Защита водонагревателя
Бойлеры косвенного нагрева и электрические аппараты накопительного типа, приготавливающие воду на хозяйственные нужды, тоже требуют защиты. В данном случае опасность представляют скачки давления в водопроводе и расширение жидкости в баке от подогрева. Чтобы резервуар не дал течь, на подаче воды устанавливается группа безопасности бойлера, состоящая из таких деталей:
- латунный корпус;
- клапан обратный, не позволяющий стекать воде из емкости назад в трубу;
- клапан предохранительный, сбрасывающий излишки давления;
- кран шаровой, чтобы закрывать линию ГВС.
Группа безопасности накопительного водонагревателя от бренда VALTEC
Кроме того, бойлеры косвенного нагрева оснащаются автоматическим воздухоотводчиком, монтируемым в верхней части бака, и стрелочным измерителем температуры. Манометр ставится на агрегат опционально.
Реально ли собрать защитное устройство самостоятельно?
При желании надежный в эксплуатации блок безопасности можно сделать своими руками. Покупаем по отдельности отводчик воздуха, манометр, клапан, а также:
- герметик;
- пряди льна;
- крестовину;
- газовые ключи (две штуки);
- два угла (один с наружной, другой с внутренней резьбой);
- переходники;
- ниппель.
Работы начинаем с присоединения к крестовине-консоли двух углов. Накручиваем льняные пряди (строго по часовой стрелке) на резьбу
Важно! Резьбовое соединение должно быть покрыто льном полностью и максимально равномерно. Сверху обрабатываем пряди герметиком
Слой покрытия делаем небольшой. Берем гаечные ключи. С их помощью ввинчиваем углы в консоль друг напротив друга.
По аналогичному принципу монтируем клапан, манометр и воздухоотводчик. Если элементы имеют разные резьбовые диаметры, применяем для их соединения переходники. Далее проверяем нашу самодельную конструкцию на работоспособность и отсутствие протечек под давлением. Если все нормально, можно приступать к установке ГБК. Об этом далее.
Группа безопасности в системе отопления
Одним из ключевых звеньев водяной системы отопления является группа безопасности или, как ее еще называют, блок безопасности. Это механизм, представляющий собой набор приборов, которые обеспечивают безаварийную работу системы и контролируют давление теплоносителя. В случае возникновения аварийной ситуации (к примеру выход из строя расширительного бака), в системе отопления резко увеличится давление, из-за чего может разорваться труба или выйти из строя теплообменник отопительного котла. Для компенсации избыточного давления и предотвращения “завоздушивания” системы, подключается в работу группа безопасности. Она в автоматическом режиме сбрасывает лишнее давление, и тем самым не дает ему превышать заданную норму, сохраняя работоспособность системы отопления.
| Группа безопасности состоит из металлического корпуса с резьбовыми соединениями, на котором установлены манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан. |
- Манометр. Измерительный прибор, обеспечивающий визуальный контроль над давлением и температурой в системе отопления. Необходимо помнить, что оптимальным. Для большинства отопительных приборов считается значение, составляющее 1,5 – 2 атмосферы.
- Воздухоотводчик. Автоматически сбрасывает лишний воздух из системы. При повышении в системе отопления давления ( к примеру при закипании теплоносителя, сопровождающиеся выделением горячего воздуха, способного разрушить систему), он автоматически отводит из нее лишний воздух.
- Предохранительный клапан. Предназначен для сброса излишков жидкости из закрытой системы, если при нагревании теплоноситель расширяется и создает избыточное давление. Самым чувствительным местом системы отопления является теплообменник котла, поэтому предохранительный клапан необходимо подбирать с таким же порогом срабатывания, который максимально допустим при эксплуатации отопительного оборудования (данный параметр указан в паспорте котла).
Как работает группа безопасности в системе отопления
Если по каким-то причинам расширительный бак не компенсировал расширения теплоносителя, то давление внутри системы будет нарастать, в какой-то момент срабатывает механизм предохранительного клапана и открывается путь для выхода лишнего теплоносителя, а через воздухоотводчик выходит лишний воздух. Чтобы избежать ожогов при внезапном открытии обратного клапана и выбросе лишнего теплоносителя, к его отводу присоединяют отводную трубу, которую направляют в систему канализации. Не следует думать, что при срабатывании предохранительного клапана система теряет много жидкости. Как правило для нормализации давления требуется сбросить не более 100 граммов теплоносителя.
