Как работает перепускной клапан для отопления

Перепускной клапан терморегулятора системы отопления является несложным механизмом, предназначенным для сброса рабочей среды (теплопроводящей жидкости), функционирующей в системах отопления в обратку при существенном повышении давления в подающем жидкость контуре, этот клапан относится к регулирующему устройству для поддержания на требуемом уровне давления жидкой или газообразной среды путем перепуска ее через обводную линию трубопровода. Это трубопроводная арматура автоматически поддерживает заданную разницу давлений между входным и выходным патрубком. При превышении значения заданного давления на входе затвор клапан открывается, а при его снижении ниже установленного уровня клапан закрывается. Полное открытие обычно происходит, когда это число превышается более чем на 20 %.

Принцип действия

Перепускной клапан в системе отопления устанавливают на байпас – дополнительную линию трубопровода, расположенную после насоса или разгонного коллектора и соединяющую подающую трубу с обратной.

Если бойлер является частью водной отопительной системы, то перепуск излишков воды может производиться также в обратном направлении, если же водонагреватель автономен, излишек сбрасывается в канализацию.

Устройство перепускной арматуры несложное:

• внутри металлического корпуса находится заслонка и соединенная с ней пружина;
• на внешней части корпуса может располагаться настроечная рукоятка, позволяющая установить предельное давление;
• дополнительно могут быть установлены датчики температуры и давления, узел подпитки и сброса теплоносителя.

При избыточном давлении заслонка давит на пружину, открывая пропускное отверстие в корпусе. Часть потока из линии подачи теплоносителя перенаправляется в линию отвода. В результате напор рабочей среды выравнивается до необходимого и поддерживается в этом состоянии.

Это важно! Чем больше давление жидкости или газа в трубах, тем сильнее сжимается пружина, тем шире открывается пропускное отверстие корпуса и больше теплоносителя перенаправляется в дополнительный контур.

Когда напор теплоносителя ослабевает, пружина разжимается и сдвигает заслонку обратно, перекрывая пропускное отверстие и прекращая подачу рабочей среды в дополнительный контур – давление в трубопроводе выравнивается.

Технические характеристики

Основные величины, определяющие возможности работы перепускных устройств в системе:

• Диаметр прохода. Внутреннее сечение прохода носителя через вентиль. Может отличаться от диаметра основного контура системы.
• Пропускная способность. Характеризует объем рабочей среды, способных пройти через клапан в единицу времени при номинальном давлении в 1 атм. Измеряется в куб.м/час.
• Предельное давление. Максимальное значение избыточного напора, на которое рассчитана работа устройства. Превышение в системе этого параметра приводит к смещению штока вентиля и началу перепуска носителя. Определяется при температуре носителя в 20 °С.
• Диапазон настройки. Границы возможностей регулировки избыточного давления, при котором начинается открывание клапана. Единица измерения — бар.

Разновидности перепускных клапанов

1. Муфтовые предохранители. Данные изделия — это механизмы с двухсторонней резьбой и прокладкой, которая находится с внешней стороны. Работает данная деталь при помощи пружины, которая удерживает шток. Когда на шток вы приложите усилие, то откроется проход. При появлении давления с обратной стороны, за счет блокировки, оно усилится. Выполняются такие предохранители из латуни. Тарелка, которая располагается внутри штока, производится из термоустойчивого пластика, а пружина — из нержавейки. Механизм функционирует за счет того, что под давлением вода попадает на заслонку, которая поднимается, в свою очередь освобождая движение потоку. Когда давление снижается, шток опускается, поэтому возвращение потока исключено.
2. Трехходовые клапаны. Такой элемент предназначен для того, чтобы теплоноситель охлаждался. Выделяются изделия с ручным управлением, электроприводом и сервоприводом. Конструкция их достаточно простая, имеются выходящие и входящие отверстия. Поток движения жидкости регулируется при помощи специальной заслонки, которая напоминает шток либо шар. При ее вращении поток движется в требуемом направлении. Данный клапан устанавливается на контуры, где температурный режим невысокий. Например, в участках, где к теплому полу примыкают батареи, функционирующие от одного источника тепла.
3. Четырех ходовой клапан. Данное изделие производится обычно из бронзы. У него есть три отверстия: два выходных и одно входное. В качестве регулирующего элемента выступает коррозионно-устойчивый шток. При движении в вертикальном направлении он не осуществляет перекрытие течения воды целиком, что позволяет перераспределить потоки.

Рассмотрим подробнее каждый из вариантов ниже.

Муфтовые предохранители

Они представляют собой механизм, который снабжен двухсторонней резьбой и расположенной с внешней стороны прокладкой. Устройство функционирует на базе пружины, удерживающей шток. После приложения усилия шток, вдавливаясь, открывает проход. Когда с обратной стороны возникает давление, блокировка обеспечивает усиление давления.

Производят эти изделия из латуни. Находящаяся внутри тарелка штока изготовлена из термоустойчивого пластика, а пружина — из нержавеющей стали. Механизм работает за счет того, что вода под давлением подается на заслонку, которая подымается, освобождая путь потоку. При падении давления шток опускается, исключая возможность возврата потока.

Трехходовые клапаны

Трехходовой клапан в системе отопления необходим для обеспечения возможности теплоносителю охладиться. Они могут иметь механизмы с ручным управлением, электроприводом и сервоприводом. Они имеют достаточно простую конструкцию, выходящие и входящие отверстия.

Регулирование потока обеспечивается специальной заслонкой, которая имеет вид штока либо шара. При вращении она ориентирует поток в нужном направлении. Такой клапан также относится к предохраняющей арматуре, монтируемой на контуры с небольшой температурой. К примеру, в местах, где к теплому полу примыкают батареи, работающие от одного источника тепла.

