Защитные функции предохранительного клапана
В процессе нагревания воды в накопительном баке водонагревателя происходит увеличение ее объема. В замкнутой системе, согласно законам термодинамики, с повышением температуры вещества растет и уровень давления.
Для осуществления контроля величины температуры воды в бойлерах производители устанавливают на выпускаемые изделия терморегуляторы и термостаты. Если же данные устройства выйдут из строя, то произойдет вскипание воды в баке, что приведет к ощутимому повышению давления и еще большему разогреву жидкости.
Лавинообразное протекание описанного процесса, в конце концов, приведет к образованию трещины в стенках накопительной емкости, через которую выльется некоторая часть горячей воды. Освободившееся место тут же заполнится холодной водой, поступающей из водопроводной системы.
Это приведет к моментальному закипанию всей жидкости в баке, сопровождающемуся выделением огромного количества пара и, как следствие, взрыву емкости, распирающейся под его воздействием.
Предохранительный клапан не позволит давлению превысить допустимые значения путем сброса части жидкости в канализационную систему.
https://youtube.com/watch?v=PmFOB-1xMWY
Помимо обеспечения целостности оборудования при возникновении критических ситуаций предохранительные клапаны выполняют еще несколько важных функций, к числу которых можно отнести:
- недопущение возврата нагретой воды из бойлера обратно в водопровод;
- сглаживание скачков давления холодной воды на входе в бак водонагревателя, что предотвращает возможность возникновения гидроударов;
- сбрасывание излишков жидкости из бака в момент критического повышения показателей температуры и давления;
- предоставление возможности слива воды из накопительной емкости водонагревателя для планового проведения профилактического обслуживания и необходимого ремонта.
Клапаны, которые выпускают производители в настоящее время, могут иметь разнообразную конструкцию. В комплект вместе с основным изделием могут входить манометры, различные запорные вентили и др.
При выборе предохранительного клапана для бойлера следует учитывать тот факт, что приобретаемое устройство должно соответствовать параметрам эксплуатирующейся системы горячего водоснабжения в доме.
На схеме наглядно представлено устройство предохранительного клапана для водонагревателя (бойлера), все элементы которого снабжены указателями с надписями
Разновидность клапанов для нагревателей воды
На практике многие пользователи часто путают два термина “предохранительный” и “обратный”. Это вызвано тем, что в современных водонагревательных устройствах устанавливают один клапан для бойлера, который выполняет сразу две важные защитные функции.
Тем не менее, эти термины не являются синонимами, поскольку имеют разные принципы срабатывания: предохранительный — по высокому давлению жидкости в рабочей емкости, а обратный — препятствует противотоку нагретой жидкости из емкости в водопровод.
Обратный клапан
Это вид арматуры, пропускает воду в электроводонагревателе в одном направлении, примерно, как ниппель в мотошине. Он относится к приборам прямого срабатывания, для его функционирования источники электроэнергии либо другие внешние управляющие механизмы не требуются, открытие/закрытие конструкции совершается за счёт движения холодной воды.
Исходя из технологии выполнения закрывающего элемента – обратный клапан для бойлера классифицируются по двум видам:
- Золотникового типа, в них клапан на бойлере, исполнен в форме золотника и размещается только в горизонтальном варианте.
- Затворного типа, выполняются в форме диска и имеют вертикальную/горизонтальную установку.
Принцип действия такого клапана состоит в том, что в нормальном рабочем состоянии бойлера он всегда закрыт. Затвор закрывает проход под воздействием пружины.
В случае, когда давление на вводе в водонагреватель растет, то есть она давит на клапан с большим воздействием, чем пружина, он открывается и пропускает жидкость в накопительную емкость. Когда давление водопровода меньше чем в баке. Клапан захлопывается, не давая выходу нагретой воды в сеть ХВ.
Предохранительный клапан для бойлера
Основное предназначение предохранительного устройства — защита бойлера и подключенных к нему систем от разрыва, вызванного аварийным давлением среды.
