Предохранительный клапан для водонагревателя

Предохранительный клапан для водонагревателя

Нагревательные баки должны отвечать эксплуатационным требованиям. Клапан сброса избыточного давления воды для водонагревателя обеспечивает безопасную работу оборудования.

Данная деталь обязательно должна быть установлена на каждом водонагревателе. При ее отсутствии во время нагрева постоянно будет происходить отток жидкости в подающий водопровод. Что влечет за собой не нормируемый расход воды и электрической энергии.

При недостатке давления в системе, бак не будет наполняться стабильно. При нагреве в данном случае ТЭНы в баке будут греть воздух, что спровоцирует перегорание деталей и пожар. На современных моделях предусмотрены приборы автоматики, предотвращающие подобные ситуации, но, как показывает практика, они тоже могут выйти из строя.

По достижении температуры кипения происходит увеличение объема воды (согласно уравнению Менделеева-Клапейрона). Нагревательный бак является емкостью с постоянным объемом, поэтому при росте давления точка кипения воды увеличивается (т.е. происходит перегрев жидкости). При открытии кранов смесителей или образованию трещин в системе, происходит падение давления и, соответственно, температуры (точки кипения). Что влечет за собой моментальное парообразование и взрыв нагревательного бака.

Установка терморегулятора не дает гарантий отсутствия аварийных ситуаций.

Назначение обратного клапана:

• Предотвращение обратного оттока воды из водонагревателя.
• Стабилизация рабочего давления в системе подогрева воды.
• Предотвращение гидроударов.
• Сброс лишней воды из емкости при нагревании.
• При наличии рычага, обратный клапан можно использовать для слива воды во время техобслуживания и ремонтов.

Устройство

Предохранительный клапан состоит из нескольких узлов:

• Основной цилиндр. В нем размещен тарельчатый клапан и удерживающая его пружина. Детали обеспечивают стабильное движение воды только в одном направлении.
• Второй цилиндр. В нем расположен сливной патрубок, тарельчатый клапан и усиленная пружина.
  Подключение к трубопроводу – резьбовое.

Принцип работы и зачем нужен

Внешне клапан похож на тройник, но на месте подачи воды установлен запорный механизм, а на месте ответвления расположено дренажное отверстие.

При равномерно распределенном давлении в системе клапан запирается и предотвращает слив из трубы подачи холодной воды обратно водопровод.

При открытии вентилей на смесителях возникают перепады давления в трубопроводе, открывается клапан и вода поступает в водогрейный бак.

При превышении критического давления в баке отжимается вторая пружина на дренажном отверстии и происходит слив лишней жидкости из нагревательной емкости. Отвод воды продолжается до стабилизации давления в трубопроводах.

Для повышения эстетики комнаты и слива избытка воды на дренажное отверстие надевается прозрачная шланга, второй конец которой заходит в отверстие сливного бачка унитаза.

Принцип работы клапана

Выбор клапана для бойлера

Надежные производители комплектуют водонагреватели предохранительными клапанами необходимых параметров.

В случаях замены клапан необходимо вбирать самостоятельно. Практически все водопроводные трубы в домах и квартирах имеют резьбу ½ дюйма, поэтому главным критерием выбора является рабочее давление.

Если защитное устройство рассчитано на большее давление, то при его установке могут возникнуть аварийные ситуации (разрыв бака, срыв труб и др.). Если установить деталь меньшего давления, чем в бойлере, из клапана постоянно будет вытекать жидкость.

Установка

Поставщики, как правило, комплектуют бойлеры предохранительными клапанами. При самостоятельном монтаже необходимо удостовериться в работоспособности устройства.

В паспорте водонагревателя прописано, в какую сторону необходимо провернуть клапан во время проверки. Если изделие приобретается отдельно, необходимую информацию можно получить у консультанта. В нормально работающем устройстве при прокрутке ручки начинает вытекать вода.

Закрепление следует выполнять после крана холодной воды под баком. Необходимо предусмотреть место для сливного отверстия.

Схема установки и подключения предохранительного клапана

Установка узла происходит при пустом водогрейном баке. Если это замена, то воду все равно необходимо слить из системы. Бак должен быть отключен от бытовой электросети.

