Предохранительный клапан для водонагревателя принцип работы

Проблемы и пути их решения

Причину неправильной работы водонагревателя следует начинать искать сразу же, как только появились первые признаки. Желательно подвергнуть проверке все элементы бытового прибора, начав с термостата, предохранительного клапана и нагревательного элемента. Чаще всего ломаются именно эти детали бойлера.

При поломке клапана мастера советуют не экономить, занимаясь ремонтом детали, а сразу приобрести новый аналог. Модель выбирают по уровню давления, на которое рассчитан клапан, указываемому на корпусе изделия. Эту информацию также указывают в руководстве по эксплуатации предохранительного клапана.

Бывают ситуации, когда клапан не функционирует из-за скрытого брака, выявить который не представляется возможным. Тратить время на поиск брака в конструкции детали не стоит, так как бойлер надо эксплуатировать по назначению.

Поэтому бракованный клапан заменяют новым устройством. Если ресурс установленного предохранительного клапана исчерпан, то его также демонтируют и ставят новое устройство. Сменив клапан, можно не беспокоиться о том, как работает водонагреватель.

Поставленная деталь обеспечит надежную и безопасную эксплуатацию водонагревательного оборудования.

Предохранительный клапан в разобранном виде позволяет увидеть винт, который с помощью отвертки регулирует степень жесткости пружины

Установить водонагреватель и выполнить правильно его обвязку под силу любому начинающему мастеру. Прочитав статью и посмотрев видеоролики, вы сможете все сделать своими руками, сэкономив на оплате монтажных работ, сделанных сторонними организациями.

Если вы считаете, что каждый должен выполнять свою работу на профессиональном уровне, то приглашайте специалистов. Опытные мастера помогут выбрать подходящую модель предохранительного клапана, докупят недостающую фурнитуру, проведут подсоединение бойлера к холодной и горячей воде в соответствии с нормами строительных работ.

Не слушайте только тех горе-мастеров, которые считают предохранительные клапаны ненужными звеньями в обвязочной цепи подключаемого к водопроводу водонагревателя. Никогда не экономьте на своей безопасности!

Как работает такой клапан

Предохранительный клапан бойлера выполняет функции и обратного клапана, что отражается на его конструкции. Схематично изделие можно представить как два тонкостенных цилиндра, расположенных по отношению друг к другу под прямым углом, имеющих разные размеры, наделенных общей рабочей полостью.

Если посмотреть внутрь  цилиндра большего размера, то можно увидеть установленный там обратный клапан, в конструкцию которого входит тарелка, пружина и седло, выточенное в корпусе изделия. Резьба, нанесенная с обеих сторон этой части защитного прибора, позволяет присоединять его к вводному патрубку электробойлера.

Внутри цилиндра меньшего размера также содержится запорное устройство, аналогичное по конструкции описанному выше обратному клапану, и отличающееся от него лишь наличием более жесткой пружины.

В большинстве моделей предохранительных клапанов имеется функция регулировки давления открытия, производимая путем изменения степени сжатия пружины. Дренажное отверстие находится непосредственно за запирающим механизмом. К данному отверстию рекомендуют подсоединять прозрачную трубку, позволяющую наблюдать за сбрасываемой из бака водой.

Вид с трех ракурсов на конструкцию предохранительного клапана, использующегося при подключении водонагревательного оборудования накопительного типа

Действует предохранительный клапан по следующему алгоритму.

