При монтаже систем отопления используют широкий ряд арматуры, обеспечивающей предохранение нагревательного котла, развоздушивание контура, слив и закачку теплового носителя в трубопровод и ряд других функций. Одним из приборов, не так часто применяемых при монтаже магистрали, является обратный клапан системы отопления, используемый в конкретных ситуациях.

Стоит отметить, что клапан является необязательным в отопительном контуре и устанавливается как вспомогательный прибор в случае определенного режима функционирования насосов, нагревательных котлов. Чтобы убедиться в необходимости использования и сделать правильный выбор клапана, следует рассмотреть конкретные случаи его эксплуатации и разновидности предлагаемых в торговой сети приборов.

Рис. 1 Клапанные затворы в линии с двумя котлами

Назначение

Зачем нужен обратный клапан в системе отопления? Чтобы дать ответ на этот вопрос рассмотрим конкретную ситуацию.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

В процессе функционирования системы отопления в некоторых местах может образоваться гидродинамическое давление, что неизбежно приведет к изменению направления потока горячей воды. Для избежания возникновения аварийной ситуации, нужно установить обратный клапан на байпас . Основное предназначение этого элемента — профилактика обратного движения теплоносителя.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Благодаря обратному клапану, горячая вода будет беспрепятственно циркулировать по системе. Вместе с тем, он не будет позволять ей двигаться в обратном направлении, а ее технические и эксплуатационные характеристики останутся неизменными. К выбору клапана подойдите ответственно, т.к. очень важно подобрать подходящую модель, именно от нее будут зависеть безопасность и надежность всей системы отопления.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Лепестковый

Еще одна разновидность запорной арматуры – лепестковый обратный клапан, или, гравитационный. В нем стоит пружина с низким сопротивлением и малой упругостью. В некоторых случаях такой пружины нет вовсе.

Функционирование лепесткового обратного клапана для отопления основано на законах физики, связанных с силой тяжести и давлением. В конструкции клапана присутствует створка с уплотнительной прокладкой, которая установлена на оси в верхней части сечения трубы. Особенность таких клапанов в том, что они работают только при горизонтальной установке.

Виды и особенности конструкции

На первом этапе определяются характеристики теплоснабжения – значение давления, диаметр трубопровода, приблизительная скорость потока при различных тепловых режимах. Затем, на основе этих данных, подбираются наиболее подходящие модели обратного клапана.

Классификация по конструктивным особенностям:

• Пружинный. Оптимальный вариант для теплоснабжения частного дома или квартиры. В патрубке установлен шток с пружиной. Он упирается в ограничитель дисковой формы. При нормальном движении жидкости давление на диск открывает клапан. Если же происходит изменение направления – под действием пружины дисковая часть перекрывает рабочее сечение трубы.
• Лепестковый или пружинно-дисковый. Они применяются для центрального теплоснабжения. Ограничительная шторка, диаметр которой равен рабочему сечению трубы. Пружина фиксирует лепесток в закрытом состоянии, но под воздействием давления он открывается. Преимущества – максимальная пропускная способность.
• Шаровые. Патрубок имеет сложную зигзагообразную форму. В рабочей части располагается сфера, которая под действием напора поднимается вверх, обеспечивая нормальное прохождение теплоносителя. Недостаток – применяется только для труб большого диаметра.

Для автономного теплоснабжения оптимальным вариантом будет пружинный обратный клапан. Чаще всего он изготавливается из латуни, стоимость – от 120 рублей.

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.

Устанавливаем клапан правильно

Чтобы не наделать ошибок при выборе и установке обратного клапана в нужное место системы отопления, прислушайтесь к простым рекомендациям:

1. Во избежание паразитных потоков в соседних ветвях ставьте изделия лепесткового либо тарельчатого типа. Первые предпочтительнее, поскольку не создают повышенного гидравлического сопротивления.
2. В байпасном узле самотечной системы используйте шариковый клапан, обладающий практически нулевым сопротивлением.
3. Для подпитки выбирайте элемент с тарельчатым затвором, рассчитанный на высокое давление.

Изделия с гравитационным поворотным затвором всегда ставятся горизонтально пробкой кверху

• Лепестковый клапан гравитационного типа всегда монтируется горизонтально. Причем головка сервисной гайки должна стоять вертикально, иначе затвор не закроется и станет пропускать теплоноситель в обратную сторону.
• Не приобретайте арматуру в чугунном корпусе. Она тяжелее и менее надежна в работе.
• Правильность монтажа сверяйте по стрелке на корпусе клапана, указывающей направление протока воды.
• Нельзя ставить арматуру с пружинным запором в схему с естественной циркуляцией – самотек остановится из-за высокого сопротивления.

