Принцип работы воздушного клапана в системе отопления

Комплект безопасности

Основными элементами комплекта, обеспечивающего безопасную работу котла, являются:

• Предохранительный клапан для систем отопления;
• Манометр (для контроля давления в системе);
• Воздухоотводчик (для отвода лишнего воздуха).

Во время работы магистрали отопления могут произойти различного рода сбои, которые приводят к резкому скачку давления. В результате неправильной работы установки может произойти поломка радиаторов и других элементов, что в свою очередь может представлять опасность, как для самого строения, так и жизни людей

Поэтому очень важно наличие комплекта безопасности, позволяющего регулировать давление системы

Таким образом, основная функция предохранительного клапана в системе отопления – это защита отопительного оборудования при повышенном давлении. В основном такая необходимость возникает при использовании котлов с водяным контуром. Однако не стоит исключать такую аварийную ситуацию при других видах отопления.

Группа безопасности котла

Причины избыточного давления в системе отопления:

• Появление пара в результате резкого повышения температуры (спускание воды);
• Использование большого количества теплоносителя. В основном это касается частных домов, в случае отказа автоматической системы.

Температура нагрева воды в радиаторах составляет не более 90 градусов. Начальная же температура при заполнении установки не превышает 15-ти градусов. В процессе отопления происходит нагрев, что приводит к расширению объема. Поэтому в качестве защиты используется предохранительный клапан.

Он является одной из составной отопительной конструкции и выполняет роль защитного элемента. Принцип действия отопления основан на сбросе излишков теплоносителя при возникновении избыточного давления. Наибольшее распространение нашли пружинные предохранительные клапаны. Именно пружина и оказывает противодействие таким скачкам.

Применяемые предохранительные клапаны для отопления бывают открытые и закрытые.

Разница этих двух видов клапанов заключается в том, что открытый предохранительный клапан работает без противодавления, а закрытого типа – с противодавлением.

При проектировании отопительной системы необходима правильная установка предохранительных клапанов, согласно прилагающийся нормативной документации, в которой учтены соответствующие мощность и рабочее давление выбранного прибора.

Как установить предохранительный клапан самому

Чаще всего современные бойлеры еще при производстве для самостоятельной установки укомплектованы полной защитной системой, включая тот же предохранительный клапан. Но если этот аксессуар отсутствует в комплекте, то не забудьте обязательно его докупить. Установку клапана можно осуществить самостоятельно, так и с помощью специалиста.

Чтобы установить защиту самостоятельно, помните, что клапан должен располагаться прямо под баком за отсекающим краном при входе холодной воды в бойлер. Перед тем как приступить к самой установке, проведите такие подготовительные работы:

• очистите бак водонагревателя от воды;
• перекройте основой доступ к воде;
• отключите бойлер от электричества.

Монтаж производится с учетом того, куда направлен входящий поток воды, это направление на самом элементе указано при помощи стрелки. Не забудьте уплотнить резьбу фум лентой, если хотите, чтобы стыковочные соединения были плотно закрыты.

Обзор моделей

Данная продукция представлена на современном рынке достаточно большим количеством образцов. Вместе с тем, особого внимания заслуживают лишь те, которые успешно прошли проверку временем.

Чтобы вентиль безотказно выполнял свои функции и долго служил, следует выбирать продукцию известных фирм

К таковым можно отнести:

