Предохранительный клапан в системе отопления угоп 22. Регулировочные клапаны для систем отопления. Где должен располагаться узел подпитки системы отопления

Монтаж отопительной системы может иметь неожиданный итог: первый запуск системы не дает ожидаемый эффект, теплоотдача значительно ниже, нежели ожидалась. Балансировочный клапан для системы отопления помогают в распределении тепла с воздухом по помещениям.

Система отопления может иметь избыточные размеры, плохую гидравлическую балансировку и приводить к следующим действиям:

• неравномерно прогревать радиаторы;
• выдавать высокий шум;
• неэкономично использовать тепловую энергию;
• увеличить затраты на использования помещения;
• ощущать дискомфорт в собственном жилье.

Многие специалисты утверждают, что балансировка системы отопления должна проводиться в больших объектах, но это неверно, и здания с меньшими размерами требуют балансировку.

Что необходимо для проведения балансировки:

• регулятор расхода;
• перепускной клапан;
• балансировочный клапан;
• регулятор давления.

Каждый элемент подвержен избыточному перепаду давления. Это может навредить термостату и автоматике. В то же время, элементы позволяют установить, какие именно недостатки в системе, помогают их устранить в конкретных участках локации.

Состав отопительной системы определяет, какой вид балансировочной запорно-регулирующей аппаратуры будет. Однотрубной системе отопления идеально подойдет балансировочный клапан. Автоматический регулировочный элемент лучше подойдет к двухтрубной системе. Установка регулировочного устройства подразумевает определенную длину прямой вставки: впереди и сзади клапан минимум 5 диаметра трубопровода.

Установка регулирующего устройства за циркуляционным насосом подразумевает длину прямой трубы не меньше 10 диаметров. Если не придерживаться данных норм, может возникнуть вихревой поток. Это снизит и качество, регулировочную точность. Поэтому, в зависимости от диаметра трубы, важно подобрать и соответствующий размер балансировочного клапана.

Виды балансировочного клапана

Балансировочного клапан способствуют достижению гидравлического баланса во время подготовки системы отопления. Существует два типа балансировочного элемента:

• статический;
• динамический.

Статистический балансировочный элемент нужен для создания постоянного сопротивления, встроенного в систему. Все настройки для такого балансировочного устройства должны быть элементов может повлиять на потери через все остальные.

Динамические балансировочные устройства служат в качестве ограничителей расходов, регулирующие все потери. Настройка балансировочных элементов проводится на определенный уровень расходов, поддерживается в заданных конкретных рамках. При росте давления перед клапаном, он слегка приоткрывается, чтобы давление через балансировочный элемент стало выше. Это позволяет поддерживать и контролировать расход в желаемых рамках. Давление на выходе для динамического балансировочного клапана должно быть ниже определенного уровня, что буде гарантировать правильность в работе (сопротивление на самом отдаленном клапане не может быть около 0, в отличие от статического балансировочного клапана).

Балансировочные элементы бывают ручного типа и автоматического регулирующего типа. Даже самый качественный расчет требует настроек, в том числе и балансировочных устройств. Регулировка давления, температуры осуществляется с помощью регулирующей арматуры. Балансировочное устройство, как и другие элементы, очень важное, и имеет свои задачи. Регулировка в верхнем пороге давления – важный момент при наличии балансировочного регулирующего устройства.

Выполнять балансировочную роль способен и вентиль. Но отличия от балансировочного элемента имеются. Он выполняет тонкую регулирующую задачу.

Балансировочный регулирующий элемент точно распределяет тепло. Балансировочные элементы имеют функциональный ряд:

• поддержка давления;
• ограничение расхода;
• запирание трубопровода.

Балансировочный элемент на автоматике держат в балансе поток в диапазоне 0-100%. Для автомата балансировочного устройства не имеет значение, какое снабжение: теплое или холодное.

Балансировочный элемент работает без шума. Настройка балансировочного клапана автоматическая, не используется сложный расчет трубопровода. Автоматические балансировочные устройства позволяет разделять зону трубопровода на независимые друг от друга части. Кроме зональной балансировки, балансировочный клапан не нуждается в статической настройке.

Байпасный клапан

Байпасный клапан в системе отопления (рис 1) является одним из важных составляющих отопительной системы, который является участком параллельного трубопровода.

Байпас бывают двух типов: с обратным клапаном и без него. Данный регулирующий элемент используют для циркуляционного насоса. Он может функционировать, если в этом есть необходимость и с периодичностью. После запуская насоса, байпасный клапан от избыточного давления открывается, далее тепловой носитель проходит сквозь него. Стоит следить, чтобы ржа, окалина не попадали в клапан, так как система выйдет из строя.

В случае его установке на радиатор, байпас возвращает назад избыточный из радиатора теплоноситель. Регулирующая и запорная арматура получают параллельную транспортировку тепла через байпас.

Если отопительная система находится в рабочем состояния, то без наличия байпаса ремонт радиаторов будет невозможен. Этот узел может и помочь в более быстром наполнении или освобождении всей системы.

Шарообразный регулирующий клапан

В продаже можно встретить шариковый клапан. Универсальный регулирующий элемент, в основу которого входит сфер. Шарообразный элемент от потока теплоносителя поднимается к патрубку. При плохом потоке, его прекращении данный шар опускается и перекрывается полностью проход. Данное регулирующее устройство отличается надежностью. Этот регулирующий механизм в виде шара не ломается, так как не имеет других вспомогательных частиц или механизмов, в отличие от балансировочного регулирующего элемента.

