Перепускной клапан в системе отопления и виды байпасов

Перепускной клапан в системе отопления и виды байпасов

Если технология монтажа системы отопления соблюдена, то магистраль прослужит долго и без частых ремонтов. Основные неисправности – завоздушивание, плохая проходимость труб, протечки требуют перекрывания циркуляции теплоносителя и ограничения его поступления в приборы отопления. Проще всего отключить теплоноситель, если установлен клапан перепускной. Рассмотрим, как сделать прибор самостоятельно, виды и область применения устройства.

Функции

Предохранительные клапаны для систем водоснабжения и отопления предотвращают рост давления выше уровня их срабатывания и защищают от повреждений трубопроводы, фитинги и прочую арматуру.

Стоит уточнить: они не применяются в системах ХВС, централизованного ГВС с подачей воды из теплотрасс и центрального отопления. Члены клуба — ГВС с приготовлением воды в накопительном водонагревателе (электрическом бойлере или косвеннике) и автономное отопление.

Контур ГВС с накопительным водонагревателем косвенного нагрева

Накопительный водонагреватель любого типа должен снабжаться обратным клапаном на входе.

Да просто потому, что без этого клапана вода выльется из бойлера при отключении и сбросе магистрального водопровода. Видите ли, его входной патрубок открывается в бак чуть выше уровня дна: такое устройство позволяет добиться расслоения воды по температуре.

Схема устройства электробойлера

Заметьте: помимо финансовых затрат, сброс воды из бака будет означать высокую вероятность выхода из стоят ТЭНов электрического бойлера.

А теперь представьте себе, что произойдет после заполнения и включения бойлера, отделенного от водопровода ХВС обратным клапаном.

• Температура воды начнет расти;
• По мере нагрева ее объем в полном соответствии с законами физики станет увеличиваться;

Рост объема при нагреве воды

• Рост объема почти несжимаемой жидкости в замкнутом пространстве бака вызовет стремительное увеличения давления.

Тут-то и приходит на помощь установленный на водоснабжение клапан предохранительный: он сбросит избыток воды в дренаж и тем самым снизит уровень давления.

Отопление

На отоплении наш герой входит в группу безопасности котла и выполняет ту же функцию, что и на ГВС: сбрасывает часть теплоносителя при опасном росте давления.

Клапан работает в паре с мембранным расширительным бачком и дублирует его функции: в штатном режиме избыток теплоносителя вмещает за счет сжатия воздуха, отделенного от воды эластичной мембраной, расширительный бак. Если давление продолжает расти вследствие неправильного расчета объема бачка или перегрева теплоносителя — срабатывает клапан.

Обвязка котла на твердом топливе

Кстати: установка расширительного бака практикуется и с бойлерами значительного объема. Она ощутимо сокращает расходы на водоснабжение: без расширительного бачка при каждом нагреве воды в 300-литровом косвеннике с 10 до 70-ти градусов по шкале Цельсия в дренаж будет сливаться 6 с небольшим литров горячей воды.

Бачок в обвязке косвенника

Предохранительный клапан

Предохранительный клапан — устройство, срабатывающее при достижении определенного давления среды (пружина сжимается и открывает выход теплоносителя наружу). После срабатывания предохранительного клапана давление в системе понижается до безопасных значений.

Следует знать, что исправный клапан никогда не сработает просто так (он скорее не сработает, чем сработает без причины). Поэтому каждое срабатывание предохранительного клапана надо исследовать, чтобы найти причину.

Причиной срабатывания предохранительного клапана является резкое повышение в системе отопления, вызванное выходом из строя циркнасоса, расширительного бака или неисправного клапана подпитки (давление воды извне пересиливает давление воды внутри системы отопления). Реже предохранительный клапан срабатывает по причине выхода из строя теплообменника котла и самого котла, но в этом случае котлу потребуется длительный и дорогостоящий ремонт.

Предохранительный клапан срабатывает быстро и с шумом, поэтому следует позаботиться об отведении жидкости в канализацию (многие этого не делают, а зря). Желательно, чтобы сбросная труба была заведена на воронку, а уже воронка была заведена в канализацию, чтобы видеть, что выливается из системы отопления: пар или горячая вода.

