Предохранительный клапан на отопление — какие бывают, как правильно использовать

Куда монтировать и зачем

Термостатический клапан монтируется путем его врезки в систему на небольшом расстоянии от подающего жидкость насоса, между обраткой и контуром подачи. Режим настройки максимальной допустимой границы давления рабочей среды позволяет владельцу произвести настройки вручную.

В настоящее время ассортимент этих изделий, предлагаемый торговой сетью достаточно велик

Но как показывает практика, лучше обращать внимание на такие известные торговые марки как Mankenberg, Valtec, DANFOSS. Они доказали на практике эффективность, надежность и долговечность в работе

Назначение

Регулировочные перепускные термостатические клапаны предназначены для обеспечения стабильной разницы в давлении между обратным и подающим трубопроводами в системах отопления закрытого типа. В случае уменьшения тепловой нагрузки термостатические радиаторные вентили закрываются. Это приводит к увеличению перепада давления между обратным и подающим трубопроводами.

Использование перепускного клапана дает следующие преимущества:

• снижает нагрузку на насос;
• защищает котел от ржавчины;
• предотвращает возникновение неестественных для нормальной работы шумов;
• повышает температуру рабочей среды в обратном трубопроводе.

Закрыв термостатические вентиля на радиаторах, мы получим увеличение сопротивления нашей системы отопления (увеличение перепада давления между обратным и подающим трубопроводами). Что увеличит нагрузку на насос и приведет к появлению шумов.

Если давление достигнет максимального уровня, который соответствует настройкам перепускного клапана, он открывается, образуя регулируемый байпас. Также перепускной клапан устанавливается за циркуляционным насосом между обратным и подающим трубопроводами.

2 Принцип работы

Принцип работы устройства довольно прост — на седло клапанного механизма байпаса все время действует давление теплового носителя. Если давление пружины становится меньше, в отличие от внешнего напора, то начинает происходить смещение штуцера и выход определенной части горячей воды. После нормализации давления седло переходит в изначальное положение.

Есть два основных вида клапанов — с постоянным давлением срабатывания и возможностью установить этот показатель вручную. Для автономных систем лучше всего использовать второй вид, поскольку его можно адаптировать под все показатели отопления дома. Клапан давления выполняет следующие функции:

1. 1. Понижает шум. Без установки этого устройства увеличивается циркуляция теплоносителя, приводящая к усилению шума и вибрации.
2. 2. Не допускает образование ржавчины. Во время превышения температуры происходит образование кислорода, который является главной причиной коррозийных процессов.
3. 3. Снижает гидравлическое давление на насос.

Запорная арматура для байпаса находится в обязательной комплектации системы безопасности. Также это устройство монтируется в наивысшей точке схемы и на определенных участках.

Как установить клапан на водонагреватель

Выбираем нужную модель

Как правило, хорошие бойлеры поступают к потребителю укомплектованными предохранительным клапаном требуемого параметра.

Если нет, или при необходимости замены, придется покупать его самостоятельно. Стоят они недорого, 250-400 рублей в зависимости от модели.

Если с резьбовой частью особых проблем не возникает (практически все клапана имеют резьбу ½ дюйма), то рабочее давление клапана – та величина, на которую обращают особое внимание. Нужную величину давления необходимо уточнить руководстве по эксплуатации своего нагревателя

Нужную величину давления необходимо уточнить руководстве по эксплуатации своего нагревателя.

Если приобрести клапан с меньшим показателем давления – из него будет постоянно течь. Если выбрать значение больше допустимого – клапан может не спасти от больших неприятностей при перегреве бойлера.

Как правильно установить

• Перед установкой предохранительного клапана для бойлера, сам прибор должен быть отключен, а вода из него слита.
• Клапан устанавливается на входе холодной воды в нагреватель. Процесс несложен – обычная «запаковка» ключом на 3-4 оборота с использованием уплотнителей (фум-ленты или пакли, как кому нравится). Вторым резьбовым концом клапан стыкуется с водопроводной холодной системой.

  В обязательном порядке проконтролировать направление поступающей воды – на корпусе клапана оно отмечено стрелкой.

