Воздушный клапан для отопления: назначение и принцип работы

Основные виды

Воздушные пузырьки, которые содержатся в теплоносителе, начинают скапливаться на определенных участках системы отопления и в батареях. Появившийся пузырь продолжает дополняться новыми порциями воздуха и образует пробку, которая блокирует передвижение теплоносителя в этом месте. Вследствие этого близлежащие радиаторы отопления остывают. Для вывода воздуха используется 2 типа спусковых вентилей:

автоматический клапан сброса воздуха;
ручной кран Маевского.

Эффективное устройство для вывода воздуха

Ручной кран Маевского

Устройство вентиля Маевского понять очень просто. На окончаниях корпуса с внешним резьбовым присоединением ½″ или ¾″ находится отверстие диаметром 2 мм. Это сечение перекрыто винтом с наконечником в виде конуса. Сбоку крана находится небольшое отверстие, которое предназначено для выпуска воздуха.

Модернизированный клапан для выпуска воздуха имеет поворотную пластиковую втулку, внутри которой находится канал для отвода. Удобство заключается в том, что положение отверстия для сброса можно отрегулировать с помощью разворота пластиковой втулки. Механический клапан для спуска воздуха из системы отопления работает по такому принципу:

При работающем отоплении запорный винт вкручен, а конус надежно закрывает отверстие.
Если необходимо избавиться от воздушной пробки, винт выкручивается на несколько оборотов. Под давлением находящейся воды в тепловой системе пробка выходит через отверстие, далее переходит в спускной канал и передвигается по нему наружу.
Сначала выходит чистый воздух, затем — вместе с теплоносителем. Винт закручивается, когда из канала начинает выходить чистая вода.

В этом видео вы узнаете плюсы и минусы воздушного клапана (воздухоотводчика):

Автоматический воздухоотводчик

Несложно понять, что этот клапан работает без участия человека. Устройство имеет вид вертикального латунного бочонка с резьбовым соединением G ½″, где размещен пластиковый поплавок, который соединен с подпружиненным клапаном для вывода воздушной пробки. Принцип работы автоматического воздушного клапана для отопления следующий:

При работающей системе отопления камера в корпусе наполнена водой, поднимающей поплавок вверх. Подпружиненный клапан находится в закрытом состоянии.
С учетом скопления воздуха в верхней части клапана уровень воды уменьшается, и поплавок опускается.
Когда уровень снизится до максимальных показателей, масса поплавка полностью сожмет пружину, открывая тем самым клапан. В результате начинается выброс воздуха.
За счет чрезмерного давления в тепловой системе теплоноситель вытеснит воздух из клапана, вода займет это место и заново приведет поплавок рабочее состояние.

Помимо ручных клапанов существуют автоматические По своему исполнению автоматические клапаны для сброса воздуха из системы отопления могут быть с угловым и прямым соединением. Одни изготовители делают отверстие сброса сверху, другие — в сторону. Для потребителя эти отличия значительной роли не играют, но вот опытному сантехнику они о многом могут рассказать. Как показала практика, оборудование с боковым сбросом надежней в эксплуатации, чем клапаны с верхним выводом.

Устройство автоматических клапанов все время совершенствуется. Ведущие изготовители наделяют эти элементы различными функциями:

Защита от гидравлических ударов при помощи специальной пластины (устанавливается на входе в камеру).
Установка мини-клапана в заглушку радиатора.
Возможность выкрутить сбрасыватель воздуха для ремонта, не опорожняя при этом отопительную систему. Достигается это благодаря наличию автоматического отсекающего подпружиненного вентиля, установленного на входном штуцере. Если сантехник откручивает элемент, то пружина выравнивается, а уплотнительная шайба перекрывает проход.

