Сбросной предохранительный клапан в системе отопления.

Важный момент. Нельзя устанавливать краны, вентили и другие запорные устройства на трубопроводах от теплогенератора до предохранительных элементов.

Предохранительный клапан в системе отопления: виды, назначение, схемы и монтаж

Самодостаточные системы отопления могут выйти из строя из-за неправильной эксплуатации, перепадов температуры и скачков давления. Негативные последствия в этих случаях серьезны: от разрушения отдельных компонентов до разрушения зданий и серьезной опасности для жизни.

Предохранительный клапан в системе отопления может помочь избежать опасных рисков. Что это такое и как он работает? На эти вопросы мы отвечаем в нашей статье. Мы также разберем типы этих клапанов и наиболее важные различия между ними, рассмотрим правила установки в системе отопления и дадим рекомендации по выбору и настройке предохранительного клапана.

Для чего нужен предохранительный клапан?

Системы отопления заполняются водой, имеющей температуру около 15 градусов. Циркуляция в замкнутом контуре нагревает теплоноситель, что значительно увеличивает его объем. В этот момент давление в трубах и устройствах, установленных в системе, значительно возрастает.

Допустимый предел превышается, в большинстве случаев более чем на 3,5 бар:

• протечкой в местах состыковки частей трубопровода;
• повреждениями или разрывами соединительных элементов и труб, изготовленных из полимеров;
• взрывом котлового бака;
• коротким замыканием электрического оборудования в котельной.

Наибольшему риску аварий подвергаются котлы на твердом топливе, где трудно отрегулировать тепловой КПД.

Мощность электрических и газовых приборов можно быстро отрегулировать от пуска до максимальной мощности и наоборот. Часто они оснащены автоматической системой безопасности, которая отключает регуляторы при чрезмерном повышении температуры.

Интенсивность горения дров, угля и других видов топлива в твердотопливном котле регулируется путем открытия/закрытия заслонки. Теплопроизводительность изменяется не сразу, а постепенно. Из-за инерции теплогенератора теплоноситель может перегреваться.

Вместе с манометром, рассчитывающим давление, и деаэратором предохранительный клапан часто входит в группу безопасности

Когда древесина в камере хорошо прогреется, а водопроводная вода достигнет необходимой температуры, подача воздуха прекращается, и активное пламя начинает гаснуть.

Однако в режиме накаливания плита продолжает отдавать накопленное тепло. Когда температура достигает 90-95 градусов, теплоноситель закипает и вызывает неизбежное интенсивное выделение пара. Это приводит к повышению давления.

В этих условиях срабатывает предохранительный клапан. Когда давление достигает предела, он открывает клапан и дает возможность образовавшемуся пару выйти. После стабилизации значений клапан автоматически закрывается и возвращается в состояние покоя.

Он является обязательным не только для твердотопливных котлов, но и для паровых котлов и плит с водяным контуром. Многие версии отопительных приборов уже оснащены этим устройством при изготовлении. Клапан часто является частью предохранительного узла. Устройство обычно подключается непосредственно к теплообменнику или устанавливается в трубопроводе рядом с котлом.

Назначение предохранительного клапана в системе отопления

Когда температура теплоносителя в контуре водяного отопления повышается, давление, оказываемое на стенки системы, увеличивается. Особенно критичны температуры выше 90-95 °C, когда вода начинает кипеть и выделяется пар. Тогда давление в системе возрастает экспоненциально. Хотя современные трубы и радиаторы обычно рассчитаны на давление 6-9 бар и более, наиболее уязвимой частью системы является теплообменник бойлера, который выдерживает давление 3 бар в современных моделях и 2 бар в старых.

Тогда может произойти не только утечка в теплообменнике, но и короткое замыкание или сильное затопление из-за утечки большого количества теплоносителя.

Предохранительный клапан автоматически стравливает пар или теплоноситель и создает в системе пространство для расширения за счет нагрева, не позволяя давлению в водяном контуре достичь критического уровня. Кроме того, клапан автоматически закрывается при сбросе давления. Клапан устанавливается в трубопроводе рядом с котлом, часто вместе с манометром и автоматическим воздухоотводчиком; все вместе это называется группой безопасности.