Превышение давления возникает при высоком напоре в системе холодного водоснабжения либо при термическом расширении среды в электроводонагревателе.
Вода при Т 90 С расширяется в объеме примерно на 3 %, если ее не сбросить, то резко поднимается давление в замкнутом сосуде с последующим его разрывом.
Поэтому устанавливают защитный предохранительный клапан для бойлера с пружиной, рассчитанной на давление 6 кг, которая при более высоком давлении выполнит сброс воды из бака.
Как слить воду через клапан
Эксплуатировать узел безопасности очень удобно. Сливные мероприятия сопровождает очень характерный и достаточно громкий звук бульканья воздушных пузырьков внутри водогрейного оборудования. Предварительно нужно отключить бойлер из электросети, перекрыть холодное водоснабжение, после чего выполнить ряд несложных мероприятий:
- Подсоединение шланга или установка ёмкости под струю воды.
- Откручивание вентиля на узле безопасности для полного слива воды.
Нужно помнить, что при необходимости максимально быстро освободить весь бак водогрейного оборудования, целесообразно спустить воду посредством патрубка холодной воды, а также при помощи входных и выходных шлангов.
Читайте так же:
Срабатывание предохранительного клапана
Стоит отметить, что оба клапанных элемента, несмотря на то, что их установка выполнена в одном корпусе, работают совершенно независимо друг от друга. Клапанный предохранитель по принципу работы во многом схож с автоматическим клапаном котла. Как только давление внутри емкости возрастает выше предельных 6 бар, запорная тарелка под давлением воды перемещается, сжимает пружину и освобождает сливное отверстие. Часть воды уходит в канализацию, пока давление не выровняется до нормы.
Кроме того, предохранительный клапан для бойлера с ручкой спуска позволяет очищать емкость от скапливающихся солей и осадка. Для этого раз в пару недель нужно выполнять установку ручки или флажка в горизонтальное положение. В некоторых моделях потребуется нажать на флажок и удерживать его несколько минут. Вода через слив вымывает частицы и осадок, накопившийся в клапанном механизме.
Обратный клапан предназначен для предотвращения перетекания теплой воды из бойлера обратно в подводящую водяную магистраль. По мере расходования воды в нагревательной емкости запирающая тарелка под давлением в магистрали приподнимается и освобождает проточную часть для наполнения бойлера.
Если давление в водопроводе резко снижается или возрастает, клапанная тарелка блокирует вытекание горячей воды обратно в магистраль или гасит гидравлический удар с помощью пружины. Особенно актуальна установка предохранительного клапана для бойлера на дешевых китайских изделиях, в которых нет ни термостатов, ни тепловых электрических реле.
Без установки обратного и предохранительного клапана китайский бойлер может легко превратиться в источник опасности – обварить хозяев кипятком или залить квартиру горячей водой. Мастера — практики нередко признают, что есть смысл устанавливать предохранительный клапан даже для бойлера косвенного нагрева, на котором по умолчанию не должно быть подобных проблем. Например, ремонтные работы на системах водоснабжения практически всегда сопровождаются гидроударами и скачками давления, в этом случае бойлер подвергается жесткому испытанию, независимо от его устройства.
К чему приведет отсутствие устройства
Отсутствие предохранительного прибора, как и его неисправность, может привести к разрыву рубашки бака и течи воды из бака. Горячая вода может принести значительный ущерб отделке квартиры. Восстановить бак после этого очень проблематично и надежность водонагревателя окажется на низком уровне.
Теоретически даже возможен взрыв пара, если вода будет нагрета намного выше 100 , но для этого требуется очень мощный нагреватель.
При установке бойлера в квартире, в качестве резервного источника горячей воды, отсутствие обратного клапана, выполненного в одном корпусе с предохранительным, может привести к перетеканию горячей или холодной воды из одной системы в другую. Это создаст не только дискомфорт в пользовании, но и дополнительные денежные затраты, поскольку счетчик будет учитывать расход перетекающей воды, за который в последствии придется заплатить. Перетекание будет происходить из-за разницы в давлении между системой горячей и холодной воды. А соединены они будут через бойлер.