Перепускной и гравитационный регулирующий клапан

Перепускной клапан системы отопления представляется собой устройство, которое способно поддерживать давление внешней среды на нужном уровне, пропуская среду сквозь трубопроводное ответвление. Перепускной клапан для отопления (рис 2) еще называют переливным. Этот элемент устанавливается на другой контур, пропускающий поток для исключения повышения давления на иных контурах.

Если присутствует шум во время отопительного процесса, стоит установить перепускной элемент. Для достижения оптимальной работы любой схемы, перепускной элемент является очень важным.

Работа перепускного элемента схожа с предохранителем, но отличие в соединении патрубка с обратным потоком. Давление растет, включая перепускной элемент, вода переводится в обратном направлении. Для уравновешивания давления, в таких случаях к перепускному клапану добавляется монтаж гравитационного.

Гравитационный клапан для отопления имеет следующую схему: сквозь обратный элемент воду проходит в одном направлении, запираясь в случае возможного ее движения обратно. Гравитационное устройство способствует расчету сопротивления гидравлики и давления.

Работа гравитационного элемента заключается в автоматическом переключении отопления на естественную систему с принудительной системы. Гравитационное отопление занимает часть трубы обратного движения перед котлом, где она делится на небольшие параллельные части. На одно разветвление находится насос, на другом – гравитационный клапан.

Если присутствует электричество в сети и работа циркуляционного насоса продолжается, то гравитационный элемент закрыт и находится в стадии ожидания. Если электрическое напряжение в сети пропадает, насос останавливается, тогда гравитационный элемент автоматически открывается и запускает естественную циркуляцию.

Сбросной клапан

Одним из устройств предохранения является сбросной регулирующий элемент (рис 4). Сбросной предохранительный элемент напрямую относят к трубопроводной регулирующей арматуре. Имея сбросной тип, элемент рассчитан на конкретное давление. При превышении давления сбросное регулирующее устройство начинает удалять лишний теплоноситель.

В системе имеется сливное отверстие, которое предусмотрено в случае повышения давления. При нормальном давлении и условиях, оно закрыто, при повышении давления сбросное регулирующее устройство сливает лишнюю жидкость. Сбросное регулирующее устройство работает в автоматическом режиме.

Электромагнитный регулирующий клапан

Электромагнитный клапан для отопления с каждым годов становиться все популярней среди потребителей. Различные энергоэффективные технологии, устройства обеспечивают удобство в управлении коммуникации в жилье, при этом еще и экономя средства. Электромагнитный регулирующий элемент является одним из популярных новых технологий. Используя электромагнитный регулирующий элемент, монтируя его на радиатор, владелец получает сниженную системную производительность, экономит затраты на обслуживание и пользование.

Суть работы электромагнитного регулирующего элемента следующая: обеспечивает открытие или закрытие проходного сечения клапана, в зависимости от подачи питания или его отключения. Электромагнитное устройство (рис 5) эффективно управляет водными потоками, воздушными, паровыми и газовыми (плотности).

Электромагнитное регулирующее устройство делится на:

• устройство прямого действия;
• устройство непрямого действия.

Электромагнитный клапан прямого действия способен открыть или закрыть сечение, так как имеет прямое воздействие на сердечник радиатора. Электромагнитный клапан непрямого действия используется в работе с крупным трубопроводом, в котором достаточно высокое давление. С его помощью усиливается действие, которое использует давление наиболее рабочей среды.

От конструкции устройств зависит применение электромагнитного элемента. Особенность двухходового регулирующего электромагнитного устройства заключается в одновпускном или одновыпускном соединением труб. Он может быть закрытым или открытым. Что касается трехходового регулирующего электромагнитного элемента, то его особенность в имеющихся трех соединений, двух проходных сечениях. Электромагнитное регулирующее устройство такого типа может быть закрытым или открытым, а так же универсальным.

Электромагнитный регулирующий клапан – эффективный элемент для создания автоматики управления жидкостями и газами.

Воздух и его спуск из отопительной системы

Пробка из воздуха – довольно частое явление, но неприятное. Характеристики, которые указывают на нахождения воздуха в радиаторе, требуется спуск воздуха:

• присутствие шума во время работы;
• коррозия.

Давление играет важную роль в любой системе. Существует ряд причин, которые могут повлиять на изменение давления. Одной из самых распространенных причин в росте давления считается образование воздушной пробки.

Воздух в системе может появиться и потребовать проведения спускной работы из-за нескольких факторов:

• присутствие в воде растворенного воздуха, который, при нагревании, скапливается в верхней части трубы;
• случайный запуск воздуха во время монтажа;
• во время наполнения водой системы, не придерживались определенных правил: медленного заполнения труб теплоносителем;
• воздух мог засосаться через плохую герметичность на стыках конструкции.

Клапан спуска воздуха системы отопления – важный и обязательный элемент в каждой конструкции. Самый лучший способ устранения воздуха – это многоступенчатая система обезвоздушивания. Спускные элементы воздуха устанавливаются не в одном месте, а в нескольких. При правильном запуске, спускной этап воздуха не будет сложным.

Спускной элемент воздуха бывает:

• ручной;
• автоматический.

