Водонагреватели накопительного типа, которыми оборудовано большое число современных квартир и домов, значительно повышают комфортность проживания, обеспечивая стабильную работу систем горячего водоснабжения. Надежность и безопасность этих приборов полностью зависят от нехитрых механизмов, которые входят в так называемую «группу безопасности». Рассмотрим одно из таких устройств, а именно предохранительный клапан для бойлера.
Предназначение предохранительного клапана
При нагревании объем воды в баке водонагревателя увеличивается на 2-3% в зависимости от разности начальной и конечной температуры. Даже 2% для 120-литрового бойлера – это практически 2,5 литра несжимаемого 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 случиться при выходе этих элементов из строя. Вода в баке вскипит, при этом будет расти давление внутри бойлера. 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. Произойдет моментальное закипание всего объема жидкости с выделением большого количества пара, которое приведет к взрыву.
Установленный на бойлер предохранительный клапан
Для того чтобы величина давления не превышала допустимые параметры и служит предохранительный клапан, который произведет 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 предназначение:
- препятствовать возврату 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, выпускаемые в настоящее время, имеют разнообразную конструкцию и комплектацию, включающую различные запорные вентили, манометры и т.д. Важно, чтобы установленный прибор соответствовал параметрам всей системы горячего водоснабжения.
Устройство и принцип работы
Предохранительный клапан бойлера состоит из двух частей – собственно предохранительного механизма и обратного клапана. Конструктивно прибор представляет собой два расположенных перпендикулярно друг к другу тонкостенных цилиндра 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 присоединять устройство к вводному патрубку бойлера.
Цилиндр меньшего размера содержит аналогичное запорное устройство, с той лишь разницей, что пружина в его конструкции изначально имеет большую жесткость.
Большинство предохранительных клапанов имеют возможность регулировки давления открытия за счет изменения степени сжатия пружины.
За запирающим механизмом расположено дренажное отверстие, через которое и происходит слив лишнего объема воды.
Часто конструкцией устройства предусматривается внешний рычаг, нажатием на который можно отодвинуть тарелку от седла клапана, тем самым разгерметизировав систему. Это сделано для возможности слива воды из бака без отсоединения бойлера от напорного трубопровода.
Составляющие элементы предохранительного клапана
Работает предохранительный клапан следующим образом:
- При открытии крана на вводной магистрали, тарелка обратного клапана отжимается от седла и пропускает воду в емкость. К дренажному отверстию жидкость доступа не имеет, так как жесткость предохранительной пружины настроена на давление, значительно превосходящее водопроводное;
- При полном заполнении бойлера 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 возврат нагретой воды в водопровод становится невозможным;
- При падении давления внутри бойлера ниже водопроводного (вследствие водоразбора), процесс наполнения емкости повторяется;
- В случае выхода из строя терморегулятора, бесконтрольный рост температуры приведет к критическому повышению давления. При этом сожмется пружина предохранительного клапана, открыв путь излишкам жидкости к дренажному отверстию.
Система могла бы работать и без запорного клапана. В случае повышения давления внутри бойлера излишки воды просто выдавливались бы обратно в подающую магистраль. Однако в этом случае надо быть готовым к повышению счетов за электричество, ведь бойлеру придется греть не только внутренний объем, но и дополнительное количество воды, возвращающейся в водопровод. К тому же надо быть готовым к появлению горячей воды в «холодных» кранах. Некоторые нерадивые монтажники, считающие предохранительный клапан излишеством, убеждаются в этом на собственном опыте.
Правила монтажа и эксплуатации
Обычно предохранительный клапан устанавливается непосредственно на патрубке подачи бойлера. При его монтаже следует ориентировать устройство по стрелке, нанесенной на его корпус. Эта метка указывает направление поступающей из водопровода воды.
Схема обвязки бойлера
Применение прозрачного шланга, установленного на дренажном выходе, позволит визуально оценивать исправность клапана. Конец шланга выводят в канализацию или подходящую 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 с 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 изменять заводские настройки жесткости пружины в клапанах с возможностью такой регулировки. 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, то лучше доверьте эту работу специалистам.
