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

Принцип работы

В основе принципа его работы лежит уникальность созданной опытными инженерами конструкции, которая одновременно не имеет ничего лишнего, с технологической точки зрения. Корпус представлен в виде стального или чугунного изделия, внутри которого расположен один из запорных механизмов, который функционирует при помощи расположенной неподалеку пружины (оказываемого ей давления).

Таким образом, удается открыть или закрыть клапан в нужном направлении по ходу движения носителя. Показатель жесткости регулируется вручную, в зависимости от требований системы. В процессе передвижения рабочего потока по трубопроводу показатель давления будет расти, и этот показатель будет влиять и на установленный запорный механизм.

Отталкиваясь от первоначальных механических настроек, пружина будет настроена на определенный показатель. При превышении указанной отметки клапан начнет открываться, тем самым давая возможность носителю двигаться в заданном направлении. Если поток начнет ослабевать, то пружина будет стремительно прижиматься, тем самым блокируя путь рабочей среды. Успевший проникнуть объем жидкости будет двигаться в заданном направлении, а вот вернуться обратно никак не сможет. Этому поспособствует установленный запорный элемент.

Виды клапанов

В зависимости от исполнения запирающего устройства существуют следующие виды обратных клапанов:

• тарельчатые;
• гравитационные (лепестковые);
• шаровые;
• двустворчатые.

Тарельчатые устройства перекрывают проходное сечение с помощью диска, входящего в седло с уплотнителем. Изнутри диск прикреплен к штоку, свободно движущемуся во втулке. На нем между тарельчатым элементом и корпусом находится пружина цилиндрической или конической формы, надежно прижимающая диск к седлу.

Затворы с диском в качестве запирающего элемента производятся двух типов: проточный и подъемный. В клапане с прямым протоком жидкости диск закрывает одно из входных отверстий, а во время открывания теплоноситель движется без изменения направления. Изделие часто применяется в системах отопления и ГВС, его назначение – предотвращение паразитных потоков в схемах с несколькими котлами. Конструкция изделия показана на рисунке:

В подъемных устройствах затвор расположен внутри арматуры и находится в горизонтальном положении. Поток жидкости подпирает «тарелку» с пружиной снизу, поднимает ее и устремляется вверх. После преодоления препятствия вода снова поворачивает и продолжает путь в прежнем направлении. Такие клапаны, как правило, задействованы в обвязке котлов средней или большой мощности и редко устанавливаются в частных домах.

Малое сопротивление гравитационного обратного клапана обусловлено пружиной с очень малой упругостью. В некоторых моделях ее нет вовсе, устройство работает за счет двух сил: тяжести и давления обратного потока, буде такой появится. Крышка с уплотнителем, закрывающая проход жидкости, подвешена верхней частью к оси и слегка подпружинена. Гидравлическое сопротивление потоку – минимальное, кроме того, рабочее сечение канала практически не уменьшается. Но есть и другая сторона медали: арматура может функционировать только в горизонтальном положении.

По сути, шаровый клапан обратного давления мало чем отличается от тарельчатого. Роль запирающего элемента здесь играет не диск, а шар. Например, во фланцевом клапане диаметром 50 мм и более шар, изготовленный из каучука или алюминиевого сплава, свободно перемещается по наклонному каналу. Во время «правильного» движения воды он находится под верхней крышкой изделия, пружина сжата. В тот момент, когда поток меняет направление, обратный клапан с шариком закрывается за счет того, что пружина распрямляется, последний опускается и садится в седло.

При всех своих достоинствах и простоте конструкции данные изделия очень редко устанавливаются в системы отопления частных домов. Сфер, в которых они применяются, несколько: это водопровод, канализация и отопление. Обычно шариковые клапана ставятся в системах теплоснабжения либо других сетях промышленных предприятий.

Для установки в трубопроводах большого размера и для работы в системах с повышенным давлением предназначаются двустворчатые клапаны. В них проходное сечение пересекает ось, на которой установлены 2 подпружиненные створки. Принцип действия все тот же: створки открываются под воздействием давления теплоносителя. Если из-за каких-то обстоятельств жидкость пойдет в другую сторону, то створки быстро захлопнутся и поток будет заблокирован.

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.

Правила выбора запорного устройства

Выбор обратного клапана, предназначающегося для отопительной системы, — мероприятие ответственное. Если знания в этой области минимальны, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Это гарантирует, что новая система отопления будет работоспособной и безопасной.

Нужно знать, что вне зависимости от своего типа все обратные клапаны различаются по способу подключения к трубопроводу.

Муфтовые обратные клапаны очень просты в монтаже. Однако резьбовое соединение не может выдержать большого давления, поэтому они имеют ограничения в использовании

Муфтовые устройства оборудуются соединительным резьбовым узлом, что значительно облегчает их подключение к магистрали. Чаще всего таким узлом оснащаются дисковые клапаны, предназначенные для установки в автономных отопительных системах квартиры или же частного дома. Их отличительная черта – небольшой диаметр. Чаще всего он не больше ДУ-50.

Фланцевые изделия представляют собой конструкцию, собранную на основе детали, имеющей отверстия под крепления. При помощи последних она соединяется с основным трубопроводом. Фланцевое соединение намного более прочное, чем резьбовое.

По этой причине фланцевые клапаны широко применяются при обустройстве магистралей большого диаметра. Наиболее востребованы устройства шарового типа.

Межфланцевые приборы предназначены для установки между двумя фланцами труб. Они отличаются небольшим весом и компактностью. Очень часто в межфланцевом исполнении выпускают обе разновидности клапанов лепесткового типа.

В продаже можно найти обратные клапаны, которые устанавливаются путем сварки. Такой вариант может использоваться, к примеру, при обустройстве отопления из полипропиленовых труб.

Обратные клапаны фланцевого типа надежно крепятся на трубу. Такое соединение выдерживает высокое давление, что позволяет использовать устройства в централизованных магистралях

Еще один важный критерий выбора – материал, из которого изготовлено устройство. Это может быть нержавеющая сталь. Такой вариант считается оптимальным для магистралей диаметром менее 0,04 м.

Металл практически не подвержен коррозийным процессам, способен выдержать нагрузку до 10 атм. Это позволяет клапану работать в системе безаварийно и очень долго, однако его стоимость довольно велика.

Меньшая цена у латунных затворов. Они подвержены коррозии, но этот процесс идет очень медленно, что значительно увеличивает срок эксплуатации.

Однако их механическая прочность намного ниже, чем у нержавеющей стали. Тем не менее нагрузки, возникающие в бытовой сети, они выдерживают довольно легко.

Самые прочные клапаны изготавливают из чугуна — они успешно справляются с критическими значениями давления, имеют значительные габариты и внушительную массу.

В силу особенностей производства, из чугуна могут быть изготовлены только корпуса деталей диаметром больше 40 мм. По этой причине для обустройства автономных отопительных систем они используются крайне редко.

Желательно, чтобы не только корпус, но и все внутренние элементы обратного клапана были выполнены из металла. Пластик обычно обладает меньшей прочностью, что может привести к преждевременному выходу детали из строя

Выбирая обратный клапан, нужно помнить еще об одном правиле — его диаметр должен точно соответствовать параметрам проходного отверстия.

Очень важно, чтобы рабочее давление системы не превышало максимально допустимые для эксплуатации значения, установленные производителем выбранной модели

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.

• https://teplowood.ru/obratnyj-klapan-dlya-otopleniya.html
• https://montagtrub.ru/obratnyj-klapan-sistemy-otopleniya-vidy-montazh/
• https://gscomplect.com/kakoy-obratnyy-klapan-luchshe-dlya-otopleniya/
• https://official-teplodar.ru/ustranyaem-voznikayushhie-neispravnosti/obratnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya-princzip-raboty-i-kogda-primenyat
• https://ProUteplenie.com/otoplenie/obratnyy-klapan-v-sisteme-otopleniya
• https://oboiman.ru/teplo/obratnyj-klapan-dla-otoplenia-vybor-ustanovka-princip-raboty.html

Как избавиться от пробки

Выбор способа сброса воздуха из контура отопительной системы зависит от её конфигурации и особенностей организации циркуляции теплоносителя — естественная или принудительная.

При естественной циркуляции сброс воздуха осуществляется через расширительный бачок, установленный в самом высоком месте. Это возможно, только при условии свободного перемещения воздуха по трубам к месту размещения расширительного бачка. Для этого, в системе обязательно предусмотрен уклон трубопроводов, а на выходе из теплообменника котла монтируется шариковый или электромагнитный обратный клапан.

Системы с режимом принудительной циркуляции и наличием нижней разводки оборудуются воздухосборником в самом высоком месте. Подъём теплоносителя происходит в подающей магистрали в направлении его движения.

Кроме того, такие системы укомплектовывают кранами — воздухоотводчиками (воздушными клапанами), которые устанавливают в точках, где существует наибольшая опасность образования воздушных пробок.

Для спуска воздуха из батарей, оборудованных ручным клапаном, необходимо:

• выполнить поворот винта запорного узла на пол оборота, до появления шипящего звука;
• оставить кран открытым до момента прекращения шипения и появления из сливного отверстия равномерной струи теплоносителя;
• завернуть запорный винт в первоначальное положение.

При необходимости процедуру повторяют ещё раз, сливая 200 — 500 мл воды.

Что касается алюминиевых радиаторов, то бороться с завоздушиванием в них немного сложнее. Воздух в них появляется намного чаще из-за свойств этого материала усиливать газообразование и требует регулярного спуска.

Нюансы грамотного монтажа

В процессе монтажа запорной арматуры следует неукоснительно соблюдать несколько правил:

1. Клапан устанавливается строго по направлению тока теплоносителя. Во избежание ошибки на корпусе изделия обязательно присутствует маркировка в виде стрелки, указывающей рабочее направление.
2. Для уплотнения соединений можно использовать паронитовые прокладки, при условии, что они не уменьшат диаметр проходного отверстия. Иначе клапан будет оказывать гидравлическое давление большее, чем планировалось.
3. Устройство должно быть установлено так, чтобы другие элементы системы отопления не оказывали дополнительное давление на его корпус.
4. Перед обратным клапаном крайне желательно поставить сетку для грубой очистки. Это даст возможность предотвратить попадание твердых частичек в запорный механизм, что, в свою очередь, может привести к нарушению герметичности прибора в закрытом состоянии. Или же воспользоваться специальными клапанами с сеткой.

Еще один важный момент: перед монтажом нужно еще раз убедиться, что клапан выбран правильно.

Например, для схем с принудительной циркуляцией подойдет любой тип устройства, а для гравитационных систем только поворотный лепестковый без пружины. Поскольку двигающийся самотеком теплоноситель не сможет справиться с сопротивлением пружины.

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.

Правила установки обратного клапана

Мало осуществить оптимальный выбор модели устройства, необходимо еще и правильно его установить.

• Если на корпусе нарисована или выбита стрелка- то устанавливать его надо строго стрелкой вверх, даже несмотря на наличие возвратной пружины.
• Если глубина скважины или колодца (точнее, расстояние до зеркала воды) невелико, то обратный проходной клапан ставят непосредственно на входе в напорный аппарат.
• В случае, когда глубина скважины более 8 м, устройство лучше поставить на водозаборе, дополнив его механическим фильтром грубой очистки.
• При использовании погружного насоса затвор необходимо поставить на его выходе.
• При большом расстоянии до скважины лучше поставить два затвора-на выходе напорного устройства и на вводе в дом.

Схема монтажа насосной станции с обратным клапаном

Все варианты предусмотреть невозможно, поэтому перед началом монтажа следует показать схему своей системы водоснабжения или отопления квалифицированному и опытному инженеру — сантехнику.

Перепускной

Это еще один элемент СО, предназначенный для выравнивания давления в системе. Принцип работы перепускного клапана системы отопления сходен с предохранительным, но есть одно отличие: если предохранительный элемент стравливает излишки теплоносителя из системы, то перепускной, возвращает его в обратную магистраль мимо отопительного контура.

Конструкция данного устройства также идентична предохранительным элементам: пружина с регулируемой упругостью, запорная мембрана со штоком в бронзовом корпусе. Маховиком настраивается давление, при котором данное устройство срабатывает, мембрана открывает проход для теплоносителя. При стабилизации давления в СО, мембрана возвращается на прежнее место.

Преимущества и недостатки игольчатых кранов

Преимущества следующие:

• плавная регулировка потока;
• вентиль изготавливают из антикоррозионного материала, поэтому игольчатый кран прочен и долговечен;
• возможность разборки вентиля с целью замены старого уплотнителя;
• защита от гидравлических ударов, которые могут возникать при быстром открытии-закрытии крана;
• вентиль выдерживает максимальное давление 220 Бар;
• температура среды может варьироваться от -20° до +200°С;
• присоединить кран можно дюймовой резьбой или цилиндрической.

Есть у игольчатых кранов и недостатки:

• односторонняя подача;
• невозможность применения для трубопроводов с грязной водой;
• большая строительная длина;
• отремонтировать игольчатый клапан нельзя (покупая новый, не экономьте на качестве, в противном случае кран продержится недолгий срок).

Варианты схем подключения

Перед выбором обратного клапана выясните его назначение в вашей системе отопления. Облегчим задачу и подскажем варианты применения возвратных затворов:

1. Клапаны ставятся на отдельные контуры закрытой схемы, оборудованные циркуляционными насосами. Цель – предотвратить возникновение паразитных потоков, ухудшающих работу отопительных ветвей либо включенных параллельно котлов.
2. При установке на байпас параллельно насосу затвор помогает системе автоматически перейти в режим естественной циркуляции, когда внезапно отключилась подача электроэнергии.
3. Врезка в трубопровод подпитки позволяет избежать опорожнения отопительной сети в различных ситуациях.

Схема обвязки 2 котлов – дровяного и электрического – с применением возвратных затворов В качестве примера правильной установки обратных клапанов приведем схему совместного подключения твердотопливного и электрического котла. В случае остановки одного из насосов второй неизбежно погонит теплоноситель паразитным потоком по малому кругу. Без запорной арматуры здесь не обойтись.

Второй пример типичен для гравитационных систем с естественной циркуляцией воды, переделанных под работу с насосом. Основной режим – принудительный, но при отключении света агрегат на байпасе остановится и перестанет поджимать исполнительную часть обратного клапана, врезанного в прямую магистраль. Тогда возобновится конвекционное течение воды по основной линии, пока не подадут электричество.

Установка обратного клапана на подпитку не обязательна, но может избавить вас от неожиданных проблем. Реальный пример из практики: домовладелец решил поднять давление в системе отопления и открыл кран подпитки в котельной. Поскольку на тот момент предприятие водоканала производило ремонт сети и перекрыло водоснабжение, теплоноситель передавил холодную воду и частично ушел в трубу. Вместо подпитки вышло опорожнение, в результате давление упало и газовый котел остановился.

Трехходовой клапан отопления

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы. На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

Термоклапан

Регулирующий термоклапан для радиатора отопления является одним из самых эффективных видов арматуры. Клапан позволяет увеличить функциональность контура и сделать процесс обогрева простым, комфортным и рациональным.

Он может быть автоматическим и механическим.Механический термоклапан для отопления состоит из двух основных деталей. Это термоголовка и клапан. Автоматический аналог имеет более сложную конструкцию.

Для автоматического термоклапана характерно наличие следующих элементов:

термодатчик встроенного или выносного формата;программатор;автоматическая система управления.

Автоматический термоклапан регулирует температуру в контуре согласно настройкам, заданным пользователем предварительно. Это устройство имеет довольно высокую стоимость и позволяет максимально оптимизировать работу системы.

Лучшие производители

Всегда возникает вопрос: какой фирмы товар лучше купить? Безусловно, выбирать нужно изделия от производителей, зарекомендовавших себя выпуском продукции высокого качества и желательно по доступной цене. С лучшими производителями следует познакомиться поближе.

Stout

Европейский бренд с производством в Германии, Испании, Италии, России. Продукция сертифицирована по ISO, производится с применением инновационных технологий, на современном оборудовании и реализуется по доступной цене.

Sobim

Испания, Барселона. Выпускает продукцию из латуни собственного производства. Производство организовано на основе системы менеджмента качества ISO и имеет соответствующие сертификаты. Популярные модели бренда пользуются неизменным спросом специалистов.

Kalde

Турецкая компания. Является одним из ведущих производителей полипропиленовых фитингов и сантехарматуры в мире. Популярность моделей бренда основана на высоком качестве ее изделий и повышенному спросу на полипропиленовые трубопроводы в последнее десятилетие.

Джилекс

Российская компания. Основное направление деятельности – насосное оборудование, фитинги и регулирующая арматура. Качественные и недорогие изделия пользуется спросом у специалистов.

Danfoss

Международная компания датского происхождения, продукция которой пользуется мировой известностью. Основные направления: промышленная автоматика, теплотехника, холодильные установки. Устройства бренда пользуются повышенным спросом у монтажников промышленных трубопроводных коммуникаций. Для применения в домашних условиях это довольно дорогое удовольствие.

Ari Armaturen

Германский бренд, популярный среди специалистов по монтажу промышленного оборудования, так же, как и продукция Danfoss. Основное направление деятельности – производство регулирующей арматуры высокого качества.

Herz

Международная компания с центральным офисом в Вене. Ведущий мировой производитель фитингов и арматуры для систем отопления, водоснабжения и холодильной техники.