Наличие нескольких спускных кранов не подразумевает их одновременное открытие. Если это многоэтажный дом, то в таком случае весь воздух накопится в одном месте и из-за давления отправиться к соседу. Во время открытия спускного клапан слышно шипение, это значит, что воздух выходит из радиатора.

Спускной кран нужно отрывать не полностью и по очереди. Важно проводить воздушный спуск не спеша, постепенно. После шипения из спускного крана начнет капать вода. Важно продолжать и открывать спускной элемент до тех пор, пока вода будет не капать, а литься струйкой. Это значит, что воздух вышел.

В связи с неправильной эксплуатацией, перепадами температуры и всплесками давления в работе автономных систем обогрева могут происходить сбои. Негативные последствия в подобных ситуациях критичны: начиная поломкой отдельных компонентов, заканчивая разрушением строений и серьезной угрозой для жизни.

Исключить опасные риски поможет предохранительный клапан в системе отопления.

Отопительные системы заполняются водой, температура которой равна примерно 15 градусам. Циркулируя по замкнутому контуру, теплоноситель нагревается, значительно увеличиваясь в объеме. В это время существенно повышается давление, оказываемое на внутреннюю поверхность труб и установленные в системе приборы.

Превышение допустимой нормы, в большинстве случаев более 3,5 бар, оборачивается:

• 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.

Наиболее высокий риск аварийных ситуаций характерен твердотопливным котлам, в которых сложно регулировать мощность теплоотдачи. Производительность электрического и газового оборудования быстро корректируется от стартовых до максимальных показателей и наоборот.

Зачастую в них присутствует автоматика безопасности, отключающая рабочие элементы при чрезмерных повышениях температуры.

Интенсивность горения дров, угля и другого вида топлива в твердотопливном котле корректируется с помощью открытия/закрытия заслонки. При этом сила отдачи тепла меняется не сразу, а постепенно. По причине инерционности теплогенератора жидкий теплоноситель может сильно перегреваться.

Вместе с вычисляющим давление манометром и удаляющим воздух из системы воздухоотводчиком предохранительный клапан часто включают в состав группы безопасности

Когда дрова в камере хорошо разогреваются, доведя воду в сети до необходимых температурных отметок, доступ воздуха перекрывают, и активное пламя начинает затухать.

Однако в раскаленном состоянии топка продолжает выделять накопившееся тепло. Достигая 90-95 градусов, теплоноситель вскипает и запускает неизбежное интенсивное парообразование. Вследствие этого провоцируется резкий скачок давления.

Именно в таких обстоятельствах включается в работу предохранительный клапан. При достижении граничного параметра давления он открывает затвор, освобождая для образовавшегося пара путь наружу. После стабилизации значений, клапан автоматически закрывается и снова переходит в спящий режим.

Его монтаж обязателен не только для твердотопливных, но и для паровых котлов, а также печей, оснащенных водяным контуром. Многие модификации отопительного оборудования комплектуются эти прибором еще на этапе производства. Обычно устройство врезают непосредственно в теплообменник или устанавливают в трубопровод поблизости котла.

Разновидности 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.

Различие по механизму прижима

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

Главным рабочим элементом прибора является пружина. Она подпирает мембрану, которая перекрывает седло. На соединенном с рукояткой штоке размещается шайба, в которую упирается верхняя часть пружины. Позиция шайбы и прижимное влияние на мембрану регулируется рукояткой

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.

Клапаны бывают открытыми и закрытыми. В первом варианте конструкции теплоноситель сбрасывается в атмосферу, во втором – спускается в обратный трубопровод

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.

Настройка рычажно-грузовых предохранителей выполняется путем перемещения тяги по рычагу. С целью предотвращения ее несанкционированного или случайного изменения, груз крепят болтами, накрывают специальным кожухом и запирают замком

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.

Виды 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.

Полноподъемные устройства оснащены двухпозиционным механизмом открытия. Ими оборудуются не только сосуды с жидкостями, но и системы, в которых циркулируют сжимаемые среды (сжатый воздух, пар, газ)

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 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.

Среди преимуществ предохранительных клапанов с пропорциональной скоростью срабатывания – низкая цена, простота конструкции, отсутствие автоколебаний, порционное открытие на уровне значений, необходимых для поддержания конкретных рабочих параметров

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

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.

Трехходовые аварийные клапаны

Отдельно стоит поговорить о не столь известном потребителям устройстве - трехходовом клапане с ручным или электрическим переключателем. Он применяется в отопительных системах с низкотемпературными контурами.

Конструкция предохранителей оснащается тремя отверстиями, одно из которых входное, два – выходные. Потоки среды контролирует заслонка, сделанная в виде шара либо штока. Движущаяся жидкость перераспределяется вращениями.

Трехходовые предохранители уместны для конденсационных котлов и в случаях, когда от одного нагревательного оборудования работает несколько различных систем

Представим ситуацию: в доме реализована схема отопления с системой обычных радиаторов и теплого пола. Технические требования для функционирования второго варианта предусматривают не слишком высокие температуры теплоносителя.

Котел нагревает воду в одинаковом температурном режиме для всех систем. В подобных условиях появляется необходимость в перераспределяющем устройстве, с задачами которого отлично справляется трехходовой клапан.

Он отвечает за следующие функции:

• разграничение областей;
• распределение плотности потока по зонам;
• содействие смешиванию теплоносителя из магистральных разветвлений подачи/обратки для отправления в трубопровод теплого пола более холодной воды, нежели в радиаторы.

