Назначение, устройство и монтаж группы безопасности твердотопливного котла

Время чтения: 10 мин
2 723
Обновлено: 26.03.2020

В работе твердотопливных водогрейных котлов есть две особенности: инерционность горения топлива и невозможность точного регулирования тепловыделения. Другими словами, для снижения температуры в топке нужно время, ее невозможно погасить как газовую горелку. При эксплуатации котла часто возникают ситуации, когда теплоноситель уже прогрелся до заданной температуры, давление в системе отопления выросло до рабочего значения, а энергия продолжает выделяться. Это грозит закипанием теплоносителя и резким повышением давления.

В промышленных котельных установках есть сложная система контроля рабочих параметров, обеспечивающая безопасность для теплообменника. За работой оборудования постоянно следит оператор. В бытовом отоплении важна автономность: владелец дома не может находиться в котельной круглосуточно. Чтобы предотвратить выход рабочих параметров за пределы допусков, устанавливается группа безопасности котла.

Группа безопасности котла

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.

Что входит в состав группы безопасности?

Сфера применения

Описанное выше комплектное изделие нужно далеко не во всех системах отопления. Например, в настенных газовых котлах автоматика безопасности уже есть. Показания манометра и термометра можно вывести на экран панели управления, а предохранительный клапан и воздухоотводчик находятся под панелью. «Начинающие» владельцы настенных котлов часто пугаются, когда через отверстие в нижней части корпуса выходит несколько капель воды. Не все знают, что это — результат срабатывания клапана сброса избыточного давления.

Не нужна группа безопасности и в открытых гравитационных системах отопления. Давление в них никогда не поднимается до небезопасных значений, а воздух выходит через открытый расширительный бак.

В соответствии с правилами безопасной эксплуатации напольных газовых и твердотопливных котлов, подключенных к закрытой системе отопления, группа должна быть обязательно установлена в обвязке. Помимо основной задачи, а именно защиты теплообменника и трубопроводов, она является хорошим средством диагностики неисправностей.

В качестве примера можно привести следующую ситуацию. Рабочее давление при остывшем теплоносителе ниже минимального. Владелец котла включает подпитку, «догоняет» давление, а затем загружает топливо. После прогрева теплоносителя стрелка манометра доходит до максимума, а затем срабатывает предохранительный клапан. Котел работает нормально до полного прогорания загрузки, а затем (после некоторого снижения температуры ситуация повторяется: давление снова ниже минимума. Причина — неправильная работа мембранного бака. Возможно два варианта:

  • Разрушена мембрана. После выкручивания ниппеля из отверстия идет вода.
  • Упало давление в воздушной камере. Нужно проверить герметичность ниппеля и заменить его при необходимости. После этого камеру можно накачать шинным насосом до «паспортного» давления.

Принцип работы системы

Принцип работы системы с мембранным баком.

Особенности выбора

При выборе группы безопасности обратите внимание на следующие технические параметры:

  • Максимальная мощность.
  • Максимальная температура теплоносителя.
  • Присоединительный диаметр. Группы безопасности бытовых котлов мощностью до 50 кВт имеют патрубок с внутренней резьбой 1”.
  • Номинальное давление. Оно должно соответствовать параметру, указанному в паспорте котла.
  • Совместимость с теплоносителем. Некоторые устройства нельзя устанавливать в системы отопления с незамерзающими жидкостями.

Требования к установке и эксплуатации

Для эффективной защиты котла к установке группы безопасности предъявляют ряд требований:

  1. Коллектор врезается в подающую магистраль как можно ближе к котлу и размещается выше него.
  2. Отсечной вентиль на подаче устанавливается после группы безопасности. Если владелец котла не открыл его по невнимательности перед розжигом, сработает предохранительный клапан.
  3. Если на коллекторе есть фланец с монтажными отверстиями, устройство нужно закрепить на стене. Все элементы группы безопасности должны находиться в строго вертикальном положении.
  4. Проходное сечение трубопровода в месте установки группы безопасности должно составлять не менее 15 мм.
  5. Если сбросное отверстие подключается к канализационной системе, необходимо обеспечить воздушный разрыв струи. Это предотвратит заражение теплоносителя патогенными микроорганизмами.

В процессе эксплуатации группы безопасности котла проверка срабатывания предохранительного клапана выполняется не реже одного раза в полгода. В большинстве таких устройств есть поворотная рукоятка. Если в конце вращения по часовой стрелке слышится щелчок, клапан работает нормально.

При заполнении системы отопления теплоносителем автоматический воздухоотводчик группы безопасности должен быть закрыт. Воздух удаляют через кран Маевского, установленный в верхней точке системы отопления.

Воздух удаляют через кран Маевского

Группы безопасности «Теплодар»

Компания «Теплодар» производит группы безопасности для котлов, работающих на твердом топливе. Мы предлагаем готовые комплекты устройств, собранные на латунных коллекторах. Каждый элемент проверен на соответствие заявленным характеристикам, что гарантирует отработку всех защитных функций. Мы предлагаем группы для систем отопления с рабочим давлением 2, 2,5 и 3 бар. Они укомплектованы манометрами с диапазоном измерений 0-4 бар. Диаметр присоединительной муфты — 1“.

В каталоге вы можете выбрать группу безопасности для любой модели «КУППЕР» компании «Теплодар», а также для твердотопливных котлов других производителей. Получить консультации по выбору и комплектации устройств можно у менеджера по телефону.