Группа безопасности для отопления: как работает и как подключить к котлу? Устройство, принцип работы, этапы монтажа и установка


Что такое группа безопасности для отопления с расширительным баком, зачем она нужна. Принцип ее работы и схема подключения. Оборудование каких производителей выбрать.

Особенности

Раньше для контроля напора воды в системах отопления домов устанавливали дроссельные шайбы. С их помощью удавалось достичь увеличения гидравлического сопротивления. Но производство не стоит на месте, поэтому сейчас такие устройства отошли на второй план.

Аварийные ситуации в системах отопления, как правило, происходят из-за избыточного давления или излишнего нагрева котла. В этих случаях последствия могут быть не просто неприятными, а даже опасными: разрыв котла, полный выход системы из строя, протечка теплоносителя, затопление или пожар. Именно с целью исключения вероятности таких сбоев используется блок безопасности, с помощью которого достигается нужное давление теплового носителя. Все современные устройства этого типа автоматически регулируют и температуру, и давление.

Монтировать данную систему можно на любую разновидность отопительного оборудования, но она необходима не всегда. Некоторые котлы имеют собственный довольно высокий уровень безопасности (например, те, которые сжигают дизельное топливо или природный газ). В свою очередь, источники на твердом топливе стопроцентно нуждаются в блоке безопасности.

Что входит в группу безопасности системы отопления

Состав группы безопасностиСостав классической группы безопасности.

Группа безопасности состоит из трех элементов, соединенных коллектором (техническим элементом, разбивающим поток на несколько параллельных веток).

Автоматический воздухоотводчик

Латунный автоматический воздухоотводчик

Автоматический воздушный клапан предназначен для сброса воздушных масс из системы отопления. Более ранняя его альтернатива – ручные краны Маевского на радиаторах. Воздух, находящийся в трубах и радиаторах системы отопления, замедляет прогрев и скорость циркуляции теплоносителя, снижает КПД, а при нагреве свыше 90°C серьезно повышает давление, что может привести к повреждению и разгерметизации системы отопления.

Воздух может появится даже при грамотной и тщательной эксплуатации СО. Наиболее частые причины:

  • изначальное заполнение системы отопления теплоносителем с допуском воздуха;
  • выделение пузырьков воздуха при нагреве воды, используемой в качестве теплоносителя, свыше 90°C;
  • неправильное использование крана подпитки;
  • износ элементов и узлов системы отопления, что нарушает ее герметичность.

Автоматический воздухоотводчик не требует настройки или вмешательства человека. Как только в системе образуется воздух, он попадает в канал воздухоотводчика. Находящийся в этом цилиндрическом канале поплавок опускается, опуская запирающий шток: клапан открывается и стравливает из канала весь воздух.

Манометр

Манометр на 4 бар

Назначение манометра – отображение точного давления внутри системы отопления для контроля показателей. Как правило, в качестве единиц измерения используются бары. Настроив определенный уровень давления, взглянув на манометр можно удостовериться, что система работает исправно, все узлы полностью герметичны, а другие элементы группы безопасности выполняют свои функции.

Предохранительный сбросной клапан

Устройство и принцип работы пружинного сбросного клапанаПринцип работы пружинного предохранительного клапана, предназначенного для системы индивидуального отопления.

Предохранительный клапан обеспечивает автоматический сброс воздуха, пара или теплоносителя при достижении критической отметки, тем самым освобождая в системе место для дальнейшего расширения теплоносителя. Повышение давления в системе отопления может быть вызвано не только образованием воздуха (с которым справляется воздухоотводчик), но и расширением самого теплоносителя при сильном нагреве, что может привести к повреждению и протечке.

Если радиаторы и трубы обычно без проблем выдерживают давление в 7-9 бар, то наиболее уязвимым элементом системы отопления является теплообменник котла, часто рассчитанный на 3, а то и на 2 бара.

Именно по максимально допустимому рабочему давлению и подбирается предохранительный клапан: существуют рассчитанные на конкретное давление модели и модели с регулируемым значением, которое устанавливается при монтаже и настройке. Наиболее распространенным и лучшим в соотношении цена-качество является пружинный механизм, именно он и используется практически во всех вариантах групп безопасности.

Принцип работы пружинного предохранительного клапана заключается в балансе давления внутри системы и прижимной силы пружины клапана:

  • изнутри на затвор клапана оказывает давление теплоноситель;
  • с другой стороны золотник прижат штоком, на который давит пружина, тем самым удерживая клапан в закрытом положении;
  • как только давление в системе превышает критическое значение, оно перевешивает прижимную силу пружины и клапан приоткрывается, стравливая излишки воздуха, пара или теплоносителя;
  • как только давление падает ниже критической отметки, силы пружины достаточно, чтобы перевести клапан в исходное закрытое положение.

