Зачем нужен обратный клапан в системах отопления
Решая куда и как ставить клапан, следует в первую очередь учитывать, что его присутствие является нежелательным в любой системе. Дело в том, прибор обладает довольно высоким гидравлическим сопротивлением в диапазоне от 0,1 до 1 метра горизонтального трубопроводного участка, что соответствует показателям напора от 0,1 до 1 атмосферы (бара).
Гидросопротивление трубопровода или арматуры в магистрали зависит от скорости потока (объема прокачки), для бытовых систем стандартный диапазон скоростей движения теплового носителя — 0,5 — 1,5 м/с. При данных значениях сопротивление клапана лежит в диапазоне 0,3 — 0,4 м, что соответствует падению напора в магистрали на 0,3 — 0,4 бара.
Котловая часть
Система стандартного отопления включает в себя множество интересных компонентов, где каждый из элементов выполняет особую задачу. Один из таких составляющих — обратный клапан, что следит за потоком теплоносителя.
Во время работы, появляется гидравлическое давление, которое неравномерно распределяется по всем участкам. Это может возникать из-за разных вариантов, но самой частой причиной этих проблем являются:
- Неравномерное остывание теплоносителя.
- Ошибки при строительстве.
- Неправильная сборка системы.
Применение обратных клапанов в котловой части происходит в большинстве случаев, если два котлованы работаю параллельно. К примеру, на производстве используют один электрический и любой другой. Во время работы параллельно на определенную нагрузку на подаче или на выходе устанавливают контуры, чтобы вовремя выхода из строя одного котла, второй продолжал функционировать.
Это позволит не замыкать линии на определенном участке. Кроме того, достаточно близкое расположение позволит нормально шунтировать напорные характеристики и греть второй котел. Такие клапаны способны получать лишнюю отдачу через теплообменник и направлять выход через трубу.
Если котел будет твердотопливным, то это сделает работу «рубашки» радиатора очень сильной с отводом тепла. В котловой части хватит установить клапаны на входы и выходы при параллельной работе, чтобы не заморачиваться.
Особенности установки
Во время установки обратных клапанов в отоплении, необходимо следовать несколькими правилами:
- Установка клапана происходит по направлению теплоносителя. Чтобы избежать проблем с монтажом, на корпусе присутствует стрелка направления.
- Чтобы уплотнить клапан используют паронитовые прокладки, только учитывают, чтобы диаметр отверстия не уменьшался.
- Желательно устанавливать перед клапаном сетку для грубой очистки, чтобы мелкие частицы не попадали в механизм и не создавали повреждений.
- Клапан устанавливают так, чтобы другие компоненты не мешали ему при работе. Это позволит избавится от дополнительного давления на клапан.
Основные задачи
Водяной клапан обычно используется одновременно с поверхностными насосами при организации систем индивидуального водоснабжения.
Назначение запорной арматуры:
- Стабилизирует давление. В домах холодное и горячее водоснабжение проходит по разным трубам и из-за разницы давления холодная вода может не выдавливаться в смеситель. Это препятствует нормальной регулировке температуры. Обратный возвратный клапан стабилизирует высокое давление, позволяя настраивать температурный режим.
- Защищает трубопровод от перепадов давления и гидравлических ударов, а непосредственно водопровод — от непредвиденных ситуаций и последующего ремонта.
- Не допускает обратной циркуляции воды.
Особенности установки
Во время установки обратных клапанов в отоплении, необходимо следовать несколькими правилами:
- Установка клапана происходит по направлению теплоносителя. Чтобы избежать проблем с монтажом, на корпусе присутствует стрелка направления.
- Чтобы уплотнить клапан используют паронитовые прокладки, только учитывают, чтобы диаметр отверстия не уменьшался.
- Желательно устанавливать перед клапаном сетку для грубой очистки, чтобы мелкие частицы не попадали в механизм и не создавали повреждений.
- Клапан устанавливают так, чтобы другие компоненты не мешали ему при работе. Это позволит избавится от дополнительного давления на клапан.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!
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.
Типы регулировочных клапанов
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.
Балансировочный клапан отопления
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.
Где устанавливается аварийный клапан
Пружинный клапан в разрезе.