• При открытом положении крана, вмонтированном на вводной магистрали, вода беспрепятственно проходит в емкость сквозь отверстие, получившееся в результате оттягивания тарелки обратного клапана от седла. При этом к дренажному отверстию поступающая жидкость доступа не имеет, потому что предохранительная пружина имеет жесткость, рассчитанную на более высокое давление по сравнению с водопроводным значением этой величины.
• В момент полного заполнения бойлера происходит выравнивание уровня давления в баке и в магистрали, из-за чего обратный клапан закрывается. Увеличение температуры нагреваемой воды в накопительной емкости вызывает рост силы давления на тарелку обратного клапана, которая еще крепче прижимается к седлу. Поэтому возвратиться нагретая вода в трубы холодного водоснабжения уже не может.
• Когда пользователи начинают расходовать горячую воду на бытовые нужды, давление внутри водонагревателя начинает падать и достигает значения, меньшего, чем водопроводная величина. В этот момент тарелка отжимается от седла и начинается процесс наполнения бака водой.
• Если произойдет поломка терморегулятора, то начнется бесконтрольный рост температуры, который вызовет повышение давления до критического уровня. Вот тут в результате сжатия пружины предохранительного клапана появится возможность для оттока лишней жидкости через дренажное отверстие в систему канализации через прозрачный шланг.

Маленький рычаг необходим для принудительного открытия дренажного отверстия, через которое происходит сброс воды и понижение давления

Установка предохранительного клапана на водонагреватель

Принцип действия косвенного или защитного клапана достаточно прост, ведь в нем установлено два цилиндра. Большой цилиндр – это так называемый обратный клапан, обладающий специальной створкой или тарельчатым клапаном. Именно он приводится в действие небольшой пружиной.

Маленький цилиндр установлен вертикальным образом относительно большого. Кончики заткнуты специальными заглушками, и он оснащен дренажной трубкой, а также встроенным маленьким клапаном. Есть определенные виды клапанов, устанавливаемых на бойлер.

Они могут отличаться по ключевому параметру, к примеру, по способу монтажа:

• Невозвратно-запорный.
• Приемный.
• Стальной.
• Шаровый.

В зависимости от того каким принципом действия обладает водонагреватель существуют различные виды обратного клапана: прямой, непрямой, рассчитанный на две позиции и пропорциональный.

Предохранительный клапан отличается способом монтажа

Есть и типы обратного клапана, у которых различная высота поднятия запора:

• Полноподъемный.
• Среднеподъемный.
• Малоподъемный.

Приобретение предохранительного клапана нужно проводить в специализированных магазинах и желательно взяв с собой старую деталь. При отсутствии такой детали стоит полагаться на технические характеристики модели водонагревателя. Стоит заметить, что предоставляя работу по монтажу или обслуживанию предохранителей мастеру, тем самым можно обезопасить себя от серьезных последствий.

В частности:

• Поломки;
• Разрыва труб;
• Взрыва бака.

Специалисты используют не только нужные приспособления, но и предоставляют гарантию на осуществляемые действия. Иными словами, доверяя работу специалисту можно не переживать за то, что срок эксплуатации оборудования может сократиться или же клапан не будет выполнять своей поставленной задачи.

Различия в конструкциях

Устройство различных предохранительных клапанов может различаться. Так, большая часть арматуры выпускается с одним седлом. Можно встретить и конструкции, в которых два седла (и два штока с пружинами) установлены рядом.

По отношению высоты подъема запорного элемента к его диаметру различают:

• малого подъема: до 1/20;
• среднего подъема: до 1/4;
• полного подъема: свыше 1/4.

Чем выше степень подъема, тем быстрее срабатывает устройство. Малоподъемные модели применяются для жидкостей, там, где не требуется сбрасывать большие объемы для снижения давления до нормального. В них высота подъема пропорциональна напору среды. Полноподъемные называют также двухпозиционными. Они имеют два положения: «Открыто» и «Закрыто» и предназначены для:

• жидкостных систем высокого давления;
• газов.

Такая конструкция позволяет быстро сбросить значительный объем газа или жидкости и применяется в особо ответственных установках и технологических комплексах.

Самые серьезные конструктивные различия наблюдаются в способах приложения нагружающей силы к запорному органу.

Пружинные клапаны

Наиболее распространены в бытовых системах- водонагревательных, водопроводных, отопительных. Золотник прижимается к седлу силой сжатой пружины. Изменяя степень предварительного сжатия пружины регулировочным винтом, можно настраивать ее на разные предельные значения. Многие модели снабжаются рычагом принудительного ручного открытия затвора для того, чтобы время от времени проверять работоспособность. Для устройств, работающих в опасных и вредных для здоровья средах, ручная контрольная продувка не предусматривается. Пружины, седла и камера устройств, работающих в агрессивных жидкостях и газах, покрывается специальными антикоррозийными покрытиями.

