотрен уклон трубопроводов, а на выходе из теплообменника котла монтируется шариковый или электромагнитный обратный клапан.

Системы с режимом принудительной циркуляции и наличием нижней разводки оборудуются воздухосборником в самом высоком месте. Подъём теплоносителя происходит в подающей магистрали в направлении его движения.

Кроме того, такие системы укомплектовывают кранами — воздухоотводчиками (воздушными клапанами), которые устанавливают в точках, где существует наибольшая опасность образования воздушных пробок.

Для спуска воздуха из батарей, оборудованных ручным клапаном, необходимо:

выполнить поворот винта запорного узла на пол оборота, до появления шипящего звука;
оставить кран открытым до момента прекращения шипения и появления из сливного отверстия равномерной струи теплоносителя;
завернуть запорный винт в первоначальное положение.

При необходимости процедуру повторяют ещё раз, сливая 200 — 500 мл воды.

Что касается алюминиевых радиаторов, то бороться с завоздушиванием в них немного сложнее. Воздух в них появляется намного чаще из-за свойств этого материала усиливать газообразование и требует регулярного спуска.

Критерии выбора

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

Рекомендуется выбрать пружинное устройство, при этом важно обратить внимание на следующие моменты:

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.

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

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.

Подвод трубопровода

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

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Вариант подвода трубопровода

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.

Как выбрать клапан для отопительного котла

Подбирая предохранительный клапан для отопления, руководствуются следующими соображениями:

Определяющим фактором для выбора предохранительного клапана является его давление срабатывания. Обычный стандарт для бытовых приборов, применяемых в системе отопления, согласно расчетам — 3 бара. Данный показатель связан с тем, что в большинстве индивидуальных замкнутых контуров с радиаторами, использующих циркуляционные насосы, транспортируется теплоноситель со стандартным напором 1,5 бара. Его колебания при нагреве до самых высоких температур могут достигать 2,5 бара, а предельный показатель более 3 бар говорит о перегреве теплоносителя и может стать критическим для полимерных трубопроводов (котел выдерживает значительно большие гидравлические нагрузки).
Среди моделей, представленных на рынке, масса изделий из Китая малоизвестных брендов. Хорошим соотношением цены и качества обладает российско-итальянский продукт Valtex, клапаны от итальянского производителя котлов Бакси. Многие известные поставщики электрокотлов с брендами Вайлант, Аристон, Бакси дополнительно выпускают сопутствующее оборудование, куда входят и предохранительные клапаны.
С точки зрения стоимости, удобства монтажа и функциональности лучше всего приобретать группу безопасности. В блок дополнительно входят манометр (позволяет контролировать процесс настройки и давление в системе) и автоматический клапан для стравливания воздуха в контуре.

Читать статью Во сколько обойдется промывка батарей отопления?

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.

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.

Видео: Что может быть не так с предохранительным клапаном в системе отопления

В этой публикации были рассмотрены предохранительные устройства, защищающие систему отопления от повышенного давления. Но в открытых системах, например, скачков давления быть не может по определению. Они что, не нуждаются ни в какой защите?

Еще как нуждаются, особенно системы с котлами, работающими на твердом топливе! Но там уже используются предохранительные клапаны, срабатывающие на превышение допустимой температуры. Такие приборы требуют, конечно, отдельного рассмотрения, и им будет посвящена специальная статья.

Полезные советы

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 расширительного бака в системе отопления 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

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Система отопления с насосной циркуляцией

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

Неправильно подобранный диаметр трубы основной магистрали. Он должен быть не меньше 32 миллиметров. Оптимально, если радиаторы врезаются без разрыва магистрали, а подсоединяются параллельно ей.
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.

Воздухоотводчики: основная задача

Устройство для сброса воздуха из системы отопления дает возможность удалять газы, скопившиеся в трубопроводе и радиаторах.