Если современные газовые и электрические котлы могут предотвратить перегрев хотя бы за счет своевременного отключения горелок, то для твердотопливных котлов, благодаря продвинутой автоматике, установка предохранительного клапана является обязательной. Даже после закрытия клапана теплообменник твердотопливного котла еще некоторое время продолжает получать тепло. Именно из-за инерции теплогенератора может произойти сильный перегрев.

Предохранительный клапан также является обязательным для паровых котлов (в основном промышленного назначения). Однако мы рекомендуем устанавливать предохранительный клапан в системе отопления для всех котлов, включая газовые, устанавливая его как часть группы безопасности.

Если объем системы отопления большой (например, для отопления дома площадью более 500-600 м2 ), мы рекомендуем установить на каждом котле два предохранительных клапана — один для работы и один для контроля.

Устройство и принцип работы в зависимости от вида

Рычажно-грузовой

Предохранительные клапаны с рычажным управлением используются только в промышленных установках, рассчитанных на большие нагрузки и диаметр труб более 200 мм.

Вес, прикрепленный к рычагу, оказывает давление на шпиндель. Когда сила, оказываемая давлением на систему с одной стороны, превышает силу, оказываемую весом с другой стороны, шпиндель открывается и выпускает теплоноситель или пар. Как только сила давления в системе перестает быть достаточной (критическая точка не достигнута), шпиндель закрывает систему под действием веса на рычаге.

Таким образом, критическое давление, при котором требуется разблокировка, контролируется длиной рычага и весом на рычаге.

Пружинный

Более современным и дешевым является пружинный предохранительный клапан. Он так же эффективен, как и рычажный клапан, надежен и компактен, поэтому широко используется в индивидуальных бытовых системах отопления.

Пружинный предохранительный клапан работает по тому же принципу, но вместо груза на шпиндель действует пружина:

• со внутренней стороны на затвор устройства оказывает давление поток воды или пар;
• с другой стороны золотник, прижатый штоком, на который воздействует пружина;
• давление в системе превышает прижимную силу пружины, шток золотника поднимается вверх, происходит разгерметизация;
• теплоноситель или пар выходит через выпускной патрубок;
• давление внутри системы снижается и становится ниже прижимной силы пружины, которая снова перекрывает затвор, возвращая механизм в исходное положение.

Существуют как клапаны для конкретного давления (например, 3, 6 или 8 бар), так и регулируемые клапаны, у которых критическое давление для выпуска воздуха устанавливается во время монтажа. Они также могут быть открытыми или закрытыми. Первые выпускают воду или пар во внешнюю среду, в то время как закрытые клапаны выпускают воздух в подсоединенный к ним трубопровод.

Клапаны теплового сброса

Пружинные предохранительные клапаны также несовершенны. Помимо того, что они работают только в закрытых системах (поскольку в системе с открытым расширительным сосудом кипение может происходить без повышения давления), пружинные механизмы срабатывают только тогда, когда температура теплоносителя уже превысила значительный уровень — выше 95-100°C.

Наиболее эффективным, но чрезвычайно дорогим клапаном является терморасширительный клапан, который реагирует на повышение температуры теплоносителя, а не давления в системе. Принцип действия — та же мембрана, управляемая пружиной, но срабатывает она не от давления потока воды, а от термочувствительной жидкости, которая сильно расширяется при нагревании теплоносителя.

Критерии выбора

Прежде чем выбрать конкретный предохранительный клапан, ознакомьтесь с техническими характеристиками котельной системы.

Обязательно прочитайте инструкцию производителя, в которой описаны все допустимые значения. При выборе изделия важную роль играют несколько факторов:

• Диаметр пропускных отверстий в предохранительном клапане.
• Наибольший возможный показатель давления теплоносителя в котле.
• Мощность теплового оборудования.

Убедитесь, что регулятор давления находится в диапазоне, в котором находятся параметры рассматриваемого котла. Рабочее давление должно быть на 27-32% выше рабочего давления, необходимого для нормальной работы системы.

Диаметр клапана должен быть меньше, чем сечение соединения. В противном случае предохранитель не сможет полностью выполнять свою функцию из-за постоянного сопротивления.

Лучшим материалом для изготовления данного изделия является латунь. Этот металл имеет самый низкий коэффициент теплового расширения, поэтому корпус не может быть поврежден избыточным давлением.

