Зачем нужен обратный клапан на водонагреватель

Из-за сложившихся стереотипов название «бойлер» часто ассоциируется с электрическим водогрейным баком. Хотя существуют и другие версии бытовых приборов, обеспечивающих автономное горячее водоснабжение частных домов и квартир. В определенных условиях использование газовых аппаратов и емкостей косвенного нагрева гораздо выгоднее и комфортнее. Чтобы выбрать накопительный водонагреватель, стоит сравнить принцип работы бойлеров различных типов, нюансы подключения и особенности эксплуатации.

Виды водонагревателей

По типу используемой энергии водонагреватели разделяются на газовые и электрические.

Первый вариант экономичнее, но установкой таких моделей, как и во всех случаях монтажа газового оборудования должны заниматься специалисты, имеющие разрешительную документацию. Именно поэтому ниже будет подробно рассматриваться подключение электрических моделей, в этом случае допускается установка бойлера своими руками.

По принципу действия агрегаты для нагрева воды могут быть накопительными или проточными.

  • Накопительные модели более громоздки из-за наличия объемного резервуара, но отличаются невысокой мощностью. В него заливается вода, температура которой повышается при помощи ТЭНа. Недостатком таких нагревателей можно считать отсутствие быстродействия. Скорость нагрева зависит от объема резервуара, а также от мощности установленного нагревательного элемента, но в любом случае для того, чтобы получить требуемую температуру, понадобится время. Многие модели этого типа имеют функцию автоматического контроля температуры и при остывании воды включают ТЭН, восстанавливая параметр до необходимого значения. Подобные конструкции оптимальны, когда горячая вода расходуется постоянно и в больших количествах, например, в домах, где живут большие семьи.

    Устройство накопительного нагревателя воды

  • При использовании проточного водонагревателя горячую воду можно получить сразу же, открыв кран. Такие модели занимают мало места и осуществляют практически моментальный нагрев проходящей через них жидкости. К особенностям моделей данного типа относят наличие ограничений по максимальной температуре и достаточно высокое энергопотребление.

    Схема устройства проточного водонагревателя

Типы водонагревателей по способу нагрева

По способу нагрева устройства классифицируются на проточные и накопительные, имеющие свои плюсы и минусы. Выбор в пользу того или иного прибора зависит от личных предпочтений владельцев загородной недвижимости, объема потребляемой горячей воды, свободного пространства для монтажа.

Накопительные

В конструкции нагревателя, устанавливаемого преимущественно в ванной, предусмотрено наличие собственной емкости. Принцип действия прост: бак заполняется водой из водопровода, которую нагревает ТЭН. По достижении установленной температуры нагрева автоматика отключает устройство.

Поступление горячей воды в трубу обеспечивается большим давлением не нагретой воды. Патрубки размещены так, что слои жидкостей с различной температурой не смешиваются внутри нагревателя друг с другом. Это позволяет удерживать установленную температуру теплоносителя в пределах 50-70% объема до поступления следующей партии холодной воды.

Конструкция накопительного водонагревателя Источник

К преимуществам установки бойлера такого типа относятся:

  1. Отсутствие необходимости в мощном источнике питания.
  2. Постепенный нагрев воды.
  3. Конструкция с утепленными стенками. Благодаря этому имеется возможность включения аппарата в период экономной тарификации электроэнергии, пользования горячей водой в любое время суток.

Основным параметром, влияющим на выбор той или иной модели накопительного водонагревателя, является объем бака. Вместительность резервуара подбирается в зависимости от суточного расхода теплой (смешанной) воды на 1 проживающего в доме взрослого человека. Потребность примерно такая:

  • на гигиенические потребности – 20 л;
  • для хозяйственных нужд – 12 л.

Таким образом, водонагреватель подбирается из следующих соображений:

  • семья из двух человек – 50-80 л;
  • 3 человека – 80-100 л;
  • 4 жильца – 100-120 л;
  • 5 членов семьи – 120-150 л.

