Стандартная отопительная система включает в себя множество элементов. Каждый из них выполняет собственную задачу, в результате чего конструкция работает бесперебойно и четко. Один из таких элементов – обратный клапан для отопления, контролирующий поток теплоносителя.
Мы познакомим со всеми разновидностями обратных клапанов, применяемых в наши дни в организации отопительных контуров. В представленной нами статье детально описаны их конструктивные особенности, приведены технические характеристики. Самостоятельные мастера у нас найдут монтажные руководства и ценные советы.
Как работает данная система
Движение теплоносителя (воды) по трубам обусловлено тем, что при повышении и понижении температуры изменяется масса и плотность жидкости. Снижение массы и плотности воды происходит, когда она нагревается в котле. В это время в трубах находится уже отдавшая свое тепло более холодная вода, имеющая большую массу и плотность. При этом под действием гравитационных сил холодная вода в радиаторе замещается водой горячей.
Для того чтобы понять, как именно функционирует гравитационная система отопления, достаточно просто вспомнить курс физики. Нагретая в котле вода, являясь более легкой, свободно поднимается по трубам центрального стояка. В этот момент тяжелая холодная вода опускается в отопительный котел. Горячая вода, достигнув верхней точки, равномерно распределяется по радиаторам. В них холодная вода опускается к нижней части батареи, а после и вовсе покидает ее, потому что ее попросту «вытеснила» горячая.
В момент поступления в радиатор горячего теплоносителя происходит процесс отдачи тепла. То есть, постепенно нагреваются материалы радиатора, передавая тепло непосредственно в помещение. Далее – остывший теплоноситель вновь замещается горячим. Этот процесс непрерывен. Жидкость циркулирует до тех пор, пока идет ее нагрев – то есть, пока работает котел.
Варианты обвязки радиаторов отопления
Установка радиаторов отопления подразумевает их подключение к трубопроводам. Есть три основных способа подключения:
- седельное;
- одностороннее;
- диагональное.
Варианты подключения
В случае если радиаторы ставите и нижним подключением, выбора у вас нет. Каждый производитель жестко привязывает подачу и обратку и его рекомендации соблюдать надо неукоснительно, так как иначе тепла просто не получите. С боковым подключением вариантов больше (подробнее о них написано тут).
Обвязка при одностороннем подключении
Одностороннее подключение чаще всего применяется в квартирах. Может быть двухтрубным или однотрубным (наиболее частый вариант). В квартирах все еще используют металлические трубы, потому рассмотрим вариант обвязки радиатора стальными трубами на сгонах. Кроме труб подходящего диаметра нужны два шаровых крана, два тройника и два сгона — детали с наружной резьбой на обоих концах.
Боковое подключение с байпасом (однотрубная система)
Все это соединяется как показано на фото. При однотрубной системе байпас обязателен — он позволяет отключить радиатор не останавливая и не спуская систему. Кран на байпас ставить нельзя — им вы перекроете движение теплоносителя по стояку, чем вряд ли обрадуете соседей и, скорее всего, попадете под штраф.
Все резьбовые соединения уплотняются фум-лентой или льняной подмоткой, поверх которой наносится упаковочная паста. При вкручивании крана в коллектор радиатора много подмотки не требуется. Слишком больше ее количество может привести к появлению микротрещин и последующему разрушению. Это актуально практически для всех типов отопительных приборов, кроме чугунных. При установке всех остальных, пожалуйста, без фанатизма.
Вариант со сваркой
Если есть навыки/возможность использования сварки, можно байпас приварить. Именно так обычно выглядит обвязка радиаторов в квартирах.
При двухтрубной системе байпас не нужен. К верхнему входу подключается подача, к нижнему — обратка, краны, естественно, нужны.
Односторонняя обвязка при двухтрубной системе
При нижней разводке (трубы проложены по полу) такой тип подключения делают очень редко — получается неудобно и некрасиво, намного лучше в этом случае использовать диагональное подключение.
Обвязка при диагональном подключении
Установка радиаторов отопления с диагональным подключением — самый оптимальный вариант с точки зрения теплоотдачи. Она в этом случае самая высокая. При нижней разводке данный тип подключения реализуется несложно (пример на фото) — подача с оной стороны вверху, обратка с другой внизу.
Однотрубная система с вертикальными стояками (в квартирах) выглядит не столь хорошо, но люди мирятся из-за более высокой эффективности.
Подача теплоносителя сверху
Обратите внимание, при однотрубной системе снова необходимо наличие байпаса
Подача теплоносителя снизу
Обвязка при седельном подключении
При нижней разводке или скрытом подведении труб установка радиаторов отопления таким способом самая удобная и самая малозаметная.
При седельном подключении и нижней однотрубной разводке есть два варианта — с байпасом и без него. Без байпаса краны все равно ставят, при необходимости можно радиатор снять, а между кранами установить временную перемычку — сгон (кусок трубы нужной длинны с резьбой на концах).
Седельное подключение при однотрубной системе
При вертикальной разводке (стояки в многоэтажках) такой тип подключения можно увидеть нечасто — слишком большие потери по теплу (12-15%).
Сбросной клапан
Если давление в системе превысит норму, то неизбежен риск аварий, повреждений контура и даже взрыв котла. В виду этого монтажники используют клапан сброса давления в системе отопления, который в случаях аварии или перегрева теплоносителя не допустит скачков давления. Выбирая место для установки арматуры данного типа, следует учитывать, что наибольшая вероятность роста давления теплоносителя возникает в котле в результате перегрева теплоносителя.
Даже современные модели котлов, в которых установлен газовый клапан для котла, не застрахованы от аварийных ситуаций на сто процентов.
Рекомендуется устанавливать сбросной клапан для отопления как можно ближе к котлу, на трубопроводе подачи.
Выбирая модель, стоит обратить внимание на клапаны, оборудованные дополнительными опциями в виде манометров и воздухоотводчиков. Такие клапаны более надежны и практичны
Лепестковый
Еще одна разновидность запорной арматуры – лепестковый обратный клапан, или, гравитационный. В нем стоит пружина с низким сопротивлением и малой упругостью. В некоторых случаях такой пружины нет вовсе.
Функционирование лепесткового обратного клапана для отопления основано на законах физики, связанных с силой тяжести и давлением. В конструкции клапана присутствует створка с уплотнительной прокладкой, которая установлена на оси в верхней части сечения трубы. Особенность таких клапанов в том, что они работают только при горизонтальной установке.
Тёплые полы
Не стоит доверять источникам, которые уверяют, что теплый пол можно прокладывать совместно с радиаторной системой и ничего ему не будет. Для теплых полов максимальная температура должна быть не более 55С. Поэтому для такого отопительного контура, лучше всего, установить насосную группу Майбес и Будерус с контролем температуры (для напольных котлов), либо группу Термекс от Майбес для настенных котлов. Данные группы устанавливаются на контур теплых полов. Место установки – около котла, там, где начинается развязка отопительных контуров.
Подключение бойлера
Подключение бойлера (накопительного водонагревателя) не требует сверхспособностей. Главное в этом деле произвести подключения согласно схеме и качественно герметизировать все соединения. В современных автоматических котлах имеется специальный разъем для подключения и контроля работы бойлера.
Настенный котел и бойлер.
Схема подключения бойлера.
Подключение бойлера к напольному котлу.
Виды клапанов
В отопительных системах могут использоваться элементы разного типа. В основе их классификации несколько критериев.
В первую очередь обратите внимание на металл, так как от этого зависят особенности эксплуатации устройства. Наибольшей популярностью пользуется латунь, сталь, чугун
Далее рассмотрим основные разновидности запорной арматуры.
Тарельчатый клапан
Данный вид устройства предполагает наличие диска, отвечающего за перекрытие сечения в трубопроводе в случае изменения условий в контуре.
Особенности функционирования
:
- Диск входит в седло, которое укомплектовано уплотнителем.
- Изнутри конструктивный элемент присоединен к штоку, способному свободно двигаться по втулке.
- Пружина, расположенная между тарельчатой частью и корпусом, обеспечивает надежное прижимание диска к седлу.
Обратный клапан стальной тарельчатый
Для предотвращения тока воды в обратном направлении устанавливают тарельчатый элемент подъемного или проточного типа.
Шариковый клапан
Шаровые (шариковые) клапаны отличаются наличием шарика в качестве исполнительного механизма. Для изготовления элемента используется каучук или алюминий. В случае срабатывания пружины при изменении тока воды шарик перекрывает проходное сечение, попадая в седло. Находясь под верхней крышкой, он осуществляет движение по наклонному каналу.
Обратный шариковый клапан
Тарельчатая и шаровая запорная арматура предназначена для монтажа в отопительной системе стандартного типа. Но в случае наличия труб большого диаметра она не гарантирует надлежащую защиту.
Двухстворчатый клапан
Для обеспечения бесперебойной работы системы, где использованы трубы более крупных размеров предназначен двухстворчатый клапан. Его монтируют как на подачу, так и на обратку.
Название устройства данного типа обусловлено наличием двух пружинных створок, которые легко открываются теплоносителем в случае нормального давления в системе. При возникновении аварийной ситуации закрытые створки препятствуют движению воды в обратном направлении.
Клапан обратный двухстворчатый чугунный межфланцевый
За предотвращение неправильной циркуляции отвечает специальная ось, пересекающая проходное сечение, на которой закреплены створки. Считается, что данная модификация обратного клапана является самой надежной. Устройство подходит для систем с высоким давлением.
Лепестковый клапан
Лепестковый обратный клапан для системы отопления имеет и другое название — гравитационный. Главная особенность — малоупругая пружина, имеющая низкое сопротивление. В некоторых моделях пружина и вовсе отсутствует. Гравитационные клапаны оборудованы таким дополнительным элементом, как подпружиненная створка. Она имеет уплотнитель и крепится на оси в верхней части сечения. Защиту от обратного тока обеспечивает сила тяжести и давление потока.
