Обратный клапан для отопления: действие, виды, плюсы и минусы + схема монтажа

Стандартная система отопления состоит из множества компонентов. Каждый из них выполняет свою задачу, благодаря чему структура работает эффективно и точно. Одним из таких элементов является обратный клапан отопления, который контролирует поток теплоносителя.

Мы представим все разновидности обратных клапанов, используемых в настоящее время при организации отопительных контуров. В представленной нами статье подробно описаны их конструктивные особенности, приведены технические характеристики. Самостоятельные мастера найдут здесь инструкции по установке и ценные советы.

Зачем нужен обратный клапан?

При работе в системе отопления повышается гидравлическое давление, которое может быть неодинаковым в разных частях системы. Причины этого различны.

Чаще всего это неравномерное охлаждение теплоносителя, ошибки в проектировании и монтаже системы или неисправность системы. Результат всегда один и тот же: направление основного потока жидкости меняется на противоположное, и она вращается в обратном направлении.

Это может иметь очень серьезные последствия, вплоть до выхода из строя котла или даже всей установки, со значительными затратами на ремонт.

По этой причине эксперты настоятельно рекомендуют устанавливать обратный клапан. Устройство способно пропускать жидкость только в одном направлении. При возникновении обратного потока активируется запорный механизм, и отверстие становится непроницаемым для теплоносителя.

Таким образом, устройство может контролировать поток жидкости, позволяя ей течь только в одном направлении.

Принцип работы обратного клапана очень прост. Он позволяет жидкости течь в заданном направлении и закрывает путь, когда она пытается течь в противоположном направлении.

Для правильной работы системы важно, чтобы устройство не создавало дополнительного давления и позволяло теплоносителю свободно поступать к радиаторам. Поэтому важно выбрать правильный продукт.

Разновидности обратного клапана

Несмотря на то, что все устройства этого типа выполняют одну и ту же задачу, они имеют различия в конструкции и, соответственно, в работе. Давайте рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

Приспособления дискового типа

Отличительной особенностью изделия является наличие дискового затвора. Это пластиковый или металлический элемент, размеры которого позволяют полностью перекрыть поток охлаждающей жидкости, если она начинает двигаться в обратном направлении.

Диск соединен со стальной пружиной. Он находится в сжатом состоянии, когда жидкость движется в прямом направлении. При изменении направления движения он разжимается и выводит диск из положения, тем самым закрывая трубу.

В конструкции клапана также предусмотрено уплотнение, которое позволяет запорному механизму максимально плотно фиксироваться в своем положении. Это гарантирует отсутствие утечек в функционирующем оборудовании.

Дисковые приводы широко используются при обустройстве бытовых систем отопления, поскольку обладают значительными преимуществами:

1. Компактность. Изделия имеют небольшие размеры и вес, что делает их пригодными для установки в любой системе.
2. Регулярное обслуживание устройства не требуется.
3. Стоимость устройства невысока.

Важным недостатком является то, что клапаны не подлежат ремонту. Поэтому поврежденные клапаны немедленно заменяются новыми.

Существенным недостатком дисковых заполнителей является значительное гидравлическое сопротивление. На диаграмме хорошо видно, как это происходит. Жидкость должна преодолеть препятствие в виде блокирующего диска.

Еще одним недостатком является высокое гидравлическое сопротивление, которое представляет собой устройство. Для некоторых систем, таких как геотермальный тепловой насос, это может иметь решающее значение. Со временем тарельчатый клапан покрывается слоем минеральных отложений, что приводит к выходу устройства из строя.

Стандартные дисковые клапаны создают некоторую ударную нагрузку в закрытом состоянии. На их работу и состояние это не влияет, но в системе возникает гидроудар. Это нежелательно для системы.

Дисковые затворы с дополнительным механизмом для максимально мягкого закрытия отверстия лишены этого недостатка. Их стоимость выше, чем у стандартных аналогов.

Шаровые обратные клапаны

В этом типе устройств в качестве затвора используется металлический шар. Он изготавливается из алюминия, стали и других металлов. Для продления срока службы элемент покрывается слоем резины.