Таблица потребления воды Источник

Проточные водонагреватели

Принцип работы устройств заложен в самом названии. Накопительный бак в таких аппаратах отсутствует: жидкость циркулирует рядом с греющим элемента либо контактирует с ним напрямую.

Мощности прибора должно хватать для нагрева воды до определенной пользователем температуры за короткий путь прохождения через ТЭН. Для подключения водонагревателя проточного к домашней электросети требуется выделение мощной линии – в процессе работы на сеть резко возрастает нагрузка.

При этом производителями найден своеобразный компромисс: высокая мощность нивелируется компактностью устройств. В противном случае, для снижения нагрузки необходимо значительное увеличение объема теплообменника – потребуется слишком много монтажного пространства и будет утеряно главное преимущество – компактность.

Конструкция проточного водонагревателя Источник

Еще одним преимуществом проточных водонагревателей является подача нагретой воды без задержки. Накопительным приборам необходимо время для прогрева поступившей в бак жидкости, к тому же имеются и определенные потери температуры при ее хранении. Установка проточного водонагревателя позволяет использовать горячую воду в любой момент.

По экономичности принципиального преимущества у приборов того или иного типа нет. Для нагрева одинакового количества воды и накопительным, и проточным аппаратам потребуется примерно один расход электроэнергии.

Зачем нужен обратный клапан на водонагреватель

Но всё до поры до времени. После того как водонагреватель однажды взорвется, попутно разрушив полквартиры, мнение о необходимости применения обратного клапана для водонагревателя, кардинально изменится, к сожалению, несколько поздно.

Учитесь на чужих ошибках, господа!

Для чего нужен обратный клапан в водонагревателе

Обратный клапан для бойлера ещё иногда называют предохранительным. Ошибки в этом нет.

Конструктивной особенностью запорной арматуры для водонагревателя, является то, что она состоит из двух перпендикулярно расположенных по отношению друг к другу клапанов.

Один из них, расположенный в трубке большего диаметра, обратный. Другой, расположенный в трубке меньшего диаметра, предохранительный.

Обратный клапан служит для предотвращения вытекания жидкости из бойлера в водопроводную сеть при превышении напора в баке над давлением в сети холодного водоснабжения (ХВС).

Предохранительный клапан, по сути, является сбросным, автоматическим устройством, срабатывающим под воздействием избыточного давления на входе перед клапаном.

Оба устройства имеют одинаковую конструкцию, тарельчатого типа. Различаются, пропускной способностью и давлением настройки. Говоря проще, диаметром труб и жёсткостью прижимных пружин.

Как подобрать обратный клапан для водонагревателя

Эти устройства различаются по:

  • Номинальному давлению (PN). Бывают: 0,6; 0,7; 0,75; 0,8; 0,85 МПа. О том какого номинальное давление конкретного предохранительного устройства можно узнать из надписи на корпусе прибора, но её там может и не быть. В этом случае следует ориентироваться на нижнее значение т. е. 0,6 МПа.

На картинке плохо видно, но на самом деле, отличие пружин обратного и предохранительного клапанов, хорошо видно в отверстиях патрубков.

Некоторые производители накопительных водонагревателей рекомендуют с помощью редукционного клапана (регулятора давления) устанавливать напор воды в системе ХВС на 20% ниже величины начала открытия предохранительной арматуры. Например, для устройства, рассчитанного на 0,6 МПа, напор во внутриквартирной сети ХВС должен быть 0,48 МПа.

Конечно, процесс организации такой регулировки достаточно хлопотливый. Потребуется покупка и установка как минимум одного манометра.

О том как выбрать манометр есть отдельная статья, но зато появится возможность реально контролировать, при необходимости оперативно регулировать уровень напора, а это необходимо не только для нормальной работы бойлера, но и для других устройств. Например, для эффективной работы водяных фильтров.