Лепестковый обратный клапан отопления
Рекомендации по монтажу
Обратный клапан монтируется с целью предотвращения изменения направления движения потока жидкости в трубах. Он является обязательным элементом в системах отопления с принудительной циркуляцией и гравитационном отоплении. Обязателен монтаж на трубе, перед подключением к патрубку котла. Он монтируется после циркуляционного насоса.
Кроме этого, защитное устройство устанавливается в обвязке насоса – на резервной трубе. Это необходимо в случае отключения электроэнергии или поломки насоса. В таком случае контур с принудительной циркуляцией запирается с помощью кранов, а поток жидкости направляется в патрубок с обратным клапаном.
Еще один вариант применения — обустройство узла подпитки теплоснабжения. Он необходим для автоматического добавления воды в магистраль при критическом снижении ее объема или давления. Обратный клапан для этой схемы выполняет защитные функции – предотвращает движение теплоносителя в водопровод при критическом снижении напора в нем.
Защитное устройство может использоваться для обустройства систем теплого пола, смесительных узлов. В некоторых случаях его рекомендуют устанавливать в обвязке радиаторов на байпас. Главное — он не должен дестабилизировать работу теплоснабжения. Для этого необходимо периодически проверять его, в случае ухудшения эксплуатационных качеств делать ремонт или замену.
Источник
Правила установки обратного клапана
Определяясь, куда ставить обратный клапан на отопление, руководствоваться нужно, в первую очередь, требованиями проекта. Если схема разводки требует обязательного наличия обратного клапана, он должен быть установлен в нужном месте и с учетом всех требований и норм. Как правило, такую арматуру устанавливают в момент обвязки трубопроводом отопительного котла.
Обратите внимание, что для правильного монтажа обратного клапана нужно грамотно подобрать его разновидность в соответствии с рабочим давлением и температурой теплоносителя
Кроме того, важно монтировать изделие таким способом, как было указано производителем в техническом паспорте к арматуре. Как правило, расположение обратных клапанов определяют на этапе проектирования отопительной системы.
Как правило, расположение обратных клапанов определяют на этапе проектирования отопительной системы.
Установка обратных клапанов на отопительную систему позволяет справиться сразу с несколькими задачами. В первую очередь, такие устройства позволяют предотвратить негативные последствия для системы отопления в случае возникновения внештатных ситуаций. Кроме того, это своеобразная страховка от излишних затрат на ремонт в будущем. Еще один важный момент – согласованность работы различных приборов, закольцованных в одну систему. Она достигается как раз за счет установки запорной арматуры. Также устанавливают подпиточный клапан для системы отопления, который в определенных случаях просто необходим.
Таким образом, если вы беспокоитесь о долговечности и надежности работы отопления и не хотите иметь в будущем дополнительных расходов, то вам определенно стоит предусмотреть наличие обратного клапана в отопительном контуре.
Принцип действия
Конструкцию клапана обратного – как шарового, так и любого другого типа – составляют корпус, который может быть изготовлен из стали или чугуна, и запорный элемент. В качестве последнего в шаровом клапане используется металлический шар, в затворах других типов это может быть пружинная металлическая пластина – створка или цилиндрический золотник.
В начальном состоянии, когда шаровый обратный клапан не пропускает через себя среду, транспортируемую по трубопроводу, его проходное отверстие закрыто шаром, на который воздействует пружинный механизм. Под воздействием давления, создаваемого рабочей средой, пружина начинает сжиматься, и отверстие в затворе открывается, давая возможность газу или жидкости двигаться по трубопроводу в требуемом направлении. При падении давления рабочей среды, что может произойти из-за остановки насосного оборудования, утечки или по ряду других причин, пружинный механизм снова прижимает шар к выходу проходного отверстия, запирая клапан и не давая газу или жидкости двигаться в обратном направлении.
Принцип работы шарового обратного клапана
Термоклапан
Регулирующий термоклапан для радиатора отопления является одним из самых эффективных видов арматуры. Клапан позволяет увеличить функциональность контура и сделать процесс обогрева простым, комфортным и рациональным.
Он может быть автоматическим и механическим.Механический термоклапан для отопления состоит из двух основных деталей. Это термоголовка и клапан. Автоматический аналог имеет более сложную конструкцию.
Для автоматического термоклапана характерно наличие следующих элементов:
- термодатчик встроенного или выносного формата;программатор;автоматическая система управления.
Автоматический термоклапан регулирует температуру в контуре согласно настройкам, заданным пользователем предварительно. Это устройство имеет довольно высокую стоимость и позволяет максимально оптимизировать работу системы.
Правила составления схемы отопления с естественной циркуляцией
Зная основные принципы работы системы теплоснабжения с естественной циркуляцией и выбрав оптимальную схему, можно приступать к комплектации. Этот этап не менее важен чем предыдущие, так как от технических параметров компонентов будет зависеть дальнейшая работы отопления.