Чтобы не осуществлять постоянный контроль над температурой среды самостоятельно, необходимо обратить внимание на модели клапана, снабженные сервоприводом.

Это устройство работает от датчика, установленного в низкотемпературном контуре. При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки.

Как выбрать оптимальную модель

Перед тем как остановиться на конкретном предохранительном оборудовании, нужно обязательно подробно ознакомиться с техническими характеристиками котельной установки.

На работе предохранительного клапана негативно отражаются минусовые температуры. Поэтому достаточно важной характеристикой для устройства является наличие защиты от промерзания

Не стоит пренебрегать изучением инструкций производителя, в которых указываются все предельные значения. Решающую роль в выборе устройства для отопления имеют несколько критериев:

1. Производительность котла.
2. Максимально допустимое давление среды для тепловой мощности нагревательного оборудования.
3. Диаметр предохранительного клапана.

Следует проверить, чтобы регулятор давления в устройстве имел диапазон, в пределы которого входят параметры того или иного котла. Давление срабатывания должно быть на 25-30% больше рабочего показателя, требуемого для стабильной работы системы.

Чем выше рабочие показатели давления, тем меньше времени должен тратить прибор на срабатывание. Разрыв между давлением на старте движения и при полном открытии затвора должен составлять 15 % для номинального значения меньше 2,5 атм, 10% — для более высоких параметров

Диаметр предохранительного клапана не может быть меньше разъема подводящего патрубка. Иначе постоянное гидравлическое сопротивление не даст предохранителю в полной мере выполнять непосредственные задачи.

Оптимальный материал изготовления оборудования – латунь. Она обладает малым коэффициентом температурного расширения, при котором исключено разрушение корпуса от воздействий сильного давления.

Регулирующий блок производят из термостойких пластиковых материалов, сохраняющих нужную жесткость даже при контакте с кипящей жидкостью.

Правила монтажа и настройки

Запланировав самостоятельный монтаж предохранительного клапана для отопления, следует заранее подготовить набор инструментов. В работе не обойтись без разводных и гаечных ключей, крестовой отвертки, пассатижей, рулетки, силиконового герметика.

Прежде чем начать работу, нужно определить подходящее для монтажа место. Предохранительный клапан рекомендуют крепить на подающем трубопроводе недалеко от выходного патрубка котла. Оптимальное расстояние между элементами – 200-300 мм.

Все компактные бытовые предохранители оснащены резьбой. Чтобы добиться полной герметичности при накручивании, необходимо уплотнить трубу паклей или силиконом. ФУМ-ленту использовать нежелательно, так как она не всегда выдерживает критически высокую температуру

В нормативной документации, которой комплектуется каждый прибор, процесс монтажа обычно расписан пошагово. Некоторые ключевые правила установки неизменны для всех типов клапанов:

• если предохранитель монтируется не в составе группы безопасности, рядом с ним ставится манометр;
• в пружинных клапанах ось пружины должна иметь строго вертикальное положение и располагаться под корпусом устройства;
• в рычажно-грузовом оборудовании рычаг размещают горизонтально;
• на участке трубопровода между отопительным оборудованием и предохранителем не допускается монтаж обратных клапанов, кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
• для предотвращения повреждений корпуса при вращении клапана, нужно подбираться ключом с той стороны, где осуществляется навинчивание;
• сливная трубка, отводящая теплоноситель в канализационную сеть или обратную трубу, подключается к выходному патрубку клапана;
• выходной патрубок подводится к канализации не прямиком, а с включением воронки или приямка;
• в системах, где циркуляция жидкости происходит по естественной схеме, предохранительный клапан ставится в наивысшей точке.

Условный диаметр прибора подбирается на основании разработанных и утвержденных Гостехнадзором методик. В решении этого вопроса разумнее обращаться за помощью к профессионалам.

Если такой возможности нет, можно попробовать воспользоваться специализированными онлайн-программами для расчета.

Для снижения гидравлических потерь во время давления среды на тарелку клапана монтаж аварийного оборудования выполняется с уклоном к котельной установке

На регулировку клапана влияет вид прижимной конструкции. В пружинных приспособлениях есть колпачок. Предварительное сжатие пружины настраивается путем его вращения. Точность регулировки у этих изделий высокая: +/- 0,2 атм.

В рычажных устройствах настройки выполняются посредством наращивания массы или передвижения груза.

После 7-8 срабатываний в установленном аварийном устройстве изнашивается пружина и тарелка, вследствие чего может нарушиться герметичность. В таком случае целесообразно заменить клапан на новый.

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 прибора:

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.

В комплектацию любой отопительной системы должны входить элементы регулировки и безопасности. С их помощью происходит изменение параметров теплоснабжения – стабилизация работы, автоматическая настройка. Для этих целей используются клапаны для систем отопления: балансировочный, обратный, трехходовой.

Назначение клапанов для отопления

Автономное или централизованное теплоснабжение должно адаптироваться под текущие значения параметров – давление и температуру в системе. Для выполнения этой задачи необходим байпасный клапан в системе отопления, смесительный, предохранительный и другие.

В отличие от запорной арматуры они работают в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Все должны соответствовать параметрам конкретного теплоснабжения.

