Группа безопасности в системе отопления – это контрольно-измерительный узел, предназначенный для удаления воздушных масс и автоматического предотвращения аварийных ситуаций, связанных с повышением давления в системе отопления до критических значений. Используется группа безопасности исключительно в закрытых системах отопления. В СО открытого типа с естественной циркуляцией теплоносителя она попросту не нужна: воздух отводится через расположенный в верхней точке системы расширительный бак, а давление даже при самых экстремальных условиях не способно приблизится к отметке хотя бы 1 бар.
Средняя стоимость готового к установке узла – 1 100-3 000 руб., при желании, его можно собрать и самостоятельно, купив все составляющие по отдельности.
Что входит в группу безопасности системы отопления
Группа безопасности состоит из трех элементов, соединенных коллектором (техническим элементом, разбивающим поток на несколько параллельных веток).
Автоматический воздухоотводчик
Автоматический воздушный клапан предназначен для сброса воздушных масс из системы отопления. Более ранняя его альтернатива – ручные краны Маевского на радиаторах. Воздух, находящийся в трубах и радиаторах системы отопления, замедляет прогрев и скорость циркуляции теплоносителя, снижает КПД, а при нагреве свыше 90°C серьезно повышает давление, что может привести к повреждению и разгерметизации системы отопления.
Воздух может появится даже при грамотной и тщательной эксплуатации СО. Наиболее частые причины:
- изначальное заполнение системы отопления теплоносителем с допуском воздуха;
- выделение пузырьков воздуха при нагреве воды, используемой в качестве теплоносителя, свыше 90°C;
- неправильное использование крана подпитки;
- износ элементов и узлов системы отопления, что нарушает ее герметичность.
Автоматический воздухоотводчик не требует настройки или вмешательства человека. Как только в системе образуется воздух, он попадает в канал воздухоотводчика. Находящийся в этом цилиндрическом канале поплавок опускается, опуская запирающий шток: клапан открывается и стравливает из канала весь воздух.
Манометр
Назначение манометра – отображение точного давления внутри системы отопления для контроля показателей. Как правило, в качестве единиц измерения используются бары. Настроив определенный уровень давления, взглянув на манометр можно удостовериться, что система работает исправно, все узлы полностью герметичны, а другие элементы группы безопасности выполняют свои функции.
Предохранительный сбросной клапан
Предохранительный клапан обеспечивает автоматический сброс воздуха, пара или теплоносителя при достижении критической отметки, тем самым освобождая в системе место для дальнейшего расширения теплоносителя. Повышение давления в системе отопления может быть вызвано не только образованием воздуха (с которым справляется воздухоотводчик), но и расширением самого теплоносителя при сильном нагреве, что может привести к повреждению и протечке.
Если радиаторы и трубы обычно без проблем выдерживают давление в 7-9 бар, то наиболее уязвимым элементом системы отопления является теплообменник котла, часто рассчитанный на 3, а то и на 2 бара.
Именно по максимально допустимому рабочему давлению и подбирается предохранительный клапан: существуют рассчитанные на конкретное давление модели и модели с регулируемым значением, которое устанавливается при монтаже и настройке. Наиболее распространенным и лучшим в соотношении цена-качество является пружинный механизм, именно он и используется практически во всех вариантах групп безопасности.
Принцип работы пружинного предохранительного клапана заключается в балансе давления внутри системы и прижимной силы пружины клапана:
- изнутри на затвор клапана оказывает давление теплоноситель;
- с другой стороны золотник прижат штоком, на который давит пружина, тем самым удерживая клапан в закрытом положении;
- как только давление в системе превышает критическое значение, оно перевешивает прижимную силу пружины и клапан приоткрывается, стравливая излишки воздуха, пара или теплоносителя;
- как только давление падает ниже критической отметки, силы пружины достаточно, чтобы перевести клапан в исходное закрытое положение.
Алгоритм срабатывания
Кратко подытожим принцип действия всей группы. С самого начала ввода в эксплуатацию работает автоматический воздухоотводчик, выводя из системы весь воздух. Однако при перегреве и достижении критических отметок давления он бессилен. Во избежание аварийной ситуации срабатывает предохранительный клапан, стравливая излишки теплоносителя, тем самым снижая давление в системе.
Для контроля работы системы в состав группы безопасности входит манометр, который показывает давление в моменте: пониженное давление свидетельствует о разгерметизации, неисправности расширительного бака или крана подпитки; повышенное – о расширении теплоносителя или чрезмерном выделении пара вследствие перегрева.
Как выбрать группу безопасности для системы отопления частного дома
Выбрать подходящую модель не сложно, смотреть нужно на:
- Максимально допустимую мощность системы (кВт), на которую рассчитан узел. Обычно это 44, 50 или 55 кВт. Если система имеет меньшую мощность – отлично, если же большую – необходимо искать более прочный вариант.
- Давление срабатывания предохранительного клапана. Как правило, в готовые узлы устанавливают клапаны с фиксированным значением – 1,5 бар, 3 бар, 4 или 6 бар. Давление срабатывания должно соответствовать максимально допустимому рабочему давлению наиболее уязвимого элемента систем отопления – обычно это стальной теплообменник котла, рассчитанный на 2 или 3 бар. Предохранительные клапаны на 2 бар, несмотря на достаточный спрос, в продаже найти трудно, выход из ситуации – собрать узел своими руками, купив предохранительный клапан и прочие элементы по отдельности (об этом смотрите далее).
- Рабочая температура – это допустимая температура теплоносителя, практически у всех современных моделей она в пределах -10°С – 110°C, чего более, чем достаточно.
- Совместимость с теплоносителем – если вместо воды в качестве теплоносителя используется антифриз.
- Диаметр резьбового соединения – оно может быть диаметром 1″, 1/2″ или 1,4″. Можно подобрать и несоответствующий по диаметру резьбы узел, но тогда придется позаботиться о подборе переходника, что не всегда просто.