• SRV AG WATTFLOW (производитель — компания WATTS, Германия). Это фланцевый балансировочный вентиль с возможностью тонкой настройки благодаря оснащению расходомером. Наличие ударопрочной шкалы позволяет настраивать систему отопления без дополнительных расчётов и отказаться от использования графиков или схем.
• STAD (международная компания TA HYDRONICS). Безупречно выполняет свои функции во второстепенных отопительных контурах. Этот балансовый вентиль практически безотказен и характеризуется надёжной конструкцией.
• HYCOCON VTZ (компания OVENTROP, Германия). Входит в группу ручных регуляторов. Отличается небольшой ценой и высоким качеством сборки отдельных узлов.
• CIMBERIO 727 (компания GIACOMO CIMBERIO из Италии). Данное устройство обеспечивает оптимальное распределение потока в системах местного значения и в бытовых трубопроводах.
• BALLOREX VENTURI DRV(производитель BROEN, Дания). Прекрасно справляется не только с настройкой уровня среды, но и отсекает её лишь одним движением ручки. По сути, представляет собой комбинированный вариант запорной арматуры и регулятора.
• MSV BD (компания DANFOSS A/S, Дания). Аналог предыдущего образца. Однако по параметру диаметр углового прохода его линейка включает гораздо больше моделей.
• ШТРЕМАКС (компания HERZ, Германия). Представитель модельного ряда немецких регуляторов. Несмотря на простую схему, выполняет свои функции в полном объёме. Цена такого устройства не на один десяток процентов ниже стоимости аналогов от других производителей.

Существуют и другие достойные внимания даже самых искушённых потребителей образцы таких изделий. Но и перечисленных вполне достаточно для правильного выбора балансировочного клапана системы отопления.

Основные виды

Воздушные пузырьки, которые содержатся в теплоносителе, начинают скапливаться на определенных участках системы отопления и в батареях. Появившийся пузырь продолжает дополняться новыми порциями воздуха и образует пробку, которая блокирует передвижение теплоносителя в этом месте. Вследствие этого близлежащие радиаторы отопления остывают. Для вывода воздуха используется 2 типа спусковых вентилей:

• автоматический клапан сброса воздуха;
• ручной кран Маевского.

Ручной кран Маевского

Устройство вентиля Маевского понять очень просто. На окончаниях корпуса с внешним резьбовым присоединением ½″ или ¾″ находится отверстие диаметром 2 мм. Это сечение перекрыто винтом с наконечником в виде конуса. Сбоку крана находится небольшое отверстие, которое предназначено для выпуска воздуха.

Модернизированный клапан для выпуска воздуха имеет поворотную пластиковую втулку, внутри которой находится канал для отвода. Удобство заключается в том, что положение отверстия для сброса можно отрегулировать с помощью разворота пластиковой втулки. Механический клапан для спуска воздуха из системы отопления работает по такому принципу:

1. При работающем отоплении запорный винт вкручен, а конус надежно закрывает отверстие.
2. Если необходимо избавиться от воздушной пробки, винт выкручивается на несколько оборотов. Под давлением находящейся воды в тепловой системе пробка выходит через отверстие, далее переходит в спускной канал и передвигается по нему наружу.
3. Сначала выходит чистый воздух, затем — вместе с теплоносителем. Винт закручивается, когда из канала начинает выходить чистая вода.

В этом видео вы узнаете плюсы и минусы воздушного клапана (воздухоотводчика):

Автоматический воздухоотводчик

Несложно понять, что этот клапан работает без участия человека. Устройство имеет вид вертикального латунного бочонка с резьбовым соединением G ½″, где размещен пластиковый поплавок, который соединен с подпружиненным клапаном для вывода воздушной пробки. Принцип работы автоматического воздушного клапана для отопления следующий:

1. При работающей системе отопления камера в корпусе наполнена водой, поднимающей поплавок вверх. Подпружиненный клапан находится в закрытом состоянии.
2. С учетом скопления воздуха в верхней части клапана уровень воды уменьшается, и поплавок опускается.
3. Когда уровень снизится до максимальных показателей, масса поплавка полностью сожмет пружину, открывая тем самым клапан. В результате начинается выброс воздуха.
4. За счет чрезмерного давления в тепловой системе теплоноситель вытеснит воздух из клапана, вода займет это место и заново приведет поплавок рабочее состояние.

По своему исполнению автоматические клапаны для сброса воздуха из системы отопления могут быть с угловым и прямым соединением. Одни изготовители делают отверстие сброса сверху, другие — в сторону. Для потребителя эти отличия значительной роли не играют, но вот опытному сантехнику они о многом могут рассказать. Как показала практика, оборудование с боковым сбросом надежней в эксплуатации, чем клапаны с верхним выводом.

