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.

Читайте в статье

Что входит в группу безопасности системы отопления

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

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.

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.

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

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.

Цена: 990-1200 руб.

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.

Стоимость: 1 650-1 800 руб.

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).

Стоимость: 2 600-3 400 руб.

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.

Цены: итоговая таблица

Производитель и модель	Максимальная мощность СО, кВт	Давление срабатывания, бар	Диаметр резьбы, дюйм	Цена, руб.
TIM JH-1024-1,5	50	1,5	1″ BP	990-1 200
VALTEC VT.460.0	44	3	1″ BP	1 650-1 800
Watts KSG 30	50	3	1″ BP	2 600-3 400
Caleffi 302631	50	3	1″ BP	4 500-4 750

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.

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.

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.

Как работает автоматика безопасности газовых котлов

Бытовые котлы отопления, использующие природный и сжиженный газ, не нуждаются в постоянном контроле со стороны пользователя. За горением и поддержанием требуемой температуры теплоносителя следят электронные и механические блоки, вмонтированные в любой теплогенератор производителем. Наша задача – разъяснить, как работает автоматика для газового котла и какие виды устройств применяются в современных водогрейных установках.

Автоматические блоки напольных котлов

Подавляющее большинство напольных газовых котлов оснащается автоматикой безопасности, действующей без внешнего источника электропитания (энергонезависимая). Согласно требованиям нормативных документов, средства автоматизации должны перекрывать подачу газа на горелку и запальник в трех аварийных случаях:

1. Затухание пламени основной горелки вследствие задувания либо по другим причинам.
2. Когда в дымоходном канале отсутствует или резко снижается естественная тяга.
3. Падение давления природного газа в основной магистрали ниже критического уровня.

Для справки. Реализация перечисленных функций является обязательным для газовых котлов всех типов. Многие производители добавляют четвертую ступень безопасности – защиту от перегрева. Когда температура теплоносителя достигает 90 °С, клапан по сигналу датчика прекращает подавать газ к основной горелке.

В различных моделях газовых напольных котлов от разных производителей применяется энергонезависимая автоматика следующих видов (марок):

• итальянские блоки EuroSIT (Евросит) серии 630, 710 и 820 NOVA (отопительные агрегаты «Лемакс», «Житомир 3», Aton и многие другие);
• польские устройства «КАРЕ» (теплогенераторы «Данко», «Ривнетерм»);
• американские приборы автоматического регулирования Honeywell (отопители Жуковского завода линейки «Комфорт»);
• отечественные изделия фирм ЖМЗ, САБК, «Орион», «Арбат».

Система подачи горючего в простейших аппаратах АОГВ, оснащенных клапанами ЖМЗ. Горелка спрятана в нижней части корпуса.

Мы перечислили наиболее распространенные марки автоматики, которые зачастую устанавливаются на водогрейные котлы одной фирмы. Например, Жуковский завод комплектует бюджетные версии аппаратов АОГВ собственными блоками безопасности ЖМЗ, теплогенераторы средней ценовой категории – устройствами EuroSIT, а мощные модели – автоматическими клапанами Honeywell. Рассмотрим каждую группу отдельно.

Газовые клапаны бренда SIT Group

Из всех видов автоматики, встречающихся на котельных установках, блоки безопасности EuroSIT – самые популярные и надежные в эксплуатации. Они рекомендованы компаниями — поставщиками природного топлива, в том числе для замены старой газовой аппаратуры котлов КЧМ, АГВ и так далее. Без проблем работают в составе микрофакельных горелок Polidoro, «Искра», «Вакула», «Термо» и прочих.

Точные названия трех используемых моделей выглядят так:

• 630 SIT;
• 710 MiniSIT;
• 820 NOVA.

Гнезда подключения термопары, основной и запальной горелки расположены на нижней панели клапана

Для справки. Компания SIT Group прекратила производство серий 630 и 710, считая их устаревшими. На смену пришла новая автоматика безопасности котлов отопления – газовые клапаны 820 NOVA, 822 NOVA, 840 SIGMA и 880 Proflame (работает от батареек). Но старые изделия нетрудно найти в продаже.

