Автоматический воздухоотводчик — принцип работы и подбора

Образование воздушных пробок – это характерная особенность для систем водяного отопления. С этой проблемой сталкивались все, кто жил в домах или квартирах с таким отоплением. В открытых системах она решается просто – воздух выходит естественным путем. А для закрытых систем водяного отопления, в том числе централизованного, нужно применять специальные устройства, чтобы избавиться от воздуха в тепловых магистралях. Такими устройствами являются ручные и автоматические воздухоотводчики.

Образование газов в системе отопления

В центральных системах отопления воздух есть всегда. После окончания отопительного сезона теплоноситель сливается, в системе остается воздух. Его избыток нужно стравливать, когда осенью система опять заполняется водой. Аварии и некачественные уплотнения запорной аппаратуры тоже являются источниками поступления воздуха в тепловые магистрали.

В неправильно спроектированных автономных системах отопления уже во время эксплуатации возможен подсос воздуха извне.

В процессе подпитки системы в нее попадает растворенный в воде воздух, выделяющийся в виде пузырьков в местах с низким давлением и небольшой скоростью теплоносителя.

В самом теплоносителе содержится кислород, который выделяется при нагреве.

Некоторые металлы в системе, например, алюминий, способствуют выделению из воды водорода.

Образовавшиеся газы и выделяющийся воздух поднимаются и скапливаются в местах, где затруднено их прохождение. Отсюда и воздушные пробки.

Чаще всего местами скопления газов являются верхушки секций радиаторов отопления. Воздушные пробки мешают нормальной циркуляции теплоносителя, и несколько последних секций радиатора остаются холодными из-за того, что в них не поступает нагретый теплоноситель. Поэтому в каждый отопительный прибор установлен ручной воздухоотводчик. Это, как правило, кран Маевского, который появился в системах центрального отопления в 1933 году. В технической документации он называется радиаторным игольчатым воздушным клапаном.

Сегодня уже применяются более сложные автоматические клапаны, с помощью которых воздух из системы отводится сам.

Где нужно устанавливать воздухоотводчики

В закрытых системах отопления, чтобы обеспечить вывод воздуха из них, соблюдают определенные правила монтажа:

1. Трубы с горячим теплоносителем прокладываются так, чтобы совпадало направление движения выделившегося воздуха и воды, то есть нагретый теплоноситель поднимался от главного стояка к удаленным;
2. Воздухосборники устанавливаются в высшей точке. Выделение растворенного воздуха происходит при снижении скорости теплоносителя, а она самая низкая именно в верхней точке;
3. Устройства для стравливания воздуха устанавливаются в местах наиболее вероятного скопления газов, например, при поворотах и переходах на меньший диаметр трубы, и на каждом радиаторе отопления.

Газоотводчики обязательно устанавливают на алюминиевых радиаторах отопления. В результате химической реакции при контакте теплоносителя с алюминием образовывается водород, который необходимо отводить.

Несколько в меньшем объеме, но та же проблема существует и для частично биметаллических радиаторов, ведь алюминий присутствует и в них.

В полностью биметаллических радиаторах контакта алюминия с теплоносителем нет, но производители настойчиво рекомендуют устанавливать газоотводчики и на них.

Стальные панельные радиаторы из-за специфической конструкции уже на заводе комплектуются воздухоспускными клапанами.

На чугунных радиаторах старых форм и трубчатых конструкциях газоотводчики неэффективны. Поскольку в них удаление воздуха происходит только с некоторой частью теплоносителя, эффективно работают только стандартный или шаровый кран.

Устройство автоматического воздухоотводчика

Принцип работы автоматического воздушного клапана построен на использовании силы тяжести поплавка. Если поплавок поднят, то кран закрыт, а открытие клапана происходит, когда поплавок опускается вниз.

