Зачем нужен термостатический клапан для твердотопливных котлов

Думаю тема будет полезна людям у кого есть подобное оборудование дома.

Для чего нужен трёхходовой клапан для твердотопливного котла

В котлах, работающих на твердом топливе, достаточно сложно добиться стабильной температуры нагрева теплоносителя. Еще сложнее, обеспечить постоянные параметры на подаче и обратке водяного контура.

Назначением трехходового клапана в системе отопления с твердотопливным котлом, является:

  • Предотвратить аварийные ситуации и выход из строя котла, по причине большой разницы температуры водяного потока на подаче и обратке системы отопления. Особенно чувствительны к перепадам нагрева, чугунные теплообменники.
  • Обеспечить стабильные параметры нагрева, при одновременном подключении нескольких водяных контуров. При подключении теплых полов, трехходовой клапан входит в обязательную схему обвязки. Если требуется одновременно отопить несколько отдельно стоящих зданий, также применяют регулирующую арматуру данного типа.

Заменить трехходовой клапан в системе отопления можно, установив два двухходовых устройства. При этом, обязательным условием является работа арматуры на реверсе. При открытии одного клапана, должен закрываться второй и т.д.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Газовый котел устроен таким образом, что может работать в двух режимах: отопления и горячего водоснабжения. При отоплении помещения в корпусе котла нагревается теплообменник с теплоносителем. Он может прогреваться до температуры в интервале от 35 до 80° в зависимости от того, какой результат вам нужен.

Для включения отопительного режима газовый котел оснащен термостатом, реагирующим на понижение температуры в помещении. При этом он передает сигнал системе, в результате чего запускается насос, создающий разрежение в трубопроводе обратной подачи теплоносителя. Вследствие этого нагретый теплоноситель попадает в отопительную систему. Если при этом давление в системе достигает 0,45 бар или поднимается выше этой отметки, контакты реле замыкаются и начинает работать горелка. Запуск этих процессов контролируется микропроцессором.

Схема устройства газового котла с вентилятором.

Первое время после запуска газовый котел работает на минимальной мощности, которая постепенно увеличивается до максимальной. Если в процессе увеличения мощности теплоноситель будет нагрет до необходимой температуры, то мощность далее не увеличивается и работа аппарата переходит в режим модуляции. Если сразу после запуска рабочая мощность прибора оказывается слишком высокой, то горелка отключается электроникой. Повторно разжигать ее можно не ранее, чем через 3 мин.

Горелка занимает нижнюю часть камеры сгорания, которая представляет собой металлическую емкость с хорошей теплоизоляцией. Над ней расположен теплообменник. Горелка начинает работать в тот момент, когда для продолжения корректной работы системы требуется подогреть воду, которая в этом случае используется в качестве теплоносителя. Одновременно с работой горелки начинается и работа циркуляционного насоса, который обеспечивает перемещение теплоносителя по трубопроводу системы отопления.

Когда будут достигнуты параметры работы котла, заданные по умолчанию, подача газа будет снижена, а котел перейдет в режим ожидания. Когда температура снова понизится, термодатчик подаст сигнал, который приведет к интенсивной подаче газа, благодаря чему горелка разгорится.

Вода из отопительного контура не попадает в контур горячего водоснабжения благодаря трехходовому клапану. Теплоноситель попадает в трубопровод отопительной системы по подающим трубам и возвращается по трубам обратной подачи. То есть в первом теплообменнике вода перемещается по замкнутому кругу. Благодаря этому на внутренней поверхности труб образуется минимальное количество налета. Во второй контур вода подается из водопровода, в ней, как правило, значительно больше примесей, что повышает вероятность выхода контура из строя. Если это произойдет, котел можно использовать как одноконтурный, то есть только для отопления.

Общие сведения

Системы отопления наполняются водой с температурой около 16 градусов. Перемещаясь по замкнутому кругу, тепловой носитель нагревается, расширяясь в объеме. При этом значительно увеличивается давление, которое оказывает разрушительное воздействие на внутреннюю поверхность трубопровода и находящиеся в системе приборы.