Завоздушивание системы происходит по ряду причин, в том числе :

Из-за высокого содержания растворенных газов в теплоносителе, который не прошел специальную подготовку — деаэрацию. Растворимость газов зависит от температуры среды, и при нагреве теплоносителя воздух отделяется от воды и скапливается, формируя пробки.
По причине чрезмерно быстрого заполнения контура теплоносителем жидкость в разветвленной сети не успевает вытеснить воздух естественным образом. Теплоноситель требуется заливать с нижней точки, чтобы воздух вытеснялся наверх и уходил через открытый клапан.
Вследствие проникновения воздуха сквозь стенки полимерного трубопровода, если он выполнен из материала без специального антидиффузионного покрытия. При выборе труб этот момент следует обязательно учитывать.
В ходе ремонтных работ, связанных с заменой элементов без полного слива теплоносителя – в этом случае ремонтируемый прибор отопления или контур отсекается от остальной системы, а затем подключается обратно.
При потере герметичности.
В результате коррозионных процессов — при взаимодействии кислорода с железом из молекулы воздуха высвобождается водород, который также скапливается в системе.

Чем опасен воздух в отопительной системе?

Растворенный в теплоносителе воздух постепенно выводит из строя стальные трубы и радиаторы, элементы котельного агрегата. Коррозионная активность воздуха, который был сначала растворен в воде, а затем выделился при нагреве, заметно превышает показатели атмосферного воздуха за счет повышенного содержания кислорода.

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Места монтажа воздухоотделителей в системе

Скопившиеся в трубопроводе газы не только провоцируют или ускоряют коррозию металлических элементов, но и формируют воздушные пробки, которые мешают системе отопления полноценно функционировать :

Из-за газовых пробок ухудшается циркуляция теплоносителя, в серьезных случаях движение жидкости по трубам может быть полностью блокировано. В такой ситуации приборы отопления быстро остывают.
Воздушные пробки работают как теплоизолятор, и если газы скопились в верхней части батареи, она хуже прогревается и отдает помещению меньше тепловой энергии.
При наличии воздушных пробок движение теплоносителя по контуру отопления сопровождается громкими булькающими звуками и журчанием, что нарушает акустический комфорт в доме.
Циркуляционные насосы не рассчитаны на перекачку газов, при работе с завоздушенным теплоносителем подшипник и крыльчатка насосного агрегата изнашивается значительно быстрее.

Специальные воздухоотводные устройства позволяют решить проблемы, связанные с завоздушиванием системы отопления

Важно правильно подобрать клапаны для стравливания воздуха и грамотно определить места расположения этих элементов

Принцип действия

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Автоматический воздушный клапан для системы отопления имеет корпус цилиндрической или конусообразной формы, внутрь которого помещен поплавок.

Корпус снабжен резьбой для присоединения к элементам системы. Он может быть изготовлен из латуни, чугуна или пластика. Поплавок изготавливают из пластика.

При помощи тяги он связан с игольчатым затвором, перекрывающем сбросное отверстие.

Как работает воздушный клапан отопления:

Скапливающийся в верхней части корпуса воздух постепенно вытесняет воду. При этом поплавок опускается.
Двигаясь вниз, поплавок увлекает за собой прикрепленную к нему тягу и иглу затворного механизма. При этом через открывшееся отверстие сбрасывается воздух, выдавливаемый теплоносителем.
После удаления воздуха теплоноситель снова заставляет поплавок подняться и перекрыть сбросное отверстие. До следующего цикла прибор переходит в режим ожидания.

Кроме основной функции воздушный клапан может выполнять еще одну: он пропускает внутрь воздух при дренировании системы, обеспечивая более быстрый слив теплоносителя.

Чтобы сбросное отверстие можно было быстро перекрыть в случае поломки воздухоотводчика, на нем устанавливают заглушку в виде колпачка. На заводе этот колпачок полностью завинчивают, предотвращая таким образом попадание грязи внутрь. После установки изделия колпачок нужно приоткрыть, провернув его против часовой стрелки несколько раз. Если этого не сделать, воздушный клапан работать не будет.

