Предохранительные клапаны для водонагревателей: обязательность, как работают, установка и место в обвязке бойлера

Содержание статьи:

При выключенном бойлере капает клапан
Устройство
Кто еще
Как работает такой клапан?
Защитные функции предохранительного клапана
Монтаж
Принцип работы
Поломки, причины, устранение
Принцип действия
Как слить воду через клапан?
Поломки, причины, устранение
Разновидности групп безопасности и принцип выбора подходящей модели

При выключенном бойлере капает клапан

Рассматривается ситуация, когда водонагревательное устройство не включено в сеть, идет подача воды из водопроводной системы. В это время наблюдается течь жидкости из дренажного отверстия водонагревателя. Две причины могут привести к этому процессу:

предохранительный клапан для водонагревателя вышел из строя;
избыточное давление в трубопроводе.

Чтобы уточнить причину, измеряется давление подачи холодной воды в системе. Именно превышение показателя давления, которое установлено СНиП, приводит к сбросу излишков воды.

Устройство открывается и выполняет свою главную функцию – уменьшает давление в баке. Нормативное давление, которое позволяет изделию работать без сбоя, установлено производителями в пределах 6-8 атмосфер. СНиП установило максимальное давление – в 6 атмосфер. В трубопроводе оно часто превышает норму на 2 единицы.

Клапан срабатывает и сбрасывает излишки воды в канализацию.

Устройство поломалось: износ тарелки, пружина ослабела – вот те причины, которые приводят к сбросу воды. Ситуация может развиваться по другому сценарию: под тарелку попали частицы мусора.

Поломанное изделие просто выбросить нельзя. Нужно произвести замену на новый клапан, что поможет избежать опасных аварийных ситуаций. Работающий бойлер без предохранительного механизма может стать причиной взрыва.

Устройство

Выпускаемые отечественными и зарубежными производителями предохранительный клапан для водонагревателя, устройство которого зависит от особенностей модификации, внешним видом и устройству слегка напоминает сантехнический тройник. Нижний элемент корпуса комплектующего узла системы состоит из обратного клапана, эффективно предупреждающего выход воды в условиях сниженного давления в системе горячего водоснабжения. Перпендикулярно расположенное ответвление представлено конструктивной частью, которая выпускает посредством штуцера некоторое количество воды при превышении уровня давления.

Некоторые особенности устройства предохранительного клапана для водонагревателя:

для слива без рычага нужен монтаж дополнительного крана;
корпус обладает наружной входной и внутренней выходной резьбой;
модель может оснащаться рычажком для открывания в ручном режиме;
выпускной штуцер отличается круглым патрубком с буртиком или «ёлочкой»;
на поверхности корпуса есть маркировка показателей максимального давления.

Таким образом, два простых по конструкции пружинных механизма, заключённые в общий корпус, выполненный на основе металла, помогают предупредить появление аварийных ситуаций. Такие пружины, как правило, изготавливаются с применением хромированной стали, а принципиальной разницы между латунным и стальным корпусом отсутствует, но второй, более дорогой вариант, является самым долговечным.

Кто еще

Давайте познакомимся с еще несколькими разновидностями наиболее востребованной сантехнической арматуры.

Название и фото

Описание и функции

Перекрывает воду шаровым затвором при повороте штока. Имеет только два рабочих положения — «полностью открыт» и «полностью закрыт». На голову превосходит своих предшественников — пробковые краны и винтовые вентиля — по отказоустойчивости.

Регулировочный клапан (дроссель)

Дроссель, он же — балансировочный вентиль для водоснабжения и отопления, позволяет ограничить пропускную способность трубопровода для выравнивания температуры отопительных контуров или расхода воды на ветках водопровода. Конструктивно напоминает винтовой вентиль, но с игольчатым клапаном и износостойким уплотнением штока.
Механический или электронный термостат управляет положением затвора регулировочного клапана в зависимости от температуры рабочей среды или воздуха в помещении. Затвор приходит в движении при изменении объема рабочего тела термостата (жидкости или твердого материала с высоким коэффициентом термического расширения) или при запуске сервомотора.

Механическое устройство для понижения давления воды до нормативных значений (1,5-4,5 кгс/см2). Наиболее распространенные поршневые редукторы работают за счет разницы в площади (и, соответственно, в усилии воздействия на них рабочей среды) перекрывающего воду клапана и расположенного после него по току воды поршня.

Гребенка с несколькими отводами для параллельного подключения отопительных или сантехнических приборов. Так называемая коллекторная разводка позволяет независимо друг от друга настраивать расход теплоносителя через несколько отопительных контуров. Кроме того, она выравнивает напор на сантехнических приборах при расходе воды через водоразборную арматуру одного из них.

Осуществляет грубую фильтрацию воды, задерживая крупные взвеси на нержавеющей сетке. Фильтрация особенно важна, если вы пользуетесь сантехникой с керамическими затворами: керамика скалывается при попытке закрыть заклиненный песком картридж в однорычажном смесителе или кранбуксу.