В латунном корпусе поплавок из нержавеющей стали или полипропилена соединяется через коромысло с подпружиненным золотником. Если в корпус воздухоотводчика поступает воздух из системы, поплавок отжимается вниз, золотник открывает отверстие для сброса газов. По мере убывания воздуха корпус заполняется водой, поплавок поднимается и золотник, перемещаясь, закрывает отверстие. Запорный колпачок на штуцере золотника предотвращает утечку теплоносителя в случае поломки устройства и защищает от пыли и грязи отверстие для сброса воздуха.

В последнее время появились устройства с функцией принудительного закрытия воздушного клапана, чтобы была возможность удаления воздуха только под контролем специалиста. Обратный клапан специальной конструкции, выполняющий функции встроенного автозапора, позволяет ремонт и замену воздухоотводчика без отключения системы отопления.

Автоматический воздушный клапан любой конструкции может функционировать при температурах от -10 до + 120 °C, но требует ухода, периодического осмотра, прочистки или замены. Чтобы автоматический воздухоотводчик работал надежно и без сбоев, он должен находиться под гидростатическим давлением, то есть должны выдерживаться требования к рабочему давлению в системе отопления.

Характеристики автоматических воздухоотводчиков

Первой характеристикой устройства является внутренний диаметр соединительного элемента, то есть диаметр подключения. Самые распространенные диаметры, с которыми изготавливаются воздухоотводчики, это 1/2” и 3/4” (полдюйма и три четверти дюйма), которые в метрической системе единиц считаются в миллиметрах и обозначаются соответственно Dу 15 и Dу 20.

Также автоматические устройства характеризуются параметрами:

• рабочая температура. Чаще всего выпускаются устройства с температурой рабочей среды 100– 110 °C ;
• давление срабатывания. Как правило, автоматические воздухоотводчики рассчитаны на 10 бар, то есть 16 атм.

Отдельно обычно указываются материалы, из которых изготовлены корпус, поплавок и пружина. В основном пружина, как и корпус, изготавливается из латуни, а поплавок – из полипропиленовой смолы.

Автоматические воздухоотводчики различаются по видам резьбы, которая может быть наружная или внутренняя. По конструкции они бывают прямые и угловые.

Установка автоматических воздухоотводчиков

На радиаторах отопления чаще всего устанавливаются угловые модификации, хотя есть и специальные модели, предназначенные только для отопительных приборов. Если диаметр коллектора радиатора не соответствует соединительному диаметру воздушного клапана, используются переходники.

Если в конструкции воздухоотводчика не предусмотрен отсечной клапан, то его можно приобрести отдельно и установить в отопительный прибор, а затем уже к нему подсоединить воздухоотводчик. Особенно важен такой способ монтажа в централизованной системе отопления, когда можно снимать и чистить автоматическое устройство без слива теплоносителя. Тем более, что именно в таких системах вода имеет различные примеси и химические компоненты, которые засоряют золотник и подпирающий его механизм. Поэтому чистить воздухоотводчик приходится часто.

Воздухоотводчик устанавливается вертикально, защитным колпачком вверх, в самых высоких точках трубопровода и нагревательных приборов, в местах, где возможно скопление воздуха. В конструкции корпуса предусмотрен монтажный шестигранник, за который и производится установка прибора обычным гаечным ключом. Монтаж за корпус рычажным ключом категорически запрещен, так как это приводит к повреждению корпуса и, следовательно, к нарушению работоспособности всего устройства.

Радиатор отопления должен устанавливаться с небольшим наклоном, чтобы поднять секцию радиатора, в которую устанавливается воздухоотводчик. Этот нехитрый прием позволяет облегчить выход воздуха к прибору.

Воздухоотводчики – это необходимые элементы любой системы отопления наравне с радиаторами и котлом. В системах, где газы скапливаются регулярно, автоматические газоотводчики позволяют поддерживать в рабочем состоянии все элементы и температуру в помещениях без постоянного контроля.