Важно обратить внимание и на материал изготовления, оцинкованная сталь или нержавейка – хороший, но не лучший вариант. Более дорогими, но более прочными, износостойкими и еще более устойчивыми к коррозии являются изделия из латуни. Материал изготовления не всегда указывается в характеристиках, кроме того, коллектор может быть изготовлен из стали, а остальные элементы – из латуни. Отличить латунь можно по характерному однотонному, матовому цвету (бронзово-золотистому или серебристому, в зависимости от сплава).
Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
TIM JH-1024-1,5
Одна из самых недорогих, но проверенных моделей. Несмотря на небольшую стоимость имеет латунный коллектор. Максимальная мощность СО – 50 кВт, порог срабатывания предохранительного клапана – 1,5 бар, диаметр подключения – 1″ BP. Страна-производитель – Китай.
Цена: 990-1200 руб.
VALTEC VT.460.0
Одна из лучших готовых групп безопасности для котла и системы отопления известного итальянского производителя VALTEC. Узел полностью из никелированной латуни, имеет дополнительный резьбовой выход для присоединения расширительного бака. Отличается высокой надежностью и качеством всех соединений и технических элементов. Допустимая мощность СО – до 44 кВт, порог срабатывания – 3 бар, диаметр присоединения к сети – 1 B.
Стоимость: 1 650-1 800 руб.
Watts KSG 30
Группа безопасности еще одной известной немецкой фирмы с производством в Италии. На рынке представлен целый модельный ряд, где существуют модели, рассчитанные на мощность до 100 и даже до 200 кВт. Корпус коллектора изготовлен из оцинкованной стали, что, учитывая стоимость, является недостатком. Однако технические элементы – латунные, имеется термоизоляционный кожух. Максимальная мощность СО – 50 кВт, давление срабатывания – 3 бар, диаметр присоединения – 1″ (внутренняя резьба).
Стоимость: 2 600-3 400 руб.
Caleffi 302631
Очередная надежная и качественная (по материалам и сборке) модель итальянского производства, полностью из латуни, с теплоизоляционным кожухом из полистирола в комплекте. Максимальная мощность СО – 50 кВт, давление срабатывания – 3 бар, диаметр резьбового соединения – 1″ ВР.
Стоимость: 4 500-4 750 руб.
Цены: итоговая таблица
| Производитель и модель | Максимальная мощность СО, кВт | Давление срабатывания, бар | Диаметр резьбы, дюйм | Цена, руб. |
| TIM JH-1024-1,5 | 50 | 1,5 | 1″ BP | 990-1 200 |
| VALTEC VT.460.0 | 44 | 3 | 1″ BP | 1 650-1 800 |
| Watts KSG 30 | 50 | 3 | 1″ BP | 2 600-3 400 |
| Caleffi 302631 | 50 | 3 | 1″ BP | 4 500-4 750 |
Куда ставится группа безопасности
Группа безопасности ставится на подающей линии котла отопления, как можно ближе к котлоагрегату, но выше его уровня. Между котлом и группой безопасности запрещается устанавливать любую запорную арматуру, фильтры и прочие элементы, сужающие трубопровод. Группа безопасности должна быть установлена строго в вертикальной плоскости, чтобы воздухоотводчик и предохранительный клапан были в вертикальном положении, в горизонтальной плоскости узел можно поворачивать как угодно.
Обратите внимание, что при наличии соответствующего выходного патрубка, расширительный бак рекомендуется подключать именно через него. Если это не сделано, выходной патрубок для расширительного бака необходимо заглушить пробкой.
Подключение к системе отопления
Весь процесс подключения группы безопасности к системе отопления заключается в резьбовом присоединении к за ранее отведенному для нее вертикальному патрубку (диаметр резьбы патрубка = диаметру резьбы группы безопасности) и в проверке работоспособности ее модулей. Пример монтажа группы безопасности указан на схеме ниже.
После герметичного соединения, нужно проверить работу воздухоотводчика, принудительно открыв его: повернув ручку клапана (верхний колпачек) до щелчка. Оставляем воздухоотводчик открытым. На период заполнения системы теплоносителем, автоматический воздухоотводчик лучше закрыть. На сбросной клапан необходимо надеть сливную трубку, ведущую либо на пол (в подготовленную емкость), либо в канализацию. В первом случае будут видны последствия аварии, при сливе в канализацию о произошедшем можно и не узнать.
Как правильно собрать узел своими руками
Правильно скомпонированная группа безопасности должна быть в форме тризубца, чтобы воздухоотводчик находился посередине, непосредственно над патрубком под группу безопасности. Так воздух в него будет поступать гарантированно, без каких-либо препятствий.
Самодельная группа безопасности включает в себя такие элементы:
- манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан;
- 2 стальных или латунных угольника под 90° с внешней и внутренней резьбой (диаметр подбирается под диаметр резьбы модулей и крестовины);
- 1 стальная или латунная крестовина;
- 1 муфта/ниппель для соединения узла готового узла с тройником системы отопления;
- пакля или силикон для уплотнения соединений (ФУМ-лента не рекомендуется, поскольку деформируется при температурах свыше 70-80°C).
Соединяем элементы в соответствии с фото ниже, подключаем к системе отопления и проверяем работоспособность.
Техобслуживание
- Желательно каждые 2-3 месяца проверять состояние всех модулей группы безопасности.
- Каждые 6 месяцев, для предотвращения протечек и загрязнения, необходимо прочищать предохранительный клапан. Для этого его необходимо открыть, повернув колпачок клапана в направлении стрелки.
- После 5-7 срабатываний, предохранительный клапан рекомендуется заменить в виду износа пружины, что может привести к протечке и срабатыванию при более низких значения давления в системе.
Устройство и назначение группы безопасности
В сущности, этот простой элемент состоит из трех разных приборов, установленных на общем коллекторе. Последний изготавливается из латуни или нержавеющей стали и имеет 3 посадочных места в виде отверстий с резьбой.