Устройство автоматических клапанов все время совершенствуется. Ведущие изготовители наделяют эти элементы различными функциями:

1. Защита от гидравлических ударов при помощи специальной пластины (устанавливается на входе в камеру).
2. Установка мини-клапана в заглушку радиатора.
3. Возможность выкрутить сбрасыватель воздуха для ремонта, не опорожняя при этом отопительную систему. Достигается это благодаря наличию автоматического отсекающего подпружиненного вентиля, установленного на входном штуцере. Если сантехник откручивает элемент, то пружина выравнивается, а уплотнительная шайба перекрывает проход.

Автоматический воздухоотводчик – принцип работы, обзор:

Принцип действия

Автоматический воздушный клапан для системы отопления имеет корпус цилиндрической или конусообразной формы, внутрь которого помещен поплавок.

Корпус снабжен резьбой для присоединения к элементам системы. Он может быть изготовлен из латуни, чугуна или пластика. Поплавок изготавливают из пластика.

При помощи тяги он связан с игольчатым затвором, перекрывающем сбросное отверстие.

Как работает воздушный клапан отопления:

1. Скапливающийся в верхней части корпуса воздух постепенно вытесняет воду. При этом поплавок опускается.
2. Двигаясь вниз, поплавок увлекает за собой прикрепленную к нему тягу и иглу затворного механизма. При этом через открывшееся отверстие сбрасывается воздух, выдавливаемый теплоносителем.
3. После удаления воздуха теплоноситель снова заставляет поплавок подняться и перекрыть сбросное отверстие. До следующего цикла прибор переходит в режим ожидания.

Кроме основной функции воздушный клапан может выполнять еще одну: он пропускает внутрь воздух при дренировании системы, обеспечивая более быстрый слив теплоносителя.

Чтобы сбросное отверстие можно было быстро перекрыть в случае поломки воздухоотводчика, на нем устанавливают заглушку в виде колпачка. На заводе этот колпачок полностью завинчивают, предотвращая таким образом попадание грязи внутрь. После установки изделия колпачок нужно приоткрыть, провернув его против часовой стрелки несколько раз. Если этого не сделать, воздушный клапан работать не будет.

Некоторые модели автовоздушников поставляются с переходником, имеющим внутри подпружиненный клапан. Он автоматически закрывается, как только воздушник будет демонтирован.

Воздухоотводчик на радиаторе

Автоматические воздухоотводчики выпускаются в 3-х исполнениях:

1. Трубные прямые: накручиваются на вертикальную трубу, торец которой смотрит вверх. Корпус у такого автовоздушника имеет вид прямой цилиндрической или конусной гильзы. Этот вариант применяют чаще всего.
2. Трубные угловые: вертикальная часть прибора идентична только что описанному варианту, но внизу она делает поворот под углом в 90 градусов. Такое исполнение позволяет устанавливать воздухоотводчик на горизонтальной трубе, в чем иногда бывает необходимость (например, из-за недостатка места не удается установить вертикальный отрезок трубы для подключения прямого воздухоотводчика).
3. Радиаторные: предназначены для установки на батареях отопления, для чего имеют соответствующую резьбу. Как было отмечено ранее, в автоматических воздухоотводчиках нуждаются именно алюминиевые и биметаллические радиаторы. На чугунных можно устанавливать ручные воздушные клапаны – так называемые краны Маевского. Сброс воздуха из таких батарей приходится осуществлять лишь изредка, чаще всего – при запуске системы после летнего простоя.

Поскольку воздух и другие газы намного легче воды, архимедова сила заставляет их устремляться вверх. Поэтому и воздухоотводчики нужно устанавливать в самой верхней точке обслуживаемого контура.

В идеале воздухоотводчики должны стоять на каждом приборе, и на стальных радиаторах, в том числе. Также их в обязательном порядке ставят после котла, обычно в составе группы безопасности.

