Куда ставить обратный клапан в системе отопления?

Как работает обратный клапан для отопления, виды, правила установки

Чтобы ваша система отопления работала максимально эффективно, должны быть корректно подобраны все элементы контура, от оптимального котла – до правильной трубной арматуры.

Невзирая на разную стоимость, назначение и конструкцию, каждый из элементов выполняет определенную функцию, поэтому неправильный выбор одного из компонентов заставит отопительную систему работать неправильно. Ниже мы расскажем о такой детали контура как обратный клапан для отопления.

Назначение обратного клапана

Конструктивно — это патрубок определенного диаметра, внутри которого расположен запирающий элемент. Обратный клапан интегрируется в трубопровод отопления на участках, где есть вероятность обратного течения воды. Он не должен негативно влиять на параметры теплоснабжения — создавать зоны неравномерного давления, снижать интенсивность потока теплоносителя.

Основные характеристики устройства:

• Номинальный диаметр проходного отверстия. Он должен соответствовать такому же параметру трубопровода, куда будет интегрировано устройство.
• Рабочее и максимальное давление в системе. При превышении последнего значения запорный механизм может выйти из строя, что станет причиной отсутствия циркуляции в системе.
• Материал изготовления.
• Конструкция: шаровый, подъемный, лепестковый или пружинный дисковый.

На последнее нужно обращать особое внимание. Некоторые модели конструктивно не предназначены для работы в автономном теплоснабжении частного дома или квартиры. Поэтому к выбору обратного клапана нужно подойти профессионально.

Перепускные отопительные клапаны

Нередко во время работы теплоснабжения происходит превышение температурного режима. Это провоцирует рост давления и как следствие – разрушение компонентов системы. Для своевременного удаления части теплоносителя необходим перепускной клапан для отопления.

Конструкция перепускного клапана отопления

Принцип работы этого компонента прост – на седло байпасного клапана в системе отопления постоянно воздействует давление теплоносителя. Когда усилие пружины будет меньше, чем внешний напор – происходит смещение штока и вывод некоторой части горячей воды. После стабилизации давления седло возвращается в исходное положение.

Есть два вида регулирующих клапанов отопления – с постоянным значением давления срабатывания и возможностью ручной установки этого параметра. Для автономных систем теплоснабжения рекомендована установка второго типа, так как их можно адаптировать под любые параметры.

Клапан давления для отопления выполняет следующие функции:

• Уменьшает гидравлическую нагрузкуна циркуляционный насос;
• Предотвращает появление ржавчины. При превышении температуры происходит выделение кислорода. Он является основной причиной окисления металлических компонентов отопления;
• Снижает уровень шума теплоснабжения. Без клапана давления для отопления может увеличиться циркуляция воды и как следствие – повысится вибрация и шум.

Этот элемент устанавливается только для закрытых систем. В гравитационном отоплении клапан давления для теплоснабжения не нужен. В случае превышения температурного режима расширение теплоносителя компенсируется с помощью открытого расширительного бака.

Байпасный клапан в системе теплоснабжения входит в обязательную комплектацию группы безопасности. Также он устанавливается в самой высокой точке схемы и на ответственных участках.

Выбор обратного клапана

При покупке обратного клапана воды необходимо обратить внимание на материал, из которого изготовлен клапан: качественные клапаны изготавливают из латуни CW617N.

Также изучите маркировку клапана:

• Максимальное рабочее давление обозначается буквами РУ или PN. Например: РУ-20: означает что клапан выдерживает максимальное давление в 20 бар. Нормальным давлением в системе водоснабжения квартиры считается давление не превышающее 6 бар для холодной воды и 5 бар для горячей воды.
• Диаметр условного прохода маркируется буквами ДУ или DN. Например: DN-20. Данный параметр должен соответствовать подобным параметрам всех соседних элементов, для предотвращения излишних нагрузок и снижению давления в системе.