  • Диаметром резьбы. 1/2″ или 3/4″ дюйма.
  • Наличию или отсутствием функции сброса. Небольшого рычажка или флажка предназначенного не столько для слива (очень медленно), сколько для контроля за состоянием работоспособности предохранительной арматуры. Вопреки бытующему мнению цвет рычажка не несёт никакой информации о номинальном давлении устройства. Может быть: чёрным, красным, синим или жёлтым.
  • Стоимости. От 160 до 1600 рублей.
  • Производители. Итальянские компании Remer, ITAP. Известный европейский концерн Ariston и многие другие безымянные китайские производители.

Про давление начала открытия обратного клапана ничего не говорится, но о его величине можно судить из руководства по эксплуатации водонагревателя. Например, для модели “Термекс”, серии RZL, говорится, что напор в системе ХВС, должен быть, 0,05-0,6 МПа.

Почему капает обратный клапан водонагревателя

Известно что вода находящаяся в закрытом сосуде при нагреве увеличивается в объёме и неизбежно найдёт пути выхода, даже если для этого потребуется порвать металлический бак.

Поэтому давайте примем, как догму, то что работоспособная предохранительная арматура при сильном нагреве воды (от 80°), должна давать течь (незначительно капать) из специально для этого предназначенного патрубка, осуществляя сброс излишнего напора жидкости в баке.

Для отвода воды просачивающейся из сливного патрубка удобно использовать прозрачный шланг от гидроуровня, с выводом в канализацию.

Однако если говорить об умеренном нагреве до 60°, то предохранительный клапан может и не капать. Так, может быть, если соблюдены следующие условия:

  • Входной напор должен быть ниже давления начала открывания предохранительного клапана не менее чем на 20%.
  • Конструкция бака бойлера должна иметь в своей верхней, сферической части, достаточный большой запас объёма, заполненного воздухом, выполняющего роль гидроаккумулятора.

На самом деле, практический поиск оптимального компромисса, между приемлемой температурой, напором и отсутствием течи, осуществляется опытным путём в течение довольно длительного времени. Универсального способа решения этой проблемы нет. Всё зависит от конкретных обстоятельств.

Предназначение предохранительного клапана

При нагревании объем воды в баке водонагревателя увеличивается на 2-3% в зависимости от разности начальной и конечной температуры. Даже 2% для 120-литрового бойлера – это практически 2,5 литра несжимаемого вещества, которым является любая жидкость. Согласно законам термодинамики, в замкнутой системе при повышении температуры происходит и рост давления.

Для возможности контроля температуры воды производители бойлеров устанавливают в свои изделия терморегуляторы и термостаты.

Однако представьте, что может случиться при выходе этих элементов из строя. Вода в баке вскипит, при этом будет расти давление внутри бойлера. Повышение давления спровоцирует еще большую температуру кипения жидкости, этот процесс будет идти лавинообразно. В какой-то момент бак водонагревателя даст трещину и часть горячей воды выльется наружу, а на ее место начнет поступать холодная водопроводная вода. Произойдет моментальное закипание всего объема жидкости с выделением большого количества пара, которое приведет к взрыву.

Установленный на бойлер предохранительный клапан

Для того чтобы величина давления не превышала допустимые параметры и служит предохранительный клапан, который произведет сброс части жидкости наружу при критическом повышении давления внутри водонагревателя.

На самом деле функции предохранительных клапанов водонагревателей не ограничиваются защитой прибора в критических ситуациях, а имеют более широкое предназначение:

  • препятствовать возврату нагретой воды из бака в водопровод;
  • способствовать сглаживанию скачков давления воды на входе в бойлер, тем самым предотвращая возможность гидроударов;
  • сбрасывать излишки жидкости из бака при критическом повышении температуры и давления;
  • предоставлять возможность слива воды из водонагревателя при проведении профилактических и ремонтных работ.

Клапаны, выпускаемые в настоящее время, имеют разнообразную конструкцию и комплектацию, включающую различные запорные вентили, манометры и т.д. Важно, чтобы установленный прибор соответствовал параметрам всей системы горячего водоснабжения.

Подготовка к подключению

Планируя сделать установку бойлера своими руками нужно тщательно проработать план работ. Этот этап – очень ответственный и любая ошибка, допущенная мастером, может усложнить дальнейший процесс.

