Система безопасности для отопления закрытого типа — назначение, устройство, монтаж

Отопительные системы с циркуляционным электронасосом и герметичным расширительным баком устанавливают для обогрева помещений в подавляющем большинстве индивидуальных домов. Один из важнейших узлов в схеме их монтажа — система безопасности для отопления закрытого типа.

Чтобы замкнутая индивидуальная отопительная система нормально функционировала и обеспечивала безопасность пользования при авариях (закипание теплового носителя), необходимо правильно подобрать прибор группы безопасности. Не менее важно соблюсти основные правила его установки при монтаже — любые ошибки чреваты слишком серьезными последствиями.

Рис. 1 Примеры размещения аварийных групп

Основные элементы и их назначение

Стоит отметить, что в отличие от отопительных систем с открытым расширительным баком, где аварийно закипевший и расширившийся теплоноситель имеет выход наружу, в замкнутом контуре объем закрытого бачка слишком мал для его накопления.

Поэтому единственный вариант его размещения — выпуск лишнего объема жидкости наружу.

Система безопасности отопления частного дома включает в себя следующие три элемента, которые и определяют ее назначение:

Спускной клапан. Прибор удаляет из закрытого контура излишки отопительный жидкости, образовавшиеся в результате ее температурного расширения. Обычно от него отводят тубу или мягкий гибкий шланг, который направляют в канализацию или емкость.

Воздухоотводчик. Элемент предназначен для спуска из контура воздуха, которой приводит к образованию пробок и неэффективному функционированию всей системы. Наличие воздухоотводчика рядом с аварийным клапаном гарантированно обеспечивает выпуск теплоносителя, препятствием к выходу которого может быть завоздушивание.

Манометр. Так как визуально отследить степень возникшей опасности при закипании теплоносителя не представляется возможным, в этом помогает контрольно-измерительный прибор. Одного взгляда на манометр достаточно, чтобы немедленно принять меры по предотвращению аварийной ситуации (быстро отключить котел) или повременить с применением экстренных действий.

Консоль. Связывающий элемент имеет четыре резьбовых патрубка. Три из них предназначены для монтажа приборов и один служит для подсоединения к трубопроводной магистрали или котловому оборудованию.

Система безопасности для отопления закрытого типа — принцип работы приборов

Любой аварийный блок собирается в одном корпусе, благодаря чему упрощается монтаж и повышается его надежность за счет меньшего количества стыковых соединений.

Обычно в комплектации узел поставляется в разобранном виде, то есть отдельно располагается консоль, на которую затем крепят выпускной клапан, воздухоотводчик и манометр. Рассмотрим, что такое группа безопасности и из чего она сделана.

Рис. 2 Принцип работы и устройство клапанов выпуска

Спускной клапан

Спускной клапан имеет простейшую конструкцию и состоит из корпуса и подпружиненного затворного элемента, накрытого сверху защитным колпаком.

При повышении давления в системе за счет расширения нагретой жидкости она давит на клапанный запор. Он поднимается вверх и тепловой носитель свободно протекает по перпендикулярно расположенному по отношению к подсоединительному патрубку каналу.

В некоторых приборах имеется поворотный колпак, позволяющий открывать выпускной канал вручную. Обычно выпускные клапаны имеют внутреннюю (ВР) или наружную (ВН) резьбы на подсоединительном патрубке. Боковой отвод помимо резьбовой насечки может быть выполнен в виде штуцера типа елочка для подключения гибкого шланга.

Основной материал изготовления подавляющего количества выпускных клапанов — латунь. Повсеместная замена металлов полимерами также коснулась и данного вида арматуры — в торговой сети встречаются приборы, изготовленные из термостойких пластиков.

В технических характеристиках на выпускные клапаны указывают два основных параметра: давление их срабатывания (для бытовых отопительных систем обычно 3 — 5 бар) и условный диаметр подсоедительного, выходного патрубков в дюймах или миллиметрах. Типовые размеры — 1/2 (12,7 мм), 3/4 (18 мм) или 1 дюйм (25,4 мм).

Обычно производитель не указывает верхний температурный порог функционирования приборов, поэтому потребителю полезно знать, что согласно госстандартам арматура из цветных металлов для водоснабжения и отопления может функционировать при температурах рабочей среды до 200 °С.

Рис. 3 Конструкция воздухоотводчика

Автоматический воздухоотводчик

Воздухоотводчики для стравливания воздуха выпускают разных конструкций, но принцип их работы во всех приборах одинаков.

