Skupina bezpečnosti na vykurovanie: zariadenie, princíp činnosti, pravidlá výberu a montáže

Človek fyzicky nie môže celý čas zostať v kotolni na kontrolu funkčnosti línie vykurovania, teplotných ukazovateľov a úrovne tlaku vykurovacieho zariadenia. Hlavnými pomocníkmi v tejto otázke slúžia dodatočné zariadenia, automaticky sledujúce fungovanie systému.

My vám povieme, aké zariadenia zahŕňa skupina bezpečnosti na vykurovanie, ako fungujú, akým spôsobom chránia systém. S ohľadom na naše rady budete môcť bez problémov vybrať potrebné komponenty. V článku sú opísané pravidlá montáže a pripojenia tohto dôležitého článku, ktorý je zodpovedný za bezporuchovú prevádzku.

Zariadenie bloku bezpečnosti

Hlavné dôvody poruchy v prevádzke kotolňovej sústavy uzavretého typu – zvýšený tlak alebo nadmerné naplnenie potrubia teplonosnou látkou, t. j. vodou. Teplovýmenník kotla – prvé zariadenie, ktoré na takéto odchýlky reaguje, preto aj zlyháva.

Prečo môže nastať havária?

Aby sa predišlo podobným poruchám v systéme vykurovania, používa sa blok bezpečnosti. S jeho pomocou sa dosahuje potrebný tlak teplonosného média v kotle, potrubí a radiátoroch.

V momente nadmernej veľkosti tlaku sa vykonáva vypúšťanie prebytočného zohriateho tepelného nosiča. Vznikajúce núdzové situácie, ako je prehriatie ohrievača vody, vedú k zvýšeniu tlaku v potrubí. Tento proces je dôsledkom prekročenia teplotnej normy tepelného nosiča.

Pri zahrievaní má kvapalina vlastnosť expandovať, na čo nie je uzavretý vykurovací systém navrhnutý — ako dodatočnú rezervu do jeho okruhu vkladajú expanznú nádobu. Jej objem je však tiež obmedzený.

Každý vykurovací systém je pod tlakom. Pre nízkopodlažné budovy správne nainštalované zariadenia zabezpečujúce tepelný nosič pri prechode vykurovacích a chladiacich cyklov vytvárajú tlak 1-2 bary.

Následkom zvýšeného tlaku je porucha prvkov kotla alebo pretrhnutie potrubia. Na kontrolu tlaku a v prípade potenciálne nebezpečnej situácie jeho úpravu na optimálnu hodnotu bude potrebná montovaná bezpečnostná skupina.

Konštrukčne je zariadenie tvorené z nasledujúcich modulov: automatický odvzdušňovač, manometer a poistný ventil. Všetky tieto prístroje sú osadené v oceľovom pozinkovanom kryte so závitovými pripojeniami, s tepelnou izoláciou alebo bez nej.

Automatický odvzdušňovač

Vo väčšine prípadov je automatický vzduchový ventil pre bezpečnostný systém vyrobený z mosadze.

Vzduchové bubliny vo vykurovacom systéme vznikajú v dôsledku nasledujúcich faktorov:

• počiatočné naplnenie vykurovacieho potrubia kvapalinou;
• montáž nekvalitných alebo opotrebenie gumových tesnení;
• upchatie koróznym nánosom vo vnútri potrubia;
• dopúšťanie vody;
• nesprávne vykonanie montáže alebo uvedenie do prevádzky vykurovacieho systému a pod.

Voda vstupujúca do vykurovacieho okruhu obsahuje veľa kyslíka, ktorý sa zahrievaním začína rozpínať a vytvárať vzduchové vankúše. V dôsledku ich tvorby sa zvyšuje tlak a rýchlosť cirkulácie tepelného nosiča sa spomaľuje.

Automatický typ odvzdušňovača má špeciálnu konštrukciu vzduchovej komory: častice nečistôt sa nemôžu dostať dovnútra a vďaka veľkému objemu vzduchovej komory sa odstraňuje problém blokovania odvzdušňovacieho kanála.

Aby sa tomu predišlo, je vhodné inštalovať automatické zariadenie na vypúšťanie vzduchu, ktoré sa vyznačuje pohodlím pri prevádzke — nepotrebuje reguláciu za účasti človeka.