Запорное устройство должно быть доступно для обслуживания. Размещать арматуру можно на расстоянии до 2м до самого бойлера, причем между клапаном и входным отверстием бака не должно быть дополнительных узлов.

Без опыта работы с сантехническим оборудованием необходимо обратиться к специалистам для установки предохранительных клапанов.

Почему течет и пути решения проблем

При неисправностях предохранительного клапана происходит сбой всей системы подогрева воды. В некоторых случаях избыточное давление может привести к взрыву водонагревательного бака.

При обнаружении неисправности в водопроводе, незамедлительно необходимо ее устранить. В противном случае могут поломаться смежные компоненты водонагревателя.

Своевременная замена обратного клапана обходится в несколько раз дешевле, чем более масштабные поломки.

1. Износ внутренних поверхностей

2. Заводской брак

3. Неправильная установка

4. Механические повреждения

5. Несоответствие рабочего давления клапана давлению бака

Постоянная сухость дренажного отверстия обратного клапана также говорит об одной из неполадок в системе:

• Грязь и накипь на стенках трубы подачи холодной воды.
• Засорение или заклинивание детали.

Обратный предохранительный клапан – самая важная и дорогостоящая деталь системы подогрева воды. Следует регулярно производить осмотр и проверку работоспособности клапана, т.к. от этого зависит срок эксплуатации и безопасность домочадцев.

Выбрать и установить предохранительный клапан для бойлера

Установка водонагревателя в квартире или загородном доме позволяет решить проблемы горячего водоснабжения, в том числе и в период планового или внепланового отключения. Бойлер может быть установлен своими силами или при помощи специалистов. При самостоятельном подключении важно учитывать все правила безопасного использования. Одним из видов такого оборудования является предохранительный клапан для бойлера. По каким параметрам производится выбор оборудования и что требуется учитывать при его монтаже, читайте далее.

Устройство, обеспечивающее безопасность работы бойлера

Устройство и предназначение предохранительного клапана

Предохранительный или обратный клапан для бойлера представляет собой металлический (чаще всего латунный) корпус, дополненный рукояткой для принудительного сброса избыточного давления и штуцером для сброса излишней воды, внутри которого размещаются:

• пружина, предназначенная для функционирования предохранительного клапана;
• пружина, предназначенная для работоспособности обратного клапана;
• запорные элементы, приводимые в действие соответствующими пружинами;
• уплотнительные прокладки, исключающие возможность протекания оборудования.

Внутреннее устройство оборудования для защиты бойлера

Устройство с дополнительным оборудованием

Как работает клапан? Его основными функциями являются:

• защита бойлера от избыточного давления трубопроводной системы и гидроударов. При повышении номинального параметра пружина открывает проход воде к штуцеру, через который и удаляется лишняя жидкость.

Когда давление в системе сравнивается с номинальными показателями, пружина возвращается в исходное положение, перекрывая штуцер;

Порядок работы при избыточном давлении

• защита бойлера от перегрева в результате отсутствия воды. Принцип работы клапана в данной ситуации следующий: при нормальной работе система заполняется водой по мере необходимости.

Если давление в водопроводной магистрали падает, и вода не поступает в водонагреватель, то зажимается пружина обратного клапана, что препятствует прохождению жидкости в обратном порядке.

Принцип действия обратного клапана для бойлера

Выбор клапана

Если капает клапан водонагревателя, обнаружена трещина на его корпусе, течет сбросный клапан или устройство отсутствует в комплекте водонагревателя, то необходимо правильно подобрать новое оборудование.

Основными параметрами, учитываемыми при выборе, являются:

• диаметр патрубков и параметры резьбы. Устройство подбирается в соответствии с размерами подводящих труб и соединительных элементов водонагревателя.

Стандартные размеры 1/2″, 3/4″, 1 1/2″ и так далее. Если диаметр или резьба не будут соответствовать магистрали и бойлеру, то потребуется монтаж дополнительных переходников, что снизит герметичность системы;

• предельное давление. Данный параметр зависит от мощности и модели водонагревателя и указывается в сопроводительной документации. Номинальное давление, как правило, указывается непосредственно на корпусе оборудования.