Увеличение допустимой нормы, как правило, больше 3,65 бар, может привести к следующим последствиям:

  • повреждение либо разрыв соединительных участков, сделанных из полимеров;
  • протечка в месте соединения труб;
  • замыкание электрического оборудования;
  • взрыв котла.

Самый высокий риск относится к твердотопливным котельным устройствам, в которых сложно отрегулировать мощность тепловой отдачи. Мощность газовых и электрических котлов можно быстро откорректировать от стартовых показателей в меньшую сторону. Зачастую в этом оборудовании находится группа безопасности, которая отключает рабочие элементы во время значительного увеличения температуры.

Читайте также:  Виды, преимущества и недостатки стальных котлов отопления

Интенсивность горения в твердотопливном котле можно откорректировать при помощи закрытия либо открытия заслонки. Причем сила отдачи тепловой энергии изменяется не сразу, а со временем. Из-за инерционности теплового генератора горячая жидкость может сильно нагреваться.

Если уголь в топке сгорания хорошо нагревается, доведя жидкость до требуемого температурного режима, то доступ кислорода закрывают, и активное пламя затухает.

Но в раскаленном состоянии топочная камера еще может выделять скопившуюся тепловую энергию. Достигая 93−97 градусов, тепловой носитель закипает и запускает активное образование пара. В результате чего происходит увеличение давления.

Именно в этих случаях в работу включается аварийный клапан сброса давления в системе отопления. Во время достижения критичного показателя он открывает заслонку, освобождая выход для пара. После нормализации показателей клапан закрывается и заново переходит в режим ожидания.

Устройство предохранительного клапана для котла обязательно не только для твердотопливного отопительного агрегата, но и для парового оборудования. Большинство отопительных котлов на сегодняшний день комплектуются этим прибором еще на стадии изготовления.

Удаление воздушных пробок в системе

Просто набрать систему отопления водой недостаточно, чтобы осуществить полноценный запуск отопления с нее необходимо выпустить скопившейся воздух. Большинство современных котлов отопления оборудуются автоматической системой сброса воздуха, но, как правило, они работают неэффективно и поэтому, хотя бы из основных узлов, его необходимо удалить вручную. Запуск системы отопления предусматривает устранение воздушных пробок в радиаторах и циркуляционном насосе.

Начать лучше с батарей. Для удаления воздушных пробок на них обычно устанавливается кран Маевского. Открываем его и ждем, пока побежит водичка. Побежала? Закрываем. Такие манипуляции нужно проделать с каждым отопительным прибором в отдельности.

После того как воздух из батарей будет удален, давление в системе снизится и стрелка манометра упадет. На данном этапе работ решение вопроса, как запустить котел, предусматривает повторную подпитку системы жидкостью.

Теперь, самое сложное – запуск газовых котлов требует сброса воздуха с циркуляционного насоса. Для этого котел нужно немного разобрать. Снимаем лицевую крышку и ищем предмет цилиндрической формы с блестящей крышечкой посередине, имеющей прорезь под отвертку. После того, как нашли, запускаем котел в работу – подаем на него электрическое питание и устанавливаем регуляторы нагрева воды в рабочее положение.

Сразу же включится циркуляционный насос – вы услышите слабый гул и громкое бульканье и много непонятных звуков. Это нормально. Пока насос завоздушен, так и будет. Берем отвертку и потихоньку откручиваем крышку посередине насоса – как только из-под нее начнет просачиваться вода, закручиваем ее назад. После двух-трех таких манипуляций воздух выйдет полностью, непонятные звуки стихнут, сработает электроподжиг и котел отопления запустится в работу. Снова проверяем давление и при необходимости добавляем в систему воду.

В принципе, все. Пока система прогревается, можно заняться подробным изучением инструкции (если, конечно, вы еще этого не сделали) и заняться отладкой системы, которую предусматривает запуск котла. Здесь все просто – ближние к котлу батареи необходимо прикрутить, а дальние запустить на всю катушку. Такая отладка осуществляется посредством регулирующих кранов, установленных на патрубке подключения подачи к отопительному радиатору.