Исходя из предназначения изделия, можно разобраться, где монтируется клапан. Также стоит понять, что далеко не всегда возникает необходимость установки такого изделия. Если в доме стоит электрический котел . то от монтажа можно отказаться – устройство сброса не требуется для такой системы обогрева. Это обусловлено наличием автоматики, которая следит за безопасностью в подобных теплогенерирующих установках.
Наличие аварийного клапана необходимо в следующих случаях:
Монтаж устройства следует проводить на подающей трубе, сразу же после теплогенератора. Если же рассматривается не отопление, а сеть водоснабжения, то клапан в таком случае устанавливается на выходе подогретой воды в верхней точке нагревателя. Стоит понимать, что между несколькими приборами защиты категорически запрещено монтировать дополнительные запорные устройства и оснащение для регулирования.
Рекомендуется исключить разбрызгивание теплоносителя в комнате путем подсоединения отвода к аварийному клапану. Так, вода будет спускаться непосредственно в канализацию. Если же необходимо осуществлять визуальный контроль процесса, то следует провести монтаж сливной воронки, которая открывает вид на разрыв струи.
Сегодня автономное отопление в многоквартирном доме скорее норма, чем исключение.
Про альтернативные источники отопления загородного дома вы можете узнать тут .
Обратный клапан для отопления — выбор и установка
Хотя большинство обывателей имеют общее представление о назначении клапана в системе отопления, этот вид арматуры выполняет важные функции и позволяет предотвратить серьезные аварии, спровоцированные изменением тока воды из-за скачков давления или завоздушенности батарей
Общее назначение обратного клапана — пропустить поток теплоносителя в одном направлении и не дать ему двигаться обратно. Для работы не требуется электропитание или какие-либо другие условия, работают они от движения жидкостей. Ставится обратный клапан для отопления во всех позициях, где возможно возникновение противотока и паразитных контуров.
В системе отопления на несколько веток, обратный клапан ставят на обратном трубопроводе. Это не дает насосу «продавить» поток в обратном направлении.
Такие же устройства ставят в холодный и горячий водопровод. Предназначенные для отопления отличаются тем, что используются материалы, хорошо переносящие длительное воздействие повышенных температур. Если стоят резиновые прокладки, то резина используется термостойкая. Это же касается и пластиковых деталей.
Если говорить конкретно о системах отопления (СО), то обратный клапан устанавливают:
- На байпас с циркуляционным насосом в обвязку твердотопливного котла — для обеспечения работы системы в гравитационном режиме (с естественной циркуляцией). В этом случае устанавливаются модели с наименьшим сопротивлением, которые срабатывают легко и быстро — сразу при появлении потока от естественной циркуляции. Функция клапана, в данном случае, при работе насоса не пропускать теплоноситель в обход.
- На обратном трубопроводе при установке бойлера косвенного нагрева. Зачем ставят обратный клапан в этом случае? Чтобы при работе циркуляционного насоса исключить прохождение теплоносителя в обратном направлении.
- При разветвленной системе отопления (например, на несколько этажей), на каждой ветке. Эти обратные клапана не дают «тянуть» теплоноситель, если одна из веток выключена (при использовании одного циркуляционного насоса).
- На линии подпитки системы холодной водой. Тут, кроме запорного крана необходим и обратный. Так как иногда давление в водопроводе оказывается ниже, чем в системе отопления. Тогда, открывая кран чтобы подпитать систему, без обратного клапана теплоноситель «уйдет» в систему водоснабжения.
На схемах обратный клапан обозначается как два треугольника, направленных вершинами один к другому. Один из треугольников закрашен. Место установки в ветке — практически любое. Главное, чтобы он был.
Направление потока указывается на корпусе стрелкой. В этом направлении теплоноситель проходит. В обратном — перекрывается. При установке внимательно следите за стрелкой (можно еще ориентироваться на запорный элемент).
Прежде всего следует отметить, что обратные клапаны устанавливаются не «на всякий случай», а только при необходимости, если другого технического решения нет.
Это обусловлено тем, что элементы часто обладают немалым гидравлическим сопротивлением в зависимости от конструкции. Это вносит некоторые ограничения при использовании обратных клапанов для отопления с естественной циркуляцией. Причина – слишком малое давление теплоносителя в системе.
Исключением являются гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые их модели способны открывать путь теплоносителю при минимальном давлении 0.001 Бар. Невзирая на различия в конструкции, большинство изделий снабжается одной ключевой деталью – пружиной.
Она является исполнительным механизмом, закрывающим затвор при изменении нормальных условий, в этом и заключается принцип работы обратного клапана.
Усилие, затрачиваемое на преодоление упругости пружины, определяет величину гидравлического сопротивления механизма. Для схем с различными рабочими параметрами подбираются изделия, имеющие соответственную упругость и массивность пружины.
На что же воздействует пружина? Ее задача – удерживать запирающее устройство закрытым, это его нормальное состояние.
Тогда поток жидкости, протекающий с одной стороны, может преодолеть силу упругости пружины, открыть препятствие и уйти дальше по трубе.
Попытка потока изменить направление и течь в другую сторону ни к чему не приведет – запорное устройство захлопнется, опираясь на прилив в корпусе. В этом месте имеется уплотнительный элемент, делающий обратный клапан в системе отопления полностью герметичным.
Запорная арматура, предназначенная для работы в отопительных схемах, выполняется из таких материалов:
- серый чугун;
- сталь;
- латунь;
- нержавеющая сталь.
Подбор предохранительного клапана
Диаметр входного патрубка выбранного предохранительного клапана должен быть больше или равен диаметру патрубка полученного в результате расчёта.
Кроме соответствия диаметра патрубка расчётному значению рекомендуется проверять предохранительный клапан на сброс рассчитанного прироста объёма воды в результате возникновения аварийной ситуации. При этом следует учесть, что чем больше разница давлений между давлением открытия предохранительного клапана и давлением в линии сброса — тем больший объём воды выйдет через клапан.
При подборе предохранительного клапана следует, также иметь в виду, что полное открытие клапана, достигается при превышении давления в системе над давлением срабатывания на 10%, а полное закрытие — при снижении давления в системе ниже давления срабатывания на 20%. В связи с этим можно рекомендовать выбирать предохранительные клапаны с давлением срабатывания на 20 — 30% больше рабочего давления системы.
Правила установки обратного клапана
Мало осуществить оптимальный выбор модели устройства, необходимо еще и правильно его установить.
- Если на корпусе нарисована или выбита стрелка- то устанавливать его надо строго стрелкой вверх, даже несмотря на наличие возвратной пружины.
- Если глубина скважины или колодца (точнее, расстояние до зеркала воды) невелико, то обратный проходной клапан ставят непосредственно на входе в напорный аппарат.
- В случае, когда глубина скважины более 8 м, устройство лучше поставить на водозаборе, дополнив его механическим фильтром грубой очистки.
- При использовании погружного насоса затвор необходимо поставить на его выходе.
- При большом расстоянии до скважины лучше поставить два затвора-на выходе напорного устройства и на вводе в дом.
Все варианты предусмотреть невозможно, поэтому перед началом монтажа следует показать схему своей системы водоснабжения или отопления квалифицированному и опытному инженеру – сантехнику.
Регулятор расхода
Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры – это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!
Описание устройств
Обратный запорный клапан выглядит довольно просто. Внутри конструкции находятся следующие основные элементы:
- маленькая пружинка, выполняющая функцию задержки затворного механизма;
- затвор с уплотнителем — может изготавливаться из прочного пластика или стали;
- металлический корпус (как правило, разборной для удобства обслуживания), состоящий из двух резьбовых частей.
Сегодня существует большое количество запорных механизмов. С учетом конструкции устройство может быть дополнено следующими вспомогательными элементами:
- штоком;
- штифтом на шарнирах;
- шариковыми подшипниками;
- пружинами;
- эластомерами;
- дисковыми рычагами.
Правила выбора запорного устройства
Выбор обратного клапана, предназначающегося для отопительной системы, — мероприятие ответственное. Если знания в этой области минимальны, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Это гарантирует, что новая система отопления будет работоспособной и безопасной.
Нужно знать, что вне зависимости от своего типа все обратные клапаны различаются по способу подключения к трубопроводу.