Снизу коллектор оснащен резьбовой муфтой для присоединения к системе отопления. Сверху к нему прикручиваются:
- манометр;
- автоматический воздухоотводчик;
- сбрасывающий предохранительный клапан.
Соответственно, группа безопасности отопления объединяет в себе 3 функции, разберем каждую из них подробнее. Манометр служит для визуального контроля за давлением воды в котловом баке и системе в целом. Также он играет важную роль при заполнении сети трубопроводов и настройке давления в том случае, когда система отопления – закрытого типа.
Основная функция воздухосбрасывателя — сервисная. Внутри него имеется камера с поплавком, механически связанным с клапаном, что открывается при отсутствии воды. Задача прибора — удалять воздух при заполнении котла и системы теплоносителем, а также в процессе эксплуатации. Есть и дополнительная функция – выпуск первых порций пара, образующегося в котловом баке при перегреве.
Предохранительный клапан – это аварийное устройство, сбрасывающее воду, пар или их смесь в случае превышения установленного порога давления. Получается, что принцип работы группы безопасности котла заключается в контроле и предупреждении аварийных ситуаций, связанных с закипанием теплоносителя в водяной рубашке теплогенератора. Ведь что при этом происходит? Сначала манометр регистрирует рост давления, потом появляющийся пар уходит через воздухосбрасыватель, и последняя стадия – сброс воды или пароводяной смеси из системы предохранительным клапаном.
Если бы группа безопасности в системе отопления отсутствовала, то за перегревом неминуемо последовал бы взрыв оболочки агрегата со всеми вытекающими последствиями. А так, если не предпринимать никаких действий, сбросной клапан будет сливать воду до тех пор, пока давление не войдет в допустимые рамки. В подавляющем большинстве котельных установок верхний порог давления составляет 3 Бар, хотя есть экземпляры с максимальным рабочим давлением 1.6—2 Бар.
Сфера применения
Оказывается, группа безопасности для отопления нужна далеко не всегда, но по желанию домовладельца может быть установлена в любой системе и служить подстраховкой. Например, теплогенераторы, сжигающие природный газ и дизельное топливо, а также работающие на электроэнергии, не нуждаются в дополнительной защите. Эти котлы сами по себе имеют высокий уровень безопасности и могут моментально остановиться и прекратить нагрев при возрастании температуры или давления.
Примечание. В закрытых системах отопления с газовым или электрическим котлом группа безопасности чаще всего ставится для удобства контроля и обслуживания.
А вот источники тепла на твердом топливе обладают большой инерцией и сразу остановиться не могут. Даже автоматизированным пеллетным котлам требуется немного времени, чтобы сжечь топливо, попавшее в зону горения. А представьте себе топку, полную горящих дров? Термостат или контроллер при росте температуры в рубашке перекроют воздух моментально, но процесс прекратится далеко не сразу. Дрова не погаснут, а станут тлеть и в результате температура воды вырастет еще на несколько градусов. Предотвратить вскипание и взрыв может только группа безопасности для твердотопливного котла, оттого она является непременным атрибутом теплогенераторов этого типа.
Примечание. Большинство производителей изначально комплектуют свои твердотопливные агрегаты группой безопасности.
Указания по монтажу
Если дровяной или угольный котел не укомплектован группой безопасности, то ее без проблем можно купить отдельно или собрать самостоятельно. Здесь главное — правильно подобрать приборы под свой теплогенератор. Технические характеристики автоматического воздухоотводчика большой роли не играют, а вот манометр и аварийный клапан подбираются по величине максимального рабочего давления, указанного в инструкции по эксплуатации на котел.
Вообще, установка группы безопасности в системе отопления никакой сложности не представляет, это может сделать любой человек при наличии стандартного набора слесарного инструмента. Монтаж может осуществляться двумя способами:
- постановка на «родной» штуцер, выходящий из котла;
- врезка в подающий трубопровод на выходе из теплогенератора.
Важно. При установке элемента следует помнить одно главное правило: на участке между выходным патрубком агрегата и группой безопасности запрещается ставить какую-либо арматуру и не допускается подключение других устройств с помощью тройника. Длина этого участка должна быть как можно меньше, в идеале приборы ставятся у самого котла. Ниже на фото показан весь набор перечисленных нарушений:
Когда группа ставится на подающей магистрали, то следует выбрать такое место, чтобы от входа в котельную были хорошо видны показания манометра. Иногда для этого нужно выполнить монтаж группы безопасности на вертикальном отрезке трубы или специальном кронштейне, прикрепляемом к стене. К выходному патрубку предохранительного клапана следует подсоединить шланг (лучше прозрачный) и опустить его в пластиковую канистру или канализацию. Первый вариант хорош тем, что по наличию воды в емкости вы всегда будете замечать, когда в ваше отсутствие котел работал в критическом режиме.
Заключение
Невзирая на то, что в установке группы безопасности нуждаются только твердотопливные котлы, ее можно, и даже рекомендуется ставить во все отопительные системы закрытого типа. Это не приведет к большим затратам, зато создаст комфортные условия для обслуживания и обеспечит дополнительную ступень защиты.
Группа безопасности – обязательный элемент любой герметичной системы отопления. В случае возникновения любых проблем, связанных с отоплением частного дома, внештатных ситуаций и аварий именно группа безопасности для котла отопления с большой вероятностью предупредит критические поломки, такие как разрыв линии трубопровода, радиаторов или котла, остановка движения теплоносителя и т.п. Однако чтобы она действительно выполняла возложенную функцию, следует уяснить принцип работы устройств, входящих в ее состав и подобрать группу с оптимальными характеристиками.
В состав группы безопасности входит всего три элемента:
- Манометр – для измерения и индикации избыточного давления в контуре отопления.
- Автоматический воздухоотводчик – для постепенного и регулярного отвода газов, которые образуются в ходе эксплуатации отопления.
- Предохранительный клапан (взрывной), срабатывающий при превышении максимально допустимого давления и отводящий часть теплоносителя в канализационный сток.