Шток, проходящий через корпус, уплотняется двойным сальником из особо стойких материалов (специальные сорта резины, фторопласт), исключающим в нормальных условиях проникновение агрессивных веществ в помещение.

Рычажно-грузовые клапаны

Такие конструкции для противодействия силе напора используют силу земного притяжения. Они могут монтироваться только в строго определенном производителем положении относительно горизонта и не допущены к применению на транспортных средствах и других подвижных объектах. Вес груза передается через рычаг штоку золотника, уравновешивая его до тех пор, пока давление в трубопроводе ниже порогового.

Чтобы избавиться от этих эффектов, и применяют двухседельные клапаны, каждый из которых невелик по габаритам и весу. Регулировка таких устройств проводится добавлением или удалением части груза, размещенного на рычаге. Они отличаются стабильностью параметров работы и отсутствием эффекта старения пружин, снижающих их упругость.

Магнито-пружинные клапаны

Современные конструкции относятся к изделиям непрямого действия. Запорный элемент приводится в действие соленоидом. В нормальном положении электромагнит прижимает его к седлу, а по достижении предельного напора автоматика управления отключает напряжение на катушке индуктивности. Давление среды отжимает золотник и затвор открывается.

В другой конструкции прижатие осуществляется мощной пружиной, а по достижении порогового значения напора управляющая команда включает соленоид, и он поднимает клапан.

Существует исполнение, в котором соленоид и прижимает золотник, и отжимает его под действием противоположно приложенного напряжения. В случае отключения питания устройство продолжает работать как обычное пружинное.

Главное преимущество магнитных устройств — для задания порогового значения нет необходимости в физическом доступе к арматуре. Порог можно изменить в настройках программы управления в зависимости от текущей ситуации или особенности данной стадии технологического процесса.

Такие конструкции стоят существенно дороже своих механических аналогов, но многократно окупают себя в сложных промышленных установках с большим чистом параметров и влияющих друг на друга элементов.

Проверка работоспособности клапана

Первый способ: определить можно визуально. Достаточно включить водонагреватель. Работающее изделие – начинает капать вода. Для удобства монтируется на дренажном выходе шланг с прозрачной поверхностью. Конец его выводится в канализацию или рядом стоящую посуду.

Второй способ: используется рычаг. С его помощью осуществляется принудительное сливание воды. Этот способ пригодится, если забилось отверстие входа разными частицами мусора, ржавчиной. Слив небольшого количества воды вручную в равные промежутки времени позволит убедиться, что клапан работоспособный.

Как правильно выбрать изделие

Покупку предохранительного клапана совершают с учетом некоторых параметров:

• на какую температуру срабатывает изделие;
• размер резьбы;
• заданное для клапана давление. Если на корпусе не указан параметр, то необходимо узнать у продавца. Купленное изделие с величиной давления в большую сторону, приведет к взрывоопасной ситуации;
• наличие на изделии ручки принудительного слива.

Из большого количества конструкций специалисты советуют выбирать изделие с пружиной. Его отличает надежность. Такой механизм способен выдерживать давление жидкости.

Рекомендуется остановить выбор на изделии низкого или полного подъема, если говорить о его пропускной способности. Открытый тип предохранительного клапана выбирается в том случае, если лишняя вода выливается в атмосферу. Если в специальный шланг, то предпочтение отдается закрытому типу клапана.

Установка изделия

Современные модели бойлеров в продажу поступают с монтированным в них предохранительным клапаном.

Если изделие отсутствует, то рекомендуется его поставить на место:

• Водонагреватель отключается от сети.
• Сливается из него жидкость. Ее не должно быть в бойлере.
• На трубопроводе с холодной водой устанавливается клапан. Для работы необходимо приготовить ключ, ленту ФУМ.
• Проверяется правильность установки: поток воды должен совпадать со стрелкой на стенке конструкции.