Муфтовые обратные клапаны очень просты в монтаже. Однако резьбовое соединение не может выдержать большого давления, поэтому они имеют ограничения в использовании
Муфтовые устройства оборудуются соединительным резьбовым узлом, что значительно облегчает их подключение к магистрали. Чаще всего таким узлом оснащаются дисковые клапаны, предназначенные для установки в автономных отопительных системах квартиры или же частного дома. Их отличительная черта – небольшой диаметр. Чаще всего он не больше ДУ-50.
Фланцевые изделия представляют собой конструкцию, собранную на основе детали, имеющей отверстия под крепления. При помощи последних она соединяется с основным трубопроводом. Фланцевое соединение намного более прочное, чем резьбовое.
По этой причине фланцевые клапаны широко применяются при обустройстве магистралей большого диаметра. Наиболее востребованы устройства шарового типа.
Межфланцевые приборы предназначены для установки между двумя фланцами труб. Они отличаются небольшим весом и компактностью. Очень часто в межфланцевом исполнении выпускают обе разновидности клапанов лепесткового типа.
В продаже можно найти обратные клапаны, которые устанавливаются путем сварки. Такой вариант может использоваться, к примеру, при обустройстве отопления из полипропиленовых труб.
Обратные клапаны фланцевого типа надежно крепятся на трубу. Такое соединение выдерживает высокое давление, что позволяет использовать устройства в централизованных магистралях
Еще один важный критерий выбора – материал, из которого изготовлено устройство. Это может быть нержавеющая сталь. Такой вариант считается оптимальным для магистралей диаметром менее 0,04 м.
Металл практически не подвержен коррозийным процессам, способен выдержать нагрузку до 10 атм. Это позволяет клапану работать в системе безаварийно и очень долго, однако его стоимость довольно велика.
Меньшая цена у латунных затворов. Они подвержены коррозии, но этот процесс идет очень медленно, что значительно увеличивает срок эксплуатации.
Однако их механическая прочность намного ниже, чем у нержавеющей стали. Тем не менее нагрузки, возникающие в бытовой сети, они выдерживают довольно легко.
Самые прочные клапаны изготавливают из чугуна — они успешно справляются с критическими значениями давления, имеют значительные габариты и внушительную массу.
В силу особенностей производства, из чугуна могут быть изготовлены только корпуса деталей диаметром больше 40 мм. По этой причине для обустройства автономных отопительных систем они используются крайне редко.
Желательно, чтобы не только корпус, но и все внутренние элементы обратного клапана были выполнены из металла. Пластик обычно обладает меньшей прочностью, что может привести к преждевременному выходу детали из строя
Выбирая обратный клапан, нужно помнить еще об одном правиле — его диаметр должен точно соответствовать параметрам проходного отверстия.
Очень важно, чтобы рабочее давление системы не превышало максимально допустимые для эксплуатации значения, установленные производителем выбранной модели
О расчете параметров системы отопления с естественной циркуляцией для одноэтажного дома
Ввиду отсутствия в гравитационных системах отопления одноэтажного здания дополнительных механизмов, обеспечивающих стабильно высокое давление, любое из возможных нарушений при установке трубопровода может обернуться проблемами с подачей тепла. К таким нарушениям можно отнести:
- пренебрежение необходимостью в соблюдении углов наклона;
- неверный выбор труб;
- избыток поворотов при монтаже системы.
Уровень уклона при установке трубопровода для отопления частном доме регламентируется положениями СНиПов. В соответствии с ними, для каждого погонного метра необходим наклон, величиной в 1 см. Это обеспечивает нормальное продвижение теплоносителя по трубопроводу. При нарушении указанного норматива возможно завоздушивание системы и снижение общего уровня ее КПД.
О расчете давления и мощности отопления
Исходя из положений СНиП, каждый кВт тепловой мощности предназначен для обогрева площади в 10 кв.м дома. При расчете уровня мощности для регионов с жарким или холодным климатом, следует воспользоваться специальными коэффициентами. В первом случае он составит от 0,7 до 0,9, во втором – от 1,5 до 2.
Однако способ расчета, пренебрегающий высотой потолочных перекрытий, не всегда идеален. Поэтому существует еще один вариант – на основе объема помещения. В этом случае в основу расчетов ложатся показатели тепловой мощности (40 ватт) для каждого кубического метра. При этом наличие окон увеличивает полученное в итоге число на 100 ватт (для каждого окна), а двери – на 200 ватт (для каждой). При этом для одноэтажных частных домов применяется коэффициент 1,5.