Трубы для отопления
Нужно учитывать все особенности этой системы. В схемах с принудительной циркуляцией компенсация гидравлических потерь происходит за счет работы циркуляционного насоса. Для систем с естественной циркуляцией в закрытом отоплении подобного механизма не существует
Поэтому для минимизации потерь следует обратить внимание на следующие моменты проектирования и подбора комплектующих:
- Трубы отопления. Их диаметр должен составлять от ДУ32 до ДУ40. Таким образом компенсируется трение воды о внутреннюю поверхность. Также рекомендуется выбрать полимерные изделия с гладкой стенкой. Их фактический наружный диаметр равен от 40 до 50 мм;
- Схема разводки магистралей. Нужно избежать поворотных узлов, которые увеличивают гидравлическое сопротивление в системе;
- Высота разгонного стояка. В схеме отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией он должен быть выше потолка второго этажа. Расширительный бак располагается на чердаке;
- Характеристики запорной арматуры. Ее наличие не должно сказываться на параметрах системы.
Для лучшего понимания принципов работы схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией можно провести аналогию с известными сообщающимися сосудами. В данном случае котел будет находиться ниже уровня радиаторов, следовательно поток жидкости будет циркулировать в его сторону. Именно поэтому при разработке схемы и монтаже системы отопления с естественной циркуляцией его нужно располагать как можно ниже.
Для предотвращения изменения потока воды на обратную трубу устанавливают специальный клапан. Это явление может возникнуть при первом запуске системы, когда разница температур теплоносителя невелика.
Котел для гравитационных систем
Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.
Чаще всего в системах с естественной циркуляцией работают твердотопливные котлы. Всем они хороши, но во многих моделях прогорает топливо быстро. А если за окном сильные морозы, а дом не утеплен в достаточной мере, то чтобы ночью удержать приемлемую температуру приходится вставать и подкидывать топливо. Особенно такая ситуация часто встречается там, где топят дровами. Выход – купить котел длительного горения (энергонезависимый, конечно). Например, в литовских твердотопливных котлах Stropuva, при определенных условиях дрова горят до 30 часов, а уголь (антрацит) до нескольких суток. На котлы Сandle заявлены чуть хуже характеристики: минимальное время горения дров 7 часов, угля – 34 часа. Есть котлы без автоматики и насосов и у немецкой кампании Buderus, чешских Viadrus и у польско-украинских Wikchlach, а также у российских , «Огонек».
Энергонезависимый котел длительного горения Stropuva
Есть газовые энергонезависимые котлы российского производства, например «Конорд». которые производят в Ростове-на-Дону. Их можно использовать в системах с естественной циркуляцией. На том же заводе выпускают энергонезависимые универсальные котлы «Дон», которые также подходят для работы без электричества. Работают в системах с естественной циркуляцией напольные газовые котлы итальянской фирмы Bertta – модель Novella Autonom и некоторые другие агрегаты евопейских и азиатских производителей.
Второй способ, который поможет увеличить время между топками, – повысить инерционность системы. Для этого устанавливают теплоаккумуляторы (ТА). Работают они хорошо именно с твердотопливными котлами, у которых нет возможности регулировать интенсивность горения: излишек тепла отводится на теплоаккумулятор, в котором энергия накапливается и расходуется по мере остывания теплоносителя в основной системе. Подключение такого устройства имеет свои особенности: его нужно располагать на подающем трубопроводе внизу. Причем для эффективного отбора тепла и нормальной работы — максимально близко к котлу. Впрочем, для гравитационных систем это решение далеко не самое лучшее. Они достаточно медленно выходят на нормальный режим циркуляции, но зато являются саморегулируемыми: чем холоднее в помещении, тем сильнее остывает теплоноситель, проходя по радиаторам. Чем больше разница в температурах, тем больше получается перепад плотности и быстрее движется теплоноситель. А установленный ТА делает отопление более инерционным, и времени, и топлива на разгон требуется намного больше. Правда, и отдается тепло дольше. В общем, решать вам.
Для стабилизации температуры в системе устанавливают тепловой аккумулятор
Примерно те же проблемы у печного отопления с естественной циркуляцией. Тут роль аккумулятора тепла играет сам массив печи и также требуется много энергии (топлива) на разгон системы. Но в случае использования ТА обычно предусматривается возможность его исключения, а в случае с печью это нереально.
Какие задачи решает обратный клапан
Клапан нужен для регулирования потока воды, которому следует двигаться строго в одном направлении. При обогреве помещений с помощью котельного оборудования существует риск изменения давления в системе, попадания воздуха в контур и возникновения других неисправностей. В результате горячая вода начнет движение в противоположную сторону. Отсутствие обратного клапана в системе неизбежно приведет к серьезной аварии.
Основные задачи обратного клапана
:
- Обеспечение беспрепятственного прохода потоку горячей воды.
- Предотвращение движения теплоносителя в обратную сторону.
При этом устройство не должно влиять на технические и эксплуатационные характеристики воды.