Некоторые модели автовоздушников поставляются с переходником, имеющим внутри подпружиненный клапан. Он автоматически закрывается, как только воздушник будет демонтирован.

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Воздухоотводчик на радиаторе

Автоматические воздухоотводчики выпускаются в 3-х исполнениях:

Трубные прямые: накручиваются на вертикальную трубу, торец которой смотрит вверх. Корпус у такого автовоздушника имеет вид прямой цилиндрической или конусной гильзы. Этот вариант применяют чаще всего.
Трубные угловые: вертикальная часть прибора идентична только что описанному варианту, но внизу она делает поворот под углом в 90 градусов. Такое исполнение позволяет устанавливать воздухоотводчик на горизонтальной трубе, в чем иногда бывает необходимость (например, из-за недостатка места не удается установить вертикальный отрезок трубы для подключения прямого воздухоотводчика).
Радиаторные: предназначены для установки на батареях отопления, для чего имеют соответствующую резьбу. Как было отмечено ранее, в автоматических воздухоотводчиках нуждаются именно алюминиевые и биметаллические радиаторы. На чугунных можно устанавливать ручные воздушные клапаны – так называемые краны Маевского. Сброс воздуха из таких батарей приходится осуществлять лишь изредка, чаще всего – при запуске системы после летнего простоя.

Поскольку воздух и другие газы намного легче воды, архимедова сила заставляет их устремляться вверх. Поэтому и воздухоотводчики нужно устанавливать в самой верхней точке обслуживаемого контура.

В идеале воздухоотводчики должны стоять на каждом приборе, и на стальных радиаторах, в том числе. Также их в обязательном порядке ставят после котла, обычно в составе группы безопасности.

Читать статью Пластинчатый теплообменник: принцип действия, схема и особенности работы аппарата

В этом месте клапан нужен для сброса воздуха при заполнении теплообменника котла.

Кроме того, если правильно спроектировать обвязку котла, при помощи воздухоотводчика его можно будет опорожнить отдельно от всей системы (клапан впустит воздух), а после починки – снова заполнить теплоносителем.

Нужно учитывать, что клапаны автоматического типа требовательны к качеству теплоносителя. Если тот содержит большое количество загрязнений, сбросное отверстие быстро забивается и игольчатый клапан уже не может плотно перекрывать его. Устройство приходится разбирать и чистить.

Для предотвращения аварии в отопительной системе используется предохранительный клапан в системе отопления. Принцип работы прибора и рекомендации по установке рассмотрим в статье.

Инструкцию по изготовлению обогревателя своими руками смотрите в этой теме .

4 Особенности установки

При установке сбросного клапана для воды следует учесть не только его характеристики, но и работу, выполняющуюся расширительным баком. Если он не отреагирует на повышенное давление в системе, должен сработать предохранитель для выхода лишней жидкости. Соблюдая правила установки, расположение клапана должно быть на расстоянии 30−40 см от выходного патрубка котла, а между ними встраивается манометр. Его показания служат информацией о состоянии отопительного контура. Правила установки сбросного клапана:

1. Перед устройством запрещено устанавливать запорное оборудование — задвижки, краны и т. д.
2. Для удаления лишней воды на выходной патрубок клапана ставится трубка для слива. Для этого можно использовать соединение с обраткой или канализацией.
3. Предохранительный клапан должен стоять в самой верхней точке замкнутой системы отопления.

Кроме этого, следует регулярно проверять рабочее состояние механизма. У пружинных моделей может произойти спайка тарелки со стенками корпуса. Это действует на превышение отметки максимального давления, влияющего на своевременное срабатывание клапана в отопительной системе, из-за чего устройство может не открыть отверстие для выхода жидкости.