Рекомендации по эксплуатации

Нельзя монтировать запорные механизмы в промежутке между предохранительным клапаном и входом в накопительный водонагреватель.

Фиксация клапана проводится на расстоянии, не превышающем 2 метра от входа в бойлер.

Обратный клапан на водонагреватель: куда ставить

Правильный монтаж обратного клапана осуществляется на входе холодной воды в бойлер в одном направлении. Учитывается поток в рабочем режиме, когда клапан будет открыт. Просмотрите все фото инструкции по установке. Возможно, вы и уверены в том, что знаете как правильно провести работу, но убедиться в этом лишний раз не помешает.

Следующее, что потребуется сделать, это разрезать трубу в том месте, где будет установлен клапан, и провести монтаж. Внимательно следите за тем, что монтировка была правильная в соответствии с потоком воды. Узнать в каком направлении будет идти вода можно по указательной стрелке на клапане.

Так как клапаны считаются важной составляющей, заниматься самостоятельной установкой не следует. Лучше доверить это специалистам

Любое неправильное действие может закончиться плохими последствиями и даже опасными ситуациями.

Возможные неполадки

Иногда отдельные элементы водонагревателя или вся система перестает работать должным образом. Это снижает безопасность конструкции и может привести к печальным последствиям.

В этом случае нужно как можно раньше выяснить причину и место поломки и либо устранить ее самостоятельно, либо вызвать для этого специалиста.

Чаще всего из строя выходят термостаты, нагревательные элементы и предохранительные клапаны. Причем проблема в работе одного из них может моментально отразиться на остальных.

Никогда не стоит устанавливать элементы, которые не подходят по своим параметрам к параметрам бойлера или имеют разные способы соединения.

Неполадки не могут возникнуть сами по себе, у них существуют определенные причины.

Чаще всего они состоят в следующем.

• Несвоевременная замена поврежденных деталей. Например, обратный клапан должен меняться минимум раз в год. Он дешевый и не потребует больших затрат.
• Неправильный монтаж всей системы. Если врезка предохранителя в трубу выполнена с недостаточной гидроизоляцией или на слишком большом расстоянии от входа в бойлер, система не будет работать как следует.
• Перепады напряжения в электросети могут повлечь выход из строя нагревательных элементов системы.
• Наличие заводского брака или отсутствие профилактических осмотров. Для того чтобы правильно выбрать нагреватель и предохранители нужно очень внимательно изучать всю информацию при покупке. И даже самый качественный аппарат периодически необходимо проверять.
• Образование накипи или возникновение коррозии. Накипь и коррозия на обратном затворе могут послужить причиной утечки воды назад в трубопровод или «разъесть» различные соединения, нарушив их герметичность.

Самые основные неисправности можно подразделить на несколько видов. Чаще всего бройлер начинает течь.

Это может быть как производственный дефект, так и приобретенная из-за коррозии трещина.

Такой бак нельзя самостоятельно исправить, придется полностью заменять его. Вода, капающая с соединений труб говорит об их негерметичности.

С предохранительного клапана вода, наоборот, должна иногда капать. Если он всегда сухой, то его следует заменить.

Второй распространенной неисправностью чаще всего выступает отсутствие нагрева. Почти всегда это связано с неисправностями нагревательного устройства или термостата.

Иногда таким образом срабатывает аварийный отсекатель, когда бойлер постоянно включают на максимальную температуру.

Часто при работе бойлера могут нагреваться стены, периметр розетки и окружающее пространство. Самым опасным в этом случае является нагрев вилки или розетки.

Причиной может служить плохой контакт или поломка ТЭНа. Если водонагреватель работает не на электричестве, а от газовой сети, то дымоход может забиться льдом, что закроет выход пару. В этом случае довольно просто прочистить его.

В случае если водонагреватель дает недостаточное количество теплой воды, нужно проверить не перепутаны ли патрубки входа и выхода.

