Предохранительный клапан в системе водоснабжения квартиры
Арматура системы водоснабжения
Мы настолько привыкли к такому благу цивилизации, как горячая вода, что уже не задумываемся, откуда она берется. В городской квартире для этого достаточно просто открыть кран. А как же быть в загородном доме, коттедже? Ведь там, в отличие от квартиры, никто не нагревает для нас воду. Это придется делать самим. Однако и в этом случае сложного ничего нет. Надо только предусмотреть где, как, а главное, от чего будет нагреваться вода — разные способы нагрева ведут к различиям в используемой арматуре.
В этой статье мы рассмотрим лишь устройства косвенного нагрева, питающиеся от котла или электричества, и трубопроводную арматуру, необходимую для подвода воды от источника к потребителю, т.е. к нам с вами. Систему, представленную на схеме ниже, можно условно разделить на несколько частей: подача холодной воды до бойлера, горячей — от бойлера к потребителю, подача холодной воды потребителю. Циркуляции воды не происходит.
Своим названием и хорошими характеристиками кран обязан конструкции — внутри него находится шарик (как правило, из латуни) со сквозным каналом. Когда его направление совпадает с осью трубы — пропускная способность максимальна. При повороте шарика (с помощью штока и рукоятки) на 90° — кран закрывается.
Шаровой кран с ручкой «рычаг»
Почему лучше выбрать именно этот кран, а не задвижку или обыкновенный вентиль? Потому что он меньше задвижки, и на его рабочих поверхностях, в отличие от различных вентилей, при длительной работе в агрессивных средах (как наша вода) не возникают соляные отложения. У шаровых кранов высокая степень герметичности, долгий срок службы (в частности, из-за отсутствия резиновых прокладок), и ими удобно пользоваться. Шаровые краны выдерживают давление порядка 5 бар, максимальную температуру +90 градусов Цельсия и не требуют технического обслуживания.
Шаровой кран с ручкой «бабочка»
В процессе эксплуатации шаровой кран должен находиться только в полностью открытом или полностью закрытом положении. Использование его в качестве регулирующего устройства недопустимо, так как это приведет к быстрому износу.
У шарового крана несколько типов ручек. Название зависит от того, на что ручка похожа, к примеру на бабочку, рычаг и т.п. Для коттеджа лучше выбирать кран, изготовленный из латуни (например, марки J1C59-1). Он также может быть хромированным.
Схема горячего водоснабжения с обозначением основных узлов
Есть еще один маленький, но весьма важный нюанс — шаровые краны обязательно ставят на входе (в этом случае их называют вводными) холодного водоснабжения, чтобы обесточить всю систему в случае необходимости. На трубе они располагаются в любом положении, в местах, удобных для использования. Количество кранов зависит от поставленного оборудования. Так, из-за необходимости периодически заменять фильтр очистки, чтобы не разбирать систему полностью, кран ставят до и после фильтра (см. схему). Однако в этом случае возможно использование различных видов задвижек и заслонок.
Большинство отечественных и импортных манометров изготавливают в соответствии с общепринятыми стандартами, поэтому манометры различных марок способны заменять друг друга. Различие лишь в цене прибора. Шкала прибора ограничена б барами, количество делений зависит от максимального значения. Но для рядового потребителя это особой роли не играет. При выборе манометра нужно знать лишь резьбу штуцера, чтобы не возникли проблемы с установкой.
Если манометр монтируют на трубу, следует продумать удобное расположение прибора, принимая также во внимание диаметр корпуса. Манометры ставят до и после фильтра, чтобы по разности показаний приборов узнать, засорен он или нет. Но возможно и опустить один манометр, если на редукторе давления, который ставят после фильтра, манометр уже имеется.
Любые посторонние примеси в воде могут повредить не только трубы, но и арматуру, установленную на них. Засоренный кран начинает со временем капать, что приводит к потере до 150 л воды в месяц. Из-за протечек возникает гниль, появляются бактерии, начинается коррозия. Возможен даже разрыв системы. И всему виной жесткая, то есть содержащая известь, вода. Если вам кажется, что ваша вода идеальна, обратите внимание на плитку в ванной или душевую кабину — известняковые отложения на них прямо говорят об обратном.
Фильтр с функцией обратной промывки
Для очистки воды вводят фильтры. Например, обыкновенный механический фильтр грубой очистки избавит воду от песчинок, мелких осколков труб, окалины и других механических частиц. У некоторых фильтров имеется функция обратной промывки, т.е. они самоочищаются во время работы, что продлевает срок их службы. Обычно корпус делают из латуни, в состав которой входит цинк. В процессе работы возможно вымывание частиц цинка с внутренней поверхности прибора. Чтобы это предотвратить, лучше использовать фильтры из латуни, стойкой к дезоцинкованию (DZR-латунь). Такой материал гарантирует длительный срок эксплуатации.