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Зачастую это касается условий эксплуатации сбросного предохранителя для отопления, а не принципа его работы. Но даже при тщательном выполнении установки возможно нестабильное функционирование изделия. При частом срабатывании аварийного устройства (6−8 раз) рекомендуется замена его. Это означает, что механизм пришёл в негодность — износились пружина и тарелка. Устанавливая предохранительный клапан, следует учитывать:

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Предохранительный клапан в системе отопления открывается при повышении давления выше заданного значения, после чего часть теплоносителя через него сбрасывается. Затем давление уменьшается и клапан закрывается. Простой принцип действия подразумевает и несложную конструкцию. Тем не менее, есть несколько важных правил установки и эксплуатации аварийного клапана, которые лучше не нарушать, чтобы не повлечь разрушение котла, например…

Когда нужен предохранительный клапан

В замкнутой гидравлической системе, где происходит нагрев жидкости должен устанавливаться предохранительный клапан и расширительный бак. При нагреве, материалы и вещества увеличиваются в объеме, особенно значительно «вырастают» газы и жидкости.

Если свободного пространства не будет, то давление внутри системы начнет повышаться. Корпус будет деформироваться, растягиваться и разрушится в конце концов, выпустив жидкость наружу. Предохранительный клапан необходим во всех замкнутых нагреваемых наполненных жидкостью системах.

Предохранительный клапан в системе

Совместная работа клапана и расширительного бака

Расширительный бак в системе отопления призван стабилизировать давление. Но ошибкой является мнение, что с таким баком предохранительный клапан не понадобится. Бак может работать неправильно, оказаться просто без воздуха.

Ошибкой является и обратное мнение, что клапан может взять на себя функции расширительного бака – сбрасывать давление, как только оно слегка повысилось. Этот прибор конструктивно не рассчитан на множественные срабатывания и после нескольких сбросов, через него появляется постоянная течь…

Предохранительный клапан рассчитан только на срабатывание при аварийном повышении давления, свыше нормы, после чего со стороны персонала должны быть приняты меры по устранению причин такой ситуации.

В каких случаях обычно срабатывает клапан

Можно выделить четыре типичные ситуации, когда срабатывает клапан в отоплении.

Закачка жидкости в систему выполняется ручным насосом без контроля за давлением, или автоматическое наполнение оказалась с дефектами и дает повышенное давление.
Система отопления с нарушениями — расширительный бак не был установлен или перекрыт краном.
Не надлежащая работа расширительного бака – в нем отсутствует воздух.
Вскипание котла с массовым выбросом пара.

Клапан в схеме с котлом

В каких системах устанавливается защита по давлению

Система отопления частного дома снабжается предохранительным клапаном. Даже если в автоматизированных котлах имеются защиты быстрого отключения при росте температуры, рекомендуется снабдить систему независимым аварийным клапаном давления.
Также он устанавливается в системе горячего водоснабжения (ГВС), за исключением случая, когда вода нагревается проточным способом ….
Аварийный сброс давления устанавливается в отдельных замкнутых контурах системы, нагреваемых теплообменником или другим источником энергии.
В различных гидравлических (воздушных) системах, работающих под давлением, или с компрессором….

Конструкция предохранительного клапана, как работает

Основным элементом конструкции клапана давления является пружина, воздействующая на закрывающую тарелку. В нормальном положении тарелка прижимается к седлу и не выпускает жидкость из трубы. При аварийном повышении давления, она приподнимается и жидкость начинает просачиваться на боковой отвод.

Конструкция клапана давления

Как и где устанавливается предохранительный клапан

Аварийный клапан в системе отопления всегда устанавливается на главной подающей магистрали, выходящей из котла.

Запрещается устанавливать между клапаном и главной магистралью какую-либо запорную арматуру. По сути предохранительный клапан должен быть установлен на подаче как можно ближе к теплообменнику котла, и между ними не должно быть кранов, и диаметр труб не должен уменьшаться.

С твердотопливными котлами аварийный клапан устанавливается в составе выносной группы безопасности.

Клапан в группе безопасности

На автоматизированных котлах клапан можно обнаружить под котлом на подаче.

Клапан установленный под котлом

Рекомендуется оборудовать отводной патрубок клапана прозрачным шлангом направленным в канализацию.