Какой выбрать воздухоотводчик для системы отопления и как его установить

Каждый год перед отопительным сезоном коммунальные службы извещают граждан, живущих в квартирах многоэтажек о том, что необходимо спустить воздух из системы обогрева. Причинами формирования воздуха в системе обогрева являются такие факторы, как выделение водорода в процессе химических реакций, а также проведение ремонтных работ, в результате чего из системы сливается вода. Для удаления воздуха применяются специальные устройства — воздухоотводчики.

Воздухоотводчики систем отопления ещё называют клапанами сброса воздуха, без которых обеспечить нормальное функционирование системы обогрева невозможно.

Воздух в системе отопления: причины возникновения

В систему отопления воздух попадает посредством ряда следующих причин:

• заполнение магистрали водой, в результате чего образуются места скопления воздуха;
• нарушение качества уплотнительных устройств;
• коррозионные процессы, протекающие внутри трубопроводов;
• неправильное выполнение монтажных работ.

Основная причина, почему нужно удалять воздух из системы отопления заключается в том, что кислород способствует созданию воздушных пробок. Эти пробки способствуют снижению давления, а также уменьшают скорость циркуляции теплоносителя. Если не спускать воздушную смесь в радиаторах обогрева, то может наблюдаться такой процесс, как отсутствие нагрева секций батарей.

Какие виды воздухоотводчиков бывают

Воздушники подразделяются на две разновидности:

Ручные изделия предназначаются для спуска воздуха посредством вмешательства человека. Для этого работники коммунальных служб либо самостоятельно обходят все квартиры для проведения таковых манипуляций, либо же сообщают жильцам дома. Автоматические воздухоотводчики для системы отопления не требуют вмешательства человека, поэтому они спускают кислород самостоятельно. Стоимость таковых устройств в несколько раз выше, чем ручных, поэтому коммунальные службы не способны обеспечить все квартиры многоэтажек автоматическими воздушниками.

Автоматические воздушники монтируются в местах, где высока вероятность формирования воздушной пробки. Местами размещения таковых устройств являются отопительные радиаторы.

Чем грозит отсутствие воздушников

Воздухоотводчики используются не только в сетях обогрева многоэтажных домов, но и частных. Каждый радиатор оснащается воздухоотводчиком, который зачастую представлен в виде ручного типа.

Воздух внутри системы отопления затрудняет циркулирование теплового носителя, что отрицательно отражается на обогреве помещений. Если своевременно не спускать воздух из системы, то при нагревании теплоносителя создаётся вибрация. Это явление в итоге может привести к физическому повреждению контуров отопительной сети. Основными местами повреждений являются места присоединения отопительных радиаторов, а также сварочные или спаечные швы.

Если в контуре из металлотруб отсутствует воздух, то внутренние стенки трубопроводов не подвергаются коррозии, в отличие от тех случаев, когда в системе имеется кислород. При ржавлении внутренних стенок трубопроводов происходит не только снижение срока эксплуатации, но ещё и засорение теплоносителя. Спуск или стравливание воздуха является обязательным условием, так как жильцы домов и квартир, которые проигнорировали провести такую процедуру самостоятельно, могут остаться без тепла.

Особенности функционирования ручных спускных устройств

Конструкция простейшего ручного воздушника представлена на схеме ниже.

Этот воздушник называется краном Маевского, принцип функционирования которого очень прост. Устройство имеет два отверстия, которые перекрываются резьбовым элементом. При вывинчивании резьбового элемента происходит спуск воздуха, который выталкивается через отверстие 2 мм на схеме выше, и выходит наружу из системы через второе отверстие.

Для спуска воздуха из системы, достаточно сделать 2-4 оборота винтом, после чего под давлением теплового носителя воздух будет стремиться выйти сквозь отверстия. Узнать о том, что из системы спущен весь воздух можно по возникновению воды, которая вытекает из отверстия. Как только будет течь плотная струя воды из отверстия, нужно завинчивать винт до упора. Современные краны Маевского представлены в виде различных видов: под ключ, с рукоятками и даже под отвёртку. На фото ниже представлен перечень таковых видов.