Этап включает такие действия:

  1. Мастер выполняет расчет и подбирает необходимые анкера. Толщина крепежных болтов устанавливается в зависимости от веса наполненного бака. Поскольку крепления будет находиться под нагрузкой постоянно, нужно давать погрешность при расчете. Лучше взять массивные анкера.
  2. Проделывают отверстие в стене и прикручивают к ней металлическую планку-основу. На ней будет висеть агрегат.
  3. К нагревательному устройству прикрепляют металлическую планку, которая монтируется на стене. Для надежности ее затягивают болтами.

Надо учитывать, что нагреватель должен располагаться строго горизонтально или вертикально. Даже незначительный наклон – недопустим, потому разметку проводят с использованием монтажного уровня. После выполнения подготовительных работ приступают к подключению устройства к системе водоснабжения.

Емкости косвенного нагрева

Если сравнивать конструкции разных водонагревателей, то косвенный бойлер — это самый простой и надежный вариант накопительного бака для ГВС. Агрегат не производит тепло самостоятельно, а получает энергию извне, от любого водогрейного котла. Для этого внутри утепленного резервуара установлен теплообменник – змеевик, куда подается горячий теплоноситель.

Уточнение. Недорогие версии водонагревателей комплектуются единственным теплообменником, нагревающим воду в баке. Бивалентные модели оснащаются 2 змеевиками, чтобы соединять агрегат с несколькими источниками тепла, например, котлом и солнечными коллекторами.

Строение бойлера повторяет предыдущие конструкции, только без горелок и ТЭНов. Главный теплообменник находится в нижней зоне бочки, вторичный – в верхней. Соответствующим образом расположены все патрубки, от коррозии бак защищен магниевым анодом. Как функционирует «косвенник»:

  1. От котла в змеевик поступает теплоноситель, нагретый до 80—90 градусов (минимум – 60 °С). Циркуляцию через теплообменник обеспечивает насос котлового контура.
  2. Вода в резервуаре прогревается до 60—70 °С. Скорость набора температуры зависит от мощности теплогенератора и начальной температуры холодной воды.
  3. Водоразбор идет из верхней зоны бака, подача из магистрали – в нижнюю.
  4. Увеличение объема воды при нагреве воспринимает расширительный бачок, установленный на «холодной» стороне и выдерживающий давление 7 Бар. Его полезный объем рассчитывается как 1/5 от вместительности резервуара, минимум — 1/10.
  5. Рядом с бачком обязательно ставится воздухоотводчик, предохранительный и обратный клапан.
  6. В корпусе предусмотрена гильза под температурный датчик терморегулятора. Последний управляет трехходовым клапаном, переключающим потоки теплоносителя между ветками отопления и ГВС.

Важный момент. Теплоноситель движется по змеевику от верхнего патрубка к нижнему, обеспечивая послойную загрузку водонагревателя.

Водопроводные патрубки резервуара условно не показаны

Типовая схема обвязки

Косвенные бойлеры производятся в горизонтальном и вертикальном исполнении, емкость – от 75 до 1000 литров. Бывают комбинированные модели с дополнительным источником нагрева – ТЭНом, поддерживающим температуру в случае остановки теплогенератора либо прогорания дров в топке ТТ-котла. Как правильно обвязать косвенный нагреватель с настенным отопителем, показано выше на схеме.

Насос теплообменного контура включается по команде контактного термостата, установленного в греющей емкости

Далеко не все дровяные и газовые котлы оснащены «мозгами» — электроникой, управляющей нагревом и работой циркуляционного насоса. Тогда нужно установить отдельный перекачивающий агрегат и соединить с бойлером по схеме, предложенной нашим экспертом в учебном видеосюжете:

Позитивные и негативные моменты

По сравнению с газовыми моделями бойлеров «косвенники» недороги. Например, настенный агрегат венгерского производителя Hajdu AQ IND FC 100 л стоит 290 у. е. Но не забываем: водогрейный бак не способен работать самостоятельно, без источника тепла. Нужно учесть расходы на обвязку – приобретение клапанов, термостата, циркуляционного насоса и труб с фитингами.