• Если давление в водопроводе не отличается стабильностью, бывает чрезмерно повышено, лучше будет поставить до клапана еще и водный редуктор.
• Не всем нравится то, что из клапана время от времени начинает подтекать вода. Это – вполне нормальное явление, говорящее, что прибор справляется со своей прямой задачей. Разумно будет дренажный патрубок соединить гибким шлангом с канализационной системой. Шланг должен быть прозрачным, чтобы можно было визуально оценивать работоспособность клапана.

Иногда предпринимаются попытки спрятать клапан с глаз долой, разместив его подальше от нагревателя. Такой подход тоже возможен, но при соблюдении двух условий:

1. Между клапаном и входом в бойлер категорически запрещено устанавливать запорные устройства.
2. Длинный вертикальный участок водопровода сам по себе повысит давление на клапане, и может начаться абсолютно ненужное «холостое» подтекание. Во всяком случае, между клапаном и бойлером должно быть не более 2 метров.

Что делать, если воды вытекает через дренажный патрубок слишком обильно, даже сильно не нагревшись?

Возможно, давление в водопроводе слишком высоко (хотя это бывает чрезвычайно редко) – в этом случае поможет установка редуктора.

Следует, кроме того, проверить – возможно, приобретен клапан со слишком низким показателем давления, не соответствующий модели нагревателя. Если и здесь все в норме – значит «подсела» пружина клапана, и его следует поменять.

Больше опасений должно вызывать то, что клапан всегда и при любых обстоятельствах сухой.

Если даже на максимальном нагреве из него никогда не показывалось и капли воды, с большой долей вероятности можно говорить о его неисправности, засорении или заклинивании. Лучше не рисковать, и приобрести новый.

Несложная установка этого абсолютно недорогого устройства и обезопасит жизнь и здоровье хозяев дома, и сохранит их имущество, и продлит срок безаварийной эксплуатации водонагревателя.

1 Общие сведения

Системы отопления наполняются водой с температурой около 16 градусов. Перемещаясь по замкнутому кругу, тепловой носитель нагревается, расширяясь в объеме. При этом значительно увеличивается давление, которое оказывает разрушительное воздействие на внутреннюю поверхность трубопровода и находящиеся в системе приборы.

Увеличение допустимой нормы, как правило, больше 3,65 бар, может привести к следующим последствиям:

• повреждение либо разрыв соединительных участков, сделанных из полимеров;
• протечка в месте соединения труб;
• замыкание электрического оборудования;
• взрыв котла.

Самый высокий риск относится к твердотопливным котельным устройствам, в которых сложно отрегулировать мощность тепловой отдачи. Мощность газовых и электрических котлов можно быстро откорректировать от стартовых показателей в меньшую сторону. Зачастую в этом оборудовании находится группа безопасности, которая отключает рабочие элементы во время значительного увеличения температуры.

Интенсивность горения в твердотопливном котле можно откорректировать при помощи закрытия либо открытия заслонки. Причем сила отдачи тепловой энергии изменяется не сразу, а со временем. Из-за инерционности теплового генератора горячая жидкость может сильно нагреваться.

Если уголь в топке сгорания хорошо нагревается, доведя жидкость до требуемого температурного режима, то доступ кислорода закрывают, и активное пламя затухает.

Именно в этих случаях в работу включается аварийный клапан сброса давления в системе отопления. Во время достижения критичного показателя он открывает заслонку, освобождая выход для пара. После нормализации показателей клапан закрывается и заново переходит в режим ожидания.

Устройство предохранительного клапана для котла обязательно не только для твердотопливного отопительного агрегата, но и для парового оборудования. Большинство отопительных котлов на сегодняшний день комплектуются этим прибором еще на стадии изготовления.

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.

Классификация #1 — по механизму прижима

В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.

Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
• критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
• жидкость отправляется в выходной патрубок;
• внутренний объем воды стабилизируется;
• пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.

Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.

Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.

Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.

Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.

Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза. Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.

Классификация #2 — по высоте подъема затвора

В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.

Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.

У полноподъемных приборов подъем затвора выше. Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.

Классификация #3 — по скорости срабатывания

Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.

Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.

При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.

Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой гидравлический удар. Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Для максимальной защиты системы от избыточного давления необходимо соблюдать правила по установке и эксплуатации сбросного клапана:

• подключение выполняют на выходном патрубке отопительного оборудования;
• для монтажа выбирают максимально высокую точку трубопровода;
• сбрасывающий патрубок обязательно соединяют с отводящим каналом, подключённым к системе канализации;
• диаметр пропускного отверстия клапана должен по площади соответствовать внутреннему диаметру трубы;
• расположение устройства контроля располагают в доступном для обслуживания месте;
• рекомендуется использовать быстросъёмные соединения;
• если нужно соединить трубы после установленных клапанов, то диаметр выходной части должен быть равным или превышать площадь их сечений;
• при монтаже двух устройств сброса давления сечение трубы суммарно на 25% должно превышать площади пропускных отверстий;
• между котлом и клапаном запрещается устанавливать врезки и ответвления коммуникаций;
• после монтажных работ нужно убедиться в открытии клапана при заданных параметрах;
• обслуживание следует проводить строго в соответствии с требованиями производителя.

При длительной эксплуатации на внутренних поверхностях образуются засоры, которые могут негативно влиять на время срабатывания клапана

Важно использовать специальные растворы для их очистки. Подойдут спиртовые или уксусные растворы для этих целей

Если были замечены подтёки на корпусе, то устанавливать заглушки категорически запрещено, так как это может привести к аварийным последствиям. Нужно выполнить оперативную замену устройства, подобрав правильные параметры.

Для контроля состояния, настройки и проверки работоспособности клапана нужно пользоваться показаниями манометров, датчиков температуры и других приборов. Это позволит не привлекать специалистов, а решать все необходимые задачи самостоятельно.

Нюансы грамотного монтажа

В процессе монтажа запорной арматуры следует неукоснительно соблюдать несколько правил:

1. Клапан устанавливается строго по направлению тока теплоносителя. Во избежание ошибки на корпусе изделия обязательно присутствует маркировка в виде стрелки, указывающей рабочее направление.
2. Для уплотнения соединений можно использовать паронитовые прокладки, при условии, что они не уменьшат диаметр проходного отверстия. Иначе клапан будет оказывать гидравлическое давление большее, чем планировалось.
3. Устройство должно быть установлено так, чтобы другие элементы системы отопления не оказывали дополнительное давление на его корпус.
4. Перед обратным клапаном крайне желательно поставить сетку для грубой очистки. Это даст возможность предотвратить попадание твердых частичек в запорный механизм, что, в свою очередь, может привести к нарушению герметичности прибора в закрытом состоянии.

Еще один важный момент: перед монтажом нужно еще раз убедиться, что клапан выбран правильно.

Например, для схем с принудительной циркуляцией подойдет любой тип устройства, а для гравитационных систем только поворотный лепестковый без пружины. Поскольку двигающийся самотеком теплоноситель не сможет справиться с сопротивлением пружины.

Принцип работы

Предохранительный клапан для водонагревателя помимо основной конструкции состоит еще из нескольких элементов. Они располагаются в корпусе из латуни или никеля. В большинстве случаев устройство выглядит как перевернутая буква Т. К дну бака на водонагреватель крепится обратный клапан, способный предотвратить вытекание жидкости из резервуара, при падении давления в трубах.

Перпендикулярное ответвление вмещает еще один клапан, срабатывающий после повышения давления и осуществляющий сброс излишней жидкости через штуцер. Принцип срабатывания происходит в несколько этапов.

1. Если давление резервуара ниже, чем возникающее в трубах, при наполнении или открытии крана тарельчатая пластина в обратном клапане отжимается водяным напором. Когда уровень давления приходит в норму, пружинный механизм прижимает пластинку к выступу корпуса, ограничивая проток жидкости.
2. Во время активного нагрева происходит медленное повышение температуры жидкости, а вместе с этим увеличивается и давление. Пока оно не достигло максимального значения, механизм не активируется.
3. После достижения предельного уровня, давление стискивает пружину предохранителя, открывая выходной канал штуцера. Излишний объем жидкости из резервуара удаляется через этот канал. После снижения давления до штатного уровня пружина перекрывает проток, а удаление воды прекращается.

