Обратный клапан для отопления: действие, виды, плюсы и минусы + схема монтажа — Стиль жизни

Виды обратных клапанов

Предназначение обратного клапана заключается в уменьшении или увеличении величины сечения вентиляционного канала. В зависимости от задачи, ставящейся перед обратным клапаном, происходит больший или меньший приток свежего воздуха или отток загрязненных воздушных масс. Но главной задачей, все же, является недопускание притока в жилые помещения посторонних запахов, которые могут проникать по разным причинам – засорение вентиляционных каналов, плохая их герметичность.

Сегодня потребитель имеет возможность выбирать среди разнообразия подобных устройств обратный клапан для естественной вентиляции:

по материалу изготовления;
по форме;
по способу функционирования;
по месту установки;
по способности пропускать определенное количество воздуха.

По материалу изготовления предлагаются выполненные из металла и пластика, по форме обратный клапан может быть круглым либо прямоугольным и зависит от конструктивных особенностей самой вентиляционной системы, формы ее сечения.

Пластик и металл являются разными по своим качествам материалами, поэтому клапаны, изготовленные из них, используются в различных вентиляционных системах, в зависимости от условий и конструктивных особенностей последних.

По способу управления вентиляционным устройством – автоматическое и ручное. Автоматические устройства могут управляться, практически, без вмешательства человека, при помощи микросхем. Ручное управление используется в простых системах вентиляции, где регулирование количества подаваемого воздушного потока и время проводится простым открытием или закрытием заслонок.

Установка обратного клапана может производиться в вертикальном положении или в горизонтальном, в зависимости от конструкции вентиляционной системы. Если воздуховодные каналы расположены вертикально, это подразумевает, что и воздушные массы движутся вертикально, поэтому установка обратного клапана на вентиляцию производится горизонтально, чтобы лопасти устройства могли с большим эффектом пропускать воздушный поток. При горизонтальном расположении вентиляционных каналов обратный клапан монтируется вертикально.

Пропускная способность – это параметр определяющий количество воздуха способного пройти через вентиляционное устройство за определенное время. Различные виды обратных клапанов имеют разные параметры пропускной способности.

Конструктивные отличия

Устройство обратного клапана не представляет собой сложного инженерного механизма и выглядит, как свободно закрепленные на оси лопасти или горизонтальные жалюзи. Также в конструкции присутствует противовес, задача которого прекращать работу обратного клапана в то время, когда приточный вентилятор не функционирует.

Подобные устройства применяются в вентиляционных системах, использующих воздуховоды различного большого сечения, по форме – квадратные, прямоугольные или круглые. Крепятся на специально проделанные для этой цели отверстия. Если применяются в промышленных системах, где повышенная взрывоопасность, то обратный клапан может иметь размеры от 125 мм до 1000мм.

Обратный клапан бабочка для вентиляции изготавливается из стали с цинковым покрытием, имеет две лопасти, закрепленные на оси, которая устанавливается по центру отверстия вентиляционного канала. Клапан работает только при включенном приточном вентиляторе, при его отключении лопасти закрываются. Этот принцип действия актуален практически для всех подобных устройств.

Есть модели обратного клапана этого типа, которые оснащены уплотнителями из резины, что дает возможность снизить уровень шума, издаваемого движением лопастей. Выпускаются изделия с размером сечений от 100 мм до 315 мм.

Также существует обратный клапан лепесткового типа, называемого еще «жалюзи». Представляет собой решетку с расположенными горизонтально узкими лопастями, которые пропускают воздушные массы лишь в одном направлении. Их довольно часто используют в быту, когда необходимо улучшить работу вытяжной вентиляционной системы.

Вместо нескольких лопастей обратный воздушный клапан для вентиляции, может иметь конструкцию, состоящую из квадратных либо круглых пластин, выполняющих полное или частичное перекрывание канала вентиляции.

Подобные устройства не всегда можно использовать, потому что при отрицательных наружных температурах, пластина, соприкасаясь со стенками вентиляционной шахты, способна покрыться льдом, который приходится удалять при помощи строительного или бытового фена. Для этого необходимо сделать легкий и удобный доступ к обратному клапану.

