Группа безопасности на отопление: устройство, принцип действия, правила подбора и монтажа

Человек физически не может все время оставаться в котельной для контроля исправности линии обогрева, температурных показателей и уровня давления отопительного прибора. Главными помощниками в этом вопросе служат дополнительные устройства, автоматически отслеживающие функционирование системы.

Мы расскажем, какие устройства включает группа безопасности на отопление, как они действуют, каким образом защищают систему. С учетом наших советов вы сможете без проблем подобрать необходимые компоненты. В статье описаны правила сборки и подключения этого важного звена, отвечающего за безаварийность работы.

Устройство блока безопасности

Главные основания для сбоя в работе котельной системы закрытого типа – повышенное давление или чрезмерное заполнение трубопровода теплоносителем, т. е. водой. Теплообменник котла — первый прибор, реагирующий на такие отклонения, поэтому он и выходит из строя.

Почему может произойти авария?

Чтобы не допустить подобных сбоев в системе обогрева, используется блок безопасности. С его помощью достигается необходимое давление теплового носителя в котле, трубопроводе и батареях.

В момент преизбыточной величины давления производится сбрасывание излишков разогретого теплового носителя. Возникающие аварийные ситуации, такие как перегрев водонагревательного котла, — приводят к возрастанию давления в магистрали. Этот процесс становится следствием превышения температурной нормы теплового носителя.

При разогреве жидкость имеет свойство расширяться, на что отопительная система закрытого типа не рассчитана — в качестве дополнительного резерва в ее контур включают расширительный бачок. Однако его объем тоже ограничен.

Любая система отопления находится под давлением. Для малоэтажных строений корректно установленные приборы, обеспечивающие теплоносителем, при прохождении нагревающего и охлаждающего циклов создают давление в 1-2 бара

Последствием увеличенного давления становится выход из строя элементов котла или разрыв магистрали. Чтобы контролировать давление и при наступлении потенциально опасной ситуации отрегулировать его до оптимального значения понадобится монтируемая группа безопасности.

Конструктивно устройство сформировано из следующих модулей: автоматический воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан. Все эти приборы вмонтированы в стальной оцинкованный корпус с резьбовыми разъемами, с теплоизоляцией или без нее.

Автоматический отводчик воздуха

В большинстве случаев автоматический воздушный клапан для системы безопасности изготавливается из латуни.

Пузырьки воздуха в отопительной системе появляются из-за таких факторов:

• первоначальное заполнение отопительной магистрали жидкостью;
• монтаж некачественных или износ резиновых уплотнений;
• засор коррозийным налетом внутри трубопровода;
• подпитка водой;
• некорректное произведение монтажа или введение в эксплуатацию системы отопления и др.

Вода, поступающая в контур отопления, содержит много кислорода, который посредством нагревания начинает расширяться, образуя воздушные пробки. За счет их формирования повышается давление, а скорость циркуляции теплоносителя замедляется.

Автоматический тип воздухоотводчика имеет специальную конструкцию воздушной камеры: частицы грязи не могут попасть внутрь, а за счет большого объема воздушной камеры устраняется проблема блокировки воздухоотводного канала

Чтобы этого не случалось, целесообразно устанавливать автоматический прибор по сбросу воздуха, отличающийся удобством при эксплуатации — он не нуждается в регулировке с участием человека.

Принцип действия приспособления полностью зависит от особенностей конструкции. Автоматическое устройство состоит из канала и клапана. Второй элемент отвечает за отвод излишков воздуха. Если в трубопроводе нет лишнего давления, поплавок располагается в поднятом состоянии, а игольчатый клапан в позиции «закрыто».

В момент формирования воздушной пробки, поплавок будет опускаться, а коромысло откроет клапан – так происходит выпуск воздуха из системы. После удаления лишнего поплавок вернется в свою начальную позицию и клапан снова будет закрыт.

Манометр – точный показатель давления

Функционирование манометра рассчитано на измерение давления в системе отопления. Этот прибор создан для оперативного получения, проверки и корректировки допустимой степени показателей. Основная его характеристика – определение точных данных.

На втором месте находится такое качество, как надежность. Некоторым важен и размер циферблата для удобства просмотра показаний. Каждый стрелочный механизм имеет свою неточность в измерении. Эта погрешность разбросана следующим образом: на краях шкалы она имеет максимальное значение, в центре – минимальное.