Исходя из вышеописанного, можно понять, что из штуцерного канала будет периодически стекать жидкость. Данное явление происходит во время нагрева воды и снижения давления в системе подачи воды. Если вы регулярно замечаете воду на штуцере, это означает, что предохранительный клапан для бойлера работает в штатном режиме.

Однако вместе с этим возникает необходимость в отведении стекающей жидкости. Для осуществления процедуры на патрубок закрепляется трубка подходящего размера: ее необходимо стянуть хомутом для обеспечения надежного крепления. Штатное рабочее давление в резервуаре водонагревателя от шести до десяти Бар. Без надежного закрепления трубку попросту сорвет, поэтому к выбору хомута нужно подойти с особой тщательностью. Крепко затяните его и выведите трубку к ближайшему канализационному сливу.

Принцип действия клапана

Особенности различных видов клапанов

Если говорить о стандартном предохранительном клапане для бойлера, то они не сильно отличаются по внешнему виду. Однако существуют небольшие нюансы, отвечающие за удобство использования устройства.

Спусковой рычажок

На изображении показаны клапаны, оборудованные спусковыми рычажками. Их назначение в периодической проверке исправности:

• рычажок переводят в вертикальное положение;
• он активирует пружинный механизм, утягивая его за собой;
• в итоге открывается проток, через который стекает вода.

Спусковой рычажок на клапане

Различия показанных моделей в том, что у клапана, расположенного слева, рычаг закрепляется специальным болтом. Это позволяет исключить возможность непроизвольного открывания и полного удаления жидкости.

Следующее изображение демонстрирует клапаны без рычажка принудительного удаления жидкости. Левая модель имеет в верхней части закреплённую на резьбе крышку. Она предназначена для технического обслуживания предохранителей. При необходимости ее откручивают для удаления засоров, накипи и прочих загрязнителей.

Клапаны без рычажка

Правая модель наименее предпочтительный вариант. Она не имеет каких-либо маркеров, рычажка для сброса воды или отверстия для обслуживания. Это самый дешевый и низкокачественный продукт, поставляемый из Китая. Говорить о надежности и долговечности не приходится. Использовать его можно, только как временную замену на свой страх и риск.

Пометка о выдерживаемом давлении

Есть еще несколько заметных отличий. Стрелка, изображенная на корпусе, обозначает направления водяного потока, а также надпись, сообщающая о максимальном давлении, которое способно выдержать устройство. На первый взгляд детали кажутся несущественными. Но если с направлением потока жидкости легко можно разобраться (для этого достаточно посмотреть, в каком расположении находится клапан тарельчатого типа), то с номиналами дело обстоит сложнее.

По каким признакам можно отличить клапан на шесть и на десять Бар? Только опытным путем. Вы спросите, а как же их отличают поставщики? Никак, только по надписям в документах. Эксперты не рекомендуют приобретать устройства без каких-либо обозначений на корпусе. Конечно, стоимость маркированных изделий может быть выше, чем у аналогов, но в этом вопросе лучше не экономить.

Форма штуцера

Помимо этого, стоит обратить внимание на форму штуцера для удаления жидкости. У левой модели этот элемент довольно длинный, обладает нелинейной формой

На него будет несложно прикрепить трубку, а длинны вполне хватит для надежного закрепления хомутом.

Форма аналогичного элемента у правой модели отличается. Она имеет характерное расширение на конце, но самое главное — это длина штуцера. На него будет довольно трудно установить трубку и еще труднее обеспечить надежное крепление. Применение кустарных способов не сможет гарантировать хороший результат, и в дальнейшем могут возникнуть сложности с водоотведением.

Для бойлеров большого объема

Каждое из описанных выше устройств предназначено для накопительного водонагревателя объемом от пятидесяти до шестидесяти литров. К резервуарам большего размера применяют другие системы, в каждую из которых интегрировано специальное оборудование. Чаще всего это шаровый манометр или кран, контролирующий давление.

Шаровый манометр

Штуцер для удаления жидкости в них оборудован штатной резьбой для повышения надежности крепления и решения проблемы с хомутами. Данный тип устройств имеет высокую цену, но и уровень качества значительно превышает прочие системы.