В этом месте клапан нужен для сброса воздуха при заполнении теплообменника котла.

Кроме того, если правильно спроектировать обвязку котла, при помощи воздухоотводчика его можно будет опорожнить отдельно от всей системы (клапан впустит воздух), а после починки – снова заполнить теплоносителем.

Нужно учитывать, что клапаны автоматического типа требовательны к качеству теплоносителя. Если тот содержит большое количество загрязнений, сбросное отверстие быстро забивается и игольчатый клапан уже не может плотно перекрывать его. Устройство приходится разбирать и чистить.

Для предотвращения аварии в отопительной системе используется предохранительный клапан в системе отопления. Принцип работы прибора и рекомендации по установке рассмотрим в статье.

Инструкцию по изготовлению обогревателя своими руками смотрите в этой теме .

Клапан автоматического сброса воздуха из системы отопления

В отопительной системе с жидкостным теплоносителем используется целый ряд специализированных элементов, обеспечивающих надежность и эффективность ее эксплуатации. К их числу относится воздушный клапан (сепаратор) для отопления. Устройство для сброса воздуха из системы отопления дает возможность удалять газы, скопившиеся в трубопроводе и радиаторах.

Когда в трубопроводе образуется воздушная пробка, она стремится к самой высокой точке радиатора или отопительного контура в целом. Если в этом месте установлен автоматический клапан для выпуска воздуха, теплоноситель из его внутренней камеры вытесняется газами.

При вытеснении жидкости поплавок опускается вниз и открывает клапан, в результате чего стравливаются газы из трубопровода отопления, и камера вновь заполняется теплоносителем.

Клапан для автоматического сброса воздуха из системы отопления со временем заиливается, зарастает накипью. Это приводит к заеданию механизма, потере герметичности клапана – через него начинает просачиваться влага. Такое устройство требует замены — автоматические воздушники не подлежат ремонту.

Количество автоматических воздухоотводчиков зависит от особенностей отопительной системы.

• Устройство требуется для установки:
• в составе группы безопасности котельного агрегата на выходном патрубке водяной рубашки, где теплоноситель нагрет до максимальной температуры;
• на самой высокой точке вертикальных стояков — именно туда поднимаются и скапливаются газообразные вещества;
• на распределительные коллекторы теплых полов, чтобы можно было стравливать воздух из контуров;
• на П-образные петли из полимерных труб, которые обустраиваются для компенсации теплового расширения трубопровода.

Принципы выбора

Воздушные клапаны для системы отопления могут входить в состав группы безопасности или комплект коллектора для теплого пола, поставляться вместе с приборами отопления.

Автовоздушник подбирается с учетом его рабочих параметров (максимально допустимая температура и давление), они должны соответствовать характеристикам отопительной системы. По исполнению подразделяются на прямые и угловые устройства, горизонтальные и вертикальные.

1. Краны Маевского различаются способом откручивания рабочего винта:
2. с головкой штока под специальный ключ (неудобство состоит в том, что ключа в нужный момент может не оказаться под рукой);
3. с несъемной рукояткой (нельзя использовать в местах, доступных детям младшего возраста, чтобы исключить опасность ожога нагретым теплоносителем;
4. со шлицем под плоскую отвертку (самый удобный и безопасный вариант).

Чтобы оснастить отопительную систему надежным воздуховыпускным клапаном, рекомендуется выбирать продукцию известных марок. Следует избегать дешевых изделий из хрупкого силумина, имитирующего латунь.

Чем опасен воздух в отопительной системе

Растворенный в теплоносителе воздух постепенно выводит из строя стальные трубы и радиаторы, элементы котельного агрегата. Коррозионная активность воздуха, который был сначала растворен в воде, а затем выделился при нагреве, заметно превышает показатели атмосферного воздуха за счет повышенного содержания кислорода.