Комбинированный водоразборный узел
Как правило, производители делают комбинированный водоразборный узел, объединяющий манометр, фильтр с обратной промывкой, редукционный клапан и запорный вентиль. Следует оговориться, что на питьевую воду также ставят фильтры тонкой очистки, задерживающие более мелкие частицы. Угольные фильтры способны очищать воду даже от микробов.
Это устройство в случае бросков давления воды (приблизительно до 30% от номинала) понижает его до заданного уровня. Большинство редукционных клапанов исходно настроено на давление 3 бара. Чтобы изменить его, пользуются регулировочным винтом. Внутри прибора имеется мембрана, реагирующая на колебания давления в системе, и пружина, их компенсирующая. Редукционный клапан довольно громкий прибор, но некоторые производители особой формой редуктора добиваются уменьшения шума, связанного с его работой.
Редукционный клапан с манометром
Корпус клапана обычно латунный, иногда хромированный для продления срока службы. Некоторые выпускаются в сборе со специальными устройствами, к примеру, с манометром. Рабочая температура редуктора — до + 80 градусов Цельсия, а максимальное давление на выходе — порядка 6 бар. Это давление, которое способен выдержать бойлер (водонагреватель). Редуктор устанавливают на входе холодной воды в систему. Если подвод воды осуществляют не централизованно, а от скважины и давление не превышает 5 бар, то его можно не ставить.
Представляет собой небольшую «трубку» с затвором внутри, позволяющим воде течь только в одном направлении. Принцип действия обратного клапана можно сравнить с работой двери на пружине, которая пропускает человека, толкающего ее, только в одну сторону, а потом тут же закрывается.
Ставят их перед расширительным баком и перед термостатическим смесителем. Рабочая температура клапана — до 110 градусов Цельсия.
Вода, нагреваясь в бойлере (водонагревателе), расширяется и увеличивается в объеме на 10-15%. Эту жидкость нужно куда-то убирать, чтобы давление в нагревательном приборе не превысило своего максимального значения 6 бар. Именно поэтому необходим расширительный бак. Его устанавливают на трубу, подающую холодную воду. Максимальные значения рабочего давления — 10 бар, а температуры — 99 градусов Цельсия.
В гидробаке имеются две полости — для жидкости и для воздуха, разделенные резиновой мембраной. При нагреве давление повышается, избыток воды поднимает мембрану в расширительном баке, сжимая воздух и занимая больший объем, то есть часть воды уходит в гидробак, что препятствует дальнейшему росту давления. При снижении давления в сети бак выдает в систему дополнительный объем жидкости, препятствуя дальнейшему уменьшению давления. Объем бака должен соответствовать 5% объема водонагревателя (бойлера).
Как правило, это баки на 5-30 литров. В верхней части гидробака предусмотрен ниппель, куда при необходимости вкручивают временно манометр для контроля давления или устройство для подкачки воздуха. До расширительного бака ставят сбросной клапан, или, как его еще называют, сбросник. Он не только понижает давление, выливая «лишнюю» воду, но и упрощает проблему снятия гибробака, например в случае его повреждения, — не надо разбирать всю систему. Сбросной клапан соединяют с канализацией либо напрямую, либо через сливную воронку (кран). Запрещено ставить любую арматуру между клапаном и расширительным баком. Сбросник запломбирован, его нельзя разбирать или пытаться регулировать. Это разрешается делать только специалисту.
Разницы между сбросным и предохранительным клапанами практически не существует. Оба прибора устанавливают перед расширительным баком и применяют для противодавления воды в трубах. Размер сбросного отверстия на один шаг больше, чем у присоединительного. Это необходимо для быстрого избавления от «лишней» воды. Пружину, находящуюся внутри клапана, делают из никелевой стали. Сам клапан лучше выбирать латунный. Его максимальная рабочая температура — 90 градусов Цельсия.
Выпускное давление, предусмотренное при изготовлении, от 1,5 до 6 бар. Запрессовкой предохранительной крышки клапан защищен от перенастройки установленного значения, — ее невозможно сделать, не нарушив целостность крышки. Если давление в трубе резко повышается и растет температура, клапан открывается, и вода сливается либо в воронку, либо в канализацию, тем самым выравнивая давление. Когда в системе есть какое-то нарушение, предохранительный клапан может подкапывать.
Предохранительный сбросной клапан
Но ничего страшного в этом нет. Насторожиться и искать причину следует лишь в том случае, если он начинает течь. Предохранительный клапан монтируют в любом положении на трубе в непосредственной близости от котла. Согласно правилам Ростехнадзора, запрещается устанавливать любую отсечную арматуру между клапаном и бойлером (водонагревателем).