Существенным минусом для многих владельцев может стать внешний вид крана. Специально для таких людей налажено производство предохранителей, несущих не только практическую пользу, но и способных украсить интерьер помещения. Стоимость их может значительно достигать цены самого бойлера, поэтому оценивать целесообразность такой покупки каждый будет сам.

Виды и конструкции

По принципу действия на запорный элемент клапаны сброса избыточного давления (сокращенно КСИД) делят на два типа:

• Прямого действия. Срабатывают под действием напора рабочей среды. Часто используются в топливопроводах и масляных контурах.
• Непрямого действия. Используется сторонний источник давления. Их применяют в качестве клапанов аварийного сброса избыточного давления воды или газа.

В зависимости от внутреннего устройства клапаны КСИД подразделяются на следующие виды

С выносным датчиком

Арматура укомплектована подпружиненным штоком. Они срабатывают от основных или дополнительных мехов. В датчике находится чувствительный к температуре состав. В случае перегрева он расширяется и попадает в меха по капилляру. Увеличившиеся в размерах меха толкают шток, отжимая запорный элемент от седла. Так открывается просвет для сброса рабочей среды в окружающее пространство или в дренаж.

Комбинированные с подпиткой системы

Продвинутая конструкция разработана для того, чтобы одновременно выполнять несколько операций:

• Сброс рабочей среды по сигналу внешнего сенсора.
• Быстрое снижение температуры теплоносителя.
• Подпитка отопительного контура свежей водой.

Для этого на едином штоке, проходящем через две независимые рабочие камеры, установлены два запорных тарельчатых элемента. Один из них открывает путь перегретому теплоносителю в канал сброса, второй одновременно подает в систему свежий его запас, чтобы компенсировать потери.

Похожие клапана используются и для выпуска избыточного давления воздуха, с одновременным добавлением новой порции из ресивера.

Пружинные

Здесь запорный элемент удерживается силой деформированной пружины. Клапан перестраивается в ограниченном диапазоне напора. Для этого достаточно вращать регулировочный винт, предварительно сжимающий или ослабляющий пружину.

Клапан можно настраивать и в больших пределах, меняя пружину на более или менее жесткую.

Многие пружинные клапаны снабжают рычагом для сброса давления вручную и для проверки работоспособности устройства.

Если прибор предназначен для функционирования в активных средах, на пружину наносят защитное полимерное покрытие.

Рычажно-грузовые

В такой арматуре вместо силы сжатия пружины используется сила земного тяготения. Давление рабочей среды уравновешивается весом тщательно подобранного груза, подвешенного на рычажном механизме. Тонкую настройку момента срабатывания можно добиться, перемещая груз ближе или дальше от штока вдоль по рычагу, снижая или повышая таким образом силу прижима и пороговое значение срабатывания.

Такие конструкции могут устанавливаться только в одном, строго определенном положении относительно горизонта. Как правило, они работают на горизонтальных участках трубопроводов.

Для обеспечения высокой пропускной способности приходится увеличивать диаметр тарельчатых запорных элементов. Чтобы избежать значительного роста габаритов изделия и массы груза, часто в одной рабочей камере размещают два клапана меньшего сечения.

Конструкция отличается высокой стабильностью параметров.

Выводы и полезное видео по теме

Как устроен и из чего состоит предохранительный клапан:

Аварийный клапан в составе группы безопасности:

Подробнее о выборе и установке оптимального предохранительного клапана:

Предохранительный клапан – простое и надежное оборудование, которое позволит обезопасить жилье от непредвиденных аварийных ситуаций, случающихся в отопительных системах. Для этого достаточно выбрать качественный прибор с подходящими параметрами, а затем выполнить его грамотную настройку и монтаж.

Выбираете для своей системы отопления подходящий вариант предохранительного клапана? Может у вас остались вопросы, ответы на которые вы не нашли в изложенном выше материале? Задавайте их нашим экспертам, оставив комментарий под статьей.

А может вы хотите дополнить материал интересными фактами и полезными рекомендациями? Или поделиться опытом собственноручной установки клапана в систему? Пишите свое мнение о необходимости такого защитного приспособления, делитесь советами по выбору, исходя из личного опыта.