Принцип действия обратного клапана

Прежде всего следует отметить, что обратные клапаны устанавливаются не «на всякий случай», а только при необходимости, если другого технического решения нет. Это обусловлено тем, что элементы часто обладают немалым гидравлическим сопротивлением в зависимости от конструкции. Это вносит некоторые ограничения при использовании обратных клапанов для отопления с естественной циркуляцией. Причина – слишком малое давление теплоносителя в системе.

Невзирая на различия в конструкции, большинство изделий снабжается одной ключевой деталью – пружиной. Она является исполнительным механизмом, закрывающим затвор при изменении нормальных условий, в этом и заключается принцип работы обратного клапана. Усилие, затрачиваемое на преодоление упругости пружины, определяет величину гидравлического сопротивления механизма. Для схем с различными рабочими параметрами подбираются изделия, имеющие соответственную упругость и массивность пружины.

На что же воздействует пружина? Ее задача – удерживать запирающее устройство закрытым, это его нормальное состояние. Тогда поток жидкости, протекающий с одной стороны, может преодолеть силу упругости пружины, открыть препятствие и уйти дальше по трубе. Попытка потока изменить направление и течь в другую сторону ни к чему не приведет – запорное устройство захлопнется, опираясь на прилив в корпусе. В этом месте имеется уплотнительный элемент, делающий обратный клапан в системе отопления полностью герметичным.

Запорная арматура, предназначенная для работы в отопительных схемах, выполняется из таких материалов:

серый чугун;
сталь;
латунь;
нержавеющая сталь.

Назначение обратного клапана

Конструктивно — это патрубок определенного диаметра, внутри которого расположен запирающий элемент. Обратный клапан интегрируется в трубопровод отопления на участках, где есть вероятность обратного течения воды. Он не должен негативно влиять на параметры теплоснабжения — создавать зоны неравномерного давления, снижать интенсивность потока теплоносителя.

Основные характеристики устройства:

Номинальный диаметр проходного отверстия. Он должен соответствовать такому же параметру трубопровода, куда будет интегрировано устройство.
Рабочее и максимальное давление в системе. При превышении последнего значения запорный механизм может выйти из строя, что станет причиной отсутствия циркуляции в системе.
Материал изготовления.
Конструкция: шаровый, подъемный, лепестковый или пружинный дисковый.

Виды и конструкции клапанов

Согласно ГОСТ 27477-87 устройства различают по материалам, из которых они изготовлены. Ими могут быть чугун или сталь, а в последнее время расширяется производство обратных клапанов на воду из бронзы или латуни.

Стальные изделия рассчитаны на следующие эксплуатационные параметры канализационной линии:

Условное давление, МПа – 1,6…250;
Условный проход, Ду, мм – 10…200;
Предельная температура рабочей среды, 0 С – 600;
Тип соединительного фитинга – муфта, штуцер, фланец (под приварку).

Соответствующие характеристики для фитингов из чугуна составляют:

Условное давление, МПа – 0,25…2,5;
Условный проход, Ду, мм – 15…400;
Предельная температура рабочей среды, 0 С – 300;
Способ соединения – муфтовый или фланцевый.

Параметры невозвратных клапанов, изготовленных из цветных металлов и сплавов:

Условное давление, МПа – 1,6…2,5;
Условный проход, Ду, мм – 6…100;
Предельная температура рабочей среды, 0 С – 225;
Тип соединительного фитинга – муфта или фланец.

Поворотный лепестковый

Внутри корпуса находится поворотный лепесток, который прикреплён к шарниру и отклоняется от седла, чтобы позволить канализационной среде течь в прямом направлении. При прекращении потока шарнир поворачивается, и лепесток перекрывает седло.

Лепестковые клапаны могут устанавливаться вертикально и горизонтально. В последнем случае чувствительность настройки увеличивается, поскольку в расчёт не принимается собственный вес подвижных элементов. Вместе с тем износ подвижных элементов увеличивается, особенно при пропускании загрязнённой или горячей жидкой среды.