Котел для гравитационных систем

Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.

Чаще всего в системах с естественной циркуляцией работают твердотопливные котлы. Всем они хороши, но во многих моделях прогорает топливо быстро. А если за окном сильные морозы, а дом не утеплен в достаточной мере, то чтобы ночью удержать приемлемую температуру приходится вставать и подкидывать топливо. Особенно такая ситуация часто встречается там, где топят дровами. Выход – купить котел длительного горения (энергонезависимый, конечно). Например, в литовских твердотопливных котлах Stropuva, при определенных условиях дрова горят до 30 часов, а уголь (антрацит) до нескольких суток. На котлы Сandle заявлены чуть хуже характеристики: минимальное время горения дров 7 часов, угля – 34 часа. Есть котлы без автоматики и насосов и у немецкой кампании Buderus, чешских Viadrus и у польско-украинских Wikchlach, а также у российских , «Огонек».

Энергонезависимый котел длительного горения Stropuva

Есть газовые энергонезависимые котлы российского производства, например «Конорд». которые производят в Ростове-на-Дону. Их можно использовать в системах с естественной циркуляцией. На том же заводе выпускают энергонезависимые универсальные котлы «Дон», которые также подходят для работы без электричества. Работают в системах с естественной циркуляцией напольные газовые котлы итальянской фирмы Bertta – модель Novella Autonom и некоторые другие агрегаты евопейских и азиатских производителей.

Второй способ, который поможет увеличить время между топками, – повысить инерционность системы. Для этого устанавливают теплоаккумуляторы (ТА). Работают они хорошо именно с твердотопливными котлами, у которых нет возможности регулировать интенсивность горения: излишек тепла отводится на теплоаккумулятор, в котором энергия накапливается и расходуется по мере остывания теплоносителя в основной системе. Подключение такого устройства имеет свои особенности: его нужно располагать на подающем трубопроводе внизу. Причем для эффективного отбора тепла и нормальной работы — максимально близко к котлу. Впрочем, для гравитационных систем это решение далеко не самое лучшее. Они достаточно медленно выходят на нормальный режим циркуляции, но зато являются саморегулируемыми: чем холоднее в помещении, тем сильнее остывает теплоноситель, проходя по радиаторам. Чем больше разница в температурах, тем больше получается перепад плотности и быстрее движется теплоноситель. А установленный ТА делает отопление более инерционным, и времени, и топлива на разгон требуется намного больше. Правда, и отдается тепло дольше. В общем, решать вам.

Для стабилизации температуры в системе устанавливают тепловой аккумулятор

Примерно те же проблемы у печного отопления с естественной циркуляцией. Тут роль аккумулятора тепла играет сам массив печи и также требуется много энергии (топлива) на разгон системы. Но в случае использования ТА обычно предусматривается возможность его исключения, а в случае с печью это нереально.

Что это такое

Мы обсуждаем несложное приспособление, пропускающее воду в одном направлении и блокирующее противоток.

Обратный клапан для систем водоснабжения и отопления конструктивно может относиться к одному из трех типов:

Движение затвора вдоль оси водопровода обеспечивает арматуре минимальный размер

Роль затвора выполняет свободно перекатывающийся в корпусе шар

Конструкция с поворотным затвором

Обратите внимание: пружинный обратный клапан системы водоснабжения в силу своей конструкции вызывает значительную потерю напора.

Узнать больше об этом виде водопроводной арматуры вам поможет видео в этой статье.

Увеличение температур

Другой фактор заключается в разнице между плотностью холодной и горячей воды. Отметим следующий факт – отопление с естественной циркуляцией относится к саморегулирующемуся типу. Таким образом, если увеличить температуру нагрева воды, то меняется ее расход и становится выше циркуляционный напор.

Сильный прогрев жидкости в немалой степени способствует более быстрой циркуляции. Но так происходит только в холодном помещении: когда температура воздуха в них достигнет определённой отметки, батареи будут остывать гораздо медленнее.

Плотность, как прогретой в котле, так и уже попавшей в радиаторы воды практически сравняется. Напор снизится, быстрое обращение воды сменится размеренной циркуляцией внутри системы.

Как только температура помещений частного дома вновь опустится до определённого уровня, это послужит сигналом для увеличения напора. Система попытается выровнять температурные условия. Для этого придётся заново запустить процесс быстрой циркуляции. Отсюда и происходит способность к самостоятельной регуляции.