Когда и куда ставить

Как уже говорили, обратный клапан на канализацию — устройство довольно громоздкое. В квартирах обычно санузлы маленькие, место найти сложно, но приходится — если не хотите иметь гейзер вместо унитаза.

Точные размеры канализационных клапанов зависят от диаметра трубы, на которую устройство ставят. Например, для 100 диаметра канализационной трубы, минимальная длина — 40 см, высота и ширина — чуть меньше. Такой ящик надо установить перед входом в стояк.

Обратный клапан для канализации установлен

При этом часто приходится разбивать пол, уложенную уже плитку — надо совместить отверстия в корпусе с трубами, отцентровать все, проследить за требуемым углом наклона. Особенно «радует» такая перспектива если недавно сделан ремонт. В этом случае тоже есть вариант — врезать обратный клапан в стояк выше вашего входа. Но на такие работы — вмешательство в общедомовую систему (установка сантехнических приборов на вашем отводе под эту категорию не попадает), а на них требуется письменное разрешение, придется оповещать жильцов, перекрывать воду, работать будут представители эксплуатационной организации или водоканала. В общем, морока та еще, потому такой способ решения проблемы применяют очень редко.

Если места для общего устройства не нашлось, ставят обратные канализационные клапана на каждый сантехнический прибор — отдельно на унитаз, ванну, умывальник, раковину и т.п. Это если к стояку отдельно идут трубы от каждого из приборов. Если же у вас, только два направления — на унитаз, а потом на ванну-умывальник- мойку и т.д., то обойдется установкой двух устройств — один персональный на унитаз (диаметр совпадает с диаметром выходного патрубка) и второй — общий, на ветку, которая идет ко всем остальным приборам. Его размер должен совпадать с диаметром трубы разводки, а чаще всего это 50 мм.

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.

Рассмотрим принцип работы и пример, когда обратные клапаны необходимы, а когда нет. В рабочем режиме контуров, где присутствует циркуляция, наличие клапана необязательна. К примеру, если посмотреть на классическую котельную, где присутствуют три параллельных контура. Это может быть радиаторный контур с насосом, контур теплого пола со своим насосом и контур загрузки бойлера. Зачастую такие схемы используются в работе с напольными котлами, которые называются схемами насосных приоритетов.

Насосные приоритеты – это определение попеременной работы насосов. Например, использование обратных клапанов происходит, когда в работе остается только один насос.

Установка клапанов полностью отпадает, если на схеме есть гидрострелка. Это позволяет во время перепадов давления в определенных насосах, избавиться от этой проблемы, не применяя обратные клапаны. Гидрострелкой указан замыкающий участок, который работает для восстановления давления в одном из насосов.

Присутствие напольного котла в схеме тоже позволяет не устанавливать обратные клапаны для отопления. Это происходит за счет его бочки, перемыкающую определенное место от перепада, которую считают за нулевое сопротивление или гидрострелку. Емкость таких бочек иногда достигает 50 литров.

Обратные клапаны в отоплении применяют, если котел ставят на достаточно большое расстояние от насосов. Кроме того, если узлы и котел находятся на расстоянии 5 метров, но трубы имеют слишком узкий размер, это создает потери. В этом случае нерабочий насос может создавать циркуляцию и давление на другие узлы, поэтому стоит поставить на все три контура по обратному клапану.

Еще один пример использования обратных клапанов, когда есть настенный котел, а параллельно с ним происходит работа двух узлов. Чаще всего у настенных котлов одна система радиаторная, а вторая – смесительный настенный модуль, вместе с на теплый пол. Обратные клапаны не нужно устанавливать, если смесительный узел работает только в постоянном режиме, то в нерабочем состоянии клапанам нечего будет регулировать, потому что этот контур будет закрыт.

Бывают случаи, когда смесительном настенном узле не работает насос. Это иногда происходит, когда насос комнатным термостатом отключается во время определенной комнатной температуре. В этом случае клапан необходим, потому что циркуляция продолжиться в узле.