Принцип работы детали

Существует множество видов клапана, отличающихся по типу используемого привода, по конфигурациям, методике управления и т.д. По системе управления, а также по типу привода существует несколько моделей.

Один из самых распространенных – это клапан, использующий термостатический привод, иначе говоря, в детали установлен привод, управляемой посредством термостата. Работает такое устройство за счет эффекта расширения элемента (в случае расширения происходит нажатие на шток клапана, после чего происходит смешивание жидкостей с различной температурой). Данный тип клапана является наиболее популярным.

Внешний вид

Второй тип, не менее распространенный, это электрическая методика управления. В данном случае шток клапана активируется после сигнала с электронного блока управления.

Третий тип отличается управляющим элементом –нажатие на шток выполняется посредством термостатической головки. Реакция происходит в зависимости от изменения температуры воздуха, которая определяется самой головкой, или посредством датчика, выносимого наружу с помощью капиллярной трубки.

Подобный привод наиболее актуален в случае монтажа и дальнейшей эксплуатации напольных систем обогрева.

Клапан необходим еще и потому, что препятствует возникновению нагара (если холодная вода будет поступать к рубашке, то конденсат, появляющийся на ней будет смешиваться с пеплом, тем самым создавая нагар, а он в свою очередь снижает эффективность теплообмена, что снижает КПД самого котла и системы, в которой он и установлен).

Как настроить котел, если

Повышенное давление, регулировка крана подачи газа

На то, что в системе повышено давление топлива, указывает изменение цвета пламени. Если оно стало красным, оранжевым, либо выходит за границы, загорается и снова гаснет, зажигается с хлопком, нужно проверить давление. Оно может измениться с началом отопительного сезона.

Читайте также:  Расширительный бак для отопления: устройство, особенности монтажа

Чтобы уменьшить давление, на опуске прикрывают кран, подающий ресурс. Кроме того, можно установить регулятор давления.

Высокое потребление газа

При перерасходе топлива нужно обратить внимание на то, корректно ли работает теплообменник устройства. На его внутренних стенках могут накапливаться соли и прочие мелкие частицы. Это плохо скажется на теплопроводности, а также повысит расход газа.

Как снизить расход газа, читайте, переходя по ссылке

К признакам неисправности теплообменника относят сильный звук работающего прибора, который похож на бульканье закипающей воды. Справиться с проблемой можно, если вручную очистить элемент, либо промыть специализированным раствором.

Также перерасход топлива может быть вызван плохой осушкой газа поставщиком. Калорийность ресурса должна находиться на уровне 7600 ккал на кубометр. При снижении этого показателя возникает повышенный расход топлива.

Тактование

В ряде случаев слишком высокая мощность оборудования не соответствует площади дома. Это вызовет постоянное включение и выключение устройства – тактование. Процесс может происходить раз в несколько минут.

Предотвратить это можно лишь в том случае, если подбирать мощность котла в соответствии с площадью комнат. Если говорить об уже установленном приборе, то нужно снизить подачу газа на горелку и постоянно проверять этот уровень. Сделать это можно при помощи инструкции, прилагающейся к каждой конкретной модели. На автоматизированных устройствах настройки производят на дисплее.

Ремонт трехходового клапана своими руками

В процессе эксплуатации смесительный узел может частично или полностью потерять работоспособность. Если вовремя не сделать диагностику и восстановление – система отопления может выйти из строя. Но не всегда требуется дорогостоящий ремонт трехходового гидравклапана для котла Море или его аналогов. Достаточно проверить его состояние.

Существуют следующие причины неисправности смесительного узла:

  • Затруднено движение штока из-за появления накипи на его поверхности. Это происходит после долгого простоя системы отопления. Для устранения необходимо вручную сместить шток.
  • Выход из строя блока управления. Его замена не представляет трудностей – важно правильно подобрать модель терморегулятора.
  • Уменьшение рабочего диаметра патрубков. Причина – отсутствие фильтра в системе отопления. Сначала выполняется очистка труб, а затем устанавливается фильтр.