Вкратце правило следующее – одномоментная смена температуры и объёма воды позволяет получить нужную тепловую отдачу от батарей для отопления помещений.

Как результат, поддерживаются комфортные температурные условия.

Фильтрующие элементы

На отопительную систему негативно влияют различные примеси, которые находятся в воде. В некоторых случаях система отопления может прекратить свою работу. Поэтому нужно проводить подготовку, а также фильтрацию воды на входе системы. При помощи сетчатых фильтров можно очистить теплоноситель. Устанавливают его до редукционного клапана.

В некоторых случаях грязевики являются частью исполнительного прибора. При помощи фильтров, которые осаживают и связывают лишние вещества химическими реагентами, происходит умягчения воды.

Рекомендации по подключению

Обратный клапан монтируется с целью предотвращения изменения направления движения потока жидкости в трубах. Он является обязательным элементом в системах отопления с принудительной циркуляцией и гравитационном отоплении. Обязателен монтаж на трубе, перед подключением к патрубку котла. Он монтируется после циркуляционного насоса.

Кроме этого защитное устройство устанавливается в обвязке насоса – на резервной трубе. Это необходимо в случае отключения электроэнергии или поломки насоса. В таком случае контур с принудительной циркуляцией запирается с помощью кранов, а поток жидкости направляется в патрубок с обратным клапаном.

Еще один вариант применения — обустройство узла подпитки теплоснабжения. Он необходим для автоматического добавления воды в магистраль при критическом снижении ее объема или давления. Обратный клапан для этой схемы выполняет защитные функции – предотвращает движение теплоносителя в водопровод при критическом снижении напора в нем.

Защитное устройство может использоваться для обустройства систем теплого пола, смесительных узлов. В некоторых случаях его рекомендуют устанавливать в обвязке радиаторов на байпас. Главное — он не должен дестабилизировать работу теплоснабжения. Для этого необходимо периодически проверять его, в случае ухудшения эксплуатационных качеств делать ремонт или замену.

Что это такое

Под обратным клапаном подразумевается запорное устройство, которое обеспечивает ход воды только в одном, правильном, направлении и предотвращению ее возвратного движения. Его строение довольно простое:

металлический корпус-цилиндр, который состоит из двух частей с резьбой или с фланцами;затвор из металла или пластика с прокладкой;пружина, подпирающая затвор.

Если вода не проходит в трубопровод или специальный насосный шланг, пружина удерживает затвор и сам клапан пребывает в закрытом состоянии. Когда же вода начинает приближаться к клапану и создает давление, достаточное для ослабления пружины, затвор открывается, и вода через устройство без проблем протекает в трубопровод или соответствующий шланг.

Устройство обратного клапана на воду

Если давление по тем или иным штатным или аварийным причинам уменьшается, пружина снова подпирает затвор и движение воды прекращается. В свою очередь, падение уровня давления обуславливает возвращение клапана в исходное положение, то есть его закрытие. При этом вода, находящаяся уже непосредственно в трубопроводе или шланге, тоже удерживает затвор, тем самым не позволяя ему открыться и блокируя обратный поток.

О принципе работы

Принцип работы устройства таков: после прекращения подачи воды в полость трубы, затвор придавливается пружинным механизмом и остается в закрытом положении. В момент, когда перед клапаном образуется напор, достаточный для того, чтобы ослабить пружину, клапан открывается и в трубу начинает поступать вода.

Когда насос отключается — происходит понижение давления, затвор снова прижимается и перекрывает поток. Кроме силы сжатия пружины на затвор оказывает воздействие напор трубопровода, не позволяя клапану открыться.

Какой обратный клапан поставить на канализацию?

Производители предлагают множество канализационных клапанов. Изделия различаются исполнением, спецификой монтажа, параметрами эксплуатации. Внешний вид обратного клапана зависит от модели.

Выделяют несколько типов запорных канализационных устройств.

• Поворотные . Лепестковые модули, оснащенные гибкой мембраной. Она пропускает отходящие стоки, предотвращает обратный ход нечистот. Допускается наличие ручного затвора, полностью перекрывающего трубопровод.
• Подъемные . Приспособления с верхним расположением блокирующего механизма. Элемент имеет пружинный привод. При движении воды в правильном направлении он поднимается, при обратном ходе — опускается.
• Шаровые . Установки, оснащенные полимерными шарами. В спокойном положении они перекрывают канализацию, при сбросе воды — разблокируют ее. Изделия наиболее просты и доступны.
• Межфланцевые . Компактные решения, оптимальные для квартир и коттеджей. Блокировку обратного потока осуществляет поворотная заслонка. При ее изготовлении используется бронза или чугун. Возможно применение полимерных материалов.