Сейчас на рынке предлагаются современные смесительные узлы, когда на коллекторе все петли отключаются. Для того чтобы насос не работал в холостом ходу, к коллектору добавляют еще и байпас с перепускным клапаном. Еще используют коммутатор питания, который выключает насос во время того, когда все петли на коллекторе закрыты. Отсутствие должных элементов, может спровоцировать короткозамкнутый узел.

Это все случаи, когда обратные клапаны не нужны. В большинстве других условий использование обратных клапанов не требуется. Используют клапаны только в паре случаев:

• Когда три узла параллельного соединения и в одном из них отсутствует работа.
• При установке современных коллекторов.

Случаев, когда используют обратные клапаны очень редко, поэтому сейчас их постепенно убирают с использования.

Как работает обратный клапан

Запирающим устройством в шаровых клапанах служит шарик, в свободном состоянии прижатый к седлу пружиной. Под влиянием давления жидкости, движущейся в прямом направлении, пружина сжимается, и шарик отходит от седла, не препятствуя прохождению жидкости. При прекращении подачи шарик при помощи пружины прижимается к седлу, препятствуя обратному движению жидкости.

Аналогично работает обратный клапан на воду, в котором вместо диска установлен подпружиненный диск (золотник). Ранее такая разновидность именовалась подъемный клапан. Выглядит он как обыкновенный кран без головки. Недостаток устройств с пружинами заключается в том, что к материалу предъявляются высокие требования по коррозионной стойкости. Подъемные клапаны могут устанавливаться в любом положении.

В обратных затворах применяется заслонка круглого типа, которая вращается вокруг оси, установленной выше центральной оси сечения. Под действием давления потока захлопка поднимается вверх, освобождая проход. При прекращении потока под действием собственного веса захлопка опускается вниз. Конструкция со свободно падающей захлопкой разрешает монтаж только строго в горизонтальном положении. Если затвор стоит не горизонтально, то заслонка может не опуститься на седло и не перекрыть канал.

Для обеспечения плотности закрытия захлопка может оснащаться пружиной. Клапана в таком исполнении могут эксплуатироваться в положении, отличном от горизонтального.

Для уменьшения массы заслонки часто она выполняется в виде двух створок, ось вращения которых проходит посередине поперечного сечения трубопровода. Такую конструкцию иногда называют лепестковый обратный клапан. Двухстворчатые заслонки имеют максимально возможный диапазон используемых размеров. Для закрытия заслонки такого типа применяются пружины.

Межфланцевые заслонки по принципу действия аналогичны шаровым клапанам, только вместо шарика здесь используется подпружиненный диск. Конструкция предусматривает установку на фланцы в разрыве трубопровода. Благодаря такой конструкции, размеры и масса в несколько раз меньше, чем у обыкновенного устройства.

Установка обратного клапана должна производиться строго по направлению движения жидкости. На клапане направление, куда должна течь вода, указывается стрелкой на корпусе, для того чтобы правильно поставить устройство на трубу.

Варианты схем подключения

Перед выбором обратного клапана выясните его назначение в вашей системе отопления. Облегчим задачу и подскажем варианты применения возвратных затворов:

1. Клапаны ставятся на отдельные контуры закрытой схемы, оборудованные циркуляционными насосами. Цель – предотвратить возникновение паразитных потоков, ухудшающих работу отопительных ветвей либо включенных параллельно котлов.
2. При установке на байпас параллельно насосу затвор помогает системе автоматически перейти в режим естественной циркуляции, когда внезапно отключилась подача электроэнергии.
3. Врезка в трубопровод подпитки позволяет избежать опорожнения отопительной сети в различных ситуациях.

Важная рекомендация. Не слушайте «специалистов» и не ставьте пружинный клапан перед единственным циркуляционным насосом в обычной одноконтурной системе. Заверения, что таким образом вы убережете перекачивающий агрегат от гидроударов и прочий бред не отвечают действительности.