Замечание. Если вы захотите собрать схему с рециркуляцией ГВС, то понадобится дополнительный насос, термостат и обратный клапан.

Чем хорош бойлер косвенного нагрева:

  • нагрев воды от любого теплосилового оборудования, солнечных коллекторов и электрических ТЭНов;
  • большой запас производительности по ГВС;
  • надежность в работе, минимум обслуживания (раз в месяц прогрев до максимума от легионеллы и своевременная замена анода);
  • время загрузки бойлера можно регулировать , например, перенести на ночь.

Главное условие правильной работы агрегата – достаточная мощность тепловой установки. Если котел подобран чисто под систему отопления без запаса, присоединенный бойлер не даст прогреть жилище либо вы останетесь без горячей воды.

Чтобы из смесителей сразу шла горячая вода, стоит смонтировать обратную линию рециркуляции с отдельным насосом

Недостатки косвенного греющего бака – приличные размеры (маленькие ставят реже) и необходимость топить котел летом для обеспечения ГВС. Указанные минусы нельзя назвать критическими, особенно на фоне высокой производительности и универсальности подобного оборудования.

Поломки, причины, устранение

В принципе, предохранительный клапан для водонагревателя имеет только две поломки: из него или часто течет вода или не течет совсем.

В первую очередь надо сказать, что стравливание воды при нагреве — это норма. Именно так должна работать система. Может стравливаться вода и при отключенном бойлере, если давление в трубах подачи холодной воды будет выше, чем предел срабатывания клапана. Например, клапан на 6 Бар, а в водопроводе 7 бар.

Поломки, причины, устранение

Обвязка бойлера с предохранительным клапаном и редуктором

Как проверить исправность клапана? Если есть рычажок аварийного сброса это сделать просто. Пи выключенном бойлере надо несколько раз поднять рычаг, спустив избыточное давление. После этого капель прекращается и не возобновляется до тех пор, пока начнется нагрев.

Если вода продолжает стекать, возможно, засорилась пружина. Если модель обслуживаемая, устройство разбирается, чистится, после чего ставится на место. Если модель не разборная — надо только купить новый клапан и поставить.

Так выглядит редуктор — для стабилизации давления на бойлере

Поломки, причины, устранение

Постоянно капающая вода — это неприятно и «бьет» по кошельку, но не опасно. Намного хуже, если при нагреве воды у вас ни разу не появилась вода в патрубке. Причина — засорился клапан или забился штуцер вывода. Проверяете оба варианта. Не помогло — меняете клапан.

Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают

Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.

Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Одна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии — бак служит дольше.

Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.

Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами.  Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).

Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с  твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.

К каким котлам можно подключать

Бойлеры косвенного нагрева могут работать с любым источником горячей воды. Подойдет любой водогрейный котел — твердотопливный — на дровах, угле, брикетах, пеллетах. Можно подключить газовому котлу любого типа, электрическому или работающему на жидком топливе.

Схема подключения к газовому котлу со специальным выходом для бойлера косвенного нагрев

Просто, как уже писали выше, есть модели с собственным управлением, и тогда их установка и обвязка — более простая задача. Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды.

Формы баков и способы установки

Бойлер косвенного нагрева может устанавливаться на пол, может — навешиваться на стену. Настенные варианты имеют емкость не более 200 литров, а в напольные могут вмещать до 1500 литров. И в том и в другом случае есть горизонтальные и вертикальные модели. При установке настенного варианта крепление стандартное — кронштейны, которые монтируются на дюбеля подходящего типа.

Если говорить о форме, то чаще всего эти устройства сделаны в форме цилиндра. Практически во всех моделях все рабочие выводы (патрубки для подключения) выведены сзади. Так проще подключать, да и внешний вид лучше. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.

По типу установки они есть настенные и напольные, емкость — от 50 литров до 1500 литров

При установке системы, стоит помнить, что система будет работать эффективно только в том случае, если мощность котла будет достаточной.

Читайте также:  Как установить, разобрать и промыть чугунный радиатор