Группа безопасности котла в системе отопления

В обвязке котельных установок используются различные элементы, каждый из которых выполняет отведенную ему функцию. Одни обеспечивают циркуляцию теплоносителя, другие его распределяют или перекрывают, третьи отвечают за фильтрование или компенсацию расширяющегося объема жидкости. Существуют и устройства, предотвращающие возникновение аварий в нештатных ситуациях. В данной статье мы осветим вопрос, какую роль играет группа безопасности котла в системе отопления, из чего она состоит и как правильно устанавливается.

Основные разновидности отопительных групп безопасности

Конфигурация блоков безопасности, как уже отмечалось выше, может быть самой разнообразной. Существует, к примеру, вот такой вариант.

image8.jpg

Или вот еще один вариант, в котором все элементы заключены в единый корпус.

image9.jpg

Еще несколько вариантов.

image10.jpg

В продаже имеются и многие другие варианты выполнения группы безопасности, но внешние показатели в данном случае значения не имеют, поскольку принцип действия у всех них один и тот же. Выбирать же ту или иную модель следует, повторимся, по показателю давления, на который рассчитан манометр и предохраняющий клапан.

Теперь, разобравшись с основными типами групп, ознакомимся с популярными производителями и примерной стоимостью такой продукции.

Обвязка простых систем отопления

Обвязкой котла отопления принято называть все элементы системы, которые установлены между котлом и отопительными контурами (имеются в виду контуры радиаторного и напольного отопления, а также контуры горячего водоснабжения).

Систему отопления можно назвать простой, если она содержит один прямой контур. Под прямым контуром подразумевается магистраль, в которую теплоноситель подается из котла без изменения начальной температуры. Простыми являются некоторые системы радиаторного отопления. Они могут быть однотрубными, двухтрубными и смешанными. Наиболее практичной разновидностью простого радиаторного отопления является двухтрубная система, базирующаяся на подающей и обратной магистрали.

И если её балансировка выполнена правильно, такая система обеспечит равномерный прогрев радиаторов по всему периметру отопления.

thumb_585.jpg

Евгений Кручинин Инженер Департамента бытового оборудования ООО «ГРУНДФОС»

Несбалансированная система отопления почти сразу даст о себе знать. Трубы будут шуметь из-за неоптимальной скорости потока, в помещениях будет либо слишком жарко, либо слишком холодно, а счета за отопление будут каждый раз завышены на 20%.

Рассмотрим основные элементы системы и их функции.

Как выбрать группу безопасности для системы отопления частного дома

Выбрать подходящую модель не сложно, смотреть нужно на:

  1. Максимально допустимую мощность системы (кВт), на которую рассчитан узел. Обычно это 44, 50 или 55 кВт. Если система имеет меньшую мощность – отлично, если же большую – необходимо искать более прочный вариант.
  2. Давление срабатывания предохранительного клапана. Как правило, в готовые узлы устанавливают клапаны с фиксированным значением – 1,5 бар, 3 бар, 4 или 6 бар. Давление срабатывания должно соответствовать максимально допустимому рабочему давлению наиболее уязвимого элемента систем отопления – обычно это стальной теплообменник котла, рассчитанный на 2 или 3 бар. Предохранительные клапаны на 2 бар, несмотря на достаточный спрос, в продаже найти трудно, выход из ситуации – собрать узел своими руками, купив предохранительный клапан и прочие элементы по отдельности (об этом смотрите далее).
  3. Рабочая температура – это допустимая температура теплоносителя, практически у всех современных моделей она в пределах -10°С – 110°C, чего более, чем достаточно.
  4. Совместимость с теплоносителем – если вместо воды в качестве теплоносителя используется антифриз.
  5. Диаметр резьбового соединения – оно может быть диаметром 1″, 1/2″ или 1,4″. Можно подобрать и несоответствующий по диаметру резьбы узел, но тогда придется позаботиться о подборе переходника, что не всегда просто.

Важно обратить внимание и на материал изготовления, оцинкованная сталь или нержавейка – хороший, но не лучший вариант. Более дорогими, но более прочными, износостойкими и еще более устойчивыми к коррозии являются изделия из латуни. Материал изготовления не всегда указывается в характеристиках, кроме того, коллектор может быть изготовлен из стали, а остальные элементы – из латуни. Отличить латунь можно по характерному однотонному, матовому цвету (бронзово-золотистому или серебристому, в зависимости от сплава).

Правила подбора оборудования

Для каждой модели защитного блока в сопроводительной документации прописаны параметры, на которые он рассчитан.