Усовершенствованный вид лепесткового клапана включает два лепестка, закрепленных посредине. Эти две половины сгибаются назад, а когда ток канализационной среды снижается (или совсем прекращается), оба лепестка под силовым воздействием пружинного элемента возвращаются в первоначальное положение.

Клапан обратный пружинный муфтовый

Считается классической разновидностью рассматриваемых устройств. Чаще выпускается вертикальной компоновки, когда шток под воздействием пружины совершает возвратно-поступательные ходы. Поскольку направление штока контролируется внутренней конфигурацией корпуса, то залипание, перекос или зажим подвижного элемента практически исключаются. В бытовых целях используют клапаны, изготовленные из латуни, для промышленных надобностей – чугунные или стальные.

Точность срабатывания устройств такого типа не зависит от диаметра водопровода, а производительность пружинных муфтовых клапанов выше, чем лепестковых, т.к. лепестки дисков не всегда находятся в потоке канализационной жидкости.

Изделие подъёмного типа

Такие конструкции — всегда вертикальной компоновки, и рассчитываются на полное открытие водопроводной магистрали. Однако они характеризуются уменьшенной долговечностью. Объясняется это тем, что при малом расходе есть опасность неполного открытия, поэтому перепад давлений оказывается больше расчётных значений. В этой ситуации чем больше Ду клапана (в дюймах), тем больше эксплуатационная нагрузка на него. При этом возможна вибрация диска со штоком и, в результате, преждевременный его выход из строя.

В таких ситуациях водоснабжения подъёмному клапану лучше предпочесть задвижку, управляемую с помощью руки, особенно тогда, когда интенсивность потока канализационной среды (в единицах расхода) невысока.

Шаровая модель

Имеет диск в конфигурации шара, что способствует плавности перекрывания канализации. Они работают только на подъём и устанавливаются тогда, когда по трубопроводу прокачивается высоковязкая жидкость.

Они могут использоваться в машинах, где действуют пульсирующие потоки, например, в линии нагнетания поршневого компрессора. Шаровые исполнения наиболее компактны, поэтому идеально подойдут для применения в ограниченном пространстве.

Шаровые исполнения характеризуются наилучшими параметрами герметичности . Их ограничение – высокая цена, обусловленная малой технологичностью изготовления шаровой головки.

Зачем нужен обратный клапан в системах отопления

Решая куда и как ставить клапан, следует в первую очередь учитывать, что его присутствие является нежелательным в любой системе. Дело в том, прибор обладает довольно высоким гидравлическим сопротивлением в диапазоне от 0,1 до 1 метра горизонтального трубопроводного участка, что соответствует показателям напора от 0,1 до 1 атмосферы (бара).

Гидросопротивление трубопровода или арматуры в магистрали зависит от скорости потока (объема прокачки), для бытовых систем стандартный диапазон скоростей движения теплового носителя – 0,5 – 1,5 м/с. При данных значениях сопротивление клапана лежит в диапазоне 0,3 – 0,4 м, что соответствует падению напора в магистрали на 0,3 – 0,4 бара.

Защитные отопительные клапаны

Помимо перепускного клапана отопления для нормальной работы системы необходим монтаж других типов регулирующей и защитной арматуры. В процессе работы теплоснабжения может появиться избыток воздуха, произойдет обратное движение теплоносителя. Для предотвращения этих явлений следует заранее предусмотреть монтаж воздушного клапана для отопления и обратного.

Виды защитных клапанов

В зависимости от функционального назначения существует два вида защитных клапанов – для удаления воздуха из системы и предотвращения обратного движения воды в трубах. Без этих элементов работа системы может быть нестабильна, что приведет к нарушению температурного режима, дестабилизации давления и созданию аварийных ситуаций.

В местах с наибольшей вероятностью появления избыточного давления – после котлов, циркуляционных насосов, на коллекторах;
На обратной трубе в обязательном порядке монтируется шариковый клапан отопления или его лепестковый аналог. Также необходима установка этого компонента в обвязке циркуляционного насоса;
В самой высокой точке схемы — для удаления воздуха из системы. На радиаторы и батареи устанавливается кран Маевского.

