Водонагреватели накопительного типа, которыми оборудованы большое число современных квартир и домов, значительно повышают комфортность проживания, обеспечивая стабильную работу систем горячего водоснабжения. Надежность и безопасность этих приборов полностью зависят от простых механизмов, которые входят в так называемую «группу безопасности». Рассмотрим одно из таких устройств, а именно предохранительный клапан для бойлера.
Назначение предохранительного клапана
При нагревании объем воды в баке водонагревателя увеличивается на 2-3% в зависимости от разницы начальной и конечной температуры. Даже 2% для 120-литрового бойлера - это практически 2,5 литра несжимаемой вещества, которым является любая жидкость. Согласно законам термодинамики, в замкнутой системе при повышении температуры происходит и рост давления.
Для возможности контроля температуры воды производители бойлеров устанавливают в свои изделия терморегуляторы и термостаты.
Однако представьте, что может произойти при выходе этих элементов из строя. Вода в баке вскипит, при этом будет расти давление внутри котла. Повышение давления спровоцирует еще большую температуру кипения жидкости, этот процесс будет идти лавинообразно. В какой-то момент бак водонагревателя даст трещину и часть горячей воды выльется наружу, а на ее место начнет поступать холодная водопроводная вода. Состоится моментальное закипания всего объема жидкости с выделением большого количества пара, которая приведет к взрыву.
Установленный на бойлер предохранительный клапан
Для того чтобы величина давления не превышала допустимые параметры и служит предохранительный клапан, который сделает сброс части жидкости наружу при критическом повышении давления внутри водонагревателя.
На самом деле функции предохранительных клапанов водонагревателей не ограничиваются защитой прибора в критических ситуациях, а имеют более широкое назначение:
- препятствовать возвращению нагретой воды из бака в водопровод;
- способствовать сглаживанию скачков давления воды на входе в бойлер, тем самым предотвращая возможность гидроударов;
- сбрасывать излишки жидкости из бака при критическом повышении температуры и давления;
- предоставлять возможность слива воды из водонагревателя при проведении профилактических и ремонтных работ.
Клапаны, выпускаемых в настоящее время, имеют разнообразную конструкцию и комплектацию, включающую различные запорные вентили, манометры и т. Д. Важно, чтобы установленный прибор отвечал параметрам всей системы горячего водоснабжения.
Устройство и принцип работы
Предохранительный клапан котла состоит из двух частей - собственно предохранительного механизма и обратного клапана. Конструктивно прибор представляет собой два расположенных перпендикулярно друг к другу тонкостенных цилиндров разного размера с общей рабочей полостью.
Внутри цилиндра большего размера установлен обратный клапан, состоящий из тарелки, пружины и седла, выполненного в корпусе устройства. Резьбовая часть с обеих сторон этой части предохранительного клапана позволяет подключить устройство к вступительному патрубке котла.
Цилиндр меньшего размера содержит аналогичное запорное устройство, с той лишь разницей, что пружина в его конструкции сначала имеет большую жесткость.
Большинство предохранительных клапанов имеют возможность регулировки давления открытия за счет изменения степени сжатия пружины.
По запирающим механизмом расположен дренажное отверстие, через которое и происходит слив лишнего объема воды.
Часто конструкцией устройства предполагается внешний рычаг, нажатием на который можно отодвинуть тарелку от седла клапана, тем самым разгерметизировав систему. Это сделано для возможности слива воды из бака без отключения котла от напорного трубопровода.
Составляющие элементы предохранительного клапана
Работает предохранительный клапан следующим образом:
- При открытии крана на вступительной магистрали, тарелка обратного клапана отжимается от седла и пропускает воду в емкость. К дренажного отверстия жидкость доступа не имеет, так как жесткость предохранительной пружины настроена на давление, значительно превосходит водопроводное;
- При полном заполнении котла давление в баке и магистрали выравнивается и обратный клапан закрывается. Рост температуры воды в емкости приводит к увеличению ее давления на тарелку обратного клапана, с силой прижимая этот элемент к седлу. За счет этого возвращения нагретой воды в водопровод становится невозможным;
- При падении давления внутри котла ниже водопроводного (вследствие водоразбора), процесс наполнения емкости повторяется;
- В случае выхода из строя терморегулятора, бесконтрольный рост температуры приведет к критическому повышению давления. При этом пружина сожмется предохранительного клапана, открыв путь излишков жидкости к дренажного отверстия.
Система могла бы работать и без запорного клапана. В случае повышения давления внутри котла излишки воды просто выдавливались бы обратно в подающую магистраль. Однако в этом случае надо быть готовым к повышению счетов за электричество, ведь бойлера придется греть не только внутренний объем, но и дополнительное количество воды, возвращается в водопровод. К тому же надо быть готовым к появлению горячей воды в «холодных» кранах. Некоторые нерадивые монтажники, которые считают предохранительный клапан избыточностью, убеждаются в этом на собственном опыте.
Правила монтажа и эксплуатации
Обычно предохранительный клапан устанавливается непосредственно на патрубке бойлера. При его монтаже следует ориентировать устройство по стрелке, нанесенной на его корпус. Эта отметка указывает направление поступает из водопровода воды.
Схема обвязки бойлера
Применение прозрачного шланга, установленного на дренажном выходе, позволит визуально оценивать исправность клапана. Конец шланга выводят в канализацию или соответствующую емкость.
При эксплуатации бойлера следует позаботиться о том, чтобы дренажное отверстие предохранительного клапана не было заблокировано. Для этого необходимо периодически проверять его исправность, нажимая на рычаг и сливая некоторое количество воды. Такая процедура нужна для того, чтобы не возникло ситуации, когда дренаж забивается ржавчиной и грязью, поступающей из водопроводной водой. Некоторые устройства имеют в своей конструкции не рычаг, а ручку. В любом случае необходимо свериться с инструкцией, чтобы знать, как работает механизм принудительного открывания клапана.
Не следует менять заводские настройки жесткости пружины в клапанах с возможностью такого регулирования. Это может привести к разрушению бака водонагревателя вследствие недопустимого повышения давления внутри прибора.
В некоторых случаях из дренажного отверстия клапана постоянно сочится вода. Это происходит по двум причинам - клапан настроен неправильно или слишком высокое давление в напорном трубопроводе. В первом случае необходимо заменить или настроить устройство, а во втором - использовать редукционный клапан.
Занимаясь монтажом системы горячего водоснабжения самостоятельно, подходите к выбору параметров предохранительного клапана ответственно, в соответствии с инструкцией по эксплуатации водонагревателя. Если вы не уверены в своих силах, лучше доверьте эту работу специалистам.