Обратный клапан системы отопления – назначение, подключение

Необходимость применения

Ответ на это вопрос абсолютно однозначен. Такое устройство просто необходимо, если вы хотите быть уверены в безопасности и долговечности своего отопления. Ведь обратный ток воды – это ситуация, от которой не застрахован никто. На разных участках домовой сети теплоноситель находится в разных агрегатных состояниях. Где-то он уже остыл, где-то ещё нет, в результате возникают локальные перепады давления, так как теплоноситель постоянно расширяется и сокращается. Это может повлиять на движение его по трубам, даже если в системе присутствует насос, установка обратного клапана в системе отопления необходима.

Давайте разберёмся — куда его ставить. В случае если речь идёт о самотёчной сети, он должен быть установлен перед котлом. Также необходимо поставить его после байпаса перед котлом в сетях с насосом, в случае, когда подключено несколько контуров – устройства должны отсекать каждый из них, для того, чтобы избежать перекосов давления и тока теплоносителя.

Основное их назначение – задать теплоносителю верное направление движения. Слишком много изделий ставить нет необходимости – ведь каждое из них замедляет ток жидкости. Для самотёчных сетей используют только лепестковые варианты, из-за их минимального сопротивления.

Рецепт консервированной кукурузы

  27. 01. 2020

Разновидности обратного клапана

Несмотря на то что все устройства такого типа выполняют одну задачу, они имеют конструкционные и, следовательно, эксплуатационные отличия. Рассмотрим подробнее каждый из этих видов.

Приспособления дискового типа

Отличительной особенностью изделия является наличие дискового затвора. Это пластиковый или металлический элемент, размеры которого позволяют ему полностью перекрыть поток теплоносителя, если он начнет двигаться в противоположном направлении.

Диск соединяется со стальной пружиной. При прямом движении жидкости она находится в сжатом состоянии. При изменении направления распрямляется и сдвигает диск с места, перекрывая тем самым трубу.

Конструкция клапана включает также уплотнительную прокладку, которая дает возможность затворному механизму максимально плотно сидеть на посадочном месте. Поэтому в исправных приборах течь исключена.

Дисковые устройства широко применяются при обустройстве бытовых отопительных систем, поскольку имеют значимые преимущества:

1. Компактность. Размеры изделий и их вес невелик, что дает возможность устанавливать их на любые системы.
2. Регулярное техническое обслуживание прибору не требуется.
3. Стоимость устройства невысока.

Из значимых недостатков стоит отметить непригодность к ремонту. Поэтому вышедшие из строя клапаны сразу же заменяются на новые.

И еще один минус – значительное гидравлическое сопротивление, создающееся устройством. Для некоторых систем, например, с геотермальным тепловым насосом, это может быть критично. Со временем дисковый затвор покрывается слоем минеральных отложений, что ведет к поломке устройства.

Стандартные дисковые клапаны при закрытии создают некоторые ударные нагрузки. На их работоспособности и техническом состоянии это никак не отражается, но в системе возникает гидроудар. Что для нее нежелательно.

Лишены этого недостатка дисковые устройства с дополнительным механизмом, позволяющим закрывать отверстие максимально плавно. Их стоимость выше, чем у стандартных аналогов.

Шаровые обратные клапаны

В качестве затвора в устройствах этого типа используется металлический шар. Его изготавливают из алюминия, стали и других металлов. Для продления срока эксплуатации элемент покрывается слоем резины.

Работает такой затвор следующим образом: когда теплоноситель движется через корпус устройства в нужном направлении, он поднимает шарик, который движется в верхний отсек клапана.

Как только направление движения изменяется или поток прекращается, шар немедленно опускается и перекрывает трубу. Таким образом, движение жидкости в противоположном направлении становится невозможным.

К числу достоинств этих клапанов относят:

• надежность — конструкция не включает трущихся или движущихся систем, что значительно снижает возможность поломки и позволяет работать в любом положении;
• ремонтопригодность — верхняя часть корпуса клапана оснащается съемной крышкой, которая обеспечивает легкий доступ к внутренней части конструкции;
• невысокое гидравлическое сопротивление.

Рассматривая недостатки, стоит отметить довольно большой рабочий диаметр. По этой причине использовать их в бытовых трубопроводах малых сечений невозможно.

Шаровые клапаны капризны при установке, что обусловлено конструкционными особенностями. При горизонтальном монтаже их обязательно ставят крышкой вверх, иначе затвор не сможет подняться, чтобы пропустить поток воды. Исходя из этих же соображений при вертикальной установке нужно строго следить за тем, чтобы жидкость двигалась строго вверх.

Не смогут шаровые клапаны нормально функционировать и в трубопроводах с малым давлением. Поскольку минимальное значение, при котором сфера, запирающая проходное отверстие, поднимается, составляет обычно 25 бар.

Лепестковая разновидность затвора

Затвором для клапана такого типа служит тонкая пластина из стали. Она закрепляется на конструкции из шарниров, которая обеспечивает ей возможность двигаться.