В качестве примера правильной установки обратных клапанов приведем схему совместного подключения твердотопливного и электрического котла. В случае остановки одного из насосов второй неизбежно погонит теплоноситель паразитным потоком по малому кругу. Без запорной арматуры здесь не обойтись.

Примечание. Похожая ситуация может возникнуть при подключении радиаторной сети и бойлера косвенного нагрева с отдельным насосом без распределительной гребенки, гидрострелки или буферной емкости.

Второй пример типичен для гравитационных систем с естественной циркуляцией воды, переделанных под работу с насосом. Основной режим – принудительный, но при отключении света агрегат на байпасе остановится и перестанет поджимать исполнительную часть обратного клапана, врезанного в прямую магистраль. Тогда возобновится конвекционное течение воды по основной линии, пока не подадут электричество.

Установка обратного клапана на подпитку не обязательна, но может избавить вас от неожиданных проблем. Реальный пример из практики: домовладелец решил поднять давление в системе отопления и открыл кран подпитки в котельной. Поскольку на тот момент предприятие водоканала производило ремонт сети и перекрыло водоснабжение, теплоноситель передавил холодную воду и частично ушел в трубу. Вместо подпитки вышло опорожнение, в результате давление упало и газовый котел остановился.

Виды обратных клапанов для отопления

Если вы ищете обратный клапан для системы отопления, обязательно уточняйте температурный диапазон эксплуатации. При установке в обратном трубопроводе температура может быть 80-90°C, выше она все равно не поднимается. При установке в подаче требования жестче — 110°C и не ниже. Иначе, по прошествии некоторого промежутка времени, размягченная резина может «залипнуть» и даже давление от циркуляционного насоса не сможет ее сдвинуть. В этом случае придется разбирать узел и ремонтировать или заменять устройство.

Этот обратный клапан используют в гравитационных системах отопления

Если говорить о типах и принципах работы обратного клапана для отопления, то в системах с принудительной циркуляцией можно ставить любой качественный экземпляр. Потока, создаваемого циркуляционным насосом, достаточно для работы любого механизма. В системах с гравитационной циркуляцией, наоборот, ставят только некоторые типы — те, которые легко срабатывают. Ведь движение теплоносителя далеко не такое мощное, поэтому и срабатывать обратный клапан должен при малейшем проявлении обратного потока. К таким клапанам относится лепестковый и шариковый. Тип зависит от способа установки — при вертикальном расположении хорошо работают шариковые, на горизонтали — лепестковые. Рассмотрим их устройство подробнее.

Лепестковый (тарельчатый, хлопушка) обратный клапан

Как уже говорили, в системы отопления с гравитационной циркуляцией ставят модели, имеющие высокую чувствительность к обратному потоку. К таким относятся лепестковый обратный клапан. Его ставят в горизонтально расположенные участки.

Устройство лепесткового клапана

Как видно из чертежа, поток перекрывает легкий диск, который подвешен в верхней части корпуса. Стрелка на корпусе показывает «разрешенное» направление потока. Пока теплоноситель идет в этом направлении, диск поднят, практически не создает сопротивления потоку. При возникновении обратного движения, диск падает, перекрывая клапан.

При срабатывании, резко опустившийся диск ударяет по корпусу. При этом слышен хлопок. Поэтому еще одно название этого типа — «хлопушка». Еще могут называть тарельчатым, так как «рабочий орган» похож на тарелку.

По способу установки бывают вертикальными и горизонтальными. Делают их обычно из латуни. Размер могут иметь самый разный — от полудюйма до трех, пяти и более. При покупке обращайте внимание на такие нюансы:

• Толщина стенки. Чтобы не пришлось быстро менять обратный клапан для отопления из-за трещины в корпусе, толщина стенки должна быть не менее 3 мм. Это у изделий небольшого диаметра. В самых лучших по качеству, стенка может быть 8 мм. А еще можно ориентироваться по весу: много металла, вес будет больше.
• Диск, перекрывающий поток, может быть из латуни и пластика. Если температурный диапазон нормальный, можно брать и пластиковый. Если вам больше по вкусу латунный диск, смотрите чтобы на нем была резиновая прокладка, иначе при закрывании слышен металлический звук. Если таких устройств несколько, перезвон очень действует на нервы. К тому же изделия без резиновых прокладок, обычно выпускаются в Китае. А с китайскими изделиями как повезет: может работать долго и без проблем, а может через непродолжительный срок деформироваться диск.