А если горячая вода поступает в кухонный кран практически без напора, при этом смеситель работает должным образом, необходимо проверить предохранительный клапан.

Он может забиться ржавчиной или грязью, после его прочистки напор воды восстановится.

Качественный предохранительный клапан для бойлеров объемом не более 200 литров, установленный на стандартный бытовой нагреватель может прослужить не менее 10 лет.

Необходимо регулярно очищать его от осадка и проверять работоспособность всей системы. Раз в три-четыре года его желательно демонтировать и промывать специальными химическими растворами, которые можно приобрести в хозяйственных магазинах.

При установке обязательно нужно следовать приведенным правилам и провести качественную проверку системы холодной водой под напором.

Если есть какие-либо сомнения в собственных силах, лучше доверить такую ответственную работу профессионалам. Ведь от качественной работы зависит не только имущество, но и здоровье всех жильцов.

Возможные поломки и причины

Существует несколько наиболее распространенных проблем, которые могут возникать в процессе эксплуатации предохранительного защитного клапана водогрейного оборудования:

• При отключенном от сети бойлере и включенной подаче воды наблюдается вытекание жидкости из дренажного отверстия. Причина — поломка предохранительного элемента или повышенный уровень давления в водопроводной системе.
• При включенном в сеть бойлере наблюдается минимальный водяной забор, длительный нагрев воды и постоянное вытекание жидкости из дренажного отверстия. Причина — неисправность предохранительного клапана.

Все поломки, связанные с предохранительным клапаном, как правило, сопровождаются частым вытеканием воды или полным отсутствием течения жидкости. И в том и в другом случае целесообразно выполнить замену устройства исправным защитным клапаном, настроенным на аналогичные показатели рабочего давления.

Очень важно обязательно присоединить на дренажный вывод устройства, гибкий и прозрачный шланг, позволяющий беспроблемно осуществлять визуальный контроль работоспособности предохранительного клапана, установленного на водогрейном оборудовании.

Корректная работа установленного на водонагревательное оборудование предохранительного клапана — гарантия сохранности имущества и собственной безопасности, поэтому при выборе и приобретении такого устройства обязательно нужно убедиться в полном соответствии рабочим параметрам и расчётной мощности, а также организовать грамотный монтаж в систему.

Профессиональные рекомендации по установке

Чтобы бак занимал меньше место, его лучше подвешивать под потолком. Но расстояние до потолка должно оставаться не менее 10 см. И можно было бы легко дотягиваться до панели управления.

К баку подводятся трубы, но присоединение к ним лучше сделать через гибкую подводку, при этом с максимально большим внутренним сечением гибкого шланга, чтобы не препятствовать хорошему напору в точке разбора воды.

Для регулярного слива воды из бака, например, на зиму на не отапливаемой даче, лучше установить отдельный сливной кран. Слив воды через штуцер малого сечения может занять значительное время и повысить вероятность его залипания от отложения солей. Схема установки следующая:

• сначала на входной патрубок устанавливается тройник;
• в тройник снизу устанавливается предохранительное устройство;
• к нему подключается гибкая подводка воды;
• в тройник сбоку устанавливается шаровой кран;
• на шаровой кран устанавливается штуцер с ёлочкой для присоединения шланга, для слива воды в дренаж.

Вокруг бойлера должно оставаться свободное место около 0,5 метра для его обслуживания.

На штуцер можно надеть прозрачный шланг для отвода капели в дренаж. Прозрачность позволить контролировать проходимость шланга, в котором тоже могут откладываться соли.

Чем так важен предохранительный клапан на водонагревателе

Чтобы понять важность этого предохранительного устройства, нужно ознакомится с его устройством и принципом действия

Как устроен предохранительный клапан

Устройство предохранительного клапана для водонагревателя достаточно простое. Конструктивно это два цилиндра с общей полостью, расположенных перпендикулярно друг к другу.