Красная рукоятка сверху предохранительного клапана предназначена для проверки исправности устройства. Если повернуть рукоятку по часовой стрелке, то на исправном предохранительном клапане должна потечь вода, а течь должна прекратиться сразу после прекращения вращения рукоятки. Если течь не останавливается попробуйте покрутить еще несколько раз. Если предохранительный клапан все равно течет, то потребуется его заменить на новый.

Если предохранительный клапан приобретается отдельно, а не в комплекте с группой безопасности, то давление срабатывания надо выбирать из потребностей вашей отопительной системы, сверяясь с проектом отопления.

Устройство клапана и принцип его работы

Рис. 2 Устройство предохранительного клапана

Устройство предохранительного клапана довольно простое. В корпусе клапана 1, как правило, изготовленного из качественной латуни, монтируется золотник 2 на штоке 3, прижимаемый к седлу клапана пружиной 4. Для ручного открытия клапана предусмотрена ручка 7. Когда давление в системе превысит давление, на которую настроен клапан, жидкость через входной патрубок 5 отожмет золотник от седла клапана, вследствие чего образуется канал для протока теплоносителя к выходному патрубку 6. После снижения давления до нормы, золотник под воздействием пружины, вновь будет прижат к седлу клапана.

Давление, при котором срабатывает клапан устанавливается в заводских настройках и изменению в эксплуатации не подлежит.

Разновидности

Существующие разновидности клапанов способны работать с котельным оборудованием от ведущих зарубежных (Vaillant, Baxi, Ariston, Navien, Viessmann) и отечественных (Невалюкс) производителей на газе, жидком и твердом топливе в ситуациях, когда автоматический контроль за работой системы из-за типа топлива затруднен или нарушен при выходе из строя автоматики. В зависимости от конструктивного исполнения и принципа работы предохранительные клапаны делят на следующие группы:

1. По назначению оборудования, в которое их устанавливают:

• Для отопительных котлов, имеют приведенную выше конструкцию, часто поставляются на арматуре в виде тройника, в которую дополнительно установлены манометр для проверки давления и клапан развоздушивания.
• Для водогрейных бойлеров, в конструкции присутствует флажок для спуска воды.
• Емкостей и сосудов под давлением.
• Напорных трубопроводов.

1. По принципу срабатывания прижимного механизма:

• От пружины, прижимное усилие которой регулируется внешней или внутренней гайкой (ее работа рассмотрена выше).
• Рычажно-грузовые, применяются в промышленных отопительных системах, рассчитанных на сброс больших объемов воды, их порог срабатывания можно регулировать подвесными грузами. Они подвешены на ручке, связанной с запорным золотником принципом рычага.

1. Скорости срабатывания запорного механизма:

• Пропорциональные (малоподъемные пружинные) — герметичный запор поднимается пропорционально давлению и линейно связан с его увеличением, при этом сливное отверстие постепенно приоткрывается и аналогичным образом закрывается с уменьшением объема теплоносителя. Преимущество конструкции — отсутствие гидроударов при различных режимах перемещения запорного клапана.
• Двухпозиционные (полноподъемные рычажно-грузовые) — функционируют в положениях открыто-закрыто. При превышении давления выше порога срабатывания выходное отверстие полностью открывается и происходит стравливание лишнего объема теплоносителя. После того как давление в системе нормализуется, выходное отверстие полностью перекрывается, основной недостаток конструкции — наличие гидроударов.

1. По регулировке:

• Нерегулируемые (с колпачками разных цветов).
• Регулируемые винтовыми деталями.

1. По конструкции регулировочных элементов сдавливания пружины с:

• Внутренней шайбой, принцип работы которых был рассмотрен выше.
• Наружным винтом, гайкой, модели используются в бытовых и коммунальных отопительных системах с большими объемами теплоносителя.
• Рукояткой, подобная система регулировки используется во фланцевых промышленных клапанах, при полном поднятии ручки можно производить разовый спуск воды.

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.

Виды клапанов для системы отопления

Регулировочные и защитные устройства или клапаны системы отопления помогают изменять параметры теплоносителя, стабилизируют работу и автоматическую настройку всей системы. Различаются изделия по типу, зоне монтажа и функциональным особенностям.