Преимущества и недостатки
Обратный клапан с фильтром позволяет предотвратить заклинивание пластины в каком-либо положении
Обратный клапан имеет недостатки и достоинства, общие для всех типов устройств. В стояк не будет поступать горячий поток, если там протекает холодная жидкость. Так продлевается работоспособность системных элементов, которые рассчитаны на определенную температуру. Устройства монтируются просто и не создают шума при прохождении жидкости. Обратные клапаны решают проблему только на конкретном участке, для других контуров ставятся дополнительные регулирующие устройства.
Некоторые механизмы допускают возникновение гидравлического удара при проходе потоком рабочего узла, но эта особенность клапана вредит только системе с большим диаметром. Клапаны загрязняются от водяного потока, если в системе работает энергоноситель без пропиленгликоля или других добавок. В этом случае диск или пластину может заклинить в открытой или закрытой позиции.
Скорость работы насоса в системе отопления
Большинство бытовых приборов оборудованы регулировкой скоростей вращения, которых может быть 3-7 единиц. За счет увеличения скорости повышается напор, теплоноситель движется быстрее, прогрев помещения отнимает меньше времени. Чтобы правильно рассчитать скорость, пригодится поверхностный лазерный термометр (есть у сантехников).
Что делать:
- вывести теплосистему в рабочий режим;
- измерить температуру входной и выходной трубы;
- если разность температур более 20 градусов, нужно увеличить скорость насоса;
- через 30 минут снова замерить показания термометра;
- при разности температур менее 10 градусов, скорость нужно снижать.
Оптимальной считается разница между температурой на входном и выходном патрубке примерно около 15 градусов
Важно знать, что переключать скорости прибора в рабочем режиме нельзя, следует сначала отключить насос, перенастроить регулятор, потом снова включить
Обойтись без термометра можно, установив на магистралях термодатчики. При разности температур более 20 С и менее 10 С система работает неэффективно. Охлажденная вода в обратке повышает нагрузку на котел отопления, увеличивает расход топлива. А если вода поступает в обратку слишком горячая, то она не успевает остыть, передавая тепло радиаторам – это тоже плохо.
Схемы отопительных систем.
Двухтрубная разводка.
Однотрубная разводка.
Коллекторная система.
Расчет труб:
- Для коллекторной системы – при расчете необходимо учитывать, что к каждому радиатору будет идти своя пара труб. При такой системе, когда трубы прячутся в подполье, либо замоноличиваются в стяжку, трубы можно прокладывать по кратчайшему пути, чтобы сэкономить на протяженности.
- Для двутрубной системы за расчет берется периметр комнат, умножается на два плюс добавляются отводы для подключения к радиаторам, обвязки котла и распределительных сетей (стояков).
- При однотрубной системе – все радиаторы обвязываются одной трубой, поэтому это самая экономичная система. Работает не хуже, чем двутрубная система. Главный недостаток, в отличие от коллекторной и двутрубной систем, – это не возможность отключить отдельный радиатор, либо убавить его мощность термостатическим вентилем.
Оборудование:
- Распределительные гребенки – лучше сразу приобретать с запорной арматурой (кранами)
- Подсоединительная арматура для радиаторов, термостатические вентили, краны Маевского.
- Фитинги, тройники, переходники, муфты, крестовины, клипсы для крепления труб – подбирается согласно типу выбранных труб.
- Для монтажа труб из полипропилена, сшитого полиэтилена и металлопластика на прессфитингах необходимо специальное оборудование
Самая простая система, которую можно смонтировать самостоятельно это –
- Трубы полипропилен
- Алюминиевые радиаторы
- Настенный или напольный автоматический котел.
В этом случае не потребуется монтаж отдельных узлов для теплых полов и горячего водоснабжения.
Двухконтурный котел – подключение.
Обвязка настенного котла.
Обвязка напольного котла.
Расчет радиаторов для системы с принудительной циркуляции проводится так же, как и для системы с принудительной циркуляцией.
Коллекторное подключение радиаторов. Двухтрубная система с нижним подключением.
Двухтрубное подключение радиаторов: Обвязка конвекторов.
- Тройник
- Термостатический вентиль – регулирует нагрев
- Запорный кран
- Переходники – соединения
- Кран Маевского – механический воздухоотводчик
- Радиаторный переходник (различаются на левые и правые).
Двухтрубное обычное подключение.
Правила выбора запорного устройства
Выбор обратного клапана, предназначающегося для отопительной системы, — мероприятие ответственное. Если знания в этой области минимальны, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Это гарантирует, что новая система отопления будет работоспособной и безопасной.
Нужно знать, что вне зависимости от своего типа все обратные клапаны различаются по способу подключения к трубопроводу.
Муфтовые обратные клапаны очень просты в монтаже. Однако резьбовое соединение не может выдержать большого давления, поэтому они имеют ограничения в использовании
Муфтовые устройства оборудуются соединительным резьбовым узлом, что значительно облегчает их подключение к магистрали. Чаще всего таким узлом оснащаются дисковые клапаны, предназначенные для установки в автономных отопительных системах квартиры или же частного дома. Их отличительная черта – небольшой диаметр. Чаще всего он не больше ДУ-50.