Какое давление срабатывания, какой клапан подобрать

Стандартное заданное давление срабатывания предохранительного клапана для домашней отопительной системы – 3 атм. Обычное предварительное давление воздуха в расширительном баке – 1,5 атм. Рабочее давление в системе после разогрева до максимальных температур – 2,0 – 2,5 атм.

Соответственно, при повышении этого значения, ситуация переходит в разряд «аварийная». При достижении 3,0 атм, или чуть ниже, должно начинаться срабатывание клапана. Напомним, что низший предел прочности отдельного отопительного оборудования, некачественных расширительных баков, например – всего порядка 4,0 атм, и его частенько превышают при ручной закачке теплоносителя…

Выбирать предохранительный клапан для системы отопления нужно только от известного производителя. Этот прибор прост, но сделан должен быть точно, а взрыв котла понравится далеко не всем жильцам…

Что требуют нормативы

Из нормативов можно узнать, что на пути к клапану от теплообменника не должно быт не только запорных устройств, но и регулирующих, а также трубопровода меньшим диамером, чем сам клапан. Настройка давления должна быть выполнена на 15 – 25% больше, чем рабочее давление жидкости. Проверка порога срабатывания должна производится не реже чем один раз в год при плановом обслуживании системы….

Выбор и установка предохранительного клапана в системе отопления

Все просто – с повышением температуры в системе отопления (при работе котла), теплоноситель стремится расшириться.

Отчасти ему это удаётся – как раз для таких целей в любой системе предусмотрен расширительный бак. А в наше время системы стали делать преимущественно закрытого типа, то есть с герметичным расширительным баком мембранного или баллонного типа.

В таких баках имеется воздушная камера, которая предварительно накачивается определённым давлением. Под действием расширяющегося в объеме теплоносителя (а у него это – единственный путь к свободному расширению) воздушная камера сжимается, давление в ней и в системе в целом – возрастает.

И устройство, и принцип действия расширительного бака закрытой системы отопления не отличается особой сложностью.

При правильно рассчитанных параметрах системы отопления, такого компенсационного звена для поддержания оптимального баланса температуры, объёма и давления теплоносителя бывает вполне достаточно. Тем более что в автономных системах никогда и не оперируют слишком высокими показателями давления. Как правило, при принудительной циркуляции с помощью насосного оборудования, давление в трубах контуров редко поднимается выше границы в две технических атмосферы (2 ат, 2 бар или 0,2 МПа), да и то – только лишь на максимальных температурах нагрева теплоносителя. Соответственно, и воздушную камеру расширительного бака предварительно накачивают примерно до 1,5 ат.

В таких системах максимального давления в 3 атмосферы будет больше чем достаточно, и выше ему подниматься – не надо. Это может негативно сказаться на целостности труб проложенных контуров, соединительных узлов, теплообменников. Повышенного давления «не любят» некоторые радиаторы и конвекторы.

В закрытых системах отопления предохранительный клапан работает в «дуэте» с расширительным мембранным баком.

Если при проектировании системы все рассчитано правильно, то давление и не должно вырасти выше установленного для него порога. Но случается всякое, например, временный выход из строя термостатического управления котла. Или прорыв мембраны расширительного бака, выход воздуха из его «сухой» камеры из-за неисправности ниппеля. Случаются и иные неприятности. Вот в таких условиях давление в системе может начать бесконтрольно повышаться, пересечь верхнюю допустимую границу. К чему это иногда приводит – лучше не рассказывать…

И вот для того, чтобы избежать последствий, как раз и нужен предохранительный клапан. Как только давление достигает предельной отметки, происходит срабатывание, клапан открывается и стравливает излишки теплоносителя в дренаж. Нормализуя тем самым уровень давления, давая владельцам время на приведение системы в порядок, на поиск неисправности, вызвавшей аварийную ситуацию.

Читать статью Акт опрессовки системы отопления

То есть клапан подбирается (или настраивается, если предусмотрена такая опция) на максимально допустимое давление теплоносителя в контуре отопления.