Princíp činnosti zariadenia úplne závisí od konštrukčných vlastností. Automatické zariadenie pozostáva z kanála a ventilu. Druhý prvok je zodpovedný za odvádzanie prebytočného vzduchu. Ak v potrubí nie je nadmerný tlak, plavák je vo zdvihnutom stave a ihličkový ventil v polohe „zatvorené“.

V momente vytvorenia vzduchovej bubliny sa plavák spustí a rameno otvorí ventil – tým sa vzduch vypustí zo systému. Po odstránení prebytočného vzduchu sa plavák vráti do svojej počiatočnej polohy a ventil bude opäť zatvorený.

Manometer – presný ukazovateľ tlaku

Funkcia manometra je zameraná na meranie tlaku v systéme vykurovania. Tento prístroj je určený na rýchle získavanie, kontrolu a úpravu prípustnej úrovne hodnôt. Jeho hlavnou charakteristikou je určovanie presných údajov.

Na druhom mieste je taká vlastnosť, ako je spoľahlivosť. Niektorým záleží aj na veľkosti číselníka pre pohodlné sledovanie hodnôt. Každý ručičkový mechanizmus má svoju nepresnosť v meraní. Táto odchýlka je rozložená nasledovne: na okrajoch stupnice je maximálna, v strede minimálna.

Na manometri sú dve ručičky: červená a čierna. Prvá ukazuje skutočné údaje, druhá je nastavená na kritickú hodnotu pre systém.

Pre každý vykurovací mechanizmus je v sprievodnej dokumentácii uvedená maximálna prípustná úroveň tlaku, ktorú je schopný vydržať. Ako meracie jednotky sa v manometroch používajú bary alebo atmosféry. Prvý variant merania je však najrozšírenejší.

Bary majú sprostredkovanú hodnotu a sú maximálne priblížené fyzickej a technickej atmosfére:

• 1 bar = 10,197 m vodného stĺpca alebo 0,1 MPa
• Technická atmosféra (1 at) = 10 m vodného stĺpca
• Fyzická atmosféra (1 atm) = 10,33 m vodného stĺpca

Hodnota 1,5 atmosféry je štandardná hodnota tlaku v potrubiach nezávislých vykurovacích systémov. Pre autonómnu kotolňu bude preto postačujúci manometer s maximom (koniec stupnice) 4 atmosféry.

Maximálny tlak, na ktorý sú manometre dimenzované, je 10 atmosfér. Na trhu sú k dispozícii aj prístroje na 8, 6 a 4 atmosféry.

Vlastnosti poistného ventilu

V systéme vykurovania poistný ventil zohráva dôležitú úlohu. Je to ochranné zariadenie určené pre generátory tepla. Hlavnou funkciou je odstraňovanie zaťažení (prekmitov) pri vzniku neplánovaných situácií. Tento problém je najaktuálnejší pre vykurovacie systémy parného typu.

Zvýšený tlak však môže nastať aj z dôvodu týchto porúch:

1. V dôsledku poruchy automatizácie môže objem teplonosnej látky prekročiť povolenú normu.
2. Rýchle zvýšenie hodnôt teploty v okruhu.

Tiež tomuto zariadeniu prislúcha regulovať tok teplonosnej látky vo vykurovacom okruhu. Ide o lisovanú konštrukciu pozostávajúcu z mosadzného telesa vybaveného dvoma časťami – membránou a oceľovou pružinou. Spravidla v okamihu aktivácie poistky na normalizáciu prevádzky vykurovania je potrebné odstrániť asi 100 g zohriatej kvapaliny.

Poistný ventil z mosadze dokáže vydržať teplotný režim teplonosnej látky až do 120 °C. Tyč a špirálová pružina v tomto zariadení sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele.

Vďaka pružnosti prvého prvku sa nastavuje potrebný koeficient tlaku pôsobiaceho na membránu. Následne membránová prepážka uzatvára priechod von. Zmenou stupňa stlačenia pružiny v poistnom uzávere sa vykonáva regulácia funkcií ochranného mechanizmu vo vykurovacom systéme.

Ochranný mechanizmus je potrebné nastaviť tak, aby maximálny možný ukazovateľ tlaku bol o 15 % väčší ako pracovný. Proces nastavenia ventilu sa vykonáva každý rok v predvečer vykurovacieho obdobia.

Funkčnosť zariadenia sa kontroluje jeho núteným otvorením. Robiť to treba s určitou periodicitou, aby sa vypúšťací mechanizmus neupchal rôznymi usadeninami, keď je v nečinnom stave.