Защитные клапана не должны ухудшать показатели работы отопительной системы. В первую очередь они устраняют возможные сбои в работе теплоснабжения. В «неактивном» состоянии эти компоненты системы не должны ухудшать скорость движения теплоносителя, влиять на температурный режим.

Воздушный клапан отопления

Во время работы теплоснабжения в трубах и радиаторах могут образовываться воздушные пробки. Причиной этому является большое содержание кислорода в воде, значение температуры теплоносителя свыше +100°С. В результате происходит окисление металлических компонентов, изменяется температурное распределение. Во избежание этих ситуаций необходима установка клапанов для стравливания воздуха из системы отопления.

Принцип работы воздушного клапана

В первую очередь воздушный клапан для теплоснабжения монтируется в группе безопасности вместе со спускным и манометром. В схеме отопления они располагаются на прямой ветке, ведущей от котла. В этом месте наиболее высокая температура теплоносителя, а также максимальные показатели давления. В коллекторной схеме обязателен монтаж спускных клапанов теплоснабжения на каждой гребенке.

Кран Маевского. Устанавливается в радиатор (батарею) и нужен для удаления воздушных пробок;
Автоматический воздухоотводчик. Монтируется в самой высокой точке системы, а также в группах безопасности. Через него выходит воздух из системы отопления.

Для последней модели важно соблюдать условия эксплуатации. После долгого простоя велика вероятность, что некоторые подвижные компоненты «залипнут» и тогда воздухоотводчик не сработает. Во избежание этого следует регулярно проводить осмотр конструкции и в случае надобности – заменять на новую

Во избежание этого следует регулярно проводить осмотр конструкции и в случае надобности – заменять на новую.

Обратный клапан отопления

В гравитационных системах и в схемах отопления без циркуляционного насоса всегда есть вероятность изменения направления движения воды. В этом случае возможно повреждение теплообменника котла из-за перегрева, а также выхода из строя других компонентов. Для предотвращения подобных ситуаций монтируется обратный клапан.

Принцип работы обратного клапана

В больших схемах отопления устанавливают шариковый клапан теплоснабжения. Под действием обратного потока воды шар из полимера перекрывает трубопровод, тем самым предотвращая движение теплоносителя. Как только направление изменяется — он под действием гравитации опускается вниз. По такому же принципу работает электромагнитный клапан для системы отопления. Разница заключается в управляющем элементе – для этого используется соленоид или электромагнитная катушка.

Преимущества монтажа электромагнитного клапана в системе отопления заключаются в следующем:

Возможность подключения к программатору;
Установка режима срабатывания устройства в зависимости от внешних факторов – температуры или давления;
Надежность работы.

К недостаткам электромагнитных клапанов в теплоснабжении является их зависимость от подачи электроэнергии. В автономном отоплении применяется пружинный вариант обратного клапана. Напор воды постоянно действует на седло, сдавливая пружину. Как только изменится направление – произойдет автоматическое перекрытие движения теплоносителя.

Расчет мощности

Эффективная тепловая мощность котла рассчитывается теми же способами, что и во всех других случаях.

По площади

Простейший способ — рекомендованный СНиП расчет по площади помещения. 1 КВт тепловой мощности должен приходиться на 10 м2 площади помещения. Для южных районов берется коэффициент 0,7 — 0,9, для средней полосы страны — 1,2 — 1,3, для районов Крайнего Севера — 1,5-2,0.

Как и любой грубый подсчет, этот способ пренебрегает многими факторами:

Высотой потолков. Она далеко не везде составляет стандартные 2,5 метра.
Утечками тепла через проемы.
Расположением помещения внутри дома или у внешних стен.

Все способы расчетов дают большие погрешности, поэтому тепловая мощность обычно закладывается в проект с некоторым запасом.

По объему с учетом дополнительных факторов

Более точную картину даст другой способ расчета.