Жесткой стандартизации по изготовлению группы безопасности нет, как нет и требований установки ее в виде готового узла на подготовленной консоли. Перечисленные устройства достаточно установить по отдельности, однако в сборе их проще монтировать и обеспечить удобный доступ для наблюдения и выполнения всех необходимых профилактических процедур.
Зачем нужна группа безопасности
Чтобы понять это, следует разобрать функции каждого из устройств в составе группы. Манометр позволяет измерить фактическое значение избыточного давления. По изменению значения можно судить о работе отопления, наличие проблем или отклонений. Если обнаружено снижение давления, то возможно пострадала герметичность контура и возникла течь или в расширительном баке упало давление в воздушной камере.
Котел постоянно поддерживает температуру воды на установленном уровне. Для этого используется блок автоматики и термочувствительные датчики, которые следят за состоянием котла и воды в теплообменнике.
Сбои в работе автоматического управления чреваты перегревом теплоносителя вплоть до закипания. Это приведет к резкому скачку давления в системе, и самое слабое звено может попросту не выдержать.
Кроме закипания есть риск образования газовых карманов в трубах, что тоже неконтролируемо поднимает давление и к тому же стопорит движение теплоносителя.
Теплообменник, трубы или радиатор под воздействием давления, превышающего допустимый предел, попросту лопнут, а теплоноситель под напором хлынет в помещение.
Предохранительный клапан является последним рубежом защиты контура отопления от превышения давления. Как только значение превышает допустимый порог, клапан срабатывает и сливает порцию теплоносителя в канализацию. Как только воды в контуре стало меньше, давление падает, что предупреждает существенные поломки.
Воздухоотводчик выводит газ, образовавшийся в объеме теплоносителя. В идеале в трубах, котле и радиаторах должен присутствовать только теплоноситель.
Теплоноситель сам по себе содержит порцию растворенного воздуха, который со временем может группироваться в пузырьки и воздушные карманы за счет перепада температур или эффекта кавитации.
Полимерные трубы, не армированные сплошным слоем алюминиевой фольги, пропускают внутрь труб кислород, который, скапливаясь, образует пузырьки и, кроме прочего, ускоряет коррозию металлов.
Контакт воды с алюминием при повреждении защитной оксидной пленки сопровождается бурной химической реакцией с выделением водорода.
Все указанные проблемы решает автоматический воздухоотводчик. Он работает постоянно и не требует внимания пользователя. По мере накопления в воде пузырьков, они транспортируются с теплоносителем по контуру. Воздухоотводчик устанавливается в самой верхней точке контура и потому под воздействием архимедовой силы пузырьки рано или поздно попадают в камеру воздухоотводчика. Как только наполнение камеры превышает установленный предел, срабатывает заслонка и воздух выпускается вовне.
Выбор
Важно подобрать группу безопасности, в точности соответствующую характеристикам собранной системы отопления. Каждый элемент группы, манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик имеет свои технические и эксплуатационный характеристики, которые должны в точности соответствовать требованиям проекта отопления.
Производители предлагают готовые решения и сборки группы безопасности исходя из самых распространенных вариантов исполнения обогрева дома, под различные котлы и способы разводки.
Перед тем как приступить к выбору, следует внимательно прочесть техническое руководство к своему котлу. Если это настенный газовый или электрический котел, то в нем уже имеется группа безопасности, притом в полной мере согласованная с его параметрами, потому дублировать ее не нужно. В случае с напольными котлами, твердотопливными, печами и каминами с водяным контуром никакого встроенного оборудования и обвязки нет в большинстве случаев. О том, как выбрать отопительный котел, читайте тут.
Все элементы группы безопасности закреплены на единой консоли. Это фактически труба с подготовленными тройками для подсоединения оборудования и два отвода для включения в контур отопления.
При выборе следует уточнить:
- Диаметр для труб подключения (1’, ¾’, ½’).
- Вариант подключения (угловое, нижнее, боковое и т.п.), с какой стороны следует подводить трубы к группе безопасности, и как именно ее ориентировать.
В любом случае воздухоотводчик монтируется в верхней точке группы. Так он должен оставаться и в подключенном состоянии. Ниже него располагается манометр и предохранительный клапан. Это сделано для того, чтобы воздух, накапливающийся в воздушной камере, не влиял на показания манометра и работу взрывного клапана.
Материал для изготовления консоли безопасности: никель, нержавеющая сталь, бронза, чугун.
Чугун используется только для высоконапорных и производительных систем отопления с большим сечением труб на разводке. В основном это коллективные промышленные котельные. Для частного дома лучше выбирать из никеля или нержавеющей стали. При этом консоль и оборудование может просто закрываться внешним корпусом из черного чугуна для дополнительной защиты.
Манометр
Две основные характеристики:
- допустимый диапазон измерения (верхний и нижний предел);
- точность измерения и индикации показаний (шкала и погрешность).
Диапазон измерения должен перекрывать с запасом в 0,5-1 бар номинальное значение давления в системе и допустимые отклонения в ходе эксплуатации.
Допустим, для отопления принято номинальным давление равное 3 атм. Допустимое отклонение в меньшую сторону будет равным 1,5 атмосферы. Снижение ниже 1,5 атм будет считаться сигналом к возникновению аварийной ситуации. Верхним пределом будет 4,5-5 атм, после чего уже неизбежно должен сработать предохранительный клапан. Соответственно диапазон манометра должен составлять от 1 до 5-6 атм. Желательно, чтобы шкала была как можно точнее и с указанием зон внимания. При этом шкала делится условно на 3-4 зоны, помеченные цветовыми маркерами, чтобы даже при беглом взгляде можно было отреагировать на любые отклонения.
Воздухоотводчик
Характеризуется рабочим давлением в системе и параметрами срабатывания. Практически все автоматические клапаны имеют регулировку для установки оптимального давления и условий срабатывания. Если установить ручку регулировки в минимальное положение, то при малейшем накоплении воздуха клапан будет срабатывать. При максимальной установке клапан срабатывает реже, но накапливает при этом больше воздуха. Сказать, какая установка будет уместнее, сложно. Проще оставить заводские настройки без изменений, если система отопления монтируется самостоятельно.
