Клапаны в системе отопления: разновидности, принцип работы

Любая система отопления имеет свою конфигурацию и схему подключения отопительных приборов. Для регулировки параметров теплоносителя, его температуры, объема и давления в контуре, а также для обеспечения безопасности и стабильной работы системы в целом применяются различные виды клапанов.

В этой статье расскажем о важных запорно-регулирующих элементах и их назначении.

Классификация клапанов

В зависимости от функционала клапаны делят на следующие виды.

Балансировочные клапаны

Данная запорно-регулирующая арматура выполняет роль балансировки температурных показателей отопительных приборов. Другими словами, устройство позволяет равномерно распределить теплоноситель среди радиаторов отопления и обеспечить оптимальную температуру в контуре.

Как правило, балансировочные вентили применяются в системах, где ветви отопления имеют разное количество батарей и отличаются по длине. Для обеспечения теплового баланса устройства монтируют либо на «обратке» радиатора (радиаторные вентили) или на обратном трубопроводе (магистральные клапаны) большой протяженности в многоэтажных домах. В частных домах используются ручные балансировочные клапаны.

С конструктивной точки зрения устройство представляет собой латунный корпус с резьбовым соединением, внутри которого установлен запорно-регулирующий шпиндель. При закручивании вентиля конус опускается в вертикальное седло, что обеспечивает регулировку потока теплоносителя и его объема, поступающего в отопительный прибор. Некоторые разновидности арматуры имеют дополнительные штуцера, которые позволяют подключить устройства измерения давления.

Важной характеристикой балансировочного клапана является его пропускная способность (Kvs), именно по этому показателю подбирается в дальнейшем данный запорно-регулирующий элемент.

Предохранительные приборы

Важный элемент отопительной системы, который защищает ее от возможных гидроударов, вызванных избыточным давлением. Чаще всего его устанавливают на подающую трубу возле отопительного котла, чтобы снизить риск его закипания. Как правило, данное устройство входит в группу безопасности теплогенератора.

«Взрывник» представляет собой латунный тройник, внутри которого циркулирует теплоноситель. Важным элементом устройства является пружина, которая закрыта мембраной. Упругость пружины рассчитывается на максимально допустимое рабочее давление в системе.

Пока внутри клапана давление соответствует рабочим показателям, пружина плотно прижата к мембране. Как только давление поднимается выше нормы, пружина сжимается и открывается мембрана, через которую выходит избыток теплоносителя. После чего давление нормализуется, и клапан закрывается.

Трехходовые клапаны

Трехходовые приборы разделяются на смесительные и распределительные. Первые осуществляют смешение двух потоков, горячей и холодной воды. Вторые – распределяют теплоноситель на два направления. Как правило, устанавливаются данные приборы в двухтрубной системе отопления и при монтаже водяного теплого пола для поддержания необходимой температуры теплоносителя в контуре напольного отопления и в обратной магистрали, ведущей к котлу.

Конструкция трехходового клапана включает три камеры. Внутри устройства имеется шток, который при повороте термоголовки или электропривода перемещается и частично перекрывает один (смесительный) или два выхода (распределительный). Степень смешения двух потоков теплоносителя определяется температурными показателями, которые контролирует установленный вместе с клапаном датчик температуры.

Обратные клапаны

В системах с естественной циркуляцией теплоносителя, а также при повышенном гидравлическом давлении в закрытых контурах иногда возникают ситуации, когда поток жидкости меняется в противоположную. Это может вызвать ошибки в работе как отопительного котла, так и всего оборудования в целом. Чтобы предотвратить подобные ситуации, рекомендуется устанавливать обратные клапаны, которые контролируют поток теплоносителя и блокируют его при обратном движении.

В зависимости от конструкции запорного механизма выделяют тарельчатые, шаровые, лепестковые и двустворчатые обратные клапаны, принцип работы которых одинаков:

• вода проходит через устройство в определенном направлении,
• при изменении потока запорное устройство перекрывает движение жидкости до тех пор, пока не стабилизируется давление и циркуляция воды не возобновится в правильном направлении.

Отличительной особенностью устройств является лишь тип запорного механизма (дисковый затвор, шар, пластина и т.д.).

Как правило, шаровые клапаны устанавливаются на трубы большого диаметра и требуют соблюдения определенных правил монтажа. Тем не менее, такая запорная арматура оказывает наименьшее гидравлическое сопротивление. Лепестковые и двустворчатые чаще всего применяются в системах с высоким давлением.

Любой обратный клапан устанавливают после циркуляционного насоса, а также он является обязательным при монтаже многоконтурной системы или контура ГВС.

Перепускные

Назначение данного устройства схоже с предохранительным клапаном: он используется для снижения давления в системе. Однако, в отличие от предохранителя перепускной клапан не выпускает излишки теплоносителя, а перенаправляет его в обратку.

Принцип работы такого устройства заключается в следующем:

• Мембрана с запорным штоком регулируется пружиной и перекрывает проход, при этом упругость пружины устанавливается в соответствии с необходимым давлением в контуре.
• Как только изменяется гидравлическое сопротивление, происходит смещение штока и часть воды выходит через открывшийся проход.
• После стабилизации давления, запорный механизм возвращается в исходное положение.

Данные устройства позволяют не только снизить давление в системе, но также снижает нагрузку на циркуляционный насос, препятствует образованию ржавчины на внутренних стенках отопительных приборов и снижает уровень шума и вибрации в теплопроводе.

Воздухоотводчики

Воздухоотводящие клапаны – важные элементы, которые используются для стравливания воздуха из систем отопления.

Причиной образования воздушных пробок могут быть:

• закипание теплоносителя,
• негерметичность трубопровода,
• большое содержание кислорода в жидкости, поступающей из водопровода.

Завоздушивание системы влияет на качество отопления (радиаторы прогреваются неравномерно) и приводит к окислению внутренних стенок приборов и металлических элементов трубопровода, что в последствии вызывает разрушение. Во избежание данных проблем устанавливают воздухоотводчики: краны Маевского на отопительных батареях и автоматические устройства рядом с котлом, которые также могут входить в группу безопасности теплогенератора.

Стравливание воздуха производится вручную или автоматически. В последнем случае внутри устройства присутствует поплавок и игольчатый клапан. При попадании воздуха, который движется вверх, возникает давление на поплавок. Клапан открывается и выпускает воздух.

Вывод

Клапаны выполняют важную функцию регулирования гидравлических показателей отопительного контура. Однако их выбор и монтаж должны осуществляется только после необходимых расчетов системы отопления, на основании которых определяются необходимые параметры приборов.


Источник: progreem.by