Уже знакомое нам устройство представляет собой стальной бак с разделяющей его на водяной и воздушный отсеки эластичной грушевидной мембраной. Бачок вмещает избыток расширяющейся воды при ее нагреве в замкнутом контуре.

Брат-близнец расширительного бачка, предназначенный для холодной воды. Используется в качестве резервной емкости и для стабилизации давления при работе насоса.

Ограничивает движение воды или теплоносителя одним направлением. Наиболее распространенные пружинные клапаны перекрывают воду латунным или пластиковым затвором с возвратной пружиной.

Отводит из циркуляционных систем ГВС и систем отопления воздушные пробки и образующийся при перегреве котла пар. Монтируется в верхних точках контура или после циркуляционного насоса. Работает за счет изменения уровня жидкости в рабочей камере: клапан открывается и закрывается поплавком.

Как работает такой клапан?

Предохранительный клапан бойлера выполняет функции и обратного клапана, что отражается на его конструкции. Схематично изделие можно представить как два тонкостенных цилиндра, расположенных по отношению друг к другу под прямым углом, имеющих разные размеры, наделенных общей рабочей полостью.

Если посмотреть внутрь цилиндра большего размера, то можно увидеть установленный там обратный клапан, в конструкцию которого входит тарелка, пружина и седло, выточенное в корпусе изделия. Резьба, нанесенная с обеих сторон этой части защитного прибора, позволяет присоединять его к вводному патрубку электробойлера.

Внутри цилиндра меньшего размера также содержится запорное устройство, аналогичное по конструкции описанному выше обратному клапану, и отличающееся от него лишь наличием более жесткой пружины.

В большинстве моделей предохранительных клапанов имеется функция регулировки давления открытия, производимая путем изменения степени сжатия пружины. Дренажное отверстие находится непосредственно за запирающим механизмом. К данному отверстию рекомендуют подсоединять прозрачную трубку, позволяющую наблюдать за сбрасываемой из бака водой.

Вид с трех ракурсов на конструкцию предохранительного клапана, использующегося при подключении водонагревательного оборудования накопительного типа

Действует предохранительный клапан по следующему алгоритму.

При открытом положении крана, вмонтированном на вводной магистрали, вода беспрепятственно проходит в емкость сквозь отверстие, получившееся в результате оттягивания тарелки обратного клапана от седла. При этом к дренажному отверстию поступающая жидкость доступа не имеет, потому что предохранительная пружина имеет жесткость, рассчитанную на более высокое давление по сравнению с водопроводным значением этой величины.
В момент полного заполнения бойлера происходит выравнивание уровня давления в баке и в магистрали, из-за чего обратный клапан закрывается. Увеличение температуры нагреваемой воды в накопительной емкости вызывает рост силы давления на тарелку обратного клапана, которая еще крепче прижимается к седлу. Поэтому возвратиться нагретая вода в трубы холодного водоснабжения уже не может.
Когда пользователи начинают расходовать горячую воду на бытовые нужды, давление внутри водонагревателя начинает падать и достигает значения, меньшего, чем водопроводная величина. В этот момент тарелка отжимается от седла и начинается процесс наполнения бака водой.
Если произойдет поломка терморегулятора, то начнется бесконтрольный рост температуры, который вызовет повышение давления до критического уровня. Вот тут в результате сжатия пружины предохранительного клапана появится возможность для оттока лишней жидкости через дренажное отверстие в систему канализации через прозрачный шланг.

Маленький рычаг необходим для принудительного открытия дренажного отверстия, через которое происходит сброс воды и понижение давления

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

Монтаж

Есть ли какие-то тонкости у установки предохранительного клапана своими руками?

На ГВС он монтируется перед входным патрубком бойлера и после обратного клапана (разумеется, если клапаны не объединены общим корпусом);

Клапан на входе бойлера

На отоплении включающая предохранительный клапан группа безопасности стоит на минимальном расстоянии от выходного патрубка котла — там, где в первую очередь начинает расти давление при перегреве теплоносителя;

Группа безопасности смонтирована на минимальном расстоянии от выходного патрубка котла

Предохранительный клапан в корпусе газового котла

Для герметизации резьбы на подключении к водопроводу можно использовать любую термостойкую подмотку — лен с краской или герметиком, ленту ФУМ или полиэстеровую нить с силиконом (к примеру, Тангит Унилок);

Материалы для подмотки трубных резьб

Дренажный патрубок направляется в отвод внутренней канализации или любой подключенный к ней сантехнический прибор. При необходимости дренаж наращивается трубкой.

Дренаж соединяется с канализацией или направляется в ближайший сантехприбор

Принцип работы

Как показывает практика, предохранительный клапан для водонагревателя, работа которого обеспечивает эксплуатационную безопасность водогрейной техники, имеет достаточно простой и интуитивно понятный принцип работы. Элемент, расположенный в корпусе по ходу движения воды, отличается наличием пружинного механизма и особой «тарелочной части» с уплотнителем. Пружинный механизм удерживается в перекрытом состоянии, а наружная часть цилиндра оснащается заглушкой или другим видом устройства.

Соответственно по принципу работы различаются:

пружинный предохранительный клапан;
рычажный (рычажно-грузовой) вариант;
импульсный (магнитно-пружинный) вариант;
устройство с мембранами разрушающегося типа.