Предохранительный клапан
Основной параметр клапана – давление срабатывания. Верхний предел давления в контуре, по достижению которого клапан открывается и сбрасывает часть теплоносителя. Именно по этой характеристике следует выбирать группу безопасности в первую очередь. Настроить давление срабатывания можно лишь в небольших пределах.
Полезно уточнить заранее способ установки группы безопасности и определить, как и в какую сторону клапан сбрасывает воду. Штуцер для сброса должен ориентироваться в сторону от основного оборудования и котла отопления. К нему необходимо подобрать шланг для слива в канализацию.
Производители
В числе популярных производителей: Afriso, APC-therm, Fado, ICMA, SandiPlus, Watts. По странам, это продукция Германии, Италии или Китая. Есть и продукция отечественной сборки, по качеству не уступающая зарубежным аналогам, притом рассчитанных на наши реалии в отношении качества теплоносителя и условий эксплуатации системы отопления.
Стоимость группы безопасности может начинаться с $25. При этом не имеет значения ее конфигурация или способ подключения.
Способ подключения группы безопасности
Группу безопасности подключают как можно ближе к котлу, но при этом в верхней точке контура. Участок трубы от котла к группе должен быть по возможности ровным без колен и запорной арматуры (подходят только шаровые вентили, которые не заужают сечение канала). Это нужно для адекватного срабатывания предохранительного клапана, и чтобы воздух постепенно под действием архимедовой силы выталкивался именно к воздухоотводчику.
Для твердотопливных котлов вначале формируется участок стальной трубы длинной не менее метра даже с учетом нижней разводки и принудительной циркуляции, чтобы к группе не переходил излишек тепла от теплообменника и стенок котла, исключая перегрев.
Как выбрать группу безопасности для котла отопления
Группа безопасности котла — набор предохранительных элементов предназначенных для защиты систем отопления от превышения максимально допустимого рабочего давления и отвода воздуха из них.
Это компактное устройство, состоящее из стальной консоли, на которой размещены: манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан.
Манометр позволяет отслеживать рабочее давление в системе, воздухоотводчик удаляет воздушные пробки, предохранительный клапан стравливает теплоноситель в случае возникновения избыточного давления.
Принцип работы
Если в системе котельного оборудования установлен открытый расширительный бак, то установка группы безопасности не требуется — давление в трубах равно атмосферному, а чрезмерное количество воздуха выходит из системы через бак.
Группа безопасности для котла отопления работает по очень простой схеме, когда каждый блок отвечает за сохранение норм заданных показателей:
- Основная работа воздухоотводчика заключается в сбросе воздуха, который попадает в трубы во время процесса эксплуатации.
- Защитный клапан не допускает появление в теплогенераторе значительных показателей давления.
- Благодаря манометру владелец частного дома сможет регулировать уровень давления во время наполнения трубопровода теплоносителем, а также в дальнейшем во время работы котла.
Все модули собой представляют единое звено и находятся в специальном корпусе — коллекторе.
Разновидности
Рассмотрим разновидности групп безопасности. Они отличаются:
Внешним видом: классическая — на фото выше, компактная — на фото ниже:
Наличием теплоизоляции: есть модели с изоляцией, и без таковой:
Способом установки: на трубопровод (все вышеприведенные модели) или на стену:
Максимальной мощностью котла: чаще всего встречаются следующие типоразмеры до 50 кВт, до 100 кВт, до 200 кВт:
Устройство прибора
Как правило, основания для нарушения нормального функционирования котла закрытого типа — это увеличение давления или значительное переполнение трубопровода тепловым носителем, то есть водой.
Теплообменник — это первый участок в котле, который реагирует на эти отклонения, а потому он быстро выходит из строя.
Чтобы избежать этих неполадок в системе отопления, используется группа безопасности для котлов.
При помощи этого блока достигается требуемое давление теплоносителя в трубах и радиаторных батареях.
Во время преизбыточных показателей давления излишки нагретой воды сбрасываются.
Возникающие различные нештатные ситуации, например чрезмерный нагрев отопительного котла, увеличивают давление в трубопроводе.
Во время сильного нагрева вода начинает расширяться, на это закрытая система водяного отопления не рассчитана — здесь не предусмотрен дополнительный резерв.
Результат повышенного давления — поломка котельного оборудования либо разрыв трубопровода. Чтобы регулировать давление и во время потенциальной угрозы снизить его до необходимого показателя, потребуется установка группы безопасности котла.
Конструкция состоит из таких элементов: клапан предохранения, манометр и автоматический сбрасыватель воздуха. Все эти устройства находятся в металлическом корпусе с резьбовыми соединениями.
Сбрасыватель воздуха
Чаще всего автоматический сбрасыватель воздуха для систем безопасности котла делается из латуни.
Воздушные пузырьки в системе отопления образуются по следующим причинам:
- уплотнения плохого качества либо выход из строя старых;
- изначальное наполнение магистрали отопления водой с воздушными пузырями;
- неправильная установка либо некорректный запуск в эксплуатацию отопительной системы;
- подпитка водой;
- засор или налет на трубах.
Вода, поступающая в отопительный контур, содержит в себе большое количество воздуха, который, нагреваясь, расширяется и создает пробки.
Из-за их образования увеличивается давление, а скорость передвижения теплового носителя снижается.
Потому желательно устанавливать автоматический вентиль для воздушного сброса, который характеризуется удобством в работе — он не требует человеческого участия при регулировке.
Принцип работы этого устройства полностью будет зависеть от его конструкции.
Обычно автоматический вентиль включает в себя клапан и канал. Первый элемент контролирует вывод чрезмерного количества воздуха. Если в трубах нет значительного напора жидкости, поплавок находится в поднятом положении, а клапан — в положении «закрыто».