Установка группы безопасности на отопление
Настенные котлы отопления, как правило выпускаются уже с блоком безопасности, и поэтому дополнительно устанавливать его не нужно. В напольных котлах, особенно отечественных производителей, таких приборов нет, поэтому их придётся дополнительно устанавливать в систему отопления. Для того, чтобы группа безопасности исправно функционировала и смогла адекватно отреагировать на критические параметры системы отопления установку необходимо доверить специалисту. Любые оплошности и недоделки во время установки недопустимы и делают бессмысленным само наличие данной системы защиты.
Обычно установка группы безопасности выполняется сразу после котла на подающей магистрали на расстоянии, 1-1,5 метра от него. При таком расположении по манометру удобно контролировать давление в системе отопления.
На участке трубопровода от отопительного котла до блока безопасности не допускается устанавливать запорную арматуру, фильтры и другие элементы, которые могут уменьшить его проходное сечение.
Обычно на манометре указывается максимальное давление (3 атм.). Красную стрелку необходимо установить на отметку, которая соответствует, максимально рекомендуемому давлению в 2 атмосферы Свыше 2 атмосфер большинство отопительных котлов эксплуатировать не рекомендуется. Данный параметр указывается и в паспорте отопительного котла.
- Радиаторы отопления
- Циркуляционный насос
ВЫВОД Группа безопасности в системе отопления, является сравнительно недорогим механизмом, который предотвратит выход из строя элементов системы отопления, поэтому ее установка крайне желательна, особенно в системах закрытого типа.
Как обвязывать котлы на твердом топливе
Схема подсоединения дровяного теплогенератора призвана решить 3 задачи (помимо снабжения батарей теплоносителем):
- Предотвращение перегрева и закипания ТТ-котла.
- Защита от холодной «обратки», обильного выделения конденсата внутри топливника.
- Работа с максимальным КПД, то есть, в режиме полноценного горения и высокой теплоотдачи.
Представленная схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым смесительным клапаном позволяет защититься от конденсата в топке и вывести теплогенератор на режим максимальной эффективности. Как это работает:
- Пока система и отопитель не прогреты, насос гоняет воду по малому котловому контуру, поскольку трехходовой вентиль закрыт со стороны радиаторов.
- Когда теплоноситель нагревается до 55—60 градусов, настроенный на указанную температуру клапан начинает подмешивать воду из холодной «обратки». Теплосеть загородного дома постепенно прогревается.
- По достижении максимальной температуры клапан полностью закрывает байпас, вся вода из ТТ-котла уходит в систему.
- Установленный на обратной линии насос прокачивает воду через рубашку агрегата, не давая последнему перегреться и вскипеть. Если поставить насос на подаче, камера с крыльчаткой может заполниться паром, перекачивание прекратится и котел гарантированно закипит.
Принцип нагрева с помощью трехходового вентиля применяется для обвязки любых теплогенераторов на твердом топливе – пиролизных, пеллетных, прямого и длительного горения. Исключение – гравитационная разводка, где вода движется слишком медленно и не провоцирует выпадение конденсата. Клапан создаст высокое гидравлическое сопротивление, препятствующее самотеку.
Если производитель оснастил твердотопливный агрегат водяным контуром, змеевик можно использовать для аварийного охлаждения в случае перегрева. Заметьте: предохранитель на группе безопасности срабатывает от давления, а не температуры, поэтому не всегда способен защитить котел.
Проверенное решение – подключаем змеевик ГВС к водопроводу через специальный клапан теплового сброса, как показано на схеме. Элемент сработает от температурного датчика и в нужный момент пропустит через теплообменник большой объем холодной воды.