Ручной воздушный клапан в системе отопления представляет собой идеальное устройство, которое безотказно функционирует на протяжении длительного промежутка времени. Надёжность данного устройства обусловлена отсутствием движущихся деталей, которые с течением времени подвергаются засорению, коррозии и выходу из строя. Это присуще для изделий автоматического типа отвода воздуха.

Часто вместо ручных краников Маевского хозяева квартир устанавливают дренажные спускные краны. Устанавливать их можно временно, но не постоянно, так как они не предназначены для установки на радиаторы. При выходе из строя таковых изделий их будет очень сложно заменить в момент отопительного сезона.

Как функционирует автоматический воздухоотводчик

Разберёмся, как работает автоматический воздухоотводчик, стоимость которого в 2-3 раза превышает ручные устройства. Такие изделия оснащены клапанами сброса воздуха, которые функционируют без вмешательства со стороны. Конструкция изделия представляет собой вертикальный бочонок, имеющий резьбовой способ подсоединения ½ дюйма. Корпус изделия изготовлен из латуни, а внутри устройства находится пластиковый поплавок. Этот поплавок соединяется с пружинным клапаном сброса воздуха и крышкой.

Автоматы-воздушники для выпуска воздуха имеют резьбу размером ½ и 3/8 дюйма. Последний вариант попадается редко.

Принцип работы автоматического воздушного клапана заключается в выполнении таковых задач:

1. При отсутствии воздуха в системе камера устройства заполнена водой, которая прижимает поплавок к верхней части. При этом подпружиненный клапан находится в закрытом положении.
2. Когда в систему попадает воздух, то давление снижается, поэтому поплавок опускается.
3. При снижении давления до определённого значения масса поплавкового устройства преодолеет пружину, что приведёт к открытию клапана.
4. Посредством избыточного давления будет вытеснен воздух из контура, после чего клапан вновь перекроется.

На схеме подробно показано, как функционирует автоматический воздухоотводчик. Преимуществом такого изделия является полное отсутствие вытекания воды, так как устройство оставляет некоторую часть смеси воздуха внутри, которая не влияет отрицательно на работу отопительной сети.

В зависимости от вида подсоединения автоматические воздушники бывают прямыми и угловыми. На фото выше представлен угловой воздушник с жиклёром в верхней части. На прямых устройствах такой жиклёр располагается на боковой части. Отличаются между собой изделия не только конструктивно, но ещё и технологически. Клапан с боковым выходом является более надёжным, но при этом он хуже накапливает воздух, чем устройство с вертикальный выпуском.

Автоматические клапаны сброса воздуха из системы отопления постоянно модернизируются, так как производители стремятся сделать их более совершенными. При этом они дополняются различными функциями:

• Исключение возникновения гидроударов, чему способствует специальная пластина внутри изделия.

• Улавливание самых мелких пузырьков, что достигается при помощи двух горизонтально расположенных штуцеров. В нижней части имеется специальная камера — наполнитель, в которой скапливаются все пузырьки кислорода.

• Наличие такой функции, как способность снять изделие для его очистки или диагностики. Для таких целей предусмотрена установка специального отсечного крана. При выкручивании клапанного устройства, происходит выпрямлении пружины, тем самым шайба с кольцом уплотнения перекрывает проход.

Разновидности автоматических устройств постоянно увеличиваются, в отличие от ручных изделий. Однако обязательным условием, которое должно соблюдаться обеими вариантами воздухоотводчиков — это удаление воздуха из системы отопления.

Несмотря на преимущества автоматических спускников, ручные ничуть не уступают им, так как они требуют вмешательства человека не более 1 раза в год перед отопительным сезоном. Достаточно один раз спустить с каждого радиатора воздух, чтобы позабыть о такой потребности на целый год.