Этот клапан работает следующим образом: когда теплоноситель движется через корпус устройства в нужном направлении, он поднимает шар, который перемещается в верхнюю камеру клапана.

Шаровой кран имеет минимальное гидравлическое сопротивление и поэтому широко используется в различных системах отопления. Еще одним преимуществом является длительный срок службы.

Как только направление потока меняется на противоположное или поток останавливается, шар немедленно опускается и герметизирует трубу. Таким образом, движение жидкости в обратном направлении становится невозможным.

Преимуществами этих клапанов являются

• надежность - конструкция не содержит фрикционных и подвижных систем, что значительно снижает вероятность поломки и позволяет работать в любом положении;
• низкое гидравлическое сопротивление.
• простота обслуживания - верхняя часть корпуса клапана оснащена съемной крышкой, которая обеспечивает легкий доступ к внутренней части конструкции;

Принимая во внимание недостатки, стоит отметить довольно большой рабочий диаметр. По этой причине их невозможно использовать в бытовых трубопроводах с малым сечением.

Шаровые краны капризны при установке, что обусловлено их конструктивными особенностями. При горизонтальной установке они должны быть установлены крышкой вверх, иначе клапан не сможет подняться, чтобы дать воде течь. По этой же причине в случае вертикальной установки необходимо следить за тем, чтобы жидкость текла строго вверх.

Шаровые краны также не будут работать должным образом в трубопроводах низкого давления. Поскольку минимальное значение, при котором поднимается шарик, закрывающий отверстие, обычно составляет 25 бар.

Лепестковая разновидность затвора

Обтуратор этого типа клапана представляет собой тонкую пластину из стали. Она крепится к конструкции шарнирно, что позволяет ей двигаться.

Двухстворчатый обратный клапан чешуйчатого типа очень надежен, выдерживает высокое давление. Но он также оказывает серьезное гидравлическое сопротивление, поскольку ось вращения лопастей расположена непосредственно в центре сквозного отверстия.

Существует два различных типа ламельных блоков. Однолопастные или ротационные оснащены одной пластиной, которая может вращаться вокруг оси.

Когда нагревательная среда течет в определенном направлении, она поднимает пластину, тем самым открывая сквозное отверстие. При изменении направления потока пластина опускается. Это можно сделать как с пружиной, так и без нее.

Двухстворчатые клапаны имеют несколько иную конструкцию. Они имеют две запорные пластины, которые установлены на поворотной оси и размещены в центре отверстия потока.

Теплоноситель, протекающий в контуре отопления, открывает обе заслонки обратного клапана, а при изменении направления потока пружины закрывают заслонки.

Преимуществами использования этих клапанов считаются

• некоторые модели гравитационных клапанов могут работать без пружин, что позволяет использовать их в гравитационных системах;
• Эти устройства стоят относительно недорого.

Недостатком является относительно высокое гидравлическое сопротивление. Это особенно актуально для двухстворчатых моделей - ось вращения находится прямо в центре сквозного отверстия, что является существенным препятствием для движущейся жидкости.

По этой причине двухстворчатые клапаны используются только в системах высокого давления.

Оборудование подъемного типа

Подъемные клапаны оснащены золотником, который свободно перемещается вокруг вертикальной оси. На выходном отверстии имеется посадочное место, в которое помещается катушка.

При подаче жидкости сила давления жидкости поднимает золотник, и он перемещается вдоль оси, открывая отверстие для потока теплоносителя. Как только давление потока снижается или направление потока изменяется, золотник опускается в седло.

Подъемный обратный клапан может быть установлен только в вертикальном положении. В противном случае давление теплоносителя будет недостаточным для подъема запорного механизма.

Преимуществами этих устройств считаются

1. Надежность. Оборудование имеет достаточно простую конструкцию, что позволяет ему работать с минимальным риском повреждения.
2. Низкая чувствительность к качеству охлаждающей жидкости.
3. Ремонтопригодность. Для этого на верхней части устройства имеется съемная крышка.

Из недостатков следует отметить ограничения по установке. Из-за особенностей конструкции они могут быть установлены только в строго вертикальном положении.