Показатель давления на корпусе

Монтаж клапана

Установка оборудования своими руками включает в себя три основных этапа:

1. подготовка к монтажу;
2. крепление устройства;
3. проверка работоспособности оборудования.

Подготовительный этап

На начальной стадии необходимо решить два вопроса:

1. куда ставится клапан сброса давления;
2. что потребуется для выполнения монтажных работ.

Профессиональные мастера рекомендуют производить монтаж защитного оборудования непосредственно на патрубок бойлера, предназначенный для подачи холодной воды. Для удобства использования можно произвести соединение через дополнительный фитинг – удлинитель, что позволит опустить клапан на 2 – 3 см.

Вторая часть оборудования соединяется с центральной магистралью. В обвязку также могут быть включены шаровый кран, фильтр грубой очистки, редуктор давления и так далее.

Схема подключения водонагревателя

Для самостоятельного выполнения установки потребуется подготовить:

• любой герметизирующий материал. Чаще всего применяются льняная нить, нить Тангит Унилок, ФУМ-лента и так далее;
• разводной или гаечный ключ;
• гибкая трубка для соединения штуцера с канализационной сетью помещения.

Установка оборудования

Монтажные работы выполняются в следующем порядке:

1. отключение бойлера и полный слив воды из водонагревательного оборудования. Данный этап пропускается, если производится первичное подключение водонагревателя к системе водоснабжения;
2. герметизация резьбы выбранным материалом;
3. установка защитного оборудования.

Размещение и крепление защитного клапана для бойлера

1. фиксация защитного клапана. Крепление устройства производится на 3 – 4 полных оборота, если оно не оснащено установочным ограничителем, и до упора при наличии дополнительного устройства.

Проверить правильность установки можно следующим способом: если заглянуть внутрь клапана с патрубка, предназначенного для соединения с трубопроводной магистралью, то можно увидеть седло обратного клапана.

При нажатии на седло любым неострым предметом преграда должна сдвинуться со своего места, а после опускания вернуться в исходное положение. Если седло не движется, то изделие установлено неверно;

1. штуцер, предназначенный для сброса воды, соединяется с канализацией подготовленной пластиковой трубкой.

Проверка оборудования

Как проверить предохранительный клапан? Работа выполняется в следующей последовательности:

1. бойлер заполняется водой и термодатчик устанавливается на температуру 80°С;
2. при нагревании воды ближе к заданному параметру из штуцера должна появляться вода в виде капелек или струйки;
3. если жидкость отсутствует до полного отключения термостата, то защитный клапан подлежит замене.

При замене клапана важно слить воду из бойлера и разобрать оборудование. Как слить воду, если клапан без ручки? Проблема решается полным демонтажем оборудования.

Как разобрать клапан? Устройство снимается при помощи разводного (гаечного ключа). Все работы по демонтажу устройства должны производиться только после полного отключения водонагревателя от сети.

Зачем требуется предохранительный клапан и как производится установка оборудования, смотрите на видео выше.

Для чего необходим предохранительный клапан

Предохранительный клапан, входящий в комплект поставки любого накопительного водонагревателя, является неотъемлемым элементом группы безопасности данного прибора. Эксплуатировать водонагреватель без него запрещено производителем, да и попросту небезопасно. У любого водонагревателя есть рабочее давление воды, имеющее как минимальный порог (минимально необходимое давление для нормальной работы прибора), так и максимальный порог (превышение которого может повредить прибор). Максимальный порог, в свою очередь, складывается из двух величин:

1. Давление в магистрали водоснабжения. Это давление, с которым подается вода в прибор.
2. Давление, возникающее в емкости водонагревателя при нагреве воды.

