Как выбрать и подключить группу безопасности к системе отопления

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

Состав классической группы безопасности.
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

Принцип работы пружинного предохранительного клапана, предназначенного для системы индивидуального отопления.
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.

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.

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.

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:

1. Основная работа воздухоотводчика заключается в сбросе воздуха, который попадает в трубы во время процесса эксплуатации.
2. Защитный клапан не допускает появление в теплогенераторе значительных показателей давления.
3. 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.

Как выбрать группу безопасности для системы отопления частного дома

Выбрать подходящую модель не сложно, смотреть нужно на:

1. 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.
2. 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).
3. Рабочая температура – это допустимая температура теплоносителя, практически у всех современных моделей она в пределах -10°С – 110°C, чего более, чем достаточно.
4. Совместимость с теплоносителем – если вместо воды в качестве теплоносителя используется антифриз.
5. 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

Особенности выбора

Для любой модели защитной группы в инструкции указаны допустимые параметры. Главные критерии, которые оказывают влияние на выбор прибора:

• максимальная температура теплового носителя;
• теплотехнические показатели котельного оборудования;
• диаметр резьбы для соединения (при необходимости можно купить дополнительно переходник);
• совместимость с тепловым носителем;
• номинальное давление.

Грамотный выбор мощности блока сможет обеспечить надежную защиту котельного оборудования от различных нарушений во время работы отопительного контура.

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.

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.

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).

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.

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:

Группа безопасности котла WATTS GAG/KAV с настенной консолью. Кстати, в левой части этой группы безопасности котла предустановлена арматура для подключения расширительного бака (удачно подходят модели до 33 литров)

Максимальной мощностью котла: чаще всего встречаются следующие типоразмеры до 50 кВт, до 100 кВт, до 200 кВт:

Группа безопасности котла WATTS KSG 30/25M-ISO в изоляции для котлов до 200 кВт

Цены: итоговая таблица

Технологические требования

Необходимо соблюдать следующие технические требования:

• Должен быть предусмотрен специальный участок, чтобы разогнать дым. Он представляет собой вертикальную трубу, устанавливаемую за патрубком твердотопливного котла. Разгоночный участок делается высотой один метр.
• Дымоход устанавливается только вертикально. Допускается отклонение не более 30 градусов.
• Запрещается наличие прогибов.
• Очень важна длина (3 — 6 метров).
• Допускается наличие трех горизонтальных участков. Причем длина каждого не должна превышать полметра.
• Возвышение оголовка над крышей должно превышать 100 см.
• Крепление трубы к стене, выполняется с шагом 1,5 метра.
• Для создания герметичного стыка, трубы обильно смазывают термостойким герметиком.

Чтобы получить идеальную тягу, необходимо чтобы в конструкции дымохода было минимальное количество поворотов. Наилучшим считается ровная труба.

Дымоход можно устанавливать внутри здания или за его пределами. Для первого варианта, необходимо защитить трубу, чтобы она не соприкасалась с горючими материалами. Используется специальный металлический экран, устанавливаемый в месте прохождения трубы через перекрытие. Дымоход должен находиться от стены на расстоянии более 25 см.

Намного безопаснее выглядят наружные конструкции. Их намного проще обслуживать. Мастера считают этот метод самым предпочтительным.

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.

Как обвязывать котлы на твердом топливе

Схема подсоединения дровяного теплогенератора призвана решить 3 задачи (помимо снабжения батарей теплоносителем):

1. Предотвращение перегрева и закипания ТТ-котла.
2. Защита от холодной «обратки», обильного выделения конденсата внутри топливника.
3. Работа с максимальным КПД, то есть, в режиме полноценного горения и высокой теплоотдачи.

Представленная схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым смесительным клапаном позволяет защититься от конденсата в топке и вывести теплогенератор на режим максимальной эффективности. Как это работает:

1. Пока система и отопитель не прогреты, насос гоняет воду по малому котловому контуру, поскольку трехходовой вентиль закрыт со стороны радиаторов.
2. Когда теплоноситель нагревается до 55—60 градусов, настроенный на указанную температуру клапан начинает подмешивать воду из холодной «обратки». Теплосеть загородного дома постепенно прогревается.
3. По достижении максимальной температуры клапан полностью закрывает байпас, вся вода из ТТ-котла уходит в систему.
4. Установленный на обратной линии насос прокачивает воду через рубашку агрегата, не давая последнему перегреться и вскипеть. Если поставить насос на подаче, камера с крыльчаткой может заполниться паром, перекачивание прекратится и котел гарантированно закипит.

Принцип нагрева с помощью трехходового вентиля применяется для обвязки любых теплогенераторов на твердом топливе – пиролизных, пеллетных, прямого и длительного горения. Исключение – гравитационная разводка, где вода движется слишком медленно и не провоцирует выпадение конденсата. Клапан создаст высокое гидравлическое сопротивление, препятствующее самотеку.

Если производитель оснастил твердотопливный агрегат водяным контуром, змеевик можно использовать для аварийного охлаждения в случае перегрева. Заметьте: предохранитель на группе безопасности срабатывает от давления, а не температуры, поэтому не всегда способен защитить котел.

Проверенное решение – подключаем змеевик ГВС к водопроводу через специальный клапан теплового сброса, как показано на схеме. Элемент сработает от температурного датчика и в нужный момент пропустит через теплообменник большой объем холодной воды.

Использование буферной емкости

Лучший способ повысить эффективность ТТ-котла – подключить к отоплению через буферную емкость. На входе теплоаккумулятора собираем проверенную схему с трехходовым смесителем, на выходе ставим второй клапан, поддерживающий требуемую температуру в батареях. Циркуляцию в отопительной сети обеспечивает второй насос.