Ремонт трехходовых клапанов, встроенных в газовые котлы, имеет ряд нюансов. В видеоматериале показан пример восстановления работоспособности смесительного узла котла Navien:

Классификация манометров для настройки газовых котлов

Штатный котловой манометр монтируется на панели управления, работая в паре с датчиком давления. Он измеряет напор теплоносителя в контуре газового оборудования, информируя о текущем давлении потребителя. Особенное значение имеет манометр для настройки газовых котлов с ручной подпиткой. В случае, если давление в контуре упало ниже 0,5 бар, пользователю газового оборудования необходимо открыть кран подпитки и довести напор теплоносителя до рабочих параметров. В холодном состоянии давление воды в котле должно быть в пределах 0,6-1,5 бар, в зависимости от его модели.

Манометр для газового котла представляет собой прибор с круглым стрелочным циферблатом и идущим от него капилляром. В разных моделях отопительного оборудования манометр может отличаться следующими параметрами и особенностями:

  • диапазоном измеряемого давления, максимальный предел которого у разных котлов достигает от 4 до 6 бар;
  • классом точности прибора;
  • способом подключения капилляра (под скобу или на резьбе);
  • диаметром корпуса прибора и длиной капилляра;
  • раскраской циферблата, обозначающей рабочие зоны и опасные пределы превышения или понижения давления теплоносителя.

Принцип работы всех манометров основан на том, что измеряемое давление уравновешивается силой трубчатой пружины или двухпластинчатой мембраны.

Она одним концом припаяна к держателю, а вторым, связана со стрелкой через специальный механизм. Этот механизм преобразует линейное перемещение чувствительного элемента в движение стрелки по циферблату.

Образцовые

Образцовыми называют измерительные приборы, которые применяют для калибровки других. Данный тип устройств используют для проверки оборудования и точных измерений давления жидкости и газа, они обладают более высоким классом точности — 0,015—0,6 ед. Повышенная точность измерения этих приборов обусловлена особенностями конструкции: зубчатый орган в передаточном механизме исполнен очень точно.

Электроконтактные

Эти устройства отслеживают предельное давление и оповещают систему о его достижении. Обычно такой вид измерительного оборудования применяют для газа, пара, спокойных жидкостей, несклонных к кристаллизации. Приборы могут управлять внешними электроцепями при достижении критического давления с помощью контактной группы либо оптической пары.

Специальные

Применяются для измерения избыточного давления в газообразной среде. Каждый вид такого устройства предназначен для определённого газа, название которого указано на шкале. А также специальные манометры маркируются разными цветами и буквами в названии. Например, устройство, предназначенный для измерения давления аммиака, имеет жёлтый цвет корпуса и букву «А» в названии. Такой тип дополнительно защищён от коррозии. Класс точности специальных приборов 1,0—2,5 ед.

Судовые

Особенность устройств — повышенная защита от влаги, пыли, вибраций. В основном именно эти манометры применяют в судостроении, отсюда и их название. Подходят для измерения давления жидкости, газа, пара.

Монтаж и эксплуатация

Чтобы монтаж трехходового крана был выполнен успешно, важно следовать чертежам и пошаговым инструкциям. Также нужно обращать внимание на несколько нюансов предстоящей установки:

Читайте также:  Как сделать утепление стен снаружи своими руками

Чтобы правильно установить трехходовой кран, важно следовать чертежам и пошаговым инструкциям

  1. На корпусе тройника расположена специальная схема со стрелками, которые детально отображают направление потока воды. Ее наличие существенно упрощает монтажные работы и позволяет быстро и безошибочно подключить важные узлы.
  2. Выполняя сварку металлических механизмов, нельзя допускать превышения потока температуры в зоне стыков более +100 °C. Важно следить за тем, чтобы в систему не проникали окалины или грязь, в противном случае это может привести к непоправимым последствиям.
  3. Для установки тройника нужно выбирать такое место, к которому будет легко добраться для ремонта или обслуживания. Если крану придется пропускать недостаточно качественную жидкость, его рекомендуется дополнительно оснастить фильтрующими узлами.
  4. Способ фиксации изделия может быть и вертикальным, и горизонтальным. На эффективность работы это никак не влияет. Что касается вентиля, то его устанавливают непосредственно перед циркуляционным насосом.
Монтаж и эксплуатация

Чтобы тройник функционировал долго, надежно и качественно, необходимо учитывать правила эксплуатации и вовремя обслуживать его. От правильного и корректного использования зависит срок службы приспособления.