Тесную взаимосвязь общих параметров системы отопления, установленного в ней расширительного бака и предохранительного клапана хорошо можно отследить на размещенном ниже онлайн-калькуляторе.

В каких случаях обычно срабатывает клапан

Можно выделить четыре типичные ситуации, когда срабатывает клапан в отоплении.

Закачка жидкости в систему выполняется ручным насосом без контроля за давлением, или автоматическое наполнение оказалась с дефектами и дает повышенное давление.
Система отопления с нарушениями — расширительный бак не был установлен или перекрыт краном.
Не надлежащая работа расширительного бака – в нем отсутствует воздух.
Вскипание котла с массовым выбросом пара.

Разновидности устройств и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

По способу прижима

При обогреве частного дома, квартиры или промышленного помещения, где используется оборудование малой мощности, чаще выбирают пружинный клапан экстренного сброса избыточного давления воды для системы отопления.

Это простые, компактные, недорогие, но надежные модели, которые можно комбинировать для безопасности с другим оборудованием.

Степень сжатия пружины связана с тем параметром нагрузки, при котором срабатывает клапан. Упругость пружинки влияет на диапазон настроек.

Принцип работы устройства: на затвор оказывает давление водяной поток, по мере усиления которого сильно повышается степень сжатия пружины. От этого шток золотника поднимается вверх, выпуская лишний пар, и внутритрубный объем жидкости стабилизируется. Тем временем пружина возвращает агрегат в его исходное состояние.

Пружинные модификации производятся из высокопрочной латуни, применяются технологии горячей штамповки. Сама пружника стальная, а мембрана, уплотнители, рукоятка полимерные.

Можно выбрать модели с заводскими настройками или те, которые нужно настраивать индивидуально во время монтажа.

Рычажный предохранитель

Рычажно-грузовые предохранители используются реже, так как поднятие штока обеспечивает внешний навешанный груз, перемещающийся по всему рычагу, регулируя степень прижатия штока к седлу.

По степени поднятия затвора

Малоподъемные клапаны предполагают поднятие затвора не более, чем на 0,05 от диаметра седла: механизм открытия полностью пропорциональный.

Изделие характеризуется низкой пропускной способностью, примитивной конструкцией. Предохранитель устанавливается на установках с жидкой средой.

Полноподъемная модификация

Полноподъемные вариации способствуют максимально допустимому уровню поднятия затвора, что улучшает пропускную способность, так как сбрасывается большое количество пара за один раз.

По скорости срабатывания

Пропорциональный аварийный клапан срочного сброса избыточного давления воды в системе отопления предполагает, что затвор поднимается постепенно, соответственно степени внутренней нагрузки. По мере подъема заслонки объем выпускаемого пара плавно увеличивается. Такие установки можно использовать при любом типе котла, но чаще всего их ставят в системы с водой или другой жидкостью.

Двухпозиционные клапаны срабатывают моментально, полностью открываясь при повышении давления. Рекомендуется ставить такие приборы в сжимаемую среду. Главным недостатком предохранительного элемента является присутствие автоколебаний засова.

Клапан двухпозиционный

Монтаж двухпозиционных клапанов должен производиться с учетом сброса большого количества воды при резком открытии. Получается очень быстрый сброс давления, закрытие затвора, как следствие – гидроудар, что отсутствует в пропорциональных предохранителях.