Клапаны имеют горизонтальную и вертикальную ориентацию. Параметр определяет, какое пространственное положение может принять изделие.

Проверка качества клапанов

Перед установкой необходимо произвести осмотр устройства. Оно не должно иметь следующих дефектов:

• трещины и сколы;
• отсутствие уплотнительных элементов в надлежащих местах;
• некорректная геометрия.

Посредством клапана соединяются соосные участки трубы. Объединение частей системы, находящихся в различных плоскостях, негативно скажется на эффективности работы оборудования.

Материал

Материал, из которого изготовлен корпус детали затвора, влияет на его прочность, коррозионную стойкость и срок службы:

• Нержавейка. Мало подвержена коррозии, может применяться в активных средах и при высоких температурах. Используется на трубах до 40 см в диаметре. Отличается высокой ценой.
• Латунь. Дешевле нержавейки, имеют высокую коррозионную стойкость. Прочность заметно ниже, но вполне достаточная для бытовых систем
• Чугун. Оливки из чугуна имеют высокую прочность и низкую цену, но отличаются большими габаритами и массой. Используются в тех местах, где вес и размер большого значения не имеют. Из-за особенностей технологии литья, минимальный размер- 4 см. В частных системах практически не применяются.
• Пластик. Такие изделия дешевы, но не отличаются высокой долговечностью и теплостойкостью. Лучше применять приборы с металлическими деталями.

Обратный клапан для воды насоса и насосной станции

Ситуации, когда из кранов идет только холодная или горячая вода, а через котел отопления теплоноситель уходит в обратную сторону, могут возникать при неправильной работе насосной системы. Это происходит по причине снижения давления воды.

Для предотвращения сбоев рекомендуется установить запорное устройство для насоса. Его назначение состоит в том, чтобы исключать риск снижения давления и поломки насоса, перекрыть отток воды.

Клапан представляет собой небольшой цилиндр, с затворным механизмом и пружиной в форме округлого вращающегося лепестка. При отсутствии движения потока затвор плотно закрыт, а с появлением напора открывается, чтобы остановить отток в случае выхода из строя насосной установки.

Для глубинных насосов

Диаметр запорной арматуры для монтажа на глубинный насос должен соответствовать размеру трубы. Это позволит сделать соединение максимально герметичным. Новые модели насосов производятся уже в комплекте с обратными клапанами.

Глубинный насос перед установкой клапана нужно оснастить фильтром первичной очистки. Приемный запорный механизм насоса требует надежной защиты, поэтому клапан соединяют резьбой с перфорированной обоймой из нержавейки.

Для насосных станций

Запорные устройства, предназначенные для поверхностной насосной станции, решают такие же задачи, что и обратные клапана для глубинного насоса. Различие в том, что монтаж арматуры производится на всасывающий патрубок нагнетателя давления после храповика.

Использование запорного устройства поможет предотвратить аварийные ситуации в системах отопления и водоснабжения, положительно скажется на работе насосных станций, исключит наполнение водопроводных труб воздухом, позволит пользоваться водой некоторое время даже после отключения скважинного насоса.

Котловая часть

Система стандартного отопления включает в себя множество интересных компонентов, где каждый из элементов выполняет особую задачу. Один из таких составляющих — обратный клапан, что следит за потоком теплоносителя.

Во время работы, появляется гидравлическое давление, которое неравномерно распределяется по всем участкам. Это может возникать из-за разных вариантов, но самой частой причиной этих проблем являются:

1. Неравномерное остывание теплоносителя.
2. Ошибки при строительстве.
3. Неправильная сборка системы.

Применение обратных клапанов в котловой части происходит в большинстве случаев, если два котлованы работаю параллельно. К примеру, на производстве используют один электрический и любой другой. Во время работы параллельно на определенную нагрузку на подаче или на выходе устанавливают контуры, чтобы вовремя выхода из строя одного котла, второй продолжал функционировать.

Это позволит не замыкать линии на определенном участке. Кроме того, достаточно близкое расположение позволит нормально шунтировать напорные характеристики и греть второй котел. Такие клапаны способны получать лишнюю отдачу через теплообменник и направлять выход через трубу.

Если котел будет твердотопливным, то это сделает работу «рубашки» радиатора очень сильной с отводом тепла. В котловой части хватит установить клапаны на входы и выходы при параллельной работе, чтобы не заморачиваться.