Блок управления изготовлен из термостойкого пластика, который сохраняет необходимую прочность даже при контакте с кипящей водой.

Установка оборудования

Планируя установку клапана, необходимо заранее подготовить набор инструментов. Необходимы следующие инструменты: Крестовая отвертка, гаечные и разводные ключи, герметик, рулетка и плоскогубцы.

Перед началом работы необходимо определить, где вы хотите установить клапан. Лучше всего разместить клапан в подающем трубопроводе рядом с выходом котла. Оптимальное расстояние между элементами составляет 250-350 мм.

СНиП описывает процедуру установки шаг за шагом. Некоторые основные правила монтажа одинаковы для всех типов клапанов:

• в пружинных механизмах ось обязана иметь вертикальное месторасположение и находиться под корпусом прибора;
• если предохранитель устанавливается не в группе безопасности, то около него обязан находиться манометр;
• чтобы не допустить повреждения корпуса во время вращения клапана, необходимо использовать ключ с той стороны, с которой происходит закручивание;
• в рычажно-грузовом механизме рычаг устанавливают в горизонтальном положении;
• на участке труб между оборудованием отопления и предохранителем запрещается установка кранов, обратных клапанов, циркуляционного насоса, задвижек;
• выходной патрубок подключается к канализационной системе не напрямую, а с включением приямки либо воронки;
• в системах, в которых передвижение воды происходит естественным способом, клапан устанавливается в самой высокой точке;
• сливная трубка, которая отводит тепловой носитель в канализацию или обратку, подсоединяется к выходящему патрубку клапана.

Номинальное сечение блока выбирается по методике, утвержденной Гостехнадзором. Для решения этой задачи следует воспользоваться услугами профессионала. Если такой возможности нет, для расчета можно использовать веб-программу.

Тип натяжного устройства отвечает за регулировку клапана. Пружинные устройства имеют колпачок, который можно поворачивать для регулировки сжатия пружины. Точность регулировки такой конструкции достаточно высока — +/- 0,3 Атм. В моделях с рычажной нагрузкой регулировка осуществляется перемещением груза или увеличением веса.

После 9-10 срабатываний отрегулированного клапана диск и пружина изнашиваются, поэтому герметичность снижается. В этом случае необходимо заменить предохранительное устройство на новое.

Предохранительный клапан — это надежный и простой в использовании механизм, который защищает ваш дом от непредвиденных аварий, которые могут произойти в системах отопления. Все, что вам нужно сделать, — это выбрать высококачественное устройство с подходящими техническими характеристиками, а затем правильно установить и отрегулировать его. Также необходимо регулярно проверять состояние механизма

Где устанавливается предохранительный клапан?

Существуют различные требования к обязательной установке предохранительного клапана.

• Предохранительный клапан должен быть обязательным элементом любой автономной системы отопления закрытого типа, независимо от разновидности котла. При этом, если даже котел имеет собственную встроенную группу безопасности, в состав которой входит такой клапан, специалисты настоятельно рекомендуют установить еще один – уже на самом контуре.

Обычно достаточно клапана в контуре ЭМ.

• Правда, есть и оговорка. Иногда для передачи тепла на какой-то контур системы отопления используются теплообменник. То есть прямого контакта по трубам между главным контуром от котла и вторичным — нет. Значит, на этом вторичном контуре должна быть своя группа безопасности, включающая предохранительный клапан.

• Точно такое же требование предъявляется и к контуру горячего водоснабжения, подключенному к отоплению через бойлер косвенного нагрева. Если, конечно, клапан не предусмотрен самой конструкцией бойлера.

Клапан также является обязательным для прямого водонагревателя (электрического или газового). Однако существуют и другие модели, специально предназначенные для этого.

Накопительный водонагреватель без предохранительного клапана — это бомба, висящая на стене. И, как видите, это не в перевернутых запятых, потому что вряд ли это преувеличение. О важности предохранительного клапана для водонагревателя подробно рассказывается в отдельной статье на нашем веб-портале.

Где именно должен располагаться клапан в контуре отопления?

Кажется, что давление распределяется примерно равномерно по всему контуру. Однако лучшее место для клапана — в подающем трубопроводе после его выхода из котла — не ближе 0,5 метра. А поскольку клапаны обычно устанавливаются в составе так называемой «группы безопасности», наилучшим местом является самая высокая точка подающей линии. Таким образом, автоматический выпускной клапан, входящий в группу, сможет вовремя выпустить скопившиеся газы (разумеется, в самой высокой точке) и предотвратить образование воздушной пробки. (Хотя для самого предохранительного клапана высшая точка не является критичной, скажем прямо).