Использование буферной емкости
Лучший способ повысить эффективность ТТ-котла – подключить к отоплению через буферную емкость. На входе теплоаккумулятора собираем проверенную схему с трехходовым смесителем, на выходе ставим второй клапан, поддерживающий требуемую температуру в батареях. Циркуляцию в отопительной сети обеспечивает второй насос.
Балансировочный вентиль на обратной линии нужен для регулировки производительности насосов
Что мы выигрываем благодаря тепловому аккумулятору:
- котел горит на максимуме и достигает заявленного КПД, топливо используется эффективно;
- вероятность перегрева резко снижается, поскольку агрегат сбрасывает излишки тепла в буферный бак;
- теплоаккумулятор играет роль гидрострелки, к емкости можно подключить несколько ветвей отопления, например, радиаторы I и II этажа, напольные греющие контуры;
- полностью прогретый резервуар поддерживает работу системы в течение длительного времени, когда дрова в топке котла прогорели.
ТТ-котел и накопительный водонагреватель
Чтобы с помощью дровяного теплогенератора загружать бойлер — «косвенник», нужно последний врезать в котловой контур, как изображено на картинке. Поясним функции отдельных элементов схемы:
- обратные клапаны не дают теплоносителю течь в другую сторону по контурам;
- второй насос (достаточно взять маломощную модель 25/40) обеспечивает циркуляцию через спиральный теплообменник водонагревателя;
- термостат отключает этот насос, когда бойлер достигает заданной температуры;
- дополнительный воздухоотводчик препятствует завоздушиванию подающей линии, которая окажется выше штатной группы безопасности.
Аналогичным способом можно стыковать бойлер с любым котлом, не оснащенным электронным блоком управления. Дата: 25 сентября 2021
Рейтинг популярных моделей
Среди компаний, выпускающих предохранительную арматуру для котельных, особой популярностью пользуется два производителя. Их продукцию мы и рассмотрим:
Группа безопасности «Watts»
Компания «Watts» производит широкий ассортимент элементов системы отопления, среди которых и группы безопасности серии KSG для отопительных котлов. В линейке присутствуют модели на стальной, литой латунной или чугунной консоли, стандартные и компактные. Некоторые блоки комплектуются защитными теплоизолирующими кожухами.
Фото 2: Группы безопасности «Watts» серии KSG для отопительных котлов
Все модели серии «Watts» KSG имеют предохранительный клапан, срабатывающий при давлении 3 бара. Подключение к системе отопления осуществляется через отверстие диаметром 1 дюйм с внутренней резьбой. Модельный ряд рассчитан на работу с водогрейными котлами мощностью от 50 до 200 кВт. Цены на модели «Watts» KSG находятся в диапазоне от 2 000 до 6 000 рублей.
Группа безопасности «Valtec»
Компания «Valtec» также является востребованным среди потребителей производителем защитной арматуры для систем отопления. Она производит группы безопасности как для котлов (VT 460), так и для расширительных баков (VT 495) смонтированных на полой консоли с настенным креплением.
Фото 3: Группа безопасности «Valtec» VT 460 для отопительных котлов
Группа безопасности «Valtec» VT 460 выполнена в компактном латунном корпусе и предназначена для котлов, бойлеров и систем ГВС. Модель рассчитана на работу с бытовыми отопительными устройствами мощностью до 44 кВт и максимальным давлением 3 бара, например такими как дровяной котел отопления «Мотор Сич». В среднем такое устройство можно купить за 1700 рублей.
Как видите, цены на арматуру безопасности далеко не низкие, поэтому многие изготавливают ее своими руками. Процесс этот совсем не сложный, поэтому вполне можно собрать группу безопасности самостоятельно в домашних условиях.
Устройство группы безопасности
На заводе обычно корпус данного устройства комплектуется всеми элементами в сборе (4 шт.):
- латунный коллектор (или из нержавеющей стали) с четырьмя подключениями DN15 и DN20;
- манометр (до 6 Бар);
- воздушный клапан (в основном данный клапан изготавливается из латуни);
- предохранительный сбросной клапан.
Диаметр подключения к трубе отопления Ду 20. Резьбы DN15 нужны для монтажа элементов блока безопасности, а резьба DN20 для подключения к системе отопления. Воздухоотводчик всегда проектируется напротив входного подключения для обеспечения самого короткого пути для выхода избыточного воздуха.