• Внутри большого цилиндра размещен тарельчатый клапан, поджатый пружиной, обеспечивающий свободное поступление воды в одном направлении. По сути – это всем знакомый обратный клапан. Цилиндр с обоих концов заканчивается резьбовой частью для подключения клапана к обогревателю и системе труб.
• Второй цилиндр, размещенный перпендикулярно, меньше по диаметру. Он с внешней стороны заглушен, а на его теле сделан сливной (дренажный) патрубок. Внутри него также размещен тарельчатый клапан, но с противоположным направлением срабатывания.

Нередко это устройство оснащено ручкой (рычагом), позволяющей принудительно открывать дренажное отверстие.

По какому принципу действует клапан

Принцип действия предохранительного клапана прост.

Давление холодной воды в водопроводе отжимает «тарелку» обратного клапана и обеспечивает наполнение емкости нагревателя.

По заполнению бака, когда давление внутри него превысит внешнее, клапан закроется, а по мере расхода воды вновь будет обеспечивать своевременное ее пополнение.

Пружина второго клапана более мощная, и рассчитана на повышенное давление в емкости бойлера, которое обязательно возрастает по мере нагрева воды.

Если же давление превышает максимально допустимое значение, пружина сжимается, приоткрывая дренажное отверстие, куда сливается излишек воды, тем самым выравнивая давление до нормы.

Важность нормальной работы клапана

Возможно, описание устройства и принципа действия клапана не внесло полной ясности в вопрос о его крайней важности. Попробуем смоделировать ситуации, к чему может привести его отсутствие

Итак, допустим на входе в нагреватель нет клапана, перекрывающего обратный отток подаваемой в бак воды.

Если даже давление в водопроводной системе стабильно, правильно работать прибор не будет. Объясняется все просто – по законам термодинамики при нагревании воды в баке с неизменным объемом обязательно растет давление.

В определенный момент оно превысит напор подачи, и начнет происходить сброс нагретой воды в водопроводную систему.

Горячая вода может пойти из холодных кранов или поступать в бачок унитаза.

Терморегулятор в этом случае продолжает исправно работать, и ТЭНы потребляют дорогостоящую энергию впустую.

Еще критичней сложится ситуация, если вдруг давление в водопроводной системе по тем или иным причинам упадет, что практикуется достаточно часто, например, при снижении нагрузки на водонапорных станциях в ночное время.

Или если трубы окажутся пустыми в результате аварии или проведения ремонтных работ. Содержимое бака бойлера банально сливается в водопровод, и ТЭНы греют воздух, что неминуемо приводит к их быстрому перегоранию.

Могут возразить, что автоматика должна предотвратить холостую работу нагревателя. Но, во-первых, не во всех моделях такая функция предусмотрена, а во-вторых, и автоматика может дать сбой.

Казалось бы, чтобы избежать подобных ситуаций, можно ограничиться установкой обычного обратного клапана? Некоторые «умники» так и поступают, не осознавая до конца, что этим самым они буквально «закладывают бомбу» в свое жилище.

Страшно представить, что может случиться при выходе из строя терморегулятора.

Вода доходит в баке до температуры кипения, и так как выхода из замкнутого объема нет, давление растет, а при повышенном давлении точка кипения воды становится значительно больше.

Хорошо, если закончится растрескиванием эмали на внутренней части бака – это будет самое меньшее зло.

При падении давления (образование трещины, открытый кран и т.п.) точка кипения воды падает вновь до нормальных 100 градусов, но температура внутри – значительно выше.

Происходит мгновенное вскипание всего объема жидкости с образованием огромного количества пара, и в результате – мощнейший взрыв.

Всего этого не случится если установлен исправный клапан. Итак, резюмируем его прямое назначение:

1. Не допускать обратного тока воды из емкости нагревателя в водопроводную систему.
2. Сглаживать возможные скачки давления в водопроводе, в том числе – гидравлические удары.
3. Производить сброс излишков жидкости при ее нагревании, удерживая таким образом давление в безопасных рамках.
4. Если клапан оснащен рычагом, его можно использовать для слива воды из водонагревателя при проведении его техобслуживания.