Стандартный элемент имеет корпус в виде бочки, на верхней крышке которого расположено выпускное отверстие (ниппель).

При повышенном содержании воздуха в отопительной жидкости он поднимается вверх и собирается в верхнем отсеке бачка. Постепенно воздушные массы начинают вытеснять воду из корпуса прибора и плавающий в нем поплавок опускается вниз. Так как поплавковый узел связан через коромысло с запирающими выходное отверстие клапаном или игольчатой шпилькой золотника, происходит открывание выходного канала.

Воздух стравливается, уровень воды в бачке повышается, поплавок поднимается, соответственно перекрывая выпускной канал.

Большинство воздухоотводчиков выпускают из латуни с расположением выпускного ниппеля сверху или сбоку. Также подсоединительный патрубок с наружной и внутренней резьбой стандартным диаметром 1/2 или 1 дюйм может располагаться на одной линии с корпусом или перпендикулярно его оси (угловые модели).

Некоторые конструкции имеются два выпускных отверстия. Верхнее с пробкой предназначено для ручного спуска воздуха, а боковое — для автоматического.

Рис. 4 Принцип работы воздухоотводчиков

Статья по теме:

Двухтрубная система отопления – преимущества, сравнение с другими системами. На нашем сайте есть отдельная статья о двухтрубной системе отопления, разновидностях и видах разводки, сравнении с однотрубной системой, вариантах самостоятельного монтажа. Возможно, будет интересно почитать!

Манометр

Манометр — контрольно-измерительный прибор, показывающий давление в системе. Так как в индивидуальных магистралях отопления домов напор в контуре обычно не превышает 1,5 бара, для повышения точности измерений рекомендуется использовать приборы, работающие с максимальным пределом измерений в 10 бар. А оптимальный вариант манометра — шкала с наивысшим пределом измерений от 4 до 6 бар (0,4 — 0,6 МПа).

Обычно шкала манометра нормируется в барах (атмосферах), килограммах на сантиметр квадратный (кг/см 2 ) или мегапаскалях МРа. Все приведенные единицы измерения примерно равны между собой, а мегапаскали МРа в 10 раз больше бар и атмосфер.

Манометры выпускают в стальных, алюминиевых и пластиковых корпусах, подсоединительный фитинг с типовым диаметром 1/4 дюйма делают из латуни.

Помимо перечисленных приборов, иногда в группу безопасности входит отсекающий клапан. Его обычно монтируют в паре с воздухоотводчиком для того, чтобы спускной прибор можно было беспрепятственно выкрутить для ремонта, профилактики или замены.

Рис. 5 Модели с боковым размещением манометров

Разновидности групп безопасности

Если у монтажника имеется три основных прибора, то он вполне может собрать консоль для их монтажа из тройниковых фитингов, переходных муфт, футорок и заглушек.

Однако из-за большого количества соединений и отсутствия экономической выгоды заниматься подобной сборкой абсолютно непрактично. Поэтому большинство пользователей приобретают готовое заводское изделие, состоящее из единой консоли и трех элементов.

Так как основные приборы мало чем отличаются друг от друга, то основное различие групп безопасности для закрытой системы отопления — материалы изготовления и конструктивное исполнение коллекторной консоли.

Обычно она выполняется в виде трубного отрезка цилиндрической формы из латуни с одним нижним и тремя верхними отводами.

Второй распространенный тип коллектора — прямоугольный корпус наподобие гидрострелки.

Здесь возможны варианты его исполнения из оцинкованной стали, нержавейки. Некоторые модели консолей сделаны из чугуна, который сверху покрывают эпоксидно-порошковой краской черного или красного цветов.

В продаже можно обнаружить оригинальные модели от зарубежных производителей с прикрученным к боковой части корпуса манометром (модель с аксиальным патрубком). Многие европейские фирмы поставляют свою продукцию в теплоизоляционной пенополистирольной оболочке.

