Варианты рабочих схем подключения
Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.
Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.
Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.
Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно
Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.
При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.
Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.
Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.
Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.
В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.
При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса
Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.
Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.
Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.
В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства
При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.
В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства
Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.
Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.
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.
Виды защитных клапанов
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.
- В местах с наибольшей вероятностью появления избыточного давления – после котлов, циркуляционных насосов, на коллекторах;
- На обратной трубе в обязательном порядке монтируется шариковый клапан отопления 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.
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.
Принцип работы воздушного клапана
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.
- 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.
Обратный клапан отопления
В гравитационных системах и в схемах отопления 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.
Принцип работы обратного клапана
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.
Разновидности обратных клапанов
Есть клапаны, устанавливаемые с помощью муфт, фланцев. Некоторые требуют специальных фитингов, сварки. Муфтовые механизмы соединяются резьбой, легко подсоединяются, такой узел используется на дисковых клапанах. Муфты используются для установки арматуры в квартире или собственном доме.
Клапаны обратного запирания отличаются конструкцией, условиями эксплуатации и назначением.
Различают затворные устройства:
- лепестковые;
- тарельчатого типа;
- шаровые разновидности.
Лепестковые
Разновидности латунных лепестковых обратных клапанов
Тонкая стальная пластина служит в качестве затвора и крепится на шарнирной конструкции, что обеспечивает подвижное положение.
Лепестковый обратный клапан для отопления выпускается двух типов:
- поворотный или одностворчатый;
- двустворчатый.
В первой разновидности присутствует одна пластина, которая крутится вокруг центральной линии. Створка приподнимается, когда теплоноситель движется в заданном направлении. Проходное отверстие закрывается опустившейся деталью на пружине при реверсном течении. Двустворчатые устройства оснащаются двумя запирающими пластинками, зафиксированными на центральной оси и находящимися в проходе отверстия.
Лепестковые виды имеют преимущества:
- в некоторых клапанах не стоят пружины, такие типы используются в естественных гравитационных системах (самотечных);
- устройства стоят недорого.
Отрицательные стороны заключаются в том, что двустворчатый тип оказывает препятствие току жидкости, поэтому применяется только в магистралях с высоким напором.
Изделия тарельчатого типа
Принцип работы тарельчатого обратного клапана в системе
Затвор выполняется в виде диска из металла или пластика. Элемент перекрывает поток жидкости, если энергоноситель меняет направление. Диск устанавливается на пружине, которая при прямом движении находится в сжатой позиции. Изменение направления ведет к распрямлению детали и перемене местоположения запирающего диска. В конструкции есть уплотнитель для плотной посадки затвора, такая деталь полностью исключает течь.
Преимущества дисковых клапанов для схем обогрева дома:
- небольшие габариты и малый вес позволяют использовать механизмы на контуры небольшого диаметра;
- прибор не требует периодического технического осмотра и ремонта;
- устройство отличается невысокой ценой.
Недостатком служит невозможность ремонта тарельчатого клапана, поэтому требуется замена. Механизм создает сопротивление потоку и не используется в схемах с геотермальными насосами. На диске откладывается солевой осадок, устройство перестает работать.
Шаровые затворы
Принцип работы шарового обратного клапана
Затворный механизм выполнен в форме шара из алюминия или других металлов. Элемент имеет покрытие из резины для увеличения срока работы. Шариковый элемент поднимается при передвижении водяного потока в правильном направлении и находится в верхней части клапана. В противоположную сторону энергоноситель не поступает, т. к. элемент опускается и перекрывает отверстие.
Достоинства шаровых клапанов:
- конструкция надежно работает, т. к. строение не предусматривает трущихся и движущихся частей;
- вверху механизма есть крышка для обследования или ремонта;
- устройство не создает гидроударов в системе при передвижении шарика.
К недостаткам относится большой диаметр, из-за которого шаровые затворы применяются в магистралях значительных диаметров, а подключение в бытовые тепловые сети не всегда уместно.
Что это такое
Мы обсуждаем несложное приспособление, пропускающее воду в одном направлении и блокирующее противоток.
Обратный клапан для систем водоснабжения и отопления конструктивно может относиться к одному из трех типов:
| Изображение | Описание |
| Пружинный: латунный или пластиковый затвор движется по отношению к седлу поступательно и снабжен возвратной пружиной. Достоинства решения — дешевизна, компактность и возможность установки в произвольном положении, недостаток же состоит в том, что этот клапан пропускает воду лишь при значительном перепаде давлений. Дело в том, что потоку воды нужно преодолеть сопротивление возвратной пружины. | |
| Шариковый: затвор представляет собой шар, движущийся в трубке. Для срабатывания установленного в горизонтальном положении шарикового клапана, нужен минимальный перепад давлений. Недостаток конструкции — в том, что этот вид арматуры можно устанавливать лишь в определенных положениях. | |
| Поворотный: затвор поднимается при протоке воды и опускается, перекрывая седло, под собственной тяжестью. Как и шариковый, поворотный клапан имеет ограничения по положению установки. |
Узнать больше об этом виде водопроводной арматуры вам поможет видео в этой статье.