Предназначение
Для дросселирования чрезмерного напора воды раньше устанавливали дроссельные шайбы в системе отопления дома. Данное устройство имело форму диска с отверстием в середине. В отверстие помещалась труба. Таким образом, достигалось повышение гидравлического сопротивления. Сегодня же все современные модели систем обогрева оснащены автоматическими регуляторами температуры и давления – блоками безопасности.
При возникновении аварии (например, при поломке расширительного бочка) давление в системе обогрева может начать подниматься. Что влечет за собой серьезные негативные последствия, вплоть до выхода из строя всего оборудования отопительной системы. Плохо влияют на работу теплоснабжения и завоздушивание магистрали. Наличие у системы отопления системы безопасности позволяет предотвратить подобные ситуации: защитный блок предотвращает образование воздушных пробок, а во время аварийной ситуации снижает давление до стандартных величин.
Механизмы безопасности активно применяются в частных домах, которые используют газовый котел для обогрева помещения. Ведь при подобной системе отопления нередко возникают следующие ситуации:
- недостаточная тяга в дымоходе, появляется опасность угара;
- в подающем трубопроводе давление газа либо очень высокое, либо чересчур низкое;
- на запальнике погасло пламя.
Это все может привести к тому, что основная горелка затухнет и возникнет загазованность помещения.
В котельных установках старого образца автоматика безопасности газовых котлов является необходимостью.
Некоторые газовые котлы оснащают циркуляционным насосом. Он обеспечивает равномерное движение теплоносителя по системе теплоснабжения. Более подробно о системе отопления с насосной циркуляцией можно ознакомиться здесь .
Группа безопасности в системе отопления
Каждая замкнутая отопительная система должна быть укомплектована группой безопасности, — приборами, обеспечивающими безопасность сосудов, работающих под давлением. Это:
- манометр;
- предохранительный клапан;
- автоматический воздухоотводчик.
Рассмотрим по порядку каждый их них, и как они должны правильно применяться и устанавливаться.
Манометр
Манометр в домашних системах отопления применяется с диапазоном показаний до 4 атм. Ведь рабочее давление отопления частного дома – 1,5 – 2,0 атм. Повышение до 3 атм считается уже аварийным.
Требование к манометру – от известного производителя, хорошо читаемые показания. Иногда на приборе выводится и температурные показания, что полезно и удобно.
Установка должна быть такой, чтобы прибор был всегда на виду, бросался бы в глаза при входе в помещение. Не допускается закрывать, загромождать вид.
Предохранительный клапан
Назначение – не допустить опасного повышения давления, сбросить часть теплоносителя с замкнутого пространства. Для домашней сети обычно применяются устройства, настроенные на 3 атм, что подбирается в магазине.
На этом клапане всегда имеется ручка (рычажок), для его открытия. С помощью него можно спустить часть теплоносителя с системы. Бывает, что это устройство подтекает, тогда достаточно открыть-закыть рычагом несколько раз, что может удалить мусор струей.
Клапан не предназначен для постоянного срабатывания, при частом открытии засоряется отложениями, течет, выходит со строя.
Автоматический воздухоотводчик
Устройство удаляет скапливающийся воздух. Устанавливается только в вертикальном положении, в верхней точке труб, — действует на основе того, что легких воздух стремится выйти вверх.
Игольчатым клапаном управляет поплавок в корпусе. Как только жидкость вытесняется парами, воздухом, ее уровень в корпусе прибора понижается, поплавок опускается, клапан открывается и воздух выходит наружу.Также устройство может подтекать со временем, что устраняется чисткой игольчатого клапана.
Как регулируется давление в системе отопления
При нагреве жидкость расширяется, если она будет в ограниченном объеме, то просто разорвет весьма крепкие стены, так как почти не сжимается.Для компенсации расширения жидкости в систему включают расширительный мембранный бак, 1/10 по объему от теплоносителя, одна половина которого накачивается воздухом. Именно воздух может сжиматься, в результате чего, давление при расширении жидкости возрастает не значительно, чаще находится в пределах 1,5 – 2,0 атм.