Собственно, стандартный объем мощности, закладываемый в проекте частных одноэтажек, предполагает необходимость в мощности обогрева не менее чем в 50 ватт на 1 кв.м
Расчет диаметра трубы в системе с естественным оборотом
Диаметр труб в гравитационных системах рассчитывают исходя из:
- потребности здания в объеме тепловой энергии (+20%);
- определение требуемого типа материала изготовления трубы (например, диаметр трубы из стали должен составлять не менее 0,5 см);
- данных СНиП относительно отношения мощности и внутреннему диаметру трубы.
Стоит учитывать, что при выборе труб с неоправданно большим сечением могут увеличиться расходы на отопление при снижении теплоотдачи. Расчет диаметра труб для систем с самоциркуляцией предполагает выполнение еще одного простого правила, предполагающего сужение диаметра трубы на размер после каждого разветвления.
Неприятности, которые могут возникнуть
Вроде все понятно и логично: посторонние запахи в квартире — это очень неприятно. Опрокидывание тяги в частном доме не менее неприятно, но еще и опасно. В принципе, при правильно рассчитанной системе, таких явлений возникать не должно и с причинами возникновения надо бороться. Но не у всех есть возможности и ресурсы. Проще поставить обратный клапан для вентиляции. Это так, но есть нюансы, которые стоит знать.
- Установленный в вентиляционное отверстие клапан мешает естественной вентиляции. Если вы хотите, чтобы работала естественная вытяжка, надо продумать подключение так, чтобы клапана не мешали.
- Даже «тихие» клапана из пластика, при закрытии хлопают, издавая порой довольно громкие звуки. Эти хлопки тем сильнее, чем сильнее тяга. При переменном ветре они очень сильно раздражают. Так что надо будет что-то придумать, чтобы клапан был «тише».
- Некоторые вентиляторы или кухонные вытяжки имеют встроенный обратный клапан. Если штатный вас по каким-то причинам не устраивает, его надо удалить. Тогда можно ставить отдельный. Два клапана на одном канале могут «не ужиться». Вернее, вытяжной канал вряд ли будет работать.
- Для нормальной работы обратный клапан надо регулярно обслуживать — чистить, проверять, смазывать оси. С учетом того, что к нему не всегда легко подобраться — это как минимум, неудобно. Так что предусмотрите возможность доступа для чистки и ревизии.
Как видите, поставить обратный клапан на вентиляцию — не значит решить проблему раз и навсегда. Придется следить за состоянием системы и мириться с недостатками этого решения.
Монтаж вентиля
Установка данного устройства должна производиться только в двух случаях:
- при возведении нового сооружения, наличие балансировочной арматуры в котором предусмотрено проектом;
- когда появятся проблемы с распределением тепла по определённым веткам системы отопления.
Монтировать арматуру нужно таким образом, чтобы после него оставалась свободной часть трубопровода длиной не менее, чем два диаметра трубы
При установке клапана необходимо руководствоваться правилами работы с трубопроводами, но с учётом следующих нюансов:
- до балансового вентиля должен иметься прямой участок трубы длиной в 5 её диаметров, а за ним – в 2. Так будет исключена турбулентность теплоносителя;
- врезая арматуру в трубы, обязательно нужно соблюдать направление потока. Оно указывается на корпусе каждого устройства. Это правило актуально и при замене вентиля;
- попадание внутрь грязи и каких-либо посторонних предметов недопустимо;
- если используется автоматическая модель, необходимо предусмотреть наличие в непосредственной близости от неё дополнительного штуцера. При закрытом клапане он обеспечит полное заполнение контура.
Полезно знать! Как показывает практика, монтаж регулировочного клапана и профессиональная балансировка системы отопления позволяет сэкономить почти треть тепла. При этом стоимость работ даже опытных теплотехников, которым, собственно, и следует поручать их выполнение, вполне доступна кошельку нашего среднестатистического соотечественника.
Настройка автоматического балансового клапана осуществляется с помощью таблицы расхода и перепада давления, а также расходомера
Но первоначальный расчёт важно выполнить ещё на этапе проектирования системы отопления