Трехходовой клапан

Требуется для поддержания тепловых параметров жидкости в системе отопления. По внешнему виду напоминает тройник из бронзы или латуни. Верх тройника дополнен регулировочной шайбой, под которой располагается чувствительный к перепадам температуры материал. Именно этот материал надавливает на рабочий шток, выдвинутый из корпуса. Применяется для обеспечения короткого контура в системе, а также при разделении теплоносителя на подачу ГВС и циркуляцию по приборам отопления.

Точка монтажа выбирается в зависимости от конструкции системы при выполнении следующих условий:

1. До и после прибора устанавливаются манометры. Для устранения мусора перед устройством монтируется фильтр.
2. Корпус не должен испытывать нагрузок, а для улучшенного регулирования перед прибором врезаются устройства, дросселирующие избыточное давление.
3. Ставить клапан над приводом нельзя.
4. Перед и после прибора должны пролегать прямые участки трубопровода.

Основная задача устройства – удерживать температурный режим жидкости на выходе путем смешивания горячего или холодного потока. Контролирует работу трехходового клапана наружный привод, обеспечивающий давление на шток при образовании неподходящих температурных изменений.

Обратный клапан

Это устройство устанавливается в систему для запрета потока воды в обратную сторону. Элементы прибора обладают большим гидравлическим сопротивлением, поэтому обратный клапан для отопления не ставится в системах с естественной циркуляцией. Теплоноситель в системах самотечного типа поступает с малым давлением, поэтому тут пригодны гравитационные приборы с поворотной заслонкой, срабатывающие при показателях давления в 0,001 бар.

Принцип работы обратного клапана выстроен на способности пружинного механизма перекрывать затвор при изменениях параметров течения жидкости. Чтобы подобрать надежный прибор, следует учитывать показатели давления в теплосистеме. Изготавливаются изделия из стали, латуни, серого чугуна или нержавеющей стали. Различаются по типу запирающего устройства и бывают тарельчатыми, лепестковыми, шаровыми, двустворчатыми.

Самый популярный лепестковый обратный клапан для отопления. Это надежное устройство двустворчатого вида, которое при правильном течении воды открывает одну створку, при изменении течения, закрывается. Обладая большим гидравлическим сопротивлением, клапан не дает сбоев в работе. Монтаж показан только в системы с высоким давлением, точка установки выбирается с расчетом отсутствия других приборов, которые могут повлиять на работу изделия.

Важно! На обратном клапане есть стрелка, показывающая направление течения воды. Устанавливать прибор нужно так, чтобы вода текла по стрелке. Перед прибором ставится фильтр грубой очистки.

Термостатический клапан

Вентиль терморегуляции обеспечивает температурные показатели теплоносителя. При нагревании вентиля с термостатической головкой входное отверстие закрывается, снижается расход теплоносителя. Автоматическая регулировка объясняет постоянное движение и изменение положения изделия. Работа клапана сводится к ограничению уровня подачи теплоносителя на отдельную батарею, но не на всю систему.

Принцип работы выстроен на движении штока вентиля, который открывает и закрывает отверстие доступа теплоносителя в батарею. Достоинства прибора в автоматической регулировке, способности отсекать радиатор при нагревании до определенных температур, что снижает расход топлива, однако при выборе изделия из некачественных материалов можно столкнуться с заеданием штока, придется менять термостатический элемент.

Устанавливаются клапаны на входе трубопровода в радиатор, различаются по форме и типу подводки к системе теплоснабжения:

• угловые применяются при подводке с пола;
• прямые нужны для соединения трубы и батареи относительно поверхности стены;
• осевые пригодятся для соединения труб, выступающих из стены.

Если подключение боковое, то требуются специальные клапаны для данного типа подключения с термостатическими головками и клапанами. А вот радиаторы нижнего подключения уже оборудуются вкладышами нужного вида.

Клапан регулировки давления

Перепады давления в теплосистеме могут вывести из строя даже самое качественное оборудование, поэтому регулировочный клапан на отопление ставится в обязательном порядке. Прибор предназначен для контроля параметров давления и обеспечении нормального тока носителя. Сниженное давление приведет к тому, что теплоноситель не попадет в радиаторы, а повышенное увеличит расход топлива.