Впрочем, перетекание возможно и при наличии обратного клапана, если давление холодной воды выше горячей. Поэтому после бойлера следует устанавливать перекрывающий кран. При пользовании горячей водой из центральной системы, перекрывается бойлер. А при пользовании из бойлера, перекрывается входной кран по горячей воде.
Капает по ночам?
Бывает так, что клапан течёт ночью. И даже не течёт, а хлещет. И не просто хлещет, а со свистом. Народ реально пугается. Клапан тут не причём. Водонагреватель, кстати, тоже. Всему виной водоканал. Ночью водоразбор воды меньше, чем днём. А насосы водоканала качают одинаково. Вот и получается, что разница давления между днём и ночью бывает раза в полтора.
Помочь может только редуктор давления. И устанавливать его надо не перед бойлером, а на входе в квартиру. А то постоянно сталкиваюсь с таким решением — раз течёт с клапана, значит и ставить редуктор надо перед клапаном. Нет! Просто так получилось, что клапан, это единственный прибор, который может сигнализировать о проблеме. Он течёт, свистит, кричит: «Люди! Alarm! Спасите! Помогите! Давление! Ах, какое большое!» А все остальные смесители, шланги и трубочки в это время молча терпят и покорно ждут, когда наступит их разрушение. Потом раздаётся стук снизу.
Разновидности групп безопасности и принцип выбора подходящей модели
Стандартный предохранительный клапан для бойлера по исполнению может отличаться несколькими особенностями конструкции. Эти нюансы не изменяют функциональность устройства, а лишь упрощают использование и обслуживание. Чтобы правильно выбрать узел безопасности надо знать, какие бывают предохранительные клапаны для бойлеров и чем они отличаются.
Рычажные модели
Самый распространенный тип стандартного узла безопасности – модель с рычажком. Такой механизм можно привести в действие вручную, что удобно при проверке или сливе воды из бака бойлера. Делают это так:
- горизонтально расположенный рычаг устанавливают вертикально;
- прямое соединение со штоком приводит в действие пружинный механизм;
- пластинка предохранительного клапана принудительно открывает отверстие и из штуцера начинает течь вода.
Даже если не требуется полное опустошение бака, контрольный слив выполняют ежемесячно для проверки работоспособности узла безопасности.
Различаются изделия конструкцией рычажка и штуцером для сброса воды. Если имеется возможность, то лучше выбрать модель с зафиксированным к корпусу флажком. Крепление выполнено болтом, препятствующим ручное открывание рычажка детьми. Изделие имеет удобную форму штуцера в виде елочки с тремя нарезками, что обеспечивает надежную фиксацию шланга.
Более дешевая модель не имеет фиксации флажка. Рычажок можно случайно зацепить рукой и начнется ненужный слив воды. Штуцер короткий, всего с одним кольцом нарезки. Фиксировать шланг на такой выступ неудобно и при сильном давлении его может сорвать.
Модели без рычага
Предохранительные клапана без рычага – самый дешевый и неудобный вариант. Такие модели часто идут комплектом с водонагревателем. Опытные сантехники их просто выбрасывают. Работают узлы аналогично рычажным моделям, только нет возможности вручную выполнять контрольный слив или опустошение бака бойлера.
Модели без рычага бывают двух исполнений: с крышкой на конце корпуса и глухие. Первый вариант более удобен. При засорении крышку можно открутить для очистки механизма. Глухую модель нельзя проверить на работоспособность и очистить от накипи. Штуцера сброса жидкости у обоих клапанов короткие с одним кольцом нарезки.
Узлы безопасности для больших водонагревателей
На водонагреватели с объемом накопительного бака от 100 л ставят усовершенствованные предохранительные клапана. Работают они аналогичным образом, только дополнительно комплектуются шаровым краном для принудительного слива, а также манометром.
