Как выбрать обратный клапан для отопления: шаровой, лепестковый, схемы и конструктивные особенности

Особенности трехходовых аварийных клапанов

Отдельно стоит поговорить о не столь известном потребителям устройстве — трехходовом клапане с ручным или электрическим переключателем. Он применяется в отопительных системах с низкотемпературными контурами.

Конструкция предохранителей оснащается тремя отверстиями, одно из которых входное, два – выходные. Потоки среды контролирует заслонка, сделанная в виде шара либо штока. Движущаяся жидкость перераспределяется вращениями.

Трехходовые предохранители уместны для конденсационных котлов и в случаях, когда от одного нагревательного оборудования работает несколько различных систем

Представим ситуацию: в доме реализована схема отопления с системой обычных радиаторов и теплого пола. Технические требования для функционирования второго варианта предусматривают не слишком высокие температуры теплоносителя.

Котел нагревает воду в одинаковом температурном режиме для всех систем. В подобных условиях появляется необходимость в перераспределяющем устройстве, с задачами которого отлично справляется трехходовой клапан.

Он отвечает за следующие функции:

• разграничение областей;
• распределение плотности потока по зонам;
• содействие смешиванию теплоносителя из магистральных разветвлений подачи/обратки для отправления в трубопровод теплого пола более холодной воды, нежели в радиаторы.

Чтобы не осуществлять постоянный контроль над температурой среды самостоятельно, необходимо обратить внимание на модели клапана, снабженные сервоприводом. Это устройство работает от датчика, установленного в низкотемпературном контуре. При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки

При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки

Это устройство работает от датчика, установленного в низкотемпературном контуре. При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки.

Более подробно о разновидностях трехходового клапана на отопление и критериях его выбора мы говорили в следующей статье.

Варианты рабочих схем подключения

Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.

Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.

Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.

Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно

Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.

При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.

Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.

Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.

Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.

В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.

При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса

Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.

Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.

Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.

В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства. При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе

При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.

В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства

Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.

Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.

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.

Пружинный дисковый клапан

Конструкция пружинного обратного клапана

Для автономной системы загородного дома или квартиры необходим другой обратный клапан для отопления. Схема труб для них редко предусматривает монтаж больших по сечению магистралей. Поэтому все вышерассмотренные модели не могут быть установлены из-за габаритов и ограничений по монтажному диаметру. В качестве альтернативы хорошо зарекомендовал себя пружинный обратный клапан, устанавливаемый также на батареи отопления.

Для его работы предусмотрен центральный шток с пружиной, которая упирается в дисковый ограничитель. Под действием напора горячей воды происходит смещение диска и теплоноситель поступает дальше по магистрали, в случае изменения направления потока седло не дает жидкости течь в обратном направлении.

Преимущества монтажа этого вида обратного клапана заключаются в следующем:

• Большой выбор монтажных диаметров – от 16 до 40 мм;
• Небольшая стоимость;
• Муфтовый способ подключения к системе, который является наиболее приемлемым для частного автономного отопления.

Недостатком пружинного клапана является вероятность образования накипи на диске и его заклинивании после долгого периода простоя. Это приведет к образованию искусственной пробки на этом участке трубопровода, что не даст воде циркулировать дальше по контуру отопления.

Обратный клапан для отопления — выбор и установка

Хотя большинство обывателей имеют общее представление о назначении клапана в системе отопления, этот вид арматуры выполняет важные функции и позволяет предотвратить серьезные аварии, спровоцированные изменением тока воды из-за скачков давления или завоздушенности батарей

Общее назначение обратного клапана — пропустить поток теплоносителя в одном направлении и не дать ему двигаться обратно. Для работы не требуется электропитание или какие-либо другие условия, работают они от движения жидкостей. Ставится обратный клапан для отопления во всех позициях, где возможно возникновение противотока и паразитных контуров.

В системе отопления на несколько веток, обратный клапан ставят на обратном трубопроводе. Это не дает насосу «продавить» поток в обратном направлении.