Основные критерии, оказывающие влияние на выбор устройства:

  • теплотехнические характеристики котла, на которую рассчитан агрегат, кВт;
  • максимальный температурный режим теплоносителя, °C;
  • номинальное давление;
  • совместимость с теплоносителем — вода, пар или антифриз;
  • диаметр соединительной резьбы — при несовпадении достаточно будет приобрести переходники нужного диаметра.

Правильный подбор мощности блока безопасности обеспечивает надежную защиту котла от любых сбоев в работе контура отопления.

Как и где ставится расширительный бак

Итак, мы собираемся своими руками спроектировать и собрать систему отопления. Если она еще и заработает  — нашей радости не будет предела. Есть ли инструкция по установке расширительного бачка?

Открытая система

В этом случае ответ подскажет простой здравый смысл.

Открытая система отопления представляет собой, в сущности, один большой сосуд сложной формы со специфичными конвекционными потоками в нем.

Установка котла и отопительных приборов в нем, как и монтаж трубопроводов, должны обеспечить две вещи:

  1. Быстрый подъем нагретой котлом воды в верхнюю точку отопительной системы и ее слив через отопительные приборы самотеком;
  2. Беспрепятственное перемещение пузырьков воздуха туда, куда они устремятся в любом сосуде с любой жидкостью. Вверх.

Выводы очевидны:

  1. Установка расширительного бачка отопления в открытой системе всегда выполняется в ее верхней точке.
    Чаще всего — вверху разгонного коллектора однотрубной системы. В случае домов верхнего розлива (хоть вам и едва ли придется их проектировать) — в верхней точке розлива на чердаке.
  2. Сам бачок для открытой системы не нуждается в запорной арматуре, резиновой мембране и даже в крышке (разве что для защиты от мусора).
    Это простой открытый сверху водяной бак, в который всегда можно долить ведро воды взамен испарившейся.
    Цена такого изделия равна стоимости нескольких сварочных электродов и квадратного метра стального листа толщиной 3-4 миллиметра.

Так выглядит расширительный бак для открытой системы отопления. При желании в люк в нем можно вывести водоразборный кран от водопровода. Но куда чаще он по мере испарения воды доливается обычным ведром.

Закрытая система

Здесь и к выбору бака, и к его монтажу придется отнестись достаточно серьезно.

Давайте соберем и систематизируем основную информацию, доступную на тематических ресурсах.

Монтаж расширительного бака системы отопления оптимален в том месте, где течение воды наиболее близко к ламинарному, где в отопительной системе минимум завихрений.
Самое очевидно решение — расположить его на прямом участке розлива перед циркуляционным насосом.
При этом высота относительно пола или котла значения не имеет: назначение бачка — компенсировать тепловое расширение и гасить гидроудары, а воздух мы прекрасно стравим через воздушные краны.

Типичная схема установки бачка. Его расположение в однотрубной системе будет таким же — перед насосом по ходу воды.

  • Баки в заводской комплектации иногда снабжаются предохранительным клапаном, сбрасывающим избыточное давление.
    Однако лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть. Если нет — докупить и смонтировать рядом с баком.
  • Электрические и газовые котлы с электронными термостатами зачастую поставляются с встроенными циркуляционным насосом и расширительным баком отопления. Прежде, чем отправляться за покупками — убедитесь, что они вам нужны.
  • Принципиальное отличие мембранных расширительных баков от тех, что используются в открытых системах — их ориентация в пространстве.
    В идеале теплоноситель должен поступать в бак сверху. Эта тонкость монтажа призвана полностью удалить воздух из того отсека бака, который предназначен для жидкости.
  • Минимальный объем расширительного бачка для водяной системы отопления берется примерно равным 1/10 объема теплоносителя в системе. Больше — допустимо. Меньше — опасно. Объем воды в отопительной системе можно грубо рассчитать, отталкиваясь от тепловой мощности котла: как правило, берется 15 литров теплоносителя на киловатт.
  • Манометр, смонтированный рядом с расширительным баком и подпитывающим вентилем (соединяющим отопление с водопроводом), может оказать вам неоценимую услугу. Ситуация с залипшим золотником предохранительного клапана, увы, не так уж редка.
  • Если клапан сбрасывает давление слишком часто — это явный признак того, что с объемом расширительного бачка вы просчитались. Совсем не обязательно менять его. Достаточно приобрести еще один и подключить его параллельно.
  • Вода имеет сравнительно низкий коэффициент температурного расширения. Если вы перейдете с нее на незамерзающий теплоноситель (например, этиленгликоль), вам опять-таки понадобится увеличить объем расширительного бака или установить дополнительный.

Расширительный бак на фото смонтирован по всем правилам: теплоноситель подведен сверху, бак снабжен манометром и предохранительным клапаном.