Разновидности предохранительных клапанов
Если говорить о предохранителях муфтового типа, то они, как правило, изготавливаются из латуни и имеют по обеим сторонам резьбу. Функционирование такого клапана осуществляется с помощью удерживающей особый шток пружины. Оказывая на этот шток давление, он проходит внутрь, открывая проход.
В том случае, если сила на шток оказывается с обратной стороны, то блокировка усилится. Несмотря на кажущуюся простоту этого запорного оборудования, функционирует такой предохранительный клапан для отопления довольно долго, а стоимость имеет совсем небольшую.
Но есть и другой механизм, основным материалом для изготовления которого также служит латунь. Это устройство предназначено для уменьшения давления в системе. Такой обратный клапан для отопления имеет в своей конструкции пружину из нержавеющей стали и шток, изготовленный из устойчивого к высокой температуре пластика (про »
Как работает обратный клапан для отопления, виды, правила установки
Установка этого клапана в системе выполняется на участке за насосом циркуляции.
Принцип действия такого оборудования является следующим: на тарелку штока осуществляется воздействие теплоносителя, а тарелка давит на пружину, которая, в свою очередь, открывает проход. Однако в том случае, если показатель давления превышает допустимый параметр (обычно это 20 бар), то сама тарелка сжимается, доходя до штока, который, в свою очередь, открывает доступ наружу. Наибольшее допустимое значение температуры, при котором может эксплуатироваться такой обратный клапан в системе отопления, составляет 120°C.
Насос циркуляции – не единственное место, где может быть установлен перепускной клапан системы отопления. Это устройство также может монтироваться на механизмы, выполняющие функцию накопительных резервуаров, как, например, работающий от электрической сети бойлер. Принцип действия клапана в данном случае будет идентичным с той лишь разницей, что в конструкции также будет проделано специальное устройство, предназначенное для удаления воды. Весь процесс очень прост: особый флажок двигает в сторону шток, вследствие чего образуется проход.
Подобные модели характерны для канализационных систем, где требуется обеспечить защиту от обратного давления, причиной чему часто бывает таяние снега или обильные осадки. Если не принять нужные меры, уровень воды в канализации может подняться выше труб стока.
Принцип работы запорного устройства подъемного типа:
- вода оказывает давление на заслонку;
- заслонка поднимается, образуя отверстие и пропуская поток;
- при падении давления шток движется вниз, что делает невозможным возврат потока.
Такой обратный клапан для отопления схема которого не несет в себе никакой сложности, очень часто эксплуатируется на производстве и в котельных.
Главной запорной частью дискового клапана выступает диск, который по отношению к потоку располагается под прямым углом и перемещается параллельно оси. Сконструировано устройство может быть как в виде муфты, так наподобие крепления фланцевого типа. Применяется в тех системах, давление в которых является сравнительно небольшим, а теплоноситель не загрязнен никаким вредными веществами.
Можно также встретить пружинный обратный предохранительный клапан на отопление. Называется он так из-за того, что заслонка движется в первоначальное состояние благодаря давлению, обеспечиваемому спиралью. В механизмах без пружины возврат заслонки осуществляется просто под давлением веса.
Выбирая тот или иной механизм, очень важно руководствоваться степенью засоренности воды, поскольку шток может заклинить из-за излишнего загрязнения
Советы специалистов
Если назначение обратных клапанов – служить защитой элементов водопровода, необходимо устанавливать механизмы, изготовленные из латуни и других сплавов, устойчивых к коррозии. Когда речь идет об отоплении, работающем на специальном теплоносителе, исключающем появление ржавчины, можно использовать железные модели.
Специалисты рекомендуют врезать затворные элементы на расстоянии 350 мм от пола и более. Это правило распространяется на любой тип клапана. Когда система не предполагает наличие трапа, точка монтажа должна быть самой высокой по отношению к уровню водоотведения. А когда предполагается модернизация отопительной системы, клапан врезается в обратный контур перед котлом с теплообменникам.
Перед тем, как установить оборудование в многоквартирном доме, нужно учесть месторасположение водяного счетчика. Клапан устанавливается после него. Это в том случае, когда предусмотрено раздельное водоснабжение квартир. В любом случае все подключенные приборы, включая стиральную и посудомоечную машину, будут находиться в безопасности. И даже канализацию имеет смысл оснастить запорным обратным механизмом во избежание затопления сточными водами.
Виды запорных элементов
Любой обратный клапан (устаревшее название – невозвратный) выполняет простую задачу – не позволяет потоку теплоносителя менять направление, пропуская жидкость лишь в одну сторону. В схемах водяного отопления данная функция нужна не всегда и реализуется по мере необходимости.
В отопительных системах частных домов и квартир применяются следующие виды возвратных клапанов:
- лепестковые;
- тарельчатые;
- шаровые.
Промышленные модели устанавливаются в крупных котельных и на производственных объектах Разберем устройство и принцип работы каждого типа клапанов отдельно. В дальнейшем это поможет вам понять, какое изделие лучше подобрать и установить в конкретную систему отопления.