На манометре есть две стрелки: красного и черного цвета. Первая указывает на реальные данные, вторая устанавливается на отметку, критическую для системы

Для каждого механизма отопления в сопроводительной документации прописан максимально допустимый уровень давления, который он способен выдержать. В качестве измерительных единиц в манометрах применяются бары или атмосферы. Однако широкое распространение получил первый вариант измерения.

Бары имеют промежуточное значение и максимально приближены к физической и технической атмосферам:

• 1 bar = 10,197 м водного столба или 0,1 Мпа
• Техническая атмосфера (1 ат) = 10 м водного столба
• Физическая атмосфера (1 атм) = 10,33 м водного столба

Показатель в 1,5 атмосферы – это стандартные значения давления в трубопроводах независимых систем обогрева. Поэтому для автономной котельной будет достаточно манометра с максимумом (конец шкалы) в 4 атмосферы.

Максимальное давление, на которое рассчитаны манометры – 10 атмосфер. Также на рынке представлены приборы на 8, 6 и 4 атмосферы

Особенности предохранительного клапана

В отопительной системе предохранительный клапан играет важную роль. Это защитное устройство, предназначенное для теплогенераторов. Главная функция – устранение нагрузок (перепадов) при возникновении внеплановых ситуаций. Наиболее актуальна эта проблема для систем отопления парового типа.

Однако возникнуть повышенное давление может и по причине таких неполадок:

1. Из-за сбоя в работе автоматики объем теплоносителя может превысить допустимую норму.
2. Стремительное повышение показателей температуры в контуре.

Также этому приспособлению свойственно регулировать поток теплоносителя в линии обогрева. Это штампованная конструкция, состоящая из латунного корпуса, оснащенного двумя деталями – мембраной и стальной пружиной. Как правило, в момент срабатывания предохранителя для нормализации работы отопления необходимо устранить около 100 г разогретой жидкости.

Предохранительный клапан из латуни может выдерживать температурный режим теплового носителя до 120 °C. Шток и спиралевидная пружина в этом устройстве сделаны из нержавейки

За счет гибкости первого элемента устанавливается необходимый коэффициент давления, воздействующего на мембрану. Следовательно, мембранная перегородка осуществляет перекрытие прохода наружу. Посредством изменения степени сжатия пружины в предохранительном затворе выполняется регулирование функций защитного механизма в отопительной системе.

Настраивать защитный механизм необходимо таким образом, чтобы максимально возможный показатель давления был больше рабочего на 15 %. Процесс регулировки клапана осуществляется каждый год накануне отопительного периода.

Дееспособность прибора проверяется его принудительным открытием. Делать это стоит с определенной периодичностью, чтобы механизм сброса не засорился от различных отложений, находясь в нерабочем положении.

При проверке работоспособности предохранительного клапана принудительный выброс теплового носителя выполняется при помощи специальной ручки. На корпусе прибора стрелкой указывается направление выхода горячего воздуха

С особенностями действия и установки предохранительного клапана для бойлера ознакомит следующая статья, в которой детально разобрано устройство и приведены монтажные схемы.

Принцип работы блока безопасности

Группа безопасности работает по предельно простой схеме, где каждый из модулей отвечает за выдержку норм определенных показателей в частной котельной:

1. За счет удобного манометра пользователь может контролировать показания давления в момент заполнения магистрали теплоносителем, а также при функционировании котла.
2. Защитный клапан предохраняет теплогенератор от критических перепадов давления.
3. Основной функционал воздухоотводчика основан на автоматическом спуске воздуха, попадающего в трубопровод при его первоначальном наполнении или в процессе работы.

Все модули безопасности представлены единым звеном и укомплектованы с помощью специального корпуса — коллектора.

При условии, что в схеме котельной используется расширительный бачок открытого типа, монтаж группы безопасности не имеет смысла — давление в трубопроводе равно атмосферному, а избытки воздуха покидают систему через емкость бака.

Вне зависимости от вида используемого котла (твердотопливный, газовый, дизельный) – защитный блок считается основным противоаварийным элементом закрытой системы отопления, которой свойственно работать с избыточным давлением

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.

Рейтинг популярных моделей

Среди производственных компаний, занимающихся разработкой предохранительной арматуры, можно выделить такие популярные фирмы: Watts и Valtec. Производитель Watts славится довольно обширным ассортиментным рядом приборов для отопительной системы, в числе которых важное место занимает блок безопасности.

Серия KSG имеет различные устройства резьбового корпуса, отличающиеся своими размерами (от стандартных до компактных) и материалом изготовления:

• чугун;
• сталь;
• латунь.