Рис. 6 Модели с пенопластовым теплоизолятором, различной конструкцией и материалами изготовления

Установка группы безопасности в закрытую систему отопления — правила

При установке блока безопасности рекомендуется соблюдать следующие условия:

• Узел монтируют в вертикальную или горизонтальную линию подачи как можно ближе к котлу. Его рекомендуется устанавливать на расстоянии не более 1,5 м от отопительного оборудования.
• Стоит отметить, что в конструкциях некоторых отопительных котлов имеется специальный резьбовой патрубок, и вопрос, куда ставить узел безопасности на отопление, отпадает сам собой. Коллектор системы безопасности непосредственно прикручивают к этому фитингу.
• Перед аварийным блоком не должна размещаться запорная арматура. Ошибкой является схема установки шарового крана в горизонтальный участок трубопровода до тройника с блоком безопасности, а также непосредственно перед ним в боковом ответвлении.
• К боковому отводу спускного клапана прикручивают трубопровод или шланг, которые направляют в канализацию или емкость небольшого объема.
• Группа безопасности в системе отопления должна размещаться в месте, удобном для ее демонтажа и визуального обзора показаний манометра.
• При монтаже лучше использовать льноволокно с пастой или сантехническую нить. В отличие от широко разрекламированной ФУМ-ленты, эти материалы не прорезаются металлической резьбой, что приводит к разгерметизации соединения.

Рис. 7 Схема правильной установки аварийного узла

Статья по теме:

Система отопления двухэтажного частного дома – варианты, схемы, монтаж. В отдельной статье подробно рассказывается про возможные варианты организации автономной системы отопления частного дома, схемы, оборудование, монтаж.

Рекомендации по выбору

Приобретая блок безопасности для системы отопления индивидуального дома полезно воспользоваться следующими рекомендациями:

• Порог срабатывания выпускного клапана не должен превышать аналогичные предельно допустимые параметры котельного оборудования, точнее его теплообменника.
• Типовой котел рассчитан на функционирование при напоре рабочей среды в 2 или 3 бара. Если в торговой сети не удалось обнаружить подходящий спускной прибор, можно приобрести модель с более высокими характеристиками и затем ее доработать. Один из вариантов переделки — растянуть и обрезать пружину в выпускном клапане, снизив тем самым порог его срабатывания.
• Не стоит уделять чрезмерное внимание температурным параметрам аварийный арматуры. Как правило, она рассчитана на функционирование в рабочей среде температурой до + 110 °С, что вполне достаточно для бытовых систем с теплоносителем, нагреваемым не более чем на 80 °С.
• Резьбовой патрубок коллектора подбирают таким образом, чтобы его можно было монтировать без дополнительных элементов в отвод или тройник на трубопроводе.
• Если вместо воды используют антифриз, обладающий более высокой проникающей способностью, важным становится качество изготовления приборов и их уплотнений. В этом случае рационально отдать предпочтение более дорогим приборам от европейских производителей. Также прокладки должны быть сделаны из термостойкого жесткого паронита, который выдерживает большее прижимное усилие, чем резина.
• Латунь с точки зрения коррозионной устойчивости практичнее всех материалов изготовления коллекторов, которыми могут быть оцинкованная сталь, нержавейка или чугун. Также она электрохимически совместима с аналогичными фитингам приборов и подходит к ним по коэффициенту теплового линейного расширения, что снижает вероятность протечек. Поэтому нерационально с точки зрения копеечной экономии приобретать узел безопасности из различных материалов.

Рис. 8 Монтажная схема обвязки твердотопливного котла

Стоимость приборов и их производители

Так как аварийную арматуру относят к относительно простым в изготовлении устройствам и к ней не предъявляются сверхвысокие требования по качеству, то бюджетные изделия китайских или российских производителей оказывают достойную конкуренцию мировым европейским брендам.

Поэтому в торговой сети в наиболее широком ассортименте представлен товар хорошо зарекомендовавших себя на рынке китайских производителей. В первую очередь к ним относят такие торговые марки, как TIM, Stout, Millennium.

Аналогичные по качеству и стоимости изделия выпускает известная российская итальянская компании Valtec и международный холдинг (с большой вероятностью просто Китай) с брендом ViEiR.

Средняя цена приборов от указанных фирм находится в диапазоне от 1000 до 2500 рублей.

Из европейских производителей можно выделить немецкие компании Watts, Meibes, стоимость продукции которых в 2 — 3 раза выше российско-китайских аналогов и в среднем составляет 4500 рублей.

Также на рынке встречается и итальянская продукция под брендами FAR, Caleffi, цена которой сопоставима с немецкими товаром.

Рис. 9 Стоимость популярных моделей

Группа безопасности — обязательный элемент любого котельного оборудования, функционирующего в замкнутой отопительной системе. Не так сложно произвести самостоятельное подключение группы безопасности к системе отопления непосредственно в линию подачи, используя для этих целей тройниковый переходник.

