Водонагрівачі накопичувального типу, якими обладнано велику кількість сучасних квартир і будинків, значно підвищують комфортність проживання, забезпечуючи стабільну роботу систем гарячого водопостачання. Надійність і безпека цих приладів повністю залежать від нехитрих механізмів, які входять в так звану «групу безпеки». Розглянемо одне з таких пристроїв, а саме запобіжний клапан для бойлера.
Призначення запобіжного клапана
При нагріванні об'єм води в баку водонагрівача збільшується на 2-3% в залежності від різниці початкової і кінцевої температури. Навіть 2% для 120-літрового бойлера - це майже 2,5 літра нестисливого речовини, яким є будь-яка рідина. Відповідно до законів термодинаміки, в замкнутій системі при підвищенні температури відбувається і зростання тиску.
Для можливості контролю температури води виробники бойлерів встановлюють в свої вироби терморегулятори і термостати.
Однак уявіть, що може статися при виході цих елементів з ладу. Вода в баку скипить, при цьому буде рости тиск всередині бойлера. 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 холодне водопровідна вода. Відбудеться моментальне закипання всього об'єму рідини з виділенням великої кількості пара, 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 підвищенні тиску всередині водонагрівача.
Насправді функції запобіжних клапанів водонагрівачів не обмежуються захистом приладу в критичних ситуаціях, а мають більш широке призначення:
- перешкоджати поверненню нагрітої води з бака в водопровід;
- сприяти згладжування стрибків тиску води на вході в бойлер, тим самим запобігаючи можливості 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 бойлера складається з двох частин - власне запобіжного механізму і зворотного клапана. Конструктивно прилад являє собою два розташованих перпендикулярно один до одного тонкостінних циліндра різного розміру із загальною робочою порожниною.
Усередині циліндра більшого розміру встановлений зворотний клапан, що складається з тарілки, пружини і сідла, виконаного в корпусі пристрою. Різьбова частина з обох сторін цієї частини запобіжного клапана дозволяє приєднувати пристрій до вступного патрубку бойлера.
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 стиснення пружини.
За замикаючим механізмом розташоване дренажний отвір, через яке і відбувається злив зайвого обсягу води.
Часто конструкцією пристрою передбачається зовнішній важіль, натисканням на який можна відсунути тарілку від сідла клапана, тим самим розгерметизувався систему. Це зроблено для можливості зливу води з бака без від'єднання бойлера 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 бойлера 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 в водопровід стає неможливим;
- При падінні тиску всередині бойлера нижче водопровідного (внаслідок водорозбору), процес наповнення ємності повторюється;
- У разі виходу з ладу терморегулятора, безконтрольне зростання температури призведе до критичного підвищення тиску. При цьому стиснеться пружина запобіжного клапана, відкривши шлях лишків рідини до дренажного отвору.
Система могла б працювати і без запірного клапана. У разі підвищення тиску всередині бойлера надлишки води просто видавлювалися б назад в прямого трубопроводу. Однак в цьому випадку треба бути готовим до підвищення рахунків за електрику, адже бойлеру доведеться гріти не тільки внутрішній обсяг, але і додаткову кількість води, що повертається в водопровід. До того ж треба бути готовим до появи гарячої води в «холодних» кранах. Деякі недобросовісні монтажники, які вважають запобіжний клапан надмірністю, переконуються в цьому на власному досвіді.
Правила монтажу і експлуатації
Зазвичай запобіжний клапан встановлюється безпосередньо на патрубку подачі бойлера. При його монтажі слід орієнтувати пристрій по стрілці, нанесеної на його корпус. Ця мітка 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 деяка 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 такої регулювання. Це може привести до руйнування бака водонагрівача внаслідок неприпустимого підвищення тиску всередині приладу.
У деяких випадках з дренажного отвору клапана постійно сочиться вода. Це відбувається з двох причин - клапан налаштований 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, відповідно до інструкції по експлуатації водонагрівача. Якщо ви не впевнені в своїх силах, то краще довірте цю роботу фахівцям.