Дополнительно некоторые модели идут в комплекте с теплоизоляционными кожухами. Для агрегатов из линейки KSG характерно оснащение сбросным клапаном, рассчитанным на критическое давление в 3 бара. Монтаж в отопительную магистраль производится посредством разъема диаметром 1 дюйм с внутренней резьбой.

Модельный ряд KSG фирмы Watts, предназначенный для функционирования в схеме котельной с теплогенераторами, мощностью 50-200 кВт

Компания Valtec не уступает по качеству своей продукции предыдущему бренду. Фирмой представлены линейки приборов для котлов и расширительных бачков — серия VT 460 и VT 495 соответственно.

Модельный ряд VT 460 рассчитан на функционирование с бытовыми отопительными агрегатами мощностью до 44 кВт, при максимальном давлении в 3 бара. Однако цены на готовые приборы далеко не дешевые, поэтому целесообразным можно назвать решение самостоятельной сборки такого блока.

Фирма Valtec разрабатывает защитные блоки, предназначенные для любых видов теплогенераторов. Характерной особенностью серии VT 460 является упаковка модулей группы безопасности в корпус из латуни компактных размеров

Собираем блок безопасности самостоятельно

В изготовлении блока безопасности не должно возникнуть трудностей.

Для начала процесса потребуется подготовить следующие модули и инструменты:

• сбросной клапан;
• манометр;
• воздухоотводчик;
• гаечный ключ;
• газовые ключи;
• два угольника с резьбовым соединением наружного и внутреннего типа;
• штуцер;
• крестовина;
• переходники;
• герметик;
• сантехнический лен для герметизации и уплотнения соединений.

Первоначально угольники необходимо ввинтить в крестовину. Для плотной стыковки льняные пряди накручиваются на резьбу по ходу часовой стрелки, при этом распределение уплотнителя по поверхности должно быть одинаковым.

Стоимость самостоятельно изготовленного блока безопасности для системы отопления приблизительно в два раза меньше предлагаемых на рынке аналогов

Сверху нитей наносится тонкий слой герметика. Далее с помощью гаечного ключа вкручивают угольники в крестовину перпендикулярно один другому.

Теперь необходимо установить манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик. Если у деталей разный диаметр применяются соответствующие переходники. После окончательной сборки всех модулей работу механизма необходимо проверить под давлением — устройство не должно подтекать, а все детали находиться в рабочем состоянии.

Подключение в отопительную систему

В первую очередь необходимо правильно определить место монтажа группы безопасности.

Здесь есть определенные требования, которые необходимо соблюдать:

• это должен быть горизонтальный участок трубопровода рядом с теплогенератором;
• на подающей линии после котла;
• в некоторых котлах предусмотрена установка блока безопасности непосредственно на сам агрегат, для этого сверху теплогенератора есть специальный разъем;
• расстояние от отопительного прибора до защитного блока не должно превышать 1,5 метра, меньше можно;
• для трубы, идущей вертикально вверх от котла, к примеру, на следующий этаж, необходимо обустроить разветвление. Это делается с помощью уголка таким образом, чтобы группа безопасности могла расположиться в горизонтальной плоскости и агрегаты смотрели «головами вверх»;
• для очень мощного котла может понадобиться обустройство еще одного защитного узла.

Очень важное правило, подлежащее выполнению – запорная арматура между группой безопасности и котлом не монтируется. Целесообразна будет установка защитного блока до первого запорного крана, расположенного на линии.

Чтобы не получить травму при проверке или при срабатывании предохранительного клапана в присутствии человека, необходимо подключить к устройству дренажную трубку и вывести ее в канализацию

Стоит своевременно проверить работоспособность предохранительного клапана. Эта процедура выполняется при помощи следующего метода — после установки открыть колпачок в направлении, указанном стрелкой на приборе.

После осуществления монтажа защитного устройства, необходимо проверить корректность работы всех модулей. Для начала эксплуатации воздухоотводчика потребуется открутить верхний колпачок и спустить воздух. Теперь крышку возвращают в начальное положение, однако устройство должно остаться приоткрытым.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Как своими руками собрать группу безопасности для отопления:

Видео #2. Правила установки защитного модуля:

Видео #3. Подключение узла безопасности к полипропиленовой подающей трубе:

Многие уверены, что защитный узел относится к рядовым устройствам и его установка не является обязательной. Однако халатное отношение к этому вопросу не сможет защитить тепловой агрегат и саму отопительную систему от разрыва в результате резкого скачка давления, что в закрытом контуре довольно частое явление.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите, как вы оборудовали отопительный контур группой безопасности. делитесь полезной информацией, которая может пригодиться посетителям сайта.