Как уже говорили раньше, лепестковый клапан для отопления хорошо работает в гравитационных системах. Естественно, его можно ставить и в принудительную — там он ведет себя не хуже. Но в системах с насосами, вообще ставим обратные клапаны любой конструкции. Там потока хватает на срабатывание механизма любого типа.

Шариковый

В отличие от шаровых кранов, обратные клапана называют шариковыми. В них поток перекрывается пластиковым или резиновым шариком. Пока идет нормальный поток, шарик плавает в более широкой части корпуса, не создавая особых преград потоку. При появлении обратного потока, шарик перекрывает выходное отверстие. Принцип работы клапана понятен и прост, при нормальном качестве сбои дает редко.

Как правило, шариковые обратные клапана ставят в системах отопления с естественной циркуляцией

Делают эти клапана из чугуна и латуни. Лучше ставить латунные. Чугунные более шершавые внутри и через некоторое время шарик может застрять. В результате, при естественной циркуляции, поток не сможет сдвинуть шарик и котел закипит (это если поставите его на байпас). При выборе клапана также обращайте внимание на толщину стенки и на то, чтобы стенки были одинаковой толщины. Кроме этого, осмотрите сам шарик. Он должен быть идеальной формы, без царапин и других повреждений.

Еще раз напомним: в системе с естественной циркуляцией шариковый обратный клапан ставится, если надо его поставить вертикально. Если в такую трубу установить лепестковый, работать будет хуже — снизится КПД системы за счет того, что надо преодолевать гидравлическое сопротивление «захлопки» (диска, тарелки).

Подпружиненный с пластиковым или латунным штоком

Этот тип — самый распространенный. Устройство подпружиненного обратного клапана ненамного сложнее. В качестве запорного элемента используется диск, к которому прикреплен шток. На этот шток надета пружина. В «исходном состоянии» пружина поджимает диск к краям корпуса, перекрывая поток. Как только давление теплоносителя становится больше, чем давление системы, диск отодвигается, открывая проход. Давление снижается, запорный элемент возвращается в исходное состояние.

Подпружиненный обратный клапан и его принцип работы

Обратный клапан этого типа стоит дешевле лепесткового и шарикового, но ставить его в системах отопления с естественной циркуляцией не желательно: вряд ли гравитационный поток его «продавит». Да и заужает он сечение сильно, снова-таки снижая эффективность системы. А вот на обратке бойлера косвенного нагрева или на линии подпитки системы холодной водой, он очень неплохо работает.

Некоторые умельцы переделывают такие экземпляры под естественную циркуляцию. Для этого разбирают, заменяют штатную пружину на более слабую — чтобы срабатывал при меньшем давлении. Второй вариант — наращивают шток. В любом случае переделанные экземпляры часто дают сбои — перекашивается запорный диск, после чего он часто застревает. В результате система не работает нормально ни в одном из режимов. Так что на байпас циркуляционного насоса, такой вариант не стоит ставить однозначно — ни «оригинальный», ни доработанный.

Oventrop SWI (Германия) — одна из надежных марок, на которую мало нареканий

Подпружиненный обратный клапан может быть с латунным или пластиковым штоком. Если посмотреть на характеристики, особой разницы нет. И те и другие могут использоваться при температуре до 120°C. Зато есть разница в цене — с латунным штоком в три раза дороже. Принимать решение вам, так как основное — качественная пружина. Но и шток тоже важен.