Скопившиеся в трубопроводе газы не только провоцируют или ускоряют коррозию металлических элементов, но и формируют воздушные пробки, которые мешают системе отопления полноценно функционировать:
Из-за газовых пробок ухудшается циркуляция теплоносителя, в серьезных случаях движение жидкости по трубам может быть полностью блокировано. В такой ситуации приборы отопления быстро остывают.
Воздушные пробки работают как теплоизолятор, и, если газы скопились в верхней части батареи, она хуже прогревается и отдает помещению меньше тепловой энергии.
При наличии воздушных пробок движение теплоносителя по контуру отопления сопровождается громкими булькающими звуками и журчанием, что нарушает акустический комфорт в доме.

Циркуляционные насосы не рассчитаны на перекачку газов, при работе с завоздушенным теплоносителем подшипник и крыльчатка насосного агрегата изнашиваются значительно быстрее.
Специальные воздухоотводные устройства позволяют решить проблемы, связанные с завоздушиванием системы отопления

Важно правильно подобрать клапаны для стравливания воздуха и грамотно определить места расположения этих элементов.

https://youtube.com/watch?v=Q4LOLnuFOoc

Назначение и виды воздухоотводчиков

Воздухоотводчик предназначен для сброса воздуха из системы отопления и позволяет избежать появления воздушных пробок. Скопление воздуха происходит во время функционирования системы или из-за неполадок. Иногда такое случается, когда трубопровод заполняют теплоносителем или при потере герметичности в одном из механизмов. Есть 2 вида воздухоотводчиков, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями:

• ручные краны Маевского;
• автоматические воздушные клапаны.

Каждое устройство состоит из оболочки и клапана. Корпус имеет резьбовое соединение и прокладку, благодаря которым он крепится на любом участке отопительной системы. Выпускной канал закрывается клапаном, который состоит из резиновой прокладки или имеет форму конуса. В зависимости от модели клапан может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Каждое изделие подходит для монтажа на любом участке системы и работает одинаково. Электромагнитные клапаны для воздуха имеют прямую и угловую конфигурацию, а краны Маевского изготовлены в радиаторном и простом оформлении.

Срабатывание предохранительного клапана

Стоит отметить, что оба клапанных элемента, несмотря на то, что их установка выполнена в одном корпусе, работают совершенно независимо друг от друга. Клапанный предохранитель по принципу работы во многом схож с автоматическим клапаном котла. Как только давление внутри емкости возрастает выше предельных 6 бар, запорная тарелка под давлением воды перемещается, сжимает пружину и освобождает сливное отверстие. Часть воды уходит в канализацию, пока давление не выровняется до нормы.

Кроме того, предохранительный клапан для бойлера с ручкой спуска позволяет очищать емкость от скапливающихся солей и осадка. Для этого раз в пару недель нужно выполнять установку  ручки или флажка в горизонтальное положение. В некоторых моделях потребуется нажать на флажок и удерживать его несколько минут. Вода через слив вымывает частицы и осадок, накопившийся в клапанном механизме.

Совет! С помощью клапанного предохранителя можно полностью слить воду из бойлера для ремонта или обслуживания.

Обратный клапан предназначен для предотвращения перетекания теплой воды из бойлера обратно в подводящую водяную магистраль. По мере расходования воды в нагревательной емкости запирающая тарелка под давлением в магистрали приподнимается и освобождает проточную часть для наполнения бойлера.

Если давление в водопроводе резко снижается или возрастает, клапанная тарелка блокирует вытекание горячей воды обратно в магистраль или гасит гидравлический удар с помощью пружины. Особенно актуальна установка предохранительного клапана для бойлера на дешевых китайских изделиях, в которых нет ни термостатов, ни тепловых электрических реле.

Без установки обратного и предохранительного клапана китайский бойлер может легко превратиться в источник опасности – обварить хозяев кипятком или залить квартиру горячей водой. Мастера — практики нередко признают, что есть смысл устанавливать предохранительный клапан даже для бойлера косвенного нагрева, на котором по умолчанию не должно быть подобных проблем. Например, ремонтные работы на системах водоснабжения практически всегда сопровождаются гидроударами и скачками давления, в этом случае бойлер подвергается жесткому испытанию, независимо от его устройства.