Лепестковые клапаны
Элемент, изготавливаемый из латуни либо нержавеющей стали, состоит из таких деталей:
- корпус в виде тройника с откручивающейся верхней пробкой (для обслуживания);
- дисковый затвор, закрепленный на оси посредством поворотного рычага;
- седло с уплотнением, куда прилегает диск в закрытом состоянии.
Общее устройство лепесткового обратного клапана показано на чертеже с деталировкой. Принцип работы элемента следующий: теплоноситель, движущийся в указанном направлении, отклоняет запорный диск и свободно проходит дальше по трубе. Когда направление потока воды меняется на противоположное, затвор под воздействием силы тяжести (или пружины) автоматически захлопывается и перекрывает проход.
Типовая конструкция с гравитационным затвором
Перечислим важные характеристики лепестковых обратных клапанов, устанавливаемых в системы отопления частных домов:
- диаметр внутреннего прохода – от 15 до 50 мм (1/2—2 дюйма);
- максимальное рабочее давление – 16 Бар;
- низкое гидравлическое сопротивление;
- сбоку в корпусе предусмотрен винт для разборки и настройки оси затвора;
- гравитационная версия без пружины способна функционировать только в горизонтальном положении.
Подробно конструкция и принцип работы поворотного клапана показаны на видео:
Изделия тарельчатого типа
Принцип работы тарельчатого обратного клапана понятен по его конструкции, изображенной на чертеже:
- Внутри цилиндрического латунного корпуса сделана площадка с круглым отверстием – седлом.
- С другой стороны детали выполнена перегородка, имеющая отверстие в центре.
- В отверстие перегородки вставлен шток с тарельчатым затвором на конце, оснащенным уплотнителем.
- Между перегородкой и «тарелкой» установлена пружина, прижимающая диск к седлу.
Вода, текущая в правильном направлении, преодолевает силу упругости пружины, открывает затвор и двигается дальше. В обратную сторону течение невозможно – проток моментально закрывается. Какие свойства обратного клапана важны для систем отопления:
- способность функционировать при любой ориентации корпуса в пространстве;
- рабочее давление – не менее 10 Бар, диаметры DN15 — DN100 (внутренний);
- тип соединения – муфтовое (внутренняя трубная резьба);
- изделие создает повышенное сопротивление потоку жидкости;
- уплотнение теряет герметичность в случае попадания твердых частиц, например, песка.
В инженерных сетях частных домов и квартир применяются клапаны с муфтовым присоединением
Тарельчатые запоры успешно применяются в сфере водоснабжения, например, совместно с погружными насосами. Клапан не позволяет воде из трубопроводов стекать обратно в колодец либо скважину.
Шаровые затворы
Это обратный клапан простейшей конструкции, работающий по следующему принципу:
- Внутри цилиндрического латунного корпуса помещен шарик, сделанный из резины, реже — алюминия.
- Выскочить наружу шарику не позволяют 2 перегородки с отверстиями, сделанные по краям.
- Поток теплоносителя придавливает резиновый шар к перегородке, оснащенной изнутри ребрами. Последние образуют зазор, куда свободно проходит поток воды.
- Ход теплоносителя в обратную сторону прижимает шаровой запор ко второй перемычке – седлу. Поскольку ребра отсутствуют, тело шарика полностью закрывает проходное отверстие.
Особенности шарового обратного клапана – низкая цена, малое гидравлическое сопротивление и работа без всяких пружин в любом положении, хотя предпочтительнее вертикальное. Недостаток – потеря герметичности при повышении давления до 6—7 Бар, чего не случается в индивидуальных отопительных сетях.
Чтобы ближе познакомиться с шариковым затвором, смотрите следующее видео:
Установка и регулировка кранов
При установке шаровых кранов нерегулируемого типа используются простые схемы, позволяющие свободно размещать их на полипропиленовых отводах от стояка еще до поступления в батареи. Из-за простоты конструкции монтаж этих изделий возможен собственными силами. В дополнительной регулировке такие запорные вентили не нуждаются.
Гораздо сложнее смонтировать вентильные устройства на выходе отопительных батарей, где регулировка объемов потока обязательна. Вместо шарового крана в этом случае ставится регулировочный клапан на отопление, при монтаже которого потребуется помощь специалистов. Самостоятельно сделать это удается только после внимательного изучения инструкции по установке.
В зависимости от схемы компоновки приборов и разводки труб отопления возможен подбор специального крана угловой формы, подходящего для радиаторов с декоративным покрытием
При выборе изделия внимание обращается на величину предельного давления, обычно указанного на корпусе или в паспорте изделия. Оно с небольшой погрешностью должно соответствовать давлению, развиваемому в сети отопления многоэтажного жилого дома. Желательно придерживаться следующих рекомендаций:
Желательно придерживаться следующих рекомендаций:
- Для монтажа на радиаторы следует подбирать качественные краны из толстостенной латуни, образующие соединение с накидной гайкой – американкой. Ее наличие позволит при необходимости быстро отсоединить аварийную подводку без излишних вращательных операций.
- На однотрубном стояке потребуется смонтировать байпас, устанавливаемый с небольшим смещением от основной трубы.