Различают две разновидности лепестковых устройств. Одностворчатые или поворотные оснащаются одной пластиной, которая может вращаться вокруг оси.

Когда теплоноситель движется в заданном направлении, он поднимает створку, открывая тем самым проходное отверстие. При изменении направления потока пластина опускается. Это может осуществляться как с помощью пружины, так и без нее.

Двустворчатые клапаны сконструированы немного иначе. Они имеют две запирающие пластины, закрепленные на поворотной оси и располагающиеся по центру проходного отверстия.

Преимуществами использования этих клапанов считаются следующие:

• некоторые модели гравитационных клапанов могут работать без пружин, что позволяет использовать их в самотечных системах;
• относительно невысокая стоимость устройств.

Из недостатков стоит отметить довольно высокое гидравлическое сопротивление. Особенно это актуально для двустворчатых моделей — поворотная ось находится непосредственно по центру проходного отверстия, что является значительным препятствием для движущейся жидкости.

По этой причине двустворчатые клапаны используются исключительно в системах с высоким давлением.

Оборудование подъемного типа

Подъемные клапаны оборудуются золотником, который может свободно двигаться относительно вертикально расположенной оси. На пропускном отверстии находится посадочное седло, где располагается золотник.

При подаче жидкости сила ее давления поднимает затвор, и он перемещается по оси, открывая отверстие для движения теплоносителя. Как только давление потока ослабеет или он изменит свое направление, золотник опустится в посадочное седло.

Достоинствами этих приспособлений считаются:

1. Надежность. Оборудование имеет довольно простую конструкцию, что позволяет ему работать с минимальным риском поломки.
2. Невысокая чувствительность к качеству теплоносителя.
3. Возможность проведения ремонта. Для этого в верхней части корпуса прибора расположена съемная крышка.

Из недостатков нужно отметить ограничения в установке. В силу особенностей конструкции их можно монтировать только в строго вертикальном положении.

Балансировочный

Любая СО требует гидравлической регулировки, другими словами — балансировки. Выполняется она различными способами: правильно подобранным диаметром труб, шайбами, с разным проходным сечением и пр. Наиболее эффективным и в то же время простым элементом настройки работы СО считается балансировочный клапан для системы отопления.

Назначение данного устройства в том, чтобы на каждое ответвление, контур и радиатор поддавался необходимый объем теплоносителя и количество тепла.

Клапан представляет собой обычный вентиль, но с установленными в его латунный корпус двумя штуцерами, которые дают возможность подключения измерительного оборудования (манометров) или капиллярной трубки в составе с автоматическим регулятором давления.

Принцип работы балансировочного клапана для системы отопления заключается в следующем: Оборотами регулировочной рукоятки необходимо добиться строго определенного расхода теплоносителя. Делается это замерами давления на каждом штуцере, после чего по диаграмме (обычно прилагаемой производителем к устройству) определяется количество поворотов регулировочной рукоятки для достижения нужного расхода воды на каждый контур СО. На контуры с количеством радиаторов до 5 шт устанавливают ручные балансировочные регуляторы. На ветки с большим количеством отопительных приборов – автоматические.

Виды регулировочных кранов и их параметры

К разновидностям специальной запорной арматуры для управления подачей тепла в радиатор относят:

• регуляторы, изготавливаемые в виде клапанных механизмов с термическими головками, задающие фиксированную температуру;
• шаровые затворы;
• особые балансировочные вентили, управляемые от руки и устанавливаемые в частных домах – с их помощью удается равномерно обогревать внутридомовые пространства;
• стравливающие воздушные клапаны – ручные механизмы Маевского и более совершенные автоматические отводчики воздуха.

Список дополняется образцами вентильных регуляторов, используемых для промывания батарей и слива воды. К этому же классу относят и обратный клапан, препятствующий движению теплоносителя в противоположную сторону в сетях с принудительной циркуляцией.

К числу показателей, характеризующих работу любых типов запорных вентилей, относят:

• типоразмеры приборов, по которым они подбираются к конкретным видам радиаторов;
• давление, выдерживаемое в рабочих режимах;
• предельная температура носителя;
• пропускная способность изделия.

Для правильного выбора запорного вентиля потребуется учитывать все параметры в совокупности.

Для чего предназначен обратный клапан

Установка обратного клапана на отопление является обязательным мероприятием – он необходим в контуре для возможности регулирования направления движения теплоносителя. На рынке можно встретить множество моделей, которые разнятся по принципу использования и своей конструкцией.

Обратный клапан в состоянии предотвратить серьезные аварии вследствие изменения движения воды во время скачков давления или когда в батареях скапливается много воздуха. Большинство потребителей о таких нюансах даже не знают.

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.

Фильтрующие элементы

На отопительную систему негативно влияют различные примеси, которые находятся в воде. В некоторых случаях система отопления может прекратить свою работу. Поэтому нужно проводить подготовку, а также фильтрацию воды на входе системы. При помощи сетчатых фильтров можно очистить теплоноситель. Устанавливают его до редукционного клапана.