Фланцевые изделия представляют собой конструкцию, собранную на основе детали, имеющей отверстия под крепления. При помощи последних она соединяется с основным трубопроводом. Фланцевое соединение намного более прочное, чем резьбовое.
По этой причине фланцевые клапаны широко применяются при обустройстве магистралей большого диаметра. Наиболее востребованы устройства шарового типа.
Межфланцевые приборы предназначены для установки между двумя фланцами труб. Они отличаются небольшим весом и компактностью. Очень часто в межфланцевом исполнении выпускают обе разновидности клапанов лепесткового типа.
В продаже можно найти обратные клапаны, которые устанавливаются путем сварки. Такой вариант может использоваться, к примеру, при обустройстве отопления из полипропиленовых труб.
Обратные клапаны фланцевого типа надежно крепятся на трубу. Такое соединение выдерживает высокое давление, что позволяет использовать устройства в централизованных магистралях
Еще один важный критерий выбора – материал, из которого изготовлено устройство. Это может быть нержавеющая сталь. Такой вариант считается оптимальным для магистралей диаметром менее 0,04 м.
Металл практически не подвержен коррозийным процессам, способен выдержать нагрузку до 10 атм. Это позволяет клапану работать в системе безаварийно и очень долго, однако его стоимость довольно велика. Меньшая цена у латунных затворов. Они подвержены коррозии, но этот процесс идет очень медленно, что значительно увеличивает срок эксплуатации.
Однако их механическая прочность намного ниже, чем у нержавеющей стали. Тем не менее нагрузки, возникающие в бытовой сети, они выдерживают довольно легко. Самые прочные клапаны изготавливают из чугуна — они успешно справляются с критическими значениями давления, имеют значительные габариты и внушительную массу.
В силу особенностей производства, из чугуна могут быть изготовлены только корпуса деталей диаметром больше 40 мм. По этой причине для обустройства автономных отопительных систем они используются крайне редко.
Желательно, чтобы не только корпус, но и все внутренние элементы обратного клапана были выполнены из металла. Пластик обычно обладает меньшей прочностью, что может привести к преждевременному выходу детали из строя
Выбирая обратный клапан, нужно помнить еще об одном правиле — его диаметр должен точно соответствовать параметрам проходного отверстия
Очень важно, чтобы рабочее давление системы не превышало максимально допустимые для эксплуатации значения, установленные производителем выбранной модели
Виды клапанов
В зависимости от исполнения запирающего устройства существуют следующие виды обратных клапанов:
- тарельчатые;
- гравитационные (лепестковые);
- шаровые;
- двустворчатые.
Тарельчатые устройства перекрывают проходное сечение с помощью диска, входящего в седло с уплотнителем. Изнутри диск прикреплен к штоку, свободно движущемуся во втулке. На нем между тарельчатым элементом и корпусом находится пружина цилиндрической или конической формы, надежно прижимающая диск к седлу.
Затворы с диском в качестве запирающего элемента производятся двух типов: проточный и подъемный. В клапане с прямым протоком жидкости диск закрывает одно из входных отверстий, а во время открывания теплоноситель движется без изменения направления. Изделие часто применяется в системах отопления и ГВС, его назначение – предотвращение паразитных потоков в схемах с несколькими котлами. Конструкция изделия показана на рисунке:
В подъемных устройствах затвор расположен внутри арматуры и находится в горизонтальном положении. Поток жидкости подпирает «тарелку» с пружиной снизу, поднимает ее и устремляется вверх. После преодоления препятствия вода снова поворачивает и продолжает путь в прежнем направлении. Такие клапаны, как правило, задействованы в обвязке котлов средней или большой мощности и редко устанавливаются в частных домах.
Малое сопротивление гравитационного обратного клапана обусловлено пружиной с очень малой упругостью. В некоторых моделях ее нет вовсе, устройство работает за счет двух сил: тяжести и давления обратного потока, буде такой появится. Крышка с уплотнителем, закрывающая проход жидкости, подвешена верхней частью к оси и слегка подпружинена. Гидравлическое сопротивление потоку – минимальное, кроме того, рабочее сечение канала практически не уменьшается. Но есть и другая сторона медали: арматура может функционировать только в горизонтальном положении.
По сути, шаровый клапан обратного давления мало чем отличается от тарельчатого. Роль запирающего элемента здесь играет не диск, а шар. Например, во фланцевом клапане диаметром 50 мм и более шар, изготовленный из каучука или алюминиевого сплава, свободно перемещается по наклонному каналу. Во время «правильного» движения воды он находится под верхней крышкой изделия, пружина сжата. В тот момент, когда поток меняет направление, обратный клапан с шариком закрывается за счет того, что пружина распрямляется, последний опускается и садится в седло.
При всех своих достоинствах и простоте конструкции данные изделия очень редко устанавливаются в системы отопления частных домов. Сфер, в которых они применяются, несколько: это водопровод, канализация и отопление. Обычно шариковые клапана ставятся в системах теплоснабжения либо других сетях промышленных предприятий.