Первоначально бак накачивается воздухом, обычно до 1,5 атм, после чего система заполняется холодным теплоносителем. Подробней о выборе и применении мембранного бака
Где устанавливается группа приборов
Три устройства, — манометр, клапан, воздухоотводчик, обычно устанавливаются на одной гребенке на подаче, не далее, чем 1,0 метр от выхода из котла. Чтобы оперативно реагировать на изменения ситуации, которая чаще меняется под воздействием теплообменника твердотопливного котла. Обычно это и самая высокая часть трубопровода.
В автоматизированных котлах все указанные устройства располагаются таким образом, как предусмотрел производитель. Например, в газовом настенном нагревателе, манометр всегда располагается на передней панели, аварийный клапан обычно снизу, рядом с подключениями трубопроводов, а воздухоотводчик находится внутри корпуса, повыше, рядом с теплообменником.
Приобрести готовую группу безопасности и установить
При монтаже домашнего отопления, можно приобрести готовую группу безопасности от какого либо производителя, и установить ее как указывалось на подаче в 1 метре от не автоматизированного котла. Для установки устройства достаточно врезать в трубу тройник нужного диаметра.
Но возможно, окажется выгодней собрать все это своими руками. Рекомендуется все приборы скомпоновать на одной гребенке, которую можно собрать из тройников, что упрощает и удешевляет их размещение. Можно даже сделать подводы из полипропиленовых элементов.
Но суть одна – приборы должны быть поближе к теплообменнику котла, в верхней точке, чтобы стравливать газообразные составляющие в первую очередь. Экономить на приборах безопасности не допустимо, установка же и применение не вызывает ни каких сложностей.
Принцип работы клапана
В случае перегрева системы отопления в трубопроводах расширяется теплоноситель. В открытых системах лишняя жидкость сможет поступить в расширительный бак, а вот в закрытых схемах ей деваться некуда. Давление постепенно нагнетается и через определенное время может достичь критического значения. Если его не понизить до приемлемого уровня, то вероятен выход из строя котла или нарушение герметичности одного из соединений.
Механизм предохранительного клапана устроен таким образом, что открывает путь для выхода лишней жидкости. Не стоит думать, что при его срабатывании система теряет много воды. Отопление среднего объема (приблизительно 150 литров) потеряет 2 бара давления, если количество жидкости уменьшится на 200 граммов (при условии температуры теплоносителя около 100 градусов Цельсия). В большинстве случаев для нормализации ситуации требуется сбросить не больше 100 граммов воды.
Таким образом, сравнительно недорогой прибор предотвратит выход из строя котельного оборудования и других элементов отопительной системы. К тому же он избавит от необходимости капительного ремонта, потребность в котором обязательно возникнет после прорыва тепловой магистрали. Поэтому для закрытых систем будет разумнее приобрести и установить группу безопасности для автономного отопления.
Котел — какой выбрать
Так как закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В таком случае, настроив параметры, вам нет необходимости к этому возвращаться. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.
Самые удобные в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Выставленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Упала она на градус, котел включился, нагревая дом. Как только сработал термостат (температура достигнута), работа останавливается. Комфортно удобно, экономно.
В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это наружные датчики. По их показаниям котел корректирует мощность работы горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопление — хорошее оборудование, которое может обеспечить комфорт. Жаль только, что газ есть не везде.
Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)
Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.
Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.
Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.
Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом
Не очень распространены в нашей стане котлы на пеллетах. Фактически это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают в непрерывном режиме. В топку автоматически подаются пеллеты (пока не закончен запас в буркере). При хорошем качестве топлива, чистка золы требуется один раз в несколько недель, а все параметры работы контролирует автоматика. Сдерживает распространение этого оборудования только его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответственные.
Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Она определяется по общему принципу: на 10 кв. метров площади с нормальным утеплением берут 1 кВт мощности котла. Только брать «впритык» не советуют. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, в которые вам может не хватить расчетной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности ведет к быстрому износу оборудования. Потому желательно мощность котла для системы брать с запасом 30-50%.