Такие же устройства ставят в холодный и горячий водопровод. Предназначенные для отопления отличаются тем, что используются материалы, хорошо переносящие длительное воздействие повышенных температур. Если стоят резиновые прокладки, то резина используется термостойкая. Это же касается и пластиковых деталей.

Если говорить конкретно о системах отопления (СО), то обратный клапан устанавливают:

• На байпас с циркуляционным насосом в обвязку твердотопливного котла — для обеспечения работы системы в гравитационном режиме (с естественной циркуляцией). В этом случае устанавливаются модели с наименьшим сопротивлением, которые срабатывают легко и быстро — сразу при появлении потока от естественной циркуляции. Функция клапана, в данном случае, при работе насоса не пропускать теплоноситель в обход.
• На обратном трубопроводе при установке бойлера косвенного нагрева. Зачем ставят обратный клапан в этом случае? Чтобы при работе циркуляционного насоса исключить прохождение теплоносителя в обратном направлении.
• При разветвленной системе отопления (например, на несколько этажей), на каждой ветке. Эти обратные клапана не дают «тянуть» теплоноситель, если одна из веток выключена (при использовании одного циркуляционного насоса).
• На линии подпитки системы холодной водой. Тут, кроме запорного крана необходим и обратный. Так как иногда давление в водопроводе оказывается ниже, чем в системе отопления. Тогда, открывая кран чтобы подпитать систему, без обратного клапана теплоноситель «уйдет» в систему водоснабжения.

На схемах обратный клапан обозначается как два треугольника, направленных вершинами один к другому. Один из треугольников закрашен. Место установки в ветке — практически любое. Главное, чтобы он был.

Направление потока указывается на корпусе стрелкой. В этом направлении теплоноситель проходит. В обратном — перекрывается. При установке внимательно следите за стрелкой (можно еще ориентироваться на запорный элемент).

Прежде всего следует отметить, что обратные клапаны устанавливаются не «на всякий случай», а только при необходимости, если другого технического решения нет.

Это обусловлено тем, что элементы часто обладают немалым гидравлическим сопротивлением в зависимости от конструкции. Это вносит некоторые ограничения при использовании обратных клапанов для отопления с естественной циркуляцией. Причина – слишком малое давление теплоносителя в системе.

Исключением являются гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые их модели способны открывать путь теплоносителю при минимальном давлении 0.001 Бар. Невзирая на различия в конструкции, большинство изделий снабжается одной ключевой деталью – пружиной.

Она является исполнительным механизмом, закрывающим затвор при изменении нормальных условий, в этом и заключается принцип работы обратного клапана.

Усилие, затрачиваемое на преодоление упругости пружины, определяет величину гидравлического сопротивления механизма. Для схем с различными рабочими параметрами подбираются изделия, имеющие соответственную упругость и массивность пружины.

На что же воздействует пружина? Ее задача – удерживать запирающее устройство закрытым, это его нормальное состояние.

Тогда поток жидкости, протекающий с одной стороны, может преодолеть силу упругости пружины, открыть препятствие и уйти дальше по трубе.

Попытка потока изменить направление и течь в другую сторону ни к чему не приведет – запорное устройство захлопнется, опираясь на прилив в корпусе. В этом месте имеется уплотнительный элемент, делающий обратный клапан в системе отопления полностью герметичным.

Запорная арматура, предназначенная для работы в отопительных схемах, выполняется из таких материалов:

• серый чугун;
• сталь;
• латунь;
• нержавеющая сталь.

Установка обратного клапана на воду

В системе с насосной станцией конструкция монтируется на основной всасывающей трубе после храповика или перед насосом. Чаще всего используется первый вариант, так как другие способы установки могут ограничивать необходимое количество для слива во всасывающую трубу воды. Кроме этого, насос вместе с водой может захватывать воздух. Такая работа системы создает много шума.