Для установки в трубопроводах большого размера и для работы в системах с повышенным давлением предназначаются двустворчатые клапаны. В них проходное сечение пересекает ось, на которой установлены 2 подпружиненные створки. Принцип действия все тот же: створки открываются под воздействием давления теплоносителя. Если из-за каких-то обстоятельств жидкость пойдет в другую сторону, то створки быстро захлопнутся и поток будет заблокирован.
Расчет мощности
Эффективная тепловая мощность котла рассчитывается теми же способами, что и во всех других случаях.
По площади
Простейший способ — рекомендованный СНиП расчет по площади помещения. 1 КВт тепловой мощности должен приходиться на 10 м2 площади помещения. Для южных районов берется коэффициент 0,7 — 0,9, для средней полосы страны — 1,2 — 1,3, для районов Крайнего Севера — 1,5-2,0.
Как и любой грубый подсчет, этот способ пренебрегает многими факторами:
- Высотой потолков. Она далеко не везде составляет стандартные 2,5 метра.
- Утечками тепла через проемы.
- Расположением помещения внутри дома или у внешних стен.
Все способы расчетов дают большие погрешности, поэтому тепловая мощность обычно закладывается в проект с некоторым запасом.
По объему с учетом дополнительных факторов
Более точную картину даст другой способ расчета.
- За основу берется тепловая мощность в 40 ватт на кубический метр объема воздуха в помещении.
- Районные коэффициенты действуют и в этом случае.
- Каждое окно стандартного размера прибавляет к нашим подсчетам 100 ватт. Каждая дверь — 200.
- Расположение комнаты у внешней стены даст в зависимости от ее толщины и материала коэффициент 1,1 — 1,3.
- Частный дом, у которого внизу и вверху — не теплые соседние квартиры, а улица, рассчитывается с коэффициентом 1,5.
Однако: и этот расчет будет ОЧЕНЬ приблизительным. Достаточно сказать, что в частных домах, построенных по энергосберегающим технологиям, в проект закладывается мощность обогрева в 50-60 ватт на КВАДРАТНЫЙ метр. Слишком многое определяется утечками тепла через стены и перекрытия.
Монтаж отопительной системы
Монтаж закрытой системы отопления начинается с выбора подходящего котла по двум критериям – вид котла и его мощность. В последнее время популярность приобретают твердотопливные котлы. Они хотя и более громоздки, в эксплуатации обходятся дешевле. Мощность котла зависит от многих факторов.
Важно! Как следует рассчитывать мощность? Инструкция расчета предполагает следующее: при высоте потолков до трех метров, средней утеплённости двух- трехэтажного частного дома, на обогрев каждых 10 м 2 необходимо 1 кВт мощности отопительного котла. Как показывает практика, цена такого котла – около 1 000 долларов США
Тип отопительных приборов (батарей отопления или радиаторов) выбирается исходя из доступных средств. Все виды радиаторов приблизительно одинаково отдают тепло, и срок их службы тоже не сильно отличается. Если остановиться на стальных радиаторах, то их стоимость для такого дома составит тоже около 1 000 долларов США.
- трубы – 500;
- насос – 100;
- бак – 50;
- фитинги, краны, фильтры – 500;
- проект и монтаж – еще 1 000.
Итого очень приблизительная стоимость устройства закрытой отопительной системы в частном доме обойдется – 1 000+1 000+500+100+50+500+1000 = 4 150 долларов США.
Расположение отопительных приборов в здании
Итак, оборудование установлено, трубы проведены. Можно производить заполнение водой закрытой системы отопления.
Учитывая плюсы и минусы, которые имеет закрытая система отопления с естественной циркуляцией, и приблизительно прикинув стоимость обустройства системы с принудительной циркуляцией, можно сделать выводы, что принципиальной разницы между такими системами нет. Единственное, что можно сказать, система с принудительной циркуляцией выгоднее с точки зрения монтажа и оборудование в ней работает дольше.
Увеличение температур
Другой фактор заключается в разнице между плотностью холодной и горячей воды. Отметим следующий факт – отопление с естественной циркуляцией относится к саморегулирующемуся типу. Таким образом, если увеличить температуру нагрева воды, то меняется ее расход и становится выше циркуляционный напор.
Сильный прогрев жидкости в немалой степени способствует более быстрой циркуляции. Но так происходит только в холодном помещении: когда температура воздуха в них достигнет определённой отметки, батареи будут остывать гораздо медленнее.
Плотность, как прогретой в котле, так и уже попавшей в радиаторы воды практически сравняется. Напор снизится, быстрое обращение воды сменится размеренной циркуляцией внутри системы.
Как только температура помещений частного дома вновь опустится до определённого уровня, это послужит сигналом для увеличения напора. Система попытается выровнять температурные условия. Для этого придётся заново запустить процесс быстрой циркуляции. Отсюда и происходит способность к самостоятельной регуляции.
Вкратце правило следующее – одномоментная смена температуры и объёма воды позволяет получить нужную тепловую отдачу от батарей для отопления помещений.