Применяются в местах, где нужно понизить температуру на одной из частей контура. С его помощью обеспечивается снижение температуры теплых полов в сравнении с батареями.

Смешивание рабочей среды может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режимах. Для функционирования клапана в автоматическом режиме необходимо низкотемпературный контур оснастить специальными датчиками, информация с которых будет подаваться на сервопривод. Производят трехходовой клапан из разных материалов, но основными для их производства являются чугун, сталь.

Четырех ходовой клапан

Четырех ходовый клапан изготавливают зачастую из бронзы. Он имеет три отверстия, одно из которых выходное, а два входных. Регулирующим элементом в нем является коррозийно-устойчивый шток.

При движении в вертикальном направлении он полностью не перекрывает течение воды, что делает возможным перераспределить потоки.

Советы по выбору

Выбирая перепускное устройство, потребитель должен осознавать, что оно призвано обеспечить нормальную работу системы, постоянно поддерживать внутри неё стабильное давление.

Подобное приспособление должно отвечать следующим требованиям:

• содействовать понижению давления, оперативно перенаправлять избыточный объем теплоносителей в другой контур;
• иметь достаточный диапазон регулировки;
• подходить по способу подключения к трубам, например, иметь резьбовое соединение для труб диаметром ½′′.

Пропускной прибор подбирается, прежде всего, исходя из типа рабочей среды трубопровода: газ, пар, вода.

Как выбрать клапан для бойлера и байпаса

В заводской комплектации бойлеры и байпасы либо оснащены самым простейшим перепускным клапаном, либо не имеют устройства для перенаправления потока.

В первом случае можно не вмешиваться в конструкцию водонагревателя или обводного элемента и устанавливать их в имеющемся виде.

Во втором случае необходимо приобрести и установить перепускные клапаны. Байпас без этого устройства будет только пропускать поток рабочей среды при отключении теплового контура, но давление регулировать не сможет. А бойлер, не оснащенный перепускным клапаном, подвержен перегреву и может сломаться, так как вода в нем будет закипать и превращаться в пар, еще больше увеличивая давление на трубы и сам тепловой агрегат.

Выбор устройства зависит от отопительного или водонагревательного прибора: используемого им топлива, максимально допустимого давления, указанного в технической документации.

Обратите внимание! Важно также учитывать собственные возможности по управлению процессом регулировки давления – есть ли навыки по настройке рабочих параметров перепускного клапана.

Цена изделия в данном вопросе может играть роль только при выборе между однотипными устройствами разных производителей.

Для разных видов нагревательных приборов требуются клапаны различной конструкции:

• Системы, работающие на электричестве, газе или дизельном топливе, нетребовательны – для регулировки давления в них достаточно простейшего перепускного клапана, не имеющего дополнительных элементов.
• Твердое топливо прекращает гореть не сразу, следовательно моментально отключить твердотопливный котел или плавно отрегулировать температуру нагревания невозможно. Поэтому в твердотопливных отопительных системах важно не только регулировать давление, но и охлаждать теплогенерирующий агрегат. На байпасы и бойлеры ставят перепускные клапаны, реагирующие как на повышение давления, так и на увеличение температуры теплоносителя. Такие устройства оснащены датчиком температуры, системой сброса и подпитки теплоносителя и соединяются с канализацией и системой холодного водоснабжения.
• Перепускной клапан с регулирующей рукоятью стоит устанавливать только если домовладелец уже умеет настраивать предельное давление. Пытаясь приобрести это умение на практике, можно сломать устройство, вызвать аварию или обжечься.
• Для тепловых контуров открытого типа перепускные клапаны не требуются – компенсационная емкость справляется с задачей регулировки давления и без них.
• Технические характеристики перепускного клапана должны соответствовать параметрам источника тепла: регулирующая арматура должна быть настроена на такое же предельное давление, как и теплогенерирующий прибор и иметь пропускную способность не ниже. Важно также соответствие размеров соединительных патрубков – при несоблюдении этого условия придется использовать для соединения фитинги, что сделает систему более уязвимой.

Как используется клапан автоматической подпитки системы отопления

Так как в отопительных системах основным теплоносителем является вода, то в процессе эксплуатации жидкость постепенно теряет свои объемы, то есть ее количество уменьшается.

Когда объемы теплоносителя достигают критического значения, нарушается баланс отопительной системы.

Чтобы подобных отклонений в работе отопительных контуров не возникало, применяется специальный клапан, который нормализует рабочее давление и обеспечивает стабильность.

Работа отопительной системы становится более контролируемой и сбалансированной, если установлен клапан автоматической подпитки системы отопления. Ведь постоянно пользоваться вентилем для нормализации давления в отопительной системе слишком трудоемко, и пользователь просто забывает про подобные виды регулировки, поэтому предпочтительней будет установка клапана автоматической подпитки.

Кроме того, при использовании вентиля существует реальный риск повышения дифференцируемого давления, что приведет к аварийной ситуации и повредит отопительное оборудование. И еще одним негативным явлением при применении ручного увеличения подачи теплоносителя, являются воздушные пузырьки, которые просачиваются в отопительную систему.

Благодаря клапану автоматической подпитки отопительной системы:

• Постоянно контролируется давление в контурах,
• Теплоноситель поступает в систему порционно, не оказывая дополнительной нагрузки на теплообменник,
• В систему не просачивается воздух.

Схема отопительной системы должна включать не только отопительное оборудование, но и дополнительные элементы, способные обеспечить бесперебойную и стабильную работу.

Байпас в системе отопления