Особое внимание стоит обратить на штуцер отвода жидкости. Он резьбовой. Надежное крепление предотвращает срыв шланга сильным давлением и избавляет от неудобного пользования хомутом
Надежное крепление предотвращает срыв шланга сильным давлением и избавляет от неудобного пользования хомутом.
Модели оригинального исполнения
Для любителей эстетики и комфорта производители предлагают узлы безопасности в оригинальном исполнении. Изделие комплектуют манометром, наносят хромированное покрытие, придают элегантную форму. Выглядят изделия красиво, но стоимость их высокая.
Различие по маркировке корпуса
Качественные изделия на корпусе обязательно имеют маркировку. Производитель указывает максимально допустимое давление, а также направление движения воды. Вторая маркировка – это стрелка. Она помогает определить, какой стороной поставить деталь на патрубок бойлера.
На дешевых китайских моделях маркировка часто отсутствует. С направлением жидкости без стрелки разобраться можно. Пластинка обратного клапана должна открываться вверх по отношению к патрубку бойлера, чтобы внутрь бака поступала вода из водопровода. А вот с допустимым давлением без маркировки определиться не получится. При несоответствии показателя узел безопасности постоянно будет течь или, вообще, не сработает в аварийной ситуации.
Другие типы клапанов
Когда пытаются сэкономить на группе безопасности, на водонагреватель пытаются установить подрывной клапан, предназначенный для системы отопления. По функциональности узлы схожи, но есть один нюанс. Подрывной клапан не способен понемногу стравливать жидкость. Механизм сработает, когда избыток давления достигнет критической отметки. Подрывным клапаном можно только стравить всю воду из бака при аварии.
Отдельно стоит рассмотреть установку только обратного клапана. Механизм этого узла наоборот запирает воду внутри бака, не давая ей стечь в трубопровод. При избытке давления рабочая пластина со штоком не способна сработать в обратную сторону, что приведет к разрыву бака.
Поломки, их причины и устранение
Чтобы уменьшить давление в водопроводе, ставится понижающий редуктор
Есть два варианта поломки: вода протекает все время либо перестает течь совсем
При обнаружении любой из них важно учесть, что стравливание жидкости в процессе ее нагревания – нормальное явление, так системе и положено работать. Ее допускается спускать при неработающем бойлере
К примеру, клапанный механизм рассчитан на 6 Бар, а давление непосредственно в водопроводе – 7 бар. Пока оно не понизится, вода будет понемногу стравливаться. Если ситуация повторяется, потребуется поменять его или установить редуктор на вводе в квартиру или в дом.
Конструкция и принцип действия устройства
Для начала детально разберем устройство и принцип функционирования предохранительного клапана.
Устройство предохранительной арматуры
Предохранительный клапан, как и остальные виды арматуры, отличается простой конструкцией и представляет собой сочетание двух пружинных механизмов, заключенных в общем металлическом корпусе.
Принципиального различия между латунными и стальными изделиями нет, но латунь чуть дороже и служит, по отзывам, дольше. Пружины внутри корпуса изготовлены из хромированной стали.
Схема, на которой хорошо видно внутреннее содержимое клапана. В трубу врезается часть, препятствующая обратному потоку воды, а перпендикулярно расположен предохранительный модуль с подвижным носиком
Принцип работы приспособления
Оба цилиндра, расположенные перпендикулярно, имеют схожую конструкцию, но различное назначение. Деталь, расположенная по ходу воды, внутри имеет пружинку и «тарелку» с уплотнительным кольцом.
Пружина удерживает механизм в закрытом виде и не дает жидкости вернуться в трубопровод. Концевые части цилиндра оснащены резьбой «папа-мама» для врезки в систему ХВС и подсоединения к штуцеру бойлера.
Внутри второго цилиндра установлена более мощная пружина, которая находится в нейтральном состоянии даже при небольшом повышении показателя давления.
Если в магистрали происходит резкое возрастание давления выше нормы, то пружина срабатывает и открывает отверстие для выброса жидкости. Наружный конец цилиндра прикрыт заглушкой, винтом или рычажным устройством.