Правила выбора запорного устройства

Выбор обратного клапана, предназначенного для системы отопления, - ответственное мероприятие. Если ваши знания в этой области минимальны, лучше обратиться за помощью к эксперту. В результате новая система отопления будет функциональной и безопасной.

Обратите внимание, что все обратные клапаны, независимо от типа, отличаются способом подключения к системе трубопроводов.

Седельные обратные клапаны очень просты в установке. Однако резьбовые соединения не выдерживают высокого давления, поэтому их применение имеет ограничения.

Муфтовые устройства оснащены резьбовым соединением, поэтому их очень легко подключить к магистральному трубопроводу. Чаще всего таким соединением оснащаются глобусные клапаны, предназначенные для установки в автономных системах отопления в квартирах или частных домах. Их характерной особенностью является малый диаметр. Обычно он не превышает DN-50.

Фланцевые изделия - это конструкция, в основе которой лежит деталь, имеющая отверстия для крепежа. Они используются для подключения к основному трубопроводу. Фланцевое соединение намного прочнее резьбового.

По этой причине фланцевые клапаны широко используются в трубопроводах большого диаметра. Устройства шарового типа являются наиболее популярными.

Межфланцевые устройства предназначены для установки между двумя фланцами труб. Они легкие и компактные. Очень часто оба типа заслонок выпускаются в межфланцевом исполнении.

Можно встретить обратные клапаны, которые собираются с помощью сварки. Этот вариант можно использовать, например, в системах отопления с полипропиленовыми трубами.

Фланцевые обратные клапаны надежно монтируются на трубопроводе. Эти муфты могут выдерживать высокое давление, что делает их пригодными для использования в центральных трубопроводах.

Еще одним важным критерием выбора является материал, из которого изготовлено устройство. Это может быть нержавеющая сталь. Это лучший материал для труб диаметром менее 0,04 м.

Металл практически не подвержен коррозионным процессам и выдерживает нагрузки до 10 атм. Это позволяет клапану работать в системе безотказно и очень долго, но его стоимость довольно высока. Латунные клапаны имеют более низкую цену. Они подвержены коррозии, но этот процесс протекает очень медленно, что значительно увеличивает срок службы.

Однако их механическая прочность намного ниже, чем у нержавеющей стали. Тем не менее, они достаточно легко выдерживают нагрузки, возникающие в национальной сети. Наиболее прочные клапаны изготавливаются из чугуна - они успешно справляются с критическими значениями давления, имеют значительные габариты и внушительный вес.

Из-за особенностей производства чугун можно использовать только для корпусов размером более 40 мм. По этой причине они очень редко используются для обустройства автономных систем отопления.

Желательно, чтобы не только корпус, но и все внутренние компоненты обратного клапана были изготовлены из металла. Пластмассы менее долговечны, что может привести к преждевременному выходу деталей из строя.

Еще одно правило, о котором следует помнить при выборе обратного клапана, заключается в том, что диаметр клапана должен точно соответствовать размерам отверстия. Очень важно, чтобы рабочее давление системы не превышало максимально допустимое рабочее давление модели, выбранной производителем.

Варианты рабочих схем подключения

Существует большое разнообразие систем отопления, и не для всех из них требуется обратный клапан. Существует несколько случаев, в которых его установка необходима. Прежде всего, необходимо установить обратный клапан на каждом из отдельных контуров в замкнутом контуре, если они оснащены циркуляционными насосами.

Некоторые мастера настаивают на установке пружинного обратного клапана перед единственным циркуляционным насосом в одноконтурной системе. Они объясняют, что это защищает насосное оборудование от гидроударов.

Это никоим образом не соответствует действительности. Во-первых, установка обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдана. Во-вторых, он всегда должен быть установлен после циркуляционного насоса, иначе нет смысла использовать это устройство.

При наличии двух или более котлов в отопительном контуре неизбежны паразитные потоки. Поэтому необходимо установить обратный клапан.

В случае многоконтурных систем наличие обратного клапана является обязательным. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любой другой.