Автоматический воздухоотводчик – принцип работы, обзор:

1 Причины завоздушивания системы

Воздух оказывает негативное влияние на работу и срок эксплуатации отопительной системы. Постепенно возникает процесс коррозии из-за вступления железа в реакцию с кислородом. Также пробки не дают теплоносителю нормально передвигаться по контуру, что приводит к слабому нагреву отдельных элементов системы. Возникновение пузырей влечёт за собой преждевременные поломки даже самых качественных циркуляционных насосов. Выделяют несколько основных причин, из-за которых появляются воздушные пробки:

1. Для теплоносителя применяется обычная водопроводная вода, которая не проходила этапы обработки, способствующие удалению растворённого кислорода. Во время нагрева он снова приобретает газообразную форму и накапливается в поворотных или верхних точках системы обогрева.
2. Очень быстрое наполнение трубопровода жидкостью.
3. Подача теплоносителя не из нижней точки. Так вода не может вытеснить весь воздух из системы.
4. Негерметичность или повреждения соединительных элементов.
5. Использование труб, которые не предназначены для горячей воды.
6. Ошибки во время проектирования системы.
7. Установка радиатора без соблюдения необходимого угла наклона.
8. Случайное проникновение воздуха во время ремонта.

Принцип работы устройства

Воздушный клапан (или несколько) устанавливают в системе отопления, в местах наиболее вероятных для скопления пузырьков воздуха. Это предотвращает образование большой пробки, отопление работает бесперебойно.

Рекомендуем ознакомиться: Фитинги для труб из сшитого полиэтилена

Кран Маевского

Такие устройства получили название по фамилии своего разработчика. Кран Маевского имеет резьбу и размеры под трубу диаметра 15 мм или 20 мм. Устроен он просто:

В теле корпуса клапана проделано 2 сквозных отверстия, которые в открытом положении крана Маевского сообщается с системой отопления.
Закрывает эти отверстия винт на резьбе с конусным наконечником.
Через небольшое (2 мм) отверстие, направленное вверх, происходит выброс воздуха.

Для того чтобы спустить воздух из системы следует открутить винт на 1,5-2 оборота. Воздух вырывается со свистом, поскольку коммуникации находятся под давлением. Окончание выхода воздушной пробки характеризуется падением напора и появлением воды.

На рынке можно найти несколько разновидностей крана Маевского, которые одинаковы по устройству, но отличаются способом регулирования запорного винта. Бывают:

с удобной рукояткой для откручивания руками;
с обычной головкой под плоскую отвёртку;
с четырехгранной головкой под специальный ключ.

Для взрослого человека принцип откручивания запорного винта значения не имеет. Однако в доме, где есть дети, безопаснее использовать устройства, которые следует откручивать специальным приспособлением. Открутив обычный кран с удобной рукояткой, ребёнок может ошпариться кипятком.

Автоматический кран

Автоматический клапан для сброса воздуха устроен по принципу поплавковой камеры, конструкция включает:

вертикальный корпус диаметром 15 мм;
поплавок внутри корпуса;
пружинный клапан с крышкой, который соединён и регулируется поплавком.

Работает автоматический воздушный клапан для отопительной системы без участия человека. В нормальном состоянии, когда воздух в системе отсутствует, поплавок прижат давлением жидкого наполнителя к крышке клапана. Крышка при этом плотно закрыта.

Рекомендуем ознакомиться: Применение пластиковых труб для организации водосточных систем

По мере накопления воздуха в теле клапана, поплавок опускается вниз. Как только он опустится до критической отметки, открывается пружинный клапан и стравливает наружу воздух. Под давлением носителя в системе пространство вновь заполняется жидкостью. Поплавок поднимается, закрывая крышку пружинного клапана.

Когда в коммуникациях отсутствует теплоноситель, поплавок лежит на дне клапана. По мере наполнения системы воздух выходит из крана непрерывным потоком, пока теплоноситель не достигнет поплавка.

Различают следующие конфигурации автоматических воздушных клапанов для отопления:

с вертикальным воздушным выбросом;
с боковым выбросом воздуха (через специальный жиклёр);
с нижним подключением;
с угловым подключением.

Для дилетанта конструктивные особенности автоматического крана не имеют значения. Однако для профессионала разница для выбора между устройствами есть.

Считается что:

устройство с жиклёром и боковым отверстием в эксплуатации надёжнее, чем автоматический клапан с вертикальным воздушным выбросом;
клапан с нижним подключением эффективнее улавливает воздушные пузырьки, чем клапан с боковым монтажом.

Если конструкция крана Маевского не претерпевает изменений уже много лет, то устройство автоматических клапанов постоянно совершенствуется и дополняется.

Производители предлагают автоматические клапаны с дополнительными устройствами:

с мембраной для защиты от гидроударов;
с отсекающим клапаном, для удобства демонтажа устройства во время отопительного сезона;
мини-клапаны.