Всё бытовое водогрейное оборудование оснащается только первым вариантом комплектующих элементов, обеспечивающих сбросной, сливной и спускной защитный функционал. Если уровень давления внутри бака меньше показателя в трубной системе, то открытие крана сопровождается отжимом пластины. В условиях нормальных показателей пружинным механизмом зажимается пластина и предотвращается движение жидкости.

Поломки, причины, устранение

В принципе, предохранительный клапан для водонагревателя имеет только две поломки: из него или часто течет вода или не течет совсем.

В первую очередь надо сказать, что стравливание воды при нагреве — это норма. Именно так должна работать система. Может стравливаться вода и при отключенном бойлере, если давление в трубах подачи холодной воды будет выше, чем предел срабатывания клапана. Например, клапан на 6 Бар, а в водопроводе 7 бар. Пока давление не упадет, вода будет стравливаться. Если такая ситуация повторяется часто, необходима установка редуктора, и лучше всего на воде в квартиру или в дом, но есть компактные модели редукторов, которые можно установить на входе в бойлер.

Как проверить исправность клапана? Если есть рычажок аварийного сброса это сделать просто. Пи выключенном бойлере надо несколько раз поднять рычаг, спустив избыточное давление. После этого капель прекращается и не возобновляется до тех пор, пока начнется нагрев.

Если вода продолжает стекать, возможно, засорилась пружина. Если модель обслуживаемая, устройство разбирается, чистится, после чего ставится на место. Если модель не разборная — надо только купить новый клапан и поставить.

Постоянно капающая вода — это неприятно и «бьет» по кошельку, но не опасно. Намного хуже, если при нагреве воды у вас ни разу не появилась вода в патрубке. Причина — засорился клапан или забился штуцер вывода. Проверяете оба варианта. Не помогло — меняете клапан.

Источник

Принцип действия

В применении к бойлерам, более корректно говорить о системе предохранителей, ведь их в агрегате два. Они заключены в латунный корпус, имеющий Т-образную конфигурацию. В нижней части поставлен обратный клапан, а в ответвлении, под углом 90°, имеется еще один предохранитель. Последний обеспечивает выпуск жидкости.

ПК называют еще обратным, из-за того, что он предотвращает утечку жидкости во время нештатных ситуаций и спасает ТЭН от перегорания при выключении водоснабжения.

Принцип работы водонагревателя:

Жидкость, двигаясь по водонагревателю, оказывает давление на особую пружину, которая из-за этого сжимается, выпуская лишний теплоноситель через специальный патрубок. Когда давление спадает до нормы, пружина разжимается и клапан оказывается закрытым.
Из штуцера понемногу капает вода — это происходит, в частности, при подогреве теплоносителя и при падении давления воды в водопроводной системе. Более того, если временами наблюдают на штуцере влагу, следовательно, система исправна.
Лишнюю воду необходимо периодически сливать из бака. С этой целью на патрубок надевают шланг и стягивают его посредством металлического хомута. Если этого не сделать, трубку сорвет, так как рабочее давление в агрегате — 6-10 бар.

Трубку для штуцера берут прозрачную и армированную («елочку»). Она способна выдерживать большое давление и, благодаря ее прозрачности, можно контролировать работоспособность устройства.

Как слить воду через клапан?

Обычно вода сливается при диагностике поломок. Однако существуют и другие ситуации, когда это процедура необходима.

Дачные бойлеры. В конце дачного сезона сливать воду необходимо во избежание замерзания. Игнорирование условия приведет к разрыву бойлера в зимний период.
Авария. В данном случае потребуется освободить емкость бойлера от воды, чтобы устранить неисправности в водопроводной системе.

Некоторые установки не рассчитаны на длительное простаивание без воды. Данная информация указывается в руководстве по эксплуатации. В данном случае на выручку приходит бутылочная вода.

Используя предохранительный клапан, слив воды осуществляется более размеренно и безопасно. Чтобы освободить емкость надо выполнить ряд манипуляций.

Устройство нагрева пребывает под определенным уровнем давления, поэтому необходимо перекрыть запорный элемент впуска холодной воды. Далее следует постараться максимально выпустить воду через кран.
После того, как вода полностью уйдет, краник перекрывается. На клапане есть рычаг. Слив начнется сразу же после попадания воздуха в бак. Если водонагреватель оснащен пробкой – ее необходимо вынуть. Если технического отверстия нет – открывается дополнительный краник для вывода воды. Он располагается на патрубке.
Воздушные массы попадают внутрь, и вода сливается через носик на предохранительном клапане.

Слив – процесс долгий, но не требует больших усилий и особых навыков. Водонагреватель на 50-80 литров опустеет, примерно, спустя 1,5 – 2 часа. В случае, если в клапане имеются накопления ила, то слив воды будет длиться от 3 до 4 ч.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!

Поломки, причины, устранение

Обвязка бойлера с предохранительным клапаном и редуктором

Так выглядит редуктор — для стабилизации давления на бойлере

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.

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.

Оценка статьи: