Группа безопасности для котла назначение и подключение своими руками

Группа безопасности для котла назначение и подключение своими руками

Любая отопительная система находится под давлением. Существует безопасный диапазон значений, в котором должна находится каждая правильно настроенная и функционирующая система отопления, проходя циклы нагрева и охлаждения. Для малоэтажных загородных домов обычно это 1-2 бара. При более высоких значениях, отопители, например такие как универсальный твердотопливный котел «Wirbel» EKO могут выйти из строя.

Фото 1: Внешний вид группы безопасности и назначение элементов

В случае возникновения аварийной ситуации, например такой как перегрев водогрейного котла – давление в системе начинает расти. Это происходит от того, что теплоноситель разогревается выше допустимой температуры. Как известно, жидкость при нагревании расширяется, а так как в закрытой системе отопления запаса для аварийного расширения нет — давление теплоносителя нарастает. В результате это может привести к разрыву труб, поломке котла или других элементов.

Для того чтобы контролировать давление и сбросить его в случае аварии до безопасных значений служит группа безопасности отопительного котла. Давайте рассмотрим как она устроена и из каких состоит блоков:

Автоматический воздухоотводчик

Воздух в системе отопления крайне нежелателен. Наличие его в теплоносителе приводит к появлению такого неприятного явления как кавитация. Оно способствует преждевременному выходу из строя различных элементов и шуму при работе. Однако, воздух неизбежно попадает внутрь на этапе заливки, смешиваясь с теплоносителем. Также при высоких температурах теплоносителя в нем естественным путем образуются пузырьки пара. Для того, чтобы снизить завоздушенность и нужен воздухоотводчик.

Манометр

С помощью него владелец может осуществлять визуальный контроль за давлением в системе. Часто, для удобства контроля, на него наносят дополнительные шкалы, указывающие границы рабочего давления и его минимальные и максимальные значения.

Предохранительный клапан

Осуществляет сброс теплоносителя, тем самым снижая давление в системе. Обычно на группу безопасности устанавливаются клапаны с пороговым значением 3 бар, что соответствует максимально допустимому рабочему давлению современных приборов отопления, например такого как автоматический котел «Старт» на топливных гранулах. Направление выброса теплоносителя обычно указывается на корпусе стрелочкой. Следует периодически проверять работоспособность клапана, принудительно открывая его с помощью специальной ручки. Если долгое время он будет без работы, различные отложения могут засорить его механизмы и в нужный момент он не сработает.

Все три устройств монтируются обычно на общей стальной или литой консоли с общим присоединительным отверстием диаметром 1 дюйм. Для изолирования горячей поверхности многие производители закрывают металлические части защитным кожухом из полиуретана.

Схема подключения

В напольном котле, в отличие от настенного, нет встроенного циркулярного насоса, экспанзомата и группы безопасности. Всё это нужно установить снаружи него. Труба для подачи подключается сверху котла и там же монтируется группа безопасности.

Правильная установка группы безопасности, где она находится на расстоянии от крана и не мешает ему

Между котлом и группой безопасности не должно быть запорной арматуры, фильтров или других элементов. Например, если кран окажется закрытым, то случится авария.

Группа безопасности может быть представлена в фирменном виде. Главный элемент в ней — это аварийный клапан, который сбрасывает давление. В некоторых случаях можно установить вместо всей группы безопасности лишь один аварийный клапан на тройнике.

Очень часто группу безопасности ставят сразу над котлом, и в момент сброса клапаном давления, жидкость попадает на котёл, что недопустимо, если он электрический. Поэтому, если группа безопасности установлена над котлом, то к аварийному клапану подсоединяется трубка, и её отводят в сторону. Под ней ставится ёмкость для жидкости.

Схема подключения группы безопасности в системе отопления с расширительным баком

Схема обратки выполняется следующим образом (по направлению от котла) – запорный кран, циркуляционный насос, фильтр-грязевик, второй запорный кран, тройник с краном для подключения экспанзомата и краном для заполнения сети. Для систем с такой простой схемой не требуется установка обратного клапана. Фильтр-грязевик монтируется косым отводом вниз. Ротор насоса должен находиться горизонтально, а клеммная коробка в верхнем положении.