Монтаж предохранительных клапанов

Где же выполняется монтаж автоматических и ручных спускников воздуха. Все радиаторы имеет соответствующие места для установки таковых изделий, причём не важно, какого вида они будут: ручные или автомат. Ручные изделия устанавливаются по одной единице на каждый радиатор. Обычно они размещаются в верхней точке батареи, отдалённой от подающего трубопровода.

Автоматические устройства размещаются не только на радиаторах, но ещё и в таких точках:

1. Группа безопасности котла, который подключён к системе закрытого типа.
2. На коллекторах тёплого пола.
3. На трубопроводе, если он имеет высокую точку.
4. В буферную ёмкость и бойлер косвенного нагревателя.
5. На змеевиках полотенцесушителей.
6. На разветвитель контуров.

Кроме того, обязательно устанавливаются автоматические устройства там, где имеются проблемные места тепловых сетей. Если трубопровод делает П-образную петлю, то в этих местах скапливается воздух, который нужно стравливать при помощи спускников.

Напрямую в трубопровод врезаются исключительно автоматические выпускники, но не ручные. Кран Маевского не способен улавливать пузырьки воздуха, так как не имеет соответствующей камеры, поэтому они предназначены для установки на теплообменниках.

Зная, куда ставить автоматические выпускники воздуха, можно провести проверку правильности расположения данных изделий. Если в вашей системе установлен кран Маевского на трубопроводе, то такое его размещение является не верным. Если размер автоматического устройства портит дизайнерский вид радиатора и комнаты в целом, то можно заменить их на специальные мини-выпускники.

Особенности выбора воздухоотводчиков

С чего начать выбор автоматического воздушника, знает далеко не каждый. Чтобы изделие служило долго и безотказно, рекомендуется покупать изделия европейского или отечественного производства, но не китайские дешёвые подделки. Покупка дешёвого автоматического выпускника может стать причиной развития таковых неблагоприятных последствий:

1. Пропускание не только воздуха, но и теплоносителя через клапан. При этом будет обнаруживаться лужа воды под радиаторами или в местах установки воздухоотводчиков.
2. Заклинивание изделие, поэтому он не будет работать.
3. Быстрый приход в негодность.

Предохранительные клапаны автоматического типа хотя и имеют меньший срок службы, чем ручные, но при этом они должны безотказно служить не менее 10 лет. Ручные изделия имеют срок службы свыше 15 лет, поэтому вместо покупки дешёвого автомата лучше отдать предпочтение ручному устройству. Это позволит выиграть не только в плане экономии, но ещё и не будет проблем со спуском воздуха.

Чтобы выбрать уран Маевского хорошего качества, нужно обратить внимание на следующие критерии:

1. Наличие рукоятки, что позволит удобно открыть кран для спуска воздуха. Недостатком кранов с рукоятками является доступ к ним детей, которые вполне способны его открыть. Установка таких выпускников с рукоятками уместна только в труднодоступных местах, в остальных случаях рекомендуется монтировать обычные изделия под ключ или отвёртку.
2. Чтобы не потерять специальный ключ для спуска воздуха, его следует располагать на стене рядом с радиатором. Это позволит не потерять ключ, а также всегда оперативно спустить воздух.
3. Покупать изделия с анодированным покрытием. Это напыление позволяет защитить металл от появления окислительных процессов.
4. Если позволяет бюджет, можно приобрести изделие, которое способно улавливать пузырьки воздуха. Однако такие ручные выпускники не сильно отличаются по стоимости с автоматическими воздухоотводчиками.

Чтобы не ошибиться с выбором, нужно обратить внимание на фирму-производителя. В зависимости от бренда сантехнического и отопительного оборудования, будет отличаться не только качество, но и стоимость. Кроме того, если используется закрытая система отопления, то нужно обращать внимание на технические параметры устройств, в частности, рабочее давление.