В этом случае необходимо соблюдать очень важное правило — между котлом (или другим источником тепла, например, теплообменником) и клапаном, установленным в этом контуре, не должно быть распределительного устройства. После этого — пожалуйста, но до этого — об этом не может быть и речи. Не должно быть абсолютно никакой возможности случайного отключения предохранительного устройства от контура.

Кстати, судя по опубликованным фотографиям, некоторые игнорируют это требование. И совершенно напрасно!

Какой клапан выбрать?

Разнообразие моделей, представленных на рынке, очень велико, даже если они похожи по конструкции. Поэтому трудно дать конкретные рекомендации. Можно лишь перечислить ряд критериев, на которые следует обратить особое внимание.

• Как уже говорилось, клапан должен иметь присоединительный размер входного патрубка (DN) такой же, как и труба, на которой он будет устанавливаться. Никаких переходов на больше или меньше!

• Второй важнейший параметр – давление врабатывания клапана. Как уже отмечалось, для большинства автономных систем оптимальным порогом является уровень в три атмосферы. Однако, бывают и исключения – это лучше обсудить со специалистами при проектировании отопления.

Кстати, некоторые компании используют цветовую маркировку своих вентилей — по цвету пластиковой ручки. Например, красный означает 3,0 бар, черный — 1,5 бар, желтый — 6,0 бар.

Однако не следует полагаться только на такие обозначения — они не являются признанным стандартом. Вполне вероятно, что вы увидите синие клапаны с номиналом в шесть, восемь и десять бар. Поэтому всегда проверяйте, что именно указано на устройстве.

• Выше уже говорилось, что предпочтение следует отдавать приборам в латунных корпусах.
• Безусловно, не следует покапать предохранительные клапаны совершенно неизвестного происхождения. Даже если цена кажется уж очень заманчивой. Никогда не забывайте, что речь в данном случае идет в том числе и о вашей личной безопасности.

Существует множество качественных продуктов от известных брендов — Valtex, BAXI, Ariston, Beretta, Danfoss, Ferroli, Vaillant, Watts и других. Рекомендуется ознакомиться с информацией о продукции на официальных сайтах компаний.

Разумеется, покупку следует совершать в специализированном магазине. Не стесняйтесь просить документы, которые могут подтвердить подлинность выбранного товара.

• Многие утверждают, что с точки зрения и удобства, и общей стоимости, гораздо выгоднее приобретать готовую «группу безопасности».

В заключение предлагаем вашему вниманию видеоролик, в котором автор делится своим опытом по выявлению и решению проблем с предохранительными клапанами.

Как выбирать сбросной клапан

С точки зрения затрат на приобретение и установку обычный мембранный клапан, конечно, дешевле температурных устройств. Закрытая система отопления, подключенная к газовому, дизельному или электрическому котлу, может быть легко защищена с их помощью, поскольку в случае аварии они почти мгновенно отключают отопление. Другое дело теплогенератор, работающий на дровах или угле — он не может отключиться мгновенно.

При выборе предохранительного клапана можно руководствоваться следующими советами:

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. Избегайте покупки дешевых предохранительных клапанов из Китая. Они не только ненадежны, но и дают течь после первого же взрыва.

Помимо моделей с фиксированными настройками, существуют также клапаны, которые можно регулировать. Если вы не являетесь специалистом по отоплению, не стоит их покупать, в них нет особой необходимости.

Советы напоследок

Если вы сильно заинтересованы в безопасности котельной и надежной работе отопительной системы, рекомендуем вам обратить пристальное внимание на ассортимент при покупке комплектующих. На рынке появились новые и полезные продукты, которые не могут быть рассмотрены в этой статье, но, возможно, они будут вам полезны.

Рабочий момент. Следите за состоянием предохранительных клапанов, чтобы вовремя обнаружить отключение и понять причину. Установите тепловые дренажные устройства с рассекателем струи в дренажную воронку — неожиданный всплеск воды в котельной и на мокрых дорожках даст вам знать о возникновении аварийной ситуации.