Автоматические воздушные клапаны для отопления нуждаются в частом осмотре и очистке. К несомненным достоинствам данных устройств относят возможность их установки в труднодоступных местах.

Виды и типы

Клапан на стояк канализации может иметь разные виды конструкции. Они различаются по определенным признакам. Встречаются образцы, предназначенные для установки:

на вертикальный стояк;
непосредственно на слив определенного прибора — унитаза, ванны и т.д.

По принципу действия они делятся на:

автоматический клапан воздушный канализационный. Обладает относительно низкой пропускной способностью, поэтому используется преимущественно в частных системах;
антиваккумный. Способен как поставлять воздушный поток внутрь системы, так и выпускать излишки давления из нее (при необходимости). Может работать одновременно с несколькими трубами;
комбинированный вид. Работа таких устройств демонстрирует возможности обоих видов.

По типу конструкции:

мембранные (или подъемные). Рабочим органом является гибкая мембрана, установленная в корпусе из ПВХ. При изменении давления мембрана изгибается, пропуская вверх поток воздуха;
цилиндрические. Это надежные конструкции из металла, корпус выполнен в форме цилиндра с резьбой для крышки. Устройство работает как классический обратный клапан и считается одним из лучших решений для канализационной системы частного дома;
рычажные. Они также имеют металлический корпус. Работает по принципу гравитационного клапана, где под воздействием проходящих масс крышка открывается, а затем закрывается по действием силы тяжести. На практике вместо естественного веса обычно используется пружина, настроенная вручную.

По способу подключения существуют клапаны:

резьбовые;
фланцевые;
муфтовые.

Выбор оптимального варианта
зависит от типа системы, места установки и других факторов. Наиболее
востребованными являются устройства, способные работать одновременно с
несколькими трубопроводами.

Существуют домашние мастера,
которые изготавливают подобные устройства для фановых труб. Самодельные клапаны в
нормальном состоянии прикрывают выход, а при изменении давления открываются,
впуская или выпуская воздушный поток. Обычно такие конструкции приходится ставить на трубопроводы в
больших частных домах с разветвленной системой канализации и собственным
септиком. Они дают большое количество газа, что создает высокую нагрузку на
систему и требует коррекции с помощью механических устройств. Кроме того, такие
приспособления позволяют защитить систему от проникновения насекомых, грызунов,
попадания мусора и пыли.

1 Причины завоздушивания

Клапан на батарее отопления для сброса воздуха позволяет избавляться от газов, скопившихся в центральном трубопроводе и батареях. Завоздушивание отопительной системы может происходить по нескольким основным причинам, в числе которых:

1. Из-за очень быстрого наполнения контура тепловым носителем вода в системе не успевает вывести воздушные массы естественным способом. Теплоноситель необходимо заполнять с нижней точки, чтобы воздух выводился кверху и выходил через открытый спускник.
2. По причине повышенного количества растворенных газов в тепловом носителе, для которого не проводились специальные подготовительные мероприятия — деаэрация. Растворимость газов происходит с учетом температуры среды, и во время нагрева жидкости воздух отделяется от теплоносителя и накапливается, образуя пробки.
3. Процесс проведения ремонтных работ, которые связаны с заменой различных элементов без полного слива жидкости, когда ремонтируемый контур или отопительный прибор отсекается от всей системы, а после подсоединяется обратно.
4. В результате попадания воздушных масс через стенки пластиковых труб, если они изготовлены из материала без антидиффузионного покрытия. Во время организации трубопровода этот нюанс необходимо непременно учитывать.
5. Вследствие процесса коррозии во время контакта кислорода с металлом из воздушных молекул освобождается водород, который тоже начинает накапливаться в отопительной системе.
6. Во время нарушения герметичности.

Принцип действия

Автоматический воздушный клапан для системы отопления имеет корпус цилиндрической или конусообразной формы, внутрь которого помещен поплавок.

Корпус снабжен резьбой для присоединения к элементам системы. Он может быть изготовлен из латуни, чугуна или пластика. Поплавок изготавливают из пластика.

При помощи тяги он связан с игольчатым затвором, перекрывающем сбросное отверстие.

Как работает воздушный клапан отопления:

Скапливающийся в верхней части корпуса воздух постепенно вытесняет воду. При этом поплавок опускается.
Двигаясь вниз, поплавок увлекает за собой прикрепленную к нему тягу и иглу затворного механизма. При этом через открывшееся отверстие сбрасывается воздух, выдавливаемый теплоносителем.
После удаления воздуха теплоноситель снова заставляет поплавок подняться и перекрыть сбросное отверстие. До следующего цикла прибор переходит в режим ожидания.

Кроме основной функции воздушный клапан может выполнять еще одну: он пропускает внутрь воздух при дренировании системы, обеспечивая более быстрый слив теплоносителя.

Чтобы сбросное отверстие можно было быстро перекрыть в случае поломки воздухоотводчика, на нем устанавливают заглушку в виде колпачка. На заводе этот колпачок полностью завинчивают, предотвращая таким образом попадание грязи внутрь. После установки изделия колпачок нужно приоткрыть, провернув его против часовой стрелки несколько раз. Если этого не сделать, воздушный клапан работать не будет.

Некоторые модели автовоздушников поставляются с переходником, имеющим внутри подпружиненный клапан. Он автоматически закрывается, как только воздушник будет демонтирован.

Воздухоотводчик на радиаторе

Автоматические воздухоотводчики выпускаются в 3-х исполнениях:

Трубные прямые: накручиваются на вертикальную трубу, торец которой смотрит вверх. Корпус у такого автовоздушника имеет вид прямой цилиндрической или конусной гильзы. Этот вариант применяют чаще всего.
Трубные угловые: вертикальная часть прибора идентична только что описанному варианту, но внизу она делает поворот под углом в 90 градусов. Такое исполнение позволяет устанавливать воздухоотводчик на горизонтальной трубе, в чем иногда бывает необходимость (например, из-за недостатка места не удается установить вертикальный отрезок трубы для подключения прямого воздухоотводчика).
Радиаторные: предназначены для установки на батареях отопления, для чего имеют соответствующую резьбу. Как было отмечено ранее, в автоматических воздухоотводчиках нуждаются именно алюминиевые и биметаллические радиаторы. На чугунных можно устанавливать ручные воздушные клапаны – так называемые краны Маевского. Сброс воздуха из таких батарей приходится осуществлять лишь изредка, чаще всего – при запуске системы после летнего простоя.

Поскольку воздух и другие газы намного легче воды, архимедова сила заставляет их устремляться вверх. Поэтому и воздухоотводчики нужно устанавливать в самой верхней точке обслуживаемого контура.
В идеале воздухоотводчики должны стоять на каждом приборе, и на стальных радиаторах, в том числе. Также их в обязательном порядке ставят после котла, обычно в составе группы безопасности.

В этом месте клапан нужен для сброса воздуха при заполнении теплообменника котла.

Кроме того, если правильно спроектировать обвязку котла, при помощи воздухоотводчика его можно будет опорожнить отдельно от всей системы (клапан впустит воздух), а после починки – снова заполнить теплоносителем.

Нужно учитывать, что клапаны автоматического типа требовательны к качеству теплоносителя. Если тот содержит большое количество загрязнений, сбросное отверстие быстро забивается и игольчатый клапан уже не может плотно перекрывать его. Устройство приходится разбирать и чистить.

Принцип работы автоматического воздухоотводчика

В условиях повышения температуры воздух в жидкостной среде начинает концентрироваться и подниматься вверх. Особенно этот процесс заметен при снижении давления, когда растворимость газов падает. В конечном итоге происходит скопление воздуха в верхних точках системы, что способствует образованию пробок. Именно в этих местах рекомендуется устанавливать устройства для сброса воздуха. Прежде для таких целей использовался кран Маевского, однако ручное управление сделало его малопривлекательным – особенно на фоне появления автоматического воздухоотводчика. Принцип работы данного прибора основывается на полной автономности работы клапанов и поплавкового механизма. При формировании воздушной пробки под прибором начинает свое движение вверх поплавок в камере. Он давит на шток, открывая доступ к атмосфере через устройство. Иными словами, отверстие для выпуска газов теплоносителя открывается автоматически через систему клапанов отводчика в момент, когда под ним формируется достаточное усилие от давления воздушной пробки.