Закрытая и открытая системы отопления

Открытая система отопления является самой простой и энергонезависимой системой с естественной циркуляцией. Основана такая система на законах термодинамики. На выходе из котла создаётся повышенное давление, далее горячая вода проходит по трубам в область с более низким давлением, при прохождении теряя температуру.

Далее охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в отопительный котёл, где снова нагревается. Происходит естественная циркуляция теплоносителя. Система функционирует исключительно на воде, так как использование антифризов для отопления приводит к их быстрому испарению.

Открытая система отопления

В открытой системе теплоснабжения обязательно наличие расширительного бака, так как нагретая вода расширяется. Расширительный бак служит для приёма излишков воды при расширении и возврата её в систему при остывании, а также для удаления воды при чрезмерном её объёме. Бак герметичен не полностью, поэтому вода испаряется, вследствие чего необходимо постоянно возобновлять её уровень. В открытой системе отопления не используется насос. Система достаточно проста. Состоит из труб, стального расширительного бачка, радиаторов и котла. Применяются дизельные, газовые котлы и котлы на твёрдом топливе, кроме электрических.

В открытой системе отопления вода циркулирует медленно. Поэтому трубы при эксплуатации должны разогреваться постепенно, чтобы избежать их повреждения и закипания теплоносителя. Это может привести к преждевременному износу оборудования. Если в зимний период отопление не используется, то вода из системы обязательно сливается, во избежание замерзания трубопровода.

Чтобы циркуляция теплоносителя осуществлялась на необходимом уровне, необходимо производить монтаж отопительного котла в более низком месте системы, а в самом высоком устанавливать расширительный бак, например, на чердаке. Зимой расширительный бак необходимо утеплить. При установке трубопровода в открытой системе отопления требуется использовать минимальное количество поворотов, фасонных и соединительных деталей.

Закрытая система отопления

В закрытой системе отопления все элементы системы герметичны, отсутствует испарение воды. Циркуляция осуществляется при помощи насоса. Так называемая система с принудительной циркуляцией теплоносителя включает в себя трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос.

В закрытой системе отопления при повышении температуры клапан расширительного бака открывается и забирает излишки теплоносителя. При понижении температуры теплоносителя циркуляционный насос закачивает его обратно в систему. В данной системе отопления поддерживается давление в заранее установленных пределах. Благодаря этому, осуществляется функция деаэрации теплоносителя.

Для стабильной работы системы закрытого отопления также используется расширительный бак из высокопрочного металла. Это закрытый бак, состоящий из двух половин, завальцованных друг к другу.

Внутри располагается мембрана (диафрагма) из высокопрочной жаростойкой резины. Также внутри имеется небольшой объём газа (может быть азот, который закачивается на заводе-производителе, или воздух, накапливающийся в системе по необходимости). Мембрана разделяет бак на части: одна часть — куда поступают излишки воды при нагреве системы отопления, в другой части находится азот или воздух, не вступающие в прямое соприкосновение с водой. Таким образом, теплоноситель при нагреве поступает в расширительный бак и проникает в мембрану. При остывании теплоносителя газ, находящийся за мембраной, начинает выталкивать его обратно в систему.

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:

1. По месту размещения расширительного бака.В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом.
2. Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
3. В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
4. В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию.
5. Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления

• простое обслуживание системы;
• отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
• равномерный прогрев отапливаемого помещения;
• быстрый пуск и остановка системы;
• независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
• высокая надёжность;
• не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

• возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
• воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
• возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
• медленный нагрев системы после включения;
• необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
• невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
• достаточна громоздка;
• низкий коэффициент полезного действия.

Преимущества закрытой системы отопления

• простой монтаж;
• нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
• возможность применения антифриза, не боясь размораживания системы отопления;
• путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
• из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
• самостоятельное регулирование давления;
• система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
• возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

• самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения;
• при работе насоса требуется электричество;
• для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор;
• при нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
• размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
• бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
• возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.

Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжней для него.

Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, используют для оптимального отапливания небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачные дома, а также загородные дома.

Закрытая система отопления является более современной и более сложной. Её применяют в многоэтажных домах и коттеджах.

Источник https://montagtrub.ru/sistema-bezopasnosti-dlya-otopleniya-zakrytogo-tipa-naznachenie-ustrojstvo-montazh/

Источник https://teplo.guru/sistemy/zakrytaya-i-otkrytaya-sistemy.html

Источник

Источник