Предохранительный клапан в системе отопления – для чего и как ставить

Из-за постоянных перепадов температуры теплоносителя в отопительных контурах происходит непроизвольное увеличение объема воды в системе, и надежной защитой от этого явления станет специальный клапан. Попробуем разобраться, как применяется предохранительный клапан в системе отопления.

Раньше в системах отопления применяли расширительные баки, которые были открытыми, поэтому при увеличении количества теплоносителя лишний объем просто выливался. Теперь используются расширительные баки со специальными мембранами.

И если в данной системе происходят процессы, связанные с увеличением давления, они приводят к аварийным ситуациям и поломкам отопительного оборудования.

Чтобы показатели давления сохранялись в норме, нужно выполнять установку предохранительных клапанов.

Когда давление в системе увеличивается, предохранительный клапан открывается и стравливается то количество теплоносителя, которое необходимо для снижения нагрузки на отопительное оборудование, установленное в контуре. Критическое повышение давления становится причиной повреждений различных отопительных приборов, в том числе это явление негативно влияет на целостность водяных радиаторов.

Предохранительный клапан срабатывает автоматически, как только давление превосходит оптимальные показатели. Наиболее функциональными считаются предохранительные клапаны с пружиной.

Какой установить предохранительный клапан в системе отопления

При выборе предохранительного элемента стоит ориентироваться на их принцип действия:

  • Открытый тип клапанов без противодавления, с выбросом лишней воды за пределы отопительного контура,
  • Закрытый тип клапанов, с противодавлением и сбросом жидкости в трубопроводную магистраль.

Кроме того, предохранительные клапаны характеризует пропускная способность, поэтому они бывают:

  • Малоподъемными с высотой подъема золотников 0,05 диаметра седла, их использование рекомендовано в отопительных контурах с жидкой рабочей средой;
  • Полноподъемными, обладающими высотой подъема более 0,25 относительно диаметра седла. Такие предохранительные клапана рекомендованы к использованию в отопительных контурах, в которых задействована газообразная рабочая среда. Подобные защитные элементы способны открываться автоматически или в ручном режиме.

Поэтому предохранительный клапан в системе отопления имеет важное значение, особенно если система является закрытой и подвержена периодическому повышению давления.

Работа предохранительного клапана в отопительной системе

Бесперебойная работа отопительной системы должна обеспечиваться с помощью трубопроводной арматуры различного назначения и способа действия.

Так как система подвержена разным негативным явлениям, в том числе перепадам рабочего давления, которое разрушительным образом воздействует не только на отопительное оборудование, но и на окружающих, нужно пользоваться специальными приспособлениями, способными предотвратить аварийные ситуации.

Предохранительные клапаны в системе отопления способны сбрасывать лишнее количество воды и регулировать объемы теплоносителей. Если правильно смонтировать отопительную систему и предусмотреть в ней предохранительный клапан, непредвиденные нагрузки будут предотвращаться, а давление будет снижаться до оптимального значения.

Таким образом, при непосредственном участии клапанов, обеспечивается определенный уровень мощности. Если предохранительный клапан устанавливается на выходе в верхней части бойлера, также создаются оптимальные условия для эксплуатации отопительной системы.

Патрубки для сброса лишнего теплоносителя монтируются к трубопроводу отопительной системы, при этом нужно точно подобрать диаметр. Вывод жидкости производится в канализацию. Предохранительные клапаны производятся из латуни и имеют трубную резьбу с обеих сторон. Входная сторона обеспечивается резиновой прокладкой для герметичности соединения.

Имеющаяся в клапане пружина фиксирует шток, и как только давление в системе повышается, шток проваливается под действием пружины, открывая путь для теплоносителя. Даже при повышенном давлении, которое допускается во время гидравлических испытаниях, предохранительный клапан эффективно защищает отопительное оборудование от вредного воздействия.

Поэтому данный элемент в системе отопления имеет ключевое значение и выполняет большой объем работы.