Воздух в системах ведет к преждевременной коррозии материалов трубы и арматуры, вызывает шумы и создает воздушные пробки, препятствующие правильному течению воды и снижающие теплоотдачу. Его выпускают воздухоотводчиками как вручную (кран Маевского), так и автоматически. Конструкция воздухоотводчика, выпускающего только воздух, но не воду, очень проста. Внутри латунного корпуса свободно перемещается полый пластиковый поплавок, соединенный с золотником. При отсутствии воздуха в корпусе воздухоотводчика поплавок находится в крайнем верхнем положении, и золотник перекрывает отверстие воздушного штуцера, установленного в латунной крышке. Колпачок предохраняет воздушный канал от пыли и грязи, а также позволяет перекрывать воздухоотводчик при аварийных ситуациях и при монтажных работах.
Для демонтажа воздухоотводчика без опорожнения системы рекомендуется разместить перед ним отсекающий клапан. В его латунном корпусе расположен золотник, удерживаемый в верхнем положении пружиной. При установке воздухоотводчика в верхнюю резьбу отсекающего клапана золотник клапана открывается. Навинчивать воздухоотводчик следует рожковым ключом за шестигранник корпуса, расположенный под колбой. Нельзя зажимать его за колбу корпуса трубным рычажным ключом (КТР). Конструкция диктует вертикальный монтаж, иначе поплавок не будет работать. Воздухоотводчик устанавливают на водонагреватель (бойлер) — это, как правило, кран Маевского. У него максимальное давление срабатывания от 4 до 6 бар, а рабочая температура до 120 градусов Цельсия.
Температура воды, подаваемой от водонагревателя (бойлера), должна обязательно быть выше 75 градусов Цельсия, чтобы убить все болезнетворные микроорганизмы (легионеллы), содержащиеся в воде. Избежать ожогов в этом случае помогает термостатический смеситель. Он объединяет потоки горячей и холодной воды — и к потребителю поступает вода заданной температуры.
Термостаты могут быть уже настроены на определенное значение заводом-производителем или иметь диапазон регулировки (по запросу от 25 до 48 либо от 35 до 65 градусов Цельсия). От случайной переустановки защищает крышка. Прибор монтируют в любое положение. Корпус — хромированная латунь. Максимальный расход воды зависит от выбранной модели.
Его ставят на трубу подачи горячей воды после термостатического смесителя. С его помощью регулируют температуру воды, которая идет к потребителю. Но его можно исключить из данной схемы, если термостат уже имеет автоматическую настройку, либо термометр закреплен на его корпусе. Существует несколько видов этих приборов, но в нашей схеме используются только механические. Другие термометры применять здесь просто нерационально.
Механические, или биметаллические, термометры работают на основе принципа изменения величины биметаллической спирали (ленты, пружины). При увеличении температуры пружина раскручивается (или скручивается) в зависимости от разности коэффициента теплового расширения металлов, из которых она сделана. Внутренний конец пружины прикреплен к корпусу, а ко второму ее концу приварена стрелка, которая отклоняется пропорционально изменению температуры. В зависимости от типа присоединения штока к корпусу термометры делятся на тыльные (осевые) и радиальные. Корпус термометра делают из хромированной или нержавеющей стали. Материал штока — латунь или нержавеющая сталь.
Коллекторы, несмотря на свое название, ничего не собирают, а распределяют воду от основного трубопровода к потребителям. Их делают из специальной пищевой латуни, абсолютно безопасной для человека. Количество отводов обычно от 2 до 12, но бывает и больше — это зависит от размеров дома и его насыщенности отопительным и сантехническим оборудованием. Чтобы давление воды в коллекторе было постоянным, диаметр выходных отверстий приблизительно в три раза меньше диаметра входного. Чем длиннее коллектор и чем меньше его сечение, тем заметнее будут потери давления и разница в расходе.
Обычно ставят коллекторы на три четверти при малом числе потребителей. Если приборов, для которых подводят воду, много, то лучше поставить дюймовые. Диапазон рабочей температуры составляет от 5 до 100 градусов Цельсия, а рабочее давление — порядка 10 бар.
Так выглядит коллекторный узел в хорошем домике с подвалом, гаражом, бассейном, несколькими туалетами и ванными комнатами
Прежде чем задаваться вопросом о том, нужен ли обратный клапан при установке водосчетчиков, следует разобраться в функциях подобных устройств в трубопроводных системах. Основная задача, которую решают обратные клапаны в этом случае, заключается в том, чтобы не допустить движения воды в обратном направлении. Кроме того, установка обратных клапанов защищает элементы систем водоснабжения от последствий такого негативного явления, как гидравлический удар.