Предохранительный клапан рассчитан на давление не большее, чем максимальное рабочее давление водонагревателя. Монтаж клапана осуществляется в соответствии с руководством по эксплуатации на конкретную модель водонагревателя. У большинства моделей водонагревателей он монтируется на патрубок подачи холодной воды и выполняет следующие функции:

• предотвращает самопроизвольный слив воды из водонагревателя при отключении подачи холодной воды в магистральной сети;
• сбрасывает избыточное давление во внутреннем баке водонагревателя;
• может использоваться для слива воды из прибора;

Теперь разберемся в данных функциях поподробней:

На рисунке выше представлен предохранительный клапан в разрезе. Одним из его элементов является механизм обратного клапана. Именно он отвечает за удержание воды в емкости ЭВН и не допускает ее обратного хода в систему водоснабжения. Соответственно при установке клапана важно не допустить повреждения этого механизма, поэтому производители рекомендуют производить закрутку на 3-3,5 оборота резьбы. В клапанах, предлагаемых нашей компанией, данная проблема решена системно, посредством ограничительной металлической площадки, дальше которой нельзя будет накрутить клапан, а значит и невозможно повредить механизм обратного клапана.

Следующим элементом по списку, но не по важности, идет механизм предохранительного клапана. Как уже было сказано ранее, для любого ЭВН есть максимальный порог давления воды, который складывается из двух показателей: давление в системе водоснабжения и давление, возникающее при расширении воды при нагреве. Когда суммарное давление начинает превышать значение максимального порога – шток начинает сжимать пружину предохранительного клапана и таким образом открывает отверстие штуцера для слива воды. Происходит сброс давления и водонагреватель продолжает работать в нормальном режиме.

Отсюда есть несколько важных моментов, на которых бы хотелось заострить Ваше внимание:

• Важно знать давление в своей системе водоснабжения, при высоком его значении вероятность постоянного срабатывания предохранительного клапана существенно возрастает. В этом случае рекомендуется установить редуктор для понижения магистрального давления в сети. Редуктор не входит в комплект поставки ЭВН и приобретается отдельно.
• Категорически запрещается ограничивать движение рукоятки принудительного сброса давления, жестко фиксируя ее в штатном положении, так как это приводит к невозможности движения штока предохранительного механизма и таким образом не позволяет сбросить избыточное давление.

Еще одна функция предохранительного клапана – слив воды из прибора. В силу своей времязатратности (это не самый быстрый процесс, особенно для больших объемов), этот способ актуален в основном в тех случаях, когда при монтаже прибора не была предусмотрена возможность быстрого слива воды. Для этого необходимо: отключить ЭВН от сети, перекрыть подачу в него холодной воды и открыть кран горячей воды на точке водозабора(смесителе). После этого, поднять рукоятку принудительного сброса воды и произвести слив через штуцер.

ВНИМАНИЕ. Предохранительный клапан не предназначен для защиты прибора от резких скачков давления в водопроводной сети. Для решения данной проблемы в систему устанавливается специальный прибор – гаситель гидроударов.

Запрещается использование накопительного водонагревателя без предохранительного клапана, или же с клапаном, давление которого превышает максимально установленное для данного прибора. В случае указанных выше нарушений, гарантийные обязательства потребителя на водонагреватель не распространяются.

Предохранительный клапан в системе водоснабжения и другие виды сантехнической арматуры

Типичный клапан имеет два патрубка — для подключения к водопроводу и дренажный. При этом дренажный патрубок может быть гладким или снабжаться резьбой.

В корпусе находится пружина с герметично перекрывающим седло нормально закрытым (то есть в отсутствие внешних воздействий находящимся в закрытом положении) клапаном. Вода давит на клапан со стороны седла.

При определенном уровне давления клапан открывается и остается открытым до момента, пока оно не упадет ниже порогового значения. Вода все это время сливается через дренажный патрубок.

Внешний вид и устройство клапана

Любопытно: большая часть недорогих клапанов не позволяет изменить заводскую настойку и срабатывает при заданном производителем давлении 1,5 — 7 кгс/см2. При этом они могут быть открыты вручную. Однако существуют и регулируемые устройства, позволяющие задать давление срабатывания в диапазоне 1-16 атмосфер.

Регулируемый клапан размером 1/2 дюйма

Что еще полезно знать об этом виде арматуры?