Факт 1. Избыток или недостаток воздуха в трубопроводе негативно влияет на эффективность работы системы

Когда воздух собирается в высоких точках трубопровода, он частично перекрывает его проходное сечение. Появляется так называемый «воздушный карман», который снижает расход воды. В результате, увеличивается расход энергии, необходимый на ее перекачку. Если таких «воздушных карманов» много, поток воды в трубопроводе может полностью прекратиться. Вытеснение и перемещение таких воздушных карманов может привести к внезапному изменению скорости потока воды, вызывающему гидроудары и повреждения труб.В местах «воздушных карманов» ускоряется коррозия стенок трубы, повреждаются измерительные устройства и неустойчиво работают регулирующие клапана.

Рис. 1 Труба без воздушных клапанов

С другой стороны, когда происходит опорожнение трубопровода, необходимо поступление атмосферного воздуха в трубопровод, чтобы заместить уходящую воду. Если этого не сделать, образующийся вакуум приведет к “схолопыванию” трубы.

Рис. 2 Труба без клапана впуска воздуха

Клапан или фановая труба

А теперь давайте определимся, может ли вакуумный клапан полностью заменить фановую трубу. Это вопрос мы тоже разобьем на два:

Можно ли снабдить канализацию в частном доме клапаном вместо вентиляции? Можно ли своими руками демонтировать канализационный стояк на верхнем этаже многоквартирного дома выше крестовины или тройника и установить вместо него фановый клапан?

Частный дом

Установка клапана вместо вентиляции возможна, но нежелательна. Почему?

От создающейся в стояках тяги никуда не деться. Малейшее нарушение герметичности канализации — и запахи сточных вод станут насыщать кухню и санузел. При работающей вентиляции любой просвет между обвязкой сантехприбора и раструбом трубы станет, наоборот, вытягивать воздух из соответствующих помещений;
При подключении к центральной канализации фановая труба способствует вентиляции смотрового колодца через выпуск. В частности, под крышкой падает содержание метана. Аргумент не надуманный: ежегодно несколько человек гибнут, задохнувшись в колодце;
Если вы пользуетесь септиком, его вентиляция через фановую трубу будет способствовать активизации жизнедеятельности аэробных бактерий и, значит, более качественной переработке стоков с уменьшением твердого осадка и запахов.

Многоквартирный дом

Я настоятельно не рекомендую разбирать вывод стояка на кровлю. Даже с заменой фановой трубы вакуумным клапаном. Видите ли, выигрышем от такого решения будет всего лишь возможность сделать шкафчик над унитазом чуть более просторным; зато на вашу голову обрушится праведный гнев соседей снизу, жилищной организации и представителей муниципалитета.

Почему?

Механизм вкратце таков:

После демонтажа фановой трубы и установки клапана вентиляция стояка прекратится, но тяга в нем никуда не денется. Между тем соединения умывальников с гребенкой в большинстве квартир негерметичны. Внезапно появившееся амбре вызовет интерес жильцов на этажах под вами и кучу жалоб в ЖЭК или управляющую компанию;
Пришедший на вызов слесарь первым делом обследует вывод фановой трубы на крышу. Убедившись в том, что она отсутствует или обрезана на уровне чердака, он нанесет визит на верхний этаж — к вам;
По результатам обследования стояка будет составлен акт о самовольном переустройстве инженерных коммуникаций, затрагивающем интересы других жильцов;
Последствием станет предписание восстановить первоначальную конфигурацию стояка с возможным наложением административного взыскания.

Вентиляция канализационного стояка

Начать мне, однако, придется с небольшого лирического отступления. Чтобы понять, зачем нужен канализационный вакуумный клапан, необходимо хорошо представлять себе процессы, происходящие внутри канализационного стояка.

Штатная работа

Все стояки выводятся строителями за пределы плоской или скатной кровли. Как и в любой другой вертикальной трубе, в стояке возникает постоянная тяга. Зловонные испарения сточных вод вытягиваются за пределы дома и рассеиваются в атмосфере;

При залповом сбросе воды (сливе бачка унитаза) вниз по стояку устремляется поток, полностью или частично перекрывающий все его сечение. Поток вытесняет заполняющий стояк воздух в канализационный колодец через выпуск или в подвал через один из открытых тройников. В верхней части стояка образуется разрежение, которое компенсируется подсосом воздуха через фановую трубу — вентиляционный отвод на кровле.

Как работает воздушный клапан отопления и как его выбрать?