Внешний вид предохранительного клапана с пластиковым рычажком: 2 – резьба для врезки в сеть ХВС, 3 – резьба для подключения к бойлеру, 8 – мини-патрубок для вывода жидкости, 9 – рычаг для принудительного открывания
Желтым маркером на рисунке обведена область, на которой выбивают маркировку. Она обозначает предельный номинал давления, при котором срабатывает клапан. Давление указано в МПа, но его легко перевести в атмосферы: 0,7 МПа = 7 атм.
Также на корпусе изображена стрелка, указывающая направление, в котором движется вода из системы ХВС в нагревательный бак.
Хотя через отверстие в клапане сливать воду удобно, специалисты рекомендуют не применять ручное управление слишком часто.
Пользоваться рычагом принудительного открывания клапана необходимо как можно реже, а для профилактики или ремонта сливать воду можно и другим способом, например, откручиванием патрубков подачи воды.
Почему недостаточно монтажа обратного клапана?
Предохранительное устройство является комплектующим элементом, поэтому искать в магазинах и подбирать запчасть для монтажа нового водонагревателя не нужно. Но при переносе деталь может потеряться.
Видимо, именно поэтому некоторые умельцы, устанавливающие б/у бойлера, вместо предохранительной модели врезают типовой обратный клапан, что строжайше запрещено инструкцией.
Такая обвязка является неправильной. Для слива воды сделан горизонтальный отвод с запорным вентилем, а ниже этого узла подключен обратный клапан без предохранительного механизма
Любой, кто начинает эксплуатировать бойлер с неправильной обвязкой, рискует не только оборудованием, но и жизнью людей. Уравновешенное термодинамическое действие при нагреве воды может выйти из-под контроля, и тогда обычный водонагреватель превращается в настоящее взрывное устройство.
Давление, увеличенное до 5-6 атмосфер, повышает температуру воды внутри бака до критической точки кипения, а затем еще выше. Накапливается огромное количество пара и происходит взрыв.
Последствия взрыва бытового водонагревателя в городской квартире. Результатом неправильной обвязки бойлера стали выбитые двери и разрушенные стены не только у владельцев техники, но и у соседей
При использовании стандартного предохранительного клапана для домашнего водонагревателя все иначе: при достижении критического уровня давления пружина в устройстве сжимается и выпускает наружу часть жидкости.
Благодаря этому давление внутри системы уравновешивается и оборудование продолжает нагрев в обычном режиме. По этой причине установка предохранителя обязательна и регламентирована требованиями монтажа.
Таким образом, устройство безопасности выполняет ряд функций, важных для нормальной эксплуатации бойлера.
Производители бойлеров настоятельно рекомендуют профессиональный монтаж водонагревателей. Если это невозможно, то все действия по установке должны происходить строго по инструкции, с соблюдением всех норм и обязательной установкой предохранительного модуля.
Установка других клапанов
Бывают случаи, когда вместо заводской системы предохранения от скачков давления на резервуар нагревателя устанавливают подрывной клапан. Он предназначен в первую очередь для аварийного удаления жидкости в систему отопления. Хотя их функционал во многом сходится, основной принцип срабатывания в корне отличается.
Клапан подрывного типа выполняет свои функции только во время аварии. Он нужен для экстренного удаления всей воды из бака. Для периодического стравливания маленьких порций жидкости он не предназначен. Учитывая все это, не стоит ждать корректного функционирования от подобной поделки.
Другой пример – монтирование только клапана обратного типа. Его механизм не позволит стекать жидкости при пониженном давлении в системе, однако от резких скачков в резервуаре он спасти не сможет. Как показывает практика, подобная сборка тоже не функциональна.
Схема всех составляющих безопасной эксплуатации водонагревателя
Как проверить исправность?
Проверить исправность можно, включив водонагреватель (кран с горячей водой при этом не открывать) ждать полного нагрева воды до предельно возможной температуры. Спустя время из предохраняющего защитного механизма должна капать лишняя вода.