Чтобы не утомлять вас подробностями конструкции автоматических устройств EuroSIT, кратко поясним принцип работы на примере простейшего блока 630-й серии:

1. При повороте рукоятки в положение «розжиг» и нажатии сверху вы принудительно открываете электромагнитный клапан, пропускающий газ к пилотной горелке (запальнику). Щелкаете кнопкой пьезоэлемента, вырабатывающего искру, которая поджигает фитиль.
2. Удерживая основную рукоятку 30 секунд, вы позволяете термопаре прогреться пламенем запальника. Термобаллон вырабатывает напряжение (ЭДС) 20—50 милливольт, фиксирующее электромагнит в открытом состоянии. Теперь ручку можно отпустить.
3. Выставляете главную рукоятку в нужную позицию и таким образом подаете газ на основную горелку. Последняя разжигается и начинает греть теплообменник с водой системы отопления, как показано на схеме.
4. При достижении водой определенной температуры срабатывает капиллярный датчик, постепенно закрывающий второй клапан — термостатический. Подача горючего к горелочному устройству останавливается, пока датчик не остынет и клапанная тарелка не откроет путь газу. Запальник продолжает гореть в дежурном режиме.

Примечание. Более старые модификации автоматики не оснащались температурными датчиками и блоками розжига, поэтому для запуска теплогенератора требовались спички.

За нормальную подачу газа в устройстве отвечает мембранный клапан, играющий роль регулятора давления. Когда оно падает ниже заданной величины, топливный канал закрывается и происходит аварийное отключение котла. К отказу приводят и другие ситуации:

1. Гаснет горелка и фитиль, нагревающий термопару. Генерация напряжения прекращается, электромагнитный клапан закрывает проход горючего.
2. Если неожиданно пропала тяга в дымоходе, размещенный в этом канале датчик перегревается и разрывает цепь питания электромагнита. Результат аналогичен – топливоподача блокируется.
3. В отопителях, оборудованных датчиками перегрева, электрическая цепь разрывается после достижения водой температуры 90—95 °С.

Когда газовая автоматика сработала на аварийное отключение, повторный запуск котла пользователем блокируется на 1 минуту, раньше подача топлива не возобновится. Работа системы наглядно отражена в учебном видео:

Отличия моделей 710 MiniSIT и 820 NOVA

По принципу работы указанные блоки не отличаются от предшественника – 630-й серии. Изменения автоматики 710 MiniSIT – чисто конструктивные:

• 2 кнопки «Старт» и «Стоп» вынесены отдельно вместе с электромагнитным клапаном;
• главная рукоятка только вращает шток термостата и регулирует температуру теплоносителя;
• блок розжига с кнопкой пьезовоспламенителя встроен в корпус изделия;
• в базовую комплектацию прибора включен температурный датчик сильфонного типа с капиллярной трубкой;
• добавлен стабилизатор давления газа.

В блоке 710 MiniSIT рукоятка выступает в качестве регулятора температуры и переводит отопитель в дежурный режим с горящим запальником

Для справки. В первых версиях 710-го семейства искровой воспламенитель не предусматривался.

В последнюю линейку изделий 820 NOVA внесены изменения, направленные на повышение стабильности работы, надежности и пропускной способности. Мы хотим выделить 2 усовершенствования, важных с точки зрения пользователей:

Изделие оборудовано разъемом для подключения комнатного термостата и погодозависимой автоматики. Теперь отопительный агрегат способен поддерживать температуру воздуха в квартире.

Схема подключения выносного термостата с источником внешнего питания

Появилась модификация с собственным источником питания – термогенератором, монтируемым на планке рядом с пилотной горелкой, как изображено на схеме. Принцип действия схож с термопарой, но величина вырабатываемой ЭДС гораздо больше.

Энергонезависимая схема присоединения комнатного термостата

В данном разделе есть смысл упомянуть об автоматических газовых клапанах Honeywell, работающих по аналогичной схеме. Их основное отличие – повышенная пропускная способность, позволяющая задействовать блоки в котлах большой мощности (30—70 кВт).

Польская автоматика «Каре»

Установку польских систем безопасности на газовые котлы практикуют немногие производители. Причина банальна: по надежности продукт проигрывает изделиям из Италии, США и Германии, но по цене дороже отечественной котловой автоматики.

Мы назвали продукт «системой», потому что он состоит из нескольких блоков, хотя общий принцип действия остается неизменным:

• газовый фильтр;
• клапан – регулятор давления газа;
• отдельно стоит термостат с регулирующей рукояткой;
• мембранный термостатический клапан;
• кнопка пьезоэлектрического воспламенителя.