Pri kontrole funkčnosti poistného ventilu sa nútený výtok teplonosnej látky vykonáva pomocou špeciálnej rukoväte. Na tele zariadenia šípka označuje smer výstupu horúceho vzduchu.

S osobitosťami činnosti a inštalácie poistného ventilu pre bojler oboznámi nasledujúci článok, v ktorom je podrobne rozobraté zariadenie a uvedené montážne schémy.

Princíp činnosti bloku bezpečnosti

Bezpečnostná skupina pracuje podľa maximálne jednoduchej schémy, kde každý z modulov zodpovedá za dodržiavanie noriem určitých ukazovateľov v súkromnej kotolni:

1. Vďaka pohodlnému manometru môže používateľ kontrolovať údaje tlaku v momente plnenia potrubia teplonosnou látkou, ako aj pri prevádzke kotla.
2. Ochranný ventil chráni tepelný generátor pred kritickými výkyvmi tlaku.
3. Hlavná funkcia odvzdušňovača je založená na automatickom vypúšťaní vzduchu, ktorý sa dostáva do potrubia pri jeho prvotnom plnení alebo počas prevádzky.

Všetky bezpečnostné moduly sú prezentované ako jeden celok a sú vybavené pomocou špeciálneho telesa – kolektora.

Ak sa v schéme kotolne používa expanzná nádoba otvoreného typu, montáž bezpečnostnej skupiny nemá zmysel — tlak v potrubí je rovný atmosférickému a prebytočný vzduch opúšťa systém cez nádrž nádoby.

Bez ohľadu na typ použitého kotla (na tuhé palivo, plynový, naftový) – ochranný blok sa považuje za základný protihavarijný prvok uzavretého vykurovacieho systému, ktorý pracuje s pretlakom

Pravidlá výberu zariadenia

Pre každý model ochranného bloku sú v sprievodnej dokumentácii uvedené parametre, na ktoré je navrhnutý

Základné kritériá ovplyvňujúce výber zariadenia:

• teplotechnické charakteristiky kotla, na ktoré je agregát navrhnutý, kW;
• maximálny teplotný režim teplonosného média, °C;
• nominálny tlak;
• kompatibilita s teplonosným médiom — voda, para alebo nemrznúca zmes;
• priemer spojovacieho závitu — pri nezhode bude stačiť zakúpiť redukcie potrebného priemeru

Správny výkon bezpečnostného bloku zabezpečuje spoľahlivú ochranu kotla pred všetkými poruchami v prevádzke vykurovacieho okruhu

Rebríček populárnych modelov

Medzi výrobnými spoločnosťami, ktoré sa zaoberajú vývojom poistnej armatúry, možno vyzdvihnúť také populárne firmy: Watts a Valtec. Výrobca Watts je známy pomerne širokým sortimentom zariadení pre vykurovací systém, medzi ktorými významné miesto zaujíma bezpečnostný blok

Séria KSG má rôzne zariadenia so závitovým telesom, líšiace sa svojimi rozmermi (od štandardných po kompaktné) a materiálom výroby:

• liatina;
• oceľ;
• mosadz;

Niektoré modely sú navyše dodávané s tepelnoizolačnými plášťami. Pre agregáty z rady KSG je charakteristické vybavenie poistným ventilom, dimenzovaným na kritický tlak 3 bary. Montáž do vykurovacieho potrubia sa vykonáva pomocou konektora s priemerom 1 palec s vnútorným závitom

Modelový rad KSG od firmy Watts, určený na fungovanie v schéme kotolne s teplogenerátormi s výkonom 50–200 kW

Spoločnosť Valtec nezaostáva v kvalite svojich produktov za predchádzajúcou značkou. Firma ponúka rady zariadení pre kotly a expanzné nádoby — séria VT 460 a VT 495

Modelový rad VT 460 je navrhnutý na prevádzku s domácimi vykurovacími agregátmi s výkonom do 44 kW, pri maximálnom tlaku 3 bary. Ceny hotových zariadení však zďaleka nie sú lacné, a preto možno označiť riešenie vlastnej montáže takéhoto bloku za účelné

Firma Valtec vyvíja ochranné bloky určené pre všetky typy tepelných generátorov. Charakteristickou črtou série VT 460 je balenie modulov bezpečnostnej skupiny do kompaktného mosadzného krytu.

Zostavujeme blok bezpečnosti samostatne

Pri výrobe bezpečnostného bloku by nemali nastať ťažkosti.