Экспанзомат компенсирует колебания давления в системе отопления. Вода нагреваясь, расширяется. Чтобы через аварийный клапан не сбрасывалось давление, его снижает расширительный бачок. Объём экспанзомата должен быть равен минимум 1/10 от всей системы.

Например, если объём котла 80 л, а системы отопления 140 л, то общий объём равен 220 л. Следовательно, для стабильной работы требуется расширительный бачок объемом 22 л. Специалисты рекомендуют брать экспанзомат большего размера – 1/7-1/8 от объёма всей системы.

Расширительный бак в закрытой системе отопления

В качестве уплотнителя для резьбовых соединений рекомендуется использовать ФУМ-ленту, лён, пасты или другие уплотнительные средства, которые обеспечат герметичное соединение всех элементов даже во время сильных нагрузок.

Правила установки

Котельное оборудование – наиболее дорогостоящая часть отопительной сети и ее слабое место. Судите сами: большинство агрегатов рассчитано на работу при напоре не выше 3 Бар, в то время как максимальный порог пластиковых труб – 10 Бар, чугунных радиаторов – 7 Бар. Это первая причина, почему устройство безопасности всегда располагается на подающем трубопроводе рядом отопителем, предохраняя последний от разрушения в случае аварийного скачка давления.

Для справки. Существуют дешевые модели теплогенераторов на твердом топливе, сделанные из тонкого металла. Чтобы их стенки не лопались по швам, клапан должен срабатывать при 1.5—2 Бар в системе.

Поскольку котел вырабатывает тепло, температура воды в его рубашке наиболее высокая. Именно здесь в первую очередь образуется пар при аварийном перегреве. Чтобы быстро отводить расширяющуюся пароводяную смесь наружу, оба выпускных клапана нужно ставить рядом с теплогенератором, как изображено выше на схеме подключения.

Дадим несколько рекомендаций, как правильно установить и подключить группу безопасности к котлу:

1. Место установки – подающий трубопровод на выходе отопительного агрегата.
2. Максимальное расстояние от источника тепла до устройства безопасности – 50 см.
3. На участке трубы, соединяющем теплогенератор с элементом, не допускается устанавливать краны либо тройники с ответвлением к мембранному расширительному баку. На данном отрезке магистрали не должно быть ничего.
4. Указанный участок трубопровода делается из металла. Полипропилен, металлопластик и сшитый полиэтилен от воздействия пара может деформироваться.
5. Положение воздухоотводчика – строго вертикальное.
6. К предохранительному клапану подключите гибкий шланг, чей конец направьте в прозрачную пластиковую бутылку либо прямо на пол.

Установка крана перед ГБ оправдана в единственном случае: вы купили дешевое некачественное изделие, клапаны протекают, не работают и так далее. Чтобы не опорожнять для замены все трубопроводы с радиаторами, временно поставьте вентиль, но снимите со штока рукоятку — бабочку.

Совет. Не опускайте трубку от клапана твердотопливного котла в канализацию. Если предохранитель сработает в ваше отсутствие и вернется в нормальный режим, то следов не останется. Другое дело – пятна на полу или вода в бутылке, свидетельствующая об аварийной ситуации (перегреве).

Котельные агрегаты, сжигающие дрова и уголь, нередко оснащаются специальным штуцером для монтажа группы клапанов с манометром, о чем будет сказано в документации изделия. При подобном раскладе искать отдельное место установки не понадобится. Больше информации о монтаже блока безопасности смотрите на видео:

Монтаж и подключение

При отсутствии группы безопасности в комплекте поставки отопительного оборудования, её можно приобрести отдельно либо собрать самостоятельно. Профессионалы рекомендуют использовать первый способ и при этом обязательно подбирать компоненты под конкретный котел, учитывая пороговые значения давления твердотопливного котла по давлению, сравнивая их с соответствующими значениями на манометре и аварийном клапане.

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.

Устройство группы безопасности

Группа безопасности является достаточно простой и состоит из трех приборов, установленных на общем коллекторе. Сам коллектор изготавливается из латуни или нержавеющей стали и имеет три посадочных места в виде отверстий с резьбой. В нижней части коллектор оснащен резьбовой муфтой, которая служит для присоединения к системе отопления. Сверху к нему прикручиваются: манометр, автоматический воздухоотводчик, а также сбрасывающий предохранительный клапан. Перечисленные приборы обеспечивают группе безопасности три функции, которые она и выполняет.

Манометр группы безопасности

Лучше всего, если манометр группы безопасности будет оснащен двумя стрелками: черной и красной. Черная стрелка показывает рабочее давление в системе отопления, а красная контролирует перемещений черной стрелки в ту или другую сторону. Это важно, так как вы заранее будите знать, что происходит с давлением в системе и сможете предпринять необходимые меры, не допуская аварийного отключения котла. Красная стрелка устанавливается вручную в момент настройки давления системы.

Воздухоотводчик группы безопасности

Воздухоотводчик группы безопасности, его еще называют автоматический клапан для отвода воздуха, вместе с другими приборами крепится в самой верхней точке для того, чтобы воздух мог легко выходить. Принцип работы воздухоотводчика схож на работой крана Маевского. Отличие состоит только в том, что воздух из него отводится автоматически при превышении критического давления. Важность такой работы воздухоотводчика состоит в том, что вы практически не видите, когда и как выходит воздух из системы отопления. Это особенно важно в случаях возникновения аварийных ситуаций, когда при отсутствии должной реакции со стороны терморегулятора теплоноситель может закипеть.

Присоединение воздухоотводчика к коллектору должно быть герметичным, поэтому для этого применяются латунные или стальные, из нержавеющей стали, фитинги.

Предохранительный клапан группы безопасности

Предохранительный клапан группы безопасности защищает систему отопления от повышенного давления в трубах, даже если расширительный бак настроен и правильно работает. Клапан является аварийным устройством и при отсутствии должной реакции со стороны расширительного бака на критическое увеличение давления, сбросит лишний теплоноситель.

Предохранительный клапан группы безопасности выпускается в разных исполнениях. Самые используемыми, являются клапаны с механизмом пружинного типа. Однако на трубопроводах отопления с диаметром труб ≥ 200 мм, лучше работают клапаны с рычажно-грузовым механизмом. От предохранительного клапана требуется четкая реакция на критические моменты в системе отопления, учитывая ее инерционность. Так для труб, выдерживающих давление ≤ 0,25 Мпа, инерционность должна быть 15%, а для давления ≥ 0,25 МПа — 10%.

Диаметр предохранительного клапана группы безопасности должен быть равен диаметру патрубка подвода. Клапан должен мгновенно сработать в том случае, если расширительный бак сломан либо уже не может компенсировать увеличивающийся при нагреве объем теплоносителя. Согласно нормативам, предохранительный клапан должен врезаться в трубопровод на выходе из котла. При этом манометр устанавливается параллельно клапану.

Для того, чтобы работоспособность предохранительного клапана можно было проверить, в его верхней части расположена ручка красного цвета. Повернув ручку по стрелке можно визуально проверить работу прибора. В том случае, если предохранительный клапан не срабатывает или недостаточно хорошо держит теплоноситель, его необходимо заменить. В зависимости от того, в какой системе он работает, предохранительный клапан может быть рассчитан на разное давление. Поэтому, выбирая предохранительный клапан для группы безопасности своей системы отопления, вы должны знать параметры ее давления, как правило указанные на рубашке котла.

Для справки скажу, что в большинстве котельных установок верхний порог давления составляет 3 бара, хотя есть системы с максимальным рабочим давлением от 1.6 до 2 бар.

Установка

Как правило, система продается в базовой комплектации со всеми необходимыми деталями и устройствами. Собрать и установить блок безопасности можно без особых усилий своими руками. Это довольно быстрый процесс. Можно не покупать готовый набор, но в этом случае каждую часть необходимо тщательно подбирать. Стоимость самодельной группы безопасности будет меньше готовой ориентировочно в 2 раза. Чтобы установить блок правильно, нужно ознакомиться с некоторыми нюансами работ.

Для самостоятельной сборки потребуется:

• аварийный клапан;
• автоматический воздухоотводчик;
• манометр;
• пара углов (один с внутренней, а второй с наружной резьбой);
• переходники;
• крестовина;
• ниппель;
• газовые ключи;
• средство для герметизации;
• лён.

Процесс сборки конструкции начинается с того, что углы соединяются с крестовиной. На этом этапе используется лён, им следует покрыть весь периметр резьбы. После этого распределяется небольшое количество герметика, углы вкручиваются гаечными ключами. Также происходит и установка трех остальных главных элементов.

Если группа безопасности для отопления приобретена или уже собрана, необходимо произвести проверку на правильность работы всех ее частей и удостовериться в отсутствии протечек. Затем можно ставить систему.

Следует подобрать такое место для установки, чтобы была возможность легко увидеть показания манометра. Кроме того, между котлом и блоком безопасности должны отсутствовать какие-либо другие элементы, так как это может способствовать аварии.

Кран также не должен располагаться перед конструкцией. Данная ошибка очень распространена. Если ее допустить, группа не сможет выполнять свое прямое предназначение.

Существует два способа монтажа группы безопасности:

• монтирование на втулку, идущую из котла;
• посредством врезания в трубопровод, который расположен на выходе теплогенератора.

К аварийному клапану стоит подключить пластиковую трубку так, чтобы другой конец был подведен к какой-либо емкости или прямо к канализации. Благодаря этому использование оборудования станет еще более безопасным. При установке также следует учесть, что предохранительный клапан и воздухоотводчик необходимо располагать в вертикальном положении. По окончании монтажа группа безопасности активируется при помощи колпачка на воздуховоде. Его нужно открыть, но не снимать совсем.

Таким образом, для грамотной установки аварийного оборудования стоит соблюдать несколько простых правил, тогда монтаж пройдет легко и без каких-либо последствий.

• Блок безопасности необходимо устанавливать на трубопроводе самым первым. Это самый важный момент, который нужно запомнить.
• Расстояние от патрубка до системы должно быть не больше 1,5 метров.
• Разную запорную арматуру устанавливать нельзя, иначе произойдет отсечение системы безопасности.

Рекомендуется проводить регулярный осмотр оборудования, очищать его от загрязнений. Это необходимо делать примерно 1 раз в месяц и перед началом каждого отопительного сезона.

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.

Клапан сброса избыточного давления

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.

Техника безопасности

При монтаже блока и его эксплуатации важно соблюдать простые меры предосторожности. Они не только помогут сохранить здоровье, но и снизят риск возникновения травм разной степени тяжести.

Среди основных правил следует выделить такие:

1. Устанавливать систему безопасности нужно в таком месте, чтобы можно было беспрепятственно подходить к ней и устранять небольшие поломки.
2. Составляющие части блока безопасности не должны препятствовать работе отопительной системы. В противном случае есть высокая вероятность поломок.
3. Детали конструкции могут сильно нагреваться в процессе эксплуатации. Из-за этого нужно быть предельно осторожным и не прикасаться к горячим элементам. Если пренебречь этим правилом, то можно получить довольно сильный ожог.
4. При возникновении аварийной ситуации нужно сразу же отключить устройство. Это убережёт его от ещё больших поломок и поможет снизить риск получения травмы.
5. Любые ремонтные работы можно проводить только с отключенным и остывшим оборудованием.

Установка блока безопасности для отопительной системы — это довольно сложное мероприятие, которое требует значительных временных и финансовых затрат. При правильном подходе к делу и соблюдении всех рекомендаций профессионалов можно упростить работу и выполнить её в кратчайшие сроки.