4 Принцип работы автоматического устройства

Автоматический воздушник может использоваться как для отопления, так и для систем горячего водоснабжения. Такой прибор функционирует без каких-либо вмешательств человека. Механизм состоит из латунного корпуса и бочонка, расположенного вертикально, и имеет резьбовые соединения. Внутри прибора находится пластмассовый поплавок. К нему подсоединяется клапан, на который воздействует вода. Принцип работы автоматического воздухоотводчика для отопления заключается в следующем:

1. 1. Когда камера находится в рабочем состоянии, корпус заполняется водой, которая оказывает давление на поплавок и прижимает его кверху. Воздушный клапан перекрыт.
2. 2. Во время скопления воздуха в этой камере начинается снижаться уровень жидкости. Поплавок постепенно опускается.
3. 3. При критическом снижении количества воды клапан открывается, что приводит к спуску скопившегося воздуха наружу.
4. 4. После полного вытеснения весь механизм возвращается в прежнее положение. Клапан снова закрывается.

Когда отопительная система наполняется жидкостью, постоянно происходит сброс воздуха до тех пор, пока поплавок не поднимется в верхнюю часть камеры. После наполнения резервуара водой пружина начинает воздействовать на клапан, а тот перекрывает отверстие.

Автоотводчики газов могут быть с угловым или прямым подсоединением. Одни производители выполняют конструкцию так, чтобы сброс происходил вертикально, а другие — в сторону. Для обычного бытового использования такие различия практически не имеют никакого значения.

Фирмы, производящие автоспускники, постоянно совершенствуют свою продукцию. Ведущие компании снабжают изделия некоторыми дополнительными функциями, к которым относятся:

1. 1. Защита устройства от гидроударов. Для этого в конструкцию добавляют отражающую пластину.
2. 2. Дополнительные горизонтальные штуцера. Они служат для более эффективного сбора небольших воздушных пузырьков.
3. 3. Установку мини-клапана можно произвести непосредственно в радиаторную заглушку.

Как избавиться от воздушной пробки

К сожалению, не всегда воздушная пробка находится в легко доступном месте. При ошибках проектирования или укладки, воздух может скапливаться в трубах. Стравливать его оттуда очень нелегко. Сначала определяем местоположение пробки. В месте пробки трубы холодные и слышно журчание. Если явных признаков нет, проверяют трубы по звуку — постукивают по трубам. В месте скопления воздуха звук будет более звонким и громким.

Найденную воздушную пробку надо выгнать. Если речь идет о системе отопления частного дома, для этого поднимают температуру и/или давление. Начнем с давления. Открывают ближайший спускной клапан (по ходу движения теплоносителя) и подпиточный кран. В систему начинает поступать вода, поднимая давление. Оно вынуждает пробку двигаться вперед. Когда воздух попадает к спускнику, он выходит. Прекращают подпитку после того как весь воздух выйдет —  спускной клапан перестанет шипеть.

Это группа безопасности. На среднем выходе установлен автоматический воздухоотводчик

Не все воздушные пробки так легко сдаются. Для особой упорных надо одновременно поднимать температуру и давление. Эти параметры доводятся до значений, близких к максимальным. Превышать их нельзя — слишком опасно. Если в после этого пробка не ушла, можно попытаться открыть одновременно спускной кран (для слива системы) и подпиточный. Может, таким образом удастся сдвинуть воздушную пробку или вообще избавиться от нее.

Если подобная проблема возникает постоянно в одном месте — налицо ошибка в проектировании или разводке. Чтобы не мучится каждый отопительный сезон, в проблемном месте устанавливают клапан для отвода воздуха. В магистраль можно врезать тройник и на свободный вход установить воздухоотводчик. В таком случае проблема будет решаться просто.