Основными критериями являются:

• Температурный режим работы системы . Запорный клапан на отопление должен нормально функционировать даже при критическом термическом воздействии;
• Давление – номинальное и максимальное. Каждый редукционный клапан системы отопления имеет определенные границы срабатывания, которые должны быть ниже максимального на 5-10%;
• Вид теплоносителя – вода или антифриз . В последнем случае возможны сбои в работе, так как воздушный клапан для отопления не рассчитан на жидкость с большей плотностью, чем вода.

Подходящий клапан для стравливания воздуха из системы отопления выбирается еще на стадии расчета. Работа этого устройства и аналогичных ему компонентов должны стабилизировать состояние системы в случае возникновения риска аварийных ситуаций. Поэтому необходимо знать принцип работы и виды клапанов для теплоснабжения.

Некоторые эксплуатационные характеристики указываются непосредственно на корпусе перепускного клапана для отопления. Если же этого нет – обязательно необходима профессиональная консультация.

Перепускные отопительные клапаны

Нередко во время работы теплоснабжения происходит превышение температурного режима. Это провоцирует рост давления и как следствие – разрушение компонентов системы. Для своевременного удаления части теплоносителя необходим перепускной клапан для отопления.

Принцип работы этого компонента прост – на седло байпасного клапана в системе отопления постоянно воздействует давление теплоносителя. Когда усилие пружины будет меньше, чем внешний напор – происходит смещение штока и вывод некоторой части горячей воды. После стабилизации давления седло возвращается в исходное положение.

Есть два вида регулирующих клапанов отопления – с постоянным значением давления срабатывания и возможностью ручной установки этого параметра. Для автономных систем теплоснабжения рекомендована установка второго типа, так как их можно адаптировать под любые параметры.

Клапан давления для отопления выполняет следующие функции:

• Уменьшает гидравлическую нагрузку на циркуляционный насос ;
• Предотвращает появление ржавчины . При превышении температуры происходит выделение кислорода. Он является основной причиной окисления металлических компонентов отопления;
• Снижает уровень шума теплоснабжения . Без клапана давления для отопления может увеличиться циркуляция воды и как следствие – повысится вибрация и шум.

Этот элемент устанавливается только для закрытых систем. В гравитационном отоплении клапан давления для теплоснабжения не нужен. В случае превышения температурного режима расширение теплоносителя компенсируется с помощью открытого расширительного бака.

Байпасный клапан в системе теплоснабжения входит в обязательную комплектацию группы безопасности. Также он устанавливается в самой высокой точке схемы и на ответственных участках.

Виды регулировочных клапанов для отопления

Нормальная работа теплоснабжения невозможна без минимального набора регулирующих клапанов. Они предназначены для стабилизации параметров отопления и изменения их значений в зависимости от выставленных настроек.

Принцип работы редукционных клапанов системы отопления основан на ограничении притока теплоносителя путем изменения сечения трубопровода. Для этого в конструкции есть регулировочная головка и запорная арматура. Перепускные клапана для теплоснабжения разделяются на следующие виды:

• С ручной регулировкой потока;
• С механической термоголовкой. При температурном воздействии на термический элемент происходит его расширение и давление на седло клапана. В результате этого шток опускается, ограничивая приток теплоносителя;
• С сервоприводом. Для работы этого типа регулирующего клапана теплоснабжения управляющий элемент подключается к блоку управления (программатору) или термодатчику. При получении управляющей команды с помощью сервомеханизма изменяется положение штока и как следствие – регулируется объем притока теплоносителя.

Эти типы редукционных клапанов систем теплоснабжения позволяет изменять основной параметр – температурный режим работы. Установка регуляторов осуществляется в обвязке радиаторов, батарей, в коллекторных узлах теплого пола.

Монтаж регулировочного клапана нужно осуществлять таким образом, чтобы исходящее тепло от батарей не воздействовало на термоэлемент.

Назначение балансировочного клапана в отоплении

Еще одной разновидностью контролирующей арматуры является балансировочный клапан в системе отопления. Конструктивно он схож с регулировочным, но имеет ряд особенностей эксплуатации и монтажа.

Назначение балансировочного клапана для отопления – регулирование объема теплоносителя в зависимости от значения его температуры. Их установка является необязательной для систем с небольшой протяженностью или без проблем с тепловым распределением. Они монтируются на каждый контур отопления.

После монтажа запорного клапана на отопление улучшатся следующие показатели теплоснабжения:

• Равномерное распределение тепла по всем отопительным контурам;
• Обеспечение гидравлической стабилизации системы , отсутствие резкого перепада давления;
• Снижение затрат на отопление – оптимизируется расход топлива, стабилизируется тепловой режим работы;
• После установки балансировочного клапана в систему отопления появляется возможность частично или полностью отключать отдельные контуры от общего теплоснабжения.

Для осуществления контроля текущих показаний давления температуры в конструкции клапана предусмотрены штуцеры для установки термометром или манометров. В зависимости от конструкции регулировка потоков теплоносителя выполняется в ручном или автоматическом режиме.

Балансировочные клапана монтируются в коллекторных системах частных домов или в двухтрубном отоплении многоквартирного жилого здания.

Защитные отопительные клапаны

Помимо перепускного клапана отопления для нормальной работы системы необходим монтаж других типов регулирующей и защитной арматуры. В процессе работы теплоснабжения может появиться избыток воздуха, произойдет обратное движение теплоносителя. Для предотвращения этих явлений следует заранее предусмотреть монтаж воздушного клапана для отопления и обратного.

В зависимости от функционального назначения существует два вида защитных клапанов – для удаления воздуха из системы и предотвращения обратного движения воды в трубах. Без этих элементов работа системы может быть нестабильна, что приведет к нарушению температурного режима, дестабилизации давления и созданию аварийных ситуаций.

Установка защитных клапанов выполняется на следующих участках системы:

• В местах с наибольшей вероятностью появления избыточного давления – после котлов, циркуляционных насосов, на коллекторах;
• На обратной трубе в обязательном порядке монтируется или его лепестковый аналог. Также необходима установка этого компонента в обвязке циркуляционного насоса;
• В самой высокой точке схемы – для удаления воздуха из системы. На радиаторы и батареи устанавливается кран Маевского.

Защитные клапана не должны ухудшать показатели работы отопительной системы. В первую очередь они устраняют возможные сбои в работе теплоснабжения. В «неактивном» состоянии эти компоненты системы не должны ухудшать скорость движения теплоносителя, влиять на температурный режим.

Для предотвращения резкого перепада давления в узле подпитки необходим монтаж спускной клапан отопления. Он предотвратит резкий скачек давления.

Воздушный клапан отопления

Во время работы теплоснабжения в трубах и радиаторах могут образовываться воздушные пробки. Причиной этому является большое содержание кислорода в воде, значение температуры теплоносителя свыше +100°С. В результате происходит окисление металлических компонентов, изменяется температурное распределение. Во избежание этих ситуаций необходима установка клапанов для стравливания воздуха из системы отопления.

В первую очередь воздушный клапан для теплоснабжения монтируется в группе безопасности вместе со спускным и манометром. В схеме отопления они располагаются на прямой ветке, ведущей от котла. В этом месте наиболее высокая температура теплоносителя, а также максимальные показатели давления. В коллекторной схеме обязателен монтаж спускных клапанов теплоснабжения на каждой гребенке.

Воздухоотводчики разделяются на два вида, каждый из которых предназначен для монтажа на определенных участках системы:

• Кран Маевского . Устанавливается в радиатор (батарею) и нужен для удаления воздушных пробок;
• Автоматический воздухоотводчик . Монтируется в самой высокой точке системы, а также в группах безопасности. Через него выходит воздух из системы отопления.

Для последней модели важно соблюдать условия эксплуатации. После долгого простоя велика вероятность, что некоторые подвижные компоненты «залипнут» и тогда воздухоотводчик не сработает. Во избежание этого следует регулярно проводить осмотр конструкции и в случае надобности – заменять на новую.

Большинство моделей клапана для стравливания воздуха из системы теплоснабжения рассчитаны для давления от 0,5 до 7 бар.

Обратный клапан отопления

В без циркуляционного насоса всегда есть вероятность изменения направления движения воды. В этом случае возможно повреждение теплообменника котла из-за перегрева, а также выхода из строя других компонентов. Для предотвращения подобных ситуаций монтируется обратный клапан.

В больших схемах отопления устанавливают шариковый клапан теплоснабжения. Под действием обратного потока воды шар из полимера перекрывает трубопровод, тем самым предотвращая движение теплоносителя. Как только направление изменяется – он под действием гравитации опускается вниз. По такому же принципу работает электромагнитный клапан для системы отопления. Разница заключается в управляющем элементе – для этого используется соленоид или электромагнитная катушка.

Преимущества монтажа электромагнитного клапана в системе отопления заключаются в следующем:

• Возможность подключения к программатору;
• Установка режима срабатывания устройства в зависимости от внешних факторов – температуры или давления;
• Надежность работы.

К недостаткам электромагнитных клапанов в теплоснабжении является их зависимость от подачи электроэнергии. В автономном отоплении применяется пружинный вариант обратного клапана. Напор воды постоянно действует на седло, сдавливая пружину. Как только изменится направление – произойдет автоматическое перекрытие движения теплоносителя.

Важным аспектом функционирования любой системы отопления является обеспечение безопасности. Перебои в работе автоматики нагревательного оборудования вызывают перепады давления в трубопроводе, что нередко приводит к аварии, вследствие которой страдают люди и имущество. Для предотвращения подобных инцидентов в систему отопления устанавливают предохранительный клапан.

Так называют механизм, который относится к запорной трубопроводной арматуре. Его корпус изготавливается из прессованной латуни и, как правило, имеет угловую форму. Внутри расположены элементы, контролирующие давление теплоносителя. Если это значение достигает критической отметки, происходит сброс излишков рабочей среды.

Какие бывают виды запорной арматуры

Специалисты различают предохранительные механизмы прямого действия по ряду параметров. По нагрузке на золотник предохранительный угловой клапан бывает:

1. Пружинного типа. Основными элементами являются: запорный механизм, пружина (задатчик), мембрана, диск и шток. Запор состоит из золотника и седла. С помощью штока на пружине он настраивается так, чтобы усилие на золотнике могло обеспечить плотный контакт с седлом и препятствовало прохождению теплоносителя. Пружинный предохранительный сбросный клапан – наиболее распространенная разновидность безопасности для небольших отопительных сетей в частных домах. Ее достоинствами являются: надежность, небольшой размер, безопасная настройка рабочих параметров, небольшая стоимость. Например, предохранительный сбросной RBM 351.04.40 стоит 270-300 рублей. К недостаткам можно отнести то, что в момент подъема золотника увеличивается сжатие пружины.

2. Рычажно-грузовой. В механизме золотник связан с рычагом, на который крепится груз. Он перемещается по длине рычага, регулируя силу, с которой золотник прилегает к седлу. Рычажно-грузовой клапан предназначен для защиты систем отопления на промышленных предприятиях. Он очень надежен, долговечен, имеет большой диаметр, однако, стоимость такого вида изделий значительно дороже пружинных.

В зависимости от того, на какую высоту поднимается запорный механизм, предохранительные приборы бывают:

• Малоподъемные – высота подъема запора не превышает 0,05 диаметра седла. Как правило, устройство их довольно простое и они обладают малой пропускной способностью. Купить предохранительную температурную конструкцию пружинного типа производства итальянской компании VALTEC можно за 370-980 руб/шт.
• В полноподъемных запорных механизмах высота подъема затвора несколько больше или равна диаметру седла. Они обладают большой пропускной способностью и применяются в системах не только с жидким теплоносителем, но и сжимаемыми субстанциями (пар, воздух).

Скорость действия предохранительных устройств бывает разной, и по этому признаку они делятся на:

• Пропорциональные открываются постепенно, по мере роста давления теплоносителя. Предохранительный мембранный клапан может использоваться в любой среде (жидкой, сжимаемой), имеет простую конструкцию, не создает резких колебаний уровня рабочей жидкости.
• Двухпозиционные при достижении установленного порога давления открываются сразу и полностью, производя моментальный сброс излишков теплоносителя. После резкого падения давления он тут же закрывается, что может вызвать гидроудар.

Также производятся так называемые системы безопасности, которые помимо предохранительной арматуры снабжаются манометрами и воздухоотводчиками. Лидером продаж среди подобных комплексов являются изделия немецкой компании WATTS, которые отличаются высокой надежностью, просты и удобны в установке, обслуживании, использовании. Например, запорная арматура серии SVM с манометром оснащена мембранным клапаном с фиксированным уровнем срабатывания, что очень удобно при использовании в небольших отопительных системах частных домов. Цена Watts SVM с манометром составляет 1100-1400 руб/шт.

Параметры и стоимость различных типов

На что нужно обратить внимание при выборе

Планируя отопление в своем доме, хозяин задается вопросом, как подобрать запорную арматуру, которая бы обеспечила надежную и бесперебойную работу обогревательных приборов. Чтобы избежать ошибок, специалисты советуют следующее:

• Необходимо четко знать параметры системы, в которую будет установлен клапан. К ним относятся тепловая производительность источника тепла, максимальная температура теплоносителя, давление настройки.
• Диаметр входного отверстия запорной арматуры должен быть больше или равен размеру трубы, который получается в ходе расчета.
  

Как правильно установить своими руками

Монтаж предохранительного сбрасывающего клапана можно осуществить своими силами. Для этого понадобится:

• Рулетка.
• Пассатижи.
• Разводной и гаечный ключи.
• Отвертка крестовая.
• Пакля или силиконовый герметик.

Перед установкой необходимо определить место монтажа предохранительного клапана. Как правило, он крепится на подающем трубопроводе сразу после котла.

1. Запорная арматура имеет внутреннюю резьбу, которой она крепится к трубам. Эта операция делается при помощи разводного и гаечного ключей. Резьбовые соединения необходимо уплотнить с помощью ветоши или силиконового герметика. Важно не спутать направление движения теплоносителя, которое указано на изделии стрелкой.

2. Как правило, регулировка предохранительного клапана для системы отопления производится заводом-изготовителем. Однако можно сделать это самостоятельно, исходя из мощности конкретного оборудования, установленного в вашем помещении.

Системы отопления требуют четкого контроля. Они работают в режиме повышенного давления, и это давление иногда по непредвиденным причинам может увеличиваться до критических пределов. Повышение температуры теплоносителя вследствие выхода из строя системы контроля теплообменников вызывает закипание воды. При этом образуется пар, который просто разрывает трубы. Дорогостоящий ремонт отопления, порча отделки помещения и ожоги кожных покровов - вот перечень последствий, которые могут возникнуть при халатном отношении к этому вопросу.

Устройствами контроля давления в тепловых коммуникациях являются манометр и автоматический клапан сброса избыточного давления КСИД. Первый помогает визуально оценить работу системы и вовремя предотвратить сбой. Второй оперативно реагирует в критических ситуациях, предотвращая разрушения.

Для чего нужен клапан сброса избыточного давления

Из названия устройства понятно, что нежелательное давление в любой системе должно быть отведено, и в этом - главная задача клапана. Но что такое избыточное давление? Элементы, из которых собран тепловой контур, а это в основном трубы, котел и насосы, рассчитаны на определенное давление внутри них, величина которого обусловлена толщиной стенок и материалом изготовления. При проектировке конкретной системы отопления все ее составляющие берут с запасом по прочности. Избыточным считается давление, превышающее номинальное рабочее давление системы, но не выходящее за пределы того, которое может разрушить любой элемент отопления.

Клапан сброса избыточного давления применим не только в системе обогрева, но везде, где есть давление выше атмосферного: горячее водоснабжение, паровые и газовые установки, воздушные компрессоры.

Устройство и принцип работы механизма клапана

Устройство всех видов защитных клапанов приблизительно одинаково. Оно включает основание и подвижную часть. Основание - это полый корпус, имеющий резьбовое соединение, при помощи которого он крепится к системе. Внутри корпуса имеется подвижный шток, который может перемещаться в продольном направлении. Этот шток в определенном положении удерживает пружина.

Когда давление в системе не превышает номинального, шток неподвижен и перекрывает отверстие сброса. Если по какой-либо причине давление в системе стало повышаться, то наступает такой момент, когда оно превышает силу сжатия пружины. Последняя начинает подаваться и высвобождает шток. Шток отходит в сторону и открывает отверстие. Лишнее давление высвобождается, и механизм возвращается в исходное положение. Этот процесс сопровождается резким шипением и обязательно должен привлечь к себе внимание.

В каких системах отопления применима группа безопасности

Наиболее нестабильными и уязвимыми в плане давления являются паровые системы отопления. Это обусловлено тем, что регулировку горения твердого топлива очень трудно контролировать, а в некоторых котлах это и вовсе не предусмотрено. За короткое время температура в таких тепловых контурах способна резко возрастать, приводя к закипанию воды. Это не страшно для открытых систем с наличием расширительного бака, но в настоящее время они редко используются. В закрытых контурах установка клапана просто необходима.

Кроме повышения температуры как причины выхода из-под контроля уровня давления, также могут сбоить устройства подкачки воды в систему. Обычно это мощные насосы, которые способны разорвать трубы либо, работая в холостую, попросту выйти из строя. В таких случаях также желательно использовать сбрасывающее устройство.

Если вопрос в экономии средств не стоит, то установить клапан сброса избыточного давления для отопления всегда будет правильно. Только электрические и газовые котлы на этот счет менее требовательны, так как имеют надежную систему датчиков уровня температуры теплообменников.

Типы предохранительных и регулирующих клапанов

Профессиональные системы отопления имеют не один, а несколько датчиков сброса давления, установленных в наиболее чувствительных местах. Полный комплект таких систем содержит:

• Автоматический клапан сброса избыточного давления. Устройства бывают разных конструкций и обычно вмонтированы в каждую ветвь системы отопления. Существуют регулируемые и нерегулируемые механизмы этого типа. В регулируемых можно выставлять любой порог давления.
• Обратный стравливающий клапан. Выполняет две функции: направляет поток воды в одну сторону и сбрасывает лишнее давление.
• Клапан сброса избыточного давления воды шаровой. Служит для регулирования давления в ручном режиме.
• Развоздушивающий клапан. Выпускает ненужный воздух, создающий пробки в теплотрассах и контурах. Бывает автоматического типа и ручной регулировки. Последние устанавливают на каждом отопительном радиаторе.
• Клапан, регулирующий подачу. Имеет внутри термостат, изменяющий пропускную способность клапана вплоть до его перекрытия. Этот тип механизма устанавливают в основном на входе в радиатор, чтобы корректировать температуру в нем.

Правила установки защитных клапанов

Чтобы клапан надежно работал и вовремя отреагировал в нужный момент, есть определенные правила его установки:

• Устройство врезают в систему на выходном патрубке котла, чтобы давление горячей воды можно было сразу сбросить.
• Размещают клапан по возможности в верхней точке.
• К сбрасывающему патрубку клапана подсоединяют отводящую трубку, которую направляют в канализационный сток.
• Диаметр входа в клапан не должен быть заужен в резьбовом соединении, чтобы не уменьшить пропускную способность механизма.
• В месте подключения клапана категорически запрещено ставить дополнительные вентили.
• Положение установки клапана должно быть в доступном месте для возможной замены и обслуживания.
• Крепление клапана лучше осуществить на быстросъемное соединение.

Выбор клапана по номиналу давления в системе

Каждая отдельная система отопления имеет свое рабочее давление. Оно определяется параметрами котла. Все клапаны предохранительного типа должны быть рассчитаны на работу в диапазоне этого давления. В зависимости от мощности системы выбирают клапаны соответствующей пропускной способности. Для стандартных типов котлов подходят следующие:

• Котлы газовые настенные, работающие при давлении в системе от 1,5 до 2 бар - клапан на 3 бара.
• Котлы газовые напольные, рассчитанные на номинал от 1 до 1,5 бара, - клапан на 3 бара.
• Котлы твердотопливные и печи с теплообменниками на давление до 1 бара - клапан на 1,5 бара.
• Системы подачи горячей воды с давлением до 4 бар - клапан сброса избыточного давления для водонагревателя на 6 бар.

Для справки: 1 бар равен 0,987 атмосферы.

Клапан сброса избыточного давления воздуха

Такой защитный клапан в основном ставят на компрессоры высокого давления. Они защищают от разрыва емкость накачки и часто совмещены с выключателем питания поршневого механизма. Принцип работы этих устройств аналогичен ранее рассмотренным сбрасывающим механизмам. Только вместо жидкости или пара давление на шток оказывает просто воздух. Еще одна особенность воздушного клапана компрессора в том, что после стравливания части воздуха клапан не возвращается в исходное положение. Его возврат и включение электричества происходят только при падении давления ниже определенного уровня. То есть клапан работает в определенном диапазоне давлений.

Заключение

Идеальный вариант для сохранения любой системы отопления - это включение в нее защитной группы, в которую входит клапан сброса избыточного давления, манометр и развоздушивающий клапан. Также в дополнение к ним имеет смысл поставить термодатчики, которые будут отключать нагревательное оборудование или включать дополнительную систему охлаждения при превышении температуры теплоносителя выше заданного уровня.