Схема польской системы «Каре»

Между собой узлы и датчики соединены капиллярными трубками. По сути, это тот же прибор SIT либо Honeywell, только разбитый на отдельные части. В этом плюс: детали менять удобнее и дешевле.

Изделия отечественных фирм

Как вы понимаете, автоматике котла, сделанная на постсоветском пространстве, не содержит каких-либо революционных решений и технологических прорывов. Для реализации трех функций безопасности использованы те же принципы – включение электромагнита напряжением (ЭДС) термопары, мембранный газовый клапан и датчик тяги, разрывающий цепь.

Схема клапана безопасности ЖМЗ

Подробно рассказывать о конструкции блоков от брендов САБК, «Орион» и ЖМЗ (Жуковский завод) не имеет смысла. Перечисленные изделия отличаются простейшим устройством, невысокой стоимостью и низкой надежностью. Термопары прогорают чуть ли не ежегодно, а термостат слишком резко отключает и запускает горелку, отчего возникает громкий хлопок, иногда смахивающий на микровзрыв.

Приборы нормально работают в первые годы эксплуатации, дальше за ними нужно следить и своевременно обслуживать, благо, запчасти имеются в продаже и стоят недорого. Пример устранения типичной неисправности автоматики ЖМЗ смотрите на видео:

Электроника настенных агрегатов

Особенность данных теплогенераторов – электронное управление процессами розжига, горения и поддержания температуры теплоносителя. То есть, настенные газовые котлы (и некоторые напольные) оснащаются энергозависимой автоматикой, работающей от электричества.

Важный момент. Невзирая на множество «наворотов», внедренных в конструкцию мини-котельных, функциями безопасности по-прежнему ведает механика. Три типа аварийных ситуаций, перечисленных выше, будут отрабатываться аппаратурой независимо от наличия напряжения в электросети.

Автоматический газовый котел создан для максимального удобства хозяев квартир и частных домов. Чтобы запустить отопитель, достаточно нажать 1 кнопку и установить желаемую температуру. Кратко опишем алгоритм работы агрегата и задействованные в ней элементы:

1. После указанных действий по запуску контроллер генератора тепла собирает показания датчиков: температуры теплоносителя и воздуха, давления газа и воды в системе, проверяет наличие тяги в дымоходе.
2. Если все в порядке, электронная плата подает напряжение к электромагнитному газовому клапану и одновременно – разряд на запальные электроды. Фитиль отсутствует.
3. Основная горелка разжигается и дает полную мощность с целью скорейшего нагрева теплоносителя. За ее работой следит специальный датчик пламени. Контроллер включает встроенный циркуляционный насос.
4. Когда температура теплоносителя приблизится к установленному порогу, что зафиксирует накладной датчик, интенсивность горения снизится. Ступенчатые горелки переходят в режим малой мощности, а модуляционные плавно уменьшают подачу горючего.
5. Достигнув порога нагрева, электроника перекроет газ. Когда датчик зафиксирует охлаждение воды в системе, автоматический розжиг и нагрев повторится.

Примечание. В турбированных котлах с закрытой камерой сгорания контроллер вдобавок запускает и отключает вентилятор.

В инструкции к настенному газовому котлу указано, что агрегат рассчитан на работу в закрытой системе отопления, поэтому автоматика следит за давлением воды. Если оно опустится ниже допустимого предела (0.8—1 Бар), то горелка погаснет и не зажжется, пока неполадка не будет устранена.

По энергозависимой схеме работают многие импортные котлы, например, Buderus Logano, Viessmann и так далее. Как происходит монтаж электронной газовой аппаратуры, на доступном языке расскажет мастер в видеосюжете:

Заключение

Многие домовладельцы самостоятельно занимаются обслуживанием своих отопительных агрегатов. Отсюда возникает интерес к работе автоматики газовых котлов различных типов. Мы осветили данный вопрос, но не советуем самостоятельно ремонтировать клапаны безопасности, если вы не разбираетесь в теме. Максимум, что можно сделать, — прочистить сетчатый фильтр, заменить негодную мембрану либо электромагнит. Настройку пламени горелки или запальника лучше доверить мастеру–газовщику.

Примечание. В статье использованы материалы производителя котлов «Лемакс», размещенные на официальном ресурсе.