Как результат, поддерживаются комфортные температурные условия.
Отопительная система закрытого типа в частном доме
Проектирование частного дома подразумевает расчет схемы отопительной системы, которая бывает открытой и закрытой (предполагающей установку расширительного бака). Второй вариант считается наиболее предпочтительным у владельцев коттеджей, так как дает возможность существенно экономить на потреблении ресурсов. Основное преимущество подобной системы заключается в том, что теплоноситель не контактирует с воздухом, значит, не подвергает оборудование коррозии.
Особенности и разновидности
Главным элементом системы отопления закрытого типа является котел, к которому подведены трубопровод. Также устанавливается бачок и циркуляционный насос. Обычно такой способ обогрева подразумевает, что носитель движется по трубам принудительно. Это энергозависимый метод, так как устройства работают от электричества. При отключении света необходимо позаботиться о продолжении деятельности в штатном режиме. Для этого устанавливают специальный переходник – байпас, который блокирует насос и преобразует в закрытую систему отопления с естественной циркуляцией.
Если речь идет об однотрубном варианте обогрева, важно обеспечить равномерное распределение носителя по радиаторам в частном доме. От котла по всем помещениям пускают трубу, к которой монтируют батареи
Без работы насоса горячими будут только элементы, находящиеся в непосредственной близости от нагревателя. В остальных комнатах сохранится холодный воздух. Эту проблему решает закрытая система отопления с принудительной циркуляцией. Благодаря схеме, создается давление, при котором носитель получает определенную скорость, достаточную для обеспечения всех радиаторов.
Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергиюОкупается за 2 месяца!
В двухтрубном варианте подход также является рациональным, особенно для обслуживания больших площадей. Такой вид отопления подразумевает подключение двух параллельных магистралей. По одной горячая жидкость расходится по батареям под давлением в случае, если действует принудительно. По другой трубе охлажденный носитель возвращается в котел, минуя расширительный бак.
Существует горизонтальная и вертикальная разводка магистрали. Первый тип подразумевает объединение всех батарей в единую линию, подключенную к общему стояку. Чаще всего такой способ применяется в многоквартирных зданиях. Второй вариант считается более эффективным, обычно монтируется в частном доме. Подводящие трубы расположены сверху, что обеспечивает хорошую теплоотдачу при закрытых системах.
От объема носителя зависит величина бачка. Параметр должен составлять 10% от всего оборудования для отопления. Котлы с автоматикой позволяют контролировать процессы, регулировать давление и температуру. Датчик от перегрева активирует предохранительный клапан в момент закипания жидкости, оберегая технику от поломок. Таким же образом работает аппаратура от промерзания.
Периферийная вторичная часть
Обратный клапан – элемент системы отопления, состоящий из пластиковой или же металлической основы, который выполняет функцию полного перекрытия подачи теплоносителя. Это происходит в том случае, когда поток начинает движение в обратную сторону. Металлический диск скреплен с пружиной, которая при движении потока в одну сторону находится под давлением, а при обратном движении пружина срабатывает на перекрытия прохода в трубе. Устройство клапана имеет не только диск и пружину, но и уплотнительную прокладку. Этот компонент помогает держать диск на месте плотно. Из-за этого практически отсутствует возможность протекания трубы. Дисковые клапаны широко используются в бытовых отопительных системах.
Трехходовой клапан отопления
Для регулировки температуры воды в двухтрубной и коллекторной системе устанавливается трехходовой смесительный клапан в системе отопления. Он соединяется с подающей и обратной трубой.
Работа трехходового клапана в отоплении
Принцип работы трехходового смесительного клапана в системе отопления заключается в смешивании горячей и холодной воды в трубопроводах. Это позволяет установить требуемый уровень нагрева теплоносителя без изменения режима работы котла.
Определяющим фактором выбора модели трехходового клапана является управляющий элемент, который может быть следующих типов:
- Гидравлический;
- Пневматический;
- Электрический.
В автономном отоплении чаще всего устанавливают модели с электрическим приводом. Они могут подключаться к управляющим элементам системы
Важно правильно установить режим смешивания, чтобы не ухудшить параметры теплоснабжения
Выбор и установка отопительных клапанов должны выполняться только после точного расчета системы. В результате этой работы определяются параметры всех компонентов, и на основе этих данных делается выбор из существующих моделей.
Для лучшего понимания функциональных особенностей трехходового клапана рекомендуется ознакомиться с видеоматериалом:
Правила монтажа и настройки
Клапан нужно установить по направлению основного тока, для этого на корпусе есть стрелка. Уплотнение стыков выполняется с помощью паронита, но прокладка ставится так, чтобы не уменьшался внутренний диаметр проходного устройства. Условие важно для предупреждения гидравлического удара в сети трубопровода.
Устройство ставится так, чтобы другие элементы магистрали не оказывали влияние на его работу. Участок трубы с клапаном может поддерживаться металлическим каркасом для предупреждения вибраций или других воздействий. Перед проходным механизмом ставится сетка для грубой очистки от твердых примесей.