Если установлен вибрационный насос, то устройство монтируется до ресивера в любом месте нагнетающего трубопровода. Лучше всего это сделать в удобном для обслуживания конструкции месте.

Способы установки:

1. Клапан присоединяется перед насосной станцией через сгон, который необходим на случай замены конструкции.
2. Если устройство будет монтироваться к всасывающей трубе после храповика, то сгон не требуется.
3. На уже установленный водопровод конструкция устанавливается между насосом и станцией или ресивером. Для этого в трубопроводе делается разрыв, на одну его часть монтируется прибор и с помощью сгона соединяется с другой частью.
4. Самую нижнюю точку летнего водопровода необходимо снабдить тройником и краном для слива воды на зиму.
5. Оптимальным вариантом для помещений жилых считается установка обратного клапана с муфтовым креплением. Конструкция просто наворачивается на водопровод через муфты с уплотнением.
6. Самый легкий монтаж – межфланцевый. Устройство вставляется в систему между фланцами и зажимается между ними через уплотняющие прокладки. При этом прибор необходимо ориентировать по направлению потока.
7. Монтаж подъемного клапана должен быть сделан так, чтобы ось поворота золотника находилась выше оси потока.

При установке любого обратного клапана нужно следить за направлением потока в трубопроводе. На корпусе устройства он обозначен стрелочкой.

Установка и регулировка кранов

При установке шаровых кранов нерегулируемого типа используются простые схемы, позволяющие свободно размещать их на полипропиленовых отводах от стояка еще до поступления в батареи. Из-за простоты конструкции монтаж этих изделий возможен собственными силами. В дополнительной регулировке такие запорные вентили не нуждаются.

Гораздо сложнее смонтировать вентильные устройства на выходе отопительных батарей, где регулировка объемов потока обязательна. Вместо шарового крана в этом случае ставится регулировочный клапан на отопление, при монтаже которого потребуется помощь специалистов. Самостоятельно сделать это удается только после внимательного изучения инструкции по установке.

В зависимости от схемы компоновки приборов и разводки труб отопления возможен подбор специального крана угловой формы, подходящего для радиаторов с декоративным покрытием

При выборе изделия внимание обращается на величину предельного давления, обычно указанного на корпусе или в паспорте изделия. Оно с небольшой погрешностью должно соответствовать давлению, развиваемому в сети отопления многоэтажного жилого дома

Желательно придерживаться следующих рекомендаций:

Желательно придерживаться следующих рекомендаций:

• Для монтажа на радиаторы следует подбирать качественные краны из толстостенной латуни, образующие соединение с накидной гайкой – американкой. Ее наличие позволит при необходимости быстро отсоединить аварийную подводку без излишних вращательных операций.
• На однотрубном стояке потребуется смонтировать байпас, устанавливаемый с небольшим смещением от основной трубы.

Зачем нужен обратный клапан?

В процессе работы внутри отопительной системы появляется гидравлическое давление, которое может быть неодинаковым на различных ее участках. Причины такого явления самые разные.

Чаще всего это неравномерное остывание теплоносителя, ошибки в проектировании и сборке системы или ее прорыв. Результат всегда один: направление основного потока жидкости изменяется, и он поворачивается в противоположную сторону.

Это чревато весьма серьезными последствиями вплоть до выхода котла, а то и всей системы, из строя, что потребует в дальнейшем значительных затрат на ремонт.

По этой причине специалисты настойчиво рекомендуют ставить обратный клапан. Устройство способно пропускать жидкость только в одном направлении. При появлении обратного потока срабатывает запорный механизм, и отверстие становится непроходимым для теплоносителя.

Таким образом, прибор способен контролировать поток жидкости, пропуская его только в одном направлении.