В некоторых случаях грязевики являются частью исполнительного прибора. При помощи фильтров, которые осаживают и связывают лишние вещества химическими реагентами, происходит умягчения воды.

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.

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.

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.

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.

Разновидности устройств

Существует несколько разновидностей запорных клапанов, причем зачастую на подающий и обратный контур устанавливаются изделия разного типа. В зависимости от используемого металла, обратный клапан может иметь свои особенности.

Чаще всего применяются латунные, чугунные и стальные изделия. Кроме этого, обратные клапаны отличаются по своей конструкции. Рассмотрим основные варианты.

Что это такое

Под обратным клапаном подразумевается запорное устройство, которое обеспечивает ход воды только в одном, правильном, направлении и предотвращению ее возвратного движения. Его строение довольно простое:

• металлический корпус-цилиндр, который состоит из двух частей с резьбой или с фланцами;
• затвор из металла или пластика с прокладкой;
• пружина, подпирающая затвор.

Если вода не проходит в трубопровод или специальный насосный шланг, пружина удерживает затвор и сам клапан пребывает в закрытом состоянии. Когда же вода начинает приближаться к клапану и создает давление, достаточное для ослабления пружины, затвор открывается, и вода через устройство без проблем протекает в трубопровод или соответствующий шланг.

Устройство обратного клапана на воду

Если давление по тем или иным штатным или аварийным причинам уменьшается, пружина снова подпирает затвор и движение воды прекращается. В свою очередь, падение уровня давления обуславливает возвращение клапана в исходное положение, то есть его закрытие. При этом вода, находящаяся уже непосредственно в трубопроводе или шланге, тоже удерживает затвор, тем самым не позволяя ему открыться и блокируя обратный поток.

Нюансы грамотного монтажа

В процессе монтажа запорной арматуры следует неукоснительно соблюдать несколько правил:

1. Клапан устанавливается строго по направлению тока теплоносителя. Во избежание ошибки на корпусе изделия обязательно присутствует маркировка в виде стрелки, указывающей рабочее направление.
2. Для уплотнения соединений можно использовать паронитовые прокладки, при условии, что они не уменьшат диаметр проходного отверстия. Иначе клапан будет оказывать гидравлическое давление большее, чем планировалось.
3. Устройство должно быть установлено так, чтобы другие элементы системы отопления не оказывали дополнительное давление на его корпус.
4. Перед обратным клапаном крайне желательно поставить сетку для грубой очистки. Это даст возможность предотвратить попадание твердых частичек в запорный механизм, что, в свою очередь, может привести к нарушению герметичности прибора в закрытом состоянии. Или же воспользоваться специальными клапанами с сеткой.

Еще один важный момент: перед монтажом нужно еще раз убедиться, что клапан выбран правильно.

Например, для схем с принудительной циркуляцией подойдет любой тип устройства, а для гравитационных систем только поворотный лепестковый без пружины. Поскольку двигающийся самотеком теплоноситель не сможет справиться с сопротивлением пружины.

Лепестковый обратный клапан

В большинстве случаев используются в котельных и крупных тепловых пунктах с диаметром трубопроводов от Ду50 и выше.

Лепестковый клапан Ebro Armaturen (Германия) тип DC, с размерами от Ду 50 до Ду 300.

Корпус клапана изготавливается из чугуна или нержавеющей стали. Запорный механизм состоит из двух лепестков (створок), прикрепленных к расположенному в центре конструкции штоку. Лепестки поддерживаются в закрытом положении при помощи нескольких пружин кручения.

К недостаткам лепесткового клапана относится «слабая» гидравлика. Это связано с тем, что лепестки в открытом положении и шток находятся в центре сечения, прямо на пути потока теплоносителя.

Самодельный обратный клапан

Чтобы собрать обратнозапорный механизм своими руками вам понадобятся:

• муфта с наружной резьбой;
• тройник с внутренней резьбой;
• пружина, которая свободно входит в тройник;
• металлический шарик на пару миллиметров меньше, чем внутренний диаметр тройника;
• пробка с резьбой;
• фум лента.

Муфту нужно ввинтить в тройник так, чтобы боковое отверстие было перекрыто примерно на 2-3 мм. Это не даст шарику выскакивать в перпендикулярный конец тройника. Шарик вставляется с противоположного конца тройника, и затем ставится пружина и заглушка.

Муфта присоединяется к водопроводу, верхний конец тройника к крану или второму шлангу. Вода, запущенная в трубу будет течь сквозь муфту, отклонять шарик (сдавливать пружину). В тот момент, когда вода течь перестанет, пружина выпрямится и прижмет шарик к торцу муфты, тем самым перекроет поток воды.

Главное в этой конструкции – рассчитать размер и жесткость пружины в соответствии с размером и весом шарика и максимальным напором подаваемой воды. Она не должна быть очень жесткой, чтобы не мешать потоку воды. Как видите, изготовить свой обратнозапорный механизм довольно просто.