За основу берется тепловая мощность в 40 ватт на кубический метр объема воздуха в помещении.
Районные коэффициенты действуют и в этом случае.
Каждое окно стандартного размера прибавляет к нашим подсчетам 100 ватт. Каждая дверь — 200.
Расположение комнаты у внешней стены даст в зависимости от ее толщины и материала коэффициент 1,1 — 1,3.
Частный дом, у которого внизу и вверху — не теплые соседние квартиры, а улица, рассчитывается с коэффициентом 1,5.

Однако: и этот расчет будет ОЧЕНЬ приблизительным. Достаточно сказать, что в частных домах, построенных по энергосберегающим технологиям, в проект закладывается мощность обогрева в 50-60 ватт на КВАДРАТНЫЙ метр. Слишком многое определяется утечками тепла через стены и перекрытия.

Напоследок о важности полноценного притока

В доме – «термосе» с наглухо закупоренными окнами и входными дверьми происходит следующее:

воздух помещений влажный, тяжелый;
жильцам душно, часто открываются окна с целью проветривания;
из кухни и санузла медленно удаляются неприятные запахи;
газоиспользующее оборудование – бытовые плиты, духовки, проточные водонагреватели – плохо работает из-за недостатка кислорода.

Примечание. Недостаточное количество притока провоцирует автоматическое отключение газовых котлов – срабатывает датчик тяги либо ионизации пламени. Также наблюдается затрудненный розжиг – электроды долго «искрят», при воспламенении в камере раздается сильный хлопок.

Варианты рабочих схем подключения

Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.

Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.

Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.

Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно

Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.

При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.

Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.

Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.

Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.

В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.

При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса

Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.

Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.

Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.

В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства. При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе

При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.

В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства

Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.

Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.

Защитные отопительные клапаны

Виды защитных клапанов

В местах с наибольшей вероятностью появления избыточного давления – после котлов, циркуляционных насосов, на коллекторах;
На обратной трубе в обязательном порядке монтируется шариковый клапан отопления или его лепестковый аналог. Также необходима установка этого компонента в обвязке циркуляционного насоса;
В самой высокой точке схемы — для удаления воздуха из системы. На радиаторы и батареи устанавливается кран Маевского.

Воздушный клапан отопления

Принцип работы воздушного клапана

Кран Маевского. Устанавливается в радиатор (батарею) и нужен для удаления воздушных пробок;
Автоматический воздухоотводчик. Монтируется в самой высокой точке системы, а также в группах безопасности. Через него выходит воздух из системы отопления.

Обратный клапан отопления

Принцип работы обратного клапана

Преимущества монтажа электромагнитного клапана в системе отопления заключаются в следующем:

Возможность подключения к программатору;
Установка режима срабатывания устройства в зависимости от внешних факторов – температуры или давления;
Надежность работы.

Какие задачи решает обратный клапан

Клапан нужен для регулирования потока воды, которому следует двигаться строго в одном направлении. При обогреве помещений с помощью котельного оборудования существует риск изменения давления в системе, попадания воздуха в контур и возникновения других неисправностей. В результате горячая вода начнет движение в противоположную сторону. Отсутствие обратного клапана в системе неизбежно приведет к серьезной аварии.

Основные задачи обратного клапана:

Обеспечение беспрепятственного прохода потоку горячей воды.
Предотвращение движения теплоносителя в обратную сторону.

При этом устройство не должно влиять на технические и эксплуатационные характеристики воды.

Преимущества и недостатки

Обратный клапан с фильтром позволяет предотвратить заклинивание пластины в каком-либо положении

Обратный клапан имеет недостатки и достоинства, общие для всех типов устройств. В стояк не будет поступать горячий поток, если там протекает холодная жидкость. Так продлевается работоспособность системных элементов, которые рассчитаны на определенную температуру. Устройства монтируются просто и не создают шума при прохождении жидкости. Обратные клапаны решают проблему только на конкретном участке, для других контуров ставятся дополнительные регулирующие устройства.

Некоторые механизмы допускают возникновение гидравлического удара при проходе потоком рабочего узла, но эта особенность клапана вредит только системе с большим диаметром. Клапаны загрязняются от водяного потока, если в системе работает энергоноситель без пропиленгликоля или других добавок. В этом случае диск или пластину может заклинить в открытой или закрытой позиции.

Источник: ledsshop.ru