Во время образования пробки поплавок опускается, а коромысло открывает выходной клапан — так выпускается воздух из труб отопления. После спуска лишнего воздуха поплавок возвращается в изначальное положение, и клапан закрывается.
Читайте также: Какой расход топлива у дизельного котла отопления?
Измерение давления манометром
Работа манометра рассчитана на определение напора жидкости в отопительной системе. Это устройство используется для быстрого получения и регулировки требуемых показателей.
Любой стрелочный прибор имеет определенную погрешность во время измерений, которая разбросана таким образом: по краям циферблата у нее наибольшее значение, в центре — наименьшее.
Для любого устройства, измеряющего давление, в сопроводительной инструкции указан максимально возможный уровень напора теплоносителя, который механизм может выдерживать.
В роли единиц измерения в манометрах используются атмосферы или бары. Но наибольшее применение имеет последний способ измерения.
Бары больше приближены к техническим и физическим атмосферам:
- 1 bar = 10,198 метра водного столба;
- техническая атмосфера (1 атм.) = 10 м;
- физическая атмосфера (1 атм.) = 10,34 м.
Давление в 2 атм. — это стандартный показатель напора в трубах бытовых систем отопления. Для домашнего использования хватает манометра с наибольшим показателем в 5 атм.
Клапан предохранения
В системе отопления клапан предохранения играет немаловажную роль. Это защитный прибор, который предназначен для теплогенераторов.
Его основная задача — снижение нагрузок во время нештатных ситуаций.
Это актуально для систем, которые оборудованы паровым котлом.
Но появиться высокое давление может и из-за следующих неисправностей:
- Резкое увеличение температурных показателей в контурном отоплении.
- Количество входящей жидкости превышает допустимые пределы.
- Из-за нарушений в функционировании автоматики.
Также устройство может регулировать перемещение теплоносителя в контуре обогрева. Это штампованный прибор, который состоит из латунного корпуса и оборудован металлической пружиной и мембраной.
Чаще всего во время срабатывания предохранителя для восстановления функционирования отопительной системы требуется устранить приблизительно 150 г нагретого теплоносителя.
Благодаря гибкости мембраны можно установить требуемый коэффициент давления, который на нее воздействует. Соответственно, мембрана закрывает выход наружу. За счет сжатия пружины в затворе предохранителя регулируется работа защитного механизма.
Регулировать этот механизм нужно так, чтобы максимально допустимый показатель напора жидкости был выше рабочего давления на 20%. Процесс настройки клапана ежегодно проводится перед отопительным сезоном.
Работоспособность устройства можно проверить с помощью принудительного открытия. Выполнять это необходимо с некоторой периодичностью, чтобы механизм не забился от разных отложений, пока находится в нерабочем состоянии.
Независимо от типа применяемого котла – твердотопливного, газового или дизельного — группа безопасности для отопления всегда ставится в закрытую систему, функционирующую с избыточным давлением.
Как выбрать?
Выбрать подходящую модель не сложно, смотреть нужно на:
- Максимально допустимую мощность системы (кВт), на которую рассчитан узел. Обычно это 44, 50 или 55 кВт. Если система имеет меньшую мощность – отлично, если же большую – необходимо искать более прочный вариант.
- Давление срабатывания предохранительного клапана. Как правило, в готовые узлы устанавливают клапаны с фиксированным значением – 1,5 бар, 3 бар, 4 или 6 бар. Давление срабатывания должно соответствовать максимально допустимому рабочему давлению наиболее уязвимого элемента систем отопления – обычно это стальной теплообменник котла, рассчитанный на 2 или 3 бар. Предохранительные клапаны на 2 бар, несмотря на достаточный спрос, в продаже найти трудно, выход из ситуации – собрать узел своими руками, купив предохранительный клапан и прочие элементы по отдельности (об этом смотрите далее).
- Рабочая температура – это допустимая температура теплоносителя, практически у всех современных моделей она в пределах -10°С – 110°C, чего более, чем достаточно.
- Совместимость с теплоносителем – если вместо воды в качестве теплоносителя используется антифриз.
- Диаметр резьбового соединения – оно может быть диаметром 1″, 1/2″ или 1,4″. Можно подобрать и несоответствующий по диаметру резьбы узел, но тогда придется позаботиться о подборе переходника, что не всегда просто.
Важно обратить внимание и на материал изготовления, оцинкованная сталь или нержавейка – хороший, но не лучший вариант.
Более дорогими, но более прочными, износостойкими и еще более устойчивыми к коррозии являются изделия из латуни.
Материал изготовления не всегда указывается в характеристиках, кроме того, коллектор может быть изготовлен из стали, а остальные элементы – из латуни.
Отличить латунь можно по характерному однотонному, матовому цвету (бронзово-золотистому или серебристому, в зависимости от сплава).
Лучшие модели
TIM JH-1024-1,5
Одна из самых недорогих, но проверенных моделей. Несмотря на небольшую стоимость имеет латунный коллектор.
Читайте также: Как выбрать котел для отопления для частного дома
Максимальная мощность СО – 50 кВт, порог срабатывания предохранительного клапана – 1,5 бар, диаметр подключения – 1″ BP. Страна-производитель – Китай.
Цена: 990-1200 руб.
VALTEC VT.460.0VALTEC VT.460.0
Одна из лучших готовых групп безопасности для котла и системы отопления известного итальянского производителя VALTEC. Узел полностью из никелированной латуни, имеет дополнительный резьбовой выход для присоединения расширительного бака.
Отличается высокой надежностью и качеством всех соединений и технических элементов. Допустимая мощность СО – до 44 кВт, порог срабатывания – 3 бар, диаметр присоединения к сети – 1 B.
Стоимость: 1 650-1 800 руб.
Watts KSG 30Watts KSG 30
Группа безопасности еще одной известной немецкой фирмы с производством в Италии. На рынке представлен целый модельный ряд, где существуют модели, рассчитанные на мощность до 100 и даже до 200 кВт.