• Разница между клапанами одного типа (регулируемыми и нерегулируемыми) сводится в основном к различиям в диаметре и типе (наружная или внутренняя) резьбы для присоединения к трубопроводу;
• Типичная цена нерегулируемого устройства размером ДУ15 — 300-400 рублей, регулируемого — на 50-80% дороже;
• Некоторые производители предлагают модели с встроенным манометром, позволяющим визуально контролировать текущее давление в трубопроводе.

Особый случай

Так называемая группа безопасности для бойлера представляет собой два разных клапана, смонтированные в одном корпусе — предохранительный и обратный. Это устройство легко узнать по двум резьбам для присоединения к водопроводу и по стрелке на корпусе, указывающей направление протока воды.

На фото — группа безопасности для накопительного водонагревателя

Функции

Предохранительные клапаны для систем водоснабжения и отопления предотвращают рост давления выше уровня их срабатывания и защищают от повреждений трубопроводы, фитинги и прочую арматуру.

Стоит уточнить: они не применяются в системах ХВС, централизованного ГВС с подачей воды из теплотрасс и центрального отопления. Члены клуба — ГВС с приготовлением воды в накопительном водонагревателе (электрическом бойлере или косвеннике) и автономное отопление.

Контур ГВС с накопительным водонагревателем косвенного нагрева

Накопительный водонагреватель любого типа должен снабжаться обратным клапаном на входе.

Да просто потому, что без этого клапана вода выльется из бойлера при отключении и сбросе магистрального водопровода. Видите ли, его входной патрубок открывается в бак чуть выше уровня дна: такое устройство позволяет добиться расслоения воды по температуре.

Схема устройства электробойлера

Заметьте: помимо финансовых затрат, сброс воды из бака будет означать высокую вероятность выхода из стоят ТЭНов электрического бойлера.

А теперь представьте себе, что произойдет после заполнения и включения бойлера, отделенного от водопровода ХВС обратным клапаном.

• Температура воды начнет расти;
• По мере нагрева ее объем в полном соответствии с законами физики станет увеличиваться;

Рост объема при нагреве воды

• Рост объема почти несжимаемой жидкости в замкнутом пространстве бака вызовет стремительное увеличения давления.

Тут-то и приходит на помощь установленный на водоснабжение клапан предохранительный: он сбросит избыток воды в дренаж и тем самым снизит уровень давления.

Отопление

На отоплении наш герой входит в группу безопасности котла и выполняет ту же функцию, что и на ГВС: сбрасывает часть теплоносителя при опасном росте давления.

Клапан работает в паре с мембранным расширительным бачком и дублирует его функции: в штатном режиме избыток теплоносителя вмещает за счет сжатия воздуха, отделенного от воды эластичной мембраной, расширительный бак. Если давление продолжает расти вследствие неправильного расчета объема бачка или перегрева теплоносителя — срабатывает клапан.

Обвязка котла на твердом топливе

Кстати: установка расширительного бака практикуется и с бойлерами значительного объема. Она ощутимо сокращает расходы на водоснабжение: без расширительного бачка при каждом нагреве воды в 300-литровом косвеннике с 10 до 70-ти градусов по шкале Цельсия в дренаж будет сливаться 6 с небольшим литров горячей воды.

Бачок в обвязке косвенника

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

Однако: большинство ТЭНовых электрических и настенных газовых котлов комплектуются собственной группой безопасности, находящейся внутри корпуса.

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

Обслуживание

Единственный тип обслуживания, необходимый нашему герою — периодическая (ежемесячная) проверка работоспособности. Дело в том, что клапан может слипнуться с седлом, что увеличит давление срабатывания. Инструкция по проверке предельно проста: достаточно на пару секунд открыть клапан принудительно.

Кто еще

Давайте познакомимся с еще несколькими разновидностями наиболее востребованной сантехнической арматуры.

Регулировочный клапан (дроссель)

Заключение

Разумеется, наш миниатюрный обзор арматуры не претендует на полноту: мы описали лишь некоторые из наиболее востребованных видов арматуры. Узнать больше о том, зачем нужно ставить предохранительный клапан на водоснабжение, вам поможет видео в этой статье. Успехов!