Балансировочный вентиль на обратной линии нужен для регулировки производительности насосов

Что мы выигрываем благодаря тепловому аккумулятору:

• котел горит на максимуме и достигает заявленного КПД, топливо используется эффективно;
• вероятность перегрева резко снижается, поскольку агрегат сбрасывает излишки тепла в буферный бак;
• теплоаккумулятор играет роль гидрострелки, к емкости можно подключить несколько ветвей отопления, например, радиаторы I и II этажа, напольные греющие контуры;
• полностью прогретый резервуар поддерживает работу системы в течение длительного времени, когда дрова в топке котла прогорели.

ТТ-котел и накопительный водонагреватель

Чтобы с помощью дровяного теплогенератора загружать бойлер — «косвенник», нужно последний врезать в котловой контур, как изображено на картинке. Поясним функции отдельных элементов схемы:

• обратные клапаны не дают теплоносителю течь в другую сторону по контурам;
• второй насос (достаточно взять маломощную модель 25/40) обеспечивает циркуляцию через спиральный теплообменник водонагревателя;
• термостат отключает этот насос, когда бойлер достигает заданной температуры;
• дополнительный воздухоотводчик препятствует завоздушиванию подающей линии, которая окажется выше штатной группы безопасности.

Аналогичным способом можно стыковать бойлер с любым котлом, не оснащенным электронным блоком управления.
Дата: 25 сентября 2022

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.

Пример монтажа группы безопасности в закрытую систему отопления.

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.

Условия для оборудования котельной

• Условия для оборудования котельной и приборы для отопительной системы
• Приблизительная схема отопления

Тенденция к постоянному удорожанию привычных видов топлива и некоторые условия, при которых нет возможности использовать традиционные виды энергии (природный газ, электроэнергия), приводит к поиску альтернативных видов топлива для систем отопления зданий. Установка в частном доме или на производственных площадях систем обогрева на основе твердотопливного котла решает многие проблемы. Например, при дороговизне доставки или невозможности проведения природного газа или профилирующем деревообрабатывающем производстве твердотопливник является приоритетным видом для обогрева помещений. Довольно часто для обогрева частных домов, коттеджей и дачи используются системы отопления на основе твердотопливного котла. Такой вид отопления имеет преимущество на предприятиях в труднодоступных зонах, где нет газопровода, а также на производствах, связанных с обработкой древесины, отходы которой можно использовать в качестве топлива.

Твердотопливный котел используется для отопления частных домов и на предприятиях, где нет возможности провести газ.

К твердому топливу относятся древесина, в том числе дрова, древесные отходы и стружка, торфяные брекеты, уголь и угольная пыль. Современные твердотопливные котлы имеют показатель КПД около 80%, такой высокий уровень достигается при помощи автоматического контроля сжигания топлива в баке. Такие условия позволяют продлить процесс горения деревянного топлива до 12 часов, а качественного угля — до 20 часов.

Конструкция твердотопливных котлов создана таким образом, чтобы максимально сохранить произведенное тепло. Энергоэффективность достигается при помощи водяного рукава, поглощающего тепло системы по всей длине, двойных стенок котла, по которым проходит воздух перед попаданием в камеру сгорания, и качественной термоизоляции вокруг котла.

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.

Пример узла, собранного своими руками.

Самостоятельная сборка

Во время изготовления блока безопасности не должно появиться сложностей. Для начала процесса необходимо подготовить следующие инструменты и материалы:

• манометр;
• клапан сброса;
• гаечный и газовый ключ;
• воздухоотводчик;
• два угольника;
• крестовину;
• штуцер;
• сантехнический лен;
• герметик;
• переходники.

Угольники вкручивают в крестовину. Для плотного соединения сантехнический лен наматывается на резьбу, равномерно распределяя его по поверхности. Сверху необходимо нанести небольшой слой герметика. Затем при помощи ключа ввинчивают угольники в крестовину перпендикулярно друг другу.

Затем нужно установить отводчик воздуха, клапан предохранения и манометр. Если у деталей различное сечение резьбы, используются переходники. После завершающей сборки всех элементов работу изделия нужно протестировать под давлением — блок не должен давать течь, а все части обязаны находиться в рабочем положении.

Техобслуживание

1. Желательно каждые 2-3 месяца проверять состояние всех модулей группы безопасности.
2. Каждые 6 месяцев, для предотвращения протечек и загрязнения, необходимо прочищать предохранительный клапан. Для этого его необходимо открыть, повернув колпачок клапана в направлении стрелки.
3. 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.

ИнструкцииКотлыОборудование для котельнойПредохранительная арматура

Основной принцип защиты котла от конденсата

Для защиты твердотопливного котла от образования конденсата необходимо исключить ситуацию, при которой возможен это процесс. Для этого нельзя допустить попадание в котел холодного теплоносителя. Температура обратки должна быть меньше температуры подачи на 20 градусов. При этом температура подачи должна быть не менее 60 С.

Самый простой способ состоит в нагреве в котле малого количества теплоносителя до номинальной температуры, создания для его движения малого контура отопления и постепенного подмеса к горячей воде остальной части холодного теплоносителя.

Идея простая, но реализовать ее можно различными способами. Например, некоторые производители предлагают приобрести готовый смесительный узел, стоимость которого может составлять 25 000

и более рублей. Например, компания FAR (Италия) предлагает подобное оборудование за
28500 рублей
, а компания
Ладдомат
продает смесительный узел за
25500 рублей
.

Более экономичный, но при этом не менее эффективный способ защитить твердотопливный котел от конденсата состоит в регулировании температуры теплоносителя, поступающего к котлу, с помощью термостатического клапана с термоголовкой.