Обратные клапаны устанавливаются на трубопроводы с холодной и горячей водой
Конструкция преимущественного большинства моделей водосчетчиков предполагает свободное вращение крыльчатки в обоих направлениях. Для водосчетчиков подобной конструкции установка обратных клапанов является наиболее актуальной.
Многие пользователи, установившие на свою систему водоснабжения счетчик воды, крыльчатка которого может вращаться в двух направлениях, не стремятся устанавливать обратный клапан из-за того, что рассчитывают сматывать показания прибора учета. Между тем, чтобы выполнить такое сматывание и тем самым сэкономить на оплате коммунальных услуг, необходимо осуществить следующие действия:
- перекрыть воду, поступающую от основной трубы водоснабжения к смесителю;
- слить из трубопровода остатки воды;
- к смесителю подключить шланг пылесоса, который не отсасывает воздух, а подает его.
При выполнении подобных манипуляций можно столкнуться с тем, что сильный напор воздуха, поступающего из пылесоса, просто сломает крыльчатку водосчетчика, что потребует замены прибора на новый. Кроме того, для этой процедуры необходимо использовать старый советский пылесос, так как современные модели подобных устройств не рассчитаны на возможность подключения их шланга к нагнетающему каналу.
Схема монтажа обратного клапана
Для того чтобы понять, нужен ли обратный клапан при установке водосчетчика, достаточно вспомнить из школьного курса физики, как работают сообщающиеся сосуды. При одновременном включении нескольких кранов в многоквартирных домах перепады давления в системе водоснабжения неизбежны. Чтобы не столкнуться с этим явлением, достаточно установить обратный клапан для счетчика воды, который нивелирует подобные перепады давления. Кроме того, в тех водопроводных системах, в которых не установлены обратные клапаны на счетчики, вода из той части трубопровода, давление в которой выше, будет более интенсивно поступать в ту часть системы, где давление напора меньше. Все это может привести к тому, что счетчик воды, установленный на трубопроводе горячего водоснабжения, будет учитывать и холодную воду, что, соответственно, приведет к дополнительным расходам при оплате коммунальных услуг.
Установка счетчика с обратным клапаном также позволяет увеличить срок службы прибора учета, к правилам эксплуатации которого предъявляются определенные требования.
Так, внутренняя полость водосчетчика должна быть постоянно заполнена водой соответствующего качества. Обеспечить это важное требование, которое позволяет приборам учета длительное время не выходить из строя, как раз и позволяют обратные клапаны, а также сетчатые фильтры.
С помощью установки обратных клапанов на трубопроводы, оснащенные водосчетчиками, также можно предотвратить последствия такого негативного явления, как гидравлический удар.
Клапаны, надежно перекрывающие водный поток при его перемещении в обратном направлении, не дают перепадам давления, возникающим в трубопроводной системе при возникновении гидравлического удара, негативно воздействовать на элементы конструкции водосчетчиков.
Сборка узла с водосчетчиком, фильтром и обратным клапаном
Для установки в водопроводных системах могут использоваться отдельные обратные клапаны или применяться счетчики воды с обратным клапаном, который изначально встроен в сгон прибора учета. Конструкция обратного клапана, основной функцией которого является недопущение движения потока жидкости в обратном направлении, включает в себя корпус и запорный элемент. В качестве запорного элемента выступает подпружиненный золотник, перемещающийся по штоку-оси. В тот момент, когда давление воды, поступающей в клапан, достигает требуемого давления, пружина отжимается, золотник открывает проходное отверстие, давая возможность жидкости свободно протекать через устройство. Как только давление потока жидкости падает или он начинает двигаться не в том направлении, пружина возвращает золотник на посадочное место, запирая клапан.
Устройство резьбового обратного клапана для воды
Более практичными в плане технического обслуживания являются отдельно устанавливаемые обратные клапаны, которые при выходе из строя их запорного элемента достаточно легко отремонтировать. В случаях, когда ломаются обратные клапаны, изначально встроенные в водосчетчик, менять приходится весь прибор учета.
Если нет места для установки отдельного клапана, можно использовать клапан-вставку, размещаемую в штуцере счетчика
Выполняя установку обратного клапана на водосчетчик, необходимо обратить внимание на несколько моментов:
- Направление движения воды в трубопроводе должно совпадать с направлением открытия такого устройства.
- Все резьбовые соединения, при помощи которых осуществляется установка обратного клапана, должны выполняться с использованием ФУМ-ленты, что обеспечит таким соединениям требуемую герметичность.