Корпус коллектора изготовлен из оцинкованной стали, что, учитывая стоимость, является недостатком. Однако технические элементы – латунные, имеется термоизоляционный кожух.
Максимальная мощность СО – 50 кВт, давление срабатывания – 3 бар, диаметр присоединения – 1″ (внутренняя резьба).
Стоимость: 2 600-3 400 руб.
Caleffi 302631Caleffi 302631
Очередная надежная и качественная (по материалам и сборке) модель итальянского производства, полностью из латуни, с теплоизоляционным кожухом из полистирола в комплекте.
Максимальная мощность СО – 50 кВт, давление срабатывания – 3 бар, диаметр резьбового соединения – 1″ ВР.
Стоимость: 4 500-4 750 руб.
Цены: итоговая таблица
Самостоятельная сборка
Правильно скомпонированная группа безопасности должна быть в форме тризубца, чтобы воздухоотводчик находился посередине, непосредственно над патрубком под группу безопасности.
Так воздух в него будет поступать гарантированно, без каких-либо препятствий.
Самодельная группа безопасности включает в себя такие элементы:
- манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан;
- 2 стальных или латунных угольника под 90° с внешней и внутренней резьбой (диаметр подбирается под диаметр резьбы модулей и крестовины);
- 1 стальная или латунная крестовина;
- 1 муфта/ниппель для соединения узла готового узла с тройником системы отопления;
- пакля или силикон для уплотнения соединений (ФУМ-лента не рекомендуется, поскольку деформируется при температурах свыше 70-80°C).
Соединяем элементы в соответствии с фото ниже, подключаем к системе отопления и проверяем работоспособность:
Подключение к системе отопления
Весь процесс подключения группы безопасности к системе отопления заключается в резьбовом присоединении к за ранее отведенному для нее вертикальному патрубку (диаметр резьбы патрубка = диаметру резьбы группы безопасности) и в проверке работоспособности ее модулей.
Пример монтажа группы безопасности указан на схеме ниже:
После герметичного соединения, нужно проверить работу воздухоотводчика, принудительно открыв его: повернув ручку клапана (верхний колпачек) до щелчка. Оставляем воздухоотводчик открытым.
На период заполнения системы теплоносителем, автоматический воздухоотводчик лучше закрыть. На сбросной клапан необходимо надеть сливную трубку, ведущую либо на пол (в подготовленную емкость), либо в канализацию.
В первом случае будут видны последствия аварии, при сливе в канализацию о произошедшем можно и не узнать.
Техобслуживание
- Желательно каждые 2-3 месяца проверять состояние всех модулей группы безопасности.
- Каждые 6 месяцев, для предотвращения протечек и загрязнения, необходимо прочищать предохранительный клапан. Для этого его необходимо открыть, повернув колпачок клапана в направлении стрелки.
- После 5-7 срабатываний, предохранительный клапан рекомендуется заменить в виду износа пружины, что может привести к протечке и срабатыванию при более низких значения давления в системе.
Рекомендации
Самым важным в вопросе выбора блока безопасности является его полное соответствие характеристикам отопительной системы. В связи с этим оптимальным решением будет покупка готовой комплектации.
В отдельных моделях, таких как газовый или электрический котел, группа безопасности уже есть.
При подборе конструкции нужно учитывать диаметр труб, к которым будет происходить подключение.
Нужно заранее определить, с какой стороны будет устанавливаться группа, и решить, как вы будете проводить к ней трубы.
Особое внимание стоит обратить на аварийный клапан и манометр. Их подбор зависит от величины максимального давления. Оно, как правило, указывается в инструкции к котлу.
Также стоит учесть тип материала, из которого выполнена сама консоль. Обычно это бронза, чугун, никель или нержавеющая сталь. Если система приобретается для частного дома, то наиболее подходящими будут последние два варианта.
В работе твердотопливных водогрейных котлов есть две особенности: инерционность горения топлива и невозможность точного регулирования тепловыделения. Другими словами, для снижения температуры в топке нужно время, ее невозможно погасить как газовую горелку. При эксплуатации котла часто возникают ситуации, когда теплоноситель уже прогрелся до заданной температуры, давление в системе отопления выросло до рабочего значения, а энергия продолжает выделяться. Это грозит закипанием теплоносителя и резким повышением давления.
В промышленных котельных установках есть сложная система контроля рабочих параметров, обеспечивающая безопасность для теплообменника. За работой оборудования постоянно следит оператор. В бытовом отоплении важна автономность: владелец дома не может находиться в котельной круглосуточно. Чтобы предотвратить выход рабочих параметров за пределы допусков, устанавливается группа безопасности котла.
Что входит в состав группы безопасности?
Группа безопасности состоит из клапана сброса избыточного давления, автоматического воздухоотводчика и манометра. Три устройства установлены на одном коллекторе, который обычно делают из стали или латуни.
Автоматический воздухоотводчик
При нагреве теплоносителя растворимость содержащихся в нем примесей, в том числе газообразных, снижается. В результате в теплообменнике выделяются пузырьки газа. Их скопление может привести к образованию воздушных пробок, которые ухудшают условия циркуляции теплоносителя. К попаданию воздуха в систему могут привести ошибки монтажа, например, неправильная врезка крана подпитки или плохая герметичность стыков.
Автоматический воздухоотводчик, расположенный за теплообменником, удаляет пузырьки газа сразу же после их образования и не дает им пройти дальше в систему. Устройство представляет собой нормально закрытый клапан. Оно состоит из камеры и поплавка с иглой, которая перекрывает выпускное отверстие. Когда воздух скапливается в камере и вытесняет воду, поплавок опускается, отверстие открывается. После выхода воздуха клапан возвращается в исходное положение.
В процессе нагрева теплоноситель увеличивается в объеме. Для компенсации теплового расширения в системе отопления есть мембранный бак. Но горение твердого топлива может сопровождаться избыточным тепловыделением. Из-за этого объем увеличивается больше расчетного значения, и расширительный бак «не справляется». Одна из таких нештатных ситуаций — закипание котла. В замкнутой системе увеличение объема приводит к росту давления. Трубы и радиаторы, рассчитанные на 7-9 бар, справляются с такими нагрузками, а теплообменник с рабочим давлением 2 или 3 бар может не выдержать.
Клапан сброса избыточного давления, или предохранительный клапан, устанавливают для безопасного удаления излишков теплоносителя из системы. В закрытом положении шток устройства удерживается пружиной, настроенной на определенное усилие. Если давление воды на клапан оказывается выше, он открывается. После сброса теплоносителя пружина возвращает шток в исходное положение.
Манометр
Манометр предназначен для оперативного контроля давления в системе и настройки ее работы. Помимо стандартной градуировки на его индикаторе есть метки, указывающие максимально допустимое давление и рабочий диапазон.
Существует еще одна разновидность группы безопасности котла отопления — консоль для установки расширительного бака. На ее коллекторе имеется дополнительный резьбовой патрубок. Для удобства обслуживания расширительного бака допускается установка промежуточного отсекающего вентиля. Он позволяет демонтировать емкость без слива теплоносителя из системы.
Сфера применения
Описанное выше комплектное изделие нужно далеко не во всех системах отопления. Например, в настенных газовых котлах автоматика безопасности уже есть. Показания манометра и термометра можно вывести на экран панели управления, а предохранительный клапан и воздухоотводчик находятся под панелью. «Начинающие» владельцы настенных котлов часто пугаются, когда через отверстие в нижней части корпуса выходит несколько капель воды. Не все знают, что это — результат срабатывания клапана сброса избыточного давления.
Не нужна группа безопасности и в открытых гравитационных системах отопления. Давление в них никогда не поднимается до небезопасных значений, а воздух выходит через открытый расширительный бак.
В соответствии с правилами безопасной эксплуатации напольных газовых и твердотопливных котлов, подключенных к закрытой системе отопления, группа должна быть обязательно установлена в обвязке. Помимо основной задачи, а именно защиты теплообменника и трубопроводов, она является хорошим средством диагностики неисправностей.
В качестве примера можно привести следующую ситуацию. Рабочее давление при остывшем теплоносителе ниже минимального. Владелец котла включает подпитку, «догоняет» давление, а затем загружает топливо. После прогрева теплоносителя стрелка манометра доходит до максимума, а затем срабатывает предохранительный клапан. Котел работает нормально до полного прогорания загрузки, а затем (после некоторого снижения температуры ситуация повторяется: давление снова ниже минимума. Причина — неправильная работа мембранного бака. Возможно два варианта:
- Разрушена мембрана. После выкручивания ниппеля из отверстия идет вода.
- Упало давление в воздушной камере. Нужно проверить герметичность ниппеля и заменить его при необходимости. После этого камеру можно накачать шинным насосом до «паспортного» давления.
Особенности выбора
При выборе группы безопасности обратите внимание на следующие технические параметры:
- Максимальная мощность.
- Максимальная температура теплоносителя.
- Присоединительный диаметр. Группы безопасности бытовых котлов мощностью до 50 кВт имеют патрубок с внутренней резьбой 1”.
- Номинальное давление. Оно должно соответствовать параметру, указанному в паспорте котла.
- Совместимость с теплоносителем. Некоторые устройства нельзя устанавливать в системы отопления с незамерзающими жидкостями.
Требования к установке и эксплуатации
Для эффективной защиты котла к установке группы безопасности предъявляют ряд требований:
- Коллектор врезается в подающую магистраль как можно ближе к котлу и размещается выше него.
- Отсечной вентиль на подаче устанавливается после группы безопасности. Если владелец котла не открыл его по невнимательности перед розжигом, сработает предохранительный клапан.
- Если на коллекторе есть фланец с монтажными отверстиями, устройство нужно закрепить на стене. Все элементы группы безопасности должны находиться в строго вертикальном положении.
- Проходное сечение трубопровода в месте установки группы безопасности должно составлять не менее 15 мм.
- Если сбросное отверстие подключается к канализационной системе, необходимо обеспечить воздушный разрыв струи. Это предотвратит заражение теплоносителя патогенными микроорганизмами.
В процессе эксплуатации группы безопасности котла проверка срабатывания предохранительного клапана выполняется не реже одного раза в полгода. В большинстве таких устройств есть поворотная рукоятка. Если в конце вращения по часовой стрелке слышится щелчок, клапан работает нормально.
При заполнении системы отопления теплоносителем автоматический воздухоотводчик группы безопасности должен быть закрыт. Воздух удаляют через кран Маевского, установленный в верхней точке системы отопления.
Группы безопасности «Теплодар»
Компания «Теплодар» производит группы безопасности для котлов, работающих на твердом топливе. Мы предлагаем готовые комплекты устройств, собранные на латунных коллекторах. Каждый элемент проверен на соответствие заявленным характеристикам, что гарантирует отработку всех защитных функций. Мы предлагаем группы для систем отопления с рабочим давлением 2, 2,5 и 3 бар. Они укомплектованы манометрами с диапазоном измерений 0-4 бар. Диаметр присоединительной муфты — 1“.
В каталоге вы можете выбрать группу безопасности для любой модели «КУППЕР» компании «Теплодар», а также для твердотопливных котлов других производителей. Получить консультации по выбору и комплектации устройств можно у менеджера по телефону.
Используемые источники:
- https://gradusplus.com/kotly/obustrojstvo-kotelnoj/gruppa-bezopasnosti-dlya-sistemy-otopleniya/
- https://cotlix.com/gruppa-bezopasnosti-kotla-v-sisteme-otopleniya
- https://www.domskotlom.com/gruppa-bezopasnosti-dlya-kotla-otopleniya/
- https://ks5.ru/otoplenie/kotly/gruppa-bezopasnosti.html
- https://www.teplodar.ru/help/articles/detail/naznachenie-ustroystvo-i-montazh-gruppy-bezopasnosti-tverdotoplivnogo-kotla/
