Водонагрівачі накопичувального типу, якими обладнано велике число сучасних квартир і будинків, значно підвищують комфортність проживання, забезпечуючи стабільну роботу систем гарячого водопостачання. Надійність і безпеку цих приладів повністю залежать від простих механізмів, які входять у так звану «групу безпеки». Розглянемо одне з таких пристроїв, а саме запобіжний клапан для бойлера.
Призначення запобіжного клапана
При нагріванні об’єм води в баці водонагрівача збільшується на 2-3% в залежності від різниці початкової та кінцевої температури. Навіть 2% для 120-літрового бойлера – це практично 2,5 літра нестисливого речовини, яким є будь-яка рідина. Відповідно до законів термодинаміки, що в замкненій системі при підвищенні температури відбувається і зростання тиску.
Для можливості контролю температури води виробники бойлерів встановлюють у свої вироби терморегулятори і термостати.
Однак уявіть, що може статися при виході цих елементів з ладу. Вода в баку скипить, при цьому буде зростати тиск всередині котла. Підвищення тиску спровокує ще більшу температуру кипіння рідини, цей процес буде йти лавиноподібно. У якийсь момент бак водонагрівача дасть тріщину і частина гарячої води виллється назовні, а на її місце почне надходити холодна водопровідна вода. Відбудеться моментальне закипання всього об’єму рідини з виділенням великої кількості пари, яка призведе до вибуху.
Встановлений на бойлер запобіжний клапан
Для того щоб величина тиску не перевищувала допустимі параметри і служить запобіжний клапан, який зробить скидання частини рідини назовні при критичному підвищення тиску всередині водонагрівача.
Насправді функції запобіжних клапанів водонагрівачів не обмежуються захистом приладу в критичних ситуаціях, а мають більш ширше призначення:
- перешкоджати поверненню нагрітої води з бака в водопровід;
- сприяти згладжуванню стрибків тиску води на вході в бойлер, тим самим запобігаючи можливість гідроударів;
- скидати надлишки рідини з бака при критичному підвищенні температури і тиску;
- надавати можливість зливу води з водонагрівача при проведенні профілактичних і ремонтних робіт.
Клапани, що випускаються в даний час, мають різноманітну конструкцію і комплектацію, що включає різні запірні вентилі, манометри і т. д. Важливо, щоб встановлений прилад відповідав параметрам всієї системи гарячого водопостачання.
Пристрій і принцип роботи
Запобіжний клапан котла складається з двох частин – власне запобіжного механізму і зворотного клапана. Конструктивно прилад являє собою два розташованих перпендикулярно один до одного тонкостінних циліндрів різного розміру з загальною робочою порожниною.
Всередині циліндра більшого розміру встановлений зворотний клапан, що складається з тарілки, пружини і сідла, виконаного в корпусі пристрою. Різьбова частина з обох сторін цій частині запобіжного клапана дозволяє приєднувати пристрій до вступного патрубку котла.
Циліндр меншого розміру містить аналогічне запірний пристрій, з тією лише різницею, що пружина в його конструкції спочатку має велику жорсткість.
Більшість запобіжних клапанів мають можливість регулювання тиску відкриття за рахунок зміни ступеня стиску пружини.
За замикаючим механізмом розташоване дренажний отвір, через який і відбувається злив зайвого об’єму води.
Часто конструкцією пристрою передбачається зовнішній важіль, натисканням на який можна відсунути тарілку від сідла клапана, тим самим разгерметизировав систему. Це зроблено для можливості зливу води з бака без від’єднання котла від напірного трубопроводу.
Складові елементи запобіжного клапана
Працює запобіжний клапан наступним чином:
- При відкритті крана на вступній магістралі, тарілка зворотного клапана віджимається від сідла і пропускає воду в ємність. До дренажного отвору рідина доступу не має, так як жорсткість запобіжної пружини налаштована на тиск, значно перевершує водопровідне;
- При повному заповненні котла тиск в баку і магістралі вирівнюється і зворотний клапан закривається. Зростання температури води в ємності призводить до збільшення її тиску на тарілку зворотного клапана, з силою притискаючи цей елемент до сідла. За рахунок цього повернення нагрітої води у водогін стає неможливим;
- При падінні тиску всередині котла нижче водопровідного (внаслідок водорозбору), процес наповнення ємності повторюється;
- У разі виходу з ладу терморегулятора, безконтрольне зростання температури призведе до критичного підвищення тиску. При цьому пружина стиснеться запобіжного клапана, відкривши шлях надлишків рідини до дренажного отвору.
Система могла б працювати і без запірного клапана. У разі підвищення тиску всередині котла надлишки води просто видавлювалися б назад в подаючу магістраль. Проте в цьому випадку треба бути готовим до підвищення рахунків за електрику, адже бойлеру доведеться гріти не тільки внутрішній об’єм, але і додаткову кількість води, що повертається в водопровід. До того ж треба бути готовим до появи гарячої води в «холодних» кранах. Деякі недбайливі монтажники, які вважають запобіжний клапан надмірністю, переконуються в цьому на власному досвіді.
Правила монтажу та експлуатації
Зазвичай запобіжний клапан встановлюється безпосередньо на патрубку подачі бойлера. При його монтажі слід орієнтувати пристрій по стрілці, нанесеному на його корпус. Ця позначка вказує напрямок надходить з водопроводу води.
Схема обв’язки бойлера
Застосування прозорого шланга, встановленого на дренажному виході, дозволить візуально оцінювати справність клапана. Кінець шланга виводять в каналізацію або відповідну ємність.
При експлуатації бойлера слід подбати про те, щоб дренажний отвір запобіжного клапана не було заблоковано. Для цього необхідно періодично перевіряти його справність, натискаючи на важіль і зливаючи деяку кількість води. Така процедура потрібна для того, щоб не виникло ситуації, коли дренаж забивається іржею і брудом, що надходить з водопровідною водою. Деякі пристрої мають в своїй конструкції не важіль, а ручку. У будь-якому випадку необхідно звіритися з інструкцією, щоб знати, як працює механізм примусового відкривання клапана.
Не слід змінювати заводські настройки жорсткості пружини в клапанах з можливістю такого регулювання. Це може призвести до руйнування бака водонагрівача внаслідок неприпустимого підвищення тиску всередині приладу.
В деяких випадках з дренажного отвору клапана постійно сочиться вода. Це відбувається з двох причин – клапан налаштовано неправильно або занадто високий тиск в напірному трубопроводі. У першому випадку необхідно замінити або налаштувати пристрій, а в другому – використовувати редукційний клапан.
Займаючись монтажем системи гарячого водопостачання самостійно, підходите до вибору параметрів запобіжного клапана відповідально, в відповідності з інструкцією по експлуатації водонагрівача. Якщо ви не впевнені в своїх силах, краще довірте цю роботу фахівцям.