Принцип работы заключается в выравнивании усилий. Подбирается прибор в зависимости от вида давления – статистический снижает высокие параметры, а динамический повышает низкие показатели. Пропускная способность – основной показатель выбора прибора, это свойство обеспечивает пропуск необходимого объема теплоносителя для поддержания оптимального показателя давления в сети.

Монтируется регулировочный клапан на отопление в точку установки байпаса. При изменении уровня давления шток смещается, высвобождая поток или прикрывая напор теплоносителя. Изделие изготавливается из латуни, бронзы, качественный прибор выдерживает давление в 20 бар. Простое и надежное устройство не имеет недостатков, быстро монтируется и при отсутствии механических воздействий служит более 50 лет.

Перепускной клапан

Применяется для сброса рабочей среды в обратку при значительном повышении параметров давления в системе отопления. Перепускной клапан нужен для стабильной разности температур в трубопроводе подачи и обратного тока. Нарушения режима происходят из-за неправильно выставленной температуры нагрева. Если достигнут максимальный показатель, подача теплоносителя уменьшается, давление увеличивается и в работу включается перепускной клапан, снижая нагрузку на насос, повышая температурные показатели в обратке.

Установка показана рядом с нерегулируемым насосом, в перемычки стояков. Область применения клапанов широка, особенно важно монтировать изделие при использовании нагревательного котла – это оборудование, которое считается взрывоопасным.

Чтобы снизить риск возникновения взрыва, используется подрывной клапан для котла. Для котла электрического, газового, твердотопливного подходят самые простые подрывные устройства, которые срабатывают при малейшем повышении давления, например, из-за закипания воды.

Устанавливается прибор максимально близко к котлу на подающий трубопровод. Клапан представляет собой латунный корпус с пружиной и мембраной, закрывающей проход наружу, – простота конструкции обеспечивает корректность и бесперебойность работы.

Важно! Выбирая подрывной перепускной предохранительный клапан, следует знать, что полное открытие возможно при повышении параметров давления в 10% над рабочим значением, а закрытие осуществляется при понижении показателей на 20% от рабочего давления.

Специалисты советуют покупать изделие с характеристиками срабатывания – рабочее давление плюс 20-30%.

Предохранительный клапан

Устройство применяется для устранения повышенного давления в системе отопления, наступающего вследствие увеличения температуры жидкости и большого образования пара. Как только уровень давления превышает показанные нормы, в работу включается клапан предохранительный для котла и выпускает пар наружу.

Конструкция состоит из седла, затвора и задатчика силового воздействия. Простота устройства гарантирует надежность работы и возможность комбинирования с другими блоками безопасности. Выбирая сбросной предохранительный клапан системы отопления, следует обращать внимание на силу сжатия пружины, которая зависит от определенного давления для сработки клапана.

Некоторые устройства выпускаются с заданными автоматическими параметрами, а есть модели, которые необходимо настраивать под определенный котел отопления в период запуска системы. В этом случае в расчет принимаются нормальный показатель давления котла и предельно допустимые значения – по данному диапазону и регулируется предохранительное устройство.

Установка предохранительного клапана в системе отопления выполняется рядом с котлом на подающем трубопроводе. Расстояние от выходного патрубка котла до защитного устройства должно быть не менее 20 см и не более 30 см.

Балансировочный клапан

От этого защитного устройства зависит степень проходимости теплоносителя. Чем больше давление в системе, тем больше потребляется воды, возрастает расход топлива и увеличивается нагрузка. А чтобы стабилизировать систему устанавливается балансировочное устройство вентильного типа, которое обеспечивает беспрерывную работу системы. Ручные клапаны монтируются в паре с запорными на стояки. Используется изделие механической регулировки как диафрагма, подходит для перекрывания подачи потока теплоносителя.

Производители предлагают автоматические балансировочные вентили, которые быстро изменяют настройки теплосистемы в автоматическом режиме. Применяются автоматические изделия также в паре с запорными клапанами, которые устанавливаются в трубу подачи, а балансировочный вентиль – в трубопровод обратного тока, отвечающий за перепады давления.

На заметку! Балансовые вентили дают возможность делить сеть на зоны с учетом разброса параметров давления и запускать участки теплосистемы в работу поочередно, снижая расход топлива.