Ознакомиться подробнее с устройством клапана, принципом его работы можно в следующем видео:

Как выбрать клапан для отопительного котла

Подбирая предохранительный клапан для отопления, руководствуются следующими соображениями:

Определяющим фактором для выбора предохранительного клапана является его давление срабатывания. Обычный стандарт для бытовых приборов, применяемых в системе отопления, согласно расчетам — 3 бара. Данный показатель связан с тем, что в большинстве индивидуальных замкнутых контуров с радиаторами, использующих циркуляционные насосы, транспортируется теплоноситель со стандартным напором 1,5 бара. Его колебания при нагреве до самых высоких температур могут достигать 2,5 бара, а предельный показатель более 3 бар говорит о перегреве теплоносителя и может стать критическим для полимерных трубопроводов (котел выдерживает значительно большие гидравлические нагрузки).
Среди моделей, представленных на рынке, масса изделий из Китая малоизвестных брендов. Хорошим соотношением цены и качества обладает российско-итальянский продукт Valtex, клапаны от итальянского производителя котлов Бакси. Многие известные поставщики электрокотлов с брендами Вайлант, Аристон, Бакси дополнительно выпускают сопутствующее оборудование, куда входят и предохранительные клапаны.
С точки зрения стоимости, удобства монтажа и функциональности лучше всего приобретать группу безопасности. В блок дополнительно входят манометр (позволяет контролировать процесс настройки и давление в системе) и автоматический клапан для стравливания воздуха в контуре.

На заметку: Некоторые производители (Valtex) делают цвет ручки нерегулируемых предохранительных клапанов красного, желтого и черного цветов, указывая тем самым на предельно допустимые параметры давления (например, черная ручка 1,5 бара, красная — 3 бара, а желтая — 6 бар).

Механизм

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

Регулировочный механизм обязательно защищен от непосредственного влияния горячей воды.

Подвод трубопровода

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

Правила установки, регулярность замены

Устанавливается аварийный клапан всегда на подаче, после котла. При этом соблюдаются такие правила:

Если сбросной клапан устанавливается отдельно, перед ним ставится манометр — для контроля за состоянием системы.
Ставится на расстоянии 20-30 см от котла.
Отвод делают трубой того же диаметра, что и трубопровод подачи. Для максимально точного определения давления он может иметь небольшой уклон в сторону котла.
Между котлом и подрывным клапаном нельзя ставить запорные устройства (краны, обратные клапана и т.д.).
В системах с естественной циркуляцией это устройство ставят в самой высокой точке системы.

Ставится недалеко от котла (во многих моделях стоит в самом котле, в некоторых котлах есть место под установку)

Для того чтобы сбрасываемый теплоноситель не вытекал на пол, на выходной патрубок можно надеть шланг. Его можно опустить в емкость или вывести в канализацию. Но в таком случае необходимо каким-то образом отслеживать срабатывание — поставить сигнализацию. Ведь он не просто так стравливает, а по какой-то причине.

Еще один важный момент: после нескольких срабатываний (5-6) клапан сброса избыточного давления надо заменить. Это связано с износом пружины. Устройство начинает работать некорректно. Стоит клапан немного, так что это ненакладно. Единственный неприятный момент — перед ним нельзя ставить запорные устройства. Поэтому снять аварийный клапан, можно только полностью остановив систему и снизив давление до атмосферного. Вот в этом вся загвоздка.

Где установить клапан сброса избыточного давления

Улучшить ситуацию можно, если поставить отсечные краны после подрывника. В этом случае хотя бы не придется сливать теплоноситель с системы, а только с котла, что уже не так страшно.

Как настроить предохранительный клапан

Настраивать клапан нужно по месту установки после завершения монтажных работ и после того, как промыта система. Задайте давление настройки, проверьте давление начала открытия и закрытия изделия.

Настройки нужно ставить чуть выше максимального рабочего давления, которое допустимо при нормальном режиме эксплуатации конструкции. А давление полного открытия не должно быть выше минимального уровня самого слабого элемента системы. Давление закрытия должно превышать показатель минимально допустимого.

Настраивать давление в пружинной конструкции нужно путем вращения специального винта, который сжимает пружину, а рычажную конструкции настраивают посредством нужной массы груза.

Итак, клапан готов к работе, если он в состоянии обеспечить герметичность перекрытия, а также полное открытие и закрытие затвора. Кроме того, давление может отклоняться в пределах допустимых колебаний, которые приведены в техническом паспорте изделия.

Особенности выбора трёхходовых термостатических клапанов: