Как выбрать предохранительный клапан сброса давления в котле

Если отопительная вода в котле не ограничена, она закипит и превратится в пар, вызывая критическое повышение давления в тепловой сети. Следствием этого является разрыв труб или водяной рубашки теплогенератора. Чтобы избежать описанной аварийной ситуации, на выходе из котла устанавливается предохранительный клапан отопления для сброса избыточного давления из системы. Наша публикация посвящена выбору и установке этого важного элемента.

Принцип действия

Большинство обычных пользователей, имеющих дело с закрытыми системами водяного отопления, знают только один тип предохранительного клапана - простой пружинный клапан с фиксированной настройкой, показанный на рисунке. Причина очевидна - эти элементы являются общими для всех котлов, поскольку относятся к группе безопасности наряду с манометром и воздухоотводчиком.

Внимание. Настенные теплогенераторы, работающие на электричестве и природном газе, оснащаются защитными элементами на заводе. Они расположены внутри корпуса и не видны снаружи.

Давайте разберемся, как работает простой аварийный клапан, показанный на схеме выше:

1. В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и поддерживаемая пружиной, плотно прилегает к седлу и перекрывает поток.
2. Если среда перегревается, она расширяется и создает избыточное давление в закрытой системе, которое частично компенсируется расширительным баком.

    

   

    

3. Когда обратное давление воды достигает рабочего порога клапана (обычно 3 бар), пружина сжимается, и мембрана открывает проход. Кипящая среда автоматически выпускается до тех пор, пока пружина не наберет достаточную силу, чтобы снова закрыть отверстие.
4. В экстренной ситуации владелец дома может сам сбросить избыточное давление, повернув ручку на верхней части изделия.

Несколько слов о том, где следует размещать предохранительный клапан вместе с группой безопасности в закрытой системе отопления. Он должен быть размещен на участке питающей линии в непосредственной близости от котла (рекомендуется не более 0,5 м).

Важное замечание. Не допускается установка вентилей, кранов или других запорных устройств на трубе, ведущей от радиатора к защитным элементам.

Не рекомендуется подключать выход изделия к канализации - мокрые пятна или лужи свидетельствуют о срабатывании клапана и проблемах в системе отопления. Например, неисправен расширительный бак или вышел из строя циркуляционный насос во время работы с твердотопливным котлом (возможно, отключили электричество). Нередко прибор начинает протекать из-за грязи, попавшей между гнездом и пластиной. Подробнее о том, как это работает, вы можете узнать из видеоролика:

Пояснительная информация. Пружинные предохранительные клапаны известны мастерам и монтажникам как продувочные клапаны, поскольку давление теплоносителя сжимает пружину и вызывает разрыв мембраны. Их не следует путать с продувочными элементами, установленными на дымоходах промышленных котлов, работающих на природном газе.

Виды предохранительных клапанов

Традиционная конструкция скрытого монтажа, описанная выше, несовершенна. Пружинный механизм, приводимый в действие избыточным давлением, не является точным и может сработать слишком поздно, когда температура в емкости котла достигнет 100 °C или более, т.е. начнется кипение. Конечно, можно попытаться отрегулировать изделие винтом или изменить настройку (есть варианты с регулировочным колпачком), но это не всегда дает желаемый эффект.

Второй момент: предохранительный клапан в котле защищает его от повреждения, но не от перегрева. В конце концов, слив хладагента не позволяет нагревательному прибору охладиться, если горение в плите продолжается. И, наконец, в открытых системах отопления такие устройства в принципе бесполезны, поскольку вода в них может закипеть без повышения давления.

Ведущие производители отопительной арматуры предлагают современную продукцию, лишенную этих недостатков - терморегулирующие клапаны. Эти элементы безопасности реагируют не на повышение давления воды в системе, а на повышение температуры до критического уровня. Существует 3 типа таких устройств:

• то же самое при непосредственной установке в трубопровод.
• Комбинированное устройство с датчиком температуры и дополнительным контуром;
• сброс с помощью выносного датчика температуры;

Для справки. Вот названия надежных брендов, аварийные клапаны которых можно купить и использовать в частных домах. Это ICMA и CALEFFI (Италия), Herz Armaturen (Австрия) и всемирно известный европейский бренд Danfoss.

Принцип действия всех разновидностей одинаков: пружинный механизм с мембраной (или двумя) приводится в действие сильфоном с термочувствительной жидкостью, которая значительно расширяется при нагревании. Таким образом, термоперепускные клапаны довольно точно реагируют при достижении критической температуры. Вот более подробный обзор каждого из них.

Элемент с выносным датчиком

Изделие представляет собой тот же пружинный механизм, встроенный в корпус с двумя соединениями для подводящей и отводящей труб. Шпиндель, который открывает диск и путь теплоносителю, приводится в движение сильфоном (2 группы - основная и резервная). Когда вода перегревается (95-100 °C), на них давит термочувствительная жидкость из колбы датчика через капиллярную трубку. Конструкция элемента безопасности показана на рисунке:

Температурный клапан включается в электропроводку твердотопливного котла тремя способами:

• дренаж теплоносителя с автоматическим пополнением.
• то же самое, через специальный аварийный теплообменник;
• с охлаждением через водяной контур теплогенератора;

Первая схема, показанная ниже, используется для двухконтурных систем отопления, которые нагревают бытовую горячую воду. Когда датчик, установленный под корпусом бойлера TH, срабатывает, горячая вода из контура сбрасывается в канализацию и заменяется холодной водой из водопровода. Какой бы ни была причина аварии, эта проточная система быстро охладит корпус котла и предотвратит последствия.

Внимание. В данной публикации используются схемы марки CALEFFI, взятые с официального сайта производителя.

Вторая схема предназначена для теплогенераторов со встроенным аварийным теплообменником для охлаждения в случае перегрева. Такие устройства производятся европейскими брендами Atmos, Di Dietrich и другими.

Пример подключения насосного элемента через стандартный теплообменник смотрите на видео:

Последняя схема реализуется только в сочетании с автоматической системой дозаправки, так как в этом случае клапан выпускает охлаждающую жидкость, а не охлаждающую воду.

Предупреждение. Автоматическая зарядка не рекомендуется для дровяных отопительных приборов с чугунным очагом. Последний страдает от перепадов температуры и может треснуть под воздействием большого количества холодной воды в обратном потоке.

Комбинированные клапаны с подпиткой системы

Этот яркий представитель аварийных клапанов в принципе похож на перепускные клапаны и выполняет три функции одновременно:

1. Сброс перегретой воды в баке бойлера с помощью дистанционного датчика.
2. Эффективное охлаждение теплогенератора.
3. Автоматическое заполнение системы отопления холодной водой.

На фотографии выше показана конструкция изделия, где видно, что на одном стержне установлены 2 пластины, одновременно открывающие 2 прохода: по первому сбрасывается кипящий теплоноситель, по второму вода течет в обратном направлении и восполняет потери. Схема подключения переключающего клапана с твердотопливным котлом выглядит следующим образом:

Примечание. Если подобное устройство требуется для охлаждения котла ТТ с чугунным теплообменником, поток должен быть организован через открытый расширительный бак или водонагреватель косвенного нагрева.

Байпасный клапан с тройным выходом работает по тому же принципу, но устанавливается непосредственно в линию подачи теплоносителя рядом с отопительным прибором. Сильфон расположен в обсадной части трубы. Выпуск расположен в нижнем патрубке, а линии подачи воды и подпитки подключены к двум верхним патрубкам. Эти изделия используются, когда в котельной недостаточно места.

Как выбирать сбросной клапан

Конечно, традиционный стравливающий клапан дешевле с точки зрения затрат на приобретение и установку, чем устройства с контролем температуры. У него нет проблем с защитой закрытой системы отопления, подключенной к газовому, дизельному или электрическому котлу, поскольку в случае отказа они почти сразу прекращают нагрев. Другое дело - теплогенератор, работающий на дровах или угле, который не может сразу отключиться.

Чтобы правильно выбрать клапан сброса тепла или давления, ознакомьтесь со следующими советами:

1. Если вы используете другие источники энергии, кроме твердого топлива, нет необходимости приобретать обычное устройство скрытого монтажа.
2. Проверьте документацию на источник тепла или котел (в зависимости от того, что должно быть защищено) и выберите предохранительный клапан в соответствии с указанным там максимально допустимым давлением. Большинство отопительных агрегатов рассчитаны на предел 3 бар, хотя есть и 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 поломки лучше приобрести один из термоперепускных клапанов. Их максимальное рабочее давление составляет 10 бар.
4. В открытых системах с котлом ТТ избыточное давление бесполезно. Выберите безопасный продукт, который срабатывает при температуре охлаждающей жидкости 95-100°C, подходящий для вашего оборудования и марки.

Совет. Воздержитесь от покупки дешевой защитной арматуры из Китая. Они не только ненадежны, но и протекают после первой очистки.

Помимо моделей с фиксированными настройками, существуют также клапаны, которые можно регулировать. Если вы не являетесь профессионалом в области отопления, вам не следует покупать их, в этом нет необходимости.

Советы напоследок

Если вы заботитесь о безопасности котельной и надежной работе отопительного оборудования, рекомендуем обратить внимание на предложение при покупке арматуры. Это связано с тем, что на рынке появились новые полезные продукты, которые не могут быть рассмотрены в рамках данной статьи - и могут оказаться полезными.

Рабочая точка. Проверьте состояние предохранительных клапанов, чтобы вовремя обнаружить срабатывание и определить его причины. Направьте тепловые предохранительные устройства в сливную воронку с разрывом потока - неожиданный всплеск воды в котельной и мокрые следы дадут вам знать, что произошла аварийная ситуация.