Клапан не сработает, если:
- неисправен кран горячего водоснабжения (давление будет сбрасываться через него);
- термостат установлен на 30-40⁰ С (вода не будет прогреваться до той степени, чтобы напор внутри резервуарной емкости достигло допустимой отметки);
- рабочее давление клапанного устройства защиты высокое, не соответствует производительной мощности водонагревательного оборудования (максимально допустимое давление в емкостном резервуаре не будет достаточным, чтобы сработал предохраняющий клапанный механизм. Может иметь опасные последствия).
Вода из клапанного устройства должна периодически отводиться. Если этого не происходит и все перечисленные случаи исключены, неисправен сам предохранитель. Его нужно заменить на новый, предварительно проверив его работоспособность.
Предохранительный механизм должен устанавливаться на водонагревательном оборудовании для обеспечения долгой, бесперебойной, безопасной работы устройства. Следует выбирать наиболее подходящий по всем конструктивным и функциональным параметрам вариант, иначе его деятельность будет неэффективной, и даже опасной. При этом необходимо периодически проводить проверку его исправности, примерно один раз в месяц. При обнаружении неисправности нужно заменить неработающий клапан на новый.
Очень опасно его самостоятельное усовершенствование, замена обратным клапанным механизмом. Это приведет к неприятным последствиям, из-за которых, вполне вероятно, придется заменить приобретенный водонагреватель новым.
Для чего нужен
Когда вода нагревается, она расширяется и увеличивается в объеме, а давление, соответственно, повышается. Если оно превысит уровень прочности бойлера, то он попросту взорвется. Для того, чтобы этого не произошло, устанавливается предохранительный клапан. Он не позволяет давлению внутри нагревателя подниматься выше нормы.
Помимо защиты от возможной аварии, клапан выполняет следующие функции:
- не позволяет тёплой воде возвращаться из бака в водопровод;
- защищает от гидроударов ;
- если произойдет отключение водоснабжения, не нужно будет заново заполнять емкость водой.
Если вы думаете, что ваше устройство защитит терморегулятор, то вы заблуждаетесь. Они осуществляют контроль за степенью нагрева воды и не позволяют ей закипать. Однако, как и любой другой прибор, они могут выйти из строя, в результате чего, последствия будут необратимы. Поэтому не стоит рисковать.
Установка и регулировка клапана
Установка предохранительного клапана на бойлер довольно простая. Придерживайтесь следующих рекомендаций:
- Изделие монтируется на входной патрубок нагревателя.
- Во время установки учитывайте направление движения воды. Многие клапаны на корпусе имеют обозначение, которое позволяет оценить направление. Стрелка должна быть направлена в сторону бойлера.
- Если модель имеет внутренний установочный ограничитель, то ее накручивают до упора. Если ограничителя нет, то во время закручивания делают не больше четырех оборотов.
- Перед накручиванием на резьбу наматывается фум-лента или льняная пакля.
- После установки изделия на нагреватель осмотрите его со стороны подачи холодной воды. В отверстие должно просматриваться седло обратного клапана. При нажатии на него тупым предметом створка подается вперед, после отпуска возвращается назад. Если створка не двигается, то установка выполнена неправильно.
На проверку работоспособности уйдет несколько часов. В это время запрещено открывать краны горячей воды.
Она выполняется в таком порядке:
- После подключения агрегата и заполнения водой выберите на панели управления температуру в пределах 80 градусов.
- Когда температура жидкости в агрегате достигнет указанного значения, из штуцера будет капать или понемногу стекать вода. Если этого не случилось, ждите отключения водонагревателя термостатом.
- После этого повысьте температурный предел, учитывая возможности модели.
- Теперь вода из штуцера должна закапать. Если этого опять не произошло, проверьте клапан в ремонтной мастерской или замените его.
- После проверки на штуцер исправно работающего устройства наденьте гибкий шланг и зафиксируйте хомутом. Второй конец шланга отведите в канализационную систему.
- На термостате установите температуру 60-65 градусов.