Для нормальной работы системы нужно, чтобы устройство не создавало дополнительного давления, и беспрепятственно пропускало двигающийся к радиаторам теплоноситель

Поэтому крайне важно грамотно подобрать изделие

Где правильно устанавливать обратный клапан

Установка такого элемента конструкции системы водоснабжения чаще всего требуется непосредственно в месте забора воды, то есть на конце трубы. Такое расположение этого узла применимо как для трубы в колодце, так и в скважине при установке всасывающего поверхностного насоса. Соответствующий диаметру трубы клапан, посредством переходника устанавливается на самую нижнюю часть трубы, и таким образом препятствует оттоку воды из водопровода.

Особенностью такого варианта выступает необходимость в обязательном порядке кроме клапана установить на него и сетчатый фильтр, для предотвращения попадания в камеру устройства мелких камней и прочего мусора. Такие инородные предметы могут блокировать работу механизма закрытия и, таким образом, привести клапан в нерабочее состояние.

Для погруженных центробежных насосов, постоянно находящихся в воде установка клапана делается, сразу после насоса, но при такой схеме рекомендуется установка проточного фильтра с герметичным корпусом. Такая конструкция обеспечит постоянную подачу воды, поскольку столб воды будет находиться над корпусом устройства, а пространство фильтра и камеры насоса и так постоянно находится под толщей воды.

Еще одним подобным вариантом установки клапана может быть вариант установки его в связке с глубинным насосом мембранного типа. Здесь, в зависимости от конструкции насоса, его можно устанавливать как на выходной патрубок, так и в качестве вставки в трубопровод или шланг.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

• При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
• Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
• При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Преимуществ у данного решения несколько:

1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

1. Равномерное распределение тепла.
2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
3. Проще выполнить регулировку системы.
4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Клапан прямого и непрямого действия

Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.

• Первый тип клапана имеет простую конструкцию: пружина приводится в движение затвором, на который напрямую давит теплоноситель. Такие устройства недороги, просты в эксплуатации, надежны, нечувствительны к загрязнениям, но не очень точны в настройках.
• Устройства непрямого действия, называемые также импульсными, имеют главный клапан с поршневым приводом, импульсный клапан меньшего сечения и датчик давления. При изменении давления малый клапан давит на поршень, который и приводит в движение главный клапан, регулирующий пропускную способность устройства. Таким образом, управление потоком происходит опосредованно, непрямым способом. Клапаны этого типа менее надежны в силу большего количества деталей, дороги, но точнее настраиваются.

Особенности монтажа

Чтобы обратный клапан исправно выполнял свою функцию, важно не только правильно выбрать устройство — с учетом диаметра, материала и способа монтажа, но и ответственно подойти к его установке. Вот несколько нюансов, которые необходимо учитывать в процессе монтажа обратного клапана:

• устанавливать обратный клапан нужно по направлению потока. На корпусе клапана всегда есть пометка в виде стрелки, которая указывает правильное направление;
• нужно обеспечить доступность обратного клапана для ремонта в случае поломки, исключение составляют приварные элементы;
• установка клапана на насосную станцию производится либо в начале всасывающей трубы, либо перед самим насосом;
• при монтаже обратного клапана на водонагреватель нужно отключить устройство от сети и перекрыть воду, а также полностью опустошить бак;
• если клапан устанавливается на счетчик воды, его следует поместить между счетчиком и вентилем;
• в горячем и холодном водопроводе разное давление, поэтому лучше на каждую магистраль установить отдельный клапан, иначе могут происходить сбои температуры воды;
• для уплотнения соединений можно использовать паронитовые прокладки. При этом нужно следить за тем, чтобы они не уменьшали диаметр отверстия, через которое проходит поток. Иначе прокладки повысят давление;
• чтобы обратный клапан не испортился из-за загрязненной рабочей среды, лучше всего поставить перед ним фильтр грубой очистки. Так клапан прослужит значительно дольше;
• для увеличения продолжительности эксплуатации следует также исключить излишнее давление других элементов системы на корпус обратного клапана.

К сожалению, на рынке немало подделок под известные бренды и просто низкокачественной продукции. Поэтому при покупке обратных клапанов стоит обратиться к проверенному продавцу с высокой репутацией.