Регулировочная и запорная арматура радиаторов

Отопительные радиаторы оснащаются полуоборотными шаровыми кранами, позволяющими полностью перекрыть или, наоборот, открыть подачу теплоносителя в радиатор. Краны ставятся на входе в устройство. Иногда вместо них используются термостатические радиаторные клапаны (без преднастройки), автоматически перекрывающие подачу теплоносителя, когда температура в помещении превышает заданные значения.

Перечисленные устройства нельзя использовать для балансировки системы. Этим целям служат балансировочные клапаны (вентили) и термостатические клапаны с преднастройкой.

Куда ставится группа безопасности

Группа безопасности ставится на подающей линии котла отопления, как можно ближе к котлоагрегату, но выше его уровня. Между котлом и группой безопасности запрещается устанавливать любую запорную арматуру, фильтры и прочие элементы, сужающие трубопровод. Группа безопасности должна быть установлена строго в вертикальной плоскости, чтобы воздухоотводчик и предохранительный клапан были в вертикальном положении, в горизонтальной плоскости узел можно поворачивать как угодно.

Обратите внимание, что при наличии соответствующего выходного патрубка, расширительный бак рекомендуется подключать именно через него. Если это не сделано, выходной патрубок для расширительного бака необходимо заглушить пробкой.

Подключение к системе отопления

Весь процесс подключения группы безопасности к системе отопления заключается в резьбовом присоединении к за ранее отведенному для нее вертикальному патрубку (диаметр резьбы патрубка = диаметру резьбы группы безопасности) и в проверке работоспособности ее модулей. Пример монтажа группы безопасности указан на схеме ниже.

Схема отопления с электрокотломПример монтажа группы безопасности в закрытую систему отопления.

После герметичного соединения, нужно проверить работу воздухоотводчика, принудительно открыв его: повернув ручку клапана (верхний колпачек) до щелчка. Оставляем воздухоотводчик открытым. На период заполнения системы теплоносителем, автоматический воздухоотводчик лучше закрыть. На сбросной клапан необходимо надеть сливную трубку, ведущую либо на пол (в подготовленную емкость), либо в канализацию. В первом случае будут видны последствия аварии, при сливе в канализацию о произошедшем можно и не узнать.

Правильная установка группы безопасности

Устанавливать группу безопасности котла нужно так, чтобы отсекающий кран находился за ней (рис.3)

5887757094c7c_0.jpg

Такое расположение является абсолютно верным и говорит о том, что монтаж произвели квалифицированные специалисты. В этом случае Вам никто не сможет отказать в гарантийном ремонте.

Изготовление группы безопасности в домашних условиях

Многие интересуются, можно ли собственноручно сделать такую группу? Можно, но для этого нужно по отдельности приобрести каждый из элементов, после чего соединить их посредством переходников, тройников и так далее. Корпус блока можете сварить из кусков фитингов и труб, выполненных из полипропилена – это будет стоить гораздо дешевле, чем «магазинный» вариант, выполненный из латуни.

image21.jpg

При этом не стоит забывать, что полипропиленовая группа безопасности может устанавливаться лишь в те магистрали, где температура рабочей жидкости невысокая (к примеру, в системы «теплого пола»), но ни в коем случае не в батареи! Это объясняется тем, что если жидкость нагреется до 95 градусов, то это приведет к деструкции полипропилена, а последствия этого могут быть самыми непредсказуемыми.

Видео – Группа безопасности

Как правильно собрать узел своими руками

Правильно скомпонированная группа безопасности должна быть в форме тризубца, чтобы воздухоотводчик находился посередине, непосредственно над патрубком под группу безопасности. Так воздух в него будет поступать гарантированно, без каких-либо препятствий.

Самодельная группа безопасности включает в себя такие элементы:

  • манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан;
  • 2 стальных или латунных угольника под 90° с внешней и внутренней резьбой (диаметр подбирается под диаметр резьбы модулей и крестовины);
  • 1 стальная или латунная крестовина;
  • 1 муфта/ниппель для соединения узла готового узла с тройником системы отопления;
  • пакля или силикон для уплотнения соединений (ФУМ-лента не рекомендуется, поскольку деформируется при температурах свыше 70-80°C).

Соединяем элементы в соответствии с фото ниже, подключаем к системе отопления и проверяем работоспособность.

Группа безопасности своими рукамиПример узла, собранного своими руками.

Техобслуживание

  1. Желательно каждые 2-3 месяца проверять состояние всех модулей группы безопасности.
  2. Каждые 6 месяцев, для предотвращения протечек и загрязнения, необходимо прочищать предохранительный клапан. Для этого его необходимо открыть, повернув колпачок клапана в направлении стрелки.
  3. После 5-7 срабатываний, предохранительный клапан рекомендуется заменить в виду износа пружины, что может привести к протечке и срабатыванию при более низких значения давления в системе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.