Na začiatok procesu bude potrebné pripraviť nasledujúce moduly a nástroje:

• poistny ventil;
• manometer;
• odvzdušňovač;
• maticový kľúč;
• plynové kľúče;
• dve kolienka so závitovým spojením vonkajšieho a vnútorného typu;
• štučer;
• krížový kus;
• redukcie;
• tesniaci tmel;
• inštalatérsky ľan na utesnenie a tesnenie spojov.

Najprv treba naskrutkovať kolienka do krížového kusa. Pre tesné spojenie sa ľanové pramene navíjajú na závit v smere hodinových ručičiek, pričom rozloženie tesnenia po povrchu musí byť rovnomerné.

Náklady na samostatne vyrobený bezpečnostný blok pre vykurovací systém sú približne dvakrát nižšie ako ponúkané analógy na trhu

Na vrch nití sa nanesie tenká vrstva tesniaceho tmelu. Potom sa pomocou kľúča zaskrutkujú kolienka do krížového kusa kolmo na seba.

Teraz je potrebné nainštalovať manometer, poistný ventil a odvzdušňovač. Ak majú diely rôzny priemer, použijú sa zodpovedajúce redukcie. Po konečnom zostavení všetkých modulov je potrebné skontrolovať funkčnosť mechanizmu pod tlakom – zariadenie by nemalo kvapkať a všetky diely by mali byť v prevádzkyschopnom stave.

Pripojenie do vykurovacej sústavy

V prvom rade je potrebné správne určiť miesto montáže bezpečnostnej skupiny.

Existujú určité požiadavky, ktoré je potrebné dodržať:

• musí to byť horizontálny úsek potrubia v blízkosti tepelného generátora;
• na prívodnom potrubí za kotlom;
• v niektorých kotloch je možné nainštalovať bezpečnostný blok priamo na samotný agregát, na to je na vrchu tepelného generátora špeciálny konektor;
• vzdialenosť od vykurovacieho zariadenia k ochrannému bloku by nemala presiahnuť 1,5 metra, menej je možné;
• pre potrubie idúce zvislo nahor od kotla, napríklad na ďalšie poschodie, je potrebné vytvoriť odbočku. To sa robí pomocou kolienka tak, aby bezpečnostná skupina mohla byť umiestnená v horizontálnej rovine a agregáty smerovali „hlavami nahor“;
• pre veľmi výkonný kotol môže byť potrebné vybudovať ďalší ochranný uzol.

Veľmi dôležité pravidlo, ktoré treba dodržať – medzi bezpečnostnou skupinou a kotlom sa neinštaluje uzatváracia armatúra. Je vhodné nainštalovať ochranný blok pred prvý uzatvárací ventil na vedení.

Aby ste sa pri kontrole alebo pri aktivácii poistného ventilu v prítomnosti osoby nezranili, je potrebné pripojiť k zariadeniu odvodňovaciu hadičku a vyviesť ju do kanalizácie

Je vhodné včas skontrolovať funkčnosť poistného ventilu. Tento postup sa vykonáva pomocou nasledujúcej metódy – po inštalácii otvorte uzáver v smere označenom šípkou na zariadení.

Po vykonaní montáže ochranného zariadenia je potrebné skontrolovať správnosť činnosti všetkých modulov. Na začatie prevádzky odvzdušňovača bude potrebné odskrutkovať horný uzáver a vypustiť vzduch. Teraz vráťte kryt do pôvodnej polohy, avšak zariadenie by malo zostať pootvorené.

Závery a užitočné video k téme

Video #1. Ako vlastnými rukami zostaviť bezpečnostnú skupinu pre vykurovanie:

Video #2. Pravidlá inštalácie ochranného modulu:

Video #3. Pripojenie bezpečnostného uzla k polypropylénovému prívodnému potrubiu:

Mnohí sú presvedčení, že ochranný uzol patrí medzi bežné zariadenia a jeho inštalácia nie je povinná. Avšak nedbalý prístup k tejto otázke nebude schopný ochrániť tepelný agregát a samotný vykurovací systém pred pretrhnutím v dôsledku prudkého nárastu tlaku, čo je v uzavretom okruhu pomerne častý jav.

Píšte, prosím, komentáre, pýtajte sa, uverejňujte fotografie k téme článku v nižšie uvedenom bloku. Povedzte, ako ste vybavili vykurovací okruh bezpečnostnou skupinou. Zdieľajte užitočné informácie, ktoré sa môžu hodiť návštevníkom stránky.