Если один из циркуляционных насосов отключен, давление в трубопроводе неизбежно изменится, и возникнет так называемый паразитный поток, который будет двигаться по малому кругу, создавая проблемы. Здесь не обойтись без использования запорной арматуры.

Аналогичная ситуация возникает при использовании косвенного водонагревателя. Это особенно актуально, если устройство имеет отдельный насос и не имеет буферного бака, водонагревателя или распределительной головки.

Также в этом случае существует высокий риск паразитного потока, что требует использования обратного клапана при установке ответвления котла.

Использование запорных клапанов также обязательно в байпасных системах. Такие схемы обычно используются при переходе от гравитационной к принудительной циркуляции.

В этом случае клапан устанавливается на байпасе параллельно циркуляционному насосному устройству. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительная эксплуатация. Однако если насос отключается из-за сбоя или поломки электропитания, система автоматически переключается на естественную циркуляцию.

Использование обратных клапанов считается обязательным для байпасных систем отопительных контуров. На рисунке показан один из возможных вариантов подключения байпаса

Это происходит следующим образом: насос перестает перекачивать теплоноситель, привод обратного клапана больше не находится под давлением и закрывается.

Затем возобновляется конвекционный поток в основной трубе. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока насос не будет активирован. В качестве альтернативы эксперты предлагают установить обратный клапан и на трубе подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, так как предотвращает слив воды из системы отопления по различным причинам.

Например, владелец открыл кран на трубе подпитки, чтобы повысить давление в системе. Если по несчастливой случайности в этот момент отключить подачу воды, теплоноситель просто выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубы. В результате в системе отопления не будет жидкости, давление в системе резко упадет, и котел отключится.

В описанных выше схемах важно использовать правильные клапаны. Для отсечения паразитных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства. Гидравлическое сопротивление последнего варианта будет ниже, что следует учитывать при выборе.

В системах отопления с естественной циркуляцией использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь можно установить только лепестковые вертлюги.

Для установки перепускного клапана лучше всего выбрать шаровой кран. Это связано с тем, что он оказывает практически нулевое сопротивление. В трубе подпитки может быть установлен тарельчатый клапан. Это должна быть модель, рассчитанная на достаточно высокое рабочее давление.

Поэтому обратный клапан не может быть установлен во всех системах отопления. Его следует использовать для всех типов байпасов и ответвлений котлов и радиаторов.

Нюансы грамотного монтажа

При установке запорной арматуры необходимо строго соблюдать несколько правил:

1. Клапан должен быть установлен строго в направлении потока теплоносителя. Во избежание ошибок на корпусе клапана должна быть нанесена стрелка, указывающая направление потока.
2. Соединения могут быть уплотнены паронитовыми прокладками при условии, что они не уменьшают диаметр отверстия. В противном случае клапан будет оказывать большее гидравлическое давление, чем запланировано.
3. Устройство должно быть установлено таким образом, чтобы другие части системы отопления не оказывали дополнительного давления на его корпус.
4. Перед обратным клапаном рекомендуется использовать грубое сито. Это предотвратит попадание твердых частиц в запорный механизм, что, в свою очередь, может привести к тому, что устройство не будет плотно закрыто. В качестве альтернативы можно использовать специальные клапаны с сетчатым фильтром.

Еще один важный момент - убедиться в том, что клапан правильно выбран перед установкой.

Например, для систем с принудительной циркуляцией подходит любой тип устройства, а для гравитационных систем - только лепестковый клапан с обратной пружиной. Теплоноситель, текущий под действием силы тяжести, не в состоянии справиться с сопротивлением пружины.

Выводы и полезное видео по теме

Видео №1. Где следует использовать обратные клапаны:

Видео №2. Как правильно выбрать запорную арматуру для гравитационной системы отопления:

Видео #3. как сделать систему отопления с обратным клапаном:

Обратный клапан является необходимым компонентом в сложных системах отопления. Обычно в одноконтурных системах в этом нет необходимости, если не установлена дополнительная труба. Однако если система осложнена подключением второго котла, бойлера или напольного отопления, без него не обойтись.

Важно правильно выбрать и установить обратный клапан. Это обеспечивает бесперебойную и долговечную работу всей системы отопления.